全球增温变化对植物的影响
摘要:从全球增温变化对植物影响的分析,阐述温度对全球植物群落的影响,包括对植物群落分布的影响,物种多样性的影响,以及对群落中物种个体的影响。在温度较低的月份，人为增加温度能够提高群落的多样性指数。不同功能型物种(乔本幼苗、落叶型和常绿型灌木、草本类)物候和生长对增温响应的方式差异不明显，基本表现为春季物候提前、秋季物候推迟;营养生长增加，而生殖生长影响不大。但不同功能型物种对模拟增温度响应的强度存在一定程度的差异。
关键词:全球变化;植物群落;物种多样性;物候；生长
目前,全球变化(global change)、生物多样性(biodiversity)和可持续发展(sustainable development)等全球性环境问题为世人瞩目,被称为世界三大环境热点,而其中的CO2浓度升高导致的温室效应和全球气候变化以及其对陆地生态系统的影响,以及生态系统对全球气候变化的响应和反馈是关系到人类社会和经济生活、农林牧业生产、资源和生存环境的重大问题,成为众多科学工作者、各国政府领导人及普通民众所共同关注的焦点问题,全球变化与陆地生态系统(Global change and terrestrial ecosystem,GCTE)是全球变化研究的重要内容,而气候变化对陆地生态系统的影响及其反馈是GCTE研究的热点。
气候变暖作为全球变化的主要表现之一,已经成为一个不争的事实。它是指当前的全球平均温度比过去数千年平均气温要高的现象。目前,有充分的证据表明,人类活动导致了大气层中“温室气体”的不断累积,从而使得全球气温逐步上升。根据IPCC的预测, CO2浓度和其它温室气体的共同作用将会导致全球平均气温每10年上升0.2℃。在高原和高山极端环境影响下所形成的高寒草甸生态系统极其脆弱,对人类干扰和由于温室效应引起的全球气候变化极其敏感,对这些干扰和变化的响应具有超前性。因此,近年来气候变化对高寒草甸植被的影响,已引起众多科学工作者的广泛关注,但仅限于对整个群落方面的研究[1, 2, 6]。
自工业革命以来，全球平均表面温度(陆地表面温度和海洋表面温度的平均)增加了0.6±0.2℃，这个值比截止到1994年的SAR(IPCC第二次评估报告)的估计值高出了0.15℃，主要是由于1910~1945年和1995~2000年两个时段增温最明显。变暖程度冬季较夏季明显，高纬度地区比低纬度地区明显，夜间比白天明显，陆地比海洋显著。专家们估计到2030年，大气中的CO2等温室气体还将增加一
倍，即比工业化之前的280ppm增加一倍，达到560ppm以上，全球气温可能上升1.5~4.5℃。大量监测和模拟研究己表明：由上个世纪开始的全球温室效应在新的世纪正在继续和扩大。在未来50~100年间，地球表面温度可能升高1~3.5℃，在高纬度和高海拔地区温度升幅会更大。未来百年中，地球表面变暖的平均速度将比20世纪所观测到的变暖速率更大，可能在过去的一万年中是没有先例的。政府间气候变化专门委员会(IPCO第四次评估报告预测，到本世纪末，全球平均气温将升高1.8~4.0℃。
温度是植物生长的必需条件，温度变化不仅会影响地表植被的种群及群落结构，而且会影响各种植物的生长发育与繁衍。温度是植物发育的重要条件，是一种无处不起重要作用的生态因子，任何生物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受温度变化的影响。当环境温度发生改变时，无性系植物和有性生殖的植物会对温度变化作出响应。温度控制着生态系统中许多生物化学反应速率，且几乎影响所有生物学过程。低温和短的生长季是高山生态系统两个主要的限制因子。植物物候与生长是对气候变化敏感且易观测得指标，两者的变化直接影响到生态系统碳收支。同时，植物物候过程在众多方面（生物间的相互作用，植被对大气界面层的反馈作用，碳、氮、水等主要生态系统过程及物种的迁移与适应）都扮演着重要的角色。因此植物物候的变化可能引起一系列生态学反应，最终对生态系统结构和功能造成某些不确定的影响。
目前研究发现增温一般能延长生长季、促进植物生长发育，这将可能有助于北半球植被净初级生产力的增加，并对目前由大气CO2浓度升高引起的全球变暖形成一个负反馈，但全球气候变化导致的植被及其它生理过程的变化有可能减弱或抵消此正效应，目前对此研究还有极大的不确定性。
1增温对植物个体的影响
1.1植物物候的影响随着气候的变化植物物候期发生显著变化,明显地反映气候的变化与波动。有关植物物候的现有数据和知识,包括大量的实验研究,表明所观测到的变化大多是与不断升高的温度有关。温度升高使植物接近其最适温度且延长生长季节,植物的生长速度加快。增温条件下,矮嵩草草甸植物的生长期被延长,植物群落的枯黄期被延迟[2]。陈效逑等[3]对近50年来北京春季物候的变化分析发现,近50年来北京春季物候经历了3个周期的早晚振荡,近10多年来北京的
物候异常偏早,这与北京连续10多年的暖冬和春季偏早一致,且未来10年春季物候仍将偏早。根据地面物候资料,加拿大西部山杨比半个世纪前提早了26d发芽[4]。1959-1993年间北美地区春季的生物物候提早了6d[5]。从表面来看,增温可使植物生长期延长,利于增大生物量,植物发育生长速率加快,植物成熟过程提早,生长期反而缩短,生物量减少。这说明小气候的作用。环境条件诱发土壤结构变化,植被的种群结构也随之改变,甚至出现演替的过程,全球变暖不仅对植物的生物生产力影响较大,而且对植被类型的演替有着不可忽视的作用[6]。
据徐振锋等研究，增温效应使岷江冷杉芽开放显著提前，早出叶可能有利于物种资源利用，因为随着叶片展开，通常净光合速率随之增加，直到叶子完全展开，光合速率能力达到最高峰。而早出叶也可能加大植物叶片遭受昆虫等小型动物取食的可能性。其次，物种与环境之间的关系是经过长时间自然选择而形成的，因此植物提前展叶或开花，会加大植物叶或花遭受春季霜冻的可能性。增温对糙皮桦芽开放时间影响不明显，而其落叶时间却显著推后，使得叶寿命显著延长。
过去一个多世纪，全球平均温度已经增加了0.6士0.2℃，且据模型预测，到本世纪末全球表面温度可能会增加1.8-4.0℃[2]，高纬度高海拔地区对温度升高的响应可能会更为敏感而迅速。温度控制生态系统中许多生物和化学反应速率，且温度几乎影响着所有生物学过程，植物物候也不例外。温度的升高直接影响着植物的物候。在温度增加的情况下，植物春季芽的展开提前，花期提前，秋季植物芽的休眠推后或无影响。
增温对植物物候影响可能因物种和处理时间(短期/长期)而异。Henry和Molau在ITEX站点利用OTC控制环境温度，研究其对高寒植物物候的影响，结果发现物种的物候期发生了显著的变化，但植物物候对增温的短期反应只是个体特征，不能反映一般性的格局和强度。Dunne等利用辐射加热器控制环境温度研究了气候变化对11种亚高山灌丛和草本花期的可能影响，结果表明:各物种花期对增温的反应有所不同，他们认为花期对全球变暖的这种短期响应可能导致种间关系发生变化。Suzuki和Kudo利用开顶式同化箱法控制环境温度研究了对日本北部Taisctsu山脉高山极地植物物候的影响，结果表明:实验初期，各观测物种的生长季延长，落叶期滞后，而在实验进行到第三个生长季时，只有笃斯越橘(V accinium uliginosum)提前发芽，而其它物种(叶杜香，Ledum palustre;北极
果,Arctous alpinus;和岩高兰,Empetrum nigrum)则表现不明显。
植物物候对温度升高的响应方式可能在不同功能群间存在一定的差异。Binings认为温度升高对不同物种的影响不同，但对同一功能群影响可能是相似的，因为同一功能群其生理特性、生殖结构和叶形态特征都相对一致。chapin等将极地及高山物种分为木本(落叶型和常绿型)草本(禾本类、非禾本类和莎草类)。Aift等通过meta-analysis方法对国际冻原计划(ITEX)13个站点短期(1-4y)主要物候现象(展叶、始花和休眠)观测结果进行综合定量分析，结果表明:展叶对模拟增温的响应在不同功能群间存在显著的差异，而花期和休眠的差异性较小。同样Henry和Molau通过对国际冻原计划(rrEx)6个站点研究结果进行归纳发现，不同功能群物候对温度升高的响应存在明显的差异，且响应的敏感程度依次表现为非禾本草本类>禾本类>落叶型灌丛>常绿型灌丛。
植物物候对模拟增温的响应是否存在区域间的差异?Arft等对国际冻原计划(ITEX)13个站点短期(l-4y)研究结果统计分析表明，展叶和始花在区域间没有明显的差异，但秋季叶的枯萎则差异显著(温度升高使高山植物枯萎期推迟了，而对极地物种枯萎时间影响并不明显。同样，Henry和Molau认为除了个别物种，物候对模拟增温响应的方式和强度在研究的6个国际冻原计划(ITEX)站点间都是相似的。
