生态问题与灾害风险:绿色“一带一路”建设的挑战与应对
2021-02-20 19:02    来源:中国科学院院刊

  “一带一路”跨越不同地理带和生态区,生态问题与灾害风险复杂多样,严重危及“一带一路”绿色发展与廊道安全。基于多源数据平台建设和试验示范研究,科学认知“一带一路”区域生态环境规律,系统集成重点地区和重要工程的生态环境安全与风险应对方案,将为推进绿色“一带一路”建设提供科技支撑,并为全球环境治理提供成功案例。

  共建“一带一路”倡议源自中国,属于世界。推进绿色“一带一路”建设,分享生态文明和绿色发展理念,是我国参与全球环境治理的重要实践,是服务打造人类命运共同体的重要举措。“一带一路”贯穿亚欧非大陆,联通东亚经济圈与欧洲经济圈,辐射更为广泛的区域。其中,中蒙俄、新亚欧大陆桥、中国—中亚—西亚、中国—中南半岛、中巴、孟中印缅六大经济走廊是“一带一路”建设的战略支柱,也是“一带一路”建设的主要骨架。在气候变化和人类活动作用下,六大经济走廊区域生态环境问题和自然灾害风险的不确定性加大,对重点地区生态环境安全和重要工程安全造成严重危害或威胁。加强对区域荒漠化、极端气候事件,以及冻土、滑坡、泥石流等灾害风险研究,科学认知“一带一路”重点地区的生态环境问题,综合辨识关键通道、关键节点、重要工程的灾害风险,系统集成生态安全技术模式和灾害风险应对方案,将为绿色“一带一路”建设乃至全球环境治理提供科技支撑和示范案例。

 

  一、“一带一路”区域荒漠化问题

 

  荒漠化是全球最为严重的生态环境问题之一,荒漠化防治是绿色“一带一路”建设的核心内容之一。中国国家林业局(现“国家林业和草原局”)与联合国防治荒漠化公约秘书处共同发布的《“一带一路”防治荒漠化共同行动倡议》《“一带一路”防治荒漠化合作机制》,旨在通过信息共享、技术培训、项目示范等方面推动务实合作,携手提高防治荒漠化能力,遏制荒漠化和土地退化趋势,为实现全球土地退化零增长和联合国2030年可持续发展目标作出贡献。

  六大经济走廊区域是世界荒漠化土地集中分布区,包括阿拉伯半岛、伊朗高原、中亚地区、中国西北地区和蒙古高原等,形成了贯穿亚欧大陆的荒漠化带。在“一带一路”六大经济走廊中,中蒙俄、新亚欧大陆桥、中国—中亚—西亚、中巴4个经济走廊均存在荒漠化问题,沿线超过60个国家遭受荒漠化和干旱危害。尤其中亚区域是共建“一带一路”的关键区域,也是荒漠化问题最为突出的地区;其中,重度、极重度荒漠化土地主要分布在里海中部沿岸到咸海以东的地区和土库曼斯坦南部。

  中亚区域荒漠化风险在不同尺度上具有显著的空间异质性特征。在中亚区域尺度上,高风险区主要分布在咸海流域、巴尔喀什湖流域等地区,其中阿姆河流域属极高风险区。在阿姆河流域尺度上,整体上表现为:上游生态环境正逐步改善,中下游区域的荒漠化风险较高;大部分土地处于潜在荒漠化风险状态,但高风险区不足流域面积的 5%,且集中分布在阿姆河三角洲及咸海湖盆区。在咸海湖盆尺度上,咸海周边地区荒漠化风险较高,其中咸海东部地区荒漠化风险最高,特别是在2000—2008年这个时期,荒漠化风险呈显著增加趋势。

  咸海萎缩及其导致的盐尘释放,已成为全球最为严重的荒漠化事件,也是世界上最令人震惊的环境灾难。咸海湖盆及周边地区盐尘释放面积逐年扩大,年盐尘总释放量可达千万吨级。这些盐尘不仅对当地人体健康、作物生产、大气环境、生态系统等造成严重危害,而且盐尘可以扩散至欧洲大陆,危及更为广泛的区域。联合国环境规划署(UNEP)曾这样评价:“除了切尔诺贝利核电站灾难外,地球上恐怕再也找不出像咸海周边地区这样生态灾害覆盖面如此之广、涉及的人数如此之多的地区”。

 

  二、“一带一路”沿线灾害风险

 

  六大经济走廊跨越不同地理环境和气候类型,其关键节点、重要工程、重点基地面临着一系列灾害风险。“一带一路”沿线灾害风险具有明显地域分异性和地理尺度特征,即中高纬度的冻土灾害、亚欧荒漠带的风沙灾害、高原山区的滑坡泥石流灾害和沿海地带的极端气候灾害。

  (1)冻土灾害。

  冻土灾害是中蒙俄经济走廊基础设施安全面临的最主要风险。俄罗斯中东部、蒙古国北部和中国东北地区,是中高纬度冻土分布区;自北向南,间歇分布着连续多年冻土、大片连续多年冻土、岛状多年冻土、稀疏岛状多年冻土和季节冻土等类型。气候变暖,冻土退化速率加快,导致冻土冻融深度增加、冻土消融范围扩大、地下冰融化等,冻胀、融沉、积水等冻土灾害风险加大,严重威胁中蒙俄经济走廊基础设施安全。其中,蒙古国北部和俄罗斯的布里亚特共和国、外贝加尔边疆区、阿穆尔州属冻土灾害高风险区,也是中蒙俄跨境铁路、公路和中俄原油管道冻土灾害防控的重点区段。

