书城科普读物青少年身边的环保丛书:人类危机之温室效应
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第15章 温室效应对生物多样性的影响(2)

这里除了珊瑚,还生活着1500多种热带鱼、4000多种软体动物、50多种棘皮动物和其他各种海洋“居民”,形成了一个复杂的珊瑚礁生态系统。当然,这些厚达几百米的礁体,不是短期内形成的,而是数以亿计的珊瑚虫历经几万年慢慢建成。从考古学家的研究成果中,我们得知,珊瑚礁已经在地球上存在了几亿年之久。然而,这一生态系统却遭遇重大冲击。

1997年是国际珊瑚礁年,1998年是国际海洋年,全球的珊瑚礁却在这两年面临了大量白化和死亡的空前危机。根据国际珊瑚礁学会的统计,全世界至少有50个国家的珊瑚礁发生大量白化的现象,珊瑚白化的范围非常广,遍及太平洋、印度洋及大西洋的主要珊瑚礁区,而且从潮间带一直延伸到水深20米处,几乎所有的石珊瑚和软珊瑚都遭殃,同时也波及海葵、海绵、海鞘等生物。许多地区从海面或从卫星影像上,就可清楚看出海底一大片惨白的景象,珊瑚严重白化的惨状,令人触目惊心。1998年的珊瑚礁白化事件,共导致全球16%的珊瑚礁死亡,经过10多年的观察,到目前为止,这些死亡礁区也还没有回春。然而,更加耸人听闻的是,澳大利亚昆士兰大学海洋研究中心主任的一份长达350页的调查报告指出,大堡礁的珊瑚将会消失!此前,他应昆士兰旅游局及世界自然生物基金会的邀请,就海水温度上升对大堡礁的影响进行了2年研究。他的报告强调,这种消失命运几乎无可挽回,美丽的珊瑚礁因为即使海水温度只上升1℃也会出现上述情况,而21世纪的海水温度估计将会上升2℃~6℃。目前没有证据显示珊瑚能迅速适应海水温度的上升,而依靠珊瑚生活的其他海洋生物也会随珊瑚的死亡而愈来愈少,甚至绝种。

报告说,按最乐观的假设,大部分珊瑚将于21世纪中期消失,只有大约不到5%的大堡礁珊瑚礁仍将存活,而那些生活在珊瑚群中的五颜六色的鱼类也将消失。海水温度上升令珊瑚褪色并死亡,取而代之的是大片不太吸引人的水草。

那么,是什么原因让珊瑚礁褪去了鲜艳的色彩?是什么导致了珊瑚铅华褪尽?那些色彩斑斓的珊瑚是否要从人类的眼前消失?

白化的珊瑚礁影响珊瑚白化的重要因素主要有海水温度的异常(过高或过低)、太阳辐射与紫外线辐射、海水盐度的偏离、珊瑚疾病、海洋污染、长棘海星的爆发、人类的过度捕鱼和全球CO2浓度升高等。其中,海洋表面水体温度的异常升高为珊瑚白化的主要因素。

珊瑚对生长环境有非常严格的要求,适合珊瑚生长的水温一般在18℃~30℃,最适水温为26℃~28℃。石珊瑚在16℃~17℃时就停止摄食,13℃时则将全部死亡。

很多室内研究表明32℃为珊瑚的亚致死温度,34℃为珊瑚的致死温度。在34℃条件下,一般持续24小时后珊瑚即出现白化。

随着大气二氧化碳浓度的不断升高,在过去100年内很多热带水域水温升高了1℃,预计到2100年水温将再升高1℃~2℃。澳大利亚资深科学家预测到2050年,很多地方热带海域的水温每年中将有多次达到1998年那样的高温。

由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳,海水正在逐渐变酸。这种变迁对海洋生态系统和依靠珊瑚礁旅游的海洋经济构成灾难性后果——现在还无法逆转。

搬家的植物

由于气候变化,山地生态系统正经历着一场植物群落的大“混搭”。随着地球高山上的温度变得越来越热,植物种群踏上了漫长的“搬家”之路——平均每10年向上转移10米。由于不同的植物迁移的速度存在差别,因此整个山坡植物群落的构成正在经历着变化,并且有可能向着绝灭的方向发展。

当全球变暖来临时,高山上的植物群和动物群特别容易受到影响,并且随着世代的延续,动植物生存范围的上下边界一直向山体的上端转移。法国巴黎科技研究院的植物生态学家通过分析长达1个世纪(1905~2005)的不同植物的调查数据,绘制了171个物种的迁移地图。

总体来说,植物理想的生存范围已经上移了,并且速度很快。与全球平均温度的变化状况相比,这种向上的爬升与法国山地气温戏剧性的增加——在20世纪大约升高了0.6℃——有着惊人的吻合。除此之外,各种植物都在按照不同的步伐转移它们的生长范围:仅在高山上存在的物种——例如阿尔卑斯山野花——转移得最快,而一些能够在海拔较低的地区生长的物种——例如常见的桧属植物——则显得没有那么着急。同时,生命周期较短的植物——包括草和药草——要向上爬得快一些,将那些成熟缓慢的树木——例如银枞——远远地抛在了身后。研究人员断言,这种不同的迁移速度意味着气候变化正在“撕裂”山坡物种之间脆弱的联系。

