气候变化对森林生态系统的影响及研究对策.
气候变化对生态系统的影响及防治措施

气候变化对生态系统的影响及防治措施随着全球气候变化的不断加剧,生态系统也面临着巨大的挑战。
各种生态系统都会受到影响,从森林到河流、湖泊和草原,都无法避免地受到了气候变化的影响。
然而,我们可以采取适当的防治措施来减轻气候变化对生态系统的影响。
一、森林生态系统气候变化对森林生态系统的影响是很大的。
全球变暖导致森林火灾更加频繁和严重,这会导致大量生物物种灭绝以及水土流失。
此外,全球变暖会影响森林生长环境,导致森林物种的变异和灭绝。
为了确保森林生态系统的可持续性,我们需要采取正确的防治措施。
一种有效的防治措施是通过合适的林业管理改善森林的结构和功能。
合适的林业管理方法包括植树造林、森林恢复、定向采伐、火灾预防、碳汇等。
此外,我们也可以采取灾后抚育、防风固沙、防治病虫害等措施,通过增强森林生态系统的抵抗力,来减轻气候变化对其造成的不利影响。
二、水生态系统水生态系统是非常脆弱的,因此受全球气候变化的影响更为明显。
气候变化导致全球降雨分布的改变,许多地区面临干旱和水资源短缺的问题。
此外,全球变暖也会导致海平面上升,造成海岸和海洋生态系统的破坏。
为了保护水生态系统,我们必须采取一系列有效的措施。
首先,我们需要管理和保护水资源,并促进水与土壤之间的良好关系。
其次,我们可以采用人工降雨、水利工程、水资源调配等技术手段,提高区域水资源的利用效率。
此外,我们需要适当增强水生态系统抵御气候变化和人类开发活动对其产生的不利影响的能力。
三、草原生态系统草原生态系统也受到气候变化的影响。
由于全球变暖导致气候变化趋势加剧,草原生态系统越来越干燥,导致草地退化和草原草地的消失。
此外,全球变暖和超负荷的牧畜活动也会引起草原生态系统的破坏。
为了保护草原生态系统,我们首先要控制过度的放牧和污染。
其次,我们需要采取适当的草地管理措施,如恢复植被和土壤,提高草原生态系统的水文循环,加强草原地下水资源的保护和管理。
在这样的防治措施的基础上,我们可以进一步推广草原恢复和改良方法,去完成草原生态系统的可持续发展。
气候变化对森林生态系统的影响研究

气候变化对森林生态系统的影响研究气候变化是全球共同面临的重大挑战,它对地球上的各个生态系统都产生了直接或间接的影响。
其中,森林生态系统作为地球上最重要的生态系统之一,也受到了气候变化的深刻影响。
本文将探讨气候变化对森林生态系统的多方面影响,并对其未来发展趋势进行展望。
首先,气候变化导致了森林生态系统的生态位变化。
森林生态系统内的各种生物群落是在某个特定的环境条件下形成和演化的,然而,气候变化打破了这样的平衡状态。
例如,温度的升高和降水的变化会导致不同种类的植物和动物无法适应新的环境,从而引发生物多样性的丧失和物种灭绝。
此外,极端气候事件的增加,如干旱、洪涝和风暴等,也会对森林生态系统造成严重破坏,许多植物无法承受这些极端条件而死亡。
其次,气候变化对森林生态系统的碳循环和能量流动产生了影响。
森林是地球上最重要的碳汇之一,通过吸收大量的二氧化碳来缓解全球变暖。
然而,由于气候变化导致的温度上升,森林的碳吸收能力受到了限制,导致大量的二氧化碳释放到大气中,进一步加剧了全球变暖的速度。
此外,气候变化还改变了森林生态系统的能量流动,加剧了能量捕捉和转化的不平衡,降低了森林生态系统的稳定性和抵御外界干扰的能力。
再次,气候变化对森林生态系统的水文循环产生了重要影响。
森林是一种重要的水资源调节器,通过土壤和植物的保水能力,稳定地调节了水文循环过程。
然而,气候变化导致的降水量和降水分布的变化,破坏了森林生态系统的水平衡。
一方面,干旱事件的增加导致了水资源的短缺问题,使得森林内的植物难以维持生长和生存。
另一方面,强降雨和洪涝的发生频率增加,导致蓄水能力不足或土地泥石流等灾害的发生,进一步破坏了水生态系统的平衡。
