气候变化对海洋生态环境的影响

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1、气候变化对海洋动物的影响摘要：本文根据气候变化对海洋的影响，分析海洋动物的生活环境的变化 。并针对国内外有关气候变化对鲑鳟鱼类和栖息地及有关生物学影响的研究状况, 先从从栖息地环境方面论述了气候变化对水生生物的影响,又从温度 ,二氧化碳浓度，降雨量及酸雨的增长，紫外线辐射增强和鱼病 的传播等方面探讨气候变化对鲑鳟鱼类和生物学方面的影响核心词:气候变化 鲑鳟鱼类 影响 生物多样性海洋生物全球变化对人类影响最大的是气候变化和生物多样性变化,因此192年联合国环境与发展会议就这两个领域形成国际公约.气候变化和生物多样性变化存在密切的互相作用,该问题已经成为全球变化研究的焦点问题,并成为国际政治关注的

2、新热点和GEF等国际资助的重点领域。尽管气候变化和生物多样性变化的互相作用极其复杂,但国内学者已经 开展了许多研究工作但是,中国在生物多样性应对气候变化的研究刚刚起步,任务还十分艰巨。海洋生物多样性是全球生物多样性的重要构成部分，如海洋动物门类达35个门,远高于陆地的11个动物门类。因此,研究气候变化对海洋生物多样性影响对于保护全球生物多样性具有重要意义。.气候变化重要生态因子对海洋生物多样性的影响 气候变化引起的海洋表层温度、CO2浓度和海平面的上升、降雨量变化和海洋水文构造变化以及紫外线辐射增强等是对海洋生物多样性影响最为重要的生态因子11温度升高对海洋生物多样性的影响IPCC的气候变化报

3、告指出,地球表面平均温度自861年以来升高了6度.目前全球温度处在继续上升时期,预测到21，全球温度将比1990年升高1.4. .研究表白,如果全球平均温度升高.0.0度,20%30%的动植物将面临灭绝的高风险；如果温度上升4.以上,将导致大量生物死亡和整个地球系统紊乱.中国近百年的气候也发生了明显变化.根据预测,与相比,中国年平均气温将升高1.32.1度,050年将升高.33度.其中温度升高的幅度由南向北递增,西北和东北地 区温度上升明显.国内近海海洋表层温度也正在不断上升,其中20世纪80年代后来增暖明显，90年代至今最暖根据国家海洋信息中心提供的数据，厦门海域1199年期间水温上升了0.

4、2;1960 华南近海海洋表层温度年平均线性增长率为0.1209.11.温度上升影响海洋生物物种的分布 影响海洋物种分布的重要因素是水温、海流和盐度.与陆地生物相似，温度上升也导致海洋生物物种分布的纬度变化。英吉利海峡西部浮游动物和潮间带生物数量时空变化研究表白,全球气候变暖使得该海域暖水性种类种群数量增长、栖息范畴扩大:从上世纪代至今,暖水性生物栖息北限已向北移动222.2m;而冷水性种类种群数量下降、栖息范畴缩小研究发现台湾海峡浮现了13种鱼类新记录种,涉及慧琪豆娘鱼（Adefufvaigesis)、峨嵋条鳎（Zeasuaa)、豹鳎(Pardhiruspvoin)、海躅鱼(alcmpsoi

5、lmatdon)、拟三刺鲀(Traathodiaeanomalu）、尖牙鲈（Synagropsjapoias)、尖尾黄姑鱼(Nibeacta）、孔鳐(Rajaorosa)、美鳐(Rajapulcra）、棘鳞蛇鲭(Ruenttustyeni）、节鳞鳎(Aeaggodesobnsis）、褐斜鲽（Pagipstagls）、黄鳍马面鲀(vodontopterus）等,这些新纪录种都是暖水种,此前重要分布在南海海域;部分此前仅在海峡南部捕获的种类,目前海峡北部也能捕到,例如乔氏台雅鱼(Dayjrdani)、日本红娘鱼（Lpiotrilajponca)、斑鲆(Psudorhbuoeatus）等25种。1.

