全球气候变化对植物的影响
全球变暖对野生动植物的影响

全球变暖对野生动植物的影响全球变暖是近年来备受关注的热门话题,其对地球生态系统产生了广泛而深远的影响。
野生动植物作为自然界的重要组成部分,也不可避免地受到了全球变暖的冲击。
本文将就全球变暖对野生动植物的影响进行深入探讨。
1. 气候变化对栖息地的变化全球变暖导致气候异常,给野生动植物的栖息地带来了巨大的冲击。
一方面,气温升高引发极端天气现象,如干旱和洪涝等。
这使得许多动植物失去了适宜生存的条件,其栖息地被严重破坏。
另一方面,气候变化也导致海平面上升和冰川消融等问题,这直接威胁到沿海和高山地区的动植物栖息地。
2. 物种分布范围的改变受气候变暖的影响,许多野生动植物的分布范围发生了改变。
一些原本适应低温环境的物种不得不向北迁移,以适应更加温暖的气温。
另外,一些高海拔的动植物由于栖息地被破坏,只能向上迁移,寻找更佳的环境条件。
这种分布范围改变引发了物种之间竞争关系的变化和种群数量减少等问题。
3. 生态链被打破野生动植物之间构成了复杂而微妙的生态链,而全球变暖却扰乱了这一平衡。
例如,一些花期与传粉昆虫活动时间不匹配的花卉可能因为无法吸引到足够多的传粉者而产生减产甚至灭绝的风险。
此外,某个环节物种数量过多或过少都可能引发连锁反应,从而导致整个生态系统崩溃。
4. 物种适应能力的威胁全球变暖所带来的急剧气候变化超出了许多动植物适应的极限。
在短时间内面临着气温、水分和食物等方面发生剧烈变化的挑战。
而对于那些适应性较弱或局限于特定环境条件下生存和繁殖的物种来说,这将是一个巨大威胁。
它们难以快速适应新环境,并可能因此面临灭绝。
5. 生态系统稳定性受到破坏野生动植物是地球生态系统中至关重要的组成部分,其在维护生态平衡和稳定性方面发挥着重要作用。
然而,在全球变暖背景下,野生动植物数量减少、分布范围缩小以及栖息地丧失等问题将导致生态系统服务功能下降,进而威胁到整个生态系统的稳定性。
结论在全球变暖问题日益突出之际,我们必须深刻认识到全球变暖对野生动植物产生的影响,并采取积极有效的措施来保护自然界这一宝贵资源。
气候变化后植物生态学特性变化及其影响

气候变化后植物生态学特性变化及其影响气候变化,是指近年来全球自然气候变化现象,包括气温、降水量、风速、气压等方面的变化,是当前全球面临的一大挑战。
气候变化对地球上的生态环境、自然资源和人们的生活、经济及社会发展都带来了深刻的影响。
气候变化后,全球植物生态学特性发生了不同程度的变化,本文将从植物生态学角度探讨气候变化对植物的影响,以及这些变化可能带来的影响。
变化一:植物生长期发生改变气候变化导致植物生长期发生了调整,早春暖和的气候使得部分树种破蒸发芽期提前,出现了观察期变短、萌发早等特点,有些树种还出现了早叶铺盖的现象。
此外,晚秋温和的气候也改变了植物的生长周期,推迟了叶落时间,使得树种更多的时间积累营养物质,对生长有好处。
变化二:植物对气候变化的适应众所周知,大自然是非常智慧的,植物对气候变化也有非常聪明的适应性。
在气候变化的背景下,一部分植物提前适应,开始了自己的“适应粗茶淡饭”计划,通过改变生长规律、增加光合作用和养分利用效率等方面来适应过度的气候变化。
反之,一些植物并没有如此强烈的适应能力,照样在极端气候环境下面临考验。
变化三:气候变化引发植物物候过程的改变气候变化造成的环境改变带动了植物的生长、开花、落叶等种种活动的改变,这被称为植物物候过程。
短期内,植物的物候过程会随着气候变化而改变,长期来说,植物物候过程的变化也会引起对人类和生态系统的广泛影响。
比如开花季节的提前,会影响花粉传播,造成对于动物物种的影响。
总之,气候变化对植物生态学特性的影响是明显的。
在新的生态环境下,植物已经开始展开自己的新篇章。
从生态学的角度来看,植物环境变化的适应性成为了许多植物生存的关键。
在这种新的环境下,植物生态学特性的变化,将带来不同方面的影响:有可能使某些植物灭绝,而对其他植物生长却提供了便利,同时,这些变化也会给生态系统和人们的生活造成不同程度的影响。