最后,虽然气候变化给森林生态系统带来了负面影响,但也激发了对应的适应性策略和保护措施的发展。
例如,一些地区采取了森林保护和恢复的措施,通过增加植被覆盖面积和改善植物的抵抗力来降低气候变化的风险。
此外,全球合作与科学研究也在不断推动森林生态系统的保护和恢复工作。
气候变化对全球森林资源与生态系统的影响

气候变化对全球森林资源与生态系统的影响气候变化是当前全球面临的重大挑战之一,其对全球森林资源与生态系统产生了广泛的影响。
本文将从不同角度探讨气候变化对全球森林资源与生态系统的影响,并分析可能的解决方案。
首先,气候变化导致全球温度上升,进而对森林生态系统构成直接影响。
温度升高导致冰川融化和海平面上升,这对海岸和沿海森林造成极大的威胁。
同时,温度升高还使得干旱和极端天气事件的发生频率增加,从而引发森林火灾等破坏性事件,不仅损失森林本身,还威胁到附近的生态系统和人类社会。
其次,气候变化对全球森林生物多样性的保护造成了威胁。
高温和干旱等气候变化影响了森林生态系统中不同物种的生存与繁衍。
一些特定的动植物可能无法适应快速变化的环境,导致物种数量减少和灭绝。
这对生态平衡和食物链的稳定性带来巨大风险,进而对整个生态系统造成长期的不可恢复的损失。
此外,气候变化对全球森林资源利用和管理产生了重要的影响。
随着全球气温的升高,森林病虫害和疾病传播的风险也随之增加。
这些病虫害和疾病不仅会导致森林植物的死亡,还会减少森林资源的可利用性,对人类社会的经济和生活产生严重影响。
因此,应对气候变化的策略必须重视森林资源的可持续管理和保护。
针对气候变化对全球森林资源与生态系统的影响,我们可以采取一系列应对措施。
首先,应加强国际间的合作,共同努力应对气候变化问题。
各国应签署并执行国际协议,共同减少温室气体排放,以降低全球气温上升的速度。
其次,应加强全球森林资源的保护和管理,提高森林的抗灾能力和适应性。
这包括制定和执行更严格的森林保护法规,加强监测和预警系统,以及推动可持续林业管理和植树造林等措施。
此外,还应加大对森林生态系统的恢复与修复力度。
通过在受损的森林区域进行生态修复和植被恢复,可以提高森林生态系统的抵抗和恢复能力,减轻气候变化对森林的影响。
同时,科学研究和技术创新也可以为气候变化与森林资源的可持续发展提供支持。
通过开展相关研究,提高对气候变化对森林资源与生态系统影响的认识,为制定应对策略提供科学依据和技术支持。
气候变化对森林生态系统的挑战

气候变化对森林生态系统的挑战气候变化是当前全球面临的重大挑战之一,它对森林生态系统产生了广泛的影响。
本文将探讨气候变化给森林生态系统带来的挑战,并提出相应的对策。
一、气候变化对森林生态系统的影响1. 温度上升:随着气候变暖,森林地区的平均气温呈上升趋势。
高温对森林植被的生长和物种多样性产生负面影响,容易导致树种适应性下降,生物量减少。
2. 降水变化:气候变化引起了降水分布和季节性变化的改变。
这对森林生态系统来说是一个巨大的挑战,因为植物的生长和根系发育受到了严重干旱或者过度湿润的影响。
3. 极端天气事件增多:全球变暖导致极端天气事件的频率和强度增加。
暴风雨、台风、洪涝等极端天气对森林生态系统造成直接破坏,破坏了树木和植物的生长环境,破坏了物种的生存和繁殖条件。
4. 生物多样性受到威胁:气候变化导致了生态系统的扰动和破坏,对森林生态系统内的植物和动物种群造成很大的影响。
许多物种的生存环境受到威胁,生物多样性减少。
二、应对气候变化的挑战1. 加强监测和数据收集:针对气候变化对森林生态系统的影响,必须加强对森林生态系统的监测和数据收集工作,以便更好地了解其变化和适应性。
2. 保护和恢复生态系统:通过采取措施保护和恢复生态系统的完整性和功能,可以降低气候变化对森林生态系统的负面影响。
这包括合理规划并保护自然保护区、禁止乱砍滥伐等。
3. 提高生态系统的弹性:增加生态系统的弹性可以帮助其应对气候变化的挑战。
