6完整版本.全球變化與生物入侵

第六章全球變化與生物入侵6.1外來(lái)種在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中的作用6.2生物多樣性在生態(tài)恢復(fù)中的作用6.3全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響6.1外來(lái)種在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中的作用由于人類活動(dòng)的影響，在全球范圍內(nèi)，許多地方都出現(xiàn)了植物外來(lái)種，尤其是熱帶和亞熱帶地區(qū)，植物外來(lái)種最多．如美國(guó)的夏威夷高達(dá)45％，佛羅里達(dá)為40％。外來(lái)種的引入，會(huì)改變生境，對(duì)其他物種有很大的影響，甚至造成物種的滅絕和生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。植物外來(lái)種影響是復(fù)雜的，而且將會(huì)隨著全球氣候等變化而變化。外來(lái)種的廣泛傳播，已成為嚴(yán)重的環(huán)境的問(wèn)題。越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為，外來(lái)種是全球變化的一個(gè)特征。對(duì)外來(lái)種的研究成了生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)，全球變化和生物多樣性研究的重要內(nèi)容之一。6.1.1植物外來(lái)種與退化生態(tài)系統(tǒng)（一）、鄉(xiāng)土種與外來(lái)種的概念鄉(xiāng)土種：自然源于一特定的地域或地區(qū)的物種。（韋伯氏詞典，1991）這個(gè)概念從物種分布的時(shí)空范圍確定鄉(xiāng)土種?！逗?jiǎn)明牛律生態(tài)詞典》中，Allaby(1994)把鄉(xiāng)土種確定為“物種自然出現(xiàn)于一地區(qū)，既非隨意也不是有意引入的物種”。Webb(1985)認(rèn)為鄉(xiāng)土種是“在這些島(BritishIsles)上進(jìn)化，或在石器時(shí)代前就到達(dá)這些地方或在沒(méi)有人類干擾前就出現(xiàn)于這些地方的物種?！彼ㄗh合適的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是16世紀(jì)全球環(huán)游之前(Schwartz，1997)。外來(lái)種：引起生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生大的波動(dòng)變化、歷史文獻(xiàn)又沒(méi)有相關(guān)記錄的物種可能是外來(lái)種；物種發(fā)生變異、雜交形成且可能引起生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生變化的新種是外來(lái)種。隱秘種：難以確定鄉(xiāng)土種或外來(lái)種的物種。標(biāo)準(zhǔn)證據(jù)1.化石證據(jù)從更新世時(shí)期有化石連續(xù)存在。如無(wú)化石存在，則意味著物種是外來(lái)種，但這不是定論性的。2.歷史證據(jù)有文獻(xiàn)記錄的引種可證明為外來(lái)種，早期存在的歷史文獻(xiàn)不能證明物種是鄉(xiāng)土種。3.棲息地局限于人工環(huán)境的種可能是外來(lái)種。應(yīng)注意把干擾地的雜草同外來(lái)種混淆。4.地理分布植物的地理分隔雖然普遍存在，但物種出現(xiàn)地理上不連續(xù)時(shí)，暗示該物種可能是外來(lái)種。5.移植頻度被移植到多個(gè)地方的物種可能是外來(lái)種，鄉(xiāng)土種多出現(xiàn)于特定的地方。6.遺傳多樣性隔離的物種出現(xiàn)遺傳差異，這種種群可能是鄉(xiāng)土種；外來(lái)種多有遺傳變質(zhì)，不同地方出現(xiàn)均勻性。7.生殖方式完全進(jìn)行無(wú)性生殖的鄉(xiāng)土種很少，缺乏種子繁殖的物種可能是外來(lái)種。8.引種方式物種入侵需要傳播方式，解釋物種引進(jìn)的假說(shuō)合理可行，說(shuō)明是外來(lái)種。9.同寡食性昆蟲(chóng)的關(guān)系同親緣關(guān)系近的鄉(xiāng)土種比，取食外來(lái)植物的動(dòng)物外。表6.1確定鄉(xiāng)土種和外來(lái)種的標(biāo)準(zhǔn)（二）、植物入侵對(duì)群落和生態(tài)系統(tǒng)特性的影響植物入侵對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和群落有深遠(yuǎn)的影響。植物入侵可影響群落和生態(tài)系統(tǒng)的多種特性?！飳?duì)初級(jí)生產(chǎn)力的影響★對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)物的影響★對(duì)土壤水分的影響★對(duì)干擾體制的影響★對(duì)群落動(dòng)態(tài)的影響對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的影響

