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生物多样性与气候平衡
发表时间:2010年04月26日 11时08分36秒

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来源:《中国气象报》

 

□本期嘉宾:

青海省气象局气候中心高级工程师 祁如英

中国气象科学研究院研究员 霍治国

中国工程院院士 丁一汇

中国科学院动物研究所研究员 蒋志刚

□采访人:

本报记者周洁

 

生态系统作为各种生物与其周围环境所构成的自然综合体,与气候的关系极为密切。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。

 

春暖花开布谷啼。布谷鸟的啼鸣,是中国古代进行播种、耕耘等田间农时活动的一个重要参照依据,民间自古有“布谷布谷、种禾割麦”的说法,《齐民要术》书中也有“布谷鸟始鸣,种大田”的记载。而据青海省气象局气候中心通过对诺木洪、湟源、互助、共和4个农业气象站的布谷鸟始、绝鸣期进行长达十多年的观测后发现,不同地区的温度、日照、降水等气象要素对布谷鸟的啼鸣期影响各不相同,但影响的结果却大抵相同,即布谷鸟的始鸣期有提前趋势,绝鸣期有推迟趋势,始、绝鸣期间隔的天数有延长的趋势。 “目前,全球气候变暖的趋势非常明显,我们的这项观测结果正表明布谷鸟物候期对气候变暖作出了一定的响应。 ”青海省气象局气候中心高工祁如英表示。

 

来自生态系统的气候警告

    事实上,不仅是一些鸟类对全球气候变暖有着各自不同的反应,观测表明昆虫也同样受到了影响。河南省气象局通过对驻马店、沈丘、太康3个农业气象观测站的蚱蝉进行长达十多年的观测后也发现,在气温升高的气候背景下,蚱蝉的始鸣期呈提前趋势,36月的平均气温对蚱蝉的始鸣期影响最为显著。

    阿尔卑斯山脉是中欧植物最丰富的地区,有约500种特有植物。由于近年气温上升,外来植物在阿尔卑斯山脉发展迅速,使当地特有植物的分布区域不断萎缩。据意大利帕维亚大学植物生态和植物保护实验室测算,从1950年到现在,阿尔卑斯山脉的植物分布下限向高处退缩了24米,气候变暖和当地大量建造基础设施,为外来植物入侵高山地区提供了便利。阿尔卑斯山脉国际保护委员会最近警告,如情况得不到好转,45%的特有植物到2100年有可能灭绝。

    在极地,企鹅、海豹和鲸的故乡,受气候变暖影响,不少非本土物种正在登陆,甚至在南极洲佐治亚岛已经出现了老鼠。科学家们担心全球变暖导致的南极升温,使包括老鼠在内的非本土物种更易在南极生存。联合国有关机构认为,温室气体排放导致气候变暖,使得南极洲更适于外来物种居住,并对当地物种构成威胁。

美国学术期刊《生态学与环境科学前沿》发表研究报告说,交通流量增加、旅游业兴旺以及气候变化,给外来植物入侵高海拔山地提供了可能性。这种入侵造成山区原有生态系统遭到破坏,植物多样性面临危险。据统计,向高海拔山地展开攻击的“侵略者”至少包括1000种外来植物。

生态系统作为各种生物与其周围环境所构成的自然综合体,与气候的关系极为密切。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。而人为因素引起气候条件的改变,使得生物多样性面临严峻挑战。

 

生物多样性维持自然和气候平衡

    生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,而生物群落的多样化不但可以反映生态系统类型的多样性,还可以反映生境变化。因此,对生物多样性的关注一直是气象部门的观测内容之一。

    中国气象科学研究院霍治国研究员认为,生物多样性在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及PH值等方面的调控发挥着重要作用。

生物多样性是这个世界的空气净化器。树和其他绿色植物吸入二氧化碳——这种主要由汽车尾气和工厂排放产生的温室气体,然后还给自然纯净的氧气。然而,人类持续不断的砍伐已经伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木,伤害了地球的肺。

据统计,每天世界上就要消失75个物种。中国科学院动物研究所研究员蒋志刚认为,从自然保护生物学的角度来说,自工业革命开始,地球就进入了第六次物种灭绝期。 “虽然物种灭绝是一种自然进化的行为,但人类活动对自然干扰的增加,森林、草原、河流的消失,气候环境的改变使得更多的物种加速灭亡。而这最直观的结果是造成了物种生境的破碎化,栖息地环境的孤岛化。而这些又反过来影响着当地的气候。”

 

拯救破碎的生物生境

    生物多样性减少的程度取决于生态系统的结构或过程受干扰的程度,例如人类对植物获取资源过程的干扰 (如过度灌溉影响植物的水分循环,超量施肥影响生物地球化学循环)要比对生产者或消费者的直接干扰 (如砍伐或猎取)产生的负效应要大。中国工程院院士丁一汇认为,现有的森林将会由于越来越不适应变化的气候条件而成熟老化并衰退。地球自然生态系统明显地受到影响,因为预计的气候变化率可能比某些树种的响应快得多。植物群落和动物群落落后于这些气候变迁,生物多样性将有明显的减少。

中国科学院生态环境研究中心前名誉主任马世骏在 《气候变化和生物多样性》一文中说: “现代化工农业生产过程和人类其他活动造成的环境污染是导致生物生存环境破坏的主要原因之一。酸雨、升温、和臭氧层耗竭的相互作用干扰着地圈——生物圈的水分平衡,影响气候变化和土壤的理化特性,对生物多样性造成严重威胁。”生物多样性减少最重要的原因是生态系统在自然或人为干扰下偏离自然状态,产生生境破碎。

国家环保部自然生态司生态安全管理处王捷认为,由于全球气候变化,臭氧层损耗和自然环境的改变,造成物种地区性灭绝或者数量下降,物种生存环境更加恶劣。 “生物演化具有不可逆性。生物多样性是我们赖以生存的这个世界的重要特征和基础。”

    科学证据是无法驳斥的:地球的气候正在变化。从生态系统方面到生态系统中的各类生命体之间,传导的是对生物生境破碎的担忧和努力!