1.2植物形态特征的影响温度作为重要的生态因子之一,对植物的生长和发育起着至关重要的作用。温度变化主要通过影响植物的繁殖、叶片和高度等从而影响植物的生长和发育。Havstr?m,M等对南极不同地区植物进行研究发现:在温度较低的区域温度是植物生长的主要限制因子,而温度较高的地区营养成分则是植物生长的主要限制因子[7]。矮嵩草分蘖数的生长与地温密切相关,而且地温大约在9.8℃时有利于矮嵩草分克隆繁殖(分蘖数增加),如果温度继续降低或增加都不利于矮嵩草的克隆繁殖(分蘖数减少)[8]。如果在增温的同时增加营养,E.vaginatum的分蘖数增加显著;在单一因素控制时分蘖数增加不显著[9]。温度变化往往是通过影响植物根温来影响植物的生长和发育,有关研究发现,地温变化1℃就能引起植物生长和养分吸收的明显变化[10],而叶片生长对根温的反应最为明显[11]。
生长过程和生物量是生态系统重要的特征，也是评价生态系统的重要指标。全球变暖可能改变植物的生长特性，而且可能促进植物细胞分裂和生长，从而可
以增加生物量。因此大量的控制实验用于研究植物生长对气候变化的响应，国内外主要表现为：
Suzuki﹠Kudo用OTC模拟气候变暖研究其对日本北部高山植物生长特征的影响，实验初期，叶的面积和大小变化不明显，但年萌发叶的数量增加，而三年模拟增温后，所有常绿灌丛芽的生长量较大，而落叶灌丛表现不明显；同样，G.R.egory等通过转移积雪的方法提高土壤温度，研究其对阿拉斯加草本植物的影响，结果发现：叶片大小和萌发数量不受增温的影响；Arft等通过ITEX模拟增温效应的方法，研究了4年间极地高山植物生长的反应，结果发现：在实验初生长量达到高峰，草本植物生长状况较木本受增温影响更大；Jagerbrand等对极地附近苔鲜的研究发现：短期增温效应并不能明显改变苔鲜种丰富度和生长状况；Press等用模拟增温来研究其对瑞典亚极地矮灌丛的影响，发现：模拟增温使总生物量增加了16%，地衣受温度影响十分明显，地衣生物量增加了56%，且冠层高度明显增加；同样，Chapin等对阿拉斯加Toolik湖附近苔原研究发现，模拟增温使灌丛的生物量增加；但Parsons等研究了两个生长季里4种亚极地低矮灌从对模拟环境变化的响应，结果发现：地上生物量变化不明显；Naoya等利用OTC模拟气候升温研究其对高山植物生长和生物量的影响，结果表明：芽的生长和生物量对模拟增温的响应在不同物种间存在明显的差异，但增温使两种常绿灌丛生长和生物量都有明显的增加。
我国周华坤等采用ITEX模拟增温效应对植被影响的方法，研究了青藏高原矮草草甸，发现：禾草地上生物量增加了12.3%，莎草增加了1.18%，杂草减少了21.13%，总生物量增加了3.53%。各类草的增减趋势与Zhang&Welker的实验结果一致。但模拟增温五年后，地上生物量较对照减少了9.8%。杨永辉用海拔高度的不同造成的温差模拟全球气候变暖研究对英格兰北部植物生物量的影响，结果表明：海拔变动造成的温度差异使生物量明显增加，增幅在50%以上。
叶片数的变化与温度变化关系极为密切,矮嵩草叶片数随温度的升高而减少[8]。然而, F. StuartChapin对Ploygonum的研究则认为,增温使叶片总量减少,但如果适量增加植物营养则叶片数增加[9],而且增温还可以使叶片干重和长度增加[12]。温度的变化将改变群落小环境,而特殊小生境将影响植物冠层高度、光合速率、养分的吸收和生长率等[13~17]。随着温度的变化,矮嵩草草甸的成层结构未发
生太大变化,仍为两层,上层以禾草为主,下层以莎草科和杂类草为主。禾草占据上层空间形成郁闭环境,因此下层植物矮嵩草等为了争取更多的阳光和生存空间,种间竞争作用增强,植物高度整体增加[2]。叶寿命长期以来被认为是植物在长期适应过程中为碳获取最大化以及维持高效养分利用所形成的适应策略，是反映植物行为和功能的综合指标。在冬季低温的限制下，延长叶寿命成为一些物种进行生长发育和繁衍的基础。叶寿命延长可能途径有早出叶、晚落叶或两者兼有。作为植物碳获取策略的关键叶性状之一，比叶面积通常与叶寿命成负相关关系。这说明植物叶片结构的变化能改变植物的叶寿命。
有研究发现，OTC内糙皮桦比叶面积较CK显著增加，而其叶寿命也明显延长（主要是通过晚落叶来实现的）。OTC内糙皮桦叶寿命延长主要由于生长季末的增温效应。尽管岷江冷杉叶寿命没有被量化，但其叶寿命似乎同样被延长。因为OTC内岷江冷杉叶存活率（当年生和二年生）均显著高于CK内岷江冷杉叶存活率。其原因主要是温度升高引起的，而OTC得负面效应可能对此也有一定的贡献。高山地区，低温和短的生长季是植物生长发育两个重要的限制因子。因此增温可能延长生长季，刺激高山地区物种营养生长。极地和高山地区已有的研究表明温度升高能提高营养生长。而日本北部高山物种生长受生长季所控制而非增温本身。模拟增温能增加物种叶生长速率和枝条生长速率，在一定程度上刺激营养生长。
增温对生长基本上表现为正效应，但由于增温对物种定部芽造成一定的负面影响，这在一定程度上削减了增温对生长的正效应。芽的数量和质量是决定枝叶生长发育的基础。物种芽长对模拟增温的响应存在差异，在OTC增温效应影响下，延长的生长季仍能把部分营养物质从较老的器官转移到芽中，促进芽生长。叶片数量变化以及叶的扩展性生长，如叶长宽、叶面积和叶厚度，非常容易受到环境因子变化的影响。温度升高能刺激物种叶片生长，叶大小形状发生一定变化。Billings认为温度升高对不同功能性物种的影响不同，其可能是因为不同功能性物种生理特性、生殖结构和叶形态特征差异所造成的。Chapin和Shaver将极地物种分为木本（落叶型和常绿型）和草本（禾木类、非禾木类和莎草类）。Arft 等通过Meta-analysis方法对国际冻原计划（ITEX）13个站点短期（1~4）主要物候现象（展叶、始花和休眠）观测结果进行综合定量分析，结果表明：展叶对
模拟增温的响应在不同功能群间存在显著的差异，而花期和休眠的差异性较小。2增温对植物群落的影响
2.1群落分布的影响在21世纪,随着全球气候变暖,落叶林群落会向苔原地区扩展,而且这种扩展很明显。Grabherr.G.等对北极维管属植物的研究发现,物种丰富度在过去几年里明显增加,在低海拔地区更加明显。通过在不同海拔退化草地上物种丰富度的比较发现,高山植物沿雪线向上发展是一种总趋势。而且,通过计算9种典型植物的迁移速率发现,最大值可达到每十年4m的速度。考虑到海拔每升高100m气温平均降低0.5℃,这种增温在理论上将会导致植被带的高度将会以8~10m每十年的速度移动[18]。K?mer等通过研究发现,增温通过增加枯草积累和加速土壤有机物及营养矿物质的分解速度而直接影响植物生长和发育,这将会导致目前营养受限制的群落的生产力增加[19]。Salix和Betula物种控制增长试验说明,对未来气候变暖植物的表现型是很重要的,未来气候变暖可能会导致就地保护主要植物功能型会快速从低灌丛向高灌丛或森林转变[20]。据大量孢粉资料分析,第四纪以来,我国植被由于构造运动和气候波动的影响,植物群在纬向移动约15~20°,垂向移动达1000~2000m[21]。李克让的研究表明,由于气候变化,一些物种可能因不适应变化的气候环境,将导致竞争力低下而灭绝[22]。
OTC改善了植物群落的小气候环境,一定程度上满足了植物对热量的需求,有利于植物的生长和发育,进而改变群落结构。温度升高条件下,大多种群高度增加,而部分物种密度却有下降趋势;大多数物种的重要值和综合优势比有不同程度的上升,这表明群落结构发生一定的变化。
生物量是生态系统重要的特征,也是衡量物种竞争的重要指标。大气温度升高可能促进植物细胞分裂,增加土壤养分有效性及延长生长季,从而可以增加生物量。已有研究表明,模拟增温使亚极地矮灌丛和地衣、阿拉斯加Toolik湖苔原、青藏高原矮嵩草草甸及英格兰北部草原生物量显著增加。且发现生物量对模拟增温的影响在不同物种间存在一定的差异。各物种生物学特性及其对资源利用方式不同,因此对温度升高效应的敏感程度也就不同。
温度的变化将改变群落小环境，而特殊小生境将影响植物冠层高度、养分的吸收和生长率等。气候变化影响着草原生态系统植物的种类和数量，受人类干扰的草原比天然草原更容易受气候变化的影响，对气候的阻抗小。Grime以英国两
个情况不同的石灰岩草原为例，利用不受干扰的技术模拟了5年来局部的气候变化，研究植被对气候变化的抵抗力以及单位面积上生物的数量和种类组成是如何受温度和降雨量变化的影响，得出上述结论。赵建中在不同温度梯度上进行模拟增温研究，结果显示，随温度的升高，形成明显的群落层片结构，上层以禾草为主，下层以莎草科和杂类草为主。禾草占据上层空间形成郁闭环境，因此矮嵩草等下层植物为了争取更多的阳光和生存空间，植株高度整体增加。