  (2)风沙灾害。

  风沙灾害主要危及中亚—西亚地区能源基地、资源通道、交通设施等。阿拉伯半岛、伊朗高原、咸海湖盆、蒙古高原等,是鲁卜哈利沙漠、库姆塔格沙漠、塔克拉玛干沙漠等沙漠群的广泛发育区,属输沙势和沙丘移动指数的高值区;并且,风力作用强烈,流沙入侵、土壤风蚀等危害严重,是风沙灾害的高风险区。

  (3)滑坡泥石流灾害。

  滑坡泥石流灾害在六大经济走廊大部分区域广泛发育与分布,严重威胁和危害交通设施的安全。滑坡泥石流灾害高风险区,主要分布在中国东南丘陵—云贵高原—喜马拉雅山脉—帕米尔高原一带、伊朗高原—阿尔卑斯山脉一带。其中,中巴经济走廊风险程度为极高,高风险区域主要集中在走廊北部,如吉德拉尔、吉尔吉特等。

  (4)极端天气灾害。

  气候变化造成的极端天气和气候事件增加,风暴潮、高温热浪、极端降水、极端干旱等灾害风险加大。风暴潮风险具有显著地域性,高风险区主要集中于孟加拉湾沿岸,具有沿高值聚集点向外扩张的趋势;高温热浪高风险区域主要分布在南亚、东南亚和阿拉伯半岛部分区域,具有向北、向内陆扩大的趋势;极端干旱风险地域性显著,高风险区位于亚洲中西部、地中海沿岸、印度河流域等地,其中亚洲北部主要受气温影响,亚洲南部和东部受降水影响大;极端降水高风险区域主要集中于恒河流域、中国东部和欧洲中部地区,其中雅万高铁、马尔代夫、汉班托塔港等“一带一路”典型节点区域的降水量呈现增加趋势,即风险呈现增大趋势。

 

  三、“一带一路”区域生态问题与灾害风险的科学应对

 

  “一带一路”区域以荒漠化为主要标志的生态环境问题极为突出,冻融、风沙、滑坡、泥石流和极端天气气候带来的灾害风险加大。中国科学院战略性先导科技专项(A类)“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”中的“重点地区和重要工程的环境问题与灾害风险防控”项目(以下简称“风险防控项目”)面向“一带一路”绿色发展和廊道安全,推进六大经济走廊区域环境治理与可持续发展,针对不同生态环境问题与灾害类型,开展多尺度、全链条研究,以科学应对“一带一路”重点地区和重要工程生态问题与灾害风险;提升了生态环境和基础设施风险防控能力,具体包括以下3个方面。

  多源数据集成和信息共享平台建设。绿色“一带一路”建设不仅跨越不同地域、不同国家,而且涉及资源、环境、社会、经济等多个领域。加强大数据库、决策支持系统、共享服务平台建设及相应的产品生产,是“一带一路”区域生态问题和灾害风险防控的重要前提。风险防控项目围绕“一带一路”区域生态问题诊断及灾害风险评判,收集和采集了不同分辨率遥感数据及产品、不同自然要素专题图件、不同区域社会经济及工程项目资料、实地考察和试验示范区实测数据、相关研究成果等;形成了中亚—西亚地区荒漠化数据集、中俄原油管道沿线冻土灾害数据集、中俄原油管道沿线生态风险基础数据集、六大经济走廊滑坡泥石流灾害资料数据集、“一带一路”全域极端气候风险数据集、“一带一路”典型节点区域观测数据集等;编制了中亚—西亚地区荒漠化风险评估图集、中蒙俄交通及管线生态风险评估图集、“一带一路”滑坡泥石流危险性评估图集、“一带一路”关键节点区域精细尺度风险评估图集等;构建了中亚—西亚地区荒漠化信息共享数据库系统、中蒙俄交通及管线生态风险防控协同创新信息平台、“一带一路”六大经济走廊和关键节点灾害风险评估信息平台。

  治理技术试验示范。针对“一带一路”重点地区的植被退化和重要工程的冻土危害与风沙危害,开展荒漠化土地植被恢复重建、冻土与风沙危害治理技术试验示范,研发集成技术模式,为绿色“一带一路”建设提供技术储备和成功案例。①荒漠化土地植被恢复重建方面。研发形成了沙化土地植被群落结构优化与植被恢复技术、盐渍化土地耐盐植物种植与植被重建技术,建立了阿姆河流域下游沙化土地植被恢复试验示范基地、咸海盐渍化土地植被重建试验示范基地。②风沙危害治理方面。筛选出了土库曼斯坦萨卡尔沙漠油气田固沙材料、哈萨克斯坦首都圈生态屏障优化建设植物种,构建了适应沙漠油气田沙害防治模式,集成了低温强风环境造林模式,在努尔苏丹建立了用于生态屏障建设的苗木繁育基地和生态屏障建设的试验示范区。③冻土危害防治方面。研发了中俄原油管线冻土灾害防治技术,建成了防治技术示范场。

  风险防控对策与应对策略。面向“一带一路”区域生态和灾害的风险特征,结合当地资源、环境、经济和社会条件,提出减缓或抵御风险对策。①生态风险防控方面。建立了中蒙俄经济走廊生态风险防控协同创新信息平台,研究提出了交通和石油管线高风险区段生态保护,以及恢复对策和措施。②极端气候灾害风险应对方面。基于预测危险性、减少暴露度、降低脆弱性,系统评估了“一带一路”典型节点的风险防御能力,建立了“硬性防御”+“软性防御”相结合的气候灾害综合防御体系。③滑坡泥石流灾害风险应对方面。建立了中巴经济走廊重点滑坡体和泥石流流域的灾害监测与预警信息系统,提出了灾害影响范围内的人员应急避险措施及重要设施应急防护措施,制定了救灾抢险人员调动、人员安置以及物资的配送等方案。