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气候与生态环境、人类健康的关系
2007-09-24     
 

(一) 气候与水资源

  某一地区的水资源与气候、土壤、植被、地 貌、地质等多种自然因素有关,但气候起着决定性作用。这主要是因为:

  1.降水是淡水资源的主要来源。可以说,全球的淡水资源都来自大气降水。地表上江、河、湖、水库中的水资源来自大气降水,地下水和土壤含水的补给依赖于大气降水,甚至地表的冰川和永久雪盖也源自千万年前的大气降水。

  2.降水的不均匀分布导致水资源的不均匀分布。这主要表现在三个方面:一是降水量分布南多北少,导致了水资源南丰北歉;二是降水量季节分配不均匀,大部分地区全年降水集中在夏半年,导致大部分河川也是夏季丰水,冬季枯水;三是降水量明显的年际变化,造成了可用水资源也存在着明显的年际变化。

  3.蒸发减少可用水资源。在降水充沛的地区,蒸发量一般低于降水量,故蒸发减少可用水 资源的作用不易显出。但在西北干旱半干旱地区, 降水稀少而蒸发旺盛,蒸发量已接近或等于年降水量。因此,降水已不能给这一地区原本匮乏的水资源以任何补充。

  (二) 气候与农业

  气候作为一种环境因素和自然资源,对农业的影响是多方面的:

  1.光、热、水等气候要素是决定种植制度的基本因素,其中热量更是决定某一地区一年几季的主导因素。一般说来,一年三季要求≥0℃积温大于5900~6100℃;一年两季要求≥0℃积温大于4000~4200℃;而≥0℃积温小于4000~4200℃的地区只能一年一季。

  2.光、热、水等气候要素的不同组合对农业生产的影响不同。光、热、水等提供农作物生长发育所需的能量和物质,它们的不同组合对农业生产的影响不同。我国东南部地区光热同季,水分条件好,有利于农业增产;青藏高原光照丰富,但热量不足,不利于农业高产;西北地区光照丰富,但水分不足,也不利于农业增产。

  3.土地资源自然生产力的地区差异,主要是水热条件的地区差异所致。面积超过全国50%的西部干旱半干旱地区,生物量仅占全国的13%;面积不到全国一半的东部地区,生物量占全国的 87%。我国东西部土地资源自然生产力的这种差异,主要是东西部水分条件的差异引起的。东部地区生物量从热带向寒温带递减,南北相差5~6倍。东部地区这种土地资源自然生产力的南北差异,主要是由南北热量条件的差异所造成的。

  4.作物的种类和品质与气候条件密切相关。某一地区适宜生长的作物种类与当地的气候条件(温度和湿度等)密切相关。如北方适宜种植喜长日照、温凉气候的作物,南方则适宜生长喜短日照、热量充足的作物。

  (三) 气候与森林

  森林生态系统可以很好地调节生物与生物、生物与无机环境之间的关系,使之达到新的平衡状态。在此调节过程中,森林发挥着涵养水源、保持水土、净化空气、减少风沙、调节气候、保护环境的作用。

  1.气候状况决定可生长树种的类型。首先,不同种类的树木要求的热量条件不一样。如椴松等高山性针叶树需要的积温仅为15~45℃,山毛榉等寒温带落叶松需要45~85℃,山桃等暖温带常绿树需要100~180℃,无花果等亚热带常绿树需要140~l 80℃。其次,不同树种的温度适应范围不同。如山毛榉为-20~-30℃,山桃为-7~-8℃,无花果为-3~-5℃。因此,某一地区广泛分布的树种对该地区的气候具有指示意义。如北方针叶林区是寒冷气候(高海拔)的象征,温带森林分布在冬季冷而夏季炎热潮湿的地区,热带雨林地区则终年高温、雨量丰沛。

  2.森林生态系统是各种植被系统中的最大贮碳库。陆地上的各类生态系统中,固定二氧化碳的速率差异很大。热带雨林区每平方米每年固定碳1~2千克,温带森林为O.2~0.4千克,北极冰原和干燥沙漠只能固定热带雨林区的1%。全球森林植被(不包括地下部分)的碳存储量近4000亿吨。

  (四) 气候与草原

  草原地区的气候直接影响和制约着牧草的生长发育、产量形成和营养物质动态,决定着牧草和牧业的地理分布和生产力水平。

  1.气候条件直接影响着牧草的生长发育。光、热、水等基本气候因子相互制约,共同对牧草的生长发育产生直接影响。光照是牧草进行光合作用的重要能源,牧草生物学产量的90%~95%通过光合作用生成;温度直接影响牧草的生长,平均温度低于0℃时牧草一般停止生长,达到5℃左右时牧草开始返青,高于10℃牧草进入生长旺期;牧草进入积极生长期后,降雨是否及时和雨量是否充足直接影响牧草生长速度和产量。风和湿度主要通过影响土壤水分蒸发和牧草叶面蒸腾,而对牧草的生长产生影响。