2.2物种多样性的影响随着气候变暖物种多样性也将会受到很大影响。随着气温沿着纬度梯度的快速增加,温度限制越来越起着重要的作用,随着气温升高植物种数量日益增多,植物增长增强[23~25]。在变化的气候条件下植物种类的地理分布区会改变,因此许多种类面临迁移或外来种入侵的问题,尤其是干旱和火灾会引起入侵种增加[26]。全球变暖对物种丰富度的影响也不可忽视。Davis认为适应进化的作用很重要,包括选择特殊群落(生态型)或者在种群内选择基因型[27, 28]。在增温条件下所有的维管属植物的种群密度都增加或趋向于增加。同时增温将会导致植物的氮、磷积累和种群密度增加,而且这种增加在增温幅度较大的高寒高纬度地区更加明显。周华坤等[2]人采用国际冻原计划(ITEX),通过模拟增温对高寒草甸的研究结果表明,在温度增加1℃以上的情况下,矮嵩草(Kobresia humilis)草甸的地上生物量增加
3.53%,其中禾草类增加12.30%,莎草类增加1.18%。增温对矮嵩草草原的群落结构产生一定的影响,使大多数物种的密度增加,但却使苔草(Carex spp. )、雪白萎陵菜(Potentilla nivea)、双叉细柄茅(Ptilagrostis dichotoma)等的密度减少,升温使得建群种及其主要伴生种如矮嵩草、紫羊茅(Festuca rubra)、早熟禾(Poa spp. )、甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)、异叶米口袋(Gueldenstaedtia diversifolia)的盖度增加,而其他伴生种的盖度则减少。
李英年等[6]通过5年模拟增温后观察表明:植物生长期为4~9月,暖室内10cm、20cm地下土壤平均增温1.86℃, 10cm、20cm地上空气平均增温1.15℃,地表0cm平均增温1. 87℃,且增温在植物生长初期大于生长末期及枯黄期。在模拟增温初期年生物量比对照高,增温5年后生物量反而有所下降,增温使禾草类植物种增加,杂类草减少。Pyankoy在蒙古国草原上的考察结果表明，C4植物对温度的依赖程度较大，其丰富度沿着从北到南的温度梯度随纬度的减少而增加。高琼等人的研究分析表明，气温增加对羊草群落的恢复和角碱蓬群落的消失起抑制作
用，不同群落对温度响应的机制不同。刘钦普在内蒙古利用地域条件的不同研究了羊草草原对温度变化的响应，结果发现植物的优势种（羊草、寸草苔、艾蒿）在温度升高时重要值和初级生产力均下降。而次优优势种（大针茅、西伯利亚羽茅、冰草）的重要值和初级生产力随温度升高而略有升高。
增温后，禾草的盖度及生物量都显著增加,而杂草的盖度和生物量则呈显著下降。。Melillo等认为,增温后土壤含水量的减少或植物呼吸作用的增强,都能导致植物净初级生产力的下降。Dubrovsdy等的研究表明,土壤表土的干旱,将阻碍表层根系的生长。Edwards等则认为,土壤增温会导致根系死亡率的增加,从而减少根系的数量和聚集。Boeck等的研究结果也显示,由于增温导致土壤含水量的减少，地上和地下生量都明显下降，其中，地上生物量下降了18% ,地下根系生物量下降了23%。有研究表明：增温对川西北高寒草甸植物群落结构及生物量生产有显著影响。增温后,直接导致了OTC内土壤相对含水量的减少。植物种间竞争关系被破坏,从而引起群落优势种和组成发生改变。OTC内禾草的地上生物量与对照样地相比显著增加,而杂草的生物量则显著减少。OTC内地上鲜体生物量和地下0~30cm的根系生物量与对照样地相比较，则出现了不同程度的减少。根系在土壤不同层中的分配比例明显改变，OTC内0~10cm土层的生物量分配比例增加，而20~30cm土层的生物量分配比例则明显减少。
2.3 温度上升对生产力的影响温度对植物生长及干物质分配的影响取决于不同的物种及其环境。有研究指出随着温度上升2℃－3℃以及降水量下降，在亚洲干旱和半干旱区域的草地生物量将下降40％～90％。Morgan通过研究发现，在未来温度升高2.6℃的条件下，美国矮草草原的生产力将增加。
Alward在西伯利亚没有树木的大草原上，通过对矮草的长期观察来研究全球最低温变化下草原的生态响应，发现最低温的变化与植被变化具有相关性：生态系统对气温上升敏感，显著表现在春季温度的上升与占优势的C4植物的初级生产力的减少及与C3非禾本草本植物数量和产量的增加具有正相关的关系。
Carlen在欧洲冷带地区对草本植物的研究表明，随着温度的提高物种的干物质重，RGR和比叶面积等均呈升高的趋势，显示了温度是限制两种草本植物生长的关键限制因子。John和Rebecca在落基山脉用红外线设备照射控制环境温度，研究其对草本植物的群落构成、生物量等，结果发现加热小区内在干环境下
的Artemisia tridentata的地上生物量有所增加，在湿环境下的Pentaphylloides floribunda的地上生物量也增加了。这说明增温可以改变草地生境的物种的生产量。
王谋通过研究高寒草原腹地，发现退化速率为14.2km·10a-1，而相应地在退化区内生物总量亦呈下降趋势，气候暖干化是引起高原腹地植被退化的原因。
周华坤采用国际冻土计划（ITEX）模拟增温效应的结果表明，在温度增加1℃以上的情况下，植物群落中种群的高度、盖度、重要值、群落结构、生物量均有明显的变化，矮嵩草草甸的地上生物量增加3.53%，其中禾草类增加12.30%,莎草类增加1.18％。
许振柱的模拟研究表明，昼夜温差的加大将使单株羊草的生物量增加，分蘖和根的生物量增加，而鞘的生物量稍降低，对叶，根茎的影响较小。温差加大提高了分蘖和根的投资比例，而降低了其它器官的投资，表明夜间温度的降低将促进叶等源器官和鞘等暂储器官干物质的向外转移,增加对分蘖和根的投资，这是羊草对昼夜温差加大的适应性反应。
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昼夜交替对动植物的影响 一、教学目标： 1、通过调查身边的动植物与昼夜的关系，知道昼夜对动植物会产生影响； 2、知道动植物、人体都有自己的生物钟； 3、能够自编“花钟”； 二、教学重点与难点： 1、知道昼夜的交替变化会对动植物产生影响； 2、调查夜间小动物的活动； 三、教学课时：1课时 四、教学过程： （一）导入 1、生活中有些现象很奇特，比如：我们到了晚上想睡觉，早上没人叫却也会按时醒来，夜来香傍晚时花朵才会绽放，发出阵阵香气，这一切都与什么有关呢？到底是什么在影响动物和植物的生活呢？ 2、学生回答，可适当板书 过渡：今天我们就来一起研究昼夜对动植物的影响。 （二）学习新课 1、昼夜对植物的影响 (1) 观察郁金香、牵牛花、合欢树、等植物在一天中不同时段的图片。思考：这些植物在一天中有什么变化？是什么在影响着它们发生变化？ (2) 从这些植物的变化中可以发现什么规律吗？交流每个人的植物日记。给予表扬与鼓励。 (3) 小结：每种植物的生活习性都是受着节律的支配，这种节律有时按24小时变化着，和钟的周期一样。这种影响植物的节律我们也称作生物钟。 (4) 正因为昼夜对植物的影响，有位科学家就利用不同植物开花时间的不同做了一个花钟。 (5)我们能不能根据一些常见开花植物也编制一个花钟呢？ (6)学生分组根据课前调查的植物开花时间设计花钟。 （只要能表示大概时间就可以了。） 2、夜对人的影响 （1）植物有生物钟，人类有吗？那么你们的生物钟是怎样的呢？ （2）学生说说一天的作息时间安排。（要排除特殊日子或事件。） （3）小结：我们发现大家的作息时间有着类似的规律，都是按24小时变化的，这就是我们的生物钟。 3、昼夜对动物的影响 （1）既然昼夜对植物有影响，那么对动物也有影响吗？能不能举例说明。 （2）观看收集的图片或多媒体资料。学生讨论各自解释。 （3）看图：你认识他们吗？这些动物哪些在昼间活动？哪些在夜间活动？ 夜间活动：蛾，猫，猫头鹰，蝙蝠。 白天活动：狗，公鸡，刺猬，蜜蜂。 （4）为什么它们会这样？——昼夜影响和环境变化。 （5）在我们的周围生活着各种各样的小动物，我们可以通过什么途径了解它们在夜间都干些什么？-----调查。
引起全球变暖的原因及对策 全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总的看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 一、引起全球变暖的因素 （一）人为因素 1.人口剧增因素。近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 2.大气环境污染因素。目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 3.海洋生态环境恶化因素。目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取及对措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外，陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋；发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 4.土地遭侵蚀、盐碱化、沙化等破坏因素。造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原
