全球變暖對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的影響(編輯修改稿)
2024-08-22 04:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大氣中CO2濃度增加會(huì)提高濕地生態(tài)系統(tǒng)中植物葉表面的CO2濃度梯度, 使得CO2容易進(jìn)入葉片內(nèi)部而提高光合速率。光合途徑不同的植物, 其光合強(qiáng)度對(duì)CO2 濃度響應(yīng)曲線有顯著差異。CO2濃度增加提高光合效率對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)生物量亦造成影響。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究, CO2增加, 多數(shù)作物取得明顯的增產(chǎn)效應(yīng)(如小麥、大麥、水稻等) , 但對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)生物量的影響還未見詳細(xì)報(bào)道。CO2增加的直接效應(yīng)的另一個(gè)方面是影響植物水分利用效率。植物葉片的氣孔是CO2和水汽進(jìn)入植物的窗口, CO2增加會(huì)減小氣孔的開度, 從面降低蒸騰量, 減少需水量, 提高水分利用率。2CO2后可使CC4 類植物的氣孔孔徑減少40% , 降低蒸騰量23%～ 46%。目前, 此方面的研究大都集中在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中, 而對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究還較少, 因而是未來全球變化對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容之一。 濕地生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮循環(huán)的研究濕地生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮等元素的循環(huán)過程不僅與大氣中COCHN2O、NO x 等氣體的濃度、水分和能量收支狀況、濕地生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)等因素有關(guān), 而且與氣候因子(如降水、氣溫、輻射等) 休戚相關(guān)。但目前這種關(guān)系的認(rèn)識(shí)多為定性分析, 缺乏定位定量研究, 因此, 從環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要出發(fā), 有待于加強(qiáng)濕地生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮等元素的循環(huán)過程及其主控因子之間的關(guān)系研究?！竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的發(fā)展與應(yīng)用確定濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的影響涉及到許多不同層次的復(fù)雜系統(tǒng), 一種有效的方法是利用生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型來處理這種復(fù)雜的系統(tǒng)。盡管現(xiàn)在已經(jīng)有一系列的生態(tài)模型被不同的學(xué)者用于全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的研究, 但大都適用了森林、草地、農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng), 而直接用于濕地生態(tài)系統(tǒng)的模型還很少。同時(shí), 還需要從模型參數(shù)的率訂和修改、模型物理結(jié)構(gòu)的細(xì)化、模型精度的評(píng)估等幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究。濕地模型主要包括濕地生態(tài)模型、濕地化學(xué)模型和濕地形態(tài)模型等三大類, 按其抽象的對(duì)象可以細(xì)分為能量循環(huán)模型、物質(zhì)循環(huán)模型、水文學(xué)模型、空間場(chǎng)生態(tài)模型、植物生長(zhǎng)模型、因果關(guān)系模型、區(qū)域綜合模型等?！竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的閾值研究正如氣候變化框架公約指出, 氣候的變化及其不利的影響是人類共同關(guān)心的問題。所謂氣候變化的不利影響是指氣候變化所造成的自然環(huán)境或生物區(qū)系的變化, 這些變化對(duì)自然的和管理下的生態(tài)系統(tǒng)的組成、復(fù)原力、生產(chǎn)力, 或?qū)ι鐣?huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運(yùn)作, 或?qū)θ祟惖慕】岛透＠犬a(chǎn)生重大且有害的影響。因此, 探討和尋求造成濕地生態(tài)系統(tǒng)有害影響的閾值是極為重要的課題。當(dāng)年246。月平均氣溫或最低氣溫高于某一特定值時(shí), 某些物種便存在著可能滅絕的危險(xiǎn), 此時(shí)的溫度便可以稱為此物種對(duì)全球變暖響應(yīng)的閾值。顯然, 不僅溫度可以是閾值的一個(gè)指標(biāo), 降水、土壤水分、養(yǎng)分等諸多環(huán)境因子都可成為閾值。不同濕地生態(tài)其閾值顯然是有區(qū)別的?！O端事件對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響利用特有的歷史文獻(xiàn)、樹木年輪、冰芯和古氣候資料及數(shù)據(jù), 分析歷史時(shí)期氣候變化對(duì)極端氣候事件影響, 例如旱、澇、高溫、病蟲害等發(fā)生的頻次、幅度、范圍和強(qiáng)度等, 繼而探討這些氣候極端事件發(fā)生時(shí), 濕地生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng), 從而為未來全球變暖情景下, 氣候極端事件發(fā)生的估計(jì)以及有可能對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響的評(píng)估提供依據(jù)?！