通过适应性管理,包括多样化林木种植、增加物种多样性、提高森林自然再生能力等,可以提高森林生态系统的适应性。
4. 减少温室气体排放:减少温室气体排放是应对气候变化挑战的根本解决之道。
各国应制定并执行减排政策,加强能源节约与转型,推广可再生能源的利用等措施。
5. 国际合作与信息共享:气候变化是全球性的问题,需要各国加强合作与信息共享,共同应对挑战。
国际间的交流与合作可以促进技术和经验的共享,加强对森林生态系统的保护和管理。
气候变化对林业生态系统的影响及适应策略研究

气候变化对林业生态系统的影响及适应策略研究随着全球气候变化的不断加剧,林业生态系统也面临着严峻的挑战。
本文将探讨气候变化对林业生态系统的影响,并据此提出可行的适应策略,旨在保护和改善林业生态环境。
一、气候变化对林业生态系统的影响1. 温度变化:全球气温不断上升,对林木的生长和分布产生重要影响。
部分树种适应某一特定气候温度,气候变暖可能导致其生存环境遭到破坏。
同时,气温升高也会促进虫害和病害的繁殖,加剧林木的损害程度。
2. 降水变化:全球气候变化引起降水时空分布的改变。
一些地区可能会出现干旱,导致林木生长受限;而另一些地区则可能会遭遇极端降水事件,引发洪涝等自然灾害。
这些降水变化会影响林木的生长周期和物种多样性。
3. 自然灾害增加:随着气候变化,林业生态系统面临的自然灾害也越来越频繁和严重。
例如,飓风、龙卷风、山火等会给森林生态系统带来巨大破坏,损失林木和野生动植物的生命。
4. 多样性下降:气候变化可能导致部分物种数量减少或灭绝,使林业生态系统的物种多样性受到威胁。
缺乏充分的生态多样性会破坏生态平衡,加剧生态系统的脆弱性。
二、适应策略研究1. 调整林木品种:根据气候变化趋势,选择适应性更强的树种进行植被改良。
优先选择耐干旱或抗病虫害的品种,提高林木的抗逆性和生存能力。
2. 林业管理措施:加强林业经营和管理,实施合理的林地利用规划,确保林业生态系统的可持续发展。
在森林砍伐和植树造林过程中,注重保护森林生态环境,防止土壤侵蚀和水源污染。
3. 建立早期预警系统:建立林木生长和病虫害预测系统,实时监测林区的气候变化和生物参数,及时采取防治措施减少损失。
4. 防治自然灾害:加强森林火灾监测和防控工作,配备先进的消防设备和技术,及时控制火势。
对于洪涝和飓风等灾害,注重林区的生态恢复和修复工作,减少损失。
5. 促进科研与技术创新:加大对林业生态系统的科学研究力度,推动科技创新与应用,提高林业生态系统的适应能力。
气候变化对森林生态系统的影响研究

气候变化对森林生态系统的影响研究在全球生态系统中,森林扮演着至关重要的角色。
然而,随着气候变化的不断加剧,森林生态系统正面临着前所未有的挑战。
气候变化以多种方式影响着森林的结构、功能和生态过程,对森林的生态平衡、物种多样性以及生态服务功能产生了深远的影响。
首先,气温升高是气候变化的一个显著特征。
气温的上升直接影响了森林中植物的生长和发育。
在春季,气温升高可能导致植物提前发芽和开花,而在秋季,可能推迟落叶时间。
这种生长周期的改变可能会使植物在某些季节面临更多的病虫害威胁,因为它们与病虫害的发生时间不再同步。
此外,持续的高温还会增加植物的水分蒸发,导致干旱胁迫。
对于那些适应了特定温度范围的树种来说,气温过高可能超出它们的耐受限度,从而影响其生存和繁殖。
降水模式的变化也是气候变化对森林生态系统的重要影响因素之一。
一些地区可能会经历更频繁的暴雨和洪涝,而另一些地区则可能面临长期的干旱。
在洪涝频繁的地区,土壤通气性变差,根系容易缺氧,影响树木的正常生长和养分吸收。
长期干旱则会导致树木缺水,生长减缓,甚至死亡。
特别是在一些原本水资源就相对匮乏的地区,干旱可能引发大规模的森林衰退和死亡,改变森林的群落结构和物种组成。
气候变化还会引发极端气候事件的增加,如飓风、龙卷风、森林火灾等。
