目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程主要内容概述
    • 1.2 全球变化研究的兴起
    • 1.3 地球气体成分的变化
    • 1.4 温室效应与土地退化
    • 1.5 水污染、植被破坏与物种灭绝
    • 1.6 海平面上升、垃圾危害与人口增长
  • 2 地球系统与全球变化
    • 2.1 地球表层系统
    • 2.2 Gaia(盖亚) 假说与新地球观
    • 2.3 全球生命系统对物质循环的调控
    • 2.4 全球变化的科学内涵
    • 2.5 全球变化研究的主要内容及意义
    • 2.6 主要的全球变化-大气成分变化(上)
    • 2.7 主要的全球变化-大气成分变化(下)
    • 2.8 主要的全球变化-土地利用和土地覆盖变化
    • 2.9 主要的全球变化-全球气候变化(上)
    • 2.10 主要的全球变化-全球气候变化(下)
    • 2.11 主要的全球变化-人口增长、生物多样性变化、荒漠化
    • 2.12 当代气候变化的主要观点(上)
    • 2.13 当代气候变化的主要观点(下)
    • 2.14 气候变化的诱因——自然因素
    • 2.15 气候变化的诱因——人为因素
    • 2.16 当代气候变化的特点及后果
    • 2.17 气候变化问题的非主流思考
  • 3 全球变化与植物生理生态反应
    • 3.1 生态学概论
    • 3.2 植物生理生态学实验 (上)
    • 3.3 植物生理生态学实验 (下)
    • 3.4 大气CO2浓度升高与植物的生理反应(上)
    • 3.5 大气CO2浓度升高与植物的生理反应 (下)
    • 3.6 水热和营养环境改变下植物对CO2浓度的响应
    • 3.7 辐射环境变化及植物的生理生态反应
  • 4 生物入侵与全球变化
    • 4.1 生物入侵基本概念
    • 4.2 生物入侵的模式及原因
    • 4.3 生物入侵的理论假说
    • 4.4 生物入侵效应和规模
    • 4.5 生物入侵的后果
    • 4.6 入侵生物学的研究动态
  • 5 陆地生态系统与全球变化的相互作用
    • 5.1 模拟实验
    • 5.2 定位观测和台站网络
    • 5.3 样带研究
    • 5.4 模型模拟
    • 5.5 全球变化对生态系统功能、组成及结构的影响
    • 5.6 陆地生态系统对全球变化的反馈作用
  • 6 水生生态系统与全球变化的相互作用
    • 6.1 水环境的性质
    • 6.2 水体富营养化
    • 6.3 气候变化和臭氧层破坏
    • 6.4 温度变化及其影响
    • 6.5 水位和水量变化及其影响
    • 6.6 营养成分和pH值变化及其影响
    • 6.7 辐射和气体溶解度的变化及其影响
    • 6.8 水生生态系统对全球变化的反馈
  • 7 生物地球化学循环
    • 7.1 生物地球化学循环的研究特点
    • 7.2 大气圈
    • 7.3 水圈
    • 7.4 岩石圈
    • 7.5 生物圈
    • 7.6 CO2循环及相关过程 (上)
    • 7.7 CO2循环及相关过程(中)
    • 7.8 CO2循环及相关过程(下)
    • 7.9 甲烷和一氧化碳
    • 7.10 氮循环
    • 7.11 磷和硫的循环
    • 7.12 中国陆地生态系统的碳循环(上)
    • 7.13 中国陆地生态系统的碳循环(下)
    • 7.14 大气中的磷化氢及其来源
    • 7.15 生物质燃烧释放的含碳痕量气体-中国案例
    • 7.16 城市生态系统的元素循环:天津北仓的案例
    • 7.17 元素循环与可持续发展
  • 8 植被气候分类系统
    • 8.1 植被气候分类系统概述
    • 8.2 简单指标的植被气候分类系统
    • 8.3 综合指标的植被气候分类系统
    • 8.4 植被气候分类模型和方案
  • 9 陆地植被的遥感分析
    • 9.1 遥感发展简史
    • 9.2 遥感技术原理
    • 9.3 归一化植被指数
    • 9.4 遥感技术的应用
    • 9.5 遥感技术的应用特点
    • 9.6 陆地植被的遥感分析
    • 9.7 自然资源管理及动态监测(上)
    • 9.8 自然资源管理及动态监测(下)
  • 10 陆地植被第一性生产力及其地理分布
    • 10.1 植被的第一性生产力
    • 10.2 植被生产力的研究与发展
    • 10.3 植被生产力的测定方法
    • 10.4 估算陆地古植被生产力及其时空分布格局
    • 10.5 现有陆地植被生产力及其分布的预测
    • 10.6 预测未来陆地植被生产力及其分布
  • 11 古气候变化与生态响应
    • 11.1 晚冰期以来的气候变化
    • 11.2 重要的气候变化事件及其生态响应
    • 11.3 有关古气候变化的生态响应问题
    • 11.4 古生态记录对于未来全球变化的意义
  • 12 气候变化的适应对策
    • 12.1 气候变化的适应对策
  • 13 阅读
    • 13.1 阅读
气候变化和臭氧层破坏
  • 1 视频
  • 2 章节测验


气候变化

政府间气候变化专业委员会(IPCC WGII, 1995)认为,在未来50或100年间,气候变化对世界渔业的影响可能超过过度捕捞。

鱼是一种变温动物,它们适应温度变化的方法是改变栖息水域,如果其原有栖息水域水温升高,鱼类往往选择向水温较低的更高纬度或外海水域迁移。


全球变暖对中、低纬度鱼群的产量影响较小。

中、低纬度在全球变暖过程中温度变化幅度相对较小

中、低纬度的渔业产量的限制因子主要以营养盐、赤潮和病害为主

相比而言,以光和温度作为主要限制因子的高纬地区的渔业生产受全球变暖的影响要大得多,这也与在全球变暖过程中高纬度水域的水温、风、海流、盐等物理因子变化的幅度较大密切相关。

加拿大、日本、英国和美国的科学家分析了近40年北半球寒温带海水温度与红大马哈鱼栖息范围的动态关系(Williams, 1998),发现未来海洋表层水温变暖的趋势将使极具经济价值的红大马哈鱼从北太平洋的绝大部分水域消失。  

           CO2浓度加倍导致海洋温度上升后红大马哈鱼栖息范围缩小示意图(Willioms, 1998)

臭氧层破坏

自1986年英国科学家发现南极上空的臭氧空洞以来,其面积有增无减,1996年已扩展至2500万km2。在对氟里昂等直接破坏臭氧层物质的使用加以限制或取缔后,南极臭氧空洞在21世纪初达到最大后可能慢慢缩小。

南极臭氧空洞

最近,科学家发现北极的臭氧空洞已经形成,并呈不断扩大之势。最令人担忧的是臭氧空洞的形成并不只是与氟里昂和氧化氮等的使用有关。温室气体在加热低空大气的同时将更多的热辐射反射回太空,改变了大气的热传导而使高空平流的大气变冷,也会导致臭氧层受到破坏。 

许多研究已经表明紫外辐射对包括浮游植物在内的水生微小生物的生长和繁殖具有损伤作用,导致水域基础生产力下降。

紫外辐射对光合作用的影响,图中数字为实验光照中能引起生物损伤的紫外辐射强度的比例(Cullen, 1992)