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《PNAS：北极放大效应引起的西亚和南亚地区的沙尘减少需要更强反荒漠化措施以实现碳中和》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2024-07-21

  • 西亚和南亚的沙尘负荷因对空气质量、粮食安全、能源供应和公共卫生以及区域和全球天气和气候产生多重负面影响，是重大环境问题。基于高质量多源卫星和遥感，香港浸会大学发现，西亚和南亚地区的沙尘水平在过去20年持续下降。与之前强调局部土地利用变化对沙尘负荷减少的研究不同，该研究将区域沙尘减少归因于温室气体导致的北极放大效应引发的大气环流变化。北极放大效应导致中纬度大气环流异常，特别是从西伯利亚到印度东北部的深槽，抑制了沙尘的排放和下游传输。CMIP6集合气候模型模拟进一步支持了北极放大效应在调节西亚和南亚沙尘负荷中的主导作用。

    论文论证了在不同的排放情景下，碳中和对区域沙尘负荷的影响，强调了加强防荒漠化管理与广泛的气候缓解策略相结合的重要意义。（张灿影 编译）

  • 原文来源：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2317444121
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  • 《地球边界：应对全球土地退化危机——波茨坦研究所报告开启《荒漠化公约》第十六届缔约方会议》
    • 来源专题：耕地与绿色发展
    • 编译者：张毅
    • 发布时间：2024-12-03
    • 一份重要的新科学报告描绘了一个紧迫的方向，即世界如何种植粮食和使用土地，以避免不可挽回地损害地球支持人类和环境福祉的能力。 在波茨坦气候影响研究所（PIK）Johan Rockstr?m教授的领导下，与《联合国防治荒漠化公约》（UNCCD）合作编写了这份报告。本周一，将近200个UNCCD成员国将在沙特阿拉伯利雅得举行第16届缔约方会议峰会，届时报告将发布。 土地是地球稳定、调节气候、保护生物多样性和维持淡水系统的基础。该报告称，它提供了包括粮食、水和原材料在内的生命资源。该报告从悬崖后退：改变土地管理，使之保持在行星边界内。该报告利用了大约350个信息源（*）来审查土地退化和从行星边界角度采取行动的机会。 然而，毁林、城市化和不可持续的农业正在以前所未有的规模造成全球土地退化，不仅威胁到地球系统的不同组成部分，而且威胁到人类的生存本身。 此外，森林和土壤的退化破坏了地球应对气候和生物多样性危机的能力，而气候和生物多样性危机反过来又加速了土地退化的恶性循环。 《荒漠化公约》执行秘书Ibrahim Thiaw说：“如果我们不承认土地的关键作用并采取适当行动，其后果将波及生活的方方面面，并延伸到未来，加剧子孙后代的困难。”。 今天，土地退化已经扰乱了粮食安全，推动了移民，加剧了冲突。 受土地退化影响的全球面积——约1500万平方公里，超过整个南极洲大陆或接近俄罗斯的面积——正以每年约100万平方公里的速度扩大。 行星边界 该报告可在禁运后下载，网址为www.unccd.int和https://bit.ly/3V5SaY7，将与土地利用相关的问题和潜在解决方案置于行星边界的科学框架内，自15年前公布以来，该框架迅速获得了政策相关性。 行星边界定义了维持地球稳定所必需的九个临界阈值。人类如何利用或滥用土地直接影响其中七个方面，包括气候变化、物种损失和生态系统生存能力、淡水系统以及自然元素氮和磷的循环。土地利用的变化也是一个地球边界。 令人震惊的是，迄今为止已经突破了六个界限，另有两个接近临界值：海洋酸化和大气气溶胶浓度。只有平流层臭氧层——1989年一项减少消耗臭氧层化学物质的条约的目标——牢牢地处于其“安全运行空间”之内。 2009年引入这一概念的开创性研究的主要作者Johan Rockstr?m说：“行星边界框架的目的是提供一种在地球生态范围内实现人类福祉的措施。”。 他补充道：“我们站在悬崖边，必须决定是后退一步，采取变革性行动，还是继续走一条不可逆转的环境变化之路。”。 例如，土地利用的基准是在重大人类影响之前世界森林的范围。根据凯瑟琳·理查森及其同事最近更新的行星边界框架，任何高于75%的东西都能使我们保持在安全范围内，但森林覆盖率已经降低到只有原始面积的60%。 直到最近，陆地生态系统吸收了近三分之一的人为二氧化碳污染，尽管这些排放量增加了一半。 然而，在过去十年中，森林砍伐和气候变化使树木和土壤吸收过量二氧化碳的能力减少了20%。 