全球增温变化对植物的影响 摘要:从全球增温变化对植物影响的分析,阐述温度对全球植物群落的影响,包括对植物群落分布的影响,物种多样性的影响,以及对群落中物种个体的影响。在温度较低的月份，人为增加温度能够提高群落的多样性指数。不同功能型物种(乔本幼苗、落叶型和常绿型灌木、草本类)物候和生长对增温响应的方式差异不明显，基本表现为春季物候提前、秋季物候推迟;营养生长增加，而生殖生长影响不大。但不同功能型物种对模拟增温度响应的强度存在一定程度的差异。 关键词:全球变化;植物群落;物种多样性;物候；生长 目前,全球变化(global change)、生物多样性(biodiversity)和可持续发展(sustainable development)等全球性环境问题为世人瞩目,被称为世界三大环境热点,而其中的CO2浓度升高导致的温室效应和全球气候变化以及其对陆地生态系统的影响,以及生态系统对全球气候变化的响应和反馈是关系到人类社会和经济生活、农林牧业生产、资源和生存环境的重大问题,成为众多科学工作者、各国政府领导人及普通民众所共同关注的焦点问题,全球变化与陆地生态系统(Global change and terrestrial ecosystem,GCTE)是全球变化研究的重要内容,而气候变化对陆地生态系统的影响及其反馈是GCTE研究的热点。 气候变暖作为全球变化的主要表现之一,已经成为一个不争的事实。它是指当前的全球平均温度比过去数千年平均气温要高的现象。目前,有充分的证据表明,人类活动导致了大气层中“温室气体”的不断累积,从而使得全球气温逐步上升。根据IPCC的预测, CO2浓度和其它温室气体的共同作用将会导致全球平均气温每10年上升0.2℃。在高原和高山极端环境影响下所形成的高寒草甸生态系统极其脆弱,对人类干扰和由于温室效应引起的全球气候变化极其敏感,对这些干扰和变化的响应具有超前性。因此,近年来气候变化对高寒草甸植被的影响,已引起众多科学工作者的广泛关注,但仅限于对整个群落方面的研究[1, 2, 6]。 自工业革命以来，全球平均表面温度(陆地表面温度和海洋表面温度的平均)增加了0.6±0.2℃，这个值比截止到1994年的SAR(IPCC第二次评估报告)的估计值高出了0.15℃，主要是由于1910~1945年和1995~2000年两个时段增温最明显。变暖程度冬季较夏季明显，高纬度地区比低纬度地区明显，夜间比白天明显，陆地比海洋显著。专家们估计到2030年，大气中的CO2等温室气体还将增加一
全球气候变化对农业的影响 摘要：全球大气中CO2浓度升高、气温升高及降水量的变化等是全球气候变化对农业生产和农业生态系统影响最为重要的几个生态因子，其影响主要表现在对农作物产量、生长发育、病虫害等方面。在过去的几十年，全球气候变化已对农业造成重大影响，其中不少影响是负面的或不利的。本文综述了全球气候变化的特点、趋势，对农作物生产、种植制度、病虫害的影响和应对气候变化的农业对策。 关键词：气候变化农作物温度降水病虫害 引言 近百年来，以全球变暖为主要特征，全球的气候与环境发生了重大的变化。由于气候变化加剧而引起的水资源短缺，生态系统退化，土壤侵蚀加剧，生物多样性锐减，臭氧层耗损，大气成分改变等等，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重威胁。农业是对天气变化最为敏感的部门之一,因为气候始终是影响农业生产的重要决定因素,到目前为止,农业还没有改变靠天吃饭的局面。农业是国民经济的基础,气候变化对农业所带来的不利影响,特别是极端天气气候事件诱发的自然灾害将造成农业生产的波动、危及粮食安全、社会的稳定和经济的可持续发展。及早开展气候变化对农业影响的研究,发现可能存在的问题,提前采取适应性对策具有极其重要的战略意义。 一、气候变化的特点和趋势 气候变化是气候平均状态出现统计意义上的显著变化或者持续较长一段时间(10 年或更长时间)的变动,具体指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。 1.气候变化的特点 (1)平均温度明显上升 由于大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体浓度明显增加，造成地球表面温度上升全球气候变暖，进而引起全球的气候变化。自1860年有气象仪器观测记录以来，全球地表平均气温升高了0.44~0.80℃。中国近100 年来年平均气温明显增加,达到0.5 ~0.8度,比同期全球增温平均值略高。如果年平均温度上升1度,大于或等于10度积温的持续日数全国平均可延长15天左右,这对于农作物生产来讲具有重大影响。 (2)降水出现区域性与季节性不均衡 温度的提高会加快地表水的蒸发,导致水循环加剧,暴雨出现的概率增加,虽然降水量很大,却不能得到有效利用。各地的降水量和蒸发量的时空分布也会显著改变。降水既会出现区域性不均衡, 也会出现季节性不均衡,即在农作物最需要水的时候出现季节性干旱,从而给农业生产带来严重影响。过去的概念是中国西北部缺水,今后在中国南方也可能出现季节性干旱,水资源短缺将成为一个严峻的问题。 (3)极端气候现象增多趋强 极端气候现象指一些在特定地区和时间的罕见事件,极端气候现象的罕见程度一般相当于观察 到的概率密度函数小于10%,这些极端气候现象包括干旱、洪涝、低温暴雪、飓风、致命热浪等。极端天气气候事件的发生和全球变暖有关,也是气候变化的表现方面之一。在全球气候变暖的总趋势下,大气的环流特征和要素发生了改变,引发复杂的大气——海洋——陆面相互作用,大气水分循环加剧,气候变化幅度加大,不稳定因素增多,导致这些小概率、高影响天气气候事件的发生机会增加。极端气候事件对农业系统的影响往往大于气候平均变率所带来的影响。 (4)冰川消融导致海平面上升,海水入侵 在内陆地区增温造成冰川退缩导致雪线上升,在南极冰川逐步融化、冰架面临坍塌,而北极冰帽正在持续消融中,漂浮在北冰洋上的成年厚冰块不断融化,这些因素再加上海水受热膨胀将会使海平面上升。海平面上升会带来一系列问题。例如沿海地区洪水泛滥及严重破坏、侵蚀海岸线、海水入
全球气候变暖对生态系统的影响 黄军,生命科学学院 摘要:近几百年来，全球气候发生了翻天覆地的变化，主要表现为全球气候变暖。全球气候变暖也随之产生了很多新的环境问题，影响生态系统的各个方面，如直接导致生物多样性的锐减、海平面上升、冰川退缩、冻土融化、冰湖封冻期缩减、陆地面积减少、中高纬生长季节的延长、动植物生长范围向南北两极和高海拔地区延伸、一些植物开花期提前等。 关键词：气候变暖；温室效应；生态环境；生物多样性锐减 The Effects of Global Warming on Ecosystem Huang Jun, College of Life Sciences Abstract:The global climate has dramatically changed over the centuries, which features global warming. Global warming triggers a lot of environmental problems, such as decrease in bio-diversity, sea level rising, frozen earth melting, the period of freezing lake shortening, the shrinking of the land, growing time of the middle-high altitude prolonging, the scope of the animal and plant extending from the pole to high altitude, and the anthesis advancing. Therefore, the global warming has affected a variety of aspects of the bio-system. Key words:Global warming; green-house effect; eco-environment; loss of biodiversity 1 引言 近百年来，地球气候经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，专家预估:未来50-100年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。我国气候的变暖趋势
