生物多样性和陆地生态系统功能对全球气候变化的响应

生物多样性和陆地生态系统功能对全球气候变化的响应

王清涛1李新蓉2

（新疆农业大学1、林学与园艺学院，2、草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 ）摘要：生物多样性是人类生存的重要资源，也是人类赖以生存和持续发展的物质基础。人类活动引起的土地利用、气候变化、大气CO2浓度增高和氮沉降加剧等使得生物有机体的性状、种间关系、分布格局与生物多样性发生改变，进而影响生态系统过程和功能，并最终威胁到人类的生存。本文系统阐述了国内外生物多样性研究及生物多样性保护的方法和成果，并结合我国在该研究领域已有的研究成果和存在的问题，对我国的生物多样性研究和生物多样性保护进行了展望，以求对生物多样性研究和生物多样性保护有更大的研究进展。关键词：生物多样性；陆地生态系统；气候变化；生物多样性保护；

英文摘要：Biodiversity is the important resources to human survival,also is the material base Of human survival and development. The land use, climate change, atmospheric CO2 concentration increased nitrogen and deposition intensified is caused by human activity,make the organisms character, the kind of relationship between the distribution pattern and biodiversity, change, further influence ecological system process and function, and ultimately threaten the survival of mankind. This paper introduced the biodiversity protection methods and results of the domestic and foreign biodiversity research. and with China's in this field of the existing research results and the existing problems and prospects for China's biodiversity research and biological diversity protection. In order to research on biodiversity and biodiversity protection more research progress. Key words:Biological diversity；terrestrial ecosystem；climate change；Biodiversity Conservation

0引言：生物多样性的概念及其价值

生物多样性(biological diversity或biodiversity)是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征.生命系统是一个等级系统(hierarchical system),包括多个层次或水平:基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观.每一个层次都具有丰富的变化,即都存在着多样性.但理论与实践上重要,研究较多的主要有基因多样性(或遗传多样性)、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性[1]。生物多样性包括不同的水平,每个水平的多样性都有各自的特点,很难用统一的方法和标准予以测度.物种丰富度(species richness)可以用于物种水平的多样性,即用一定面积内的物种数目表示.更精确的方法是考虑物种之间的关系,即测度分类学多样性(taxonomic diversity)

生物群落多样性测度的方法相对比较成熟,除物种丰富度外,还有物种相对多度(species abundance)、物种多样性指数(species diversity index)和均匀度(evenness)等[2]。常用的物种多样性指数主要有Shannon-Wiener指数和Simpson指数等.生态系统水平多样性测度的难度较大,主要是生态系统的边界不确定,本身的结构又比较复杂.但是,如果用一系列的标准来定义生态系统,其数量和分布还是可以测定的,也有人从种间关系或营养结构的角度构造生态系统多样性指数[3-4]。遗传多样性的测度要困难的多.形态上判定的遗传多样性如作物或家养动物的品种可以参照物种水平的方法测度,而染色体、蛋白质和DNA水平的遗传多样性的测度则很困难,目前还没有确定很好的测度公式或指标.但群体遗传学中等位基因频率、遗传一致性和遗传距离等的计算方法是很有参考价值的[5]。

1．国内外生物多样性研究的现状

在1992年10月，国际科学联合会(ICUS)所属的国际生物科学联合会(IUBS)和联合国环境问题委员会(SCOPE)、联合国教科文组织(UNESCO)一起召开了―生物多样性编目与监测研讨会‖，同时联合发起了一个全球性的生物多样性合作研究项目，即DIVERSITAS。目前，该项目的研究内容包括5个核心领域：(1)生物多样性的生态系统功能；(2)生物多样性的起源、维持和丧失：(3)生物多样性的编目与分类；(4)生物多样性的监测；(5)生物多样性的保护、恢复和持续利用。5个交叉领域：(1)土壤和沉积物中的生物多样性；(2)海洋生物多样性；(3)微生物多样性；(4)淡水生物多样性；(5)人类对生物多样性的影响。

纵观该领域的研究现状，可以看出以下7个方面已成为当前生物多样性研究的热点：(1)生物多样性的调查、编目及信息系统的建立；(2)人类活动对生物多样性的影响；(3)生物多样性的生态系统功能；(4)生物多样性的长期动态监测；(5)物种濒危机制及保护对策的研究；

(6)栽培植物与家养动物及其野生近缘的遗传多样性研究；(7)生物多样性保护技术与对策。此外，遗传修饰生命体释放对环境和人类健康可能产生的影响以及外来种效应等也受到国际社会的广泛关注。

马克平和刘灿然(1997)等对北京东灵山地区植物群落多样性进行了10多项深入的研究，从样本面积的选择到多样性测度方法的应用，从不同群落物种数目的估测方法到外在条件对多样性的影响等多个细节进行详细说明，并得出一系列重要结论。研究明确了植物群落的多样性测度方法、不同类型森林群落的种——多度关系、样本大小对多样性测度的影响、尺度变化对多样性的影响、不同类型植物群落临界抽样面积的确定、不同类型植物群落物种数目的估计、群落组成随海拔梯度的变化等问题。整个研究历时3年多，如此系统、全面的研究，

对未来的植物多样性研究及保护工作都具有非常大的指导作用。

2．国内外生物多样性保护研究现状

从1972年联合国召开的第一次人类环境会议开始，形成了一系列决议，尤其是1992年通过了《生物多样性公约》，生物多样性的保护受到国际社会的普遍关注，成为当今人类环境与发展领域的中心议题之一。我国城市绿地系统建设一直是全国生物多样性保护工作的重要组成部分，长期以来承担着艰巨的任务，并且取得重要的成果。在我国签署《生物多样性公约》并经全国人大批准生效后，建设部派出协调员参加了由国务院有关部、委、局组成的―中国履行《生物多样性公约》工作协调组‖，并参加了《中国生物多样性保护行动计划》和《中国生物多样性国别研究报告》的编制工作。

纵观该领域的研究现状，主要分为以下几个方面：生物多样性信息系统的建立及长期动态监测；人类活动对生物多样性的影响；生物多样性与生态系统功能；物种濒危机制和动植物野生近缘种的遗传多样性研究。邢韶华(2005)等人在北京山区植物多样性保护区域规划研究中，为能够较好地评价分析北京保护区植物多样性状况，合理地保护北京地区及其周围的森林植被，使其形成北京城区的天然屏障，对北京主要保护区的植物、植被状况进行了较为详实的调查，分析比较了不同自然保护区之间的植物多样性状况，并进行了植物多样性保护区域划分。

鉴于生物多样性面临的严峻局面,有关的国际组织或机构以及许多国家政府都纷纷采取措施,致力于生物多样性的保护与持续利用工作.联合国环境规划署在1987-1988年起草的1990-1995年联合国全系统中期环境方案中提出了保护生物多样性的目标、策略以及实施方案1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会(UNCED)通过了1994年至2003年为国际生物多样性十年(International BiodiversityDecade)的决议.同时,通过了《生物多样性公约》. 联合国大会于1994年12月29日通过49/119号决议,决定从1995年起,每年的12月29日为‖国际生物多样性日‖ [9]。

3．生物多样性和陆地生态系统功能对全球气候变化的响应历史发展到今天,人类正以前所未有的速度改变着地球面貌,这一方面为人类生存创造了空前的物质财富;另一方面也极大的改变了其他生物的生存环境,使地球上的生物多样性不断减少,大量物种趋于灭绝, 包括全球变暖、降水格局变化、大气CO2浓度升高、氮沉降增加、大气气溶胶增加、臭氧空洞等[7]。人类生存的基础正在逐渐瓦解,保护生物多样性已成为当前全世界关注的热点[8]。其中气候变化是威胁生物多样性的一个主要因素。它一方面可以引起

