大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响
大气二氧化碳浓度增加对植物生长和光合作用的影响
大气二氧化碳浓度增加对植物生长和光合作用的影响二氧化碳是在地球大气中常见的一种气体,其浓度直接决定着全球气候的变化趋势。
然而,我们也知道,二氧化碳还是植物生长过程所必需的一种元素。
在此基础上,本文将探讨大气二氧化碳浓度对植物生长和光合作用的影响。
一、二氧化碳浓度对植物生长的影响植物的生长过程需要二氧化碳参与光合作用,在二氧化碳浓度较低时,植物的生长速度也会相应减缓。
据研究表明,当前大气中二氧化碳浓度达到了419ppm(每百万分之四百一十九),而在过去一百年里,该数值已经增加了约120ppm,这意味着植物如今可以从大气中获得更多的二氧化碳,加速生长的速度。
具体而言,二氧化碳的浓度升高使得植物的光合作用更加有效,它们在同样的时间内可以制造出更多的有机物,从而提高整个生长过程的效率。
二、光合作用对二氧化碳浓度的依赖性除了影响植物生长的速度外,二氧化碳浓度的变化也会影响到其光合作用的效率。
光合作用是植物生长过程中最为关键的环节,它通过光能量将水和二氧化碳转化成为氧气和有机物,同时为植物提供能量。
然而,光合作用对二氧化碳浓度上升的适应能力却存在一定的限度。
研究表明,虽然二氧化碳的增加对光合作用有刺激作用,但当其浓度超过1000ppm时,植物对它们的吸收却降低了。
此时二氧化碳施肥并不能带来更高的收益,反而会对大气质量产生负面影响。
三、二氧化碳浓度上升对植物生态系统的全面影响最后,二氧化碳浓度提高对植物系统产生的影响并非局限于生长速度和光合作用效率方面。
它还会引发诸如土壤质量下降、水分利用率降低、气候变化、生物多样性下降等等诸多问题。
这些问题不仅会对单一植物产生影响,还会引发一整个生态系统的变化。
总而言之,虽然当前大气中的二氧化碳浓度上升可以带来一定的植物生长速度提高,但其对光合作用的依赖性也存在限度,并且其上升同时也会对植物生态系统产生广泛但负面的影响。
在未来的环境保护与气候调控工作中,需要更加重视大气中二氧化碳浓度的变化以及其对于地球生态系统的影响,探求合理的综合应对策略。
大气CO2浓度对海洋生物多样性的影响评估
大气CO2浓度对海洋生物多样性的影响评估随着人类活动的不断增加,大气中二氧化碳(CO2)浓度也不断上升,这对海洋生物多样性产生了潜在的影响。
本文将对大气CO2浓度对海洋生物多样性的影响进行评估。
1. 大气CO2浓度上升对海洋生物的体内效应海洋生物主要通过呼吸作用,将体内的氧气转化为二氧化碳,并通过排泄作用释放。
然而,当大气中的CO2浓度上升时,海洋生物的呼吸和代谢过程也会受到影响。
研究表明,高CO2浓度可能导致海洋生物产生酸中毒状况,影响它们的呼吸、繁殖和行为,从而造成海洋生物多样性的减少。
2. 大气CO2浓度上升对海洋生物的生境影响大气中CO2浓度上升不仅会影响海洋生物的体内过程,还会改变海洋生物的生境。
高浓度的CO2会导致海洋水温升高,水的酸碱度增加,海洋酸化等问题。
这些变化会直接影响海洋生物栖息地的稳定性,影响它们的繁殖、生长和适应能力。
一些对CO2浓度敏感的生物可能会因为无法适应生境变化而灭绝,从而减少海洋生物多样性。
3. 大气CO2浓度上升对海洋食物链的影响海洋生物之间存在复杂的食物链关系,而大气CO2浓度的改变也会对海洋食物链产生影响。
高CO2浓度可能导致浮游植物数量的减少,这会进一步影响食物网底层生物的生存和繁殖。
这种连锁反应会逐渐影响到顶层掠食者,最终影响整个海洋生态系统的稳定性。
因此,大气CO2浓度上升对海洋生物多样性的影响可能是整个食物链上的连锁效应。
4. 人类的行动和海洋生物多样性保护面对大气CO2浓度上升对海洋生物多样性的威胁,人类需要采取积极的行动来保护海洋生物。
首先,减少二氧化碳的排放是关键。
通过限制化石燃料的使用,推动可再生能源的发展,人类可以减少CO2的释放,从而减缓气候变化速度。
其次,建立和管理海洋保护区,保护海洋生物的栖息地和繁殖地。
此外,加强科学研究,深入了解海洋生物对CO2浓度变化的适应能力和抗性,也是保护海洋生物多样性的关键。
总结起来,大气CO2浓度的上升对海洋生物多样性产生了潜在的影响。
大气CO2浓度升高对生物的生理生态影响
大气CO2浓度升高对生物的生理生态影响首先,大气CO2浓度的升高会对植物的生长和光合作用产生直接影响。
CO2是植物进行光合作用时所需的原料之一,因此,CO2浓度的增加可以促进植物的光合作用速率。
这也意味着,随着CO2浓度的升高,植物的生长速度可能会加快,产量也会增加。
然而,一些研究表明,虽然大气CO2浓度的升高可以提高植物的生长速率,但同时也可能导致植物的营养价值降低,因为植物在高CO2浓度下可能会减少蓄积一些重要的营养元素,如蛋白质和矿物质。
此外,大气CO2浓度的升高还可能导致气候变化,并对生物的生活环境造成影响。
CO2是温室气体之一,其浓度的升高可能导致地球气温的上升。
气候变化可能导致降水模式的改变、气温的升高以及海平面上升等问题,这些都将对生物的生态系统产生深远的影响。
一些研究表明,气候变化可能导致栖息地的丧失或变化,使一些物种面临生存威胁。
此外,这种变化还可能打破生态系统中不同物种之间的平衡关系,影响食物链的稳定性。
在应对大气CO2浓度升高的挑战时,我们可以采取一系列措施来减缓其对生物的影响。
首先,减少人类活动产生的温室气体排放至关重要。
这包括减少化石燃料的使用,促进可再生能源的发展,以及采取更加环保的交通方式。
此外,改善土壤管理和森林保护也可以帮助增加植物吸收二氧化碳的能力,并减少其对大气CO2浓度的贡献。
总之,大气CO2浓度的升高对生物的生态产生了诸多影响。
它可能改变植物的生长和光合作用速率,影响动物的生态系统结构和功能,以及导致气候变化和生态系统的不稳定性。
在应对这一挑战时,采取减少温室气体排放、改善土壤管理和森林保护等措施对于减缓其影响具有重要意义。
大气二氧化碳浓度和气候变化对生态系统运行和自然资源的影响
大气二氧化碳浓度和气候变化对生态系统运行和自然资源的影响人类活动的加剧导致了大量二氧化碳的释放,太阳能的变化也是影响气温的另一个因素。
