氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

1、氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響1氣候變化氣候系統(tǒng)由大氣、海洋、陸地表面、冰雪覆蓋層和生物圈等五個(gè)部分組成。太陽(yáng)輻射是這 個(gè)系統(tǒng)的主要能源。在太陽(yáng)輻射的作用下，氣候系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生一系列的復(fù)雜過程一各個(gè)組成部 分之間，通過物質(zhì)交換和能量交換，緊密地聯(lián)結(jié)成一個(gè)開放系統(tǒng)。氣候系統(tǒng)賣際上就是地球系 統(tǒng)的表層系統(tǒng)。對(duì)氣候變化，特別是對(duì)中長(zhǎng)期氣候變化原因的研究，不能僅限于氣候系統(tǒng)，而 需擴(kuò)大到地球系統(tǒng)。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，氣候變化是地球系統(tǒng)各子系統(tǒng)相互作用在大氣圈中的反 映，氣候系統(tǒng)與深層地球系統(tǒng)是相互聯(lián)系、密不可分的出21。氣候變化是指長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)氣候狀態(tài)的變化。通常用不同時(shí)期的溫度和降水等氣候要素的統(tǒng)計(jì) 量的差異來反映

2、。變化的時(shí)間長(zhǎng)度從最長(zhǎng)的幾十億年至最短的年際變化。氣候變化己經(jīng)不再僅 僅是一個(gè)學(xué)科問題，而日漸成為人們共同關(guān)心的重大社會(huì)問題。人們對(duì)氣候變化的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷 了一個(gè)由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、由穩(wěn)定到突變的過程。在20世紀(jì)70年代以前，氣象科學(xué)家曾認(rèn)為用 30年的氣候平均就可描述氣候特征，氣候被看作是一個(gè)靜態(tài)、大體穩(wěn)定的孤立系統(tǒng)。70年代 提出的氣候系統(tǒng)的概念，打破了這種形而上的觀點(diǎn)，在各個(gè)不同時(shí)間尺度上都存在氣候變化的 觀點(diǎn)逐步得到了學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)同斗地球歷史上經(jīng)歷了氣候的多次重大變化，毫無(wú)疑問這些氣候變化對(duì)生態(tài)都具有重要的影響: 化石記錄顯示在過法的5億年里物種大滅絕都和主要的氣候變化有聯(lián)系。然而，當(dāng)前的全

3、球氣 候變暖卻不同于以往，它己經(jīng)被人類活動(dòng)極大地加速”了。因此，氣候變化很可能對(duì)物種及其生活環(huán)境產(chǎn)生重大影響一一簡(jiǎn)言之，就是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn) 生影響。正如我們有責(zé)任保護(hù)生態(tài)環(huán)境一樣，我們必須控制溫室氣體在大氣中的濃度并且?guī)椭?人類和生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)地球變化的氣候。氣候變化主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：全球氣候變暖；酸雨：臭氧層破壞；氣候極端事件的變化。 從1995年以后中國(guó)的年平均氣溫幾乎呈直線增長(zhǎng)，如果繼續(xù)以這種速度增長(zhǎng)必然會(huì)對(duì)生態(tài)系 統(tǒng)造成不可估量的威脅。下圖表示近幾年中國(guó)年平均氣溫的變化。1951 1955 1959 1963 佛7 1971 1975 1979 1983 19” 1991 1995 19

4、99 2003 2007 2009平均氣溫-T 1己觀察到的變化自十九世紀(jì)中葉以來，全球平均氣溫增加了約0,6攝氏度，對(duì)全世界造成了影響。例如, 在二十世紀(jì)期間：全球平均海平面上升了 10到20厘米：瑞士的冰川總量減少了三分之二:晚夏 和早秋時(shí)節(jié)北極的冰層厚度降低了約40 %;肯尼亞山92%的冰層和乞里馬扎羅山82%的冰層 消失。已觀察到的其他重大變化包括：位于尼日爾、乍得湖和塞內(nèi)加爾的大型匯水流域的可用 水總量下降了 4 , 60%: 70%的沙地海岸線出現(xiàn)后退：氣溫每上升1攝氏度，阿拉斯加的北極 森林就向北移動(dòng)約100公里。最近滅絕的金蟾蜍和蒙特弗爾德彩蛙就被認(rèn)為屬于最早的氣候變 化受害者

