文档介绍:第六章 全球环境问题分析
第一节 全球气候变化与臭氧层破坏
温室气体:
大气中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O) 、臭氧(O3)和氟氯烷烃(CFCs)等可以使太阳辐射的短波几乎无衰减地延伸170km。
117种蝴蝶中,有15种显著向山上移动
花斑翁鸟的食物—昆虫提前16天的繁殖高峰
侯鸟繁殖时间仅提前1周。
为什么欧洲的花斑翁鸟下降,有些物种灭绝?
捕食者和被捕食者(山雀和毛虫)之间的关系
尽管山雀(捕食者)的生活步调没有随着气候变暖而变化, 山雀用来喂养幼鸟的冬蛾幼虫(猎物)的步调却变了。单位面积内的毛虫(猎物)数量,或者鸟类可捕食获得的总肉食量比1985年提前两周达到峰值。
过去,毛虫(猎物)数量几乎恰巧是在山雀(捕食者)孵化幼鸟最需要食物时达到最大。
现在,大多数幼鸟(捕食者)孵出时,毛虫丰季已经逐渐减退,食物开始变稀少了。这样,只有最早出生的幼鸟(捕食者)才能吃到虫子。
动物与植物(毛虫和橡树)之间的关系
在该食物链中,不只是鸟类和蛾类在丧失同步性,毛虫与其食物(橡树幼嫩叶)之间的关系也受到很大影响。
为了生存,蛾的幼虫(毛虫)必须在准确接近橡树叶生长、叶芽绽开时期开始孵化。与20年前相比,橡树现在发芽的时间大约提前了10天,毛虫孵化期则提前了15天,现在它们平均要等许多天才能得到食物。
云杉色卷蛾的爆发通常与干旱和干燥的夏天有关
干旱可以增加对宿主树木的胁迫并增加云杉色卷蛾的产卵量(25℃条件下产卵量比15℃条件下产卵量增加50%以上)。
云杉色卷蛾也会随着温度的升高,而向高纬度区扩张并与干旱发生的频率增加相伴,导致它爆发频率和强度的增加。
位于孟加拉湾沿岸的孙德尔本斯森林区是世界上最大的红树林区,同时也是世界最大的老虎栖息地。近年来,由于全球气候变暖导致海平面上涨,海岸受侵蚀,当地老虎的生存状况进一步面临威胁。
在世界上已知的5743种两栖动物(包括蛙类、蝾螈类和蚓螈类)中,接近一半的种类数量正在下降,有1/3的物种面临灭绝危险,栖居地的减少、污染以及气候变化都是造成两栖动物种类和数量减少的原因。图为生活在哥斯达黎加蒙特韦尔德云林保护区的青蛙。
物种灭绝
更严重的是,全球变暖使许多鸟类面临灭绝危险。
科学家指出,如果全球气温比工业化时代以前上升2摄氏度,欧洲将有38%的鸟类灭绝,而在澳大利亚东北部这一比例将高达72%。
全球变暖影响动物进化
《科学》杂志上发表论文指出,他们在研究基因变化与气温升高之间的关系时发现:
、鸟类和昆虫身上发现一些可遗传的基因变化,为适应全球变暖。
分布在中欧地区的黑顶林莺现在越来越多地飞往英国越冬,而不是去西班牙和葡萄牙所在的伊比利亚半岛。
这种鸟中有一个种群在基因上发生了变化,更倾向于选择英国为越冬地,而该种群的规模正在不断扩。
气温的上升还对欧洲大山雀的进化产生了影响,因为它们用来喂养幼鸟的毛虫在春天发育成熟的时间提前了。
能更早产卵的大山雀就能在繁衍后代方面获得优势,而产卵的时间由基因决定。
研究者发现: 在育空地区, 自然选择在红松鼠身上清晰并迅速地进行着:在同一繁殖季节出生的红松鼠中 出生较早的红松鼠幼仔显得更健壮.而且在抢占地盘的时节采临时,它们在对上一个冬天因一些成年红松鼠死亡而留下的空白区域进行的争夺中面临的竞争更少。
人们通常认为进化是一种缓慢的、循序渐进的过程,而北美红松鼠的例子表明.在全球变暖的情况下,动物可以做出迅速反应, 通过自身的遣传变异以适应变化的环境。
全球变暖物种北迁威胁农林业和渔业
在美国,包括黑斑森莺在内的一些鸣禽类已经开始北迁加拿大,这让美国护林人员头疼。如果这些鸣禽离开原来的活动区域,当地云杉林就可能遭遇云杉蚜虫的肆意攻击,因为云杉蚜虫的天敌就是这些鸣禽。如果失去天敌,它们将大肆繁殖,导致云杉枯死。
地域气候的变化,尤其是气温的升高,给生物系统造成了明显的影响。在超过500种鸟类、两栖动物、植物和其他生物中: 有80 % 以气温变暖能够预期的方式改变了其繁殖和迁徙的时间、生长季节的长短、物种的规模和分布。
★预测未来害虫发生的趋势
★发展害虫防治的新技术
★阐明生物对全球气候变化响应的一般规律
★揭示“作物-害虫-天敌”对全球气候变化响应的机制
昆虫是生物多样性最重要的组成成分
昆虫个体小、世代短、繁殖率高
昆虫对温室气体(CO2 O3)响应
昆虫对全球变化、干旱和气候异常的响应
全球气候变化与昆虫关系
害虫是影响农业生产的重要因子
实验室CCED研究
田间OTC和FACE