植物对全球气候变化的响应
浅谈植物功能性状对气候变化的响应

浅谈植物功能性状对气候变化的响应随着全球气候变化的加剧,植物作为生态系统的重要组成部分,对气候变化具有很强的响应能力。
植物的生长、繁殖和生活史特征与气候因子密切相关,因此植物的功能性状对气候变化的响应将直接影响到生态系统的稳定性和健康。
本文将就植物的功能性状如生长、繁殖、光合作用等方面,结合气候变化的不同影响,进行一番浅谈。
植物的生长特征对气候变化的响应应是最为显著的。
气候变化对植物生长的影响主要表现在温度、水分和养分等因素的变化上。
随着全球气温的不断上升,植物的生长季节可能延长,生长速度和生长量也可能增加。
气候变化也可能导致干旱和水分不足,造成植物生长的受阻。
气候变化也会影响土壤中的养分分布和含量,直接影响到植物的生长发育。
植物的生长特征对气候变化的响应是十分复杂的,不同类型的植物可能会对气候变化产生不同的响应。
植物的繁殖特征也对气候变化有着直接的响应。
气候变化可能会影响植物的花期和结实期,进而影响到植物的繁殖过程。
一些植物可能会受到气候变化的影响而提前或者延迟开花,这种现象在高纬度地区和高海拔地区尤为显著。
气候变化可能导致植物繁殖系统的扰动,影响花粉传播和种子散播的过程,从而影响到植物的传代过程。
植物的繁殖特征对气候变化的响应直接关系到植物的种群数量和空间分布格局,对于生态系统的稳定和健康具有重要的意义。
植物的光合作用和水分利用效率等功能性状也对气候变化有着显著的响应。
光合作用是植物能量获取的重要途径,而气候变化可能会导致光照、温度和水分等因子的变化,影响到植物的光合作用过程。
一些植物可能会因为气候变化而出现光合作用受抑制或促进的现象,影响到其生长和生存状况。
气候变化也可能会影响植物的水分利用效率,使得植物在面对气候变化时,能够更有效地利用有限的水资源,提高其抗旱能力。
植物的功能性状对气候变化具有很强的响应能力,这种响应不仅直接影响到植物个体的生存和繁衍,更影响到整个生态系统的稳定性和健康。
植物与气候变化的相互影响

植物与气候变化的相互影响气候变化对植物生长和分布产生了深远影响,同时,植物也对气候变化起到调节作用。
植物与气候变化之间存在着复杂而密切的关系,相互影响着地球生态系统的平衡。
本文将从植物对气候变化的响应以及气候变化对植物的影响两个方面进行探讨。
一、植物对气候变化的响应1. 植物的生理和生态响应气候变化对植物的生理和生态特性造成直接影响。
温度的变化会影响植物的萌芽、开花和结果等生理过程。
例如,提前的春季升温可能导致植物早熟和开花,从而影响种群整体的生长和繁殖。
此外,气候变化还可能改变植物的水分利用效率,影响其对干旱和高温等逆境的适应能力。
2. 植物的分布变化全球变暖导致气候带和生态系统向高纬度和高海拔迁移,植物的分布范围也发生变化。
例如,一些高山植物向更高的山脉迁移,以适应变暖的气候条件。
相应地,这可能导致原生植被退化和生态系统不稳定。
二、气候变化对植物的影响1. 生长季长度的改变随着气候变化,生长季的长度在不断改变,这对植物的生长和发育产生了重要影响。
温暖的气候可能延长生长季,使植物有更多时间进行光合作用和生长,从而提高其生产力。
然而,在一些地区,气候变暖也可能导致长期干旱,使植物无法充分利用更长的生长季。
2. 碳循环与吸收植物是地球上最重要的碳吸收者之一,通过光合作用吸收大量的二氧化碳,减少大气中的温室气体浓度。
然而,气候变化可能对植物的碳吸收产生影响。
一方面,增加的二氧化碳浓度可能促进植物的生长,增加碳吸收能力;另一方面,温度升高和干旱等逆境可能降低植物对二氧化碳的吸收效率。
3. 生物多样性的影响气候变化对植物的影响将进一步影响整个生态系统的平衡和稳定性。
