全球变化和生物多样性-people,environmen

生物多样性保护导论解焱中国科学院动物研究所国际野生生物保护学会内容和时间1.9月10日：生物多样性概念、价值和重要性2.9月17日：生物多样性现状和致危因素3.9月25日：国内、国际相关保护组织和法规体系介绍；动物福利介绍4.10月8日：全球变化和生物多样性5.10月15日：生物入侵6.10月22日：物种濒危机制和濒危等级评估标准；生物多样性信息收集、管理和分析内容和时间7.10月29日：中国生物地理区划和生物多样性特点11月5日：出差8.11月12日：生态系统恢复原理和基础9.11月19日：就地保护和自然保护地管理10.11月26日：异地保护有可能中间还会遇上我出差，将做相应调整授课方式•随时穿插提问和回答•分组辩论，并写观察门类的报告•评分：–50％：阅读一篇英文的生物和气候变化关系的论文，摘录英文重要内容，并翻译为中文，中文2000字左右（11月19日以前提交）–40％：个人物种观察笔记和保护评论（记录10种以上自己观察到的北京当地物种，10月15日以前）–10％：课堂报告、小组辩论的现场表现–无故缺课的扣分•作业提交给助教张伟[e-mail]今日演讲和辩论安排•演讲人：汪芳•辩论题目：5.气候变化对生物多样性是有利还是有害？•辩论人•正方：刘庆艳、于锐、田修源、刘丽霞、张仁意•反方：唐雅麦、曹倩、孔波、周山、傅燕艳生物多样性保护导论4：全球变化和生物多样性解焱中国科学院动物研究所国际野生生物保护学会全球变化（GlobalChange）的定义•问题一：什么是全球变化？全球变化（GlobalChange）的定义•全球变化是指改变我们的生物、社会和体制等环境的各种因素，主要人为因素。这些因素正在导致物理性或者生物性的改变，例如气候变化或海平面上升•可能是受社会和经济因素的驱使，例如人口增长，对食品需求的增加；•或者由于新的管理政策导致，例如权力下放和共同管理等。•总之，这些新趋势改变了整个大环境，也增加了我们管理地球上最珍贵地区的不确定性。生物物理变化BiophysicalChange•问题2：有哪些全球性的生物物理变化？•气候变化ClimateChange•海平面上升SeaLevelRise•栖息地丧失和片断化HabitatLossandFragmentation•外来入侵种InvasiveAlienSpecies•陆地水资源变化In-landWaterChange全球气候变化历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用•南美洲最南端的开花植物有四五十种和北美洲和欧洲的相同，甚至与欧洲更相似•美洲赤道地区的高山上，有大群独特的属于欧洲属的物种•非洲的阿比西尼亚山上，生长着几种欧洲特有的类型和少数好望角植物的代表类型•爪哇高山上采集的植物好像是欧洲丘陵上的植物•婆罗洲山顶上生长的植物竟然代表了澳洲的特殊类型•澳洲南部山上有欧洲的物种历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用•全世界热带地区的高山上生长着的某些植物，和南北温带平原的植物是同种或同一个物种的变种。历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用•海洋生物也有类似情况•新西兰的甲壳动物和英国的非常相似•新西兰和欧洲有25种海藻是相同的，但在它们中间的热带海洋里却没有这些海藻历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用•例如第四纪冰川•但北半球经受冰期严寒的时候，南半球实际上是温暖的。南北冰期交替•这个过程是目前物种分布格局形成的重要因素全球气候变化GlobalClimateChange•现在的气候变化是指什么？•气候变化是指自1900年代以来发现的地球上气候的变化。最近我们看到的和预计今后80年将发生的变化，主要是由于人类的行为引起而非自然变化。•莱索托的Thaba-Tseka村。因为降雨要么过早，要么过晚，所以莱索托境内崎岖山区的庄稼不断减产。还有大冰雹和龙卷风。过早出现的霜冻冻死了大部分在前一段奇怪的天气中幸存的玉米苗。•村里的老人都相信宇宙已经乱套了。他们说：“上帝一定是对我们发怒了，但是我们不知道为什么。”•这个村庄和其他近四百万非洲人正面临被饿死的危险，他们可能是全球气候变化的首批牺牲品之一……Observedchangesin(a)globalaveragesurfacetemperature;(b)globalaveragesealevelfromtidegauge(blue)andsatellite(red)dataand(c)NorthernHemispheresnowcoverforMarch-April.Alldifferencesarerelativetocorrespondingaveragesfortheperiod1961-1990.Smoothedcurvesrepresentdecadalaveragedvalueswhilecirclesshowyearlyvalues.Theshadedareasaretheuncertaintyintervalsestimatedfromacomprehensiveanalysisofknownuncertainties(aandb)andfromthetimeseries(c).FromIPPC(2007)809010011012013020304050-0.5-0.5-0.3-0.3-0.1-0.10.10.10.30.30.50.50.70.7中国年平均最低气温（TN）趋势（C/10a）分布图（1951—1999）近50年来，我国北方地区最低气温显著升高，暖冬年份连续出现。中国气候变化Projectedsurfacetemperaturechangesforthelate21stcentury(2090-2099).Themapshowsthemulti-AOGCMaverageprojectionfortheA1BSRESscenario.Alltemperaturesarerelativetotheperiod1980-1999.FromIPPC(2007).