中国气候与生态环境演变：2021（第二卷上 领域和行业影响、脆弱性与适应）

无。

《中国气候与生态环境演变：2021 第二卷 上 领域和行业影响、脆弱性与适应》主要针对气候变化对中国重点领域与主要行业的影响进行评估，重点聚焦在气候变化对水资源、冰冻圈、陆地生态系统、海洋生态系统以及农业、旅游、交通、能源和制造业、人居环境、人群健康和重大工程等的影响、脆弱性与适应方面。根据已有文献和研究的程度，有些影响具有较高的确定性，如气候变化对水资源、冰冻圈以及农业、旅游、交通、能源和制造业等的影响直接且显著，而有些影响不确定性仍然较大，如海洋生态系统、人群健康和重大工程等，需要在不断研究中深化科学认识，在丰富科学积累中辨析影响程度。

目录
总序一
总序二
总序三
前言
第1章 总论 1
1.1 引言 2
1.1.1 气候变化影响、脆弱性与适应研究进展 2
1.1.2 IPCC AR5以来气候变化影响相关国内外动态 5
1.2 气候变化影响、脆弱性与适应的新认知 8
1.2.1 气候变化风险构成 8
1.2.2 气候变化危险性 9
1.2.3 气候变化脆弱性和暴露度 9
1.2.4 气候变化风险管理 10
1.2.5 气候变化适应、能力与成本 11
1.2.6 气候变化适应、减缓的措施及协同性 15
1.2.7 气候变化伦理与公平 17
1.2.8 气候变化与可持续发展 18
1.2.9 对气候变化风险和利益的认识 20
1.3 气候变化影响、脆弱性与适应评估的主要领域与区域 21
1.3.1 主要领域 21
1.3.2 主要区域 26
1.4 本卷结构 35
参考文献 36
第2章 水资源 45
2.1 引言 46
2.2 对水资源的影响 46
2.2.1 水资源变化及其归因 47
2.2.2 预估未来气候变化对水资源的影响 52
2.3 对需水的影响 54
2.3.1 气候变化对我国各行业用水的影响 54
2.3.2 未来气候变化下我国各流域需水变化趋势 57
2.4 对洪涝和干旱的影响 58
2.4.1 洪涝 58
2.4.2 干旱 62
2.5 水质水环境 64
2.6 气候变化下水资源风险与脆弱性 67
2.6.1 水资源脆弱性的变化 67
2.6.2 水资源脆弱性变化的原因 68
2.6.3 未来气候变化影响下中国的水资源风险和脆弱性 71
2.7 适应措施和策略 73
2.7.1 总体进展 73
2.7.2 典型案例 75
2.7.3 未来展望 78
2.8 主要结论和知识差距 80
2.8.1 主要结论 80
2.8.2 知识差距 80
参考文献 81
第3章 冰冻圈 91
3.1 引言 92
3.2 冰冻圈变化对河川径流的影响 93
3.2.1 冰冻圈变化对河川径流的影响现状 93
3.2.2 冰冻圈变化对河川径流的影响预估 96
3.3 冰冻圈变化对生态系统及其碳循环的影响 101
3.3.1 冰冻圈变化对陆地生态系统的影响 101
3.3.2 冰冻圈变化对陆地生态系统碳/ 氮循环的影响 104
3.3.3 冰冻圈消融释放污染物对生态系统的影响 108
3.3.4 冰冻圈变化对陆地生态系统的影响预估 109
3.4 冰冻圈变化的灾害风险 111
3.4.1 中国冰冻圈灾害类型 111
3.4.2 陆地冰冻圈变化的灾害风险 113
3.4.3 海洋冰冻圈变化的灾害风险 115
3.4.4 大气冰冻圈变化的灾害风险 117
3.5 冰冻圈变化对社会经济发展的影响与适应对策 118
3.5.1 冰冻圈变化对社会经济系统的影响基本框架 119
3.5.2 冰冻圈不同要素变化对社会经济系统的影响 120
3.5.3 适应冰冻圈变化的社会经济发展策略 124
3.6 主要结论和认知差距 128
参考文献 129
第4章 陆地生态系统 137
4.1 引言 138
4.2 气候变化对植被与土地覆被格局的影响 139
4.2.1 未来气候变化对物候与植被地理分布格局的影响 139