不可持续的农业做法 传统农业是土地退化的罪魁祸首，助长了森林砍伐、土壤侵蚀和污染。不可持续的灌溉做法耗尽了淡水资源，而过量使用氮和磷基肥料则破坏了生态系统的稳定。 退化的土壤降低了作物产量和营养质量，直接影响到弱势群体的生计。次要影响包括更大程度地依赖化学物质投入和增加农业用地转换。 20世纪30年代臭名昭著的沙尘暴是由于大规模的土地利用变化和土壤保护不足造成的。 今天的土地退化热点源于集约农业生产和高灌溉需求，特别是在南亚、中国北方、美国高原、加利福尼亚和地中海等干旱地区。 与此同时，气候变化——早就突破了地球边界——通过极端天气事件、长期干旱和加剧的洪水加速了土地退化。山区冰川融化和水循环变化加剧了脆弱性，特别是在干旱地区。 快速城市化加剧了这些挑战，导致生境破坏、污染和生物多样性丧失。 土地退化对热带和低收入国家的影响不成比例，这既是因为它们的复原能力较差，也是因为影响集中在热带和干旱地区。妇女、青年、土著人民和地方社区也首当其冲地受到环境恶化的影响。妇女面临更大的工作量和健康风险，而儿童则营养不良和教育受挫。 治理不力和腐败加剧了这些挑战。腐败助长非法砍伐森林和资源开采，使退化和不平等的循环长期存在。 根据Prindex倡议，近10亿人缺乏有保障的土地保有权，其中最集中的是北非（28%）、撒哈拉以南非洲（26%）以及南亚和东南亚。对失去家园或土地的恐惧破坏了促进可持续做法的努力。 农业补贴往往助长有害做法，助长过度用水和生物地球化学失衡。使这些补贴与可持续性目标保持一致对于有效的土地管理至关重要。 联合国粮农组织、联合国开发计划署和联合国环境规划署于2021年发布的一份报告显示，从2013年到2018年，88个国家的此类补贴支出超过5万亿美元。据该报告称，近90%的人采取了损害环境的低效、不公平的做法。 变革性行动 必须采取变革性行动，防治土地退化，以确保返回陆地行星边界的安全作业空间。正如行星边界是相互联系的，防止或减缓它们越界的行动也必须如此。 在设计和实施旨在制止土地退化的改革行动、确保公平分配利益和负担时，公平和正义原则是关键。 农业改革、土壤保护、水资源管理、数字解决方案、可持续或“绿色”供应链、公平的土地治理以及保护和恢复森林、草原、大草原和泥炭地，对于制止和扭转土地和土壤退化至关重要。 再生农业的主要定义是其成果，包括改善土壤健康、固碳和增强生物多样性。农业生态学强调整体土地管理，包括林业、作物和牲畜管理的一体化。 林地更新、免耕耕作、养分管理、改善放牧、水源保护和收获、高效灌溉、间作、有机肥料、改进堆肥和生物炭的使用——所有这些都可以提高土壤碳，提高产量。 热带稀树草原正受到人类引起的土地退化的严重威胁，但对生态和人类福祉至关重要。它们是生物多样性和碳的主要储存地，覆盖了地球20%的地表，但由于农田扩张和错误的造林，它们正日益消失。 目前全球47%的含水层的地下水开采率超过了补给量，因此更有效的灌溉对于减少农业淡水使用至关重要。 在全球范围内，水部门必须继续从“灰色”基础设施（水坝、水库、渠道、处理厂）转向“绿色”（重新造林、恢复漫滩、森林保护或补给含水层）。 更有效地提供化肥同样至关重要：目前，作为肥料施用的氮和磷只有46%被作物吸收。其余的则流入淡水水体和沿海地区，对环境造成严重后果。 新技术 新技术与大数据和人工智能相结合，使得精准农业、遥感和无人机等实时检测和防治土地退化成为可能。精确施用水、营养素和杀虫剂，以及及早发现虫害和疾病，同样会带来好处。 Plantix是一个提供18种语言的免费应用程序，可以检测80多种不同作物上的近700种病虫害。改进的太阳能炉灶可以为家庭提供额外的收入来源，改善生计，同时减少对森林资源的依赖。 监管行动、更强有力的土地治理、土地保有权的正式化以及公司在环境影响方面更高的透明度，也都是必要的。 已有许多关于土地制度改革的多边协定，但基本上未能实现。在2021年的格拉斯哥气候峰会上，145个国家签署了《到2030年制止森林砍伐和土地退化的格拉斯哥宣言》，但自那时以来，森林砍伐有所增加。 保护完好的泥炭地，并重新浇灌60%已经退化的泥炭地，到本世纪末，可能会使这些生态系统变成温室气体的净汇或海绵。据IUCN统计，目前，受损泥炭地的温室气体排放量占全球的4%-5%。
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  • 《连续20多年实现荒漠化和沙化土地面积“双缩减”》
    • 来源专题：长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：changjiang
    • 发布时间：2017-11-10