1、什么是全球气候变化？ 2、国际上应对它都出台了什么纲领性文件和组织？ 3、国家应对全球气候变化所做的事情（文件，措施，实际目标） 4、以前、现在对全球气候变化的认识。 5、存在分歧的地方 6、最新的研究数据的来源 1、什么是全球气候变化？ 全球气候变化是指在全球范围内,气候平均状态统计学意义上的 巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是 人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。尽管还存在一点不确定因素，但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。全球气候变化是在人类活动和自然两个作用力的驱动下产生的，气候的变化不仅取决于大气内部的状态和行为，而且还取决于与大气有明显相互作用的海洋、冰雪圈、陆地表面和生物圈等组成的复杂系统。人类活 动不仅对局部地区的区域式气候产生影响，而且影响到全球气候。这正是当代全球气候变化研究的核心问题。 人类活动引起的二氧化碳的增加主要因素是矿物质的燃烧和森林 的毁坏。人类活动排放的温室气体的排放量只占全球很小的一部分， 可能这一小部分的变化可能就会引起CO2和CH4的巨大变化。 从科学的角度看, 全球气候变化主要涉及5大科学问题,即: 气候变化的基本科学事实与证据,气候变化的原因过程与机理,气候变化的
影响,未来气候变化的预测,以及应对气候变化的战略。简言之,全球气候变化问题的提出与解答应基于对事实、机理、影响、预测和策略 这五大科学问题的清楚认识。其中,气候变化的科学事实与观测证据 包括气候系统主要要素(如气温、降水量、海平面、雪盖和冰盖的变 化等) 的变化趋势、极端天气气候事件发生概率的变化等;气候变化的机理(原因) 包括自然和人为驱动因子的变化及其所引发正负反馈过 程与相互作用,自然和人为因素对气候变化的贡献率,以及自然和人为因素的相互作用等;气候变化对人类社会经济的影响包括气候变化 对资源与业(农、林、牧、渔、水) 的影响,发生对环境的影响,以及对人体健康、重大工程和病虫害发生的影响等;未来全球气候变化的预测主要包括对未来可能发生的重大气候事件以及气候变化对自然系 统和社会系统影响的预测等;全球气候变化的应对策略包括减缓气候 变化和适应气候变化2个主要方面。 2、国际上应对它都出台了什么纲领性文件和组织？ 1988年世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）建立了政府间气候变化专门委员会（IPCC） 1992年联合国环发大会通过《气候变化框架公约》1994年3月生效。1997年，在日本京都召开了缔约国第二次大会，通过了《京都议定书》2005年2月10日正式生效。 2002年第八次缔约方大会通过的《德里宣言》。 《气候变化框架公约》提出到90年代未使发达国家温室气体的年排 放量控制在1990年的水平。《气候变化框架公约》的最终目标是：稳
气候变暖对农业生产的影响 20世纪80年代开始，我国政府和科技界开始关注气候变暖对我国经济发展可能影响的研究，尤其对"温室效应"导致的气温升高，CO2浓度升高对农业的影响进行了较多的研究。这里作者仅介绍了气候变暖对我国农业、水资源影响研究的结果。 1．气候变暖对农业的影响 1．1 CO2浓度增加对作物生长的影响 大气中CO2浓度增加可以提高光合作用速率和水分利用率，有助于作物生长，小麦、水稻、大麦、豆类等C3作物产量显著增加，但对玉米、高梁、小米和甘蔗等C4作物助长效果不明显。现有研究指出，在二氧化碳浓度倍增，可使C3作物生长且产量增加10%～50%，C4作物生长且产量的增加在10%以下（Kimball, 1983；王春乙等，1997）。然而，二氧化碳浓度增加对植物生长的助长作用（也称"施肥效应"），受植物呼吸作用、土壤养分和水分供应、固氮作用、植物生长阶段、作物质量等因素变化的制约，这些因素的变化很可能抵消二氧化碳增加的助长作用。 1． 2气候变暖对农业气候条件和种植制度的影响 气候变暖使我国年平均气温上升，从而导致积温增加、生长期延长，且种植成片北移。当年平均温度增加1℃时，大于或等于10℃积温的持续日数全国平均可延长约15天。全国作物种植区将北移，如冬小麦的安全种植北界将由目前的长城一线北移到沈阳-张家口-包头-乌鲁木齐一线。气候变暖还将使我国作物种植制度发生较大的变化。据计算，到2050年，气候变暖将使大部分目前两熟制地区被不同组合的三熟制取代，三熟制的北界将北移500km之多，从长江流域移至黄河流域；而两熟制地区将北移至目前一熟制地区的中部，一熟制地区的面积将减少23.1%。 1． 3气候变暖对作物品种布局的影响 华北目前推广的冬小麦品种（强冬性），因冬季无法经历足够的寒冷期以满足春化作用对低温的要求，将不得不被其他类型的冬小麦品种（如半冬性）所取代。比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位，而且还将逐渐向北方稻区发展。东北地区玉米的早熟品种逐渐被中、晚熟品种取代。 可见如果不考虑水分的影响，那么在未来热量资源较为丰富的情况下，若仍维持目前的品种和生产状况，不但不能充分利用这种丰富的热量资源，而且还会导致不同程度的减产。 1． 4气候变暖对作物产量的影响 气候变暖对我国农作物产量的影响，有些地区是正效应，在另一些地区是负效应。我们利用三种大气环流模式预测的气候情景（王馥棠等，2003），计算了我国主要作物水稻、小麦和玉米产量的可能变化。表1给出的是三种大气环流模式预测的气候情景下，水稻产量的可能变化，在不考虑水分的影响下，早稻、晚稻、单季稻均呈现不同幅度的减产，其中早稻减幅较小，晚稻和单季稻减产幅度较大。另从空间分布看，单季稻由北向南减产幅度逐渐增加，在华北中北部产量下降最大（约为17%），黄河中下游和西北地区产量下降较少（10%～15%），江淮地区和四川盆地产量下降最少（6%～10%之间）；早稻则是长江以南的南方稻区中部产量下降最少（在2%以下），而其周边地区特别是西部地区，产量下降较多（一般在2%～
植物生长在一定时间内呈现慢快慢的节奏,这种快慢节奏与季节和昼夜变化有关,植物或器官的生长速率随昼夜或季节的变化而发生有规律性的变化,这种现象称为植物生长的周期性.从定义中可见,植物生长的周期的可分为昼夜周期性和季节周期性. （一）昼夜周期性 植物生长随昼夜交替而呈现的有规律变化,就是昼夜周期性.随昼夜交替,光照,温度、水分也发生周期性的变化,从而影响到植物的生长速率.植物生长速率有两种表示方法,一是以干物质积累量为指标,二是以株高或体积为指标.如果以干物质积累量为指标,白天的生长速率大于夜间,如果以株高、鲜重、或体积为指标,生长速率随昼夜交替呈现三种变化, （1）在水分充足的条件下,白天光照充足,温度适合,生长速率大于夜间. （2）白天光照过强,温度较高时,蒸腾过于强烈,失水多,体内出现水分亏缺,生长受到抑制,这时白天生长速率小于夜间. （3）当白天与夜间温度相近时,白天和夜间的生长速率相近. 植物生长的昼夜周期,不仅受昼夜交替的影响,而且受植物内生机制—生物钟的影响的调节. （二）季节周期性 植物生长随季节变化而呈现的有规律变化,就是植物生长的季节周期性.由于地球公转,引起日照长度和气温的季节性变化,而日照长度和气温又影响植物的生长,使植物的生长呈现有规律的变化.以多年生木本植物为例,春季气温升高,光照逐渐增强,植物开始生长,夏季旺盛生长,由于较高日照较长较强,秋季,日照逐渐缩短,气温降低,生长受抑,进入休眠状态,冬季生长完全停止,处于休眠状态.这种变化周而复始,年复一年. （三）生物钟 生物钟是指植物在长期进化过程中形成的生理活动随昼夜交替呈现周期性变化的内在控制机制.生物钟是生物的内生计时系统.生物钟的计时周期是近似24小时.因此也称为近似昼夜节奏.植物的生长,运动,细胞分裂,某些酶活性都受生物钟的调节,受生物钟调节的最典型例子是菜豆叶片的就眠运动. 菜豆叶片在白天呈水平状态,夜间下垂,称为就眠,如菜豆连续光照,或连续黑暗,并使温度处于恒定,菜豆叶片仍然在白天时平展,夜间时下垂,这种运动的周期不是24h,而在22-28h,说明菜豆叶片的就眠运动受体内的一种内生机制控制,这就是生物钟.生物钟的重要特点是可以调拨的,调拨生物钟的因子主要是光照,因此,生物钟的周期总是近似24h.