自20世纪以来,我们已经记录到温室气体的浓度大幅增加。
最近的报告显示,全球CO2浓度已超过400ppm,是有史以来最高的水平。
持续增加大气中二氧化碳(CO2)浓度和全球气候变化将会极大地对生态系统和自然资源产生影响。
一、影响水文循环首先,大气焕新的二氧化碳二氧化变化和气候变化会对水循环产生不利影响。
二氧化碳的浓度变化导致气候变化,使下雨和干旱变得更加极端。
其中,气温上升和降水型态的改变,可能导致洪水等自然灾害的增加,对农业、工业和人类财产造成巨大的损失。
二、对生态系统的影响二氧化碳浓度的增加也会对生态系统产生负面影响。
当二氧化碳浓度升高时,大气中的氧气浓度下降,从而影响海洋、湖泊和河流的生态系统。
高浓度二氧化碳会改变水体的PH值,导致现有的植物和动物无法生存,并导致内陆水体生态系统的崩溃。
此外,大气二氧化碳还增强了温度变化,使海洋潮汐和深层海洋环流加剧。
这意味着大气二氧化碳浓度的上升可能会导致海洋生态系统的崩溃,影响海产资源的可持续开发。
三、对自然资源的影响全球气候变化和大气二氧化碳浓度的上升对自然资源的影响也越来越明显。
全球变暖会对森林覆盖和生物多样性产生不良影响。
气候变化可能会导致干旱、洪水和暴风等极端气候变化,在一些地区,农业种植可能会受到威胁,生态环境可能会丧失平衡。
此外,在过去几十年中,全球气候变化和大气二氧化碳浓度的上升已经显著影响了野生动植物数量和种群结构。
许多濒危物种的生长受到威胁,甚至可能濒临灭绝。
这对自然生态系统的平衡和稳定都有着巨大的影响。
总结大气CO2浓度和气候变化对生态系统运行和自然资源的影响已经显而易见。
为了保护人类和其他生物的生存环境,我们必须确保我们的行动不会加剧这些影响。
我们需要尽可能减少温室气体的排放,加强生态保护,加强环保措施。
二氧化碳过量对生态环境的影响以及应对措施
二氧化碳过量对生态环境的影响及应对措施一、引言随着工业化的快速发展和化石燃料的大量使用,大气中的二氧化碳浓度不断上升,引发了全球气候变化和生态环境恶化等一系列问题。
本文将详细分析二氧化碳过量对生态环境的影响,并提出相应的应对措施。
二、二氧化碳过量的影响温室效应增强二氧化碳是主要的温室气体之一,其浓度增加会导致地球表面温度升高,引发温室效应。
这会导致极端天气事件频发,如热浪、干旱、洪涝等,对人类社会和生态环境造成严重影响。
海洋酸化大气中的二氧化碳会溶解在海洋中,形成碳酸并降低海水的pH值,导致海洋酸化。
这会对珊瑚礁、贝类等海洋生物造成损害,破坏海洋生态系统。
植物光合作用受阻高浓度的二氧化碳会影响植物的光合作用效率,导致植物生长减缓,降低农业生产效率。
生态系统失衡二氧化碳过量会导致生态系统中的物种分布、种群数量等发生变化,破坏生态平衡。
例如,某些物种可能因无法适应气候变化而灭绝,而某些入侵物种则可能扩散到新的地区。
三、应对措施减少化石燃料使用减少化石燃料的使用是降低二氧化碳排放的关键措施。
政府应推广清洁能源,如太阳能、风能等,鼓励企业和个人使用低碳交通方式,如公共交通、自行车等。
提高能源利用效率提高能源利用效率是降低二氧化碳排放的重要途径。
政府和企业应投资研发高效节能技术,如节能建筑、节能交通工具等,降低能源消耗。
植树造林植树造林是吸收大气中二氧化碳的有效途径。
政府应鼓励和支持植树造林活动,增加森林覆盖率,提高生态系统的碳汇能力。
推广循环经济模式推广循环经济模式是实现低碳发展的重要途径。
政府应鼓励企业和个人实行废弃物分类回收、循环利用等措施,减少资源浪费和二氧化碳排放。
加强国际合作与交流应对全球气候变化需要各国共同努力。
政府应加强与其他国家的合作与交流,共同制定和执行应对气候变化的政策和措施。
四、结论二氧化碳过量对生态环境的影响是全方位的,需要采取综合性的应对措施。
政府、企业和个人都应承担起应对气候变化的责任和义务,共同为构建可持续发展的生态环境贡献力量。
大气CO2浓度升高对植物生长和光合作用的影响
大气CO2浓度升高对植物生长和光合作用的影响随着人类经济的高速发展和工业化进程的不断加快,大气二氧化碳浓度持续升高成为了世界面临的重大环境问题之一。
据统计,自工业革命以来,全球二氧化碳浓度已经升高了45%,达到了400ppm的水平。
如此高的二氧化碳浓度将产生怎样的影响?尤其是对于植物生长及光合作用这样一个看似小问题,又会带来怎样的变化呢?1. 大气CO2浓度升高的原因二氧化碳被视作气候变化的主要影响因素之一。
二氧化碳是不仅是一种温室气体,还是地球上能够保持生命平衡的三大必需素之一。
然而,人类的工业性活动不断导致二氧化碳浓度的持续增加,使得大气成分比例不断变化。
二氧化碳的释放来自于燃烧化石燃料、森林砍伐、城市化进程、工业生产活动等引起自然生物吸收的二氧化碳不够。
2. 对植物生长的影响植物是二氧化碳的最大消耗者,随着二氧化碳浓度的上升,植物的光合作用能力会得到增强。
具体来说,二氧化碳的增加将使得植物光合作用中的碳捕获能力增强。
因此,植物的生长可能会得到优化,包括增加叶面积、提高光合速率、改善植株干重等。
3. 变化带来的好处二氧化碳升高对于植物的生长会带来一系列的变化,其中最为明显的是产量的提升。
这一点可以观察到的范围广泛,涉及到各个农作物,如小麦、玉米、科尔沁草原等。
除了农作物领域,淡水和海洋生态环境的变化也让人们开始关注二氧化碳带来的整体影响。
近年来,有越来越多的科学家开始探寻大气二氧化碳浓度升高对于世界各地水域生态的影响。
一些研究表明,高二氧化碳浓度的海洋实际上是对多数藻类和其他底栖生物存在着很大的劣影响,但对于一些浮游生物却有帮助。
4. 变化带来的问题然而,随着大气二氧化碳浓度的升高,一些问题也逐渐浮现出来。
如叶片的大小有所改变,虽然整体增大但是相对面积的显著减少,可能会影响植物的生长速率。
从根系来看,虽然植物吸收了更多的碳,但是植株的稳定性却变得更加不稳定。
这将导致更多的植物受到根斑病的侵害。
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响汇总