    • 东、西、北三面分别被毛乌素、腾格里、乌兰布和三大沙漠包围，荒漠化土地面积占全区总面积的53.68%。 　　一面防沙治沙，一面沙里淘金。 　　多年来，宁夏从特殊的自然条件出发，总结出既适合自身发展，又可为全国提供示范借鉴的治沙模式和治理经验。 　　国家林业局第五次全国荒漠化和沙化监测结果显示，“十二五”期间，宁夏完成治沙造林401.67万亩，荒漠化土地和沙化土地面积双缩减，实现了沙化土地连续20多年持续减少的目标。 　　固了流沙绿了沙漠 　　上世纪50年代，为保护我国第一条沙漠铁路——包兰线的畅通，宁夏两代治沙人创造出草方格治沙技术，在裸露的移动沙丘上建立起卵石防火带、灌溉造林带、草障植物带、前沿阻沙带、封沙育草带。这一“五带一体”的治沙防护体系，固定了流沙，绿化了沙漠，解决了世界性难题。 　　半个多世纪以来，草方格使包兰铁路沙漠沿线植被覆盖率从不足5%上升到了50%左右。常年经受风沙侵袭的包兰铁路两侧，形成了一条长60公里、宽500米的防风固沙带。 　　行走在宁夏，曾经令当地困扰的沙化问题，正在得到有效解决。中卫沙坡头国家沙漠公园，盐池哈巴湖荒漠湿地类型的国家级自然保护区，灵武白芨滩全国防沙治沙展览馆……在防沙治沙领域，宁夏实现了多项国内第一，并引起国际关注。 　　近年来，先后有89个国家和地区的专家政要来到宁夏参观考察防沙治沙。2016年9月，埃及总统安全事务顾问法耶扎·艾布·纳佳考察了宁夏治沙经验后坦言：“宁夏在沙漠治理和开发利用方面成绩举世瞩目。埃及和宁夏气候条件相似，非常期待宁夏的经验可以帮助埃及，并诚挚邀请宁夏沙漠治理、节水等方面的专家到埃及指导工作。” 　　扎根沙海矢志不渝 　　走进吴忠市盐池县哈巴湖自然保护区，柠条、沙柳、花棒、沙枣郁郁葱葱。很难想象，这里曾是“一年一场风、从春刮到冬，风吹沙子跑、抬脚不见踪”的不毛之地。盐池县地处宁夏中部干旱带，位于毛乌素沙漠南缘，是宁夏唯一的牧区县，常年干旱少雨、风大沙多。 　　“20年前，因为沙子多，牛拉车都上不去，所以人们就给这里取名叫乏牛坡。”哈巴湖国家级自然保护区管理局局长王学增介绍，“为了改变被沙子欺负的命运，真是拼了命。车进不去，就肩扛人背树苗，一走几公里；树苗被沙子埋死了，大家就补植，一直到种活为止。” 　　王学增口中“老一辈的治沙人”，最有名的要数今年65岁的白春兰。与毛乌素沙漠搏斗的36年间，白春兰带领全家人累计种树9万棵，封沙育苗900亩，治理沙漠3800多亩。如今，她仍然守在那里，每年坚持种1000棵樟子松。 　　“从20岁种树种到60多岁，以前种下的那些树如今长得又粗又壮。人生不足百年，可我们种的树能一直活下去，活几百年、几千年。”白春兰说。 　　多年来，一代又一代宁夏治沙人扑向漫天黄沙。正因为他们扎根沙海的不懈努力，从70年代至今，宁夏沙化土地面积由2475万亩减少到1686万亩。特别是1994年以来，宁夏连续20多年实现荒漠化和沙化土地面积“双缩减”。 　　宁夏回族自治区林业厅厅长马金元介绍：“宁夏的荒漠化面积以每年2万公顷的速度递减，沙化土地面积以每年近1万公顷的速度递减。宁夏的沙漠化，正处于整体遏制、持续好转、面积缩减的阶段。” 　　生态产业增收富民 　　宁夏很早就提出“生态产业化，产业生态化”，努力让防沙治沙与助推地方经济发展和农民增收致富结合起来。 　　在石嘴山市平罗县，一座沙漠里崛起的现代农业园区成了当地生态移民的“绿色银行”。2013年以来，林伟光借助当地实施的生态移民项目和国家农业开发项目，带领员工在庙湖移民新村建设7800亩的沙漠瓜菜产业园。 　　4年时间，林伟光的沙漠蔬菜累计产生经济效益1.1亿元，每年吸纳当地生态移民3000多人就业。每人每年劳务收入平均按2.4万元计算，每年移民群众可从现代农业园区中获得收入7200余万元。园区还带动餐饮、零售、服务业同步发展，破解生态移民增收致富难题。 　　在与沙漠的无数次较量中，白芨滩林场探索出治沙与致富相结合的沙漠治理开发模式。在沙漠外围营造大面积以灌木为主的防风固沙林，形成第一道生态防线；围绕干渠、公路、果园，建设多树种、高密度、宽林带、乔灌结合、针阔混交的大型骨干林带，构成第二道生态防线。在两道生态防线的保护下，内部引水拉沙造田，培育经济果林和苗圃，果园成为职工的“摇钱树”；在田间空地，种植畜草，发展养殖业，形成了牲畜粪便肥田、林草养殖牲畜两项循环产业。 　　如今，荒漠变绿洲，绿洲成了美丽家园。白芨滩国家级自然保护区管理局局长王兴东介绍：“这几年职工收入保持每年10%以上的增幅，去年职工人均年收入达到了5.5万元。”
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