+：新的生命形式；新的物候類型；用新的方式攝取資源；新的演替生態(tài)位；外來(lái)種利用本地植物不能利用的資源；外來(lái)種取代了生長(zhǎng)率低的鄉(xiāng)土種。

-（0）：外來(lái)種的生長(zhǎng)率等于或小于被取代的鄉(xiāng)土種；外來(lái)種的殘?bào)w難分解；外來(lái)種促進(jìn)干擾。表15主要入侵植物造成經(jīng)濟(jì)損失估算入侵植物名稱生長(zhǎng)面積（萬(wàn)公頃）直接損失（萬(wàn)元）間接損失（萬(wàn)元）總計(jì)損失（萬(wàn)元）統(tǒng)計(jì)年份豚草--60000600001993紫莖澤蘭/飛機(jī)草24701333800-1333800

2000水葫蘆/空心蓮子草--4500

45001999大米草--10000100001999對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)物的影響

+：固氮、凋落物分解，增加土壤的含氮量；不同層次的根系分布，提高營(yíng)養(yǎng)元素的利用率；將土壤中難以吸收的元素轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。

-（0）：凋落物營(yíng)養(yǎng)貧乏或難以分解，降低土壤的營(yíng)養(yǎng)水平；積累鹽分改變土壤pH，影響其他物種的生存；氮素?fù)]發(fā)，土壤的含氮量下降；分泌影響土壤微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。對(duì)土壤水分的影響

+

：不同生態(tài)位的物種搭配，可以提高水分的利用效率；通過(guò)根系的深淺組合，促進(jìn)群落水分平衡，提高水分利用效率；利用鄉(xiāng)土種不能利用的水源或鄉(xiāng)土種利用量少的水分，改善生態(tài)系統(tǒng)的水分平衡。

-（0）：外來(lái)種用水比鄉(xiāng)土種多，在水資源有限的地方增加群落的用水量；改變棲息地表面特征，影響景觀的水分平衡；改變物候進(jìn)程，改變水分平衡。對(duì)干擾體制的影響

+

：降低火災(zāi)的發(fā)生頻率和火災(zāi)危害的嚴(yán)重性；固定河岸帶沉積物，截留或阻擋雨水，減少土壤侵蝕。

-（0）：增加火災(zāi)發(fā)生頻率和火災(zāi)危害的嚴(yán)重性；一年生植物取代多年生植物，分散型生長(zhǎng)的樹(shù)種取代密集型生長(zhǎng)的樹(shù)種，淺根系植物取代深根系植物，均加重土壤侵蝕。對(duì)群落動(dòng)態(tài)的影響

+

：增加物種的多樣性與豐富度；促進(jìn)群落的正向演替；促進(jìn)物種的生長(zhǎng)、發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)。

-（0）：降低群落中物種的多樣性；引發(fā)群落的逆向演替；抑制物種的生長(zhǎng)、發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；抑制土壤微生物的活動(dòng)。對(duì)微氣候的影響

草類、樹(shù)木的落葉可影響地表溫度、濕度，從而影響種子的發(fā)芽、幼苗的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變。植物外來(lái)種形成的林冠層的稀與密，會(huì)影響到達(dá)地面光線的強(qiáng)弱以及光質(zhì)，因而影響地表植物的發(fā)育生長(zhǎng)。植物外來(lái)種可抑制或促進(jìn)微生物的活動(dòng)。