关于应对全球气候变化问题的分析 对于目前的气候问题，发达资本主义国家说，我们的环保技术很先进，以后对气候环境造成最大威胁的是发展中国家，所以发展中国家应当为其买单，因此，他们对发展中国家横加指责。但气候问题并非一朝一夕造成的，要细数气候问题的起因，不能不联系到资本主义国家的发展史，凭借技术和武力，把魔爪伸向世界的各个角落，肆无忌惮的掠夺，毁坏自然资源，毫无顾忌的排放“三废”，造成了全球性的资源破坏。现在他们有了技术，也想追求健康的环境，一方面加大对一些污染行业的改造，另一方面把一些有污染而又赚钱的行业，推向发展中国家，现在他们要求发展中国家对气候环境担负更多的责任，道理何在？ 发展中国家是一个急需帮助的群体，且大多数是殖民地国家，面临着很多困难，一方面要维护国家民族团结，社会安定，另一方面又要大力发展经济，解决吃饭问题。而发达国家不仅不伸出援助之手，反而让发展中国家承担更多的义务，很令人气愤。 相反，中国在这一方面做得很好，表现出一个大国应有的态度，中国自改革开放以来，一直把环境保护作为一项基本国策，奉行可持续发展战略，在“十一五”期间采取了一系列减缓和适应气候变化的重大政策措施，取得了显著成效。2011年制定实施的【中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要】确立了今后五年绿色、低碳发展的政策导向，明确了应对气候变化的目标任务。在气候变化国际谈判中，中国一直发挥着积极建设性作用，努力推动谈判议程，为应对全球气候变化做出了重要贡献，为使国际社会充分了解中国“十一五”期间应对气候变化采取的政策与行动、取得积极成效以及“十二五”期间应对气候变化的总体部署及有关谈判立场，特发表本白皮书。 解决全球气候问题，在处理有关涉到人类的问题时要有责任意识和牺牲精神，要互相信任，携手合作，合作的前提是正视现实，从实际出发，在要求上不能“一刀切”，用中国的俗语说就是“有钱出钱，有力出力”。包括中国在内的广大发展中国家，科技比较落后，资金比较短缺。而发达国家拥有先进的环保技术和较充裕的资金。因此，像胡锦涛主席所说的应遵循【联合国气候变化框架公约】确定的“共同但有区别的责任”原则，发达国家凭借自己的资金和技术优势应率先垂范，做好自己的环保工作，同时以多种多样的形式和方式为发展中国家的环保工作创造条件和提供便利，尤其在资金和技术上帮助发展中国家，而不是处处为发展中国家设置障碍，制造困难。发达国家帮助发展中国家也是帮助自己，因为我们生活在同一个地球上，发展中国家在发展本国经济的同时，也应注意环境与经济、人与自然的协调发展、持续发展。 只有人类携起手来，通过合作与对话，共同应对气候变化带来的挑战，我们才会有更加美好的明天。
全球变暖对人类和地球的影响摘要：气候变化是当今国际社会面临的最大的环境挑战。全球变暖是当前人类所面临的一个非常严重的环境问题.全球变暖等环境问题的产生是与人类的各种活动息息相关的,环境的恶化必将给人类健康带来严重的后果。面对人类的生存危机，人类应该通过调整自身的活动方式来改变自身的生存环境。 关键字：全球变暖；温室效应；影响;人类健康;方式；成因；背景 1前言 全球变暖指的是在一段时间中，地球的大气和海洋温度上升的现象，主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成。 全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。 1.1全球气候变暖的背景 早在1908年，瑞典科学家斯凡特·阿兰纽斯就发现大气中二氧化碳浓度与地球表面平均温度之间存在正比关系，纬度越高，比例系数也越大。30年之后，英国科学家卡兰达提出严厉警告，人类排放的微量气体足以改变全球气候。可惜他们的主张都没有引起人们的重视。严格意义上说，他们应算是“全球变暖说”人类活动致气候改变这一派的奠基人。 近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总的看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。 根据仪器记录，相对于1860年至1900年期间，全球陆地与海洋温度上升了摄氏0.75度。自1979年，陆地温度上升速度比海洋温度快一倍（陆地温度上升了摄氏0.25度，而海洋温度上升了摄氏0.13度）。根据卫星温度探测，对流层的温度每十年上升摄氏0.12度至0.22度。在1850年前的一两千年，虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期，但是大众相信全球温度是相对稳定的。 在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方，精确度和可
世界气候变化问题分析报告 [摘要]：20世纪以来,随着世界经济的迅速发展，工业化和城市化进程加快以及不可再生能源的过度开发利用,导致大气中CO2等温室气体剧增。全球气候正在发生巨大变化，气候变暖已经成为世人瞩目的全球性环境问题之一。本文综合分析了引起全球气候变化的主要因素和气候变化对人类生活的影响并提出了相应的减缓对策和措施。 [关键词]:全球气候变化，现状，原因,影响,对策 20世纪以来,随着世界经济的迅速发展,工业化进程加快,人口剧烈增长，矿质燃料和不可再生能源的过度开发,土地不合理利用，森林被大面积砍伐……导致大气中CO2、CＨ4、Ｏ３、氟氯烃化合物等温室气体剧增,全球气候发生变化。气候变化正直接或间接地对自然生态系统产生影响。研究表明,气候变化已经影响到各种自然和生物系统，如冰川退缩、永久冻土层融化、海平面上升、飓风、洪水、暴风雪、土地干旱、森林火灾、物种变异和濒临灭绝、饥荒和疾病以及中高纬度地区生长季延长，影响到物种分布区域,生物种群结构与多样性,生态系统脆弱性等，气候变化超越了国界，危及所有的生灵,包括人类自身。 一、全球气候变化现状 １、气温变化 观测记录和研究结果表明，自l861年以来全球陆地和海洋表面的平均温度呈上升趋势，20世纪升高了大约0.6℃左右。就全球而言,２0世纪９０年代是自１861年以来最暖的10年，1998年则是自l８61年以来最暖的1年。近百年的全球温度仪器测量记录还表现出明显的年代际变化，2０世纪最主要的增暖发生在１9１０－194５年和1976-2000年期间。观测资料显示,19５１-1９89年全国年平均气温以每1０年０.04℃的速率上升，表现出明显的上升趋势;自1987年以来出现了持续14年的异常偏暖，最暖的１99８年偏暖1.4℃。这一变暖趋势与全球变暖的趋势一致。美国宇航局公布了两张测绘地图（如图１、２)，显示了的全球气温变化,并指出未来地球温度将继续升高。自200０年至2011年，全球经历了有气象记录以来最热的十年（如图2)。就中国而言,东北、华北和西北地区西部增温最显著,而且冬季比其他季节增温明显,晚上增温比白天明显。 图1：1９７０—19７9年全球气温变化图