栖息地环境变迁,另一方面引起植物、动物和微生物生理生态、物候期、生长和繁殖的响应,改变物种之间的关系和相对优势度并最终导致物种的灭绝和生物多样性的丧失[9]。

3.1.大气CO2增加对生物多样性的性和陆地生态系统功能的影响

CO2作为植物光合作用的原料,其浓度的高低,对植物光合作用及一系列生理生化过程产生直接影响;同时,CO2作为生态系统呼吸主要产物直接排放到大气中,两者的共同作用将决定生态系统对气候变化的反馈效应。因此,研究大气CO2浓度升高对植物生长和生态系统碳收支的影响,是当今全球性关注的热门课题之一[10]。大量的实验表明,大气CO2浓度的升高可以:（1）促进光饱和碳吸收和每日碳同化作用,同时降低比叶面和气孔导度[11]。（2）促进温带森林生产力增长(23±2)%,热带森林(35.1±0.09)%和北方林(15.1±0.06)%[12]。（3）提高草地生态系统地上生物量11.5%,地下生物量10.6%[13]。（4）通过影响物种的生长和竞争能力来改变群落结构,缓慢降低生物多样性[14]。当然,生态系统对CO2浓度升高的响应还受其他环境因子的共同调控。如美国杜克森林FACE实验的结果表明:长期大气CO2浓度升高可以显著提高植物净初级生产力,不同的样方和年份浮动范围为22%~30%,空间上的异质性主要是由土壤氮素可获得性来决定,年际波动则主要是由降水和潜在蒸发差异造成[15]。

植物对CO2浓度变化的响应因物种而异。植物对CO2浓度变化的响应因物种而异。Huxman&smith(2001)对在美国的Mojvae(36°49′N，111°55′W)沙地上两种草本植物对CO2浓度响应的研究表明，外来的一年生草本植物Bormus madrirensis ssp.Rubens在CO2浓度下具有较大的Rubisco梭化效率和光饱和电子效率，在其大部分生命周期里它的光合速率均较高;而对于当地的另一多年生品种植物Eriogonum inflatum则表现出在高CO2浓度下具有显著的光合下调现象，并且其Rubisco梭化效率的结果与前者的正好相反，既CO2浓度升高反而使其活性大幅度降低。但它中午的最大光合速率不随物候期的不同而不同。前者的气孔导度受CO2浓度的影响较小，而后者在高CO2浓度下则显著减少。尽管二者的生物量都随CO2浓度的升高而增加，其气体交换参数的不同表明了在高CO:浓度促进生长方面具有不同的反应机制。Joel等(2001)的研究表明，CO2浓度升高与不同草原生态系统的群落组分有关，虽然CO2水平的增加提高了大多数物种的生物量，但却使一些物种(例如，Bromus hodeaceus)在Serpentine群落中的生物量下降，可能是由于这些物种在CO2浓度升高的背景下其竞争力下降的缘故。较好地说明了在草原生态系统中不同物种对CO2浓度响应的差异性[16]。

3.2.气候变暖对生物多样性的性和陆地生态系统功能的影响

最近100年(1906—2005)地球表面平均温度上升了0.74℃,近50年的线性增温速率为每10年0.13℃,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[17]。周华坤等(2000)采用国际冻土计划(ITEX)模拟增温效应的结果表明，在温度增加1℃以上的情况下，矮篙草(Kobersiahumli)si草甸的地上生物量增加3.53%，其中禾草类增加1.230%，莎草类增加1.18%。模拟全球变暖带来的温度升高和降水变化对植被生产力和土壤水分的影响结果表明，温度升高造成生态适应性差的野古草A(urndinehriat)生产力显著下降，致使整个被测试群落的生产力降低;低海拔实验点的生产力显著低于高海拔实验点的，而对铁杆篙A(rtommsiasa阳urm)和黄背草(Themedaj叩onica)的影响较小(杨永辉等，2002)。但Baeheletetal(2001)采用一个平衡模型(MApsS:MappedAtmosphere一plan卜5011system)和动态模型(MCI)模拟结果显示，温度升高4.5℃将使得美国主要生态系统面临干旱的威胁，所以认为此值是影响生态系统温度阂值[16]。

3.3.降水格局的改变对生物多样性的性和陆地生态系统功能的影响

全球变化背景下,降水格局(降水量,降水强度及降水的季节分配)已发生明显改变。例如,1900—2005年,北半球中高纬度降水量增加了6%~8%,在一些地区降水频率减少了,而降水强度明显增加[7]。降水格局变化对生态系统的物种组成和生态过程的影响是极其广泛的,但实验技术不完善、降水的不可预测性及其作用的复杂性始终制约着这方面的研究[10]。降水量的增加可以显著增加半干旱区生态系统的生物多样性[18]。在美国橡树岭的典型温带落叶林TDE表明:在土壤水分亏缺条件下,光合作用、气孔导度、冠层水分利用效率都下降30%~50%,但是这些对干旱的生理反应并没有影响到大树(基径>20cm)基径的生长(其变化是由比较缓慢的生物地球化学循环过程所决定的);而干旱使幼树和幼苗生长缓慢、死亡率增高,这有可能在更远的未来影响群落组成和生物多样性[10]。Chen等模拟了不同强度脉冲式降水(rain pulse,0,5,10,25,75mm)对典型温带草原生态系统碳固持的影响。结果表明生态系统的光合作用和呼吸作用对不同降水强度的响应不同,当降水强度(以10~25mm为阈值范围)更大时,将更有利于碳固持[19]。Gilgen和Buchmann则在瑞士模拟了夏季干旱对不同海拔梯度上的温带草原生态系统的影响。结果表明:在年降水量最小的地方,夏季干旱对生态系统的胁迫作用最明显。因此,要特别加强对年降水量小地区生态系统的干旱化适应性管理[20]。

3.4.氮沉降对生物多样性的性和陆地生态系统功能的影响

氮沉降的增加通过影响物种的生长和竞争能力等途径打破群落中原有的种间平衡关系,对生物多样性产生了严重的威胁,目前已成为全球尺度上第三大生物多样性丧失的驱动因子[21]。自20世纪以来,由于农业和工业活动的密集化,如化石燃料的燃烧、含氮肥的生产和使用,以及畜牧业迅速发展等,大气中含氮化合物(主要是NO x和NH y)含量迅速增加[22, 23]。大气中氮含量的增加,反过来又会导致其在陆地和水域生态系统中较高的沉降[24,25]。据估计,在20

世纪90年代初期,全球陆地生态系统活性氮沉降量高达63.5Tg a-1(1Tg=1012g),为工业化革命前(1860年)的3.6倍,而且氮沉降的速度仍然在逐年上升[25]。在许多陆地生态系统进行的研究表明,氮沉降的增加对生物多样性产生了严重的威胁,特别是在高氮沉降。如Stevens等在英国氮沉降梯度的研究表明,长期氮沉降显著降低草地生态系统中植物的多样性[26]。同时,最近的研究也表明,长期低水平的氮沉降(如10 kgN hm-2a-1)也会明显降低植物多样性[27]。优低多样性得的是氮沉降梯度实验pecies,在森林生态系统中,林下层植物物种多样性最高，如具有丰富的蕨类植物、草本植物、灌木以及森林冠层植物的幼苗等,对养分流通的变化也最为敏感。多数研究表明,氮沉降改变林下层物种组成。另外氮沉降也会导致某些喜氮植物多度增加。此外长期氮沉降产生累积效应也会使喜氮草本植物的多度增加[28]。中国是世界上生物多样性最丰富的国家,也是丧失最严重的地区之一。由于氮素是生物多样性变化的重要驱动因子,而且很大一部分陆地生物多样性集中于森林,所以氮沉降对森林生物多样性的影响应受到大量的关注。然而,在中国,有关氮沉降对森林生物多样性的研究刚刚起步,只有为数很少的长期研究(如鼎湖山森林生态系统长期氮研究项目),大范围内的研究远未展开[29]。