這種影響產(chǎn)生的原因可能有：①外來(lái)種的調(diào)落物富含營(yíng)養(yǎng)物；②分泌他感物質(zhì)；⑦影響微生物的棲息地，如土壤的透氣性和含水量等；④外來(lái)種的殘?bào)w難分解。6.1.2影響植物入侵的因子植物入侵受許多因子的影響；有的因子可促進(jìn)入侵，有的則抑制入侵。這些因子分為內(nèi)因和外因兩類。★外因：被入侵的環(huán)境對(duì)外來(lái)種影響大，如果遭入侵的環(huán)境與外來(lái)種以前的棲息地相似，就可能入侵成功；如果生境相差大，只有那些可塑性大的物種可入侵成功；環(huán)境因子中，光、溫度、水分、營(yíng)養(yǎng)和金屬元素的影響突出?！飪?nèi)因：與自身特性有關(guān)。外因

-光照：外來(lái)種對(duì)光的競(jìng)爭(zhēng)力的大小是影響植物入侵的重要因子之一。

-水分：土壤的含水量、水質(zhì)、水位的高低會(huì)影響植物的入侵。

-土壤養(yǎng)分：土壤肥沃或貧瘠影響入侵植物的生長(zhǎng)和群落的物種構(gòu)成。-金屬元素：金屬元素抑制鄉(xiāng)土種的生長(zhǎng)，而對(duì)外來(lái)種的影響不大。

-干擾：修路、定居、開(kāi)荒、放牧（包括野生動(dòng)物的采食）等會(huì)影響植物入侵。一般而言，中度干擾有利于外來(lái)種生存。

-傳播媒體：鳥(niǎo)類、哺乳動(dòng)物、昆蟲(chóng)、風(fēng)、雨等傳播途徑也會(huì)影響植物入侵。

-其他：競(jìng)爭(zhēng)、病原體、季節(jié)性干旱等均會(huì)影響外來(lái)種入侵。隨著全球氣候的變暖，植物外來(lái)種的分布范圍會(huì)更加廣泛，南極洲也會(huì)出現(xiàn)外來(lái)種。紫莖澤蘭飛機(jī)草圖6.1高速公路是外來(lái)物種入侵的通道內(nèi)因

-繁殖方式：地下莖無(wú)性繁殖可避免或少受火等外來(lái)干擾，有利于入侵植物的擴(kuò)展。

-種子特征：結(jié)構(gòu)、擬態(tài)性、體積、附屬物（翅）等均會(huì)影響入侵植物種子的廣泛傳播。

-抗逆性：物種的抗逆性會(huì)影響植物的入侵定居與擴(kuò)張。-協(xié)同進(jìn)化：入侵植物進(jìn)入新環(huán)境后的協(xié)同進(jìn)化有利于其生存和發(fā)展。6.1.3外來(lái)種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)外來(lái)種定居特性的評(píng)價(jià)

-外來(lái)種在起源地的分布范圍

-外來(lái)種的個(gè)體生態(tài)學(xué)特性

-外來(lái)種的生活史（休眠）

-外來(lái)種的繁殖率

-開(kāi)始引進(jìn)或最初入侵的數(shù)量

-干擾對(duì)外來(lái)種的影響外來(lái)種傳播能力的評(píng)價(jià)

-外來(lái)種的運(yùn)輸能力

-外來(lái)種自身是否為病原體的載體

-外來(lái)種的壽命和種子存活時(shí)間

-外來(lái)種抵御干擾的能力

-外來(lái)種的繁殖方式

-外來(lái)種鑒定和識(shí)別的難易程度

-控制方法的有效性對(duì)外來(lái)種影響的評(píng)價(jià)

