淺談氣候變化對(duì)生物的潛在影響

1、-. z?生態(tài)學(xué)? 淺談氣候變化對(duì)生物的潛在影響摘要：地球上氣候不斷地發(fā)生變化，模擬自然因素影響與實(shí)測(cè)不一樣，考慮人類影響后的模擬與實(shí)測(cè)的根本一致，說明人類對(duì)氣候變化的加劇作用很大。氣候變化首要表現(xiàn)為溫室氣體的增加導(dǎo)致的溫室效應(yīng)，全球溫室效應(yīng)導(dǎo)致了一系列的全球問題，全球變暖，全球降水分布變化，海平面上升，對(duì)各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)生了一定的影響，生物又屬于生態(tài)系統(tǒng)的，故氣候變化直接或間接的影響著生物，如何生存才是生物的主要問題。學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院 ：新新 *：09073300001 2021年12月 從太空看地球，地球真的很美，不是嗎.地球上每個(gè)角落，都無不沒有生命的足跡，從數(shù)千里的深海底到世界頂峰，

2、從赤道到基地，無論環(huán)境多么極端，依然能找到生命，生命無所不在，生命自有其法則。探索大自然總是讓我們又喜又悲，因?yàn)榈厍蛴性S多生物面臨滅絕或者已經(jīng)滅絕，有些生物的生存讓人擔(dān)憂，失去他們對(duì)我們有什么損失，我們拿什么拯救它們呢.但我們也看到了可喜得一面，生命總能找到自己的出入，在自然受人類劇烈影響的今天，有些生物找到了生存的新方法，它們以他們自己的方式教會(huì)我們?nèi)绾闻c大自然和諧相處。氣候變化 世界氣象組織WMO與聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署UNEP于1988年建立了政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC。IPCC利用最根本的科學(xué)數(shù)據(jù)來反映氣候變化的事實(shí)。然而是什么推動(dòng)了氣候變化的加快呢.模擬自然因素影響與實(shí)測(cè)的偏差很大，

3、考慮了人為的因素后，實(shí)測(cè)的與模擬的一本上一致，說明了人類對(duì)氣候變化造成了一定的影響。IPCC第四次報(bào)告2007證明了人類活動(dòng)對(duì)氣候變化的影響是確實(shí)存在的。二、氣候變化對(duì)生物的潛在影響 從長(zhǎng)時(shí)間的尺度來說，氣候變化改變了許多格局，人類也是在氣候的改變中應(yīng)運(yùn)而生，生物包括人類是隨著地球環(huán)境的演化而發(fā)生、開展的，是地球環(huán)境演化的產(chǎn)物，生物與環(huán)境組成了地球的生物圈，所以環(huán)境是對(duì)應(yīng)特定主體而言的，而對(duì)整個(gè)生物主體來說，氣候莫不與環(huán)境具有一樣的意義和作用。且看各個(gè)因素間如何相互做用與相互影響。可以從幾個(gè)方面看氣候變化對(duì)生物的潛在影響。氣候變化對(duì)不同的生物有不同程度的影響，以及在不同地域影響著生物?？梢援嬕?/p>

4、圖來表示氣候變化對(duì)生物的影響:太陽活動(dòng)與地球活動(dòng)包括生物因素是造成氣候變化的自然因素，人類有其社會(huì)屬性，排除自然因素后還有人為因素，而且人為因素作用越來愈大。氣候變化對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)已造成并將繼續(xù)產(chǎn)生明顯影響，對(duì)生物造成各種影響。1、溫室氣體含量上升的影響： 據(jù)IPCC第四次2007綜合報(bào)告，全球二氧化碳濃度從工業(yè)革命前的280ppm(百萬分之一)上升到了2005年380ppm；全球CH4濃度從工業(yè)革命前的715ppb(十億分之一)增加到了2005年的1774ppb；全球氮氧化物濃度從工業(yè)革命前的270ppb增加到了2005年的319ppb。雖然CH4和N2O含量少，但其溫室效應(yīng)強(qiáng)，對(duì)溫室效應(yīng)的

5、奉獻(xiàn)也不容無視。這是一個(gè)事實(shí)，這些年來二氧化碳含量確實(shí)在上升，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去65萬年來自然因素引起的變化圍(180300ppm)。過去10年二氧化碳濃度增長(zhǎng)率為1.9ppm/a，而有連續(xù)直接測(cè)量記錄以來的增長(zhǎng)率為1.4ppm/a。自1750年以來人類活動(dòng)以+1.6W/m2(+0.6+2.4W/m2)的凈效應(yīng)驅(qū)動(dòng)氣候變暖。 一方面二氧化碳的含量上升有利于植物光合作用的增加，植物的生產(chǎn)力增加。二氧化碳是植物生長(zhǎng)的主要原料，植物可以通過光合作用，利用二氧化碳生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)，從而構(gòu)建植物組織，因而二氧化碳濃度升高能夠促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。在過去的幾十年里，二氧化碳和球變化研究中心Center for th