植物的分布和繁殖能力直接影响着其他生物的生态位和种群数量。
因此,气候变化可能对生物多样性和生态系统功能造成重要影响,破坏物种的平衡和相互依存。
综上所述,植物与气候变化之间存在着密切的相互影响。
调节气温、湿度和碳循环是植物对气候变化做出的响应。
植物对气候变化的响应

植物对气候变化的响应随着全球气候变暖的加剧和气候极端事件的增多,植物面临着前所未有的挑战。
植物作为生态系统中的重要组成部分,对气候变化做出了一系列的响应。
本文将从植物的适应能力、生理响应和物候学上探讨植物对气候变化的响应。
一、植物的适应能力植物具有良好的适应能力,能够通过一系列适应机制来抵御气候变化的影响。
首先,植物根据不同气候条件下的光照、温度和水分等因素,调整其生长和繁殖策略,以提高其生存和繁衍的成功率。
例如,在干旱地区,一些植物会通过减少叶片的蒸腾量、延长生长季节和增加根系的生长来适应缺水环境。
其次,植物还能通过改变其生理特征来适应气候变化。
一些研究表明,植物可以通过调整叶片的光合产物分配、改变气孔的大小和数量来对抗气候变化的影响。
例如,在高二氧化碳浓度的环境中,植物往往会增加叶片的光合产物含量,以提高其光合效率。
最后,植物的适应能力还体现在其对病虫害和逆境的抵抗能力上。
一些研究发现,气候变暖会导致一些害虫的迁移和繁殖加速,从而对杂草和农作物造成更大的威胁。
然而,植物通过改变其化学物质的合成和抗氧化酶的活性,可以增强其对病虫害的抵抗力。
二、植物的生理响应植物的生理响应是指植物在气候变化下对其生长和发育进行调节的过程。
在气候变暖的背景下,植物通常会表现出生长加速和开花期提前等生理响应。
这是因为温度升高可以促进光合作用和养分吸收速率的增加,从而加快植物的生长速度。
另一方面,植物的物候学也是其生理响应的重要方面。
物候学是研究植物在不同季节展示的生物学事件的学问,如开花、结果、落叶等。
随着气温升高,植物的物候事件往往会提前。
例如,一些植物的开花期会比以往更早,这与温度变化密切相关。
三、植物的物候学响应植物的物候学响应主要指植物在气候变化下对其繁殖和生长周期的调节。
在气候变化背景下,植物的花期、结果期等物候事件往往会发生变化。
这些物候变化不仅会影响植物本身的生长和繁殖,还会对整个生态系统的稳定性产生影响。
植物对气候变化的响应及其影响

植物对气候变化的响应及其影响地球的气候系统一直在不断发生着变化,而这些变化除了人类活动所致外,还有着其他原因。
其中,植物作为大自然的一部分,对气候变化的响应十分敏感。
本文将从植物对气候变化的响应和它们对环境的影响两个方面来探讨这个问题。
植物对气候变化的响应1.1 生长季节的变化气候变暖使得植物的生长季节向早春和晚秋延伸,而冬季的生长会减少。
同时,由于气候变化导致的极端气候事件(如暴雨和持续干旱等)也会对植物的生长和分布产生重要影响。
1.2 光合作用的变化植物的光合作用受温度、降水和二氧化碳浓度等环境因素的影响。
近年来,由于二氧化碳浓度的上升,使得植物的光合作用增强,加快了它们的生长速度。
1.3 种类分布的改变随着气候变暖,一些植物的分布范围逐渐向北移动。
相反,一些植物由于适应不了新的气候环境而逐渐消失或减少。
这对于生态系统的平衡和植被类型的多样性等方面都有影响。
植物对环境的影响2.1 土地的固碳作用植物在进行光合作用的过程中会吸收二氧化碳并将其转化成有机物,从而促进土地的固碳作用,减少大气中的二氧化碳浓度,对于缓解全球气候变化有重要意义。
2.2 生态系统的保护植物对于维持生态系统的平衡和多样性起着重要作用,它们可以为生态系统提供防风固沙、保护水源、改善景观等多种服务。
植被的改变对于土壤保持、水循环、气候维持等都有着重要的作用。
2.3 人类的利用植物不仅对环境有着重要的影响,还是人类的经济基础。