-有無(wú)捕（采）食者或天敵

-采食動(dòng)物（天敵）的食譜寬度

-以前引種的情況

-經(jīng)濟(jì)影響

-對(duì)環(huán)境的破壞

-遺傳方面的影響6.1.4外來(lái)種的管理與控制在我國(guó)，植物外來(lái)種也很多，分布范圍很廣，如廣東省新綠化造林的面積中，有一半以上是外來(lái)樹(shù)種如桉樹(shù)(Euculyptus)、相思樹(shù)(Acacia)和濕地松(Punus)的純林；20世紀(jì)40年代傳入我國(guó)的三裂豚草和豚草，現(xiàn)已蔓延到我國(guó)的15個(gè)省，給農(nóng)業(yè)造成極大的危害和威脅到人的健康(康樂(lè)，科學(xué)時(shí)報(bào)，1999.4.2)。外來(lái)種的分布可能跨越多個(gè)行政區(qū)域，為了對(duì)分布范圍如此廣的植物外來(lái)種進(jìn)行有效的管理和控制，土地管理部門、林業(yè)部門、農(nóng)業(yè)部門、漁業(yè)部門、海關(guān)的檢疫部門、保護(hù)區(qū)和生態(tài)學(xué)家、土地的使用者要采取合作協(xié)調(diào)一致的策略，在綜合管理的原則基礎(chǔ)上，對(duì)外來(lái)種進(jìn)行有效的管理控制。這種策略強(qiáng)調(diào)的是協(xié)作、宣傳教育和科學(xué)，以綜合管理辦法為基礎(chǔ)。在這種合作中，大家共享所有的資料和信息，可以避免重復(fù)投資。惟有如此，才能取得成效。（一）外來(lái)種的管理策略對(duì)植物外來(lái)種的管理要采取以下管理策略：①要大力保護(hù)沒(méi)有受到外來(lái)種入侵的自然生態(tài)系統(tǒng)或干凈的系統(tǒng)。這是在外來(lái)種管理中最重要的一個(gè)方面，其代價(jià)也小。②對(duì)只受到輕微入侵的生態(tài)系統(tǒng)的管理應(yīng)進(jìn)行優(yōu)先保護(hù)和管理。③對(duì)那些外來(lái)種已定居的生態(tài)系統(tǒng)的管理，要先確定其入侵的邊界，從邊界或河流的上游管理入手，逐步向中心或下游推進(jìn)。這樣可以防止造成新的入侵。④對(duì)于已定居的外來(lái)種如果一時(shí)不能消除掉，就先確定其邊界，控制好邊界，到有了新的方法時(shí)再進(jìn)行處理。⑤要對(duì)已消滅了外來(lái)種的地方用鄉(xiāng)土種進(jìn)行植被恢復(fù)或監(jiān)控，以防止外來(lái)種的再次入侵。⑥加強(qiáng)宣傳教育，使人們認(rèn)識(shí)外來(lái)種的危害和自覺(jué)地參與對(duì)外來(lái)種的管理。外來(lái)種的管理：阻止植物外來(lái)種的新的入侵和擴(kuò)展

-檢疫管理：加強(qiáng)海關(guān)和邊防檢查站對(duì)入侵植物的檢疫和控制。

-監(jiān)測(cè)管理：對(duì)入侵植物的特性和危害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理。

-信息管理：建立信息網(wǎng)絡(luò)，共享入侵植物研究方面的成果、信息和資料。

-宣傳教育：進(jìn)行公共宣傳，讓公眾參與入侵種管理。

-給人們提供可以取代外來(lái)種的鄉(xiāng)土種：鼓勵(lì)人們?cè)诰G化造林、園藝栽培時(shí)利用鄉(xiāng)土種，嚴(yán)禁使用入侵性強(qiáng)的物種。。外來(lái)種的控制