4．我国生物多样性保护的发展趋势

首先,借助我国城市植物园、动物园、苗圃等条件以及技术优势,以濒危、珍稀动植物迁地保护、优势物种驯化为重点的物种层次的多样性保护。这种城市生物多样性保护具有地域可移置性和功能可替代性,因此在城市中的意义是相对的、有条件的,宜根据城市的优势条件而定。其次,依据我国城市地理分布的地带性及其在生态区系中的特殊生境条件,以自然迁徙物种的生境、本地特殊的生态类型为重点的生态层次的多样性保护。然后,通过城市生物多样性的保护与重建,以改善人与绿地系统之间、绿地系统内部生物与环境之间的关系,从而在经济意义上提高城市中的自然生产力;在环境意义上修复人在城市中的生存环境质量;在社会意义上感化人类对自然的观照方式、索取方式的文明与进步,直接为中国城市的可持续发展作出贡献。这种城市生物多样性保护具有价值上的不可替代性、地域上的不容移置性,对我国城市具有绝对的、普遍的意义[30]。

参考文献

[1]马克平.试论生物多样性的概念,生物多样性.1993,1(1):20-22.

[2]钱迎倩,马克平主编.生物多样性研究的原理与方法.北京:中国科学技术出版社,1994,141-165.

[3]Zhou, Jet al. An index of ecosystem diversity.Ecological Modelling. 1991,59:151-163.

[4]赵志模,郭依泉.群落生态学原理与方法.重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1990.

[5]钱迎倩,马克平主编.生物多样性研究的原理与方法.北京:中国科学技术出版社,1994,117-122.

[6]马克平钱迎倩生物多样性保护及其研究进展[J].应用于环境生物学报1998，4（1）:95-99.

[7]IPCC. Summary for policy maker sofclimate change2007: thephysical science basis[M]. Cambridge:

Cambridge University Press,2007.

[8]姚佳许大为蒙宽宏等我国生物多样性保护的研究现状和发展趋势[J].安徽农学通报2008,14（3）:41-43.

[9]WALTHER G R. Community and ecosystem responses to recent climate chang[J].Philosophical Transactions

ofthe Royal Society BBiological Sciences,2010,365(1549):2019-2024.

[10]苏宏新马克平生物多样性和生态系统功能对全球变化的响应与适应:协同方法[J]自然杂志

2010.05.32（5）:272-280.

[11]AINSWORTH E A, LONG S P. What have we learned from 15years of free-air CO2 enrichment (FACE)? A

meta-analytic review of the responses of photosynthesis, canopy properties and plant production to rising CO2[J]. New Phytologist,2005,165(2):351–372.

[12]HICKLER T, SMITH B, PRENTICE I C, et al. CO2fertilization in temperate FACE experiments not

representative of boreal and tropical forests[J]. Global Change Biology,2008,14(7):1531-1542.

[13]LEE M, MANNING P, RIST J, et al., A global comparison of grassland biomass responses to CO2

and nitrogen enrichment[J].Philosophical Transactions of the Royal Society Biological Sciences,2010,365(1549):-2047-2056.

[14]COLLINS S L. Biodiversity under global change[J]. Science,2009,326(5958):1353-1354.

[15]MCCARTHY H R, OREN R, JOHNSEN K H, et al. Reassessment of plant carbon dynamics at the Duke

free-air CO2 enrichment site: interactions of atmospheric CO2 with nitrogen and water availability over stand development[J]. New Phytologist,2010,185(2):514-528.

[16]许振住半干旱区典型植物对气候变化与CO2浓度升高的响应与适应中国科学院植物研究所博士后研

究报告.2003.7.

[17]IPCC. Summary for Policymakers of Climate Change2007:The Physical Science Basis[M]. Cambridge:

Cambridge University Press,2007.

[18]YANG H, WU M, LIU W, et al. Community structure and composition in response to climate change in a

temperate steppe[J]. Global Change Biology,2010, doi:10.1111/j.1365-2486.2010.02253.x.

[19]CHEN S P, LIN G H, HUANG J H, et al. Dependence of carbon sequestration on the differential responses

of ecosystem photosynthesis and respiration to rain pulses in a semiarid steppe[J].Global Change Biology,2009,15(10):2450-246.

[20]GILGEN A K, BUCHMANN N. Response of temperate grasslands at different altitudes to simulated summer

drought differed but scaled with annual precipitation [J]. Biogeosciences,2009,6(11):2525-2539.

[21]BOBBINK R, HICKS K, GALLOWAY J, et al. Global assessment of nitrogen deposition effects on

terrestrial plant di-versity: a synthesis[J]. Ecological Applications,2010,20(1):30-59.

[22]Vitousek PM, Aber JD, HowarthRW,etal. Human alteration of the globalnitrogen cycle: Sources and

consequences. Ecological applications, 1997, 7(3): 737-750.

[23]Galloway JN, Aber JD, Erisman JW,etal. TheNitrogen Cascade. BioScience, 2003, 53: 341-356.

[24]AsnerG P, Townsend A R, RileymW J,et al. Physical and biogeochemical controls over terrestrial ecosystem

responses to nitrogen deposition.Biogeochemistry, 2001, 54(39): 1-39.

[25]Galloway JN, CowlingE B. Reactive nitrogen and theworld: 200 years of change. Ambio, 2002, 31(2): 64-71.

[26]StevensC J, DiseN B, Mountford JO,etal. Impactofnitrogen deposition on the species richnessofgrasslands,

Science, 2004, 303: 1876-1879.

[27]Clark CM, Tilman D. Loss ofplant species after chronic low-level nitrogen deposition to prairie grasslands.

Nature, 2008, 451: 712-715.

[28]Strengbom J, NordinA, Nasholm T,etal. Slow recovery ofboreal forestecosystem following decreased

nitrogen input. FunctionalEcology, 2001,15: 451-457.

[29]鲁显楷，莫江明，董少峰．氮沉降对森林生物多样性的影响[J].生态学报，2008，28(11):5532–5548.

[30]姚佳许大为蒙宽宏等我国生物多样性保护的研究现状和发展趋势[J].安徽农学通

报,2008,14(3):42-43.

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全球气候变暖对生态系统的影响 黄军,生命科学学院 摘要:近几百年来，全球气候发生了翻天覆地的变化，主要表现为全球气候变暖。全球气候变暖也随之产生了很多新的环境问题，影响生态系统的各个方面，如直接导致生物多样性的锐减、海平面上升、冰川退缩、冻土融化、冰湖封冻期缩减、陆地面积减少、中高纬生长季节的延长、动植物生长范围向南北两极和高海拔地区延伸、一些植物开花期提前等。 关键词：气候变暖；温室效应；生态环境；生物多样性锐减 The Effects of Global Warming on Ecosystem Huang Jun, College of Life Sciences Abstract:The global climate has dramatically changed over the centuries, which features global warming. Global warming triggers a lot of environmental problems, such as decrease in bio-diversity, sea level rising, frozen earth melting, the period of freezing lake shortening, the shrinking of the land, growing time of the middle-high altitude prolonging, the scope of the animal and plant extending from the pole to high altitude, and the anthesis advancing. Therefore, the global warming has affected a variety of aspects of the bio-system. Key words:Global warming; green-house effect; eco-environment; loss of biodiversity 1 引言 近百年来，地球气候经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，专家预估:未来50-100年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。我国气候的变暖趋势

