第六章自然资源利用的生态影响

第六章自然资源利用的生态影响重点掌握气候变化对农业资源的影响主要内容采矿的生态影响1自然资源利用与气候变化2可更新资源利用的生态影响3第一节采矿的生态影响1.对地形的影响地下开采：底层变形、裂缝甚至塌陷。露天开采：是将矿体的上覆地层和表土剥离后直接采掘矿石。是从地表开始逐层向下进行的，每一水平分层称为一个台阶。2.对水文的影响地表水：干涸。地下水：破坏地下水的自然状态，形成地下水位下降漏斗区。第一节采矿的生态影响3.对土壤的影响土壤侵蚀：磨损、剥蚀、溶解。土壤污染：重金属。土壤酸化：硫化矿床。2.对生物群落和生态系统的影响生物群落：次生异发演替。生态系统：水体富营养化，如“水花”、“红潮”。土壤侵蚀情况水体污染水华赤潮第一节采矿的生态影响5.对人体和社区的影响人体：长期的噪声会影响听觉器官、个别系统特别是神经、心血管和内分泌系统；三废；矿渣和粉尘。社区：破坏名胜古迹，严重影响社区景观；以之为基本部门的城镇的兴起、繁荣与衰落。案例分析第二节自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响1.温室气体积聚与全球变暖知识扩展：温室效应与温室气体温室效应（greenhouseeffect)：由于大气对太阳短波辐射吸收很少，易于让大量的太阳辐射透过而到达地面，同时大气又能强烈吸收地面长波辐射，使地面辐射不易逸出大气，大气还以逆辐射返回地面一部分能量，从而减少地面的失热，大气对地面的这种保温作用，称为“大气保温效应”，习惯上称温室效应。大气中温室气体的增暖效应首先是由法国科学家傅里叶在1927年发现的，他指出大气中温室气体的增暖效应与花房温室玻璃的作用相似，这就是“温室效应”名称的由来。温室气体（greenhousegas)：是指大气中那些对太阳光几乎是透明的，但却强烈吸收地表辐射的红外热辐射、对地表有遮挡作用的气体。知识扩展：温室效应与温室气体主要温室气体(1)水汽(H2O)：(2)二氧化碳(CO2)：(3)甲烷(CH4)：(4)氧化亚氮(N2O):(5)氟里昂类物质(CFCs):知识扩展：温室效应与温室气体第二节自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响1.温室气体积聚与全球变暖自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响1.温室气体积聚与全球变暖第二节自然资源利用与气候变化自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响1.温室气体积聚与全球变暖年383ppmCO2浓度2004年已高达383ppmv。一、自然资源利用对气候的影响1.温室气体积聚与全球变暖第二节自然资源利用与气候变化中国气象局-瓦里关全球大气本底站（36°17’N，100°54’E，3816masl）大气CO2浓度测量结果（Oneofthe22GAWGlobalStations）345350355360365370375380385199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005年CO2月平均浓度(ppm)气瓶采样（5米距地高度）在线连续（80米距地高度）中国气象局-中国气象科学研究院美国NOAACMDLCCGG提供数据（Preliminary）自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响1.温室气体积聚与全球变暖第二节自然资源利用与气候变化自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响2.土地利用变化对气候的影响第二节自然资源利用与气候变化自然资源利用与气候变化一、自然资源利用对气候的影响3.