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响| 2010-04-06| 【大中小】【打印】【关闭】政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作小组在2007年发布的第四次评估报告(AR4)中很少提及地球大气中二氧化碳浓度升高的有利影响。
在“大气组成和辐射强迫的变化”(Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing)一章中,AR4提到了如下几点(IPCC,2007-I,p.186):(1)二氧化碳浓度的升高可以通过刺激植物的光合作用而给植物“施肥”,在20世纪,二氧化碳浓度的升高增加了植被的盖度和植物的叶面积(Cramer et al., 2001)。
关于植物叶面积、生物量和潜在光合作用的一项遥感产品指标——归一化植被指数(NDVI)的升高已经得到了证实(Zhou et al.,2001),包括气候变化本身在内的其他因素也可能起了一定的促进作用。
植被盖度和叶面积的增加将减少地球表面的反照率,这将抵消由于采伐森林带来的反照率的增加。
但这个过程的辐射强迫还没有评估,同时对这些效应也缺乏科学的研究。
(2)在“在气候系统变化和生物地球化学作用间的耦合”(Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry)一章中,有单独的一段用来解释二氧化碳浓度的升高对植物的作用。
这一段的结论是:目前还不清楚二氧化碳的施肥效果到底有多强。
(3)由第二工作小组完成的《影响、适应和脆弱性》(Impacts, Adaptation andVulnerability)报告中的第5章——“食物、纤维和森林产品”(Food, Fibre and Forest Products)研究了二氧化碳的施肥作用对作物的产量和植物利用矿物质和水的效率的影响,但是这一章低估了或者在很大程度上忽视了二氧化碳浓度升高带来的益处,相反夸大了由计算机模型预测的温度上升和极端天气事件可能带来的负作用。
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响大气中二氧化碳浓度的升高是当前全球变暖的主要原因之一,这种变化对全球生物多样性和生态系统产生了广泛而深远的影响。
本文将探讨大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响,并强调其对生态系统功能和人类福祉的潜在威胁。
首先,大气二氧化碳浓度的升高对植物生长和地表生态系统的影响是至关重要的。
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料,因此增加的二氧化碳浓度通常会促进植物的生长。
然而,对一些类型的植物来说,高浓度的二氧化碳可能会导致光合作用效率降低,并增加水分通量和蒸腾。
这些影响可能会导致植物的抗逆能力下降,影响植物生长周期和生境适应能力。
此外,二氧化碳浓度升高对海洋生物和海洋生态系统也产生了重要的影响。
海洋是地球上重要的生态系统之一,承载着丰富的生物多样性和重要的生态功能。
然而,升高的二氧化碳浓度会导致海水的酸化,直接威胁到海洋生物的生存和繁衍。
酸性海水会破坏海洋生物的外骨骼和贝壳,对珊瑚礁和其他海洋生态系统构成威胁。
这对于依赖珊瑚礁生态系统的鱼类和其他海洋生物来说是毁灭性的影响,可能导致生物多样性的丧失和生态系统功能的破裂。
除了对植物和海洋生物的影响,大气二氧化碳浓度升高还会对陆地和海洋生态系统中的其他生物产生连锁效应。
例如,气候变化导致的极端天气事件,如干旱和暴雨,会破坏生物的生境和食物链。
这将影响到生物的迁徙、繁殖和生存能力,可能导致生物多样性的丧失和生态系统的不稳定。
此外,大气二氧化碳浓度升高还对人类福祉产生了重要的影响。
气候变化导致的极端天气事件,如热浪和洪水,对人类健康和生计构成了直接威胁。
这些事件可能导致食品供应的不稳定、水源的减少以及传染病的传播,对社会稳定和人类福祉产生负面影响。
此外,大气二氧化碳浓度升高还可能引发更多的森林火灾和干旱,对农业生产和经济稳定造成影响。
要应对大气二氧化碳浓度升高对全球生物的威胁,国际社会需要采取一系列行动。
首先,减少碳排放是关键步骤之一,包括增加可再生能源的使用和推广能效技术。
大气CO2浓度升高对生物的生理生态影响解析
CO2浓度升高对植物光合作用机理的影响
❖已有研究表明,一定范围内大气CO2浓度升 高与植物光合CO2同化速率呈正相关。一般 认为,光合速率增加主要是因为叶绿体内 CO2分压增加,增加了对Rubisco竞争力所 致,即所谓底物浓度效应。
CO2浓度升高对植物光合作用机理的影响
光合速率已 经达到原来 的两倍
CO2浓度升高对动植物关系的影响
参考文献
(1)戈峰,陈法军,大气CO2浓度增加对昆虫的影 响,生态学报,2006年,3月,26卷,第3期
(2)何平,大气CO2浓度升高对植物光合机理影响 的分析,中南林学院学报,2001年3月,第21卷 ,第1期
(3)马永亮,王开运,孙卿,张超,邹春静,孔正 红,大气CO2浓度升高对植物根系的影响,生态 学杂志,2007,26(10):1640—1645
CO2浓度升高对动植物关系的影响
❖CO2浓度升高对刺吸式口器昆虫的影响
❖ 研究表明,植物在高浓度CO2环境下,组织内碳 /氮比的改变对刺吸韧皮部汁液的昆虫有较大的 影响,对刺吸木质部汁液的昆虫无显著影响。迄 今,大多数研究并未发现对蚜虫有不良影响,少 数有促进作用,极少数研究发现不良影响。
❖ 例如,Benzemer等综述发现,吸食韧皮部汁液 的昆虫的发育历期缩短17%;Docherty等对桦 树和无花果树上的3种蚜虫和2种叶蝉的研究,未 发现高浓度CO2对其取食和个体表现有明显的影 响。
CO2浓度升高对动植物关系的影响
❖CO2浓度升高对咀嚼式口器昆虫的影响
❖ 高浓度CO2条件下生长的植物对咀嚼式口器昆虫 的影响尚未得到一致结论。但多数研究认为,咀 嚼式口器昆虫为了获得足够的氮素营养而增加取 食,但这些昆虫的生长率、繁殖和生存力有下降 的趋势。如有研究报道,增加CO2浓度促使鳞翅 目昆虫和蝗虫取食增加,但昆虫的生长发育减缓 ,鳞翅目幼虫死亡率提高。