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浅析生物多样性对生态系统功能及其稳定性的影响 摘要生物多样性和生态系统功能之间关系，是生态学和环境科学的热门话题。围绕这一主题，文章回顾了学术界不同的观点假说，说明了生物多样性对生态系统功能的影响，指出生物多样性与生态系统功能成一种正相关关系，生物多样性的丧失会极大的改变生态系统功能。此外，生物多样性对生态系统稳定性方面，多样性降低会导致生态系统稳定性下降。本文主要归纳整理了生物多样性对生态系统功能及稳定性的影响，并对对局部多样性、区域多样性及全球范围内生物多样性改变及其相应保护措施的研究及保护提出一些建议，通过保护生物多样性从而达到保护生态系统的目的。 关键词：生物多样性，生态系统功能，稳定性，保护 生物多样性是指一定时间和一定地区所有生物及其所在生态复合体的种类丰富度和相互间的差异性，是生态系统稳定性的基础；它通常有4个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观系统多样性[1]。生物多样性发挥着极其重要的生态功能，生物多样性不仅为人类提供了食品、医药保健及多种多样的工业原料[2]，而且在调节气候、涵养水源、保护土壤、固定能量、促进生物能源循环等生态系统功能方面的作用，是任何活动都无法替代的。随着近年来由于人为的或自然干扰的原因生物多样性在全球范围内骤减。 目前，物种消失的速度是人类出现前的成数百倍。生物物种的贫乏严重降低了生态系统的功能，而生态系统功能的恢复必须要改善生态环境从而提高生物多样性才能得到恢复和保持。本文归纳，探讨生物多样性对生态系统功能及其稳定性的影响的各类假说，进而为其保护提供理论支撑，指导未来保护方向。 1生物多样性与生态系统功能的关系 1.1生态系统功能 生态系统功能是指生态系统作为一个开放系统，其内部及其与外部环境之间，所发生的能量流动、物质循环和信息传递的总称；一般而言，生物多样性与生态功能呈现正相关关系，生物多样性的丧失，会改变生态系统功能[3-4]。数十年前年前，一些生态学家就提出，物种多样性丧失将导致生物化学过程中生态系统功能退化。显然，此种生物多样性-生态系统功能假说的动机出于物种保护考虑[5]。然而，生态学家们对物种多样性的丧失是或否会损害生态系统的功能和降低生态系统对人类的贡献，及生物多样性提高是否有利于其功能的而改善仍持有不同的观点。 1.2生物多样性对生态系统功能的影响 近半个世纪以来，物种在生态系统中的地位，生物多样性对生态系统功能的影响，归纳起来，有以下不同的假说：①多样性-稳定性假说[6]即随物种数量增多，系统内的生产力和恢复能力均呈现正相关。②冗余种假说[7]即最小物种数，具体指系统内存在可以维持其正常功能的物种数量，也可以理解成系统中有一定数目的关键种，生态系统的物种数目到一定程度后达到饱和。其他物种对生态系统的功能是冗余的。③不确定假说[8]即生态系统的功能随多样性的改变，单个物种也是处于动态平衡中，因而系统功能随多样性改变的剧烈程度和方向是无法完成预料的。④零假说[9]即生态系统中物种数目的减少和增加，对生态系统的功能没有影响，也可理解成系统对物种数量不敏感。⑤多样性—可持续性假说[8]即多样性高的生

生态期末名词解释生物多样性生物体及其所生活的生态系统的多种

生态期末名词解释 生物多样性： 生物体及其所生活的生态系统的多种变化。包括不同物种的多样性(物种多样性)，物种内部基因的多样性(基因多样性)，生态系统内和生态系统间相互作用的多样性(生态系统多样性)。区域（γ）多样性： 是不存在生物传播障碍的一个地理区域的所有栖息地中观察到的物种总数。 局域（α）多样性： 是同质栖息地的一个小面积内的物种数。 β多样性： 是指一个栖息地到另一栖息地之间物种的差异或变化 物种库： 一个物种源区域中所有物种的整体，一个岛屿或栖息地的定居物种就来源于物种库。 生态位： 一个个体或物种能够生存和繁殖需要的环境条件和资源质量的范围。 基础生态位： 一个物种在无别的竞争物种存在时所占有的生态位。 实际生态位： 考虑竞争的存在后，物种实际占据的生态位；小于食物和物理因素决定的基础生态位。 物种拣选： 由于物种对条件的耐受性、对资源的需求或与竞争者和捕食者的相互作用，局部群落中区域物种库对物种的约束。 生态释放： 当种间竞争减弱时，一个物种就可以利用那些以前不能被它利用的空间，从而扩大自己的生态位。由于种间竞争减弱而引起的生态位扩展就称为生态释放。 中度干扰假说： 由于早期和晚期的演替物种的共存，物种多样性在具有中等强度物理干扰的栖息地中最大的观点。 害虫压力假说: 认为个体拥挤在亲体附近时，使许多被不同有害动物所攻击的物种共同生活在一起，因此对于有害动物和病原体的侵袭很脆弱的观点。 生物多样性平衡理论：见专题 特有种： 仅分布于某一地区或某种特有生境内，而不在其他地区自然分布的物种。 背景灭绝： 人类出现之前的灭绝。 大量灭绝： 生物区系的一大部分突然消失，据认为，其引起的原因可能是环境灾变，如流星的影响；巨大的大量灭绝出现在二叠纪末和白垩纪。 人为灭绝： 是由于人类引起的灭绝，其受影响的类群数、影响到全球范围和源于自然灾害，这些与大量灭绝相同。 生态灭绝：？ 由于一些野生动物数量太少，种群过小，遗传变异性丧失，不仅对生态环境影响甚微，自身

全球气候变化对对生物多样性的影响

《保护生物学》期末考查 姓名: 学号： 一、简述生物多样性的价值 生物多样性具有直接价值、间接价值、选择价值、遗传价值及存在价值，还具有巨大的无形资产。 1、直接价值 生物多样性的直接价值表现在当地消耗使用价值（如食物，消费等）和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）。地消耗使用价值，是指诸如猎物、薪柴等在当地消耗而不进入国内或国际市场的物品的价值。生产使用价值是指从野外收获、在国内或者国际商品市场销售的产品价值。 2、间接价值 生物多样性的间接使用价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，并作为二氧化碳汇集在调节全球气候变化中的作用，以及宜人价值（生态旅游、自然史与教育）等。 3、选择价值 生物多样性的长期价值也是选择价值或者潜在价值。今天，没有人敢确定现在还未被利用的那些物种在将来也不会有利用的价值（一些具药用的物种）。栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料也很难确定。 4、存在价值 生物多样性的存在价值，指伦理或道德价值，自然界多种多样的物种及其系统的存在，有利于地球生命支持系统功能的保持及其结构的稳定。存在价值常常受保护愿望来决定，反映出人们对自然的同情和责任。一个物种的存在价值有多大，它的消失究竟带来多大的损失，目前人们还难以准确评估，正如人们不能评估一只恐龙的存在价值一样。生物多样性的存在价值也可以是收益价值或遗产价值——为保护子孙后代的某种价值而愿意支付的价值总和。