-機(jī)械控制法：外來(lái)種數(shù)量少、分布不廣、群落中有其他敏感種時(shí)，用機(jī)械控制法。

-化學(xué)控制法：用專一性殺草劑控制外來(lái)種。

-生物控制法：用天敵或病原體控制外來(lái)種。

-綜合控制法：幾種方法的綜合應(yīng)用。

-入侵地的恢復(fù)：生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)服務(wù)功能的有效恢復(fù)。6.2生物多樣性在生態(tài)恢復(fù)中的作用生態(tài)恢復(fù)的一個(gè)關(guān)鍵成分是生物體。因而生物多樣性在生態(tài)恢復(fù)計(jì)劃、項(xiàng)目實(shí)施和評(píng)估過(guò)程中具有重要的作用。生態(tài)恢復(fù)計(jì)劃階段：考慮恢復(fù)鄉(xiāng)土種的生物多樣性恢復(fù)項(xiàng)目的管理過(guò)程恢復(fù)項(xiàng)目的評(píng)估過(guò)程在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中采用鄉(xiāng)土種具有更大的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在鄉(xiāng)土種更適于當(dāng)?shù)氐纳常湓僦埠蛡鞑摿Υ?，也更易于與當(dāng)?shù)貧埓娴奶烊蝗郝浣Y(jié)合成更大的景觀單位。外來(lái)種在生態(tài)恢復(fù)中也具有一定的作用。利用外來(lái)種做先鋒種，鄉(xiāng)土種林分改造，縮短恢復(fù)時(shí)間，節(jié)約成本?；謴?fù)生態(tài)學(xué)的目的是要用本地種，排除外來(lái)種。6.3全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響定義：地球生態(tài)系統(tǒng)在自然和人為變化影響下導(dǎo)致的所有全球問(wèn)題及相互其作用（蔡曉明，2000）。狹義內(nèi)容：包括大氣臭氧層的損耗、大氣中溫室氣體增加和氣候變暖。廣義內(nèi)容：包括全球氣候變化、土地利用和覆蓋變化、養(yǎng)分生物地球化學(xué)循環(huán)的變化、生物多樣性損失和生物入侵等。（一）、土地利用與覆蓋變化土地覆蓋：陸地表面生態(tài)系統(tǒng)類型及其生物的和地理的特征，如森林、草地、農(nóng)田、水體。土地利用：指對(duì)土地的利用方式。土地覆蓋變化：土地物理或生物覆蓋物發(fā)生的變化，包括生物多樣性、初級(jí)生產(chǎn)力、土壤質(zhì)量、徑流與沉積率的變化。土地利用變化：人為土地利用方式的改變，以及土地利用目的和土地管理意圖的變化。6.3.1全球變化廣義內(nèi)容土地利用/覆蓋變化的影響：改變陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能（森林砍伐、草地超載過(guò)牧、土地墾殖、水體的過(guò)度或不合理的利用、水生生物的過(guò)度捕撈和城市的擴(kuò)張等），改變?nèi)蚍秶鷥?nèi)的生物地球化學(xué)循環(huán)，影響區(qū)域內(nèi)的能量和水分收入，進(jìn)而影響區(qū)域的氣候特征；改變地表的物理化學(xué)特征，進(jìn)而影響到微量氣體的生物源和匯，并通過(guò)圈層的相互作用給人類的生存環(huán)境帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。（二）、生物地化循環(huán)的變化生物地球化學(xué)循環(huán)：生態(tài)系統(tǒng)之間礦質(zhì)元素的輸入和輸出以及它們?cè)诖髿馊Α⑺?