植物对全球气候变化的响应

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1、植物对全球气候变化的响应生命科学学院CYX全球气候变化的概念：全球气候变化是指全球气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。导致全球气候变化的原因全球气候变化表现在多个方面例如：北极气温在过去100年间已经增加到全球平均温度的2倍，冰覆盖量以每10年3%～5%的速率下降，而多年厚冰覆盖量以每年7%～10%的速率下降，俄罗斯的河流排泄量在增加，永久冻土正在融化,陆地积雪覆盖在减少。此外，在过去几年,格陵兰冰原已经损失了巨大的边缘,远远超过内部的增加积累量。一、气温升高近百年来气温升高速度明显加快，且有越来越快的趋势。温度地质年代增加率为0.0001℃/年或0.0

2、0001℃/年,而近百年的温度增加率是约1℃/100年≈0.01℃/年,是地质年代的100—1000倍[1]。下图显示了1850年以来,全球平均的地表温度的变化及同时段的线性趋势。从图中我们可以明显的看出1850年以来全球平均气温呈现上升趋势。相对于1961—1990年的气候平均值。平滑曲线(蓝线)代表10年尺度的变化。从1850—1899时段到2001—2005时段总温度增加为0.76±0.19℃。二、CO2浓度升高CO2浓度也在明显升高且有加快趋势。现在温室气体的测量表明，CO2已从工业化前(1750年)的280ppm增加到了2005年的379ppm。2005年CO2的大气浓度值已远远超

3、出了根据冰芯记录得到的65万年以来浓度的自然变化范围(180—280ppm)。并且近10年(1995-2005年)来CO2大气浓度的增长率(每年1.9ppm)比过去有连续直接大气测量以来的增长速率(1960—2005:每年1.4ppm)要高很多。下图为过去10000年大气CO2浓度的变化(相对于2005年).这是从冰芯资料分析和仪器测量得到的.纵坐标是CO2的浓度,单位为ppm[2]。从图中我们可以直观的看到近50年来CO2的浓度显著上升。三、冰川融化世界各地冰川变化观测和研究表明，小冰期结束以来全球范围内冰川退缩成为主导趋势。据IPCC小组估计，1960-1990年期间，山地冰川的总体物质

4、平衡为-120±50Gt/年，相应地对海平面上升的贡献约为0.33±0.14mm/年；1990-2004年时段则增到-230±66Gt/年，海平面平均上升0.63±0.18mm/年，山地冰川物质平衡的变化对海平面的上升贡献很大[3]。阿尔卑斯山1850-1975年冰川面积缩小了35%，而到2000年，这一比例增至50%4]。南美冰川面积已由1950-1980年的2700~2800km2消减至20世纪末的不足2500km2[5]。近50年来中国西部82.2%的冰川处于退缩状态，冰川面积减少4.5%[6]。四、其他此外，还有降水量变化，气温日较差降低，极端天气增多等。冰雹全球气候变化对植物的影响

5、全球气候变化对生态系统的影响全球气候变化对农作物产量的影响植物对气候变化生理生态响应的不确定性全球气候变化对生态系统的影响气候变化已经或正在对全球的生态系统和生物多样性产生着显著影响。包括使生态环境退化或丧失,物种灭绝速度加快，物种分布范围发生变化，生物物候期和物种繁殖行为发生改变，种间关系发生变化等。全球气候变化对农作物产量的影响CO2浓度升高温度升高CO2浓度升高与温度升高的交互作用降水的变化气温日较差（DTR）的变化极端天气气候事件气候变化的综合影响1、CO2浓度升高野外环境控制试验及模型研究表明，随着CO2浓度增加,作物产量呈增加趋势。同时研究也表明，CO2浓度增加对不同类型作物产量

6、的影响有明显差异,其中C3类作物增长率明显大于C4类作物，在CO2浓度为550μmol/mol时，C3和C4类作物的产量将分别增加10%-20%和0%-10%,这可能是由于C3和C4类作物对CO2的同化途径和CO2浓度饱和点不同决定的。一些学者最近也指出,模型预测结果也许过高地估计了CO2浓度升高对作物的影响，因为植物生理学家和模型研究者认识到，现实状况下存在着许多制约因素，例如虫害、杂草、营养状况、资源的竞争、土壤水分和空气质量等,从而抵消掉了CO2浓度增加带来的正效应。尽管目前已经将基于过程的模型应用在估算气候和CO2浓度变化对产量可能产生的影响上，有些研究还考虑了水和氮素对作物产量的限

7、制作用，但仍需进一步在长期及大尺度上开展CO2浓度升高所带来的影响的研究,开展气候和CO2浓度变化对作物生长和产量的共同影响研究,尤其是在限制状况下的研究是十分必要的。2、温度升高许多研究表明，随着温度升高作物中的干物质及产量会下降。对稻类作物而言，温度的升高首先会影响稻穗的不育率，在开花期高温会阻止花粉囊裂开和花粉散发，致使授粉率和谷粒数量降低，不育率上升，产量下降。温度升高还会改变作物的生长速率和生育期长