二、论述全球气候变化对对生物多样性的影响 全球变暖研究最早从1824年法国物理学家Fourier提出温室效应的概念开始，至今己开展了将近200年，现在全球变暖己成为一个公认的事实。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告指出，1880-2012年全球地表平均温度己升高0.85℃。自1950年以来，气候系统的许多变化是史无前例的，科学家认为1983-2012年可能是北半球近1400年来最暖的30年，如果没有积极有效的措施，预计到21世纪末，全球年平均气温将比前工业时代至少上升1.5℃[1]。 1950-2010年间，全球有约5.7%的陆地面积发生了主要气候类型的转变，包括：干旱气候类型以及高纬度大陆气候类型的扩张、极地和中纬度大陆性气候类型的缩减、温带、大陆性以及极地气候的显著向极移动、热带和极地气候的海拔增长[2]。在中国，到2010年，己经能在气候带交界地区（约全国7.5%的陆地面积）诊断到气候带的变化，包括：东北地区温寒混交林气候向温带落叶林气候的转变：青藏高原苔原气候（ET）的消失；中国西南地区温带冬早气候的西进北抬。到21世纪末，全国将有超过52.6%的面积发生气候类型的转变[2]。 全球气候变暖对生物多样性具有大尺度的综合性影响。过去的气候变化已使物种物候、分布和丰富度等改变，使一些物种灭绝、部分有害生物危害强度和频率增加，使一些生物入侵范围扩大、生态系统结构与功能改变等。未来的气候变化仍将使物种物候和行为、分布和丰富度等改变，使一些物种灭绝、使有害生物爆发频率和强度增加，并将可能使生态系统结构与功能发生改变等[3]。 我将从陆地、湖泊和海洋生物多样性三个方面论述全球气候变暖对生物多样性的影响。 1、对陆地生物多样性的影响 气候带北移、两极冰山退缩，植物向高纬度地区、高海拔山地移动[1,4,5]。到2100年，全球陆地表面49%的植物群落以及全球陆地生态系统37%的生物区系发生改变，同时在无任何减排努力、全球升温4℃的最悲观模型中，全球植物多样性的平均水平将下降9.4%[4]。海平面上升，海滨植物大面积萎缩、生物入侵加剧；植物种间竞争关系发生改变，优势种改变；早春温度提前升高，植物物候节律改变；荒漠草原区土壤增温使得植物群落发生演替，植物数量减少，植物物种加速灭绝[4]。以及森林群落生产力下降，森林火灾和病虫害威胁加大[1,5]等。 野生动物的分布区整体上向北移，如鸟类的北扩或西扩[6]，昆虫向两极和高海拔地区扩展[7]，种群灭绝风险增加、物种多样性降低，如蝴蝶[8]。物候期提前，加快昆虫的生长发育，

知识点16 生态系统和生态环境

知识点16 生态系统和生态环境 1.(2019·全国卷Ⅱ·T6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( ) A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形 B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形 C.前者为金字塔形,后者为金字塔形 D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形 【解析】选A。题目要绘制的是数量金字塔,夏季草原生态系统的第一营养级是牧草,第二营养级是羊,牧草的数量远远大于羊的数量,所以两者的数量关系符合金字塔形;森林生态系统第一营养级乔木的数量不如第二营养级昆虫的数量多,一棵乔木树上往往有许多昆虫,所以两者的数量关系最可能为倒金字塔形。 2.(2019·江苏高考·T15)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是 ( ) A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食 B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高 C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值 D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来 【解析】选C。锁阳叶退化,从小果白刺的根部获取营养物质,二者为寄生关系,A项错误;西部沙漠地区的生物多样性较低,自我调节能力较差,由于环境条件恶劣,恢复力稳定性也较低,B项错误;沙生植物可以防风固沙,维持生态平衡,属于间接价值,C项正确;变异是不定向的,自然选择是定向的,D项错误。 3.(2019·北京高考·T5)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。 结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是( )

生物多样性和人类的关系

生物多样性与人类的关系 摘要： 随着社会经济的加速发展，人们的生活水平都迅速地提高了，但是与此同时，与我们人类共同拥有地球母亲的其他生物日益的减少，生物的多样性受到严酷的考验和威胁，于是保护生物多样性是当前世界国家最紧迫的任务之一，也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。 关键词：生物多样性，威胁，保护 一、生物多样性的认识 生物多样性包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键条件，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。目前我们已经知道的生物大约有200万种，这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，由遗传（基因）多样性，物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，可分为区域物种多样性和群落物种（生态）多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传（基因）多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础。 二、生物多样性对人类的影响 生物多样性提供了地球生命的基础，包括人类生存的基础。除了经济价值和生态价值外，还具有重大的社会价值，如艺术价值、美学价值、文化价值、科学价值、旅游价值等。许多动物、植物和微生物物种的价值现在还不清楚，如果这些物种遭到破坏，后代人就不再有机会利用，因此必须注意保护，才能使社会实现可持续发展。 人类也是生物多样性的一部分。没有生物多样性，人类不能在地球上生存。

生态系统的多样性

生态系统的多样性 作者山西临汾屯里中学杨录梅 1．生态系统的概念及其规律 生态系统是指生物群落与无机环境的综合体。在综合体中进行着物质循环和能量流动。它包括四个组成部分，非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者，它们通过物质循环和能量流动过程，彼此紧密地联合起来，其中光能生产者分解者是任何生态系统都不能缺少的最基本的成分，生产者----植物在生态系统中起主导作用。 在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成一种联系叫食物链。在复杂的生态系统中，个食物链互相交叉形成复杂的营养关系叫食物网。 生态系统是长期历史发展的结果，通常处于相对稳定状态，具有自动调节能力，即在一定范围内，能忍受改变的条件，并能自动调节、修补或建造自己去适应改变了的环境，从而形成新的平衡状态，推动了生态系统的变化发展，这就是生态系统的反馈。生态系统结构简单，反馈能力小，结构复杂，反馈能力大。 2．生态系统的多样性概念 生态系统的多样性是生态系统的一个重要生物学特征，它是指生竟的生态复杂性和物种多样性，包括两方面的内容，即生态系统多样性和物种多样性。

由于太阳对地球表面的辐射强度不均等，地球表面地理环境不同而形成大小不同、形态多样的多样化生态系统。例如，生物圈是地球上最大的生态系统，它可以分为海洋、陆地生态系统两大类，陆地生态系统又可以分为草原生态系统、各种类型的森林生态系统、荒漠生态系统等等。总的来说，高度多样化的生态系统分布地球的各个位置，它们能使营养物质不同程度的得以循环，作为能量的载体使之单向流动，从而对人类的幸福作出不同程度的贡献 物种多样性主要指生态系统内各个营养层次物种的多样性。绿色植物是生态系统的主要成分，它的多样性是生态系统多样性的基础。植物的多样性为草食性动物提供各种食物，从而草食性动物能够进一步繁荣；繁荣的草食性动物又为肉食性动物提供了繁荣的条件；植物、草食性动物、肉食性动物的繁荣更进一步促进了分解者的繁荣。因此，作为多样性程度决定生态系统中物种多样性程度。 不同生态系统，物种多样化程度不同，它服从于地域分布规律。地理纬度不同，太阳辐射量不同，形成不同的热量带；同一热量带内经度不同，距离海洋远近不同，水分状况不样。一一般来说，离赤道、海洋愈远，生态系统物种愈少。就我国来说，纬度愈高经度愈低，生态系统中物种愈少。例如，离海洋很远的荒漠生态系统，物种的多样化程度低，净初级生产量约为0——10克/米2/年；而热带雨林生态系统，物种的多样化程度高，净初级生产量为1000—5000克/米2/年. 物种多样性还指地球上生命有机体的多样化。它既包括多样化