它们不仅为我们提供了食物、药材和木材等资源,还具有很高的经济价值。
结论通过以上探讨,我们可以得出结论:植物对气候变化产生着重要响应,同时又对环境具有着重要的影响。
因此,我们应该加强对植物的保护、促进植物的种植和生态恢复,以实现生态平衡和人类的可持续发展。
植被对气候变化的响应

植被对气候变化的响应植被是地球生态系统中最重要的组成部分之一,它对气候变化的响应具有非常重要的意义。
随着全球气候不断变化,许多地方的植被覆盖出现了变化,这也影响了生态环境稳定。
因此,深入了解植被对气候变化的响应不仅有助于我们更好地预测气候变化,还能助力环保事业的推进。
一、气候变化对植被的影响气候是影响植被生长的最重要因素之一。
全球气候变化导致温度、降雨量、日照等环境因素的变化,这些因素都会对植被的生长产生影响。
比如,气候变暖导致许多地方的植被生长季节延长,植被面积扩大;但同时干旱等气候变化也会导致植被危机。
二、植被对气候变化的响应1、吸收二氧化碳植被吸收二氧化碳是环保的重要一环,而二氧化碳正是全球气候变化最严峻的因素之一。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物,并释放氧气。
随着全球温度上升,植物处于更加良好的养分环境中,温室气体的吸收能力也会相应提高。
2、调节全球水循环植被通过蒸腾作用调节水循环,影响地表水汽量和能量平衡,从而影响大气环流。
植被的蒸腾作用既有助于地面降水,又可以使空气污染物沉淀。
此外,科学家们发现,在全球气候变暖的同时,植被面积也在不断扩大,这一现象正证明植被对于气候变化的响应。
3、影响太阳辐射植被能够吸收和反射太阳辐射,从而影响地球气候。
植被的生长和变化会影响整个区域的地表反照率,反照率的改变会影响环境温度,从而影响大气环流。
三、优化生态环境,保护植被生态系统随着气候变化的加快,减少二氧化碳排放、节能环保、培育绿色科技等环保事业越来越受到人们的重视。
而保护植被生态系统则是其中一个重要的方向。
我们应该加强监管,控制开采森林及其他对植被系统的消耗,同时重视生态修复,营造保护植被的良好环境。
四、结语总之,植被生态系统是全球气候变化的敏感指标之一,通过科学研究,我们可以更好地了解植被对气候变化的响应机制及作用,在环保事业中发挥其积极作用,从而实现可持续发展的目标。
植物分布对气候变化的响应

植物分布对气候变化的响应1 引言自工业革命以后,全球气候发生了巨大变化。
1850〜2012年间,全球平均温度升高了0.78 C;过去3个10年的地表均温已达到1850 年以来的新高;温度的升高的时空分布并不均衡,时间上冬天的气温上升幅度更大,空间上北半球高纬度地区是全球变暖的敏感区域。
同样,全球的降水格局也正在发生改变,高低纬度的降水有所增加,而中纬度地区降水减少,全球降水表现出“干者越干,湿者越湿”的趋势; 即使降水总量不变或稍有增加的地区,极端气候事件的增加也加剧了干旱的发生。
而根据模型模拟,在21 世纪全球气温还将继续升高,降水格局持续发生改变,生态系统干旱风险增加[1 ,2] 。
气候变化通过对基础生态系统过程造成重要改变,如温度的提高直接影响植物的代谢速率,如光合作用、呼吸作用,引起植物的生长、发育和繁殖的重大变化[3,4]降水改变直接改变了植物水分的可利用性[5 〜7] ,影响植物蒸腾,改变植物对碳的固定等[8] ,引起了植物的再分布,如物种随着气候条件的改变分布区发生迁移; 群落的物种组成和结构正在发生改变; 植被的类型和覆被也在逐渐变化[9 〜11] 。
这些改变对生态系统造成了广泛而深刻的影响,并直接影响生态系统功能和服务功能,影响地区和全球范围的生物多样性变化[12] ,并将对气候变化进行反馈。
