气候变化对海洋生态系统的影响(2)

宁波大学考核答题纸

（2011 —2012 学年第二学期）

课号： 课程名称：普通生态学 改卷教师：

学号： 113050006 姓 名：黄海龙 得 分：

气候变化对海洋生态系统的影响

摘要: 气候变化是引起海洋生态系统的重要因素，在海洋生态系统中，物种丰富度(特别是鱼类和

大型无脊椎动物)的时空分布与环境特征息息相关。我们在对海洋气候变化进行长期研究时，很少与陆地气候的变化进行比较。人类活动造成的气候变化影响着全球的海洋系统，海洋的生态系统往往随着气候变化而发生快速改变，这种突发性、非线性的改变所带来的风险也不断增加。许多理论和实践表明，在全球变暖的影响下，海洋生物会在纬度和水深层面上作出适应，这将导致特定水域的某些物种消失，而另些物种得以成功入侵，进而改变该水域的物种丰富度。本文论述了国内外有关气候变化对海洋生态系统的影响的研究现状, 分别从病原生物传播、浮游生物群落结构、海洋鱼类群落结构变化等方面分析气候变化对海洋生态系统的影响，海洋系统对地球上的生命具有举足轻重的影响作用，所以全世界人类必须立即采取行动限制温室气体的进一步排放，以降低气候变化所带来风险的严重程度。

Abstract: Climate change is caused by an important factor in marine ecosystems, marine ecosystems, species richness (especially the spatial and temporal distribution of fish and macroinvertebrates), and is closely related to the environmental characteristics. Long-term research on marine climate change, very few compared with terrestrial climate changes. Climate change caused by human activities affect global marine systems, marine ecosystems are often undergoing rapid change as climate change, this sudden, the risks of nonlinear changes are increasing. Theory and practice shows that the effects of global warming, marine organisms will be adapted by latitude and depth level, which will lead to specific waters some species disappear, and another some species to the successful invasion of the waters, and then change species richness. This paper discusses the Research on the impact of climate change on marine ecosystems, respectively, from the spread of pathogenic organisms, plankton community structure, marine fish community structure change analysis of the impact of climate change on marine ecosystems, ocean system life on Earth has a significant influence on the role of mankind throughout the world must take immediate further action to limit greenhouse gas emissions to reduce climate change brought about by the severity of the risk.

关键词: 气候变化;海洋生态系统;研究现状

Key words: climate change; marine ecosystems; Research

气候变化从基因、物种和生态系统水平上对全球生物多样性产生影响.在基因水平上,生物体为了适应新的气候条件,其物种基因序列要发生改变, 影响生物的遗传多样性;在物种水平上,研究表明到2050年气候变暖将导致全球5个地区24%的物种灭绝; 在生态系统水平上,降雨和温度的改变将移动生态系统分界线(ecosystem boundaries),某些生态系统可能扩展,而某些生态系统萎缩[ 34] .

1 影响海洋病原生物的传播

最近几十年来气候变暖导致了海洋病原生物的扩展或转移(The Royal Society 2008):(1)研究表明,在低于临界温度时死亡或无法生长的节肢动物所携带的细菌和寄生虫,在温度上升时,其生长速度加快,传染期延长, 促进包括珊瑚虫病、牡蛎病原体、里夫特裂谷热和人类霍乱等的传播;(2)随着气候变暖,温带的冬季更短、气温更加暖和,从而增加了疾病的传播率;热带夏季更加炎热,使寄主在热压力下更容易受到影响;(3)温度上升还引起人类疾病暴发的增加,比如因水温上升,弧菌数量增加60% (The Royal Society 2008) ,从而感染了更多的牡蛎及其他水产品,危及人类健康。不过,危害两栖动物的弧菌、鱼类冷水病和昆虫真菌病原体等随着温度的升高,其流行的严重性将会降低。