6、1.2温度上升引起物种构成发生变化,对热带海域物种构成影响严重 以珊瑚礁为例,全球变暖引起的珊瑚白化已成为珊瑚礁死亡的重要因素之一.随着全球持续变暖,大范畴珊瑚礁白化浮现频率正在增长，起初仅每120a发生次,估计将来几十年内将也许与厄尔尼诺/南方涛动事件频率同步,珊瑚礁白化甚至将在大多数热带海区每年发生1次.研究发现,16年至977年增温明显时期,温度忽然上升1度，洛杉矶珊瑚礁鱼类的物种数量减少了15%51.2CO2浓度上升对海洋生物多样性的影响 据估计,本世纪中叶大气CO2含量将比工业革命前增长一倍.二氧化碳󰀁碳酸盐系统是海洋中最重要的化学平衡，几乎影响海洋的各个方面，涉及海

7、洋生物多样性.CO2浓度升高会引起海水H值减少,酸化程 度上升,导致海水碳酸钙饱和限度下降IPCC发布的第四份全球气候变化评估报告特别指出，CO浓度的上升已经导致海洋表层水体的酸性增长了三成.海水酸化引起所有海洋钙化生物钙化速率下降,直接影响到贝类、石珊瑚、浮游有孔虫、球石藻、翼足类以及珊瑚礁钙质藻等钙化物种的钙化速率.其中文石生产者(石珊瑚和翼足类)和高镁方解石生产者(珊瑚礁钙质藻)受O2浓度变化的影响尤为剧烈.经验数据和模型成果表白,在大气C2浓度加倍状况下,珊瑚礁的钙化速率减少1%4.钙化速率的下降导致珊瑚礁骨骼脆弱化、受侵蚀几率上升、珊瑚礁物种构成和群落构造变化,最后导致珊瑚礁分布范畴

8、缩小,纬度限制线向赤道方向移动,严重地威胁到依赖于珊瑚礁生境的物种构成研究表白,从1880,国内南沙珊瑚礁生态系的平均钙化速率已经下降了2%,估计到206年珊瑚礁钙化速率将减少26%,到2将减少3.此外,海水酸化还引起鱼类、 甲壳类和头足类等海洋非钙化动物的呼吸蛋白质氧亲和性急剧下降,从而影响这些动物的分布与陆地不同,CO2浓度的增长并不能对海洋重要初级生产者浮游植物的生长产生增肥作用.长期高浓度CO2会导致大多数海藻的光合伙用能力下降，但是研究发现多种海草物种的生长速度和生物量会随着海水溶解态无机碳浓度的增长而增长,高浓度O2有助于这些海草的生存和繁殖。1.海平面上升对海洋生物多样性的影响根

9、据IPCC报告,在20世纪,温度上升导致全球平均海平面上升了102cm.估计到21,全球平均海平面将比990年升高8cm,其上升速率约为0090.8/a .根据沿海监测站数据记录,南海 970海平面的平均上升速率为02cm/a .据预测,世纪国内各海域海平面上升以南海最大， 其平均上升速率为0320.8c/ .研究觉得,上层海水变暖是南海海平面上升的重要因素,且该变暖 趋势也许与附近的西太平洋暖池区的年代尺度变化有关. 海平面上升对海岸带生态系统，特别是珊瑚礁、红树林、河口和湿地生态系统及其高度丰富的生物多样性产生巨大影响海平面上升将促使大部分海岸带生态系统向内陆地区迁移，起初也许增进鱼类和无

10、脊椎动物更多地接触到潮间带表面,短期内提高其生产力（如虾类的产量）.但由于人类活动如农田或海岸建筑的影响，这种迁移也许被迫停止,从而导致海岸带生态系统的消灭或损失,对海岸带营养物质和能量流动、重要生境以及生物多样性产生不利影响.1.4降雨量变化和酸雨增长对海洋生物多样性的影响气候变化对海岸带系统最重要的影响是风暴和降雨引起的海岸线变化.根据预报,百年一遇的风暴此后每隔几十年要发生1次,而十年一遇的风暴每年都会发生.风暴事件对于海岸带营养物输送、混合过程和海流及锋面都会导致严重影响.强降雨事件发生频率的变化会变化海岸带的生态类群.例如降雨量的增长会使河口的生态类群往适应较低盐度的类群变化.加上营