温室气体效应
温室气体效应温室效应也被称为花房效应,是指二氧化碳的浓度升高造成全球气候的暖化。
温室效应是指大气层中二氧化碳的浓度增加造成的全球变暖现象。
主要的效应有:抑制了云量和降水,影响了生态系统的平衡,影响了农业,影响了对生命支持系统的破坏。
温室效应又称为“花房效应”。
由于工业革命后的人类向大气中排放了大量的二氧化碳,导致了全球气温的上升。
人们将此种现象称为温室效应。
温室效应已经威胁到了人类的生存,因为全球气温的上升将使得南北极冰山融化,海平面上升。
更严重的后果是,地球上空的臭氧层空洞在短时间内无法修补,阳光中的紫外线会使皮肤癌的患病率提高,农作物生长受到严重影响,甚至某些动植物也会灭绝。
地球发出的热量通过大气和海洋逐渐向外扩散,而且还有“温室气体”来保护地球。
20世纪中叶以来,随着全球工业化进程的迅速发展,大气中二氧化碳等温室气体的浓度急剧增加,导致全球气候变暖。
我们知道,全球气温上升,不仅使热带地区降水减少,干旱加剧,而且还将使一些地区暴雨成灾,洪涝频发,从而给工农业生产和人民生活带来严重影响。
气候异常往往引发自然灾害,如热带风暴、低温冷冻、洪涝、干旱等,既破坏生态环境又危害人类健康。
如近几年来,美国出现了越来越多的干旱天气, 2001年美国遭遇了历史罕见的“卡特里娜”飓风侵袭,一直持续了140多个小时,对加勒比海地区造成严重破坏。
温室效应是由于地球表面与大气的温度差异而引起的,温室效应可分为“人造”温室效应和“自然”温室效应两种。
“人造”温室效应是指全球性的“温室效应”。
如矿产资源的过度开采、大面积森林被砍伐、乱砍滥伐等。
“自然”温室效应是指地球本身的热量平衡及其对太阳辐射的反应。
二氧化碳是大气的主要成分之一,它能吸收来自地面的长波辐射,使地面增温,但到达地面的红外线辐射却被大气中的臭氧层所吸收。
由于没有了臭氧的吸收,到达地面的紫外线就会增加,从而对生物造成伤害,而且会杀死植物的叶绿素,使得植物无法进行光合作用,无法产生氧气,这样植物便无法生存,人类也将无法生存。
大气二氧化碳浓度升高的影响及其机制
大气二氧化碳浓度升高的影响及其机制二氧化碳是地球上最广泛存在的气体之一,同时也是温室气体之一。
在过去的几十年里,由于人类通过化石燃料等方式排放二氧化碳,导致大气二氧化碳浓度水平持续升高,给全球生态环境和人类健康带来了越来越严重的影响。
一、大气二氧化碳浓度上升的影响大气二氧化碳浓度的升高已经成为全球气候变化中最显著的标志之一。
其主要的影响包括:1、海平面上升:由于全球升温导致冰川和冰盖融化,不断将巨量的水流入海洋中,从而引发海平面上升,给沿海城市和岛屿造成了风险。
2、极端天气:二氧化碳浓度升高以及全球气候变化的影响,导致了全球的极端天气现象变得越来越频繁。
例如,干旱、洪灾、飓风等等破坏力极大的天气现象在全球出现的频率越来越高。
3、生态环境破坏:陆地上的大量生态系统,包括森林、湿地和草原等,都受到了大气二氧化碳浓度升高和温度增加的直接影响,生物的生长速度和适应性都受到了严重的威胁。
4、人类健康的影响:二氧化碳浓度升高可能会直接或间接对人类健康产生负面效应。
例如气溶胶的增加和臭氧的上升会导致人们呼吸系统传染病的风险增加,同时越来越严重的极端天气现象也容易导致大规模离家流离和灾难性死亡。
二、大气二氧化碳浓度升高的机制大气二氧化碳浓度升高的机制复杂多样。
其中,主要的机制包括:1、人类活动:人类活动对环境带来的影响是二氧化碳浓度升高的主要原因。
由于人类通过燃烧化石燃料(如煤、石油和天然气等)等方式,排放了大量的温室气体,导致二氧化碳浓度直线上升。
2、自然系统:自然生态系统的生物过程和地质活动等也是引起二氧化碳浓度上升的一个重要因素。
例如,森林砍伐和土地利用的变化会造成二氧化碳释放,同时活火山也会释放大量的二氧化碳。
3、碳循环:碳循环是指二氧化碳和其他碳化合物在地球大气、陆地和海洋之间相互转化的过程。
这个过程非常复杂,包括:生物固定、代谢和死亡释放;火山喷发、地壳运动和海洋深处的地热活动;以及人类活动等因素的相互影响。
大气CO2浓度变化对植物生长的影响
大气CO2浓度变化对植物生长的影响气候变化是当今全球面临的最大挑战之一,而大气中二氧化碳(CO2)浓度的上升是其中一个重要的因素。
近年来,由于人类的活动,CO2浓度每年都在不断增加,这对于生态系统的稳定性和生物多样性带来了不可估量的影响。
特别是对于植物生长而言,大气CO2浓度的增加对它们将产生怎样的影响呢?一、CO2浓度的上升会促进植物生长CO2是植物进行光合作用必需的物质,当CO2浓度升高时,植物的光合作用速率也会加快。
研究表明,在合理的氮肥、光照和水分条件下,CO2浓度的升高可以促进植物生长。
此外,由于CO2刺激植物生长,也可能导致更多的碳被储存在地下,形成长期的碳汇,从而减缓全球变暖。
因此,有人认为,通过提高CO2浓度来促进植物生长,可能是缓解物种灭绝和气候变化的一种有效方法。
二、CO2浓度的上升会改变植物品质然而,随着CO2浓度的上升,植物发育和品质方面也会受到一些负面影响。
例如,一些早期研究表明,高CO2浓度会导致植物中碳水化合物的积累,从而影响营养和口感。
此外,一些研究还表明,高CO2浓度的环境会导致某些植物更加容易遭受病菌和虫害的侵袭。
这是因为,病菌和虫害会利用植物中积累的糖分繁殖,从而导致疾病的蔓延。
因此,CO2浓度的上升可能会导致植物品质下降,这也可能会对人类的健康和食品安全造成一定影响。
三、CO2浓度的变化可能会影响植物的种类和分布由于CO2浓度的变化可能会迫使植物适应新的生态环境,因此它们的种类和分布也可能发生变化。
例如,一些研究表明,CO2浓度的上升可能会导致某些草地植物更加耐旱,并且可以在干旱的环境中存活更长时间。
相反,一些木本植物和乔木则可能对CO2的浓度敏感,这可能会导致它们的死亡或移动。
此外,由于CO2浓度的变化可能会导致植物的生长速率和品质变化,因此还有一些植物可能会在某些地区大量繁殖,而在其他地区逐渐消失。
综上所述,CO2浓度的升高可能会同时对植物生长带来正面和负面影响。
为什么大气中的二氧化碳浓度上升
为什么大气中的二氧化碳浓度上升?对地球有何影响?