2006年冬天对于俄罗斯的首都莫斯科来说是和以往不同的年份。

这一年莫斯科的气温持续走高,出现了多年不遇的暖冬气候。莫斯科气象部门12月15日公布的数据表明,当天日间莫斯科的气温高达8.6℃,创造了冬季气温的最高纪录。

俄罗斯气象局局长助理说,莫斯科冬天气温的反常不仅在于创下历史新高,而且高温天气持续的时间长。她说:“这在莫斯科市有气温记载以来的120年中还是头一次。”

俄科学院地理研究所副所长指出,俄罗斯部分地区反常的暖冬天气导致动植物出现反常反应,应该冬眠的熊不钻入洞穴,仍然精力充沛。水鸟和长颈鹿也纷纷在露天里嬉戏,而通常在这个季节躲进温室中的灰狼和美洲豹也在室外活动。候鸟迟迟不飞往南部地区越冬,不少植物提前发芽甚至开花。

同时,莫斯科市还没有出现往年常见的雪景,公园内仍然绿草茵茵,灌木丛枝头抽出了幼芽,林中的树墩上也长出了一簇簇野生蘑菇。

北移的植被带

油松

预计至2030年,我国主要用材树种兴安落叶松适宜分布区的南界将北移约0.1~2.7个纬度,北界、东界和西界的变化不大。至2030年,适宜面积约减少9%。林区内,小兴安岭中部适宜区将缩小约10%,大兴安岭西北部地区的适宜范围将增加。

生长在我国长白山、完达山和小兴安岭地区的珍贵用材树种红松,大约气温每增加1℃,最适分布区下限上升100~150米,上限上升150~200米,南界向北退缩1~2个纬度,使红松适生面积迅速减小。然而北纬50°以北地区在气温增加1℃~2℃时将变得有利于红松生长,西界略有向西扩张;但当温度升高3℃时,西界迅速东移至北纬45°以南,整个东北适宜红松稳定生长的区域就仅仅局限于长白山的部分山地。

油松是我国特有的针叶树种。气候变化后,整个油松极限分布区将出现不十分明显的北移,低海拔区域的油松所受的影响较大。当前气候条件下分布较连续的山区,将变成破碎的岛状分布。在东北区海拔高约180~1260米,以及西南区570~1000米处,油松分布可能消失。到2030年适宜油松分布的面积将减少90%。

杉木是我国特有的重要用材树种。主要分布于南岭山地和雪峰山区,预计到2030年杉木的极限分布将有不同程度的变化,西界将明显东移约0.2~2.3个经度,北界将南移约0.1~0.9个纬度,南界将北移约0.1~0.5个纬度,东界变化不大,适宜杉木生长的面积减少约2%。其中,杉木中心分布区将明显收缩,约减少8%的面积。

马尾松是我国南部森林面积最大、分布最广、数量最多的用材树种,在南方各省区的森林蓄积量中马尾松约占1/2。预计到2030年,极限分布范围北界将南移约0.3~1.6个纬度,南界北移约0.2~3.4个纬度,西界东移约0.7~1.1个经度,东界变化不大,其中长江以南地区变化较大。适宜面积约减少9%。中心分布区将明显收缩,约减少13%。

珙桐为我国特有的珍贵树种,受第四纪冰川影响而濒于绝迹,仅在我国四川、重庆、湖北、贵州、云南等省份尚有幸存,预计到2030年分布区东界约西移0.2~1.3个经度,北界仅东段南移0.2~0.7个纬度,西界北段变化不大,仅中南段东移约0.3~1.9个经度,南界变化不大。云南境内的珙桐变化较大,其北界约南移0.1~1.4个纬度;西部将呈星散状分布。气候变化后适宜分布面积约减少20%。

秃杉在四川、重庆、湖北、贵州、云南、西藏等省(自治区、直辖市),呈间断分布。预计到2030年,适宜秃杉分布的面积将有大幅度减少,减少的面积约为当前气候条件下适宜面积的57%。

总之,全球变暖将对我国植被的水平分布及垂直分布、面积、结构及生产力等产生很大影响。气候变化将改变植被的组成、结构及生物量,使森林的分布格局发生变化,生物多样性减少等等。据研究,到2030年,除云南松和红松分布面积有所增加(12%和3%)外,其他物种的面积均有所减少,减少幅度为2%~57%。

地球生态系统中物种之间的关系是非常微妙的,也是多种多样的。由于生物发育规律的改变,有可能使在长期进化中建立起来的物种间关系发生改变,使一些物种面临着灾难。英国有一项研究显示,大山雀是迁徙的鸟类,每年春季迁飞到英国进行繁殖,所依靠的食物是英国当地的春季开花结实的植物果实。由于近年来的气候增暖,当它迁飞到达英国时,那些植物早已开花结实,可供采食的果实大大减少,造成了这种鸟的种群数量在近年来急剧下降。所以,在气候变化的影响下,生物种要么适应气候变化而改变与其他物种的关系,要么面临着灭绝的风险。IPCC在第四次评估报告中认为,当温度再上升1℃~3℃,大约30%的物种面临着灭绝的风险。

巨嘴鸟

又名巨嘴鸟,属巨嘴鸟亚目的鸟类动物,有6属34种。体长约67厘米,嘴巨大,长17~24厘米,宽5~9厘米,形似嘴刀。嘴非常漂亮,上半部黄色,略呈淡绿色,下半部呈蔚蓝色,喙尖点缀着一点殷红。眼睛四周镶嵌着天蓝色羽毛眼圈,胸脯橙黄色,脊部为漆黑色。色彩艳丽和惊人的大喙使其观赏价值极高。主要以果实、种子、昆虫、鸟卵和雏鸡等为食。以树洞营巢。主要分布在南美洲热带森林中,尤以亚马孙河口一带为多。