、巖石圈之間以及生物間的流動(dòng)和交換過(guò)程（蔡曉明，2000）.生物地化循環(huán)的變化：人類活動(dòng)和氣候變化的條件下，氮、磷、硫等物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)發(fā)生了較大變化，影響大氣質(zhì)量和水質(zhì)，產(chǎn)生酸雨以及引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。圖31人類活動(dòng)增加全球固氮量(x106T)（三）、人口變化龐大的人口給全球生態(tài)系統(tǒng)施加了巨大壓力，人類的活動(dòng)尤其是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及對(duì)資源的耗費(fèi)對(duì)全球變化造成巨大影響，人類正在改變著地球。圖32人口數(shù)量與溫室氣體濃度的關(guān)系（四）、生物多樣性變化研究表明，物種滅絕的速率是人類干預(yù)出現(xiàn)之前自然速率的1000-10000倍(Wilson,1987).生物多樣性的喪失不可能逆轉(zhuǎn)，一旦消失，就難以出現(xiàn)。圖6.6全球生物多樣性減少的速率（五）、全球氣候變化溫室氣體逐漸升高，導(dǎo)致氣溫升高，蒸發(fā)增加，降水增加，但分配不均勻。中緯度地區(qū)夏季蒸發(fā)量大，容易形成干旱；低緯度地區(qū)，雨季降水增加，極易形成洪澇災(zāi)害。圖6.2全球增溫幅度變化（綜合1860-1990年土壤、大氣和海面溫度和1961-1990年記錄數(shù)據(jù)）雖然不同時(shí)代氣候變化模式有所差異，但進(jìn)入20世紀(jì)后，全球平均溫度開(kāi)始增加的趨勢(shì)十分明顯GCM模型預(yù)測(cè)結(jié)果全球平均增溫/C全球平均增雨量/%OSU2.87.8GFDL4.08.7GISS4.211.0UKMO5.215.0表9GCM模型預(yù)測(cè)的2050年氣溫和降水變化（六）、大氣成分變化隨著人口數(shù)量的增加、人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的增強(qiáng)和現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，人類對(duì)能源消耗量越來(lái)越大，礦物燃料的大量使用和森林面積的減少，導(dǎo)致大氣中的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮和氟氯烴類化合物等氣體的濃度明顯升高，這些氣體具有可使大氣溫度升高的溫室效應(yīng)(effectofgreen-house),溫室氣體濃度的升高，將使全球氣候發(fā)生顯著的變化。溫室氣體CO2CH4N2OCFC工業(yè)化前的濃度(Ul/l)2800.80.2881990年的濃度(Ul/l)3531.720.310.0002-0.0003年平均增加%0.50.90.254吸收輻射能力(相對(duì)于CO2)132150>10000表10主要溫室氣體的變化圖6.31750年以來(lái)溫室氣體逐漸增加自前工業(yè)革命以來(lái)全球大氣中CO2和CH4濃度增加很快CO2增加33%CH4增加100%圖6.4溫室氣體增溫貢獻(xiàn)率二氧化碳甲烷一氧化二氮氯氟化碳其它鹵烴圖6.5臭氧濃度的變化及其與UV-B輻射的關(guān)系6.3.2全球變化的原因與潛在結(jié)果原因：人口增長(zhǎng)；人類盲目開(kāi)發(fā)和破壞；

