全球变化改变生物多样性

全球变化改变生物多样性

林产化工13-1 何海蔚 130534119

摘要:主要介绍并论述地球的种种变化，如臭氧层的损耗、全球气候变暖、森林覆盖面积减少、人口急剧增长、环境质量的恶化等。当然生物多样性的减少既是全球的变化之一，也是以上这些变化的副产物。生物多样性的变化也会影响到陆地和海洋生态系统的功能, 从而影响全球气候变化、养分循环和地球化学循环。就这一系列的变化现象，呈现趋势以及相互影响和制约的关系进行讨论和分析，总结解决办法换新人类环保意识并抒发我个人心得。 关键词:全球变暖 生物多样性 现象 影响

前言: 地球每时每刻都在发生着变化，在这几个世纪中，已经积攒了许多翻天覆地的大变化。无论是从气候上、土地上还是生物上都在一次又一次地刷新纪录。在过去的50到100年中,人们渐渐意识到了地球发生的从细微到明显的一系列的变化,这其中最为愈渐强烈的就属全球的气候变化——温室效应。这些方方面面的变化无不在影响着地球上的生物们，而许多负面的变化直接导致的是物种多样性的溃减。这一切的负面变化应该引起人类的警惕，想要恢复已经是很难的了，但是遏制和弥补还来得及，不然我们的地球只会越来越单调越来越没有生机。

1.全球变化的现象和进展

全球变化现象是生态与环境危机的集中体现。已经作为术语的全球变化，意指在地球环境方面的自然和人为变化导致的所有全球问题及其相互作用。1990 年美国的《全球变化研究议案》，将全球变化定义为“可能改变地球承载生物能力的全球环境变化（包括气候、土地生产力、海洋和其它水资源、大气化学以及生态系统的改变）”。狭义的全球变化问题主要指大气臭氧层的损耗、大气中氧化作用的减弱和全球气候变暖。现在对全球变化的理解，一般指更为广义的内容，除上述的三个方面外，还包括生物多样性的减少、土地利用格局与环境质量的改变（水资源污染、荒漠化、森林退化等）、人口的急剧增长等。[1]

1.1气候的变化

据预测,在未来的40 年内,CO2 等温室气体的浓度将比目前高一倍, 这种浓度足以使地球温度上升( 3±1. 5)度,更大胆的估计认为地球温度将升高(4.2±

1.2)度(Schesinder,1989),甚至8~10度(Lashof,1989),最保守的估计到2025 年地球温度也将上升1度,到下世纪末地球温度将上升3度,即以每10年0.3度的速度上升,而且陆地上不同的地区增温的幅度也必定存在差异,北纬高纬度地区增温比低纬度地区大,局部地区也表现出差异,欧州南部和中美州的增温幅度比全球的平均增温值大(Hokghtonetal.1990)。[2]

气候的变化，同时还直接导致全球了降水格局的变化，虽然在某些程度上还不能进行准确的预测，毕竟全球降雨量化存在空间差异，但是美国环保局在1998年称在中纬度地区、内陆地区很可能在夏季出现长期的干旱。目前，还观测到云层的变化，这也是全球气候变化的一部分，据Henderson-Sellers( 1986,1989)M C Gutte & Henderscn-Sellers(1989)的研究,从本世纪初以来,全球的云层出现增加的现象。在印度50年代内云层增加了7%,欧洲80a内增加了6%，澳大利亚80a内增加了8%,而北美在90a中增加了9%。这些变化或许是观测误差但或许真的是某种内在的联系。

1.2大气臭氧层的减弱及氧含量的降低

位于大气平流层的臭氧层能阻止过量的有害短波辐射( 主要是紫外辐射) 进入地球的表面。研究表明,臭氧层正在变薄。南极南部海洋上空的臭氧层已在每年9,10月会出现一个大洞,而且每年都在变深,这个臭氧洞现在所占的面积约3倍于美国本土48个州总面积。即使现在停止污染、损耗臭氧层,臭氧洞的恢复也要几十年的时间。北极也开始出现类似的问题,虽然还没有出现臭氧洞,但是北部在最近的40年间,至少在寒冷季节里,平流层的臭氧层已损耗10%。美国上空的臭氧层全年均在变薄。[3]

在正常情况下,大气本身能够通过氧化作用来清除那些干扰现有功能的气体和分子。但这种机能正在减弱[4]。例如,大气的天然“清洁剂”羟基与甲烷和CO起化学反应，从而清除它们。由于CO的活性强于甲烷,大气首先使用它的羟基来清除CO,然后才清除甲烷。但由于人类过多地燃烧消费化石燃料和森林，过多地向大气排放CO，大气的羟基正在被用光，大气就无法清除它所含的甲烷污染物了。