这些极端事件对森林生态系统造成了巨大的破坏。
飓风和龙卷风能够折断树木、摧毁森林的树冠层,破坏森林的垂直结构。
森林火灾不仅会烧毁大量的树木和植被,还会改变土壤的物理、化学和生物性质,影响后续的植被恢复和生态系统的演替。
而且,火灾过后,森林中的物种多样性可能会减少,一些珍稀物种甚至面临灭绝的危险。
气候变化对森林生态系统中的物种多样性也产生了负面影响。
由于气温、降水等环境因素的改变,一些物种可能无法适应新的环境条件而逐渐减少甚至消失。
而那些适应能力较强的物种则可能会占据更多的生态位,导致森林生态系统中的物种组成发生变化。
物种多样性的减少会削弱生态系统的稳定性和抗干扰能力,使其更容易受到外界因素的影响。
气候变化对森林生态系统的影响及适应策略

气候变化对森林生态系统的影响及适应策略一. 引言随着气候变化的加剧,森林生态系统正面临着前所未有的挑战。
本文将探讨气候变化对森林生态系统带来的影响,并提出适应策略。
二. 气候变化对森林生态系统的影响1. 温度升高由于全球变暖,气温不断上升,对森林生态系统造成了直接的影响。
高温可能导致水分蒸发速度加快,使得森林植被面临水分供应不足的问题。
2. 降水模式改变气候变化还导致降水模式的改变。
某些地区可能面临干旱的威胁,而其他地区则可能遭受更频繁的极端降雨事件。
这种降雨模式的改变会影响森林水文系统,增加水资源管理的复杂性。
3. 极端天气事件增多气候变化引发了极端天气事件的增多,如干旱、洪水和风暴。
这些极端天气事件会对森林生态系统造成严重的破坏,引发火灾、土壤侵蚀和生物多样性流失等问题。
4. 生物多样性受威胁气候变化对森林生态系统的生物多样性产生深远的影响。
一些物种可能面临栖息地丧失、迁移困难或灭绝的风险,从而对食物链和生态平衡造成破坏。
5. 碳循环紊乱森林是地球上最重要的陆地生态系统之一,通过吸收二氧化碳来调节地球气候系统。
然而,气候变化可能改变森林中的碳循环,导致二氧化碳排放增加,从而加剧温室效应。
三. 适应策略1. 加强森林保护和恢复通过加强森林保护和恢复工作,可以减轻气候变化对森林生态系统的冲击。
这包括建立自然保护区、限制采伐活动、推动植树造林等措施,以提高森林系统的稳定性和适应能力。
2. 疏伐和森林管理疏伐和科学的森林管理可以促进森林植被的更新和恢复,增加森林抵御气候变化的能力。
这需要合理利用和管理森林资源,确保可持续利用的同时减少对森林的破坏。
3. 促进生态系统适应能力为了增强森林生态系统的适应能力,应该采取措施促进生态系统的恢复和重建。
例如,通过引入适应气候变化的树种或改善树种多样性,增加生态系统的抗干旱和抗病虫害能力。
4. 政策支持和国际合作各国政府应加强政策支持,通过立法和经济激励措施,鼓励森林生态系统的可持续发展和适应能力强化。
气候变化对森林生态系统的影响与对策

气候变化对森林生态系统的影响与对策随着全球气候变化的不断加剧,人类共同面临着保护环境和生态系统的重要任务。
其中,森林作为地球上最重要的生态系统之一,扮演着至关重要的角色。
然而,气候变化对森林生态系统的影响日益显著。
本文将探讨气候变化对森林生态系统的影响,并提出应对气候变化的策略。
首先,气候变化对森林的温度和降雨模式产生了深远的影响。
随着全球变暖,森林地区的平均气温不断上升,这导致许多植物物种难以适应新的环境条件。
同时,气候变化也导致降雨模式的变化,尤其是降雨量的波动性增加。
这种不稳定的降雨模式会对森林的水资源管理产生负面影响,使得森林植被的生长受限。
其次,气候变化对森林生物多样性的保护构成了重大挑战。
森林作为众多动植物的栖息地,扮演着维持生态平衡的关键角色。
然而,全球变暖、降雨变化等因素导致了许多物种的栖息地减少和丧失,从而使得森林生物多样性面临严重威胁。
长期以来,许多物种依靠森林提供食物和栖息空间,但由于气候变化导致的栖息地变化,物种很难适应新的环境并进行适应性迁移。