气候变化对生态环境及中国经济的影响

气候变化对生态环境及中国经济的影响 气候条件是万物赖以生存的关键因素之一,全球气候变化影响到人类社会的方方面面,因此日常天气和气候变化趋势非常为人们所关注。全球变暖、臭氧层空洞、酸雨等等,无一不是人们关心的焦点和日常的热门话题。保护环境、维持全球气候正常运行,已成为许多国家的领导人和科学家思考及研究的重点。 气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生影响。全球气候变化的影响将是全方位的、多尺度的和多层次的，既包括正面影响，同时也包括负面效应。但目前它的负面影响更受关注，因为不利影响可能会危及人类社会未来的生存与发展。研究表明，气候变化会给人类带来难以估量的损失，适应气候变化会花费不小的代价。 在全球变暖背景下，近100年来中国年平均气温明显增加，达到0.5～0.8℃，比同期全球增温平均值略高。近50年增暖尤其明显，主要发生在20世纪80年代中期以后。近100年中国年降水量变化趋势不显著，但地区差别和长期波动较大。近50年来中国主要极端天气气候事件的频率和强度出现了明显变化。华北和东北地区干旱趋重，长江中下游流域和东南地区洪涝加重。1990年以来，多数年份全国年降水量均高于常年，出现南涝北旱的雨型。 气候变化对自然生态系统已造成并将继续产生明显影响 观测表明，全球气候变暖对全球许多地区的自然生态系统已经产生了影响，如海平面升高、冰川退缩、冻土融化、河（湖）封冻期缩短、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向南、北极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前，等等。自然生态系统由于适应能力有限，容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏。正面临这种危险的系统包括：冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等。随着气候变化频率和幅度的增加，遭受破坏的自然生态系统在数目上会有所增加，其地理范围也将增加。 气候变化对我国国民经济的影响可能以负面为主，将使我国未来农业生产面临以下三个突出问题：农业生产的不稳定性增加，产量波动大；农业生产布局和结构将出现变动，作物种植制度可能发生较大变化；农业生产条件改变，农业成本和投资大幅度增加。气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化，特别是水资源供需矛盾将更为突出。与高温热浪天气有关的疾病和死亡率可能增加。气候变暖引起的海平面上升还将严重影响到沿海地区的社会经济发展。 变暖的原因在科学性上确实存在两种不同的观点。多数人或者是主流的观点认为是工业化过程当中大量的燃烧化石燃料造成的温室气体的增加；另外一种观点是认为这是太阳黑子的变化，或者是生态自然的变化造成的。“宁可信其有，不可信其无。”，因为气候变暖对人类的生存和长远发展都带来了很大的危害，各国的政府应该主动采取一些科学的措施，避免出现这些问题。 气候变化是当今全球面临的重大挑战。遏制气候变暖，拯救地球家园，是全人类共同的使命，每个国家和民族，每个企业和个人，都应当责无旁贷地行动起来。 近三十年来，中国现代化建设取得的成就已为世人瞩目中国在发展的进程中高度重视气候变化问题，从中国人民和人类长远发展的根本利益出发，为应对气候变化做出了不懈努力和积极贡献。 中国是近年来节能减排力度最大的国家。我们不断完善税收制度，积极推进资源性产品价格改革，加快建立能够充分反映市场供求关系、资源稀缺程度、环境损害成本的价格形成机制。全面实施十大重点节能工程和千家企业节能计划，在工业、交通、建筑等重点领域开展节能行动。深入推进循环经济试点，大力推广节能环保汽车，实施节能产品惠民工程。推动淘汰高耗能、高污染的落后产能， 中国是新能源和可再生能源增长速度最快的国家。我们在保护生态基础上，有序发展水电，积极发展核电，鼓励支持农村、边远地区和条件适宜地区大力发展生物质能、太阳能、地热、风能等新型可再生能源。 中国是世界人工造林面积最大的国家。我们持续大规模开展退耕还林和植树造林，大力增加森林碳汇 我国正处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段，能源结构以煤为主，降低排放存在特殊困难。但是，我们始终把应对气候变化作为重要战略任务。我们将进一步完善国内统计、监测、考核办法，改进减排信息的披露方式，增加透明度，积极开展国际交流、对话与合作。 当今时代，全球气候变化对人类的生存和发展带来了极大的挑战。自12月7日起，联合国气候变化框架公约缔约方第15次会议——哥本哈根气候峰会备受世界瞩目。世界各国针对全球气候变化问题表明立场，并就气候变化问题提出应对方案。作为时代的青年人，作为应对气候变化、保护生态环境的后续有生力量，我们责无旁贷

