全球气候变化对我国红树林生态系统的影响及对策

1全球气候变化对我国红树林生态系统的影响及对策作者：专业：班级：学号：指导老师：摘要：近百年来全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化，并且在过去30年里，气候变暖在全球尺度上已对人类社会和自然生态系统产生了诸多负面影响。这对脆弱的红树林生态系统造成巨大地挑战。本文结合对我国红树林生态系统的现状，分析全球气候变化对红树林生态系统的影响及对策。关键词：红树林生态系统；全球气候变化；影响；对策据中国《气候变化国家评估报告》，20世纪中国气候变化与全球变暖的总趋势基本一致。在气候变化影响下，我国大面积湿地水资源系统的结构发生改变，引起湿地水资源数量减少和质量降低，导致湿地生态功能退化，已影响和危及到区域生态安全和社会经济可持续发展。最新预测表明，这种变暖趋势将会继续，到21世纪末全球气温将会上升1.1-6.4%降雨模式也会发生显著变化。未来气候变化及其所带来的水文过程的改变都将会严重地威胁湿地生态系统的稳定和健康。因此，在全球气候变化导致的湿地干旱缺水、面积萎缩和功能退化等现实背景下，关于气候变化对湿地生态水文影响的研究已引起国内外科学家的高度关注和重视，成为当前气候变化和可持续发展研究领域关注的热点，也是学术界关注的重点领域。红树林生态系统是湿地生态系统的重要组成部分，为全球及区域环境提供各种各样的生态系统服务功能。因此，分析气候变化对红树林生态系统的影响显得尤为重要。1红树林生态价值概况红树林生态系统生态价值即指它的生态功能价值，是指红树林生态系统发挥出的对人类、社会和环境有益的全部效益和服务功能。包括红树林生态系统中中生命系统的效益、环境系统的效益，生命系统与环境系统相统一的整体综合效益。1.1生产有机物森林生态系统的有机物生产主要体现在木材产量上，对于一般的森林，其木材是最主要直接价值，红树林生态系统及其生境绝大部分划归各保护区内，严禁砍伐。因而不存在木材产品市场，有机物产品两种形式，即活立木和有机凋落物。后者由于水体生境的动态特征，存在向外海的扩散，是近海生产力的主能源。因此，活立木蓄积量凋落物的年生产量成为了红树林生态系统生态价值的一个组成部分。1.2抗风消浪、造陆护堤红树林长期适应潮汐及洪水冲击，形成独特的支柱根、气生根、发达的通气组织和致密的林冠等形态外貌特征，具有较强的抗风和消浪性能，被称为热带、亚热带海岸带第一道防2护林，具有巨大的减灾作用。同时，红树林生态系密集交错的根系缓慢水体流速，沉降水体中的悬浮颗粒，促进土壤形成，起到保护土壤并造陆护堤作用。1.3固定二氧化碳和释放氧气森林与大气主要通过植物吸收二氧化碳放出氧气进行物质交换，因此，森林对维持大气氧气平衡，减少大气温室效应有着巨大的生态作用。1.4动物栖息地与生物学多样性保护中国现有10个国家级红树林保护区，已把绝大多数现存的红树林圈入各保护区保护面积范围内，保护着丰富的生物多样性，共记录有栖息生物种类包括保护动物在内的13门26纲要44科655种，占中国浅海、滩涂栖息的生物种类的22.2%，而中国沿海滩涂面积达20799km²。这表明红树林生态系统对中国浅海、滩涂的栖息生物多样性保护和一些动物在其生活史中在红树林生态系统渡过其关键性阶段有着一定的生态价值。1.5营养物质循环与养分积累红树林的营养物质循环不仅发生在生物组分、大气组分和土壤组分之间，而且还发生在水体组分之间，因此红树林生态系统属于自然的太阳供能生态系统类型，其自然补能部分即来自潮汐和海洋水体。