（苏教版）五年级科学上册教案第一单元白天和黑夜5. 昼夜对动植物的 影响 教学目标： 过程与方法： 1.能提出并识别昼夜对郁金香、合欢树等的影响以及时差对人的影响，并设法这些问题可能的答案和解决方法； 2.能用图表记录昼夜交替对动植物的影响，如用图表记录蒲公英的变化； 3.能设计一些调查活动，回答和解决哪些动物适合昼间活动，哪些动物适合夜间活动； 4.会描述生物每天在行为或特征方面的变化，如夜行性动物的行为.某种植物和花的变化。 知识与技能 1.知道有的动物适合昼间生活，如蜜蜂、蜻蜓等； 2.知道有的动物适合夜间生活，如蝙蝠、猫头鹰等； 3.建立事物之间存在普遍的联系的初步认识。 情感.态度与价值观； 体会到昼夜交替对生物的奇妙影响，并以一定的方式赞美，如美文等。 教学准备： 有关昼夜对动植物产生影响的图片或影像资料，明暗对比明显的纸盒。 教学过程设计 一、导入 1.生活中有些现象很奇特，比如：我们到了晚上想睡觉，早上没人叫却也会按时醒来，夜来香傍晚时花朵才会绽放，发出阵阵香气，这一切都与什么有关呢？到底是什么在影响动物和植物的生活呢？ 2.学生发表各自意见。 3.今天我们就来一起研究昼夜对动植物的影响。 二、探究昼夜对植物的影响。 1.观察郁金香、合欢树、酢桨树、牵牛花、夜来香等植物在一天中不同时段的图片（媒体出示）。思考：这些植物在一天中在什么变化？是什么在影响着它们发生变化？ 2.学生讨论并交流。 3.从这些植物的变化中可以发现什么规律吗？ 4.学生讨论并交流。 5.小结：每种植物的生活习性都是受着节律的支配，这种节律有时按24小时变化着，和钟的周期一样。这种影响植物的节律我们也称作生物钟。 6.正因为昼夜对植物的影响，有位科学家就利用不同植物开花时间的不同做了一个花钟。（多媒体展
2012年第9 期 教辅集锦 浅谈全球气候变化及应对之策 ●林春路/江苏省盐城市响水中学 （224600）一、全球气候变化的原因 １．自然因素引起的全球气候变化 气候系统所有的能量基本来自太阳，所以太阳能量输出的变化被认为是导致气候变化的原因之一,也可以说太阳辐射的变化是引起气候系统变化的外因。 引起太阳辐射变化的另一原因是地球轨道的变化（米兰科维奇理论）。地球绕太阳轨道有三种规律性的变化，一是椭圆形地球轨道的偏心率（长轴与短轴之比）以10万年的周期变化；二是地球自转轴相对于地球轨道的倾角在21.6°～24.5°间变化，其周期为41000年；三是地球最接近太阳的近日点时间的年变化，即近日点时间在一年的不同月份转变，其周期约为23000年。另一个影响气候变化的自然因素是火山爆发。火山爆发之后，向高空喷放出大量硫化物气溶胶和尘埃，可以到达平流层高度，它们可以显著地反射太阳辐射，从而使其下层大气冷却。 ２．人类活动引起的全球气候变化 人类活动加剧了气候系统变化的进程。人类活动引起的全球气候变化，主要包括人类燃烧化石燃料，硫化物气溶胶浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化（如毁林引起的大气中温室气体浓度的增加 ）等。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、 二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽（Ｈ２Ｏ）、二氧化碳（ＣＯ２）、氧化亚氮（Ｎ２Ｏ）、甲烷（ＣＨ４ ）和臭氧（Ｏ３）是地球大气中主要的温室气体。其中对气候变化影响最大的是二氧化碳，它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%， 且在大气中的存留期很长，最长可达到200年，并充分混合，因而最受关注。 二、全球气候变暖的影响 １．导致全球海平面上升 随着气候变暖，将使大量冰川逐渐融化，自19世纪以来，全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA 卫星观察到的雪盖资料表明：1980年以来，全球的雪盖面积减少了9%～13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现，位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大（约２９００平方千米）的冰山已从南极大冰原分离，并逐渐涌向大海。再加上海水受热膨胀等原因，导致全球海平面将呈上升趋势，并且对沿海地带造成严重影响。 ２．可能导致干旱、暴雨、洪涝等灾害事件增加 研究结果表明，全球气温升高后，北半球高纬度地区和中纬度大部分地区的降水将会增加，而大部分干旱地区、半干旱地区则因蒸发增强变得更加干燥。此外， 热带气旋的强度和频率将会明显增加。进入20世纪90年代以来，中国各种自然灾害从未间断：1991年的特大洪水肆虐江淮大地；1992—1993年的持续干旱横扫整个东部；1994年夏季华中出现旷日持久的干旱和高温酷暑天气，而华南与东北则出现严重的水患；1995年长江中下游地区和辽河平原又出现建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字，仅1994年全国21个省市自治区的受灾面积就达0.5亿公顷， 直接经济损失1700亿元。新世纪以来，各种极端天气就没有间断过，特别是2010年更是反常，北方出现冬天暴雪奇冷天气，春季西南5省出现百年一遇的特大干旱，受灾耕地面积达到1.11亿亩，2212万人出现饮水困难，持续干旱近五个月，仅云南一省就损失170亿元。 ３．可能导致生态系统的调整 生态系统的承受能力是有限的。全球气候变暖对许多地区的自然生态系统已产生了深刻影响，甚至对一些地区的生态系统造成严重的不可逆转的破坏。 随着气候变化频率和幅度的加大，遭受破坏的生态系统在数量上将有所增加，空间范围也将扩大。 ４．对人类健康的威胁会增加 全球气候变暖将会威胁人类，特别是热带、亚热带国家低收入人口的健康。全球气候变暖，使得热带、亚热带地区炎热天气出现的频率增加，从而加快或扰乱人体的新陈代谢。全球气候变暖，还会改变某些疾病传染媒介（如蚊子）的活动范围，改变病原菌的滋生环境，从而影响人体健康。 综上所述，全球气候变暖将对人类产生极其深远的影响。这种影响或许有其有利的一面， 但更多的、令人担忧的却是其不利的一面。因此， 如何趋利避害，利用其有利的一面，克服其不利的一面，并寻求适应或延缓气候变化的对策，是摆在全人类面前一道崭新的课题。 三、气候变化的适应对策 气候变化影响着人类的生存环境和社会经济的发展，人类活动反过来又影响气候变化。人类活动、 气候变化与环境变化之间，存在相互作用和相互反馈的复杂过程。气候异常与环境问题无国界，世界各国只有积极参与，全球采取步调一致的行动，正确处理好资源、环境与发展问题，才能够通过几代人的不懈努力，最终实现人类的可持续发展。面对全球变暖的形势，目前采取的对策主要有以下三个方面。 １．减少目前大气中的二氧化碳 在技术上最切实可行的是广泛植树造林，加强绿化，停止滥伐森林，用光合作用大量吸收和固定二氧化碳。森林在应对气候变化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陆地上最大的吸碳器，它通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧 21