  2.水、热状况的地区差异和季节分布决定着草原带的分布和生产力。我国北方从东向西气候逐渐变得干燥,草原也由温带草甸草原逐渐演变为温带典型草原、温带荒漠草原和暖温型草原,草原的草群高度、盖度和产量也随之逐渐下降。在我国北部和西部草原,草甸草原0.7~0.8公顷养一只羊,干草原需1.3~1.7公顷,高寒草原需1.7~2.3公顷,荒漠草原需2.7~3.0公顷,草原化荒漠和荒漠需3.3~6.3公顷。

  水、热状况的季节分布对载畜量季节变化的影响也很明显。以内蒙古草原为例,草甸草原暖季需0.3公顷草场养一只羊,冷季需0.5公顷;干草原暖季需0.5公顷草场养一只羊,冷季需1.O公顷;荒漠草原暖季需1.0公顷草场养一只羊,冷季需2.0公顷。

  3.牲畜的适应范围和产品品质与气候条件相关。一个地区适宜饲养的牲畜种类在很大程度上决定于当地的气候条件。我国的草原家畜分三大系,它们生活在不同的气候条件下,具有不同的生理机能。高海拔寒冷地区的藏系家畜,耐寒,耐低氧;高海拔平原地区的蒙古系家畜,能忍受夏季的高温、高湿以及冬季的低温;而高山草甸草场的哈萨克系家畜,夏季需要在气候凉爽的牧场度过,冬季则需在背风向阳的山上过冬。

  (五) 气候与人类健康 气候与人类健康关系密切,主要体现在以下方面:

  1.人体周围的热环境影响人体的舒适程度。人体皮肤每平方厘米有10个冷觉和热觉感受器, 能感受0.003℃的皮肤温度变化,进而促使人体体液平衡,并使肝功能和食物消化吸收等生理代谢发生变化。如寒冷(炎热)时,血红蛋白含量升高(降低)、白蛋白含量低(高)、丙种球蛋白含量高(低),甲状腺活动强烈(迟缓);天气转冷(暖)时,肾上腺活动减弱(增强)。正是这种随着周围热环境变化而进行的人体生理功能调节,使得人体能够与周围环境之间保持热平衡,以维持恒定的体温。因此,周围环境的温度以及与温度有关的湿度、风速等,直接影响着人体的舒适程度。

  2.天气变化可以直接诱发疾病。在大多数情况下,天气是疾病的"诱因"。天气变化过速或过度时,会使一些人的机体失调而发病。如天气过于炎热,人容易出现中暑、热衰竭、热疲劳等疾病;天气过于寒冷,人容易患感冒、支气管炎、哮喘、关节炎、心血管病等疾病。下大雨、暴风雪,或久阴转晴等天气突变会诱发偏头疼,冷热巨变会引起胆囊代谢紊乱,使胆固醇分泌物增多并与胆汁中的盐分分泌一起沉淀形成胆结石,等等。

  3.发生或流行有季节性的疾病,一般与气候的季节变化有关。如北京地区消化性溃疡秋冬季为高发期,春夏之交为低发期。这与秋冬季天气骤冷、气压剧变有关。急性心肌梗塞的多发期在冬春,11月~次年1月、3~4月各出现一个发病高峰,其中有82%的病例与冷空气活动同时出现。据统计,冠状动脉血栓发病率最高是在秋冬,最低是在春夏。在大陆性气候的地方,猩红热在寒冷来临的月份突发,冬季流行,温暖季节中止。痢疾、伤寒、霍乱等发生在夏季。撒哈拉地区一种脑炎发生在干季而不发生在雨季。

  4.有些地方性多发病与当地的气候条件密切相关。如疟疾就是一种相当典型的热带流行病,因为热带高温、潮湿的气候条件适宜传播疟原虫的羽斑蚊繁衍生息。嗜睡性脑炎、黄热病和田狗热等也是热带地区流行的疾病,因为湿热的气候是传播这些病原体的蚊蝇生存的极好条件。还有其他一些与气候相关的地方性多发病,如热带肌炎是一种慢性风湿病,经常发生在热带雨林中,在草原也能发生,但在沙漠地区就很少发生;猩红热大多发生在寒冷而潮湿的地区,而不发生在热带多雨地区和沙漠地区;风湿和关节炎在冷湿气候中的发病率,大约是副热带高压控制下干热气候时的4倍。

  5.死亡率有明显的季节变化。人体对长期居 住地区的气候有一定的适应性,但超出气候正常 状态的短时剧烈天气变化会使一些人感到不适、 发病、甚至死亡,尤其是在出现极端高温的夏季 和极端低温的冬季。据统计,上海最冷的2月死 亡人数最高,温暖的5月死亡人数最低。广州的 死亡人数也是冬季多于夏季。

 
     
   
     
 
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