1.6降解污染物与防治病虫害红树林可吸收二氧化碳和其它有害气体，亦可净化水体中的汞等重金属元素、农药等。通过鸟类等动物与环境的复杂生态关系，还能有效地防治海岸生态环境病虫害。2全球气候变化对红树林生态系统的影响2.1栖息地的萎缩目前的海岸脆弱性研究多以气候变化作为主要的影响因素，但气候变化与其它影响因素结合起来可能会产生更大的风险。气候变化和海平面上升作为海岸系统的外部压力，人类活动作为海岸系统内部的主要驱动力，二者相互关联、相互影响的耦合作用使红树林的栖息地不断的萎缩。红树林在河口滩涂分布的潮差范围较小，其前方因全球气候变化引起的海平面上升，淹水时间的增加使其有后退分布的趋势，其后背受坚固的海岸建筑堤坝约束，再加上当前各国存在的沿海城市地面沉降明显，红树林在潮间带的栖息地日渐萎缩。2.2影响水文过程红树林湿地是发育于水陆过渡带的独特生态系统，具有重要的环境调节功能和生态效益。湿地生态水文由于对气候变化的高度敏感性和重要的反馈作用而倍受关注。气候变化影响下湿地系统的气候效应、环境效应和生态效应已成为国际气候系统及全球变化研究中最活跃的3领域之一。气候变化通过改变全球水文循环的现状而引起水资源在时空上的重新分布，导致大气降水的形式和量发生变化，对湿地生态系统的水文过程产生重要影响；同时，气候变化对气温、辐射、风速以及干旱洪涝极端水文事件发生频率和强度造成直接影响，从而改变湿地蒸散发、径流、水位、水文周期等关键水文过程，对湿地生态系统的结构和功能产生深远的影响。2.3生境酸化气候变暖会加速泉州湾区域大气沉降，包括加速碳、氮、硫沉降的速度等，其结果势必导致泉州湾红树林生境酸化。红树植物的生长与代谢、贝类及虾、蟹类等底栖生物的代谢过程与生活史、以及鸟类珍禽都会受到红树林生境酸化的负面影响。2.4富营养化红树林可生长在从完全海水到完全淡水的所有盐度环境，但是完全海水条件下红树植物的根系活力均比淡水条件下低，所以海水盐度对红树林的生长尤为重要。2.4.1湿地土壤固碳功能红树林湿地是陆地生态系统的重要组成部分，为全球及区域环境提供各种各样的生态系统服务功能，其中包括土壤固碳功能。由于其自身的特点，湿地在植物生长，促淤造陆等生态过程中积累了大量的无机碳和有机碳。加上湿地土壤水分过饱和的状态，具有厌氧的生态特性，土壤微生物以嫌气菌类为主，微生物活动相对较弱，所以碳每年大量堆积而得不到充分的分解，逐年累月形成了富含有机质的湿地土壤。2.4.2工农业废水的进入人为活动对湖泊固碳潜力也有重要的影响。我国东部人口密集，工农业生产活动发达，人类活动对湖泊的干扰较为明显，如围垦、水土流失、水利建设等，导致进入湖区的外源物质增多，沉积速率高。此外，大量的工农业废水进入湖泊造成湖泊的富营养化。2.4.3固堤植物的阻挠在沿海盐沼，大米草和互花米草是主要的植物类型。它们作为固堤造陆植物引入我国，如今已遍及沿海盐沼。涨潮水流经过植物群落后，水流能量大量减弱，水中所携带的大量颗粒物沉降，而在落潮初期的水流速度小，无法使滩面沉积物发生再悬浮，加大了沿海盐沼的沉积速率。2.5外来物种入侵海洋污损生物藤壶在人工红树植物秋茄植株上的分布具有一定的规律性，生境海水的盐度是限制其分布的重要生态因子之一。藤壶的附着与盐度呈现正相关关系。随着生境海水盐4度的下降，藤壶的附着总数量、各种藤壶的数量、藤壶最大附着层数均下降。2.6病虫害加剧2.6.1生理性病害红树林虽然是滩涂植物，但是也禁不起长时间在水中浸泡，尤其在幼龄期，根系不发达时，长时间的浸泡会导致植株死亡。