6、e Study of Carbon Dio*ide and Global Change的研究人員綜合了數(shù)百項(xiàng)經(jīng)過同行評(píng)議的研究所取得的數(shù)千項(xiàng)研究結(jié)果，確鑿地證明了這個(gè)事實(shí)。1草本植物。在比大氣二氧化碳濃度高300ppm的條件下，大約1/3植物能夠提高其生產(chǎn)力Cure and Acock，1986；Mortensen，1987，這種正效應(yīng)可以發(fā)生在C3、C4和CAM的植物中Poorter，1993。因此，隨著空氣中二氧化碳的濃度升高，幾乎所有作物的生產(chǎn)力都要增加，因?yàn)橹参锬軌蛴懈嗟姆种头痔Y，更多的葉片且厚度增加，根系也越來越多，因而能夠產(chǎn)生更多的花和果實(shí)?？傮w來講，在比大氣中二氧化碳濃度高3

7、00ppm的條件下，CAM作物的收成能提高15%，C3谷物提高49%，C4谷物提高20%，水果和果類提高24%，豆科植物提高44%，根和塊莖植物提高48%，蔬菜提高37%Idso and Idso，2000。2木本植物。關(guān)于木本植物對(duì)大氣二氧化碳濃度升高響應(yīng)的問題已經(jīng)開展了大量的研究。Ceulemans和Mousseau1994就針對(duì)此問題獨(dú)立開展的95項(xiàng)研究的結(jié)果制成了一表，Poorter1993的綜述包括了41項(xiàng)其他相關(guān)的研究結(jié)果，Wullschleger1995，1997的兩篇綜述包含了40項(xiàng)其他研究的有關(guān)數(shù)據(jù)，共計(jì)176項(xiàng)，這是草本植物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的1.5倍。這些研究結(jié)論說明，作為研究對(duì)象

8、的樹木在二氧化碳濃度升高的實(shí)驗(yàn)中，生物量、森林的初級(jí)生產(chǎn)力、種群密度都明顯增加。需要指出的是，這176個(gè)實(shí)驗(yàn)中，木本植物平均的處理時(shí)間只有5個(gè)月，這很有可能會(huì)低估樹木和灌木對(duì)大氣二氧化碳濃度升高的響應(yīng)，可能缺乏以證明大氣二氧化碳升高的長(zhǎng)期效應(yīng)。但在目前持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的試驗(yàn)中，在17年中二氧化碳濃度有75%升高的條件下，樹木的生產(chǎn)量有70%的增長(zhǎng)Kimball et al.，2007。3水生植物。當(dāng)前的研究說明，大氣二氧化碳濃度的持續(xù)升高將可能對(duì)大多數(shù)淡水水生植物有積極的作用，有刺激淡水藻類生產(chǎn)力增長(zhǎng)的潛力，并有助于提高海水大型藻類在一段時(shí)期的生產(chǎn)力。海洋微藻也能很好地正面響應(yīng)空氣中二氧化碳濃度的

9、持續(xù)升高。另一方面就是導(dǎo)致全球變暖。2、溫度上升的影響全球大氣平均溫度和海洋溫度均在增加，大圍的冰雪融化和全球海平面升高。在大陸、區(qū)域和海盆尺度上，已經(jīng)觀察到了大量的長(zhǎng)期氣候變化事實(shí)。包括北冰洋溫度和冰的變化，降水、海洋鹽度、風(fēng)模式和極端氣候方面大圍的變化。過去50年變暖趨勢(shì)是每十年升高0.13(0.100.16)，幾乎是過去一百年來的兩倍。20012005年與18501899年相比，總的溫度升高了0.76(0.570.95)。城市熱島效應(yīng)存在，但屬于局地效應(yīng)，影響較小，其影響可以忽略不計(jì)。1961年以來，觀測(cè)顯示至少3000m深度以上的海水溫度也在增加，并且海洋吸收了氣候系統(tǒng)新增熱量的80以

10、上。變暖導(dǎo)致海水?dāng)U，引起海平面上升。全球海平面1961到2003年每年平均上升1.8mm(1.32.3mm)，而1993到2003年每年平均上升3.1mm(2.43.8mm)。這將會(huì)嚴(yán)重影響珊瑚礁、珊瑚島、礁島、鹽沼以及紅樹林等海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和海洋生物資源。溫度在一定圍上升，是有利于植物的光合作用的，但在一定程度上也加快了其呼吸作用，使得冰川融化，海平面上升，對(duì)臨海的生態(tài)系統(tǒng)如濕地造成了很大的影響。溫度變化后，有些隨溫度變化遷徙的留鳥也發(fā)生季節(jié)性變化。 全球變暖使陸地氣候帶發(fā)生遷移，相對(duì)滯后的生物地帶遷移容易使物種的種群大小及生態(tài)系統(tǒng)的物種組成發(fā)生較大變化，導(dǎo)致局部種群的滅絕甚至引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的

