本报告重点评估气候变化下的中国可持续发展和人地关系的变化及应对评估。报告共七章,按主题内容分为三篇。上篇评估气候变化对中国农业资源及生产的影响,并从粮食安全的视角评估气候变化带来的影响;中篇评估气候变化对生态环境变化及人地关系的适应,重点从中国生态环境脆弱性的未来变化及其区域等级分布视角评估影响,并从森林碳汇制度、REDD+机制的视角评估应对措施;下篇评估气候变化对中国人口的分布及主要经济影响,并从国际气候博弈与治理视角评估气候应对措施。
在农业与粮食安全方面,首先从气候变化下的中国耕地资源、农业种植带、气候南北过渡带以及黄河流域宜农性的影响展开评估,进而从气候变化对中国农业生产能力、粮食贸易格局以及粮食安全的影响展开评估。评估发现,中国耕地总量整体呈现出南减北增的状况。新增耕地的重心逐步由东北向西北移动,部分耕地向高纬度地区增加。全球变暖改善了北方耕地的温度条件,但水资源短缺仍是中国农业发展的首要制约因素。辐射等气候因素对耕地动态的影响也非常重要。气候变化对大田作物水热要素产生影响,进而影响到农业种植带的分布。中国农业种植带受气候变化影响表现为:主要粮食作物种植界限向北迁移,迁移幅度受制于水资源的分布;对于其他作物,由于作物种类多样且对水热需求存在差异导致作物适宜生长区的变化方向与幅度存在明显的区域性。气候变化对南北过渡带,即农业地带界线的影响随时间而迁移变化。与历史时期相比,在代表性浓度路径(Representative Concentration Pathway, RCP)2.6、RCP4.5和RCP6.0的情景下,800毫米等降水量线过渡带和1月0摄氏度等温线的北界虽略向北推进,但变化不明显。RCP8.5情景下的800毫米等降水量线和1月0摄氏度等温线的北界已北移到黄河一带,800毫米等降水量线的南界变化不大,1月0摄氏度等温线的南界已到达秦岭—淮河一线以北。气候变化对黄河流域农业气候资源的影响体现在水资源、光照资源和热量资源的变化上。黄河流域农业气候资源总体表现为下降趋势,而在不同河段上的变化存在差异。上游区域表现为暖湿趋势,其宜农性日益增加;中下游区域表现为暖干趋势,其宜农性日益减少。目前基于RCP情景下对未来黄河流域宜农性的研究较少,且存在一些分歧。从粮食安全视角看,气候变化对农业的影响表现为农业敏感性与脆弱性、种植制度与种植区域、作物产量与品质、气象灾害的影响与其他系统关联性等四个方面,进而带来粮食安全问题。总体来看,高纬度地区气温升高有利于作物生长,但也会加重水资源压力。气候变化对农业生产的正负面影响并存,但总体来看可能弊大于利。另一方面,气候变化对农业生产能力的影响因作物品种和地域存在较大差异。气温升高有利于水稻增产。小麦和玉米对气候变化的适应能力较强,其产量对积温变化不显著。大豆产量对降水量、平均气温单位变化的敏感性相对较大。日照时间、降水量对棉花产量有显著的负向影响。马铃薯产量与苗期气温呈显著负相关。气候变化导致全球农业生产的水、热组合发生变化,促使不同地区土地生产率相对优势改变,进而引发农业贸易量增长。总体看来,气候变化影响中国粮食供需平衡、进出口贸易以及要素投入的全球流动。国内粮食市场在减缓气候变化影响方面将发挥重要作用。粮食价格与进口量将受到气候变化的严重影响。