综上所述,能否适应气候变化,成为了植物和生态系统的困境,同时也是制定气候变化对策的重要部分。
气候变化对野生动植物的影响与保护措施

气候变化对野生动植物的影响与保护措施气候变化是当今全球面临的最大环境挑战之一,它对生态系统和生物多样性产生了深远的影响。
野生动植物作为生态系统的重要组成部分,同样受到气候变化的威胁。
本文将探讨气候变化对野生动植物的影响,并提出相应的保护措施。
一、气候变化对野生动植物的直接影响1. 温度变化:气候变暖导致生物的生理过程受到影响。
某些动物对温度敏感,高温会导致它们的活动减少、繁殖受限或者死亡。
同样,植物的繁殖也会受到温度变化的影响,例如开花时间的提前或推迟。
2. 水资源减少:气候变化引发的干旱和降水不均对野生动物和植物的生存造成重大威胁。
某些动物依赖特定的水源进行觅食和繁殖,而水资源的减少会导致它们无法满足需求。
同样,植物也需要适当的水分来维持生长和繁殖。
3. 栖息地变化:气候变化引起的海平面上升和陆地退化等影响野生动植物的生存环境。
例如,海洋中的珊瑚礁受到海水温度升高和酸化的影响,导致珊瑚白化和死亡;同时,陆地上的森林和草原也受到干旱和高温的威胁,导致植被退化和栖息地丧失。
二、保护野生动植物的措施1. 加强环境教育和意识提高:公众通过了解气候变化对野生动植物的影响,能够更加重视本地生物多样性和生态系统的保护。
政府和非政府组织应加强环境教育,提高公众对气候变化问题的认识。
2. 建立自然保护区:自然保护区是保护野生动植物的关键机构,可以提供安全的栖息地,保护濒危物种并维持生态平衡。
政府应加大对自然保护区的投资,扩大保护区的范围,并加强对其进行监测和管理。
3. 促进生态恢复:通过合理的生态恢复措施,重建和改善受到气候变化影响的栖息地。
例如,进行海洋保护和恢复,种植适应气候变化的植物,恢复湿地等。
4. 采取适应性管理措施:根据气候变化的趋势,制定相应的管理措施来减轻野生动植物所面临的压力。
例如,改变人工养殖的时机和区域,调整灌溉和用水方案,保护和提供水源等。
5. 国际合作与政策支持:气候变化是一个全球性问题,需要各国通力合作来应对。
全球气候变化对植物物候的影响

全球气候变化对植物物候的影响随着全球气候的变化,植物物候也受到了不可忽视的影响。
物候是指植物在生长、发育和繁殖过程中的季节性变化,包括开花、结果、叶片脱落等现象。
植物物候的变化不仅对生态系统产生重要影响,还会对人类社会带来深远的影响。
一、开花时间提前全球气候变暖导致植物的生长季节延长,开花时间往往提前。
这一现象在许多地方都得到了证实。
例如,一些研究表明,春季的到来越早,导致植物开花时间提前。
这种变化对于依赖传粉的植物来说尤为重要,因为它们需要确保雌雄花器官同时处于最佳状态,以保证有效的传粉。
开花时间的提前可能会导致植物与花粉传播者之间的不同步,从而影响植物繁殖和种群的维持。
二、果实成熟加速随着气候变暖,植物果实的成熟速度也受到了影响。
一些研究表明,气温升高会导致果实发育和成熟过程加速。
这可能会影响到果实的品质和产量。
例如,一些经济作物的收获季节可能会提前,这对于农业产量和经济收益具有重要意义。
然而,果实成熟加速也可能导致果实品质下降,因为果实的生长周期变短,给果实发育带来一些不利影响。
三、叶片脱落时间延后随着气温升高和降水变化,一些植物的叶片脱落时间也发生了变化。
一些研究发现,秋季的气温升高和干旱会导致植物叶片脱落时间延后。
这一现象可能会影响植物的生长和营养循环。
例如,在地中海地区,以往在秋季会脱落的叶子变得更加晚落。
这可能会导致落叶植物的营养循环发生紊乱,对生态系统产生不利影响。
四、种群分布范围变化全球气候变化还可能导致植物的种群分布范围发生变化。
气温升高和降水变化可能会影响植物适宜生长的地理范围。
一些研究表明,气候变化可能会导致高山植物向更高海拔迁移,以适应不断上升的气温。
相反,低海拔地区的植物可能会受到竞争压力而退缩。
种群分布范围的变化可能会对生态系统的稳定性和生物多样性产生重要影响。
综上所述,全球气候变化对植物物候产生了显著的影响。
