邊迪
摘 要:全球氣候變化主要表現(xiàn)在海水表層升溫、海平面上升、海洋表層海水酸化、海流變化,這些變化對海洋生物的多樣性產(chǎn)生了一定的影響,本文將從氣候變化的類型出發(fā),深入研究全球氣候變化與海洋生物多樣性之間的關(guān)系,以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:海洋環(huán)境科學(xué);生物多樣性;海洋生態(tài)系統(tǒng);氣候變化
由于人類活動(dòng)的范圍日益擴(kuò)大,一定程度上引起了全球氣候的變化。例如向大氣排放過多的二氧化碳會(huì)引起海平面上升、海水酸化。該問題已經(jīng)成為了全球變化研究的焦點(diǎn)問題,并引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注,本文將立足于氣候變化生態(tài)因子,深入研究氣候變化對海洋生物性產(chǎn)生的影響。
一、溫度升高對海洋生物多樣性的影響
根據(jù)IPCC的報(bào)告顯示,相比1860年,地球表面的平均溫度已經(jīng)升高了0.6℃左右。到了2100年,地球表面的平均溫度要比2000年升高3到4℃左右,同時(shí),隨著溫度的持續(xù)升高,地球上會(huì)有百分之二十左右的動(dòng)植物瀕臨滅絕。目前全球仍然處于上升時(shí)期,如果溫度過高,會(huì)引起整個(gè)地球系統(tǒng)的紊亂,從而引起大批動(dòng)植物的死亡,因此隨著海洋表層溫度的上升,對海洋生物也會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
1.溫度上升對海洋生物物種分布的影響
一般來說,影響海洋生物物種分布的因素是水溫、海流以及鹽度,與陸生生物不同,海洋生物的遷徙非常頻繁,隨著溫度的升高,物種分布會(huì)呈現(xiàn)緯度變化,例如當(dāng)海洋表層溫度上升時(shí),英吉利海峽附近的生物數(shù)量會(huì)發(fā)生明顯的改變,為了需求物種的延續(xù),海洋生物會(huì)離開原本的棲息地,遷徙到更適合生存的地方。因此,自從1860年以來,暖水性生物已經(jīng)向北移動(dòng)了3100km左右,因此英吉海峽附近的冷水性生物的比例下降,大量的暖水性生物選擇到英吉利海峽來?xiàng)?,可以說水溫變化會(huì)改變海洋生物的棲息范圍。
2.溫度上升引起物種組成發(fā)生變化
溫度上升時(shí)引起珊瑚礁死亡的主要原因,隨著溫度的持續(xù)上升,大西洋的珊瑚礁出現(xiàn)了大范圍的珊瑚白化的現(xiàn)象,而在1860年以前,珊瑚礁白化的出現(xiàn)頻率在十年到二十年間出現(xiàn)一次。因此溫度上升對熱帶海域的物種組成造成了巨大的影響,研究表明,如果在海域在短時(shí)間內(nèi)急劇上升,還會(huì)引起海洋生物的大批死亡。例如在1980年到1981年之間,大西洋的表層海面突然上升了2度,這不僅造成大量原生生物的遷徙,還使珊瑚礁魚類的物種數(shù)量減少了百分之二十左右,給該海洋的生物組成造成大量影響。除此之外,溫度上升還會(huì)海洋生物的性別產(chǎn)生一定的影響,研究發(fā)現(xiàn),溫度上升會(huì)導(dǎo)致還會(huì)繁殖后代雌性比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雄性,這會(huì)給族群的繁衍產(chǎn)生不利影響。
根據(jù)上述研究表明,自20世紀(jì)80年代以來,全球增暖越發(fā)明顯,而且我國的近海洋表層溫度也不斷上升,根據(jù)國家海洋中心提供的數(shù)據(jù)顯示,我國廈門海域的水溫,在1965-1990年間,上升了0.2℃,1960年-2003年間,華南近海海洋的表層溫度增長率為0.012-0.019℃/a。