大气中二氧化碳浓度上升的主要原因是人类活动导致的化石燃
料的燃烧和森林砍伐等过程释放出大量的二氧化碳。
具体来说,工业活动、交通运输、能源生产和消费、农业和森林砍伐等都是二氧化碳释放的主要来源。
二氧化碳浓度上升对地球的影响主要包括以下几个方面:
全球气候变暖:二氧化碳是温室气体之一,它可以吸收地球表面发出的热量并阻止其逃逸到太空,从而造成地球温度升高。
二氧化碳浓度的增加导致了全球气候变暖,引发了极端天气事件、冰川融化、海平面上升等问题。
海洋酸化:大气中的二氧化碳溶解到海水中会形成碳酸,导致海水的酸性增加,称为海洋酸化。
海洋酸化对海洋生态系统造成了威胁,影响了珊瑚礁、贝类、浮游生物等生物的生存和生长。
生态系统变化:气候变暖和海洋酸化等因素对地球的生态系统产生了负面影响。
气候变化可能导致生物栖息地的变化和生物多样性的减少,影响了植物生长和动物迁徙等生态过程。
水资源和粮食安全:气候变化影响了全球水资源的分布和可利用性,可能导致干旱、洪涝等极端天气事件的增加,影响粮食生产和供应,对全球粮食安全造成威胁。
人类健康:气候变化和环境污染对人类健康造成了直接和间接的影响,包括热波、空气污染、传染病传播等问题,对公共卫生和健康保障提出了挑战。
综上所述,大气中二氧化碳浓度的上升对地球产生了多方面的影响,包括气候变化、海洋酸化、生态系统变化、水资源和粮食安全、人类健康等,需要全球合作采取行动减缓气候变化和减少二氧化碳排放,保护地球生态环境和人类健康。
大气CO2浓度变化对海洋生态系统的影响
大气CO2浓度变化对海洋生态系统的影响随着全球工业化的发展和人口的增长,大气中二氧化碳(CO2)浓度呈现出不断上升的趋势,这对地球的生态系统造成了巨大的影响。
特别是对于海洋生态系统来说,大气CO2浓度的变化不仅影响了海洋的化学环境,还对海洋生物多样性、海洋食物链等方面产生了重要的影响。
首先,大气CO2浓度升高导致了海洋酸化。
大气中的CO2在与海水接触后会发生化学反应,生成碳酸根离子,进而使海洋的pH值下降,海水变得越来越酸性。
海洋生物对于酸碱度的变化非常敏感,酸化的海水会对海洋生物的生理和行为产生不利影响。
例如,酸性海水可使珊瑚礁的生长受到抑制,破坏了珊瑚的骨骼结构,并最终导致珊瑚白化现象的发生。
此外,酸化海水还可能影响微生物的生长和进化,进而对整个海洋食物链甚至全球的生态平衡产生深远的影响。
其次,大气CO2浓度升高还引发了海洋温度上升的问题。
人类活动产生的温室气体导致了地球气候的变暖,这也反过来影响了海洋的温度。
海洋的升温对于海洋生态系统来说无疑是巨大的挑战。
温度升高不仅对海洋生物的生长发育产生了影响,还会导致某些海洋生物物种的迁移和适应问题。
例如,一些地中海物种正在向北方扩散,迁移到原本并不适宜它们生存的地区。
这种迁移可能导致生物多样性的下降,因为原本生活在当地的物种可能会因为竞争而减少或消失。
此外,海洋温度上升也对海洋生态系统的稳定性造成了威胁,可能引发更多的极端天气事件,如飓风和暴雨,这会对海洋生物的生存条件产生影响。
此外,大气CO2浓度升高还影响了海洋的氧气含量。
海洋中的氧气来自于大气中的氧气向海洋中的溶解,但大气CO2浓度的升高会降低海洋中的氧气溶解能力。
这对海洋生物来说是一个严峻的挑战,因为它们需要氧气来进行呼吸。
如果海洋中的氧气含量减少,将会对海洋生态系统的各种生命过程产生不利影响,比如减少海洋生物的生长速度和繁殖能力,导致海洋生物的死亡和物种数量减少。
总之,大气CO2浓度的变化对海洋生态系统造成了深远的影响。
大气CO2浓度升高对动植物的影响
大气CO2浓度升高对动植物的影响大气中二氧化碳(CO2)浓度升高是当前全球面临的一个重要环境问题。
CO2是温室气体的主要成分之一,其浓度的增加会导致全球气候变暖,从而对动植物生态系统产生重大影响。
本文将探讨大气CO2浓度升高对动植物的影响。
首先,大气CO2浓度升高对植物的影响是显而易见的。
植物通过光合作用将CO2转化为有机物质,这是它们生长和发育的关键过程。
研究表明,CO2浓度升高能够促进植物生长速度和干物质生产。
这种促进作用被称为“CO2肥沃效应”。
CO2浓度升高会增加植物的固碳能力,使其能够更高效地利用光能。
这有助于提高植物的光合效率,促进幼苗发育,提高作物产量。
然而,CO2浓度升高可能会降低一些重要营养元素的含量,如蛋白质、维生素和矿物质。
这可能会对人类的健康和营养摄入造成负面影响。
除了对动植物生态系统产生直接的影响外,大气CO2浓度升高还可能通过改变气候和气候模式进一步影响动植物。
气候变化可能导致更频繁的极端天气事件,如干旱、洪涝和风暴。
这些极端天气事件将影响植物的生长和繁殖,甚至可能导致种群的灭绝。
此外,气候变化还可能改变动物迁徙、繁殖和行为模式,给动物个体和种群带来生存压力。
综上所述,大气CO2浓度升高会对动植物的生态系统产生广泛而复杂的影响。
这些影响不仅局限于物种的生长和生殖能力,还涉及到食物链、栖息地和生态平衡的稳定性。
为了保护和维护生物多样性和生态平衡,我们需要采取措施减少大气CO2浓度的升高,包括减少化石燃料的使用、增加可再生能源的比例和实施碳排放减少政策。
此外,科学家们还需要进一步研究和了解大气CO2浓度升高对动植物生态系统的长期影响,以引导有效的环境保护和管理措施的制定。
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响汇总
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响汇总直接影响:1.植物生长:二氧化碳是植物进行光合作用的必需品,高浓度的二氧化碳可以促进植物的生长和光合作用速率。
因此,大气CO2浓度升高有助于增加植物的生产力和生长速率。
这可能导致植物群落的变化和生态系统的重构。
2.全球变暖:大气CO2浓度上升是全球气候变暖的主要原因之一、气候变暖导致生物多样性的减少和物种迁移,这对于许多生物来说都是一个巨大的挑战。
许多物种对气温的变化敏感,因此气候变化可能导致物种灭绝和生态系统的破坏。
3.酸化海洋:大气中的二氧化碳部分溶解到海洋中,形成碳酸,导致海水的酸化。
海洋酸化对珊瑚、贝类和其他海洋生物有害。
酸化的海洋环境威胁到海洋生物的骨骼和外壳的形成,同时也会对食物链的稳定性造成严重影响。
间接影响:1.气候变化影响食物链:气候变化可能导致食物链的变化,这对于许多动物来说是一个重大威胁。
气候变化可能降低一些物种的食物供应,从而影响整个食物链上的物种。
2.生物多样性丧失:气候变化可能导致一些物种的灭绝,这对整个生态系统的稳定性产生负面影响。
