全球变化生态学引论,全球变化生态学答案

h1全球变化生态学全球变化生态学h2•辅导答疑•群•讨论•点名•考试h3第一章引论全球变化生态学第二章气候变化相关国际会议、公约第三章气候变化相关国际重大研究计划第四章气候变化下的NGO和公司第五章生态学原理第六章生物与环境第七章种群第八章群落第九章生态系统第十章生物多样性h4第一章全球变化生态学引论h5参考资料•全球生态学:气候变化与生态响应作者：方精云出版社：高等教育出版社出版日期：2000年12月•《拨开迷雾》[美]伯顿·里克特著阎志敏译石油工业出版社2011年1月•全球变化科学导论作者:朱诚,谢志仁,申洪源等出版社:南京大学出版社出版日期:2003年10月•难以忽视的真相(美)阿尔·戈尔著，环保志愿者译湖南科学技术出版社2007年•2℃改变世界(日)山本良一，ThinktheEarthProject主编，王天民董利民王莹译，科学出版社2008年•聚焦——来自一个正在变暖的世界的讯息(美)利纳斯著，杨晋译，华东师范大学出版社2008年•全球变暖:毫无来由的恐慌(美)S.弗雷德·辛格丹尼斯·T.艾沃利著林文鹏王臣立译上海科学技术文献出版社2008年•全球气候变化——人类面临的挑战国家气候变化对策协调小组办公室中国21世纪议程管理中心著•寂静的春天(美)蕾切尔·卡森著，吕瑞兰李长生译，上海译文出版社2008年h61.1全球化与全球变化全球化•促进了产品、服务、劳动力、金融、资源及环境生产要素等的流动•扩大了人类活动的范围和影响程度，加深了全球环境变化全球变化•全球变化(Globalchange)：包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈地球系统的变化•全球环境变化(GlobalEnvironmentalChange)：涉及人类与环境的相互作用、影响和响应的全球变化•全球气候变化(GlobalClimaticchange)：地质历史时期或仪器观测的气候记录的变化•全球气候变暖(GlobalWarming)：指全球的平均气温逐渐升高的现象。1全球变化科学进展h7全球化的未来•主要体现在四个方面：国家之间差距减小、人口数量和结构发生变化、生态压力的增加以及国家独立性的消失。•国家之间差距减小：Sachs教授认为从工业化以来，一直到上世纪50年代，基本上是国家与国家之间差距增大的过程。二战以后，这种趋势就开始反向。随着全球化的进一步深入，可以预期的是国家与国家之间的差距会更小。要理解为啥这种趋势会发生变化，得先从这种差距产生的原因上谈起。这些原因主要有三点：科技、能源和政治，其中尤其重要的是科技。二战以后，发达国家与不发达国家之间科技水平的差距逐渐缩小（相对的），因此不发达国家利用发达国家积累的科技知识迅速发展，逐渐缩小与发达国家之间在经济上的差距。我猜这就是所谓的后发优势吧？世界经济版图也由原先的西欧和北美占主，逐渐呈现出多极的趋势，其中尤其明显的是以中国为代表的东亚地区。•人口数量和结构发生变化：全球人口持续增长，这会带来众多的问题。首先，人口增长会增加对水、粮食、矿产等资源的需求，这可能会增加国家之间以及国内的冲突。再者，世界各地人口增长的比例并不一致。比如：中亚北非等信仰伊斯兰教的区域人口增加率远远高于主要信仰基督教的西欧国家，其后果可能就是严重的宗教冲突。另外，随着生活水平的提高和医疗水平的改善，人口的年龄结构也发生了很大变化，很多国家都出现了老龄化的趋势。社会的养老负担会相应增加，这也意味着将来年青人肩上的担子可能更重了。除此之外，相应的人口问题还有男女比例失衡等。当然，这些具体到某个国家，情况可能有些差别。•生态环境压力：这方面的首要问题是全球变暖。全球变暖可能导致的海平面升高、极端天气增加、全球水循环变异等都会带来全球性的危害。这些危害会增加国与国之间冲突的可能。水资源、粮食资源的短缺与人口迅速增长之间的矛盾，也会进一步增加对环境的危害，受到危害的环境反过来会加剧这种矛盾。另外，可以预计生物多样性变差的趋势也会持续下去，很多潜在的基因资源等可能就这么流走了。•国家独立性减弱：随着全球化的深入，没有国家能够真正的独立于其他国家了，想要独善其身基本上是不可能鸟。比如现在在中东某个地方就有人在琢磨着如何在美国搞个恐怖袭击啥的呢，所以将来的趋势也是要加强国家之间的合作。没有国与国之间的良好合作，很多事情就难以成事。不过，从现在来看，国与国之间要这能好好合作，母猪都能上树。h8两次发现新世界•亚历山大远征与新世界的发现马其顿国王亚历山大（Alexandre·le·Grand，公元前356-前323）亚里士多德的学生首次建立版图横跨欧洲、亚洲、北非的帝国•地理大发现哥伦布（Columbus1451—1506年）意大利航海家，发现美洲世界地图的基本完成地理学—系列理论和方法的变革英国C.