5、之列。此外，當(dāng)前的氣候變化己經(jīng)使兩個(gè)社區(qū)淪為難民”。位于瓦努阿圖太平洋群 島中的拉圖聚居地和位于阿拉斯加一個(gè)小島上的施施馬拉夫村最近不得不遷居，前者是為了躲 避海平面上升，后者是由于永久凍結(jié)帶出現(xiàn)退化，這都是當(dāng)前和未來氣候變化效應(yīng)造成的結(jié)果 斗1-2對(duì)未來變化的預(yù)測(cè)電腦模式預(yù)測(cè)到21m年全球平均氣溫將上升1.4到5 , 8攝氏度。預(yù)計(jì)這種氣溫上升將帶 來下列影響：全球平均海平面繼續(xù)上升9到88厘米：溫帶和東南亞地區(qū)降雨增加，洪災(zāi)可能 性增加：中亞、地中海地區(qū)、非洲、澳大利亞和新西蘭降雨減少；旱災(zāi)可能性增加；極端天氣 事件（如炎熱高溫、暴風(fēng)雨和颶風(fēng)）的頻率和強(qiáng)度增加：某些危險(xiǎn)的媒介傳播疾病”（如

6、瘧 疾）發(fā)病范圍更為廣泛；北極和南極進(jìn)一步變暖，造成更多海冰乎肖失。在全球變化背景下，我國(guó)未來主要植被類型分布可能發(fā)生明顯變化。針葉林面積可能顯著 減少，北部溫帶草原可能北移且面積減少，最南部熱帶季鳳雨林而積可能增加。草原和荒漠分 布范圍將向我國(guó)西部和高海拔地區(qū)擴(kuò)展。這些都給草原，森林等生態(tài)系統(tǒng)帶來了不可忽視的影 響。據(jù)對(duì)天山等地的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)近50年來冰川明顯退縮。青海湖在近百年內(nèi)下降了 12米近百 年間，氣候變化引起海平面上升了 20、30厘米，使得河口灣生態(tài)系統(tǒng)和海洋生物資源受到嚴(yán) 重影響，將對(duì)我國(guó)的海岸經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重沖擊。同時(shí)，氣候變化引起的生態(tài)系統(tǒng)變化還將使得生 物多樣性減少，許多珍貴的生

7、物資源喪失。2全球氣中矣變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響生態(tài)系統(tǒng)多樣性指的是生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落、生境類型以及生態(tài)過程的豐富程度。生態(tài) 系統(tǒng)由無(wú)機(jī)非生物環(huán)境（包括光、土壤、空氣、水分等）和生物環(huán)境（動(dòng)物群落、植物群落和 微生物群落）所組成。系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組分之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)過程 主要包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、種間關(guān)系。全球氣侯變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的影響也是很顯著 的，主要變現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變。下面我們討論一下氣候變化對(duì)以下幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 的影響2- 1氣候變化對(duì)極地生態(tài)系統(tǒng)的影響極地生態(tài)系統(tǒng)中生活著在世界上最極端條件下生存的一系列動(dòng)植物。南極周圍的海域中有 豐富的浮游生物，它

8、們支持著豐富的海洋食物鏈，而北極支持著許多嚅乳動(dòng)物并在候鳥的年度 周期中起著重要的作用。北極生物多樣性是生活在北極的人們謀生的基礎(chǔ)。極地地區(qū)目前正在 經(jīng)歷地球上最迅速和嚴(yán)重的氣候變化，這將帶來環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化，極地區(qū)極易受氣候變化 的影響，在20世紀(jì)期間，北極氣溫上升了約5攝氏度。這比觀察到的全球平均地表溫度增長(zhǎng) 速度快了十倍。預(yù)計(jì)在未來川0年中，北極還將繼續(xù)變暖4.7攝氏度。這些變化己經(jīng)嚴(yán)重威脅到極土地物種的生存，對(duì)極土地生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞。例如，研究表叨在1980年，加拿 大西部哈德遜灣中雌性北極熊的平均彳本重為650磅。2004年，這一數(shù)字下降為507磅。據(jù) 悉，這是由于北極海冰

9、融化時(shí)間逐年提前造成了北極熊平均體重下降。隨著冰面退化，南極磷 蝦和其他小型生物的種群數(shù)量也在衰退。由于磷蝦在食物鏈中的高度重要性，整個(gè)海洋食物網(wǎng) 將遭受不利影響。這也影響到了海洋生態(tài)系統(tǒng)斗2，2氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響世界上陸地面積的三分之一用于生產(chǎn)糧食，在世界各地幾乎都有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。鑒于此， 氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生物多樣性的影響將是廣泛和多方而的。人口迅速增長(zhǎng)造成農(nóng)業(yè)系統(tǒng)從傳統(tǒng)生 產(chǎn)方式向精耕細(xì)作轉(zhuǎn)變。氣候變化有利于病蟲害的傳播，從而可能影響植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。預(yù)計(jì) 其他影響包括：高溫炎熱天氣增多；降雨模式變化；暴雨造成土壤營(yíng)養(yǎng)物滲出；大風(fēng)造成水土 流失加?。桓珊档貐^(qū)野火發(fā)生率增加。在多達(dá)三分