社會(huì)體制、政策和法律的疏漏和失當(dāng)。圖29人口增長(zhǎng)速率圖27人類活動(dòng)導(dǎo)致的溫室氣體增加（%）能源利用

制冷劑農(nóng)業(yè)土地利用變化工業(yè)潛在結(jié)果：N循環(huán)改變；土地利用和土地覆蓋改變；大氣CO2濃度改變。圖30全球變化的原因與潛在結(jié)果人口CO2濃度的增加農(nóng)業(yè)全球氣候變化生物多樣性的喪失工業(yè)土地利用/覆蓋變化N的地化循環(huán)改變6.3.3全球變化產(chǎn)生的影響（一）、對(duì)農(nóng)業(yè)的影響二氧化碳濃度的影響：CO2濃度升高有利于光合作用，但有時(shí)會(huì)使作物減產(chǎn)；CO2濃度升高，作物C/N比增加，蛋白質(zhì)含量下降，品質(zhì)下降；CO2濃度升高，植物容易獲得CO2，氣孔開(kāi)放度減小，蒸騰作用減弱，有利于包水，但由于溫室效應(yīng)，氣溫升高，又使蒸發(fā)加劇，整體耗水可能增加。圖33隨溫度增加棉花植株變大氣候變化的影響：溫室效應(yīng)使氣溫升高，可能會(huì)延長(zhǎng)植物的生長(zhǎng)季，從而會(huì)使作物的分布格局北移，甚至極地化或高山化，會(huì)使土地利用格局發(fā)生重大變化；氣候變暖可能會(huì)使極端氣候如干旱、風(fēng)暴、熱浪等增加，尤其是干旱半干旱地區(qū)，干旱會(huì)使作物生產(chǎn)受到很大影響；氣候變暖可能會(huì)使病蟲(chóng)害的分布范圍加大，生長(zhǎng)季增長(zhǎng)，對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生較大影響；溫室效應(yīng)會(huì)使海平面升高，洪澇、水淹、鹽漬化、海潮、海浪災(zāi)害增加，影響作物生產(chǎn)。圖34地質(zhì)紀(jì)錄顯示，由于過(guò)去氣候變暖導(dǎo)致植被帶分布海拔高度上升，造成一些物種和生態(tài)系統(tǒng)丟失。溫帶山地仿真試驗(yàn)也得出了類似的結(jié)果，氣候繼續(xù)變暖特定氣候帶的物種和生態(tài)系統(tǒng)可能消失，同時(shí)在很多山區(qū),冰川的數(shù)量和覆蓋區(qū)、永久凍結(jié)帶、季節(jié)雪被等都會(huì)減少。（二）、對(duì)土壤的影響土壤C庫(kù)的變化：CO2濃度增加，土壤的C量會(huì)隨之增加；溫度升高，土壤C的輸出量增加。影響特定生態(tài)系統(tǒng)C貯量的變化主要取決于生態(tài)系統(tǒng)的面積，植被帶的北移使凍原和北方森林帶的C貯量下降。土壤CO2的釋放：氣候變暖、降水增加可使土壤微生物和動(dòng)物的活動(dòng)加劇，土壤呼吸加快，全球土壤釋放CO2的速度加快。土壤甲烷氣體的釋放：氣候變暖，稻田等作物的種植帶，全球土壤甲烷的產(chǎn)量可能增加。氣候變暖、降水增加的情況下，枯枝落葉的分解速率加快；CO2濃度增加，光合速率提高，生產(chǎn)力增加，輸入到土壤中的枯枝落葉的總量會(huì)增加，但由于溫室效應(yīng)，留存于土壤中的枯枝落葉相對(duì)較少。（三）、對(duì)枯枝落葉分解的影響（四）、對(duì)土壤N的影響在氣候變化的條件下，全球土壤的N庫(kù)存量會(huì)減少。（五）、對(duì)土壤多樣性的影響在大氣CO2濃度升高、氣溫變暖的情況下，地面植被的光合、生物生產(chǎn)要發(fā)生變化，因此，輸入到土壤中的有機(jī)質(zhì)的質(zhì)和量要發(fā)生變化，從而會(huì)影響到土壤微生物和土壤動(dòng)物的種類組成。不同的生態(tài)系統(tǒng)類型中的生物多樣性受氣候變化影響的程度是不同的。（六）、對(duì)植被的影響對(duì)植被結(jié)構(gòu)的影響：氣候等環(huán)境條件的變化會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)種群在其大小和作用上發(fā)生重組，可能會(huì)使生物多樣性減少或?qū)е庐a(chǎn)生新的物種，而結(jié)構(gòu)組分的變化在一定條件下將可能逐漸改變植物群落的組成、加快群落的演替，最終導(dǎo)致類型的改變。