植物的开花时间提前、果实成熟加速、叶片脱落时间延后以及种群分布范围变化都与气候变化密切相关。
全球气候变化对植被分布的影响

全球气候变化对植被分布的影响近年来,全球气候变化成为了全球关注的焦点之一。
随着温室气体的排放量不断增加,地球的气温也随之上升。
这种气候变化不仅对人类社会造成了巨大的影响,同时对植被分布也带来了深远的影响。
本文将探讨全球气候变化对植被分布的影响以及可能的后果。
一、气候变化与植被分布1.1 气候变化对气温的影响全球气候变化导致地球温度升高,这对植物的生存和分布产生了影响。
一些中低纬度地区的温度上升,使得原本适宜生长的植物无法承受过高的温度而退化或死亡。
而在高纬度和高海拔地区,温度上升反而使得这些地区的植被分布扩大。
1.2 气候变化对降水的影响气候变化还会对全球降水分布产生影响。
部分地区的干旱情况可能加剧,而一些地区则可能面临更多的降水量。
植物对水分的需求极高,过多或过少的降水都会直接影响植被的分布。
干旱地区的植被可能会减少或蜕变为荒漠植被,而多雨地区的植被分布可能会扩大。
1.3 气候变化对自然灾害的影响随着全球气候的变化,自然灾害频发。
干旱、洪涝、风暴和火灾等极端天气事件的发生对植被的生存和分布产生了直接的影响。
自然灾害破坏了原本健康的植被,导致植物死亡或难以恢复,从而改变了植被分布。
二、2.1 生态系统的破坏气候变化对植被分布的影响将打破原本的生态平衡。
一些植物可能无法适应气候变化所带来的新环境,无法继续生长和繁殖,从而导致植被减少或灭绝。
这将对整个生态系统产生深远的影响,影响其它生物的生存和繁衍。
2.2 生物多样性的减少植被是地球上生物多样性的重要组成部分,因此全球气候变化对植被分布的影响将导致生物多样性的减少。
一些特定的植被类型可能会因为环境变化而消失,从而使得许多动物失去了食物和栖息地,造成物种灭绝或濒临灭绝的风险。
2.3 土地利用的改变气候变化对植被分布的影响还将导致土地利用的改变。
部分原本适宜农作物种植的地区可能由于气候变暖而改为干旱地区,农作物的生产将受到挑战。
同时,原本适宜林业的地区可能因为不适宜种植的环境条件而减少森林覆盖面积。
气候变化对植物的影响

气候变化对植物的影响随着气候变化的加剧,我们的生态环境也发生了巨大的变化。
植物作为生态系统中最基石的存在,也受到了气候变化的影响。
本文将从多个角度探讨气候变化对植物的影响。
一、温度变化对植物的影响气候变化导致气温的升高和波动,这对植物的生长发育产生了不可忽视的影响。
一方面,高温会抑制植物的光合作用,使其产生光化学反应受到抑制,从而影响植物的生长;另外一方面,温度的波动也对植物的生长产生了较大的影响,特别是对于青果类植物,其容易被温度波动所影响,导致严重的生长乏力和死亡。
此外,温度变化对植物的抗病能力也有影响,高温下植物容易受到病虫害侵蚀,从而影响其正常生长。
二、降雨量对植物的影响气候变化对降雨量产生了巨大的影响,源源不断的连续降雪和洪水灾害造成了植物的死亡。
另一方面,雨水的过少也会抑制植物的生长,导致其叶片和根系的干旱、水分亏缺以及营养失衡,最终导致根系系统的衰退和枯死。
这对于种植区域的农作物和园林植物来说都是非常严重的问题。
三、海平面上升对植物的影响海平面上升是由于全球变暖导致的海水膨胀和冰层融化所导致的。
海平面上升对于在海岸线上的植物具有极大的威胁,因为随着海平面上升,越来越多的土地被海水侵蚀和淹没。
对于海岸线上的固沙植物,其生长环境变得极其恶劣,叶片黄化、枯萎和死亡是不可避免的局面。
此外,海岸线上的植物还因为其根系和水质的变化产生了些许变化,这对于它们的生长和传播能力也造成了巨大的影响。
四、二氧化碳浓度对植物的影响全球变暖导致的CO₂浓度的升高可能会对大气中的植物系统产生严重影响,这是因为二氧化碳是植物进行光合作用和进行生物修复的必须元素。
虽然CO₂浓度的升高可能对植物的生长产生积极的影响,但是如果过度升高则会对植物产生负面影响,例如造成气孔不适应、营养短缺等等。
综上所述,气候变化对植物的影响是全方面的,涉及多个层面,对植物生态最终的影响不容忽视。