11、退化與消失。地質(zhì)史上氣候波動(dòng)的周期遠(yuǎn)比現(xiàn)在生物經(jīng)歷的氣溫升高時(shí)間長(zhǎng)，所以生物有適應(yīng)變化的足夠時(shí)間，而短期的氣溫升高會(huì)使適應(yīng)性差的物種由于難耐“高溫而死亡、滅絕。同時(shí)，全球變暖導(dǎo)致的海水外表溫度升高也引起了生物多樣性的減少。 溫室效應(yīng)很大程度改變了許多動(dòng)物的生存方式，植物生產(chǎn)力的增加，一些以植物為食的動(dòng)物獲得更多的生存時(shí)機(jī)，群體中個(gè)體數(shù)目會(huì)大大的增加，整個(gè)生物鏈群體數(shù)目也就增加了。如溫度上升對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響，近些年來隨著對(duì)濕地系統(tǒng)的重視，溫度升高對(duì)濕地系統(tǒng)溫室氣體排放影響的研究進(jìn)展很大，溫度升高使得濕地植物生長(zhǎng)季節(jié)延長(zhǎng),促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的提高,影響濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.溫度升高可改變濕

12、地系統(tǒng)溫室氣體CO2、CH4和N2O排放的源匯轉(zhuǎn)換,使溫室氣體排放增加,并對(duì)溫度變化形成一種正反應(yīng)影響.溫度升高使得濕地CO2排放增強(qiáng),降低濕地土壤碳匯的能力,甚至轉(zhuǎn)變?yōu)閮籼荚?溫度升高可增加濕地CH4排放量,夏季溫度升高對(duì)CH4排放通量沒有明顯影響.溫度升高使?jié)竦赝寥老趸头聪趸饔迷鰪?qiáng),促進(jìn)N2O的產(chǎn)生與排放,濕地成為N2O的排放的主要地方。全球降水分布的變化： 全球降水分布時(shí)間角度看： a全年多雨區(qū)：赤道兩側(cè) b全年少雨區(qū)：兩極地區(qū)、沙漠地區(qū)、陸地區(qū) c全年濕潤(rùn)區(qū)：南北緯4060大陸西岸 d夏季多雨區(qū)：南北緯3040大陸東岸 e冬季多雨區(qū)：南北緯3040大陸西岸 從空間分布看： a與緯度

13、位置的關(guān)系：由赤道向兩極降水逐漸減少 b與海陸位置的關(guān)系：沿海降水多陸降水少 c與地形的關(guān)系：山地地區(qū)迎風(fēng)坡降水多、背風(fēng)坡降水全球降水分布的變化總體表現(xiàn)在亞熱帶地區(qū)降水減少，其他地區(qū)降水量增加。 地球外表與大氣通過降雨來量和蒸發(fā)量之間的相互變化來實(shí)現(xiàn)水循環(huán)平衡的穩(wěn)定，植物在水循環(huán)過程中起著重要的作用，植物從環(huán)境中攝取的物質(zhì)中，數(shù)量最大的是水分。降水分布的變化使得植物發(fā)生分布，也直接或間接地影響動(dòng)物遷徙等，進(jìn)而影響一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的所有生物。太陽活動(dòng)： 眾所周知，太陽活動(dòng)的周期是11年。太陽活動(dòng)經(jīng)歷*一階段時(shí)，地球上所承受的太陽輻射也有所變化，導(dǎo)致地球的氣溫變化，從而導(dǎo)致上述的一系列變化。太陽輻射中各種射線可以直接對(duì)生物造成影響。結(jié)語 近年來極端氣象事件的強(qiáng)度和怪異程度都呈上升趨勢(shì)。持續(xù)干旱、超強(qiáng)颶風(fēng)、暴雪以及猛烈的冰雹襲擊，都在告訴我們氣候形態(tài)正變得越來越難以捉摸。生物反過來作用生態(tài)系統(tǒng)，直接或間接的影響著環(huán)境生物改變環(huán)境又得適應(yīng)環(huán)境，這是包括人類在的，一定的穩(wěn)態(tài)生命才能得以存活，所以人類應(yīng)該減少自己的作用，讓氣候在穩(wěn)定中按其自己的規(guī)律變化。開發(fā)新能源，開展綠色經(jīng)濟(jì)，減少人類活動(dòng)的負(fù)面影響，刻不容緩！參考文獻(xiàn)【1】?大氣二氧化碳濃度升高對(duì)全