全球变暖的可能效应TibetanPlateau:Changeinriverflows/meltingglaciers青藏高原：河流流量的变化/冰川融化SouthernChina:Increaseinfloodfrequencyandmagnitude中国南方：洪水发生频率和幅度的提高Northwest:Desertification(higherevaporation)西北:荒漠化（高蒸发）Northandnortheast:Increasedwaterscarcity华北和东北：水资源短缺的上升Coastalregions:Typhoons,stormsurgeandlong-terminundation沿海地区：台风，风暴潮河长期性水灾3.全球变暖的可能效应温度带北移，利于作物生长增温使热带干旱区土壤变干，作物产量下降有利①对农业的影响高纬度区天然橡胶、咖啡不会遭受冻害热带北缘作物生长季节延长，产量增加受益高纬度区耕地有限，增加的产量不足以补偿中纬度的减产不利增温使中纬谷物带生产潜力降低，农业病虫害加重受损世界粮食总产量下降3.全球变暖的可能效应节水节能、耐高温耐干旱的培育技术获得广阔市场②对工业的影响排放温室气体的工业活动承受越来越多的政策性压力和税收负担减少高纬度地区供暖的能源消耗增加低纬度地区和夏季制冷的能源消耗全球变暖大于温室气体排放3.全球变暖的可能效应③对人类健康的影响夏天气温持续升高会使人的死亡数量相对增加。会增加疾病的发病率，还使疾病的传播范围扩大。3.全球变暖的可能效应④对海平面和海岸带的可能影响上升18厘米2030年上升20厘米上升65-100厘米2100年地下水位上升，导致土壤盐碱化，影响农业生产沿海水产养殖部分地区被淹没港口设备和海岸建筑物被损坏，影响航运过去100年沿海地区全球变暖带来极大影响甚至灾难海平面上升太平洋岛国图瓦卢将被迫举国迁移图瓦卢是世界上海拔最低的国家之一。面积为26平方千米的弹丸之国，由9个环形珊瑚岛群组成，最高点海拔到5米，首都富纳富提岛仅为3米左右，低凹地区的房屋差不多已跟海面持平，涨潮时随时会淹到居民家门口。海平面增高80多厘米，太平洋岛国图瓦卢的“灭顶之灾”事实上己经开始进入“倒计时”。2003年，图瓦卢领导人声明说，他们对抗海平面上升的努力已告失败，将要放弃自己的家园，举国移民新西兰。图瓦卢将由此成为全球第一个因海平面上升而进行全民迁移的国家。图瓦卢的美丽海岸线？全球50％-70％的人口分布在海岸带，60％的中国人口集中在距海岸线60km的范围内。目前，全球受风暴潮影响的人口有4600万。海平面上升50cm将使受灾(淹没和风暴潮)人口增加到9200万(没有考虑人口增长的因素)。世界人口密度分布图气候变化对海岸带和岛屿的影响3.全球变暖的可能效应⑤对生态系统的可能影响气候变暖生态环境世界干旱和半干旱地区的土地荒漠化农作物产量损失制止荒漠化工作费用高气候变化速度快，多数生态系统不可能如此快的适应或迁移生态系统生态系统内的物种会遭受重大损失人类社会对土地的占用，生态系统无法进行自然的迁移某些渔场消失某些渔场扩大海洋生态系统海水温度变化以及某些洋流的潜在变化上升流发生区和鱼类聚集地的变化如果全球平均增温幅度超过2～3℃，在目前所评估到的物种中，约20%～30%可能会灭绝升温1～1.5℃，缺水人口增加4-11亿升温3～4℃，缺水人口增加11-32亿全球升温1.5-2ºC，粮食减产的风险增大；如果全球平均温度升高大约3ºC，全球粮食生产的潜力可能随之增大，但是如果升温超过3ºC，潜力则会随之变小(IPCCWGIITS)2℃以下的升温都很可能对健康造成不利影响未来气候变化对不同部门的影响甚至2℃以下的升温都会导致极端事件强度、频度和位置发生改变全球升温2～3℃以上的话，冬季降水强烈增加而积雪减少，许多地区洪水多发全球和中国地表平均温度(相对于1961－1990年均值)变化（全球资料取自HadCRUTv3，中国资料由王绍武（1998）改绘）近140年中国和全球平均气温的比较GlobeChinaTemperaturechangesince1951（相对于1961-1990年30年气候平均，公元1951－2006年）从1986/1987年冬季开始，中国已连续经历了21个“暖冬”（中国气象局国家气候中心提供）近50年中国平均气温的变化1951-2000年极端强降水日数变化。