作为人类,我们需要共同制定对策,进行环境保护,减缓气候变化的速度,保护现在的生态系统,也为孩子的未来做好准备。
全球气候变化对植物群落分布的影响

全球气候变化对植物群落分布的影响随着气候变暖和环境污染的加剧,全球气候变化已经引起了广泛的关注。
全球气候变化对于地球上的各种生态系统都有着深刻的影响,而植物群落分布则是其中一个十分重要的方面。
本文就从三个方面阐述气候变化对植物群落分布的影响。
一、气候变化对植物生长的影响气候变化具有季节性、地域性、年际变异性等特征。
在不同的气候条件下,植物的生长情况也会有所不同。
比如,在高纬度区域,随着气温的升高和降雨量的增加,会导致植物栖息地向北方扩展。
而在低纬度地区,随着气温升高和降雨量减少,森林和草原的生产力会降低,这也会影响到植物的生长状况。
二、大气二氧化碳浓度对植物的影响随着全球气候变化的不断加剧和人类活动的不断发展,大气中CO2浓度的不断升高也成为了一个焦点。
而大气中CO2浓度的升高对于植物的生长也有着深刻的影响。
研究发现,CO2的升高可以促进植物光合作用的反应速率,从而促进光合产物的形成,提高植物的生产力。
此外,CO2升高还会促进植物的水分利用效率,提高其对于干旱环境的适应能力。
三、全球气候变化对植物群落的分布也有着深刻的影响。
随着气温升高和降雨量变化,不同地域的植物群落分布也会有所变化。
一方面,气候变化会使得某些区域不再适宜生长某些植被,导致其逐渐消失。
另一方面,气候变化也会使得某些植被的栖息地面积扩大,如北极地区的芦苇草原和北美洲的常绿树林。
此外,随着全球气候变化的加剧和人类活动的不断发展,生物多样性的丧失也成为了一个十分严重的问题。
如果生物多样性不断下降,最终会对人类的生存造成严重的威胁。
综上所述,全球气候变化对植物群落的分布、生长以及生态系统的稳定都有着深刻的影响。
在未来的发展过程中,需要采取更加积极的应对措施,以保护植物的生长发育和生态系统的稳定。
全球气候变化对植物生理与生态适应的影响

全球气候变化对植物生理与生态适应的影响全球气候变化是当前全球面临的重要问题之一,对生物圈产生了深远的影响。
在这一过程中,植物作为自然界最基本的生命体之一,也承受着严峻的挑战。
本文将探讨全球气候变化对植物生理与生态适应的影响,并对其相关研究进行综述。
一、气温变化对植物生理的影响全球气候变暖导致气温的升高,这对植物的生理过程产生了显著的影响。
首先,高温对植物的光合作用有一定程度的抑制作用,导致光合速率的下降,从而影响植物的生长与发育。
其次,高温还会导致植物叶片脱水加剧,造成植物水分的丧失,进而影响植物的正常生理功能。
此外,高温还会引起植物的抗氧化系统的紊乱,增加氧化应激,对植物的生理代谢过程造成不可逆的损害。
另一方面,全球气候变化对植物的一些关键生理指标也产生了影响。
研究表明,全球气候变化使得植物的生长季节延长,花开时间提前,以适应不断变暖的气候环境。
这对于植物的繁殖和适应性进化具有重要意义。
二、降水模式的改变对植物生态适应的影响全球气候变化以及人类活动的干扰改变了降水模式,对植物的生态适应产生了深远影响。
首先,降水的变化直接影响到植物的水分获取和利用。
干旱和水浸等极端降水事件的增加,使得植物在水分胁迫的环境下需具备更强的耐旱和耐涝能力。
其次,降水模式的改变也会对植物的生殖策略产生重要影响,例如降水增加可促进植物花期的提前和花期延长,增加植物的繁殖成功率。
三、二氧化碳浓度的增加对植物生理与生态适应的影响全球气候变化导致大气中二氧化碳浓度的增加,对植物的生理与生态适应也带来了一系列影响。
首先,高浓度的二氧化碳可促进植物的光合作用,增加植物的生物量和生长速率。
其次,高浓度的二氧化碳也可改变植物的光合色素合成和叶绿素含量,影响植物的叶片表面积以及叶片结构。
此外,二氧化碳浓度的增加还可能改变植物与昆虫间的关系,例如增加拟态物质的合成,导致植物对昆虫的捕食和防御能力发生变化。
四、植物对气候变化的生理与生态适应策略面对全球气候变化的挑战,植物通过一系列生理与生态适应策略来保持自身的生存与繁衍。