二、CO2濃度上升對海洋生物多樣性的影響
隨著現(xiàn)代化的進(jìn)程不斷深入,大氣中CO2的含量越來越高,相比上世紀(jì)九十年代,如今大氣中CO2的含量增長了近一倍,CO2濃度升高會(huì)引起海水PH值降低,從而影響海洋中的碳酸鹽系統(tǒng)的化學(xué)平衡,對海洋的生態(tài)系統(tǒng)造成不良的影響。CO2濃度上升對海洋生物的多樣性的影響,最直接的表現(xiàn)在于海洋鈣化生物的鈣化速率下降,從而導(dǎo)致貝類生物的骨骼脆弱化,可以說,貝類生物和珊瑚礁受CO2影響尤為劇烈,造成大批貝類生物死亡,降低珊瑚礁的分布范圍,因此可以說CO2濃度上升對海洋生物的物種組成和群落結(jié)構(gòu)具有一定的影響。此外,CO2濃度的增加還影響藻類生物的光合作用能力,CO2濃度增加,藻類生物的光合作用能力就會(huì)隨之下降,而以藻類為食的非鈣化魚類也會(huì)受到一定的影響,形成惡性循環(huán)。
三、海平面上升對海洋生物多樣性的影響
據(jù)IPCC報(bào)告顯示,20世紀(jì)時(shí),溫度上升導(dǎo)致全球的海平面平均上升10-20cm,預(yù)計(jì)2100年,全球海平面的將比1990年平均升高9-88cm,在這期間,海平面的上升速率為0.09-0.88cm/a。在我國,各海域海平面上升最快的地方為南海,研究認(rèn)為,海平面上升與海水變暖有著直接的關(guān)系,隨著CO2排放的增加,海平面的上升速率還在持續(xù)的提高,已經(jīng)威脅到海洋生物的生存。海平面上升對海洋生態(tài)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的影響,最直接的表現(xiàn)在于河口、濕地生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)遭到破壞,而大部分生物會(huì)向內(nèi)陸遷徙,這種遷徙帶來的最直接的后果是海岸生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,受人類的活動(dòng)影響,海岸附近的生物會(huì)消亡或遭受損失,在一定程度上對海洋生物多樣性的保持造成了不利的影響。
四、氣候變化對海洋生物多樣性的影響
1.影響海洋病原生物的傳播
研究認(rèn)為,溫度上升,會(huì)造成還會(huì)變暖,一些細(xì)菌和寄生蟲的生長速度會(huì)加快,傳染期延長,從而導(dǎo)致了海洋病原蟲的快速傳播。此外,溫度上升還會(huì)增加海洋原生物疾病的傳播率,使節(jié)肢生物受到一定的影響。據(jù)一份調(diào)查表明,冬季變短則會(huì)加快霍亂、牡蠣病原體的傳播速度,導(dǎo)致海洋病原生物的擴(kuò)展,從而引發(fā)海洋物種疾病的爆發(fā),甚至危及到人類的生存空間,造成大量海洋生物的死亡。
2.影響海洋浮游生物的群落結(jié)構(gòu)
氣候變化還會(huì)對浮游生物的群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,海洋生物的多樣性對氣候變化存在反饋機(jī)制,例如隨著冬季暖流的加強(qiáng),暖水種的浮游生物的種類和組成會(huì)有所改變,但也會(huì)造成營養(yǎng)類群和功能類群不匹配。
五、結(jié)語
綜上所述,氣候變化對生物多樣性的影響是非常明顯的,但由于缺乏科學(xué)的監(jiān)測手段,人類對海洋物種的認(rèn)知還不夠全面,相關(guān)研究人員需要加強(qiáng)對自然規(guī)律的認(rèn)識,促進(jìn)基于全球氣候變化的海洋生物多樣性的研究。
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