对于气候变化对森林生态系统的影响,我们应采取一系列的对策。
首先,加强对森林的保护和管理。
通过加强森林生态系统的保护,可以减轻气候变化对森林的直接影响,维持其功能和稳定性。
其次,积极推进森林恢复工作。
通过恢复退化的森林地区,可以为受到气候变化影响的物种提供新的栖息空间。
此外,应加强对森林可持续经营和利用的研究和实践,确保森林资源的可持续利用。
另外,通过加强科学研究和技术创新,我们可以更好地理解气候变化对森林生态系统的影响机制,并为制定有效的对策提供依据。
研究人员可以通过监测和分析森林区域的气象和生态数据,来帮助我们更好地了解气候变化对森林的实际影响,并及时做出相应的调整和保护措施。
此外,加强国际合作也是有效应对气候变化的关键。
全球气候变化是一个共同的挑战,需要各国通力合作来实现解决方案。
国际组织、政府和非政府组织可以共同合作,制定和推进跨国的气候变化对策,共同保护和管理全球的森林生态系统。
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第19 卷第1 期中国农业气象1998 年 2 月气候变化对森林生态系统的影响及研究对策肖扬郭晋平田双宝薛俊杰(山西农业大学,太谷030801(太原市林业局(山西农业大学摘要在系统地分析和讨论全球气候变化背景的基础上,全面介绍了我国近年来气候变化研究方面的主要成果,探讨了我国未来气候变化的可能情景,重点分析了气候变化对森林生态系统初级生产力、地理分布格局、组成结构和生物多样性、以及生态脆弱带和特殊生态系统等几方面的影响,讨论了各方面的研究现状、主要结论和发展趋势,指出了今后研究中需要重点解决的关键问题,并提出了为解决这些问题应采取的研究对策和重点研究领域。
关键词: 气候变化;森林生态系统;研究对策气候变化及其对全球生态系统和人类生存环境的影响,已经成为举世关注的重大科学问题。
森林是陆地生态系统的主体,对维持生物圈的稳定,维护全球生命支持系统的功能具有举足轻重的作用。
研究气候变化对森林生态系统的影响,研究在未来气候变化的挑战面前林业和森林资源管理的对策,对保护生态环境和生物多样性,实现森林资源可持续利用都具有极为深远的意义。
1 全球气候变化背景工业化以来,由于大量化石燃料的燃烧、不合理的土地利用、森林的大面积砍伐等人类活动,导致大气中“温室气体”浓度急剧增加,使全球气候在自然变率以外获得一个额外的增温,并将进一步导致全球环境及生态系统的变化。
据政府间气候变化委员会(IPCC 1 990年公布的研究结果,按照现有大气二氧化碳浓度增长速率,到2060年,大气二氧化碳浓度将比工业化前增加一倍;大气二氧化碳浓度倍增将使下世纪末全球平均气温上升3C (1.5~45C ,降水增加3%~15%;其中陆地升温速率比海洋快,北半球高纬度地区的升温比全球平均快。
各区域变化规模和速率差异很大。
由于海洋热膨胀和大陆冰的融化,全球海平面平均升高速率将达到6c m 10年(3~10c m 10年预计2030年全球海平面平均上升20c m ,到下世纪末上升65c m [15,16]。
2 中国气候变化2.1 中国古气候变迁特征中国气候变化是全球气候变化的区域表现。
从气候变迁的历史背景来看,现代气候处于第四纪大冰期的一个亚间冰期2冰后期。
研究表明,在较大时间尺度上,气候表现出暖湿2干冷为特征的波动式变化过程。
但变化速率相对来说是缓慢的,过去1万年以来年均温变幅在±3C以内,过去3000年以来的温度变幅为1~2C。
全国各区域气候变化细节不同,但变化趋势和特征基本一致。
目前处于自1700年代(小冰期1550~1850年以来的波动式转暖过程中②。
变化趋势与同期全球气02?吆王开发.根据抱粉分析推断1万年来的气候变迁.全国第四纪学术会议文件.1979国家自然科学基金资助项目(39600115第一作者简介:肖扬,男,1947年生,大学,副教授收稿日期:1997-01-06候变化趋势一致,但位相不同[11]。