10、之一的熱帶和亞熱帶地區(qū)，作物己經(jīng)接近可 容忍的最高溫度，進(jìn)一步高溫炎熱和土壤干化可能會(huì)造成減產(chǎn)。農(nóng)業(yè)也是造成氣候變化的因素 之一。土地利用變化、漫灌農(nóng)田用于稻米和甘蔗生產(chǎn)、焚燒作物秸稈、飼養(yǎng)反芻動(dòng)物和施用氮 肥等活動(dòng)均向大氣中排放溫室氣體P, 81。23氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響森林覆蓋了地球表面的三分之一，并據(jù)估計(jì)，含有所有己知陸地物種的多達(dá)三分之二.16 森林生態(tài)系統(tǒng)也提供了廣泛的產(chǎn)品和服務(wù)。在過去80m年中，地球上原始森林中約45%己經(jīng) 被改造。森林極易受到氣候變化的影響，因?yàn)榧词箿囟群徒邓奈⑿∽兓部赡軐?duì)森林生長(zhǎng)造 成嚴(yán)重影響。己經(jīng)證實(shí)溫度每上升一攝氏度，就會(huì)改變森林的功能和成分。

11、許多生活在森林中 的大型動(dòng)物、一半的靈長(zhǎng)類動(dòng)物和所有己知樹種的近9%己面臨某種程度的滅絕風(fēng)險(xiǎn)從林樹種 根據(jù)氣候條件的變化向極地方向轉(zhuǎn)移的能力較弱。隨著二氧化碳濃度的上升，起初某些森林可能生長(zhǎng)速度加快。但是，氣候變化可能迫使某 些物種遷移或改變其生活范圍，變化的速度可能超出了它們所能承受的范圍。某些物種可能因 此而消亡。例如，在加拿大，白杉樹遷移的速度可能無(wú)法跟上氣候變化的速度。此外，森林可 能會(huì)更多受到害蟲和火災(zāi)的威脅，使他們更容易受到侵入物種的破壞。例如，近年在英格蘭出 現(xiàn)了從前在該地區(qū)從未見過的植物害蟲，因?yàn)槎焖獌鲞@些害蟲原本無(wú)法在英格蘭存活。2,4氣候變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響海洋占地球

12、表面的70%,構(gòu)成地球上最大的棲息地，而沿海地區(qū)蘊(yùn)含著世界上最多樣化和 最繁茂的生態(tài)系統(tǒng)，包括紅樹林、珊瑚礁和海草。據(jù)估計(jì)，珊瑚礁（有時(shí)被稱為海洋熱帶雨 林”）提供的有益產(chǎn)品和服務(wù)價(jià)值約為300億美元。雖然礁石只占海底總而積的02伲，卻包 含約25%的海洋物種24。海洋生態(tài)系統(tǒng)易受到氣候變化的影響，因?yàn)樗航?jīng)面臨眾多壓力， 包括過度捕撈和商業(yè)性捕魚活動(dòng)對(duì)棲息地的破壞、沿海開發(fā)和污染等。氣候變化和海平面上升 對(duì)海洋和沿海生態(tài)系統(tǒng)可能造成的影響包括：沿海水土流失加劇：沿海洪災(zāi)面積擴(kuò)大：暴風(fēng)雨 造成的洪災(zāi)水位增高；海水向陸地方向侵入入海口和含水土層：海洋表面溫度增高，及海冰面 積減少：氣候變暖還會(huì)導(dǎo)

13、致海洋白化對(duì)依賴珊瑚生存的整個(gè)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)造成很大的威脅.3小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)與氣候變化之間的作用是相互的，氣候變化己經(jīng)給生態(tài)系統(tǒng)帶來了不可忽視的 威脅，被破壞的生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的氣候變化，如果生活在生態(tài)系統(tǒng)中的我們還沒意識(shí) 到這一問題的嚴(yán)重性的話，氣候變化將威脅到人類的生存。我們要從自身做起，以步代車，盡 量少坐電梯，減少能源的使用從而減少二氧化碳的排放。國(guó)家也應(yīng)該采取相關(guān)的政策來保護(hù)生 態(tài)系統(tǒng)。我們應(yīng)該參與締造人類的第三文明，承擔(dān)起歷史的責(zé)任。參考文獻(xiàn)1 湯懋蒼，高曉清.氣候變化的地心說”.地球科學(xué)進(jìn)展，1995 , 10 ( 1) : 47巧6 .2 高曉清，湯懋蒼，朱德琴.關(guān)于氣候系統(tǒng)與地球系統(tǒng)的若干思考.地球物理學(xué)報(bào)，2Q04 , 47 ( 2 ): 364 368 .3 張?zhí)m生，方修琦，任國(guó)玉.全球變化M.北京：高等教育出版社，200L 1-341.張強(qiáng)，韓永翔，宋連春.全球氣候變化及其影響因素研究進(jìn)展綜述.地球科學(xué)進(jìn)展，2005 , 20 ( 9 ): 990 998 .McCarthy, J. J., 0 F. Canziam, N. A. Leary, D. J. Dokken and K. S. White. 2 凹1 . Climate Change2001: Impacts, Adaptation,