问题：为什么气候会变暖？温室效应GreenhouseEffect•温室气体使地球保持温暖•如果没有温室气体，地球会比现在低30度•大气的99%由78%氮气nitrogen和21%氧气oxygen组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。温室气体GreenhouseGases•问题：温室气体有哪些？•在剩下的1%左右的大气中有小部分：–二氧化碳Carbondioxide–甲烷Methane–一氧化二氮Nitrousoxide–臭氧Ozone–水蒸汽Watervapour–卤烃Halocarbons温室气体GreenhouseGasesGlobaldistributionoflargestationarysourcesofCO2SRCCSFigureTS-2a•问题：什么原因造成温室气体增加？•温室气体增加的原因–煤、石油和天然气燃烧后产生二氧化碳–森林破坏降低了植被的二氧化碳吸收能力•温室气体状况–CO2浓度现在大约比自然状况高30-35%–甲烷、一氧化二氮–25%的商业性能量消耗来自交通人类活动产生了过多温室气体•政府间气候变化调查组TheIntergovernmentalPanelonClimateChange(IPCC)（1988）•2001，其第三次评估报告估计到世纪末，全球气温将升高1.4℃~5.8℃.•获得2007年诺贝尔和平奖IPCC关于气候变化的陈述•Mostoftheobservedincreaseinglobalaveragetemperaturessincethemid-20thcenturyisverylikelyduetotheobservedincreaseinanthropogenicGHGconcentrations.•2001，最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的mostofthewarmingobservedoverthelast50yearsislikelytobeattributabletohumanactivities.•1995，可辨别的人类对气候的影响discerniblehumaninfluenceontheclimateIPCC关于气候变化的陈述FromIPPC(2007)Thelong-termriskstouniqueandthreatenedsystems•A1-2°Cincreaseinglobalmeantemperatureabove1990levelsposessignificantriskstomanyuniqueandthreatenedsystemsincludingmanybiodiversityhotspots.•Anincreasingriskofspeciesextinctionandcoralreefdamageisprojected.Approximately20-30%ofplantandanimalspeciesassessedsofararelikelytobeatincreasedriskofextinctionifincreasesinglobalaveragetemperatureexceed1.5-2.5°Cover1980-1999levels.FromIPPC(2007)Thelong-termriskstouniqueandthreatenedsystems•Coralsarevulnerabletothermalstressandhavelowadaptivecapacity.Increasesinseasurfacetemperatureofabout1-3°Careprojectedtoresultinmorefrequentcoralbleachingeventsandwidespreadmortality.•IncreasingvulnerabilityofindigenouscommunitiesintheArcticandsmallislandcommunitiestowarmingisprojected.FromIPPC(2007)•全球温度在过去300年上升超过了0.7℃，因此气候变化已经发生。20世纪温度增加了0.5℃。最严重的变暖发生在1910—1940年间和1976年至今。•最近1000年内，90年代是最温暖的，5个最温暖的年度有4个发生在90年代。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年。1995年是225年以来炎热天数最多的一年，超过20℃的天数为26天。而冷天的数量（平均温度低于0℃）则从20世纪以前的每年15—20天，减少到最近几年每年大约10天。关于全球气候变化的关键点：•2007年９月１６日，美国国家冰雪数据研究中心报告说，北极海冰覆盖面积已经缩减，达到有记录以来的最低值。2008年３月，美国的卫星观测显示，北极历史最久、最厚的“老冰”正不断缩减。这些“终年海冰”曾经覆盖北极５０％至６０％的面积，但今年３月的覆盖面积还不足３０％。一些科学家甚至预测，未来５年到１０年内，北极可能出现夏季无冰的极端情况。关于全球气候变化的关键点：•气候变化导致全球海平面在过去100年中平均上升了0.1~0.2米。20世纪，平均每年上升1~2毫米，预计1999—2100年，上升0.09~0.88米，比20世纪高2～4倍。•世界大部分地区降雨明显增加，北半球的中高海拔区每10年增加0.5％~1％，严重降雨事件发生率增加了2％~4％。亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。关于全球气候变化的关键点：•目前已有清楚的迹象表明生物多样性开始在对全球气候变化作出反应•有哪些反应？•生物多样性对全球气候变化的反应包括–地理分布的改变–生理发生改变–生活周期发生改变–迁徙习性和栖息地发生改变–生存能力降低全球气候变化和生物多样性•生物学的改变–蛙类提早产卵–蝴蝶分布区向北方扩展–英国的鸟类卵孵化速度加快–东欧的树木提早开花•一些生物多样性