气候变化对农业的影响及应对 杨虎成 包头师范学院 摘要：农业是气候变化最敏感脆弱的领域之一，直接受制于气候变化与气象要素。未来气候变化与气象要素时空性与振荡性的加剧，需对农业生产系统全方位影响做因地制宜、因时制宜全方位多层次应对。气候变化带来很多影响，需积极开展农业生产系统性减缓、适应应对策略和农业技术研究，全面理清农业应对气候变化的科学思绪和国家农业扶持政策。综合运用多学科理论方法，开展气候变化对农业生产影响机理和应对机制的系统构成和集成研究，更科学更合理地指导气候变化下的农业生产与积极有效应对，为农业可持续发展和粮食安全献策。 关键词：气候变化；农业；影响；应对 引言 气候变化备受国际、各国关注[1]，它不仅是一个科学命题，需以国家利益、全球化的高度应对[2]，还是自然气候演化与人类活动的综合合成，是人类活动与气候环境相互作用的非自然过程，具有很大的不确定性。气候变化的不确定性，引起水热资源要素的时空分布格局变化、土壤有机质和土壤肥力变化、农作物品种适应性和多样性及其抗逆性改变，加剧局部地区的灾害要素形成，因此，对世界粮食生产、种植制度、生产结构和区域布局将产生了深远影响。研究气候变化对农业生产的影响过程，摸清气候变化对农业的影响程度和应对机制，可以为农业减缓、适应气候变化做出积极正确应对。 1 气候变化观测 气候变化是人为与自然的综合，其相互作用存在未知的不确定性。以温度上升、气候变暖为主要特征的全球气候变化，对当今世界经济、生态和社会系统产生了重大影响，并通过农业生产及其相关产业威胁着国家和全球粮食安全，已成为当下全球环境变化关注的热点问题。农业生产直接关系人类生存发展与社会稳定，气候变暖、气候要素的扰动性与振荡性加剧、极端气候事件增多以及海平面上升等显著气候变化特征，将对农业生产系统产生深远影响。 1.1 平均温度明显上升 全球温度普遍升高，北半球较高纬度地区温度升幅较大。根据全球地表温度的器测资料（自1850年以来），最近100 年（1906—2005 年）的温度线性趋势为0.74℃，北极温度升高的速率几乎是全球平均速率的2倍。陆地区域的变暖速率比海洋快，自1961年以来的观测表明，全球海洋平均温度升高已延伸到至少3000 m 的深度，海洋已经并正在吸收气候系统增加热量的80%以上。对探空和卫星观测资料所作的最新分析表明，对流层中下层温度的升高速率与地表温度记录类似。气象专家根据气候模式预测，未来100 年全球还将升温1.4~5.8℃，全球将继续变暖，增暖的速率将比过去100 年更快。温度的升高，已对与积雪、冰和冻土相关的自然系统、水文系统、陆地生物系统、海洋和淡水生物系统产生强烈的影响，且对部分人工管理系统和人类系统的影响增加[1,6。 1.2 降水的区域性与季节性不均衡 温度的升高，加快了地表水的蒸发，导致水循环加剧，暴雨出现频率增加，且这种大降水量的降水方式未能高效利用，水资源承载力降低[6]。另外，近些年来各地降水量和蒸发量的时空分布发生显著变化，降水的区域性、不均衡性愈发明显突出，降水的月相、季节、年际变化振荡加剧，扰乱了局部区域农业用水供需平衡，水资源短缺及其承载力将成为一个严峻的问题[3]。
苏教版小学科学五年级上册第一单元 昼夜对动植物的影响 备课时间 2020 .9.12 教材分析 本课是“白天和黑夜”单元的最后一课。本课通过一系列的活动揭示昼夜现象对动物的影响，说明植物、动物和人的生命活动具有一个“自己上发条”和自己调节的昼夜生物钟。 学情分析 学生在这方面的生活经验和知识储备比较少，教学中可以提供大量的相关资料，丰富学生的感性认识，通过观察和讨论来了解昼夜对动物的影响，可以鼓励学生课后利用所学的内容进行有关的探究，培养学生的收集证据的能力。 教学目标 1．从“是什么”、“为什么会这样”等角度对昼夜动植物的变化提出问题，培养学习科学的兴趣。 2．能用图表记录昼夜交替对动植物的影响。 3．能通过调查身边动植物与昼夜的关系，知道昼夜对动植物会产生影响。 4．知道动植物、人都有自己的生物钟。 5．培养尊重证据的科学品质。 教学重点 知道昼夜的交替变化会对动植物产生影响。 教学难点 调查夜间小动物的活动。 教学准备： 教师材料：课件。 学生材料：收集与分析动物在昼夜的不同变化。
前置作业内容 调查一些小动物的昼夜活动 教学过程 一、导入新课： 1．上节课，我们去了一趟植物王国，认识到了植物王国的神秘。植物王国的小精灵也想了解同学们一天中不同时刻的活动，那么今天我们就来来研究昼夜对动物的影响。 二、探究新知： 活动一：探究昼夜对人的影响 1.谁能谈一谈你一天的作息时间是怎样安排的？ 2.学生自由发言。 3.通过刚才的发言你发现了什么？（白天活动，夜晚休息） 4.所有的人都是这样吗？ 到了深夜，我们会觉得很疲劳，想睡觉，早晨没有闹钟，我们常能自己醒来，你们认为这是为什么？ 4.小结：孩子们我们发现大家的作息时间有类似的规律，都是按24小时变化的，几乎都是白天活动，夜晚休息。其实就是我们的生物钟。 活动二：探究昼夜对其它动物的影响 1．谈话：我们研究了昼夜对植物和人的影响，知道了它们都有自己的生物钟，真是了不起。现在我们在去动物王国看一看，你们想去吗？ 2.出示图片：刺猬、蛾、狗、蝴蝶、猫头鹰、公鸡，说出这些动物的名字。 3.提问：这些动物哪些在白天活动？哪些在夜间活动？ 4.学生分组讨论交流各自见解。 5.出示前置作业： 调查一些小动物的昼夜活动 6.谁能说一说你的发现？ 猫在夜晚捕食，是因为猫的眼睛在夜晚能根据光的强弱调节感受光线。而为了保证视力，必须要补充牛磺酸，而老鼠体内有，老鼠在晚上活动，所以猫也在晚上活动。
全球气候变化对我国农业生产的影响 黑龙江省东京城林业一中段敬文 关键词：全球气候变化影响对策 未来全球性气候变暖对我国农业生产将产生明显的影响，随着工业化进程的快速发展，空气中CO2 浓度升高，世界各地的热量资源将有不同程度的增加，气候变暖已成为不争的事实，预计在21世纪末全球平均地表气温可能升高1.1---6.40C，在全球变暖的大背景下，中国近百年的气候也发生了明显的变化。一是近百年来，中国年平均气温升高了0.5—0.80C，从1986年到2005年，中国连续出现了近20个全国性暖冬，二是近百年中国年均降水量变化趋势不明显，但是区域降水变化波动较大。华北大部分地区、西北东部和东北地区降水明显减少，平均每10年减少20—40mm，其中华北平原地区最为明显；华南与西南地区降水明显增加，平均每10年增加20—60mm。从以上种种数据表明全球气候变化对我国作物生产、种植制度、病虫害等方面产生了重大的影响，为了探讨了相应的农业对策，提出全球气候变化对我国农业生产的研究领域。 大气中CO2 浓度增高是引起全球气候变化的主要原因。尽管在全球范围内正努力寻求控制措施，但短期内很难控制其增长势头。CO2 浓度与温度增高对作物产量和品质产生深刻影响，因此，在作物生产方面关于CO2浓度增高的影响及适应对策的研究倍受关注。研究表明20 世纪80 年代以来全球气候明显变暖使全球大气环境、气候带、洋流和气温等气候因子发生变化，已引起科学家们高度重视，国内外学者运用统计学方法对气候变暖下作物产量、种植制度和适宜种植区的可能变化进行了大量研究。 一气候变化对作物生产的影响 1、温度升高对作物生产的影响 温度升高可延长全年生长期，对无限生长习性或多年生作物以及热量条件不足的地区有利，而对生育期短的栽培作物来说又是不利的，因为温度高使作物的发育速度加快，生育期缩短，单产下降。据研究表明，作物生育期气温每升高10C，水稻生育期日数平均缩短7～8 d，冬小麦生育期日数全国平均缩短17 d，从而减少了光合作用积累干物质的时间。在平均温度升高的同时，极值最高、最低温度的出现频率增加，对局部地区作物的生长发育有抑制作用。高温条件下作物生育期缩短，生长量减少，可能会抵消全年生长期延长的效果。温度升高，高温热害、伏旱将更加严重，目前对我国亚热带农业生产的影响已十分突出，暖温带也有程度不同的类似问题。高温胁迫的热害已经限制了作物生产，影响玉米、大豆、高粱、谷子等的种植和产量，水稻、棉花的生育也受到强烈抑制。温度升高对不同的生长季节有不同的效果，其影响程度视作物种类、地区和种植水平而异。在温室效应影响下高温热害加剧，将是影响我国农业生产的严重问题。 2、降水量变化对作物生产的影响 我国的灌溉面积为 4 900 万hm2，约占耕地面积的52 %，粮食产量的2/ 3 以上来自灌溉农业，而灌溉的作物主要是水稻、小麦。水分减少1 %，灌溉面积将减少1 %以上，粮食产量减少75亿kg，足以影响我国的粮食总产量，而且大面积的旱地作物减产更严重，水资源本来短缺的北方农业生产将面临困境，水对我国农业生产是至关重要的。粮食作物对水分的增多与减少反应不同。玉米表