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全球气候变化及其对植物的影响摘要:本文综述了全球气候变化及其对植物的影响情况。
论述了气候变化的影响因素,反映出人们应对气候变化问题更加关注的主题。
重点介绍了气候变化对农作物的7个具体影响因素: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、气温日较差的变化、极端天气气候事件及气候变化的综合影响。
最后指出了植物对气候变化生理生态响应具有不确定性,仍需在以后的研究中不断完善与改进。
关键词: 气候变化;CO2浓度升高;作物产量Review on the global climate change and itsinfluence on plants当今世界气候变化已经成为各国政府及普通民众日益关注的热点问题。
诸如两极冰川融化、卡特里娜飓风、印度洋海啸、印度热浪以及我国的南方雨雪冰冻灾害等灾害无时无刻不在提醒着我们全球气候的巨大变化。
地球作为我们赖以生存的家园,不仅孕育着人类文明,更承载和维持着整个生态系统,其上的动物、植物、微生物,高山、河流、湖泊、海洋都为人类的生存与发展提供者必不可少的条件。
然而全球气候变化正在严重的威胁着整个地球生态系统的稳定。
1全球气候变化概况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。
1.1气温升高近百年来气温升高速度明显加快,且有越来越快的趋势。
温度地质年代增加率为0. 0001℃/年或0. 00001℃/年, 而近百年的温度增加率是约1℃/100年≈0. 01℃/年,是地质年代的100—1000倍[1]。
下图显示了1850年以来,全球平均的地表温度的变化及同时段的线性趋势[2]。
从图中我们可以明显的看出1850年以来全球平均气温呈现上升趋势。
相对于1961—1990年的气候平均值。
平滑曲线(蓝线)代表10年尺度的变化。
从1850—1899时段到2001—2005时段总温度增加为0. 76 ±0. 19℃。
CO2浓度升高同温度一样,CO2浓度也在明显升高且有加快趋势。
现在温室气体的测量表明,CO2已从工业化前(1750年)的280ppm增加到了2005 年的379ppm。
2005年CO2 的大气浓度值已远远超出了根据冰芯记录得到的65万年以来浓度的自然变化范围(180—280ppm)。
并且近10年(1995-2005年)来CO2大气浓度的增长率(每年1. 9ppm)比过去有连续直接大气测量以来的增长速率(1960—2005:每年1. 4ppm)要高很多[1]。
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。
1.3 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]。
1.4 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,在此不再赘述。
2 气候变化原因气候变化是一个高度复杂的过程,它不但涉及到各种物理过程,而且涉及到地球生物化学过程,并且它们大部具有明显的相互作用[1]。
包括太阳活动、火山爆发、气候系统的内部变率等在内的自然因素在气候变化中扮演着重要角色。
另外,更加值得关注的是,现代的气候变化已不完全由自然的因素造成,人类活动起着重要作用,在最近50年甚至可能起主要作用[1]。
人类活动对气候变化的作用主要表现为三个方面[7] : (1)化石燃料燃烧排放的CO2等温室气体通过温室效应影响气候,这是人类活动造成气候变暖的主要驱动力;( 2 ) 农业和工业活动排放的CH4,CO2 ,N2O,PFC,HFC,SF6 等温室气体,也通过温室效应增强气候变暖;(3)土地利用变化导致的温室气体源变化和地表反照率变化进一步影响气候变化,这包括森林砍伐、城市化、植被改变和破坏等所引起的温室气体浓度增加和减少或清除。