4.2.2 未来气候变化下土地利用与土地覆被变化 141
4.3 气候变化对生态系统结构和功能的影响 142
4.3.1 对生态系统组分与结构的影响 142
4.3.2 对生态系统过程及功能的影响 143
4.3.3 生态系统的脆弱性 145
4.4 气候变化下生态系统服务、功能退化和灾害风险 146
4.4.1 气候变化与生态系统服务供给的可持续性 146
4.4.2 生态系统功能退化及风险 147
4.4.3 极端气候事件造成的生态灾害和风险 149
4.5 气候变化对生物多样性的影响及脆弱性与风险评估 151
4.5.1 气候变化对生物多样性的影响 151
4.5.2 未来气候变化背景下生物多样性的脆弱性 153
4.5.3 物种濒危灭绝的潜在风险与评估 156
4.6 应对气候变化的生态系统适应途径和对策 157
4.6.1 应对气候变化的生态系统适应途径 157
4.6.2 现有应对气候变化的策略及其有效性 157
4.6.3 提升应对气候变化的策略及措施 163
4.6.4 适应与减缓气候变化的生态系统途径联系 165
4.7 主要结论和认知差距 165
4.7.1 主要结论 165
4.7.2 认知差距 166
参考文献 169
第5章 海洋生态系统 183
5.1 引言 184
5.2 气候变化对海洋浮游生物的影响 184
5.2.1 气候变化对海洋浮游植物的影响 184
5.2.2 气候变化对海洋浮游动物的影响 187
5.3 气候变化对海洋底栖生物的影响 190
5.3.1 气候变化对海洋底栖生物种类、数量和分布格局的影响 190
5.3.2 气候变化对海洋底栖生物优势种的影响 192
5.3.3 气候变化对海洋底栖生物功能群的影响 194
5.4 气候变化对海洋生产力的影响 194
5.4.1 气候变化对初级生产力的影响 194
5.4.2 气候变化对海洋生物资源的影响 196
5.5 气候变化对珊瑚礁、红树林、海草床等典型海洋生态系统的影响与脆弱性 197
5.5.1 珊瑚礁生态系统 197
5.5.2 红树林生态系统 200
5.5.3 海草床生态系统 203
5.6 气候变化对海洋生态系统健康的影响 206
5.6.1 海水升温、低氧和酸化对海洋生态系统的影响 206
5.6.2 气候变化导致海洋生态系统结构与功能转变 208
5.6.3 气候变化影响海洋有害生物的暴发与分布 208
5.7 我国典型海洋生态系统对气候变化的适应以及应对措施 213
5.8 主要结论和认识差距 214
参考文献 215
第6章 农业 227
6.1 引言 228
6.2 农业气候和环境变化 229
6.2.1 农业气候资源变化 229
6.2.2 农业生产环境因素变化 236
6.3 气候变化对粮食作物生产的影响与脆弱性评估 242
6.3.1 水稻 242
6.3.2 小麦 245
6.3.3 玉米 246
6.3.4 马铃薯 248
6.3.5 其他粮食作物 249
6.4 气候变化对经济作物生产的影响与脆弱性评估 249
6.4.1 棉花 249
6.4.2 油料作物 251
6.4.3 糖料作物 252
6.4.4 经济果蔬 253
6.5 气候变化对养殖业生产的影响与脆弱性评估 254
6.5.1 草地畜牧业 254
6.5.2 农区养殖业的脆弱性和适应途径 256
6.5.3 渔业 256
6.6 农业适应气候变化途径与适应方案 257
6.6.1 适应途径及适应能力 257
6.6.2 适应气候变化的阈值与有序性方案 261
6.6.3 适应实例及经验 262
6.7 结论与认知差距 263
6.7.1 结论 263
6.7.2 认知差距 264
参考文献 265
第7章 旅游、交通、能源和制造业 279
7.1 引言 280
7.2 旅游 280
7.2.1 极端天气气候事件对旅游的影响 280
7.2.2 气候变化对旅游气候舒适度的影响 281