1.3土地利用格局与人口急剧增长

1.3.1

全球的森林面积急剧减少,以热带森林(热带雨林)最为严重。全世界的热带

森林,每年达2%的破坏率,现在正以38.53 m2/h的速度自地球的表面消失[5]。森林生态系统是最重要的陆地生态系统。 森林是地球的肺,具有吸收CO2和释放氧的功能；在调节气候水文循环中发挥重要的作用,能函养水源,控制水土流失,森林地区土壤每年的侵蚀量每年仅为0.03t,但一旦森林被毁,就会上升90t; 在维持生物多样性上更具有重要的作用,森林是生物基因最丰富的贮藏库,有的科学家估计,有50%的生物种存在于热带雨林中。 1.3.2

沙漠的状态不很稳定,有时候进两步退一步,但最近几十年却表明沙漠覆盖面积的全面增加。[6]由于沙漠边缘区过度放牧,沙漠化的扩大的速率不断加速,现在全世界每年正以5×104～7×104 km2的惊人速度沙漠化。世界最大的撒哈拉沙漠已经前进到了欧洲。仅在1990年,欧共体就拨款80亿美元用于防止沙漠化的进一步扩展。 1.3.3

在几千年前发生的农业革命之前,世界人口基本上是稳定的。在农业革命之后,人口逐渐增长,缓慢的增长一直延续到工业革命。这时, 人口曲线开始陡然上扬。本世纪的人口则急剧增长,几乎每一个10a都要增加10亿人。根据不完全统计,到1992年初,人口已大致达到了55亿,预计到2032年将达到90亿,即达到地球的最高人口承载量。中国的人口容量,则约在16～17亿间。[7]

1.4全球变暖——温室效应

最近100 年(1906~2005)地球表面平均温度上升了0.74度,近50年的线性增温速率为每10年0.13度,1850年以来最暖的12个年份中有11个出现在近期的1995-2006年,全球变暖已经是不争的事实。[8]在未来数十年，甚至几百年中,全球气温还将持续升高。而气温每升高1摄氏度，全球缺水人口将增加4亿到17亿人,传染病和过敏花粉就会增加，有些两栖动物就会绝迹；如果气温每升高2摄氏度，全球缺水人口将达到20亿人,目前世界上20%到30%的（约100多万个）物种将濒临灭绝，更多人将因为营养不良、疾病、热浪、旱涝而死亡。

在视频《难以忽视的真相》中，重点就全球变暖问题呼吁大家的高度重视，做演讲的主人公指出全球变暖的科学证据，并阐述他相信人类制造的温室气体若没有减少，在不久后的全球气候将发生重大变化。视频中他用令人不得不为之震惊的多组折线统计了过去六十五万年间的温度和二氧化碳含量的增加趋势。他有

力的反驳了那些不相信全球气温在升高的人们，并预测了一系列可能造成的可怕的灾难。

3全球变化对物种多样性的影响

布兰姆维尔博士说,过去气候变暖还只是前沿性的科学探讨, 现在这个趋势已经成为现实。植物学界普遍认为未来百年气温每升高2 ~3 ℃,4万种高等植物和10万种尚未被发现和记载的植物中的一半将面临威胁。

3.1物种多样性变化的现状

Nilson等研究发现，由于气候变化，从1951—1994年爱莎尼亚森林树种已经由落叶林为优势种变成了以云杉为优势种组成，生长加速［9］; Niemela等的研究发现，芬诺斯坎底亚南部森林中动物种群数量增加，云杉、松树和阔叶树数量减少、优势度降低，北部森林阔叶树下一些草本物种丰富度减少，松树下草本优势度增加［10］; Epstein 等研究发现气候变化后美国一些草本和灌木植被中C4植物数量增加10%，C3植物数量下降［11］;在不同气候情景下，美国适应于寒冷气候森林类型将向北迁移，一些孤立的其他物种将在目前分布区灭绝，北部物种将愈加向北，南部物种将向北迁徙，鸟类和哺乳动物北部的丰富性降低而南部的丰富性提高［12］。气候变化对野生动物的影响包括生活周期、物种分布、种群格局和迁移策略等。随着气候变化，野生动物分布区整体北移，物候期提前。有些物种将受益，繁殖率提高，成活率增加，种群密度增加，有些将受限，种群密度缩小甚至灭绝［13］。气候变化对高山植物和喜雪植物有极大影响，高山生态位将向温度轴负方向扩展对喜雪物种栖息地产生压力，生存受限，因此，植物群落结构和生长率将受气候变化波动影响较大［14－15］。已有大量的证据表明,随着全球气候的变化,特别是气温的变化、物种的分布有沿海拔和纬度梯度移动趋势。按海拔每升高500m气温下降3度来推算,物种在海拔上移动500m相当于在纬度方向移动大约250km。但在温带地区, Peters & Parling(1985)认为,全球温度上升3度,对于许多物种来说,在纬度方向的移动至少300km。

3.2这种影响体现在多方面

气候变暖造成了生物物候期的变化，这种变化正造成生态紊乱，这将可能引起其它物种的入侵和群落组成与结构变化。比如气候变暖造成春天提前到来，