3 全球气候变化对植物的影响3.1 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(Kerr & Packer, 1998;Williams, 2000; Walther et al., 2002)。
包括使生境退化或丧失, 物种灭绝速度加快(Thomas et al., 2004),物种分布范围发生变化(Wilson et al., 2005; Waltheret al., 2005; Colwell et al., 2008),生物物候期和物种繁殖行为发生改变(Parmesan & Yohe, 2003; Rootet al., 2003),种间关系发生变化等(Kappelle et al.,1999; Thuiller, 2007)。
3.2 全球气候变化对农作物产量的影响3.2.1 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[8,9] 。
同时研究也表明,CO2 浓度增加对不同类型作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%[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[9]。
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[11]。
3.2.2 温度升高许多研究表明,随着温度升高作物中的干物质及产量会下降。
对稻类作物而言,温度的升高首先会影响稻穗的不育率,在开花期高温会阻止花粉囊裂开和花粉散发,致使授粉率和谷粒数量降低,不育率上升,产量下降[12] 。
温度升高还会改变作物的生长速率和生育期长度,从而影响产量。
温度升高延长了作物的全年生长期,这对无限生长习性或多年生作物以及热量不足的地区有利,但对生育期短的作物生长不利[13]。
温度升高使作物生长发育速度加快,生育期缩短。
研究表明,作物生长期间气温每升高1℃,水稻生育期将缩短7 ~8d, 冬小麦生育期将缩短17d,这就减少了作物光合作用积累干物质的时间[14]。
由此,夜间温度升高条件下,玉米、小麦和大豆产量的降低并不能全部归因于夜间呼吸速率的升高,水分利用效率的降低和生育期的缩短也是导致作物产量下降的原因之一。
3.2.3 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[15] ,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[16]。
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。
3.2.4 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[17]. 。
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。
3.2.5 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[18]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[19]。
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[19]。
3.2.6 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。
3.2.7 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。
3.3 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,存在明显的阈值; (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影响的权重; (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[20]。