7.2.3 气候变化对时令旅游的影响 282
7.2.4 气候变化对饮食文化的影响 283
7.3 交通 284
7.3.1 气候变化对交通业的影响 284
7.3.2 交通系统应对气候变化脆弱性评估 286
7.4 能源 287
7.4.1 对可再生能源资源的影响 288
7.4.2 对能源需求的影响 292
7.4.3 电力系统脆弱性 296
7.5 制造业 297
7.5.1 气候变化对制造业经济增长的影响 298
7.5.2 气候变化对制造业经济损失影响 298
7.5.3 气候政策对制造业经济的制约影响 299
7.6 适应措施 300
7.6.1 旅游业的适应措施 300
7.6.2 交通业的适应措施 301
7.6.3 能源业应对气候变化的适应措施 302
7.6.4 制造业应对气候变化的适应措施 303
7.7 主要结论和认知差距 303
参考文献 305
第8章 人居环境 311
8.1 引言 313
8.2 气候变化对人居环境的主要影响 314
8.2.1 气候变化下的城镇化进程 314
8.2.2 气候变化与人居环境的交互影响机制 315
8.2.3 气候变化对人居环境的影响 316
8.3 城市人居环境的关键领域与适应途径 321
8.3.1 城市人居环境与气候变化风险 321
8.3.2 城市人居环境的重点适应领域 322
8.3.3 提升城市人居环境适应性的政策与实践 327
8.4 农村人居环境的气候变化风险、影响、脆弱性与适应 332
8.4.1 农村人居环境的基本特征 332
8.4.2 农村人居环境的气候变化风险、影响与脆弱性 333
8.4.3 气候变化背景下农村人居环境的适应需求及途径 337
8.5 未来气候变化对我国人居环境影响、风险与适应 343
8.5.1 影响人居环境的未来气候变化风险特征 343
8.5.2 对人居环境的可能影响 344
8.5.3 人居环境改善与提高的适应选择 346
8.6 主要结论和认识差距 348
8.6.1 主要结论 348
8.6.2 认识差距 349
参考文献 350
第9章 人群健康 363
9.1 引言 364
9.2 气候变化对人群健康的影响 365
9.2.1 气温升高与气温变率 365
9.2.2 极端天气气候事件 368
9.2.3 气候变化与空气质量 373
9.2.4 气候变化对传染性疾病的影响 376
9.2.5 气候变化对非传染性疾病的影响 382
9.2.6 气候变化对职业人群健康和劳动生产率的影响 384
9.3 气候变化影响人群健康的脆弱性 386
9.3.1 健康脆弱性的人群差异 387
9.3.2 健康脆弱性的地区差异 389
9.4 应对气候变化健康风险的适应策略 391
9.4.1 保护人群健康的政策与行动 391
9.4.2 气候变化健康风险治理的主要挑战 393
9.4.3 建设具有气候恢复力的卫生系统 394
9.5 应对气候变化行动的健康协同效益 395
9.5.1 优化能源结构的健康协同效益 396
9.5.2 治理城市交通的健康协同效益 397
9.5.3 改善农业生产的健康协同效益 398
9.6 主要结论与认

第1章 总论
　　主要作者协调人：罗勇、吴绍洪
　　编审：林而达
　　主要作者：丁永建、李宁、宁理科、王生霞、殷杰、张继权
　　执行摘要
　　本章简要介绍自联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）AR4（AR4即第四次评估报告，以此类推）以来国际科学界有关影响、脆弱性与适应方面的核心结论以及近年来国际社会的相关动态。通过系统分析近年来观测到的气候变化影响，越来越多的证据表明，近几十年大量的影响归因于气候变化，其分析的时空尺度更广，评估范围覆盖整个地球系统；该领域研究更加关注气候变化对生态系统、人类生存与安全的影响评估。特别是适应性的综合评估。本章还识别出气候变化影响、脆弱性与适应性评估的主要领域与区域，并从中凝练出中国在气候变化影响、脆弱性与适应方面的主要关注点。