生物多样性的丧失可能导致食物链的破裂,也可能导致生态系统功能的丧失。
针对增加的二氧化碳浓度所带来的可能影响,一些解决方案被提出:1.减少温室气体排放:通过减少二氧化碳的排放和其他温室气体,可以减缓气候变化的速度,从而减少对生物的负面影响。
2.保护和恢复生态系统:保护和恢复森林、湿地和珊瑚礁等生态系统,可以帮助吸收二氧化碳并减轻气候变化的影响。
3.采取可持续农业和林业实践:采用可持续的农业和林业实践可以减少对土地和水资源的破坏,帮助维持生物多样性和生态系统功能。
总结起来,大气二氧化碳浓度的升高对全球生物产生了直接和间接的影响。
理解和应对这些影响对于保护和维护生物多样性以及生态系统的稳定性是至关重要的。
只有通过减少温室气体排放、保护生态系统和采取可持续实践,我们才能应对全球变暖和生物多样性丧失的挑战。
大气CO2浓度升高对植物生物化学特性的影响研究
大气CO2浓度升高对植物生物化学特性的影响研究随着全球气候变化的加剧,大气中二氧化碳浓度不断增加已成为一个严重的问题。
这不仅对人类社会造成了严重的影响,也对生态系统和植物生长带来了巨大的挑战。
本文将探讨大气CO2浓度升高对植物生物化学特性的影响,包括糖类、氨基酸、叶绿素等方面的变化和反应机制。
一、植物糖类的变化研究表明,大气CO2浓度升高会对植物的光合作用产生明显的影响,从而引起其糖类代谢的改变。
一般来说,当CO2浓度增加时,植物的净光合速率和糖类含量都会增加。
因为光合作用是植物生长与发育的基础,它能够将CO2、水和阳光转化为碳水化合物和氧气。
而糖类代谢则是植物对碳源的利用与调节,它影响着植物的生长速度、大小和干重等生物学性状。
研究发现,大气CO2浓度升高能够促进蔗糖和淀粉的合成,使植物的总糖含量增加。
同时,它还会导致淀粉在夜间分解减少,蔗糖在白天积累增加的趋势。
另外,CO2浓度升高还能影响糖类合成与分配的比例,如降低果实中蔗糖/葡萄糖的比值,提高葡萄糖含量。
二、植物氨基酸的变化氨基酸是构成蛋白质的组成部分,其代谢与植物的生长与发育密切相关。
研究表明,CO2浓度的升高会影响植物中氨基酸的含量、种类和代谢通路。
具体来说,CO2浓度升高能够促进氨基酸的吸收和利用,增加植物的总氨基酸含量。
同时,它还会改变氨基酸相对含量的比例,如降低蛋白质中丝氨酸和脯氨酸的含量,提高赖氨酸的含量。
然而,需要注意的是,植物的氨基酸代谢受到许多因素的调节,并不是简单的结果。
比如,在高CO2条件下,一些植物的氨基酸浓度并不会明显增加,反而会出现下降的情况。
这可能与植物对氮营养的调节有关。
三、植物叶绿素的变化叶绿素是植物中最重要的光合色素,与光合作用密切相关。
随着CO2浓度的升高,许多研究表明植物中叶绿素的含量和比例都会发生改变,尤其是在长期高CO2条件下。
具体来说,高CO2条件下的植物往往表现出较低的叶绿素a/b比值,这意味着相对比例上a型叶绿素含量的相对降低。
大气二氧化碳浓度对植物生长的影响
大气二氧化碳浓度对植物生长的影响二氧化碳是一种重要的温室气体,它能够吸收地球表面发出的热辐射,并将这些能量重新辐射回地球表面。
随着人类活动的不断增加,如工业生产、交通运输以及大规模的森林砍伐,导致大气中二氧化碳浓度的不断升高。
这种现象既是一个环境问题,也关乎到人类的生存。
因为二氧化碳浓度直接影响到植物的生长,可能对人类的食品安全和生态健康带来重大影响。
第一部分:二氧化碳浓度的增加对植物生长的影响二氧化碳浓度的升高对植物的生长和发育产生了一系列的影响。
大量的实验表明,植物能够通过不断吸收大气中的二氧化碳,提高光合作用速率,增加植物的生长量,这种现象被称为"CO2催化效应"。
CO2催化效应是由于大气中二氧化碳浓度的增加导致植物叶片的气孔减少,防止了植物过量蒸腾,从而在光合作用中提供了更多的二氧化碳。
随着光合速率的提高,植物的生长率和产量也会随之增加。
同时,二氧化碳的增加对不同植物种类的影响有所不同,对C3植物(如小麦、大豆和燕麦等)的提高作用更明显,C4植物(如青稞、玉米和甘蔗等)受益较小。
由于C3和C4植物的光合作用过程不同,对二氧化碳的利用程度也有所不同。
第二部分:气候变化和植物生态系统的重要性随着全球气温的升高和干旱、洪涝等极端天气事件的不断增多,农业生产和生态的破坏愈发引起人们的重视。
植物作为生态系统的重要组成部分,对于维护生态系统的稳定与发展具有不可替代的作用。
气候变化和二氧化碳浓度的增加对全球植物生长和物种分布等方面产生了深远的影响。
目前,许多国家和地区都在探索提高植物的温室效应,以应对气候变化和其他的环境问题。
例如,美国"植物气候变化研究小组"(PAG)正在研究二氧化碳浓度升高对不同类型的植物和森林的影响,在探索策略上进行研究,并提出了许多基于植物的方法。
第三部分:减少二氧化碳排放对生态系统有益与提高植物对二氧化碳浓度的适应性不同,减少二氧化碳排放则是人们更加迫切要求的环境改善举措。
空气中二氧化碳浓度对植物生长的影响
空气中二氧化碳浓度对植物生长的影响空气中二氧化碳浓度对植物生长有着重要的影响,因为二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料之一、在目前全球气候变化的背景下,二氧化碳浓度的增加对于植物生长的影响备受关注。
下面将详细阐述空气中二氧化碳浓度对植物生长的影响,并探讨可能的机制。
首先,二氧化碳是植物光合作用的原料之一、光合作用是植物体内使用光能合成有机物质的过程,而二氧化碳是光合作用的碳源。
通过光合作用,植物能够将二氧化碳和太阳光转化为葡萄糖等有机物质,从而提供能量和营养物质,维持生长和发育所需。
因此,当空气中二氧化碳浓度增加时,植物可以更充分地利用二氧化碳,促进光合作用进程,从而促进植物生长。
研究表明,二氧化碳浓度的增加对于C3植物的生长效应更为显著。
C3植物是指采用Calvin循环进行光合作用的植物。
当二氧化碳浓度增加时,C3植物的光合速率和光合产物的累积量也随之增加。
光合速率的增加可以提高植物的生物量积累,并且促进植物的生长。
此外,二氧化碳浓度的增加还可以改善植物叶片的氮利用效率,降低光合成对氮的依赖程度,减少植物氮的需求,进而提高植物生长效率。
然而,空气中二氧化碳浓度的增加对于C4植物的生长影响相对较小。
C4植物是一类通过C4循环进行光合作用的植物。
这类植物具有高效的二氧化碳固定机制,二氧化碳浓度的增加对其光合速率的影响较小。
尽管如此,C4植物也可能从较高的二氧化碳浓度中受益,因为在些情况下,植物可以更好地利用其他限制因子,如光照和水分。
除了直接影响光合作用过程外,二氧化碳浓度的变化还可能通过间接途径影响植物生长。