气候变化对湿地生态环境及生物多样性的影响

气候变化对湿地生态环境及生物多样性的影响 发表时间：2018-12-17T16:22:28.123Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：邓绮华 [导读] 从全球的湿地分布情况来看，湿地的数量十分稀缺，但是分布却十分广泛，再加上其属于最具生物多样性的生态系统。 广东博阳建筑规划设计有限公司 528251 摘要：湿地生态系统属于重要的研究对象，同时也属于地球上的宝贵生态系统之一，其生物多样性的特点不仅具有极高的生物研究价值，而且还可以为人类的生活和生产活动提供一些基础性物质支撑，另外湿地系统具有特殊水调节功能，比如贮藏水源功能、调节洪水功能以及充给地下水等诸多功能，对于自然生态系统的调节和优化具有重要意义。近些年来由于人类某些破坏性的生产经营活动，对于气候造成了一定的影响，而气候条件的变化直接对湿地的生态环境造成了严重影响，轻者使得其生物多样性明显的缩减，重者甚至让某些湿地有消失退化的趋势。为了有效缓解和杜绝上述情况的发生，本文主要对气候变化与湿地生态环境及生物多样性之间的关系和影响进行分析研究。 关键词：气候变化；湿地生态系统；生态环境；生物多样性 从全球的湿地分布情况来看，湿地的数量十分稀缺，但是分布却十分广泛，再加上其属于最具生物多样性的生态系统，因此综合以上几点，使得如今湿地生态环境以及湿地生物多样性的保护工作已经在全球范围内达成共识。 1.研究气候变化与湿地生态环境及生物多样性的必要性分析 从广义的层面对湿地环境进行分类，可以将其分为天然形成、人工制造两种，其基础地貌无外乎沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带集中情况，一般情况下会伴有淡水或者半咸水，但是只有深度不超过六米的情况下才属于湿地。据不完全统计，全球大约有八百万平方公里的湿地，其在地球陆地面积中近乎占据二十分之一。湿地属于一种区域性的微型生态系统，其对于生态系统的平衡维持具有重要作用，除此之外还具有多种生态服务功能。许多专家普遍认为，湿地生态系统与热带雨林生态系统属于地球上最为丰富的生态系统。湿地的丰富多样性特征，具有丰富的生物物种和生态系统研究价值，此外其独特的水处理功能，更是被誉为地球之肾。湿地生态系统是唯一被纳入国际公约保护的生态系统对象，但是在很多地方湿地还在遭受着人类有意和无意的侵害，其中湿地围垦、生物物种资源的过度利用、湿地环境的污染破坏以及湿地水资源不合理利用等诸多行为都对湿地生态系统造成了严重的损害，直接导致了湿地生态系统的消退和退化，如今的湿地面积日趋缩减、水质量明显下降、水资源被过度开发、生物的多样性也在逐渐降低，当然湿地的功能也在明显的下降甚至消退。除此之外，环境气候也是影响湿地面积消退的重要因素之一，气候条件的变化对湿地的物质循环、能量传递、湿地生产、生物地、湿地动植物以及湿地生态系统功能都有密切的影响，因此加强气候变化对湿地生态环境以及生物多样性的影响，对于湿地系统的保护十分有必要。 2.气候变化对湿地生态环境的影响分析 概括的讲，气候变化与湿地的生态环境之间有着密切的联系，因为其对于湿地的水文情况以及营养物质水平发挥着决定性作用，而水文情况的细微改变都会对整个湿地系统造成严重的影响。而气候变化对湿地生态环境的影响作用还可以通过改变水文循环，借助于水文循环系统的改变，其可以实现水资源在时空和地理位置上的重新分布，从降水的位置、形式以及量上造成影响，从而进一步对湿地生态系统造成影响。除此之外，气候的变化还会对气温、辐射、风速以及干旱洪涝极端水文事件发生频率和强度造成直接影响，从而也就会对湿地的蒸发、径流、水位、水文周期等关键水文过程造成影响，那么最终湿地的生态系统结构和功能自然也会受到严重的影响。另外也有某些特殊情况的发生，诸如不可预知的生态变化，生物学上的外来物种入侵以及有害藻华的影响，也会对生态湿地造成严重的威胁，从而影响其正常运转以及各种功能的施展。简而言之，由气候变化引起的海平面升高、水文变化情况、水温变化、水系营养成分变化、生物学外来物种入侵、降雨形式变化、恶劣天气情况以及土地利用变化等诸多问题，都会对湿地生态环境造成严重的影响。 3.气候变化对湿地生物多样性的影响分析 3. 1 气候变化对湿地动物的影响分析 众所周知，湿地具有丰富的生物多样性，因此该生态系统属于许多动物赖以生存的环境，也是许多生物链能够维持的重要支撑。然而一些重点保护的湿地动物，例如基本的鱼虾、鸟类以及毛皮动物等，由于无法适应气候条件的剧烈变化，数量正在逐渐的消减甚至濒临灭绝。概括地讲气候变化对生物的影响分为直接影响和简介影响两个方面，其中直接影响是指气候变化对非生物环境的影响，例如由于不可抗拒的恶劣天气影响，会对动物群的生殖率和死亡率造成直接的影响，而所谓的间接影响则是指的气候变化对生物生存环境的影响，例如环境变化对食物链中的食物、捕食者和竞争者关系的影响。据有关科研调查分析得知，由气候变化所引发的温度上升，会对水质造成严重的不良影响，而水质的恶化会对水中的微生物以及底栖无脊椎动物产生消极影响。另外温度的变化还会使得浮游生物群落及其相关食物网构成情况也会发生关联性的变化，进而与之相关的水生物分布情况也会相应的发生变化，有些生物甚至有灭绝的危险。再者，水温的升高或者降水量的变化会直接导致湿地与水路之间的消退，湿地和水系统中的生物无法在两者之间自由转移，这也会对其生存造成一定的威胁。尤其是两栖类动物，因为其属于冷血动物，所以由于生物自身的特性影响制约，决定了其对于生存环境以及气候条件的要求更加的苛刻，最为直接的就是其对体温和生理机制都与合适的环境条件息息相关。最后就是迁徙类鸟类，地球气候变化会直接的影响着水鸟类的正常生活和生存，因为鸟类会根据温度的变化而选择迁徙、繁殖时机和地点，可以说湿地属于鸟类栖息或者停留的重要区域，如果这些地区的环境遭到了破坏，那么后果可想而知。综上所述，随着湿地受气候变化的影响会存在逐渐退化甚至消失的危险，许多与之相关的动物也将会失去栖息地和停留地。 3. 2 气候变化对湿地植物的影响分析 不仅湿地的动物会受气候变化的影响制约，湿地的植物亦是如此。经过研究发先，大量的湿地植物在繁殖的过程中需要依赖一段时期的低水环境。而低水环境的维持自然会与环境的温度以及降水量的影响，因此受气候和季节的影响水量的变化都会直接关乎植物的生长和繁殖。与此同时，温度的升高还会对原有生态系统造成影响，尤其是一些喜温的水植物会在该地区存活甚至大量繁殖，这些植物由于缺乏天敌或者食物链的上端，就会迅速地占据湿地，与湿地原有的植物争夺生存空间、养料以及氧气等，从而引发环境问题。例如常见的水葫芦，如果湿地发生水葫芦的大面积繁殖，那么它们的存在会明显降低浮游植物的生产率，不仅争夺各种资源，而且还会遮挡阳光，从而导致水下的植物无法正常的接收阳光进行光合作用，不仅植物种类和群体的生存遭到威胁，而且整个生态也会遭受严重的破坏。最后，大气

生物多样性和陆地生态系统功能对全球气候变化的响应

生物多样性和陆地生态系统功能对全球气候变化的响应 王清涛1李新蓉2 （新疆农业大学1、林学与园艺学院，2、草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 ）摘要：生物多样性是人类生存的重要资源，也是人类赖以生存和持续发展的物质基础。人类活动引起的土地利用、气候变化、大气CO2浓度增高和氮沉降加剧等使得生物有机体的性状、种间关系、分布格局与生物多样性发生改变，进而影响生态系统过程和功能，并最终威胁到人类的生存。本文系统阐述了国内外生物多样性研究及生物多样性保护的方法和成果，并结合我国在该研究领域已有的研究成果和存在的问题，对我国的生物多样性研究和生物多样性保护进行了展望，以求对生物多样性研究和生物多样性保护有更大的研究进展。关键词：生物多样性；陆地生态系统；气候变化；生物多样性保护； 英文摘要：Biodiversity is the important resources to human survival,also is the material base Of human survival and development. The land use, climate change, atmospheric CO2 concentration increased nitrogen and deposition intensified is caused by human activity,make the organisms character, the kind of relationship between the distribution pattern and biodiversity, change, further influence ecological system process and function, and ultimately threaten the survival of mankind. This paper introduced the biodiversity protection methods and results of the domestic and foreign biodiversity research. and with China's in this field of the existing research results and the existing problems and prospects for China's biodiversity research and biological diversity protection. In order to research on biodiversity and biodiversity protection more research progress. Key words:Biological diversity；terrestrial ecosystem；climate change；Biodiversity Conservation 0引言：生物多样性的概念及其价值 生物多样性(biological diversity或biodiversity)是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征.生命系统是一个等级系统(hierarchical system),包括多个层次或水平:基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观.每一个层次都具有丰富的变化,即都存在着多样性.但理论与实践上重要,研究较多的主要有基因多样性(或遗传多样性)、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性[1]。生物多样性包括不同的水平,每个水平的多样性都有各自的特点,很难用统一的方法和标准予以测度.物种丰富度(species richness)可以用于物种水平的多样性,即用一定面积内的物种数目表示.更精确的方法是考虑物种之间的关系,即测度分类学多样性(taxonomic diversity)

农业生态系统的物种多样性

农业生态系统的物种多样性 农业生态系统包括：已经建立的和被改良过的耕地、园林（果园）、葡萄园、森林公园的树林、水土保持林、农田林带、弃耕地、改良过的草地等等植被生态系统。在国家国土面积的一半左右作为农业用地使用，其中大部分面积被草地所占（草地面积最大）。农业生态系统的总面积为：272.4900万公顷总面积，其中耕地面积占222.100万公顷。耕地面积中，包括182.800万公顷的草地；31.900万公顷的耕地面积；5.0500万公顷的割草地面积；2.800万公顷的弃耕地。灌溉耕地面积为2.300万公顷，该灌溉农田提供农业总生产量的30%的农产品。但是目前实际灌溉的面积为1.300万公顷面积的耕地。其他耕地因为农田的次生盐渍化、农田灌溉系统的老化、水分缺乏或者没有灌溉水、土壤结构的破坏或恶化、组织管理措施的缺乏，特别是缺乏经费和农业物资和科学技术等等原因没有被利用。 在，由于农田的粗放耕作和所有的自然景观地带都被改造（改造大自然），近10年来，生态环境状况越来越恶化了。 所有土地的被开垦，由于过度放牧荒漠草地的退化，大部分大型河流的所有支流的调节水利（径流的调节），特别是在南部水域地区，由于储备植物资源的粗放利用、乱砍森林资源和无节制的开垦土地资源等等原因使植物资源的枯竭（植物种类的贫瘠化），土地被化学物质污染和核污染等等原因引起了大部分区域的生物资源系统的（生态系统的）的被破坏和恶化。 生态系统的特征是在很大程度上是自然生态系统被破坏，从而能够引起生物圈的稳定性的被破坏，丧失生物圈的功能，从而影响人类生存环境。非常尖锐的问题是土地的荒漠化。主要原因是人类活动的影响，自然的环境的被污染和人类的贫穷问题，同时没有确定需要保护的自然生态系统的面积问题。已经明确指出了生物资源的枯竭和生态系统的退化已经占到66%的比列（占国土面积的66%）。特别是在沙漠和草原地带，由于开垦土地和过渡放牧。 根据已经掌握的数据，国土面积的75%处在生态系统平衡被破坏的状态，生态稳定性被破坏了。由于水资源的缺乏和不合理的利用，被沙漠化的面积达到了3000万公顷，盐渍化和盐碱地面积达到了9300万公顷。由于人类活动的影响生态系统的功能原来越变弱。由于受到人类活动的影响，草地生态系统被大面积的

