第一节全球变化 ■全球变化的内涵及全球变化生态学 ■全球变化的主要内容 ■全球变化的生态后果 ■减缓全球变化的途径
第一节 全球变化 ◼ 全球变化的内涵及全球变化生态学 ◼ 全球变化的主要内容 ◼ 全球变化的生态后果 ◼ 减缓全球变化的途径
全球变化的概念: 全球环境变化(简称全球变化,G66 al Change)是指由 于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异 乎寻常的人类生态环境的变化。 全球变化的研究是以气候变化为核心展开的,目前国 际公认的全球变化研究,是由三个相互独立、相互依存的 科学计划组成:以研究气侯系统中物理方面问题为主的世 界气侯研究计划(WCRP);以研究地球系统中的生物地球化 学循环及过程为主的国际地圈生物圈计划(GBP);以了解 导致全球环境变化的人类因素为主的全球环境变化的人类 因素计划(IHDP)
全球变化的概念: 全球环境变化(简称全球变化,Global Change)是指由 于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异 乎寻常的人类生态环境的变化。 全球变化的研究是以气候变化为核心展开的,目前国 际公认的全球变化研究,是由三个相互独立、相互依存的 科学计划组成:以研究气候系统中物理方面问题为主的世 界气候研究计划(WCRP);以研究地球系统中的生物地球化 学循环及过程为主的国际地圈生物圈计划(IGBP);以了解 导致全球环境变化的人类因素为主的全球环境变化的人类 因素计划(IHDP)
全球变化生态学: 研究全球变化的生态过程、生态关系、生态机制、生态 后果及生态对策的科学。 目前的全球变化生态研究是关于区域及全球变化趋势、 原因、机制和效应的研究,其目的在于探索由于人类活动所 引起的全球变化对人类赖以生存与持续发展的陆地生态系统 与人类生存环境的作用及其反应,以期找出应对的策略,最 大限度地减小全球变化的不利影响,使地球朝着有利于人类 生存与持续发展的方向发展
全球变化生态学: 研究全球变化的生态过程、生态关系、生态机制、生态 后果及生态对策的科学。 目前的全球变化生态研究是关于区域及全球变化趋势、 原因、机制和效应的研究,其目的在于探索由于人类活动所 引起的全球变化对人类赖以生存与持续发展的陆地生态系统 与人类生存环境的作用及其反应,以期找出应对的策略,最 大限度地减小全球变化的不利影响,使地球朝着有利于人类 生存与持续发展的方向发展
N 全球变化之Gaia假说: Gia是一个由地球生物圈、大气圈、海洋、土壤等各部 分组成的反馈系统或控制系统,这个系统通过自身调节和控 制而寻求并达到一个适合于大多数生物生存的最佳物理一化 学环境条件。这个系统的关键是生物,特别是微生物,因为 早在动、植物出现以前,微生物统治了地球生命历史的80% 以上的时间。地球表层的复杂性和多样性主要是由于生命和 通过生命活动而表现出来,而地球表层系统的复杂性和多样 性决定了它的可自我调节、自我控制的功能。假如地球上的 生物消失,那么Gaia也就消失,地球环境就会大变样,最终 会变成象其他无生命行星表面那样的不稳定状态
全球变化之Gaia假说: Gaia是一个由地球生物圈、大气圈、海洋、土壤等各部 分组成的反馈系统或控制系统,这个系统通过自身调节和控 制而寻求并达到一个适合于大多数生物生存的最佳物理-化 学环境条件。这个系统的关键是生物,特别是微生物,因为 早在动、植物出现以前,微生物统治了地球生命历史的80% 以上的时间。地球表层的复杂性和多样性主要是由于生命和 通过生命活动而表现出来,而地球表层系统的复杂性和多样 性决定了它的可自我调节、自我控制的功能。假如地球上的 生物消失,那么Gaia也就消失,地球环境就会大变样,最终 会变成象其他无生命行星表面那样的不稳定状态