实心圈是增加，空心圈是减少，圈的大小表示变化的大小。极端强降水日数变化图（国家气候变化评估报告，2006）1870-2006全球年平均海平面高度长期变化。单位：mm（毫米）近30年以来，平均上升速率为2.6毫米/年，高于全球平均水平（1.0-2.5毫米/年)。中国沿海主要监测站海平面变化四极的冰川变化证明全球在变暖北极冰川范围缩小。南极边缘冰断裂逃离。乞力马扎罗山冰川面积88年缩小了一半。喜马拉雅山冰舌底部40年高了海拔1000米。1324扩充全球变暖的事实例证全球变暖导致非洲最高山峰冰雪融化乞力马扎罗山是非洲最高的山峰，然而它的峰顶万年来一直为皑皑白雪所覆盖。日前一个名为“气候集团”的环境组织提供的照片显示，乞力马扎罗山峰顶的冰河与积雪正在融化，从而露出了它的真实面目——基岩。专家把这一现象归咎于全球气候变暖。“气候集团”在英国伦敦举办“东西南北”的展览，上述照片就是在这次展览上与观众见面的。“气候集团”组织的CEO史蒂夫·霍华德表示：“气候变化是现实存在的，不过解决方案也有。”他指出，很多的实例都已经证实了这些方案是可操作的。乞力马扎罗山是非洲最高的山脉乞力马扎罗在东非斯瓦西里语中的意思是“乞力马扎罗”意即“闪亮的山”，是非洲最高的山。位于东非高原，坦桑尼亚的东北部，是一直径约80公里的孤立死火山。最高峰基博峰为一火山锥，海拔5895米，为非洲第一高峰。峰顶终年积雪，形成赤道雪山奇观。赤道东非高原死火山5895米全球变暖导致非洲最高山峰冰雪融化1912年，这里冰川的面积为26平方公里，2000年，冰川面积已缩小为12平方公里。《科学》杂志上的研究报告说，乞力马扎罗山上的冰川到2020年将全部融化。罗斯陆缘冰冰山“逃离”南极大约220米厚冰山“逃离”南极陆缘冰一般指位于南极大陆边缘、与大陆相连的浮动冰层，通常由冰河流入海洋过程形成。近年来，越来越多的冰山正在“逃离”南极。2002年南极半岛的“拉森B”陆缘冰出现了大面积坍塌，是近30年来中规模最大的一次。经过35天的时间，“拉森B”损失的面积达到3520平方公里，损失的重量达到7200亿吨。在过去5年中，“拉森B”总共损失了5700平方公里，如今剩下的不到其稳定期最小面积的40％。到了5月，又接连发生了两次巨型冰山“逃离”事件：美国国家冰雪数据中心再次借助卫星图像观测到罗斯陆缘冰两次坍塌。5月9日，一座长、宽分别为76公里和7公里的命名为C－18号冰山，已经从罗斯陆缘冰分离。5月15日，又一座长达190公里，宽约31公里，大小相当于卢森堡国土面积的两倍的C－19冰山再次从罗斯陆缘冰分离。珠峰冰川退缩有多严重？珠穆朗玛北侧山体前出现越来越大的戈壁滩（摄于2003年5月24日）近年来，珠峰地区的东绒布冰川和中绒布冰川消融加剧，明显退缩。60年代冰川尾部在海拔5400多米。80年代，珠峰地区对外开放，登山、探险、旅游的人数迅速增加，当地群众已把牦牛通道修到海拔6500米处。珠峰冰川退缩的原因在海拔6500米登山营地，正形成“人进冰退”的局面。冰川消退流下的冰塔自然资源利用与气候变化二、气候变化对农业自然资源利用的影响第二节自然资源利用与气候变化二、气候变化对农业自然资源利用的影响气候变化使柬埔寨面临饥荒问题联合国世界粮食计划署柬埔寨地区执行长表示，柬埔寨不仅已成为东南亚最容易发生灾害的国家，而且由于全球气候变暖的缘故，目前正面临干旱与水患的循环周期。由于柬埔寨境内农作物已被摧毁殆尽，到年底时，约有67万人需要千吨的粮食救济。一位柬埔寨农民正在给庄稼浇水。低纬度国家的农业高纬度国家的农业农作物减产农作物增产温度升高蒸发加剧干旱加重积温增加生长期延长温度升高二、气候变化对农业自然资源利用的影响三、气候变化对人类的影响气候变化影响人类健康的方式(IPCC,1996)自然资源利用与气候变化第二节自然资源利用与气候变化一、土地利用变化的生态效应二、水利工程的生态影响三、生物资源利用的生态影响第三节可更新资源利用的生态影响一、土地利用变化的生态效应食物生产和工业化用地挤占生态用地边际土地开