赖尔在《地质学原理》中﹐发展提出了均变论学说达尔文进化论h91.2全球变化科学•19世纪早期,地球生物圈(Biosphere)的概念•1927年,LeRoy和TeilharddeChardin首次提出人类圈(NoÊsphere)的概念•1955年举行的题为“人类在改变地球面貌中的作用”的研讨会上有关环境的全球概念得到、跨学科的回顾•1984年国际科学委员会(ICSU)第一次全球变化国际在加拿大渥太华召开•20世纪末期，“国际地圈生物圈计划”（IGBP）、“全球环境变化的人文因素计划”（IHDP）、“世界气候研究计划”（WCRP）和国际生物多样性计划（DIVERSITAS）及全球气候、海洋及陆地观测系统（GCOS）（GOOS）（GTOS）建立•20世纪末期，联合国气候变化框架公约、京都议定书、蒙特利尔议定书签订h101.3全球变化的证据什么是全球变化？陈宜瑜等认为全球变化是一门集成学科,以“地球系统”为研究对象,将大气圈、水圈、岩石圈和生物圈(包括人类自身)视为一个整体,探讨由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线形多重耦合的地球系统的运行机制。h11h12气候变化：主要表现为全球变暖•在北极地区发现了喜爱温水环境的蓝贻贝；该软体动物通常生活在法国和美国东岸之类的温暖水域；•挪威斯瓦尔巴群岛附近的海面冰层融化带伸展到了近250年来的最北区域•近年来，居住在加拿大北部的因纽特人行走在海面的冰层上，会发生因冰太薄而掉下去的事件，而从前冰层是非常牢固的；•在北欧的斯堪的纳维亚地区，桦树生长的区域正在向北扩展；•武素功发现：长江源头格拉丹东地区的岗加曲巴冰川，1970-90年20年后退达500米；1991到2004年估计冰川大体上退缩了750米，退缩速度提高一倍；•中国冰川面积近40年平均减少了7%，目前冰川年融水径流量相当于一条黄河。h13•18611861年以来，全球的气温变化趋势年以来，全球的气温变化趋势•2020世纪气温增幅最大的两个时期。世纪气温增幅最大的两个时期。h14全球温度变化全球温度变化--区域差异区域差异来源：来源：IPCCIPCC第三次评估报第三次评估报告告h15其他气候变化的结论其他气候变化的结论气温和海温1950-1993年期间，陆地表面的日最低气温以每十年0.2℃的速度递增，超过日最高气温递增速度的两倍。使中高纬度许多地区的无霜期加长；海平面温度的上升速度是陆地表面平均气温上升速度的一半；对流层气温20世纪50年代以来，地表以上8km的大气层平均每10年增温0.1℃。降水20世纪北半球中高纬度大陆地区，每十年的降水量很可能增加了0.5-1%。热带地区可能每十年增加了0.2-0.3%。而亚热带地区可能减少了0.3%；h16温室气体的含量与作用温室气体的含量与作用温室气体–包括CO2、CH4、N2O、CFCs（氟氯化碳）、O3，只占大气组成的1%；还有H2O（约1%）–靠吸收地面红外辐射起到增温作用–没有温室气体，地表温度-18℃；目前温度15℃，温室气体增温33℃各种温室气体增温作用的相对大小–CO2:60%–CH4:15-20%–N2O,CFCs,O3:20%h17温室效应示意图h18h19温室气体的变化：大气CO2浓度增加的纪录•根据美国冒纳罗亚气象台的记录显示：–最近大气中二氧化碳平均浓度达到379ppm，比一年前上升了3ppm，创下历史新高；–而过去10年中大气二氧化碳含量年平均增长幅度为1.8ppm；–50年前，大气二氧化碳含量平均每年仅增1ppm；•有关研究显示，在人类尚未进入工业化时代和大规模使用矿物燃料之前，地球大气中的二氧化碳浓度保持在280ppm左右；•由联合国环境规划署等建立的政府间气候变化专业委员会曾预测说，如果各国不采取行动遏制温室气体排放，大气中二氧化碳浓度到2100年将达到650至970ppm。h20近千年来大气CO2浓度的变化h214545万年以来大气二氧化碳浓度的变化万年以来大气二氧化碳浓度的变化目前的目前的COCO22浓度是浓度是4242万年的最大值万年的最大值h22过去1000年大气甲烷和N2O浓度的变化甲烷氧化亚氮h23过去过去400400年大气中气溶胶浓度的变年大气中气溶胶浓度的变化化h24h25h26h27近年来臭氧问题有所缓解1987年国际社会签署的保护臭氧层公约《蒙特利尔议定h28自1700年至1980年，自然生态系统占地从95%减少到65%；人工生态系统占地则从5%增加到35%土地利用土地利用//土地覆被的变化土地覆被的变化其他林地草场耕地农田扩张农业文明约有1万年的历史，但耕地增长速度缓慢。耕地的扩张主要发生在1850年以来的140年间，最近90年来全球耕地面积增加了一倍；林地减少过去140年间，拉丁美洲林地面积减少了28%；南亚和东南亚减少了34-38%；城市扩张总面积只占陆地总面积的1%左右，但发展迅速。