　　1.1 引言
　　1.1.1 气候变化影响、脆弱性与适应研究进展
　　自IPCC第二工作组（WGⅡ）发布AR4以来，与气候变化影响、脆弱性与适应相关的科学、技术和社会经济文献知识库规模剧增。文献增加有助于对更宽泛的主题和部门做出全面评估，其中关于人类系统、适应和海洋的覆盖面得到了扩展。IPCCAR5整理自AR4以来的36000多篇科学文献，系统分析了近年来观测到的气候变化影响，越来越多的证据表明，近几十年大量更多的影响归因于气候变化，其分析的时空尺度更广，评估范围覆盖整个地球系统；更加关注气候变化对生态系统、人类生存与安全的影响评估，特别是适应性的综合评估。其新增了许多脆弱性评估、适应途径及区域评估内容，评估方法除了继续采用排放情景特别报告（SRES）和典型浓度路径（RCPs）情景外，推出了新的气候变化共享社会经济路径（SSPs）情景，以代表不同社会经济情景的矩阵用于气候模式、影响评估和减缓适应等方面（曹丽格和姜彤，2011）。其归纳总结了气候变化影响、脆弱性与适应方面的重要结论，其中九条是针对已经观测到的气候变化影响、脆弱性和暴露度评估后的核心结论，七条是针对目前气候变化适应方面的重要结论，三条是针对不同区域、部门、关键领域的未来气候变化风险和适应的结论，两条是针对未来风险管理和气候变化恢复能力的重要结论，四条是针对适应决策环境方面的建议。
　　许多观测资料证明，目前已观测到的气候变化对自然系统的影响是*强、*全面的，对人类系统的一些影响也已归因为气候变化，气候变化作用有主次之分，但能够与其他影响区别开（图1-1）。对人类系统的影响受气候变量变化和社会经济因素影响往往呈地理异质化。
　　据现有资料，气候变化的“级联”（cascade）影响现在可以归因于从物理气候到中间系统再到人类的证据链（图1-2）。某些情况下，导致级联的气候变化与人类驱动因素有关，但另一些情况下，人们对无法观测到的、导致级联影响的气候变化的成因进行评估。
　　目前，气候变化已经并将持续影响自然系统、生态系统和社会系统的方方面面，未来不同领域、部门和行业的气候变化风险更大，降低风险主要通过降低暴露度、减小脆弱性、提高适应能力实现，但适应气候变化的工作任重而道远。
　　在气候变化适应方面，人类社会一直在适应和应对气候变化和极端事件，取得了不同程度的成功。人类对观测到的和预估的气候变化影响，不同部门、不同层面都在积累适应经验。在未来几十年及21世纪下半叶以后，据已有资料，对跨部门、跨地区如何受到不同气候变化强度和速率及社会经济选择影响进行了研究，并评估了其针对未来风险，通过适应来降低影响和管理风险的机遇。归纳气候变化相关风险的应对措施概况如下（图1-3）。
　　图1-1 目前已观测到的气候变化影响及归因（IPCC，2014）
　　根据IPCCAR4之后的科学文献，现在能够将近几十年大量更多的影响归因于气候变化。归因需要对气候变化的作用拿出明确的科学证据。图中没有增加归因于气候变化的影响不表明此类影响没有出现。支持归因影响的文献反映了知识库在不断扩大，但是很多地区，系统和过程的有关文献目前仍然非常有限，这彰显了在数据和研究方面存在空白。符号表示归因影响的类别、气候变化对观测到的影响的相对作用（主要或次要）和归因的信度。每一个符号表示第二工作组报告的表SPM.A1中的一个或多个条目，其是按照区域尺度的相关影响分组的。椭圆圈内的数字表示2001～2010年关于该地区气候变化文献的总数，依据是Scopus目录数据库中在标题、摘要或关键词中提到的具体国家的英文出版物（截至2011年7月）。这些数字反映了各区域现有关于气候变化科学文献的总体情况；它们不能反映每个地区支持气候变化影响归因的出版物数量。用于归因评估文献的挑选遵循了IPCC第二工作组报告中的第18章确定的科学证据标准。关于极地地区和小岛屿的研究并入邻近的大洲研究。归因分析考虑的出版物源于IPCC第二工作组AR5中评估过的更多文献。对归因影响的描述可参见第二工作组报告的表SPM.A1