全球气候变暖后，海平面的不断上升，致使红树林植物会有更长一段时间在水中度过，使红树的生长受到极大的威胁。2.6.2虫害幼龄时期红树植物抗逆性较差，容易受到虫害的威胁，会影响植株的生长和存活。其中危害性最大的虫害是发生在桐花树的毛颚小卷蛾（Lasiognathacellifera）及发生在秋茄的棉古毒蛾（Orgyiapostica）。，在一般情况下，一些有害生物在越冬时，会因为极端低温而导致种群密度急剧下降，翌年不会产生灾害。而由于暖冬，导致越冬基数逐年增加，从而极大产生危害。3红树林生态系统应对气候变化的对策人类活动对海岸带的影响可分为两大方面：一是人类活动影响全球环境和气候变化，进而引起全球海平面上升和滨海平原地面沉降，加剧了海岸系统风险发生的可能；二是人类活动正改变着海岸带和滨海平原的物理环境及其演进方向，包括水动力条件、沉积物输运、地貌形态的变化等。人类活动中的土地利用、城市建设、筑堤建闸、围海造地等导致河流入海水沙通量减小、海岸湿地面积缩减等诸多问题。面对这些问题，我们现在能做的只有促进公众参与湿地保护；科学规划、合理布局，有计划的开展退堤还滩造林工作；发展低碳经济，推行清洁生产，加强湿地污染的修复和治理；加强红树林病虫害及外来物种入侵的研究与监控工作；加强对红树林神态系统应对全球气候变暖的适应机理的研究等。参考文献：[1]韩维栋,高秀梅,卢昌义,等.中国红树林生态系统生态价值评估[J].生态科学,2000,19(1):40-46[2]李裕红.全球气候变化对泉州湾河口湿地红树林生态系统的影响及对策[J].海峡科学,2012(2):10-12[3]董李勤,章光新.全球气候变化对湿地生态水文的影响研究综述[J].水科学进展,2011,22(3):429-436[4]段晓男,王效科,逯非,等.中国湿地生态系统固碳现状和潜力[J].生态学报,2008,28(2):463-469[5]储金龙,高抒,徐建刚.海岸带脆弱性评估方法研究进展[J].海洋通报,2005,24(3):80-87[6]叶勇,谭凤仪,卢昌义.牲畜废水对两种红树植物幼苗的影响[J].应用生态学报,2009,14(5):765-770[7]林秀雁,卢昌义,王雨.盐度对海洋污损动物藤壶附着红树幼林的影响[J].海洋环境科学,2006,25(z1):25-285[8]张锦新,佘忠明,林俊雄,等.人工红树林的生长与病虫害防治的研究[J].生态科学,2006,25(4):367-370[9]兰竹虹,陈桂珠.南中国海地区主要生态系统的退化现状与保育对策[J].应用生态学报,2006,17(10):1978-1982[10]韦蔓新,何本茂.钦州湾近20a来水环境指标的变化趋势V．浮游植物生物量的分布及其影响因素[J].海洋环境科学,2008,27(3):253-257[11]曹飞,宋小玲,何云核,等.惠州红树林自然保护区外来人侵植物调查[J].植物资源与环学报,2007,16(4):61-66[12]刘蔚秋,黄雄飞,姜重臣,等.红树植物对养殖水体中营养盐和浮游植物的影响[J].海洋环境科学，2005,24(4):12-15[13]张乔民,于红兵,陈欣树.红树林生长带与潮汐水位关系的研究[J].生态学报,1997,17,(3):258-265[14]何本茂,韦蔓新.北海湾赤潮形成原因及机理[J].海洋环境科学,2009,28(1):62-66[15]常弘,廖宝文,张国萍,等.广州南沙红树林湿地鸟类群落多样性[J].应用与环境生物报,2012,18(1):30-34