2 影响海洋浮游生物群落结构

气候变化对海洋浮游生物群落结构最基本影响之一是表面风力的变化,影响海流表层的水平、垂直流动和混合流动以及表层的深度,引起浮游生物种类组成、丰度及其分布大范围的变化(Fisheries Oceanography,1998).研究发现,与20年前相比,1997~2000年期间春、夏、秋3季东海波水蚤(Und inula sp.)在浮游动物群落中的重要性均有所降低,唯冬季显著增加.由于普通波水蚤(Und inula vulgaris)属暖水种, 她认为应该与全球气候变暖导致的冬季暖流加强有关(徐兆礼，2006) .研究发现,厄尔尼诺南方涛动现象在夏季对台湾海峡南部浮游桡足类的种类组成和分布产生明显影响, 在厄尔尼诺年, 浮游桡足类的种类少于非厄尔尼诺年,且优势种组成也不同(黄加祺等,2000) .在分析1958~ 2002年浮游生物的长期监测数据中,发现不同浮游生物类群对气候变化具有不同响应, 且群落中不同营养阶在不同季节的响应也不同,导致群落中的营养类群和功能类群不匹配(Edwards等2004).浮游生物与物候之间关系的改变将对海洋食物网结构产生影响.在北海和东北大西洋对浮游生物的调查发现,浮游生物与北半球的温度和北大西洋涛动之间有密切关联,这种关系可作为气候变化的指标(Philip C R,2003) .研究发现,这两个海区的叶绿素a和初级生产力自1987年以来明显提高;而且同时期的物理、化学和生物方面均发生许多变化,形成了状态转换期(regime shift),说明气候变化通过影响浮游生物类群,已经对海洋生态系统的结构和功能产生深远影响(Philip C R,2003) .海洋生物多样性对气候变化存在反馈机制.研究发现,气候变暖引起海洋温度上升,导致某些藻类数量迅速增长,释放出更多二甲基硫(DMS).一方面DMS可促进产生大量云层,减少达到地球表面的总热量,从而有助于降低温度(中国环境生态网,2006);但另一方面DMS可进入大气参与全球硫循环,对酸雨的形成产生重要影响(杨桂朋 等,2006).

3 影响海洋鱼类群落结构

捕捞是引起海洋鱼类死亡的主要原因,但气候变化也是引起鱼类种类分布和地区生物多样性变化的重要原因..气候变暖和过度捕捞的共同作用已导致格陵兰大西洋鳕(Gadusmorhua)数量的大幅度减少(Keith等,2003)。加拿大等国家的科学家分析了40年来北半球寒温带海水温度与红大马哈鱼(Oncorhynchus nerka)栖息范围的动态关系(方精云等,2000)预计如果海表温度上升1到2度,红大马哈鱼的栖息水域将极大缩小,最终导致种群退化.我国的一些研究表明,气候变化引起的厄尔尼诺南方涛动现象影响海洋浮游生物的丰度与分布,进而影响海洋鱼类的摄食和渔业产量(洪华生等，1998).厄尔尼诺现象还引起长江径流量的变化和海洋环境的改变,导致浙江近海鲐鲹类的产卵场的时空错位并对鲐鲹类幼鱼的生长发育造成影响(洪华生等，1998).研究发现,在海洋生态系统中,物种间的捕食压力往往从极地向热带地区不断增大.温度升高引起肉食性鱼类数量增加,而小型鱼类、虾类和螃蟹数量则明显减少(Victor S K,2002) .全球温暖化对水域生态系统结构和功能的长期影响,甚至是不可逆转的影响将成为世界渔业下滑的主要因素之一(黄长江等，1999) . 4．研究展望

气候变化已经对海洋生物多样性造成明显影响, 但由于海洋长期监测和研究资料的缺乏,人类对气候变化事实的认知、对气候变化自然规律的认识等许多问题有待深化,对全球变暖背景下海气循环及其对全球碳循环的作用需要深入了解,因此对全球变暖的幅度、原因或区域分布,特别是未来气候变化预测方面,还存在许多不确定性(宋连春等，2004).由于对海洋生物遗传多样性的研究较少,研究历史也较短, 我们要加大对气候变化对海洋生态系统结构和功能影响的研究力度。

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