基于Gaia假说的新地球观: ■由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成的地球表层部分 是一个远离物理学和化学平衡的开放巨系统,其中心是 生物圈; ■ 地球表层系统在地球上已存在了38亿年,生命活动几乎 贯穿整个地质历史,地质历史实质上是生物圈与其它圈 层相互作用、协同进化的历史; ■自生命诞生以来80%以上的时间里,环境的调控者主要是 以蓝细菌为主的单细胞生物,多细胞生物仅在维持大气 圈和水圈成分的同时,加速了地球表面的物质循环强度 和能量储量,近两千年来,人类改造环境的能力才迅猛 提高; ■人类社会或人类文化系统已成为地球表层系统内的一个 特殊组成部分,随着人口的增加,人类迅速演变成单一 优势的成分,地球表层系统的未来状态越来越依赖于人 类社会的自觉行为
基于Gaia假说的新地球观: ◼ 由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成的地球表层部分 是一个远离物理学和化学平衡的开放巨系统,其中心是 生物圈; ◼ 地球表层系统在地球上已存在了38亿年,生命活动几乎 贯穿整个地质历史,地质历史实质上是生物圈与其它圈 层相互作用、协同进化的历史; ◼ 自生命诞生以来80%以上的时间里,环境的调控者主要是 以蓝细菌为主的单细胞生物,多细胞生物仅在维持大气 圈和水圈成分的同时,加速了地球表面的物质循环强度 和能量储量,近两千年来,人类改造环境的能力才迅猛 提高; ◼ 人类社会或人类文化系统已成为地球表层系统内的一个 特殊组成部分,随着人口的增加,人类迅速演变成单一 优势的成分,地球表层系统的未来状态越来越依赖于人 类社会的自觉行为
N 引起全球变化的根本原因在于全球性人 口的增长,人类活动主要从三个方面引起全 球变化: (1)N循环的改变; (2)土地利用和土地覆盖的改变; (3)大气C0,浓度的改变
引起全球变化的根本原因在于全球性人 口的增长,人类活动主要从三个方面引起全 球变化: (1)N 循环的改变; (2)土地利用和土地覆盖的改变; (3)大气CO2浓度的改变
人口增长 土地利用和 大气成分的变化 覆盖的变化 生物多样 土地荒漠化 气侯变化 性的变化 全球变化的主要内容及其关系
人口增长 土地利用和 覆盖的变化 大气成分的变化 生物多样 性的变化 土地荒漠化 气候变化 全球变化的主要内容及其关系
全球性人口增长: 从1850年到现在的近 12「国发达地区 国发展中地区 150年中,世界人口由10 10 亿增加到60亿。巨大的 8 人口压力是全球变化的主 6 人4 要驱动因子,有效地控制 世界人口增长已成为解决 地球环境问题的关键。 175018001850190019502000205021002150 年份
全球性人口增长: 从1850年到现在的近 150年中,世界人口由10 亿增加到60亿。巨大的 人口压力是全球变化的主 要驱动因子,有效地控制 世界人口增长已成为解决 地球环境问题的关键
土地利用和土地覆盖的变化: 土地覆盖表示土壤植被系统的结构;而土地利 用表示人类利用土地覆盖的方式。最重要的土地覆 盖变化是森林转变为农田;最显著的土地利用变化 是农业对土地的集约管理。 土地利用和土地覆盖的变化对生态系统结构和 功能的影响主要体现在土著种减少和外来种引入、 土壤碳和养分的丧失、植被生产力的变化、增加温 室气体向大气的排放以及对区域气候的直接影响
土地利用和土地覆盖的变化: 土地覆盖表示土壤/植被系统的结构;而土地利 用表示人类利用土地覆盖的方式。最重要的土地覆 盖变化是森林转变为农田;最显著的土地利用变化 是农业对土地的集约管理。 土地利用和土地覆盖的变化对生态系统结构和 功能的影响主要体现在土著种减少和外来种引入、 土壤碳和养分的丧失、植被生产力的变化、增加温 室气体向大气的排放以及对区域气候的直接影响