大理州气候变化对生态环境的影响

大理州气候变化对生态环境的影响 发表时间：2019-05-09T11:08:07.017Z 来源：《科技新时代》2019年3期作者：陶永英 [导读] 本文选用大理州气象局1969~2018年逐月平均气温、降水量资料，利用一元线性回归法对气候变化特征进行分析，发现大理州气候变暖趋势较为显著，气候变化对生态环境的影响表现在：气候变化会降低林地土壤质地和肥力、改变农田施肥量、加剧农作物病虫害、影响大理州水资源质量等方面。 （云南省大理州州气象局,云南大理 671000） 摘要：本文选用大理州气象局1969~2018年逐月平均气温、降水量资料，利用一元线性回归法对气候变化特征进行分析，发现大理州气候变暖趋势较为显著，气候变化对生态环境的影响表现在：气候变化会降低林地土壤质地和肥力、改变农田施肥量、加剧农作物病虫害、影响大理州水资源质量等方面。 关键词：气候变化生态环境影响大理州 研究资料和方法 本文选用大理州气象局1969~2018年逐月平均气温、降水量资料，利用一元线性回归法对气候变化特征进行分析。其中季节划分采用常规划分标准：3~5月为春季，6~8月为夏季，9~11月为秋季，12月到次年2月为冬季。 2、大理州气候变化特征 2.1气温 2.1.1年、季节平均气温 如图1所示为1969~2018年大理州逐年平均气温变化趋势图，从图中可以看出，近50年大理州年平均气温为15.8℃，呈现出缓慢增加的趋势，气候倾向率为0.23℃/10a，也就是50年平均气温增加了1.11℃。年平均气温的最低值为14.8℃，出现在1971年，最高值为16.7℃，出现在2014年，两者之间相差1.9℃。结合曲线图，可以将大理州近50年平均气温划分两个阶段：1969~1979年年平均气温为15.3℃，呈现出缓慢下降的趋势，气候倾向率为-0.094℃/10a；从1979年往后大理州年平均气温为15.9℃，气候倾向率为0.24℃/10a。由此不难看出，从1979年往后大理州地区增温明显，但是气温年际变化波动幅度较大。 近50年大理州四季年平均气温均呈现出逐年增加的趋势，但是气候倾向率却有很大的差异。春、夏、秋、冬四季的气候倾向率分别为0.206、0.191、0.178、0.319℃/10a，其中以冬季增温幅度最大，其次是春季季，夏季和秋季增温幅度最小。 图1 1969~2018年大理州逐年平均气温变化趋势图 2.2降水量 如图2所示为1969~2018年大理州逐年降水量变化趋势图，从图中可以看出，近50年大理州年降水量呈现出逐年减少的趋势，气候倾向率为-8.174mm/10a。多年平均降水量为816.7mm，其中年降水量的最大值为1039.8mm，出现在1973年，最小值为597.1mm，出现在1982年，两者之间相差442.7mm，最大值将近是最小值的2倍，说明大理州降水量年际变化波动幅度较大。结合曲线图，1969~2001年大理州年平均降水量为835.6mm，呈现出逐年增加的趋势，增加幅度较大；从2001年往后大理州年降水量呈现出逐年减少的趋势。 近50年大理州四季降水量气候变化趋势有很大的差异，除了夏季和秋季外，其余两季的降水量均呈现出逐年增加的趋势。其中以春季降水量增加趋势最为显著，为7.536mm/10a，其次是冬季，气候倾向率为0.566mm/10a；秋季降水量减少趋势最为显著，为-10.45mm/10a，其次是夏季，降水量减少幅度为-6.669mm/10a。 图2 1969~2018年大理州逐年降水量变化趋势图 2、大理州气候变化对生态环境的影响 大量的分析研究表明，气候变化反映最为明显的是温度变化，温度变化直接对大理州生态环境产生影响。 2.1降低林地土壤质地和肥力 温度增加会降低土壤相对湿度，林地生产力下降，森林植被的恢复速度减慢，林区森林在保护生物多样性、保持水土、涵养水源、净化空气等方面的生态功能均有不同程度的减弱；另外气候变化会减弱林区森林在碳循环中碳汇的作用，打破了区域碳循环平衡。 2.2改变农田施肥量

气候变化对森林生态系统的影响及对策

气候变化对森林生态系统的影响及对策 摘要:近年来,随着人类活动的频繁和深入,越来越明显的气候变化对我们赖以生存的森林造成了很大的困扰,很多物种都在相继绝迹。基于这个背景,文章论述了气候的变化对森林生态的影响并探讨其对策,以唤起人们对森林生态的重视。 关键词:气候变化森林生态系统影响 森林生态系统具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性,是重要的地球陆地生态系统之一,也是陆地上最为复杂的生态系统。虽然其面积仅占陆地的26%,但碳储量却占整个陆地植被碳储量的80%以上,而且森林每年的碳固定量约占陆地生物碳固定量的2/3。森林不仅向人类提供木材、淀粉、蛋白质等众多产品,而且还能够涵养水源、减轻自然灾害、调节气候、孕育和保存生物多样性等生态功能。此外,森林还具有医疗保健、陶冶情操、旅游休憩等社会功能。所以,森林有维系地球生命系统平衡的作用。 由于森林与气候之间存在着密切的关系,因而气候的变化不可避免地对森林产生一定的影响。随着全球气候的变化,我国未来主要森林分布可能发生明显变化,除云南松和红松分布面积有所增加外,其他树种的面积都将有所减少,减少幅度约为2%~57%,草原和荒漠分布范围将向中国西部和高海拔地区扩展。同时,气候变化引起的生态系统变化还将使得生物多样性减少,许多珍贵的森林树种将面临灭绝。为了不让珍贵的森林树种再继续丧失,我们应该高度关注,共同探讨气候变化对森林生态的影响并思考其对策。 一、气候对森林生态的影响 (一) 对系统组成结构的影响 森林生态系统包含着丰富生物资源,具有生物多样性的特点。相关研究表明,大气二氧化碳浓度倍增时的气候变化,将使主要植被类型过渡带在水平方向上向北移动100～300km,垂直高度向上移动150～300m,加上降水量及其时空分布的变化,将使森林生态系统面临前所未有的气候与环境的剧烈变化。由于森林群落优势树种不可能在短期内改变其生态特性而在超出其气候适应范围的条件下生长,所以有可能导致某些森林群落的消失或脆弱化,甚至导致某些森林生境将恶化或消失。这些变化的速度超出某些物种的适应能力时,一些不易迁移的物种将会就地灭绝。同时,由于气候变化对不同植物的生长速度、繁殖及扩散能力等都将产生不同的影响,某些侵略性物种或杂草可能得益,从而增强其在群落中的竞争能力,导致群落原有的竞争和协调关系发生变化,使某些物种灭绝,甚至导致某些群落类型消失。 (二) 对森林生产力的影响