11、养盐和污染物滞留时间的变化,进而影响河口生态系统的食物网构造。酸雨可导致水质酸化，鱼类和其她水生物群落的丧失。如鲑鳟鱼类在酸化的水 中比在没有酸化的水中存活的时间要短诸多，酸性的环境也许扰乱鲑鳟鱼类的化学信息的分泌和辨认,影响有关鲑鳟鱼类的洄游。同步酸雨变化营养物和有毒物的循环，使汞、铅和铝等有毒金属进入到食物链中,对鲑鳟鱼类导致影 响,通过食物链对人体的健康也会导致危害。.5海洋水文构造和海流变化对海洋生物多样性的影响 全球变暖导致极地区域水温上升,减少了极地与赤道之间的温差，导致风应力作用的下降,引起风生环流的全面弱化,严重影响大洋和近岸生态系统的构造和功能，特别是也许导致上升流的弱化,减

12、少浮游植物生产力此外，风速和风向的变化会也影响环流途径和模式.这种变化也许变化鱼类和无脊椎动物的幼体输送到河口等育幼场的途径,严重威胁这些生物类群的生存,变化整个海岸带生态系统的种类构成风、海流和地形是上升流形成的决定因素除地形固定不变外,气候变化对风和海流的途径和强度 都会产生巨大影响，进而影响上升流的强弱,导致上升流生态系统的物质和能量循环、浮游生物和鱼类构成等一系列生态系统过程和构造发生变化.以国内海域黑潮为例，在厄尔尼诺爆发前，黑潮流量增大,闽南󰀁台湾浅滩上升流渔场浮现强大的上升流,浮游生物大量繁殖,给中上层鱼类带来丰富的饵料,从而导致中上层鱼类种群数量增长;而在厄尔尼

13、诺盛期,黑潮流量减少,导致该渔场在夏季只浮现一单元的弱上升流，中上层鱼类渔获量大量减少;在强厄尔尼诺事件前的冬季，东亚频繁浮现寒潮，黄海、东海海水浮现异常低温,闽南󰀁台湾浅滩上升流渔场环境发生巨大变化，导致一般滞留在海峡北部越冬的金色小沙丁鱼幼鱼被迫返回台湾海峡南部，鱼类种群构造发生变化。1.紫外线辐射增强对海洋生物多样性的影响 地球上空臭氧层损耗引起紫外线辐射（特别是波长为0320的UB辐射）的增强 ,导致许多海洋生物构造和功能浮现异常。如影响鲑鳟鱼类的免疫力,紫外线的过度暴露对大西洋鲑幼的免疫起到负面的影；但也有研究者也觉得紫外线在一定范畴内的增强有利用提高鲑鳟鱼类的受精卵

14、的孵化率; Jox等(999）研究发现,UVB辐射会导致多种细菌DNA受到损害，且发现个体较小的腰鞭毛藻对UV的敏感性低于硅藻，UB辐射增强将促使浮游植物群落从硅藻(0mm）向腰鞭毛藻（510mm)转化；ostajir(1999)的研究成果表白,随着UVB辐射量的增强，生态系统从以微生物 为主的食物网演变成以草食动物为主的食物网,因此，VB辐射的增强会变化中上层生态系统的构造和动力学;实验发现,UVB会对多种海洋生物的卵导致伤害,如圣劳伦斯河口和圣劳伦斯湾飞马哲水蚤(aanusfimarchics)卵和大西洋鳕鱼(Gadsmorua)卵会受到UV的伤害而死亡.气候变化对海洋生态系统的影响 气候

15、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变化,影响生物的遗传多样性;在物种水平上,研究表白到050年气候变暖将导致全球个地区2的物种灭绝;在生态系统水平上，降雨和温度的变化将移动生态系统分界线(ecosystmbondres），某些生态系统也许扩展,而某些生态系统萎缩2.1影响海洋病原生物的传播 近来几十年来气候变暖导致了海洋病原生物的扩展或转移：（1)研究表白，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，增进涉及珊瑚虫病、牡蛎病原体、里夫特裂谷热和人类霍乱等的传播;（)随着气候变暖,温带的冬季更短、气温更加暖和,从而增长了疾病的传播率;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爆发的增长,例如因水温上升,弧菌数量增长了0,从而感染了更多的牡蛎及其她水产品,危及人 类健康.但是，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减少。气候变化对冷水性的鱼类（鲑鳟鱼类)疾病有重要影响。有些研究者觉得，微生物是一种庞大的家庭,温度升高,对喜高温的病原微生物有积极的作用,但对喜低温的病原微生物有