2 物种分布范围对气候变化的响应物种分布范围变迁的假说认为,物种适应于当地的气候条件,随着气候(主要是温度的持续上升)的持续变化,促使物种的分布范围跟随等温线向极地或向高海拔地区发生移动,以维持适宜的生长、发育和繁殖物理环境条件。
最开始对物种分布范围受气候变化影响的研究多集中在动物,如陆地动物两栖类、鸟类和哺乳类等,以及海洋鱼类、浮游动植物和微生物等。
比起植物,似乎动物,尤其是两栖类,对气候的变化更加敏感[9〜11]。
但近来,也陆续有许多植物物种分布受气候变化影响的研究发表,如Lutz 在2010 年对美国加利福尼亚州中部约塞米蒂国家公园内松科、柏科和山毛榉科等共17 物种的分布随着年实际蒸散量(AET和水分亏缺等气候条件的变化进行了研究[13] ;Barber对加拿大阿尔伯塔省419?N珍稀维管束植物的分布对气候变化的响应做了估计[14] 。
植物对环境变化的响应与适应

植物对环境变化的响应与适应随着全球气候的变化和人类活动的影响,地球上的环境条件也在不断演变。
而作为自然界重要的组成部分,植物面临着各种环境变化的挑战。
本文将探讨植物对环境变化的响应与适应机制,并分析它们背后的原理和意义。
一、植物对气候变化的响应气候变化是当前世界面临的最严峻的环境问题之一。
长期以来,植物通过各种途径对气候变化作出响应。
首先,植物可以通过改变呼吸作用来适应气候变化。
例如,当气温升高时,植物会增加蒸腾作用,以降低温度并保持水分平衡。
其次,植物还可以通过调整生长和开花时间来适应气候变化。
一些植物会提前开花,以确保种子的传播和繁殖。
此外,植物还可以通过调整根系结构和形态来应对气候变化,以提高吸收水分和养分的能力。
二、植物对土壤变化的响应土壤是植物生长的基础,但由于人类活动和自然因素的影响,土壤质量也在不断变化。
植物对土壤变化的响应主要包括根系适应和生理适应两方面。
首先,植物可以通过改变根系的生长方式和形态来适应不同的土壤环境。
例如,在贫瘠的土壤中,植物的根系可能会更加发达和延伸,以增加吸收养分的能力。
其次,植物还可以通过调整根系和土壤之间的信号交流来实现对土壤变化的适应。
这种适应机制可以帮助植物在不同的土壤条件下选择和吸收适当的养分。
三、植物对生物群落变化的响应植物不仅对气候和土壤变化作出响应,还对生物群落变化做出自适应。
植物与其他生物之间存在着复杂的相互关系,它们通过共生、拮抗等方式来适应生物群落的变化。
例如,有些植物可以与土壤中的微生物建立共生关系,通过共享养分和抵御病原体来提高存活率。
此外,植物还可以通过化感作用来抑制竞争对手的生长,以获得更多的生存空间。
四、植物对污染物的响应现代工业和农业活动产生的污染物对植物生长和发育产生了严重的影响。
植物对污染物的响应主要表现为抗性和修复机制。
一些植物具有较强的抗污染物能力,它们通过积累和转运污染物,减少对生理功能的影响。
同时,植物还可以通过生物化学途径将污染物分解为无害物质,来修复受污染的土壤和水域。
动植物对气候变化的响应

动植物对气候变化的响应气候变化是当前全球面临的重大环境问题之一,它对人类社会、生态系统以及动植物的生存和发展都产生着深远的影响。
在面对气候变化的挑战时,动植物也通过不同的适应和响应机制来调整自身的生理、生态和行为特征,以适应变化的环境条件。
本文将对动植物对气候变化的响应进行探讨。
一、动物对气候变化的响应1. 移居与迁徙动物通过迁徙来适应气候变暖或变冷的环境。
许多候鸟在气温上升时选择北方迁徙,以寻找更适宜的繁殖和觅食环境;而在寒冷气候下,它们则迁徙到较温暖的地区过冬。
此外,一些陆地动物和海洋生物也会通过迁徙来寻找适宜的栖息地。
2. 行为调整动物对气候变化还表现出一系列行为调整。