∪蜃兣瘜?duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的綜合研究目前, 全球變暖對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究, 往往只是考慮溫度、降水等氣象因子對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成、分布、功能的影響。事實(shí)上, 這種影響是十分復(fù)雜而多變的, 例如, 溫室氣體可能對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)中物種的光合作用造成直接影響, 再比如, 全球變暖有可能改變害蟲的數(shù)量和種類, 從而對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)造成影響。認(rèn)真分析全球變暖對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)影響的各個(gè)方面和層次, 探討其物理機(jī)制和反饋機(jī)理, 對(duì)此問題進(jìn)行綜合和深入的研究, 是此研究領(lǐng)域所面臨的核心課題?！∵m應(yīng)性對(duì)策研究全球變暖對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響有正負(fù)兩個(gè)方面。如何采取積極而有效的措施, 降低或減緩其負(fù)面效應(yīng), 增大和加強(qiáng)其正面效應(yīng)是全球變化中極其重要和不可缺少的組成部分。5 結(jié)果與展望 針對(duì)國(guó)內(nèi)外氣候變化對(duì)濕地生態(tài)水文的影響研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)，未來的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)問題體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:( 1) 縱觀國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，大多數(shù)生態(tài)水文研究均是在情景分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行“松散式”的機(jī)理識(shí)別，未能從水文過程和生態(tài)過程發(fā)生的物理機(jī)制上進(jìn)行緊密耦合。全球氣候變化背景下濕地生態(tài)水文學(xué)研究的重點(diǎn)在于濕地生態(tài)水文規(guī)律的探求和應(yīng)用上，當(dāng)前濕地生態(tài)水文學(xué)將從單一濕地生態(tài)水文過程為主要對(duì)象發(fā)展成為以研究氣候水文生態(tài)三者相互作用機(jī)制為主要內(nèi)容的綜合性、交叉性學(xué)科。( 2) 新興交叉學(xué)科與地學(xué)信息技術(shù)和濕地生態(tài)水文生態(tài)模型耦合的特征將會(huì)日益明顯。并且，隨著濕地生態(tài)水文之間的機(jī)理性認(rèn)識(shí)不斷深入，具有物理機(jī)制的生態(tài)水文模型將逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。開展氣候變量水文變量濕地生態(tài)過程之間的關(guān)系研究，解決氣候模型與濕地生態(tài)水文模型尺度轉(zhuǎn)換問題，實(shí)現(xiàn)氣候模型和濕地生態(tài)水文模型相耦合，是研究氣候變化對(duì)濕地生態(tài)水文影響的重要環(huán)節(jié)。( 3) 生態(tài)需水是生態(tài)水文學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，其實(shí)質(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和水分之間相互關(guān)系問題。在未來的研究中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)氣候變化對(duì)濕地系統(tǒng)需水機(jī)理及規(guī)律的研究，預(yù)估未來氣候變化情景下濕地生態(tài)需水量的變化趨勢(shì)，為濕地生態(tài)需水核算、濕地生態(tài)補(bǔ)水和水資源合理配置提供科學(xué)依據(jù)。( 4) 從流域尺度上研究氣候變化對(duì)濕地生態(tài)水文的影響及反饋?zhàn)饔脵C(jī)制，揭示濕地生態(tài)水文格局、過程的變化機(jī)理，制定應(yīng)對(duì)氣候變化的濕地水資源管理和生態(tài)保護(hù)的對(duì)策措施，維系濕地生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，提高流域濕地系統(tǒng)的整體應(yīng)對(duì)氣候變化的能力，保障流域水安全、生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)［1］李勝男，千根緒，鄧偉．濕地景觀格局與水文過程研究進(jìn)展fJI．牛態(tài)學(xué)雜志，2008，27(6)：1012—1020．Li Shengnan，Wang Genxu，Deng Wei．Research advancesin wetl and landscape pattern and hydrological pm—ces[J]．Chinese Journal of Ecology。2‘H)8，27(6)：101211)20．(in Chinese)［2］Bai J H，Ouyang H，Cui B S，et a1．Changes in landscapepattern of alpine wetlands on the Zoige Plateau in the pastfour decades[J]．Acta Ecologica Sinica，21W)8，28(5)，22452252．［3］IPCC.
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