2.2 中国近百年的气候变化我国气候在近500年来经历了3个冷期(1470~1520,1620~1720和1840~1890年, 其中以1620~1720年最冷和两个暖期(1550~1600和1720~1830年,温度变幅0.5~1.0C,但2个暖期都处于小冰期,温度低于目前水平。
20世纪以来气温开始回升,在近百年中,1940~1945年达到回暖高峰,之后迅速变冷,直到70年代初为冷期,而后再次回暖,到80年代达到另一次暖峰,但回暖幅度低于全球平均水平,全国大部分地区尚未超过40年代。
我国北方地区80年代气温比50~60年代高0.3~1.0C,其中东北大部、内蒙古、新疆北部高1.0~25C,而南方部分地区近40年来还有所下降。
般来说冬季变暖明显,而夏季不明显,有些地区甚至出现夏季变凉,年最低气温都有所上升,而最高气温多呈下降趋势[1,2]。
中国近百年来降水的变化趋势表现出鲜明的区域特点,各区域降水变化幅度和位相相差很大[3,5]。
就全国平均而言,本世纪头10年和50年代降水较多,而30年代和60~70年代是明显的少雨期,从70年代末至80年代初降水略有增加。
其中近40年来,我国华北、东北和西北西部变暖变干,西北东部的一些地区变冷变湿,西南(西藏除外和长江中下游略为变冷变干,华南略为变暖变干。
2.3 中国气候未来变化趋我国处于中低纬度地区,全国增温水平大体接近全球平均水平。
根据张家诚的意见,由于全球高纬度区增温幅度较大,将使影响我国冬季气温的冬季风有所减弱,使我国冬季增温幅度比同纬度地区大。
由于低纬度区增温幅度比中纬度区小,夏季增温幅度略小于同纬度区,从而使得我国冬夏温差缩小。
夏季风活动的增强,将使我国季风区向北、向西扩大,原来位于夏季风活动边缘地带的西北东部及华北地区,夏季雨量可能减少,但全年雨量会有所增加,降水的年内及年际变率会缩小,干旱问题将会有所缓和[7,8]。
但降水问题的不同意见显著比温度问题更多。
对我国未来二氧化碳浓度倍增条件下气候变化的定量预测,目前仍很困难。
由于全球气候变化情景的定量预测仍存在许多不确定性,所以,利用全球模式对区域变化情景的预测可靠性将更差。
虽然我国学者为此做出了巨大的努力,但区域气候变化模式仍有待进一步研究发展。
全球模式的区域修正,不能从根本上克服不确定性[12]。
赵宗慈利用GFDL,C ISS,N CA R,O SU 和U K M O5 个全球大气海洋模式,对大气二氧化碳浓度倍增时我国气候进行模拟,其中以0 SU模式模拟结果较易被人们接受[11,12]。
结果表明,大气二氧化碳浓度倍增将使我国气候变暖,全国平均变暖 2.69C,其中冬季变暖2.95C,我国东北、内蒙古西部、华南及西南地区变暖幅度高出全国平均值,达3C;夏季变暖2.35C ,以西北地区变暖幅度最大,达到2C ;而华南变化幅度最小,不到2C。
大气二氧化碳浓度倍增对降水也有影响,模拟结果显示,全国年平均降水量相对于1951~1987 年平均年降水量,全国年平均降水量增加146.4mm,其中,冬季增加11.2mm,夏季增加40.8mm,全国各地区间差异明显,其中三北地区增加幅度小于100mm,西南地区增幅也小于全国平均水平。
全国年平均土壤湿度变化不大,但区域差异也很显著,其中三北地区会有所降低,西南地区变化极小,而华中、华南、华东会提高。
3 气候变化对森林生态系统的影响大气二氧化碳浓度增加及全球气候变化,对全球生态系统的影响是多层次和综合性的。
及时研究这些影响的性质、强度、规模,研究生态系统各个层次对这些影响的响应及人类应采取的对策,是当前迫切需要解决的全球性问题。
森林是全球生态系统的稳定因素,是人类生存环境和生物多样性保护的关键,也是人类生存不可缺少的资源,其强大的光合作用能力是大气二氧化碳一个重要的汇(Sink,而森林的砍伐和衰退又是大气二氧化碳浓度增加的重要的源。