例如,二氧化碳浓度的增加可能导致气孔的关闭程度减少,从而减少水分的蒸发和流失。
这种情况下,植物可以更好地保持水分并提高抗旱能力。
此外,二氧化碳浓度的增加也可能影响土壤酸碱度和养分的供应,间接影响植物的生长和发育。
尽管二氧化碳浓度的增加对于植物生长有正面的影响,但是过高的二氧化碳浓度也可能对植物造成负面影响。
大气CO2浓度升高对海洋营养链影响
大气CO2浓度升高对海洋营养链影响随着人类活动和工业化的快速发展,大气中二氧化碳(CO2)浓度的升高已成为全球性的环境问题。
这种现象对地球上的各个生态系统产生了广泛的影响,包括海洋生态系统。
海洋是地球上最大的生态系统之一,其营养链的稳定性对维持海洋生物多样性和生态平衡至关重要。
然而,大气CO2浓度升高对海洋营养链的影响是一个复杂的问题,需要我们进行深入的研究和监测。
首先,大气CO2浓度升高对海洋生物的生存和繁殖能力产生了直接的影响。
高浓度的CO2会导致海水酸化,这对许多海洋生物的生理功能和生态系统产生了负面影响。
例如,贝类和珊瑚等生物构造物的形成需要钙碳酸盐,而酸化的海水会降低钙碳酸盐的可用性,使得这些生物难以构建坚固的外壳或骨骼。
此外,高浓度的CO2也会影响海洋生物的呼吸系统和能量代谢,破坏它们正常的生物学功能。
其次,大气CO2浓度升高还会对海洋植物进行光合作用产生影响,从而影响整个海洋营养链的稳定性。
海洋植物主要通过光合作用将二氧化碳和光能转化为有机物质,为其他生物提供能量和营养。
然而,高浓度的CO2会导致海水中的碳酸盐浓度增加,从而降低了海水中所含的钙离子的浓度。
这一现象会影响海洋植物的光合作用效率,减少其生长速率和光合产物的产量。
当海洋植物数量和产量减少时,整个海洋生态系统中的食物链将受到严重影响,从而威胁到其他生物的存活和繁殖。
此外,大气CO2浓度升高还会改变海洋中营养元素的分布与供应,从而对海洋生物的生态系统和生态位产生影响。
例如,相对高CO2浓度的海水中,大量的CO2会与水中的钙离子反应形成碳酸钙,使钙离子的浓度降低。
钙离子是许多海洋生物所需的微量元素之一,包括珊瑚、贝类和其他无脊椎动物。
此外,大气CO2浓度升高还会对溶解氧的分布产生影响,影响海洋生物的呼吸过程和存活能力。
这些变化会改变海洋生态系统中不同生物种群之间的相互作用和竞争关系,从而对海洋营养链的结构和稳定性产生重要影响。
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大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响| 2010-04-06| 【大中小】【打印】【关闭】政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作小组在2007年发布的第四次评估报告(AR4)中很少提及地球大气中二氧化碳浓度升高的有利影响。
在“大气组成和辐射强迫的变化”(Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing)一章中,AR4提到了如下几点(IPCC,2007-I,p.186):(1)二氧化碳浓度的升高可以通过刺激植物的光合作用而给植物“施肥”,在20世纪,二氧化碳浓度的升高增加了植被的盖度和植物的叶面积(Cramer et al., 2001)。
关于植物叶面积、生物量和潜在光合作用的一项遥感产品指标——归一化植被指数(NDVI)的升高已经得到了证实(Zhou et al.,2001),包括气候变化本身在内的其他因素也可能起了一定的促进作用。
植被盖度和叶面积的增加将减少地球表面的反照率,这将抵消由于采伐森林带来的反照率的增加。
但这个过程的辐射强迫还没有评估,同时对这些效应也缺乏科学的研究。
(2)在“在气候系统变化和生物地球化学作用间的耦合”(Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry)一章中,有单独的一段用来解释二氧化碳浓度的升高对植物的作用。
这一段的结论是:目前还不清楚二氧化碳的施肥效果到底有多强。
(3)由第二工作小组完成的《影响、适应和脆弱性》(Impacts, Adaptation andVulnerability)报告中的第5章——“食物、纤维和森林产品”(Food, Fibre and Forest Products)研究了二氧化碳的施肥作用对作物的产量和植物利用矿物质和水的效率的影响,但是这一章低估了或者在很大程度上忽视了二氧化碳浓度升高带来的益处,相反夸大了由计算机模型预测的温度上升和极端天气事件可能带来的负作用。
即使对农作物的一个微小的作用将可能对人类的健康产生一定的影响,但在报告的第八章——“人类健康”(Human Health)中却没有提到这个问题。
IPCC没有报道二氧化碳浓度升高的有利影响是出乎意料的,因为有数以千计的的经过同行评议的研究发现这一问题确实存在。
这是IPCC报告的主要缺陷,同时这也是该报告不能成为气候变化科学可靠结论的原因之一。
1 植物生产力的响应二氧化碳是植物生长的主要原料,植物可以通过光合作用,利用二氧化碳生产有机物质,从而构建植物组织,因而二氧化碳浓度升高能够促进植物的生长。
在过去的几十年里,二氧化碳和全球变化研究中心(Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change, /)的研究人员综合了数百项经过同行评议的研究所取得的数千项研究结果,确凿地证明了这个事实。
(1)草本植物。
在比大气二氧化碳浓度高300ppm的条件下,大约1/3植物能够提高其生产力(Cure and Acock,1986;Mortensen,1987),这种正效应可以发生在C3、C4和CAM的植物中(Poorter,1993)。
因此,随着空气中二氧化碳的浓度升高,几乎所有作物的生产力都要增加,因为植物能够有更多的分枝和分蘖,更多的叶片且厚度增加,根系也越来越多,因而能够产生更多的花和果实。
总体来讲,在比大气中二氧化碳浓度高300ppm的条件下,CAM作物的收成能提高15%,C3谷物提高49%,C4谷物提高20%,水果和果类提高24%,豆科植物提高44%,根和块茎植物提高48%,蔬菜提高37%(Idso and Idso,2000)。
(2)木本植物。
关于木本植物对大气二氧化碳浓度升高响应的问题已经开展了大量的研究。