對(duì)植被功能的影響：氣候、人類活動(dòng)和其他環(huán)境變化可能會(huì)改變植被的涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、防治病蟲(chóng)害、提供食物、旅游等生態(tài)服務(wù)功能。圖35隨溫度升高植物生活型改變對(duì)植被格局的影響：全球變化改變植被的分布格局，即植被帶的北移；中、高緯度地區(qū)植被分布格局變化明顯，北方森林和凍原的面積大幅下降。植被類型現(xiàn)有面積（103km2）GCM預(yù)測(cè)的植被類型變化OSUGFDLGISSUKMO凍原939-302-515-314-573荒漠3699-619-630-962-980草地1923380969694810干旱林地181636084871296濕潤(rùn)林地5172516-402120-519表11全球主要植被類型面積變化預(yù)測(cè)*全球變化與草地退化-------主驅(qū)動(dòng)力的爭(zhēng)論：氣候變化、超載過(guò)牧？觀點(diǎn)一：氣候變暖、干旱加劇是草地退化的主要原因，氣候變化對(duì)植物生長(zhǎng)和草原生產(chǎn)力的影響比載畜量的影響更大。理由在于：干旱和半干旱草地生態(tài)系統(tǒng)受到氣候波動(dòng)的頻繁干擾而具有非平衡系統(tǒng)的特點(diǎn)。其變化不是向確定的頂級(jí)狀態(tài)發(fā)展，往往形成多個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的“狀態(tài)”。而這些狀態(tài)是由一些不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)因素控制的，如降水、干旱、火燒等。一些認(rèn)為是過(guò)度放牧引起的草原退化，實(shí)際上可能是草原植被對(duì)氣候等隨機(jī)因素變化的反應(yīng)。觀點(diǎn)二：草地退化“推波助瀾的是全球氣候變化，但助紂為虐的卻是人類自己……”人為的干擾無(wú)疑是主導(dǎo)因素。理由在于：首先，氣候變化是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程，僅憑數(shù)十年的資料難以判斷氣候變化的趨勢(shì)；干旱和半干旱地區(qū)所觀測(cè)到的溫度升降和降水量增減均在植物正常生長(zhǎng)的范圍之內(nèi)，尚不足以引起草原的迅速退化。其次，因氣候變化引起的植被變化應(yīng)有漸進(jìn)式的地帶性推進(jìn)特征，即荒漠草原向典型草原推進(jìn)、典型草原向草甸草原帶狀推進(jìn)；而目前草地的退化表現(xiàn)為全面的、以居民點(diǎn)為中心的點(diǎn)狀發(fā)散式分布，因此草原的迅速退化難以歸結(jié)到氣候變化。從我國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的實(shí)例分析可以看出，第二種觀點(diǎn)更為合理。理由在于：首先，從宏觀的自然因素考察，干旱和半干旱區(qū)的氣候變化是波動(dòng)性的，只要持續(xù)2~3的干旱，就可以使草地生產(chǎn)力大幅度下降；但連續(xù)2~3年豐沛的降水又可使草地恢復(fù)生機(jī)。其次，從干旱、半干旱區(qū)植物地下部生長(zhǎng)發(fā)育的情況來(lái)看，干旱年份植物地上部分生長(zhǎng)受阻，甚至枯死，但多年生牧草的地下部能在干旱的條件下保持活的狀態(tài)，一旦滿足它的水分要求，就能形成地上部。另外，目前尚未見(jiàn)到農(nóng)牧交錯(cuò)帶草地大范圍的帶狀漸進(jìn)式退化，氣候變化引起的草地退化暫時(shí)的和局部的，可以簡(jiǎn)單理解為草地在外因脅迫下的休眠現(xiàn)象。（七）、對(duì)荒漠化進(jìn)程的影響荒漠化的概念：包括氣候變化和人類活動(dòng)在內(nèi)的各種因素造成的干旱、半干旱和干燥半濕潤(rùn)地區(qū)的土地退化?；哪挠绊懀夯哪瘶O大地改變了陸地表面的物理特征，破壞了地表輻射收支平衡，誘發(fā)氣候和環(huán)境變化，而氣候和環(huán)境變化的反饋?zhàn)饔糜謱⑦M(jìn)一步影響土地荒漠化的進(jìn)程，如