气候变化对海洋生态系统的影响

气候变化对海洋生态系统的影响

摘要

气候变化是引起海洋生态系统的重要因素，在海洋生态系统中，物种丰富度的时空分布与环境特征息息相关。人类活动造成的气候变化影响着全球的海洋系统，海洋的生态系统往往随着气候变化而发生快速改变，这种突发性、非线性的改变所带来的风险也不断增加。本文论述了国内外有关气候变化对海洋生态系统的影响的研究现状，从各个方面分析气候变化对海洋生态系统的影响及中国对海洋生态的补偿措施。

关键词:气候变化海洋生态系统研究现状海洋生态补偿

气候变化从基因、物种和生态系统水平上对全球生物多样性产生影响.在基因水平上,生物体为了适应新的气候条件,其物种基因序列要发生改变,影响生物的遗传多样性;在物种水平上,研究表明到2050年气候变暖将导致全球5个地区24%的物种灭绝;在生态系统水平上,降雨和温度的改变将移动生态系统分界线(ecosystem boundaries),某些生态系统可能扩展,而某些生态系统萎缩。

1、影响海洋病原生物的传播

最近几十年来气候变暖导致了海洋病原生物的扩展或转移(The Royal Society2008) [1]:(1)研究表明,在低于临界温度时死亡或无法生长的节肢动物所携带的细菌和寄生虫,在温度上升时,其生长速度加快,传染期延长,促进包括珊瑚虫病、牡蛎病原体、里夫特裂谷热和人类霍乱等的传播;(2)随着气候变暖,温带的冬季更短、气温更加暖和,从而增加了疾病的传播率;热带夏季更加炎热,使寄主在热压力下更容易受到影响;(3)温度上升还引起人类疾病暴发的增加,比如因水温上升,弧菌数量增加60%(The Royal Society2008),从而感染了更多的牡蛎及其他水产品,危及人类健康。不过,危害两栖动物的弧菌、鱼类冷水病和昆虫真菌病原体等随着温度的升高,其流行的严重性将会降低。

2、影响海洋浮游生物群落结构

气候变化对海洋浮游生物群落结构最基本影响之一是表面风力的变化,影响海流表层的水平、垂直流动和混合流动以及表层的深度,引起浮游生物种类组成、丰度及其分布大范围的变化(Fisheries Oceanography,1998) [2].研究发现,与20年前相比,1997~2000年期间春、夏、秋3季东海波水蚤(Und inula sp.)在浮游动物群落中的重要性均有所降低,唯冬季显著增加.由于普通波水蚤(Und inula vulgaris)属暖水种,她认为应该与全球气候变暖导致的冬季暖流加强有关(徐兆礼，2006) [3].研究发现,厄尔尼诺南方涛动现象在夏季对台湾海峡南部浮游桡足类的种类组成和分布产生明显影响,在厄尔尼诺年,浮游桡足类的种类少于非厄尔尼诺年,且优势种组成也不同(黄加祺等,2000) [4].在分析1958~2002年浮游生物的长期监测数据中,发现不同浮游生物类群对气候变化具有不同响应,且群落中不同营养阶在不同季节的响应也不同,导致群落中的营养类群和功能类群不匹配(Edwards等2004) [5].海洋生物多样性对气候变化存在反馈机制.研究发现,气候变暖引起海洋温度上升,导致某些藻类数量迅速增长,释放出更

多二甲基硫(DMS).一方面DMS可促进产生大量云层,减少达到地球表面的总热量,从而有助于降低温度(中国环境生态网,2006) [6];但另一方面DMS可进入大气参与全球硫循环,对酸雨的形成产生重要影响(杨桂朋等,2006) [7]。

3、影响海洋鱼类群落结构

捕捞是引起海洋鱼类死亡的主要原因,但气候变化也是引起鱼类种类分布和地区生物多样性变化的重要原因.我国的一些研究表明,气候变化引起的厄尔尼诺南方涛动现象影响海洋浮游生物的丰度与分布,进而影响海洋鱼类的摄食和渔业产量(洪华生等，1998) [8].厄尔尼诺现象还引起长江径流量的变化和海洋环境的改变,导致浙江近海鲐鲹类的产卵场的时空错位并对鲐鲹类幼鱼的生长发育造成影响(洪华生等，1998) [8].全球温暖化对水域生态系统结构和功能的长期影响,甚至是不可逆转的影响将成为世界渔业下滑的主要因素之一(黄长江等，1999) [9].

4、研究展望

气候变化已经对海洋生物多样性造成明显影响,但由于海洋长期监测和研究资料的缺乏,人类对气候变化事实的认知、对气候变化自然规律的认识等许多问题有待深化,对全球变暖背景下海气循环及其对全球碳循环的作用需要深入了解,因此对全球变暖的幅度、原因或区域分布,特别是未来气候变化预测方面,还存在许多不确定性(宋连春等，2004) [10].由于对海洋生物遗传多样性的研究较少,研究历史也较短,我们要加大对气候变化对海洋生态系统结构和功能影响的研究力度。

5、生态补偿

源于1976年德国实施的Engriffs regelung政策,1986年美国开始实施湿地保护No-net-loss政策也体现了生态补偿原则[11] 。吕忠梅[12]认为生态补偿是指对由人类的社会经济活动给生态系统和自然资源造成的破坏及对环境造成的污染的补偿、恢复、综合治理等一系列活动的总称 。中国环境与发展国际合作委员会从管理学角度认为:生态补偿是以保护和可持续利用生态系统服务为目的,以经济手段为主,调节相关者利益关系的制度安排。生态补偿机制是以保护生态环境,促进人与自然和谐发展为目的,根据生态系统服务价值、生态保护成本、发展机会成本,运用政府和市场手段,调节生态保护利益相关者之间利益关系的公共制度。王淼和段志霞[13]提出海洋生态补偿是指海洋使用人或受益人在合法利用海洋资源过程中,对海洋资源的所有权人或为海洋生态环境保护付出代价者支付相应的费用,其目的是支持与鼓励保护海洋生态环境的行为和海洋生态资源管理应用[14]以实现最大生态效益价值[15]。因此,所谓海洋生态补偿,即指以保护海洋资源环境,可持续利用海洋生态系统服务为目的,以市场和政策手段调节海洋生态资源环境保护的利益相关者之间利益关系的制度安排.

参考文献

[1].The Royal Society.Biodiversity climate interactions:adaptation,mitigation and human liveliho ods(Report of an international meeting,2007)[Z].The Clyvedon Press Ltd Cardiff UK,2008:9-60. [2].Franc is R C,Hare S R,Hollowed A B.Effects of interdecadal climate variability on the ocean ic ecosy stem s of the NE Pacific[J].Fisheries Oceanography,1998,7:1-21.

[3].徐兆礼.东海普通波水蚤种群特征与环境关系研究[J].应用生态学报,2006,17(1):107-112.

[4].黄加祺,朱长寿,李少菁.ENSO现象在夏季对台湾海峡南部浮游桡足类的分布的影响[J].海洋科学,2000,24(4):1-4.14.

[5].Edwards M,Richardson A J.Impact of climate change on marine pelagic phenology and trophy