因此,研究和掌握森林生态系统对大气二氧化碳浓度增加和气候变化的响应是我们的共同任务。
3.1 气候变化对森林生态系统初级生产力的影响由于大气二氧化碳浓度增加及温度和降水的变化,通过施肥效应、高温胁迫、生长期延长、干旱化或湿润化,以及其它生理效应,将使森林初级生产力发生变化。
对大气二氧化碳浓度增加的施肥效应,多数研究结果认为,二氧化碳浓度升高有利于促进植物个体生长发育,加速生物量积累。
但不同植物对二氧化碳浓度增加的反应差异很大,其中C3植物的净光合生产力会有明显提高,而C4植物敏感性相对较差。
二氧化碳浓度升高的另一个正效益是降低气孔导度,减少水分消耗,提高水分利用率[13,14]。
这将使我国许多干旱缺水地区受益,使植被生物产量增加。
但大气二氧化碳增加的长期效应将会影响整个生态系统的物质循环,进而影响林地生产潜力,其中许多复杂的反馈机制还有待深入研究。
如:土壤有机质的C N 比可能比目前高出20%~40%,必将影响土壤微生物的活动,从而导致土壤肥力下降。
张新时用Ho Idridge生命地带分类系统和可能蒸散(PER指标与Ch ikugo模型相结合,对二氧化碳浓度倍增,温度升高2C和4C,降水增加20%的气候变化情景下, 中国各主要植被带潜在第一性生产力(N PP的变化进行了模拟预测。
结果表明,各森林地带的N PP都会有所增加,一般增加1~3t (hm2年[9]。
总之,随着大气二氧化碳浓度增加,温度和水分条件的变化是复杂的,在空间上是异质的。
因此,研究未来气候变化对森林生产力的影响,一方面要在微观层次上进步研究主要树种的个体生理生态响应,特别要重视研究其长期效应和多因子综合效应。
另一方面还要在掌握各种过程和机制的基础上,建立和完善整体性模型,提高综合评价和预测精度。
3.2 气候变化对森林地理分布的影响未来气候变化将使气候区域边界发生移动,必将引起森林植物和群落分布区的变化。
这方面的研究目前主要集中在2个层次:一是森林树种的地理分布对气候变化的响应;二是主要植被类型或植被带的数量及分布格局对气候变化的响应。
第一个层次的研究主要通过分析树种生理生态特性及其对气候变化的响应,在预测气候要素区域变化情景的基础上,推测其分布区的变化。
但由于缺乏长期观测数据的支持,目前的研究仍很粗略,提供的依据很不充分。
第二个层次的研究主要通过建立气候—植被关系模型,并与大气环流模式相结合,用来预测植被区域分布格局对气候变化的长期响应。
张新时对二氧化碳浓度倍增条件下,中国各主要植被带演变的可能情景进行了预测,认为我国各森林植被带的界线一般向北推移 2.5~4.5个纬度。
全国森林中,热带亚热带森林增加,温带森林和北方森林显著减少甚至消失。
森林、草原及荒漠之间有较大转换,且草原是敏感区,其北部有森林化趋势而南部则显著荒漠化,荒漠化面积将增加3313%[9]。
张新时和刘迎春采用修正的Ho Idridge生命地带系统估测了全球平均增温4C,年降水量增加10%的情况下,青藏高原的植被变化情景。
认为高原东南部山地有森林化趋势,高原中部草原温性化,并伴以高原永冻层和高山草甸的消失,高寒荒漠温性化和中西部荒漠化趋势增强,还会导致雪线上升,冰川退缩,湖泊萎缩[10]。
上述研究工作无疑为研究植被地理分布对全球气候变化的响应提供了很有希望的方法和思路。
但是,由于上述方法基于大气环流模式对区域气候变化的预测,适用于研究较大尺度的问题。
同时,上述研究属静态预测,不可能考虑到植物种群遗传变异与进化和植被与环境的协同进化问题。
因此,在对主要森林树种地理分布变化趋势的研究中,需要进一步加强对个体及种群生理生态、种群变异及数量动态的深入研究;在掌握群落结构及演替规律的基础上,研究群落对气候变化的整体响应;在大尺度植被地带分布变化趋势研究中,应进一步探讨大规模多变量耦合模型的建立,以提高模型预测的精度,逐步消除目前研究结果的不确定性。