例如,有些动物在气温骤降时会改变活动时间,选择在白天活动以获得更多的热能;同时,它们也调整觅食和休息的地点,以避免更恶劣的气候条件的影响。
3. 繁殖策略变化气候变化对动物的繁殖策略和生殖行为也产生了影响。
一些动物如鸟类和昆虫会根据温度和光照变化来确定合适的繁殖时间,以确保幼崽的生存率。
当气候变暖时,它们可能会提前繁殖;而当气候变冷时,它们可能会推迟繁殖并选择更适宜的环境进行繁殖。
二、植物对气候变化的响应1. 种群迁移植物对气候变化的响应主要表现在种群的迁移。
当气温升高或降低时,一些植物会向高纬度或高海拔地区迁移,以寻找更适宜的生长条件。
这种种群迁移不仅可以适应变化的温度和湿度条件,还可以减少对有限资源的竞争。
2. 生长阶段调整气候变化对植物的生长阶段有着明显的影响。
温度和光照条件的变化会导致植物的开花时间、生长速率和种子成熟时间的调整。
例如,一些早春开花的植物可能会在气温升高后推迟开花,以避免受到晚春的冷冻天气的影响。
3. 光合作用适应光合作用是植物对气候变化的主要适应机制之一。
当气温升高时,一些植物会通过调整光合效率来减少光合作用产生的热量,以降低叶片温度。
此外,一些植物还可以通过开启或关闭气孔来调节水分蒸腾,以适应变化的湿度条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
生命科学学院 CYX
全球气候变化的概念:
全球气候变化是指全球气候平均值和离差值两者中 的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。
导致全球气候变化的原因
全球气候变化表现在多个方面
例如:北极气温在过去100 年间已经 增加到全球平均温度的2 倍,冰覆盖量以 每10 年3 %~5 %的速率下降,而多年厚冰 覆盖量以每年7 %~10 %的速率下降,俄罗 斯的河流排泄量在增加,永久冻土正在融 化,陆地积雪覆盖在减少。此外,在过去几 年,格陵兰冰原已经损失了巨大的边缘,远 远超过内部的增加积累量。
3、CO2浓度升高与温度升高的交互作用
二者的交互作用表现在以下几点:
(1)随着大气CO2 浓度的升高,净光合速率的最 适温度会增加5~ 10℃; (2) CO2 浓度的升高会降低光呼吸 ,从而增加 净光合速率。 (3)当温度接近作物所能承受的上限温度时,不 管CO2浓度如何,此时的温度都会对产量产生抑制 作用。
6、极端天气气候事件
短期的极端气候事件,例如高温、暴雨和洪 水,以及长期(一年内或几十年)的气候极端事件和 大尺度的大气环流变化,例如厄尔尼诺和南方涛动 均会对作物生产产生重要的影响。
7、气候变化的综合影响
气候变化不仅直接影响作物的生长发育 和产量形成过程,而且还可能影响作物布局 、种植制度和农技措施等。
在不同自然原生范围内种植了不同组的芥末植物拟南芥菌株,比 如芬兰、德国、英国和西班牙。于是基因突变增加了植物对每个分布 地的适应性得到证实。
拟南芥
结果显示:
一个相对小数量的基因赋予每组拟南 芥气候偏好。不同的基因组控制对不同种 类型气候的适应性。就单个植物来说,一 组特定的气候基因的出现不一定和另一组 特定气候基因互相排斥。
(4) 温度的升高还可能会限制或改变CO2 浓度给作物带来的影响。 (5)作物生长期间温度的升高增加了作物对 水分的需求,这会间接地降低CO2 浓度的正 效应。 因此不可单纯说二者可以增加或减少作 物产量。
4、降水的变化
降水的增加或减少可能会改变土壤的蒸发、冠层的蒸 腾和土壤水分含量,这些因素反过来又会对植物的功能以 及水分的收支产生影响。在干旱和半干旱环境条件下,降 水格局的变化对生态系统机理的影响甚至超过了CO2浓度 和温度升高单一因子或两者共同作用的影响 。
四、其他
此外,还有降水量变化,气温日较差降低, 极端天气增多等。