在对中国生态环境状态进行综合评价的研究显示,中国西部地区的环境脆弱性明显高于东部,即西部地区的环境脆弱性和恶劣程度更为显著。生态环境等级划分结果表明:中国东北地区以轻度脆弱区为主;东部地区和中部地区均以潜在、轻度和中度脆弱区为主;西部地区则以中度、重度和严重脆弱区为主。受气候变化影响,中国未来生态环境脆弱性会发生一定程度的变化,尽管其空间分布特征与历史时期相似,然而时间变化趋势明显。生态环境脆弱水平的时间趋势整体表现为随着碳排放强度的增加,脆弱水平不断增强。通过比较四种RCP情景下的环境脆弱性可以发现,东北地区未来的生态环境脆弱水平最为稳定,变化较小。对于生态环境脆弱等级而言,RCP8.5情景下生态环境脆弱等级呈现明显升高的地区为华北平原;严重脆弱区和重度脆弱区主要分布在西藏、青海、四川西部、云南北部等;中度脆弱区集中在新疆北部、内蒙古、宁夏、甘肃东北部、福建、浙江等地;潜在脆弱区和轻度脆弱区主要位于华北平原地区、四川盆地、两广地区南部等。生态环境脆弱等级的时间变化趋势在不同情景下有所不同。脆弱等级呈上升趋势的地区主要位于东南地区和西北地区。生态环境脆弱等级在21世纪末期的上升趋势明显高于21世纪初期,特别是高碳排放路径下的RCP 8.5的情景。在气候变化影响下,中国400毫米降水波动带的植被变化表现出明显的时空异质性特征。从时间上来看,年尺度上植被上升趋势明显;从空间上看,东南部及中部地区植被显著上升,东北部和西南部则显著下降。植被尤其是森林生态系统具有重要的碳汇功能。中国学者普遍对中国森林碳汇的潜力及前景持乐观的态度,并指出内蒙古、云南等省区森林碳汇潜力较大。制度和政策的实施是森林碳汇更好地服务于碳减排的重要保障。当前的森林碳汇制度研究主要包括法律制度、交易机制、生态补偿机制等。通过增强森林固碳能力,减少森林砍伐和退化造成的温室气体排放,即REDD+机制。REDD+能够有效应对气候变化,但在实施过程中遇到很多阻力和挑战。
国际上大多采用综合评估模型来评估气候变化及其应对人地关系的影响。综合评估模型(Integrated Assessment Model,IAM)可以在经济框架内充分考虑世界所有区域和所有经济部门、能源、土地利用、气候损失等的影响。模型还能描述减缓气候行动的潜在影响。国内外都充分发展了体系化的IAM模型。未来的IAM模型将更加注重集成:一方面是注重自然科学模型与社会经济模型的耦合,实现更加全面的集成,耦合部分更加重视对极端气候事件的刻画;另一方面将更加注重气候变化应对与区域可持续发展目标和模式的耦合。气候变化正在通过改变中国农业生产潜力,进而改变胡焕庸线的存在基础。在气候变化的影响下,2041~2060年由于气候变化冲击而发生的迁移总人口约为1.3亿,但人口迁移主要仍发生于胡焕庸线以东的各省区之间。胡焕庸线对中国人口分布基本格局的划分仍然稳定。未来极端高温会更加频繁和广泛地发生。热敏疾病的发病和死亡的可能性也会随之增加。除了影响人群死亡率,高温还会影响人群的生理机能。热相关疾病发病率因此上升,造成劳动生产率下降。1980~2018年中国沿海海平面上升速率为3.3毫米/年,高于同时段全球平均水平。中国海平面的变化造成全国海洋经济损失预计到2050 年达3.5 万亿元,占海洋生产总值的9.39%。寻找全球利益共同改进的方案可能是应对气候变化的一种选择。在《巴黎协定》背景下,全球不能完全有效地控温在2摄氏度以内。如果要实现2摄氏度目标,则要求采取惩罚措施。从国内气候治理角度看,需要注意家庭生活碳排放的影响,因为家庭生活带来的碳排放几乎抵消了技术进步带来的减排效果。能源消耗差异是不同收入家庭碳排放差别显著的主要原因,不同收入的家庭消费引起的碳排放排序差别较大,而收入水平是造成不同家庭能源消耗和碳排放差异的主要原因。随着城镇化的推进,家庭生活碳排放将向发展型消费方向转变,需要国家进行合理引导,推广合理消费理念,避免奢侈性消费和过度消费倾向。