　　图1-2 气候变化对一些重要系统的级联影响（IPCC，2014）
　　括号里的文字表示检测到的气候变化影响的信度和观测到的影响归因为气候变化的信度。气候变化的作用可以是主要作用（实线箭头）或次要作用（虚线箭头）。初步证据表明海洋酸化与海洋变暖在对人类系统的影响方面有着相似的趋势
　　图1-3 管理气候变化风险解决方案概况图（IPCC，2014）
　　结合WGIIAR5的核心概念，说明在管理气候变化相关风险方面的交叠切入点方法及关键考虑因素。WGIIAR5的核心概念：与气候变化相关的风险来自气候相关危害与人类和自然系统的暴露度和脆弱性相互作用，气候系统的变化（左蓝色背景部分）及包括适应和减缓在内的社会经济进程的变化（右）是危害、暴露度和脆弱性的驱动因子气候影响产生的风险是气候相关危害与人类和自然系统的暴露度和脆弱性相互作用的结果。气候变暖及其他变化的速率和程度不断增加与海洋酸化叠加导致灾害性、普遍性及某些情况下不可逆转的风险。未来的气候变化将放大现存与气候相关的风险并同时产生新的风险。而确定关键风险以影响的高概率、不可逆、持续脆弱性、暴露度和有效降低风险的潜力为基础。各地区的代表性关键风险及减轻风险的潜力评估结果如图1-4所示。
　　1.1.2 IPCCAR5以来气候变化影响相关国内外动态
　　1.IPCCAR5以来国际社会应对气候变化新动态
　　IPCCAR5（报告启动）以来国际社会对重大气候变化政策所持的态度迥异，并采取了不同的行动，如2017年6月美国宣布退出《巴黎协定》、2017年11月中国发行人民币种的气候债券等（图1-5）。
　　此外，国际社会纷纷制定、发布应对气候变化的主要行动纲要（图1-6），如2012年1月英国发布的《英国气候变化风险评估报告》、2018年4月中国气象局发布的《中国气候变化蓝皮书》、2018年11月美国发布的《第四次国家气候变化评估报告》等。
　　图1-4 各地区的代表性关键风险及减轻风险的潜力评估结果（IPCC，2014）
　　各地区的代表性关键风险（对关键风险的确定是基于专家判断，其利用了下列具体标准：影响的程度大、概率高或不可逆性；影响的时效性；促成风险的持续脆弱性或暴露度；或通过适应或减缓减轻风险的潜力有限），包括通过适应和减缓降低风险的潜力以及适应的极限。各关键风险被评定为：很低、低、中等、高或很高。风险等级被分为三个时段表述；目前、近期（此处为2030～2040年）和长期（此处为2080～2100年）。近期，在所有不同排放情景下，预估的全球平均温度上升幅度没有显著的差异。对于长期而言，列出了未来两种可能的风险等级（全球平均温度上升高于工业化前水平2℃和4℃）。图中标示出目前沿用的适应方案以及假定使用目前或未来的高级适应方案情况下各时段的风险等级。风险等级未必具有可比性，尤其是区域间的风险等级
　　2.IPCCAR6评估报告展望
　　IPCCAR6在前面五次评估报告的基础上，根据新的气候变化动态和形势，结合海洋与冰冻圈对区域气候变化强烈的反馈作用，不仅影响区域气候，还直接影响人类社会和经济发展，其新增加了《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》、《IPCC全球1.5℃温升特别报告》和《气候变化与土地特别报告》。其中，《IPCC全球1.5℃温升特别报告》已于2018年10月发布。
　　2018年7月23～28日，IPCCAR6《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）领衔作者会在兰州召开，来自35个国家的117位科学家参会。SROCC将根据若干政府提议，评估有关物理科学基础的*新科学知识及气候变化对海洋、沿海、极地、山地生态系统和依赖它们的人类社区的影响，还将评估海洋和冰冻圈的脆弱性和适应能力，介绍实现气候适应性发展路径的方案。