冰雹
全球气候变化对植物的影响
• 全球气候变化对生态系统的影响
• 全球气候变化对农作物产量的影响
• 植物对气候变化生理生态响应的不确定性
全球气候变化对生态系统的影响
气候变化已经或正在对全球的生态系统和生 物多样性产生着显著影响。 包括使生态环境退 化或丧失, 物种灭绝 速度加快,物种分布 范围发生变化,生物 物候期和物种繁殖行 为发生改变,种间关 系发生变化等。
全球气候变化对农作物产量的影响
• • • • • • •
CO2浓度升高 温度升高 CO2浓度升高与温度升高的交互作用 降水的变化 气温日较差(DTR)的变化 极端天气气候事件 气候变化的综合影响
1、CO2浓度升高
野外环境控制试验及模型研究表明,随着CO2 浓度增加,作物产 量呈增加趋势 。同时研究也表明,CO2 浓度增加对不同类型作
植物正以进化适应气候变化
联合早报报道 因为全球气候变暖,自 然界的生物正面临越来越大的生存压力, 英国几份科学杂志最近发表报告指出,一 些植物正发挥“适者生存”的本能,通过 改变自身生长规律来适应环境的改变。
• 英国《皇家学会生物学分会学报》的最新报告说,美国杜 克大学研究人员观察了落基山脉地区的芥末植株等植物从 1973年到2011年的开花时间变化。结果发现,由于当地 冬天越来越暖,山上积雪融化的时间提前,这些植物的开 花时间提前了13天。
除降水量减少 及分配不均给农业 生产造成损失外,极 端降水事件的发生( 如暴雨)也会给作物 产量带来影响。
5、气温日较差(DTR)的变化
白天温度增加与夜间温度增加会对作物生长 产生不同的影响,作物的产量会随着DTR的变化 而发生改变。若日平均气温不变,DTR变大对产 物生长有利有弊。
一方面,DTR的增加会使作物产量下降。 这是因为日最高气温的增加会导致水分胁 迫发生,光合速率下降而且与DTR 升高相 联系的日最低温度的降低也可能会对寒冷 地区的作物产生冻害或造成死亡从而导致 减产。
物产量的影响有明显差异,其中C3类作物增长率明显大于 C4类作物,在CO2浓度为550μmol/mol时,C3和C4类作物 的产量将分别增加10%-20%和0%-10%,这可能是由于C3和C4 类作物对CO2 的同化途径和CO2 浓度饱和点不同决定的。
一些学者最近也指出,模型预测结果也许过高地估计了CO2浓度 升高对作物的影响,因为植物生理学家和模型研究者认识到,现实状 况下存在着许多制约因素,例如虫害、杂草、营养状况、资源的竞争 、土壤水分和空气质量等,从而抵消掉了CO2浓度增加带来的正效应 。尽管目前已经将基于过程的模型应用在估算气候和CO2浓度变化对 产量可能产生的影响上,有些研究还考虑了水和氮素对作物产量的限 制作用,但仍需进一步在长期及大尺度上开展CO2浓度升高所带来的 影响的研究,开展气候和CO2浓度变化对作物生长和产量的共同影响 研究,尤其是在限制状况下的研究是十分必要的。
植物对气候变化生理生态响应的不确定性
植物对气候变化 生理生态响应的不 确定性包括植物响 应模式的复杂性、 多样性及可变性等
。
造成这些不确定性的主要原因包括:
(1) 利用空间代替时间的样带研究中,往往忽略了植物的非 线性响应。 (2) 样带及定点研究中,由于各种气候因子的耦合,很难确定 各种气候因子对植物生理生态学特性的影响。 (3) 定点控制实验中往往忽略了植物对气候变化的适应性, 使实验结果很难代表更长时间尺度上的反映模式; (4) 在相同的气候变化条件下,不同植物的响应有可能存在 明显差异。
温带植物较热带植物呈现出较高的光 合速率和呼吸速率;而温带植物较高的气 体交换速率与叶片中相应的较高氮含量有 关; 这一研究揭示来自不同热起源物种的 适应能力是与其内在的氮投资格局以及大 气碳交换中植物关键代谢过程的适应能力 密切相关的。