h29h30h31世界主要热带国家80-90年代森林面积减少h32h33森林减少的原因森林减少的原因转化为农业迁移农业转化为灌丛h34正在消失中的绿色宝库我国森林资源遭到破坏的原因：（1）集中过伐，消耗量大于生长量；（2）计划外采伐量大；（3）森林火灾及病虫害损失大；（4）毁林开荒和滥伐现象极其严重。h35h36h37h38h39h40h41h42h43h44h451.3全球变化的影响变化的影响可能的影响健康天气原因的死亡现象传染病森林群落结构地理分布健康和生产力水资源水量水质用水竞争海岸带沿岸侵蚀沿岸土地淹没沿岸城乡保护的成本自然生态区物种和栖息地的丧失农业作物产量灌溉用水的需求变化气候变化气温降水海平面上升h46生物多样性减少生物多样性减少BiodiversitylossBiodiversityloss1)物种多样性减少Speciesdiversity：世界物种总数约500～3000万种（已被陈述140万种），近百年兽类减少150种。2)生态系统多样性减少Ecosystemdiversity：森林、草原、湿地、水生生境遭受破坏。3)遗传多样性减少Geneticdiversity。生物多样性减少的后果为：(1)破坏生态系统的结构与功能；(2)影响人类食物来源；(3)影响人类对疾病斗争（人类60％主要依据野生植物为药品）；(4)影响生产原料供给。h47物种的减少物种的减少•动物正以自然界正常速率的一百至一千倍的速度永久地消失。•在世界范围内，特别是在热带雨林中，动物的生命受到严重威胁。热带雨林只占陆地面积的10％，呈窄的带状分布，其中生活了现今生物的一半以上。•雨林正在以很快的速度消失。在今后的50年中，大部分热带雨林很可能永远消失。如果雨林遭到破坏，多达300万种的大小动物可能随之绝灭。城市扩张、污染、耕种、放牧和伐木毁坏了数千种动物赖以生存的荒野，是导致物种灭绝的主因h48哺乳动物鸟类灭绝的种数50201600-16491650-16991700-17491750-17991800-18491850-18991900-1959有关生物多样性，人类现有的知识最少。拿热带雨林来讲，生活在地球上的所有生物物种中，十种之中有六种来自热带森林，而科学家所能认识的只不过3/10。物种的减少物种的减少h49栖居区：欧洲中部灭绝：1627年猎杀原因：肉栖居区：非洲灭绝：1883年猎杀原因：皮毛栖居区：新英格兰至美国东海岸南部灭绝：1932年猎杀原因：肉野牛斑驴石南鸡几种猎杀灭绝的动物h50•袋狼是像狼的有袋类，背上有条纹，颌骨很有力。最后一只袋狼死于1936年。•几万年来，它们是塔斯马尼亚岛的主要捕食动物。但是当英国人在这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火。随着供它们栖居的荒野变小，袋狼消失了。在世界各地，其他岛屿上的捕食动物也遭到了类似的命运。袋狼h51气候变化的影响•雪被和冰被–卫星资料显示，1960年代末以来，全球雪被面积很可能减小了10%；–地面观测显示，20世纪北半球中高纬度地区湖泊和河流封冻期很可能缩短了半个月；–极地以外的高山冰川在20世纪出现广泛的消退现象；–1950年代以来，北半球春夏海冰范围减小了10-15%。最近几十年，北极海冰的厚度在夏末秋初可能减薄了40%。•海平面上升，海洋热储增加–20世纪全球平均海平面上升了0.1-0.2m；–1950年代以后海洋热储增加h52气候变化的影响－海岸带气候变化的影响－海岸带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；上升100cm，受灾人口将达到11800万(没有考虑人口增长的因素)Source:CIESINh53过去过去4545万年冰期、间冰期海平面的万年冰期、间冰期海平面的变化变化当前海平面h54气候变化的影响－作物产量气候变化的影响－作物产量Source:www.meto.gov.uk/sec5/CR_div/Brochure97/h551.4全球变化科学是怎样产生的？变化科学是怎样产生的？h56h57h58h59h60h61h62h63h64h65h66h67a—只考虑自然强迫：太阳辐射、火山活动；b—只考虑人类活动强迫：温室气体、硫化物气溶胶；c—上述两类因素同时考虑。气候变化原因：模型拟合气候变化原因：模型拟合h681.5全球变化科学的研究对象、目变化科学的研究对象、目标和主要的科学问题标和主要的科学问题h69h70h71h72h73h74h75h76h771.6全球变化科学的性质、特点和变化科学的性质、特点和研究方法研究方法h78h79h80h81h82谢谢！谢谢！