Ceulemans和Mousseau(1994)就针对此问题独立开展的95项研究的结果制成了一张表,Poorter(1993)的综述包括了41项其他相关的研究结果,Wullschleger(1995,1997)的两篇综述包含了40项其他研究的有关数据,共计176项,这是草本植物实验数据的1.5倍。
这些研究结论表明,作为研究对象的树木在二氧化碳浓度升高的实验中,生物量、森林的初级生产力、种群密度都明显增加。
需要指出的是,这176个实验中,木本植物平均的处理时间只有5个月,这很有可能会低估树木和灌木对大气二氧化碳浓度升高的响应,可能不足以证明大气二氧化碳升高的长期效应。
但在目前持续时间最长的试验中,在17年中二氧化碳浓度有75%升高的条件下,树木的生产量有70%的增长(Kimball et al.,2007)。
(3)水生植物。
当前的研究表明,大气二氧化碳浓度的持续升高将可能对大多数淡水水生植物有积极的作用,有刺激淡水藻类生产力增长的潜力,并有助于提高海水大型藻类在一段时期内的生产力。
海洋微藻也能很好地正面响应空气中二氧化碳浓度的持续升高。
2 水分利用效率大气二氧化碳浓度升高的另一个主要的后果是使暴露在高浓度二氧化碳条件下的植物不能像在低浓度二氧化碳条件下完全打开它们的气孔,因为气孔是吸收二氧化碳和散发水蒸气的通道,这通常会导致单位面积的叶片产生较少的气孔。
这两个变化通常会减少大多数植物由于蒸腾作用而丧失的水分,提高了水分的利用效率,从而能够增加它们抵御干旱的能力。
在这一部分,我们将探讨农作物、草地物种和木本植物的水分利用效率。
(1)农作物。
大气二氧化碳浓度的持续升高将提高农作物的水分利用效率。
即使在生产受到土壤水分条件限制的地区,食物和纤维的生产也很有可能得到一定的提高。
(2)草地物种。
即便是在一些可获得性水分减少的地区,随着大气二氧化碳浓度的持续升高,几乎所有的草地物种——包括C3和C4植物将提高其水分利用效率。
此外,二氧化碳引起的水分利用效率的提高将很有可能促使草地植物向沙漠扩张,而以前由于缺乏必需的水分条件,植物不可能在沙漠地区生长。
(3)木本物种。
随着大气二氧化碳浓度的持续升高,地球上几乎所有树木的水分利用效率都将得到提高,这很有可能会促使木本物种向以前所不能生存的地区迁移。
因此,随着二氧化碳浓度的升高,我们或许能看到一个更加绿色的星球,将有更大的固定二氧化碳的能力。
3 环境压力的改善大气中二氧化碳浓度的升高有助于改善几种环境压力对植物生长和发育造成的不利影响,包括疾病、食草动物、遮阴(由云层增加造成的)、臭氧(一种普通的空气污染物)、低温和水的胁迫。
(1)疾病。
IPCC报告指出由二氧化碳引起的全球变暖将使植物疾病爆发的风险增加,从而对全球范围内的食物、纤维和森林造成负面的影响(IPCC, 2007- II)。
相对于健康的植物,大气二氧化碳浓度的升高对患病植物有更为积极的作用。
另外,二氧化碳浓度的升高将明显缓解由各种引起疾病的入侵者对植物造成的破坏作用。
因此,随着大气中二氧化碳浓度的持续升高,地球上的植被能更好地应对引起疾病的有机体,同时也能够缓解疾病对作物和植物造成的伤害,从而有利于维持地球上动物的生存。
(2)食草动物。
有害昆虫对地球上的植物有巨大的破坏力,而且这种影响将持续发生作用。
然而,大气二氧化碳浓度的持续升高可能会改变这一现象,或许更好,或许更糟。
大气二氧化碳浓度的升高可以减少病虫害爆发的频度和强度。
我们知道,病虫害爆发对农业的影响是致命的,所以大气二氧化碳浓度的升高不会对自然系统中的食草生物造成严重的影响。
(3)昆虫。
大气二氧化碳浓度的升高可能不会对蚜虫—植物之间的相互作用产生重大影响。
还有一种可能是植物和蚜虫都会从二氧化碳浓度的升高中受益,但是植物的受益更多一些。
20世纪的全球变暖有利于栖居于加拿大、英国和美国的蝴蝶的生存,它们的分布领域也得到了扩张,同时蝴蝶的种类多样性几乎在每个国家都有增加。
大气二氧化碳浓度的升高不会加剧蛾子幼虫对地球上植被造成的伤害,而有可能减小这种伤害。
二氧化碳浓度升高和气候变暖也会引起多种昆虫身体特点和行为类型的改变,但这些改变预示着在未来几年和几十年对生物圈将有较好的影响。
(4)遮阴。
不论光线的强弱,也不论树叶被遮住还是暴露在阳光下,当大气二氧化碳浓度升高时,一些生物过程都将促使植物生长的更加健壮。
低于最佳光线强度的生长条件并没有抵消大气中二氧化碳浓度升高对植物生产力的促进作用。
(5)臭氧。
在臭氧浓度升高的条件下,植物的光合速率和生长都将放缓。
二氧化碳浓度的升高能够缓解,甚至能完全抵消臭氧对植物光合速率、生长和产量造成的不利影响,这可能是因为大气二氧化碳浓度的升高往往能减小叶片的气孔导度,这能够使植物吸收较少的臭氧进入植物组织,减少了臭氧的伤害。
(6)低温。
如果说大气二氧化碳浓度的升高与植物耐受低温胁迫能力之间有一定的关系的话,还需要进行大量的研究来明确这种关系,特别是确定大气中二氧化碳浓度的升高对植物类囊体脂质的影响则要进行更多的探索。
在相关的研究中,我们还需要评估促进植物耐受低温的脂质特性的变化。
(7)氮素不足。
关于不同土壤中的氮对大气二氧化碳浓度升高的响应已经开展了大量的研究。
这些研究结果表明一些植物在土壤氮含量较低的情况下对二氧化碳浓度的升高没有响应,而另一些植物有响应。
一些植物在一系列土壤氮浓度条件下的响应类似于在二氧化碳浓度升高条件下的反应。
最为常见的是,植物在二氧化碳浓度升高条件下的生长通常好于在土壤氮浓度升高条件下的生长。
有趣的是,地球大气和地表中二氧化碳和氮的含量往往一起升高。
可以预见,在这种趋势下,陆地植被的生产力在未来数年或几十年中将持续上升。
(8)高盐。
当土壤中的盐浓度较高时会造成轻微或者中度的盐胁迫,这时二氧化碳浓度的升高会对植物的生长造成积极的影响或者不产生效果。
(9)高温。
随着大气二氧化碳浓度的升高,农业作物和草地物种的光合速率和生物量生产将提高,而且目前发生的全球变暖不会降低这种效应。
事实上,如果大气温度升高,大气中二氧化碳浓度升高的促进效应将可能随之升高。
有研究发现,就对树木的影响而言,二氧化碳浓度升高和温度上升对树木光合速率和生长的影响之间似乎很少有相互联系。
(10)UV-B辐射。
由于地球上空平流层臭氧的耗损导致到达地表的UV-B辐射的增加,从而产生一定的生物破坏作用,但是二氧化碳浓度的持续升高会缓解这些有害的影响。
(11)水分压力。
随着空气中二氧化碳浓度的持续升高,几乎所有地球上植物的光合速率和生物量生产都有所增加。
然而,一些专家指出水分压力可能将抵消这些有利影响。
但是Idso and Idso(1994)回顾了1983-1994年有关的文献指出,水分压力通常不会抵消二氧化碳引起的植物生产力的增长。