植物适应气候变化和特定基因有关
据国外媒体10月12日报道,面对急剧的环境变化,促进农业生产 和成功保护的能力要部分依赖于科学家对植物如何适应当地气候的理 解。 为了改善科学家对这一现象的理解,2011年10月7日发表在《科 学》杂志的研究帮助人们明确植物适应当地气候的基因基础。
气候变化会影响许多地区的气候。物种的生存能 力将依赖于对新环境的适应性。对中国东北地区植物 的调查研究显示,植物拥有多种适应性,这就使之能 够在过量的降水下茁壮成长。适应性的多样化对未来 植物的生存发展来说是个好兆头。
• 科学家对一种叫羊草的中国植物进行了适应性研 究,发现它能够通过改变自身的生理结构和解剖 结构来应对气候变化。
• 另一方面, 在某些情况下,DTR的增加往往 与较高的太阳辐射相联系,这对作物产量 形成非常有益,尤其是在施肥和灌溉良好的 土地上。在作物生长和灌浆速率对最高和 最低温度较敏感的情况下,较低的夜间温度 会使作物生育期变长,从而可以生产出更多 的干物质。较低的夜间温度还会使一些水 果和坚果树作物受益,DTR的增加对它们的 生长十分有利。
• 在中国东北部,气候随地区变得越来越干燥。 • 羊草取样于光照相同,海拔和降水有差异的地区 。这些地区依次有湿草地,干草地,沙漠。对这 些植物进行研究发现,它们有特殊的解剖结构和 生理结构去应对栖息地的降水量变化。
研究表明:
气候变干燥时,羊草通过增厚 叶片减小气孔来保持水分。气孔是 吸收二氧化碳,排放氧气与蒸发水 汽的微小通道。在干旱的地区,植 物试样具有较发达的维管系——用 来从土壤中吸收水分并把水运送到 叶片。生长在干旱地区的植物也有 其生化适应性,它使细胞维持水分 免于脱水。受降水量影响的许多因 素也随海拔的变化而变化。
资孙书存研究员课题组向双博士在中国科学院公派 留学基金等助下,与澳大利亚国立大学Owen Atkin教授等 合作,在澳大利亚昆士兰州、维多利亚州和塔斯马尼亚州 选择12个温带物种和13个热带物种进行研究,将来源于 当地的植物幼苗种植于水分和养分条件良好的控温25°C (大多数植被模型的模拟温度)的玻璃温室中,在生长期 间进行气体交换和相关叶片属性的测定。
• 下图为过去10000年大气CO2浓度的变化( 相对于2005年) . 这是从冰芯资料分析和仪 器测量得到的. 纵坐标是CO2的浓度,单位为 ppm[2]。从图中我们可以直观的看到近50 年来 CO2的浓度显著上升。
三、冰川融化
世界各地冰川变化观测和研究表明 ,小冰期结束以来全球范围内冰川退缩 成为主导趋势。据IPCC 小组估计, 1960-1990 年期间, 山地冰川的总体 物质平衡为-120±50Gt/年,相应地对 海平面上升的贡献约为0.33±0.14mm/ 年;1990-2004 年时段则增到230±66Gt/年,海平面平均上升 0.63±0.18mm/年,山地冰川物质平衡 的变化对海平面的上升贡献很大[3]。阿 尔卑斯山1850-1975 年冰川面积缩小了 35%,而到2000 年,这一比例增至 50%4]。南美冰川面积已由1950-1980 年的2700~2800km2 消减至20 世纪末 的不足2 500km2 [5]。近50年来中国西 部82.2%的冰川处于退缩状态,冰川面 积减少4.5%[6]。
植物提前开花可 以增强后代对环境变 暖的适应力,因为提 前开花让后代可以更 早生长,能更多地利 用温暖的季节,在与 其他植物的竞争中具 另一种方式与气候变化赛跑, 那就是改变自身形态。
英国《生物学通讯》的报告说,澳洲阿德莱 德大学研究人员发现,当地植物车桑子的叶片过 去一百多年来变窄了约2毫米。在天气热的地方, 植物叶片变窄,可以减少水分蒸发。