全球变化和生物多样性-people,environmen(共102张PPT).pptx
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1、生物多样性保护导论解 焱国际野生生物保护学会培训专用内容和时间1.9月10日:生物多样性概念、价值和重要性2.9月17日:生物多样性现状和致危因素3.9月25日:国内、国际相关保护组织和法规体系介绍;动物福利介绍4.10月8日:全球变化和生物多样性5.10月15日:生物入侵6.10月22日:物种濒危机制和濒危等级评估标准;生物多样性信息收集、管理和分析培训专用内容和时间7.10月29日:中国生物地理区划和生物多样性特点11月5日:出差8.11月12日:生态系统恢复原理和基础9.11月19日:就地保护和自然保护地管理10.11月26日:异地保护有可能中间还会遇上我出差,将做相应调整培训专用授课方
2、式随时穿插提问和回答分组辩论,并写观察门类的报告评分:50:阅读一篇英文的生物和气候变化关系的论文,摘录英文重要内容,并翻译为中文,中文2000字左右(11月月19日以前提交日以前提交)40:个人物种观察笔记和保护评论(记录10种以上自己观察到的北京当地物种,10月月15日以前日以前)10:课堂报告、小组辩论的现场表现无故缺课的扣分作业提交给 助教张伟 培训专用今日演讲和辩论安排演讲人演讲人:汪芳辩论题目:5.气候变化对生物多样性是有利还是有害?辩论人辩论人正方:刘庆艳、于锐、田修源、刘丽霞、张仁意反方:唐雅麦、曹倩、孔波、周山、傅燕艳培训专用生物多样性保护导论4:全球变化和生物多样性解 焱中
3、国科学院动物研究所国际野生生物保护学会培训专用全球变化(全球变化(Global Change)的定义)的定义问题一:什么是全球变化?培训专用全球变化(全球变化(Global Change)的定义)的定义全球变化是指改变我们的生物、社会和体制等环境的各种因素,主要人为因素。这些因素正在导致物理性或者生物性的改变,例如气候变化或海平面上升可能是受社会和经济因素的驱使,例如人口增长,对食品需求的增加;或者由于新的管理政策导致,例如权力下放和共同管理等。总之,这些新趋势改变了整个大环境,也增加了我们管理地球上最珍贵地区的不确定性。培训专用生物物理变化生物物理变化Biophysical Change问题
4、2:有哪些全球性的生物物理变化?气候变化Climate Change海平面上升Sea Level Rise栖息地丧失和片断化Habitat Loss and Fragmentation外来入侵种Invasive Alien Species陆地水资源变化In-land Water Change 培训专用全球气候变化全球气候变化培训专用历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用南美洲最南端的开花植物有四五十种和北美洲和欧洲的相同,甚至与欧洲更相似美洲赤道地区的高山上,有大群独特的属于欧洲属的物种非洲的阿比西尼亚山上,生长着几种欧洲特有的类型和少数好望角植物的代表类型爪哇高山上采集的植物好像是
5、欧洲丘陵上的植物婆罗洲山顶上生长的植物竟然代表了澳洲的特殊类型澳洲南部山上有欧洲的物种培训专用历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用全世界热带地区的高山上生长着的某些植物,和南北温带平原的植物是同种或同一个物种的变种。培训专用历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用海洋生物也有类似情况新西兰的甲壳动物和英国的非常相似新西兰和欧洲有25种海藻是相同的,但在它们中间的热带海洋里却没有这些海藻培训专用历史上的气候变化对生物区系的分布有十分重要的作用例如第四纪冰川但北半球经受冰期严寒的时候,南半球实际上是温暖的。南北冰期交替这个过程是目前物种分布格局形成的重要因素培训专用全球气候变化
6、全球气候变化Global Climate Change现在的气候变化是指什么?气候变化是指自1900年代以来发现的地球上气候的变化。最近我们看到的和预计今后80年将发生的变化,主要是由于人类的行为引起而非自然变化。培训专用莱索托的Thaba-Tseka村。因为降雨要么过早,要么过晚,所以莱索托境内崎岖山区的庄稼不断减产。还有大冰雹和龙卷风。过早出现的霜冻冻死了大部分在前一段奇怪的天气中幸存的玉米苗。村里的老人都相信宇宙已经乱套了。他们说:“上帝一定是对我们发怒了,但是我们不知道为什么。”这个村庄和其他近四百万非洲人正面临被饿死的危险,他们可能是全球气候变化的首批牺牲品之一培训专用Observe
7、d changes in(a)global average surface temperature;(b)global average sea level from tide gauge(blue)and satellite(red)data and(c)Northern Hemisphere snow cover for March-April.All differences are relative to corresponding averages for the period 1961-1990.Smoothed curves represent decadal averaged va
8、lues while circles show yearly values.The shaded areas are the uncertainty intervals estimated from a comprehensive analysis of known uncertainties(a and b)and from the time series(c).From IPPC(2007)培训专用培训专用近近5050年来,我国北方地区最低气温显著升高,暖冬年份连续出现。年来,我国北方地区最低气温显著升高,暖冬年份连续出现。中国气候变化中国气候变化培训专用Projected surface
9、 temperature changes for the late 21st century(2090-2099).The map shows the multi-AOGCM average projection for the A1B SRES scenario.All temperatures are relative to the period 1980-1999.From IPPC(2007).培训专用问题:为什么气候会变暖?培训专用温室效应温室效应Greenhouse Effect培训专用温室气体使地球保持温暖如果没有温室气体,地球会比现在低30度大气的 99%由 78%氮气nitr
10、ogen和21%氧气oxygen组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。温室气体温室气体Greenhouse Gases培训专用问题:温室气体有哪些?在剩下的1%左右的大气中有小部分:二氧化碳Carbon dioxide 甲烷Methane 一氧化二氮Nitrous oxide 臭氧Ozone 水蒸汽Water vapour 卤烃Halocarbons温室气体温室气体Greenhouse Gases培训专用培训专用问题:什么原因造成温室气体增加?温室气体增加的原因煤、石油和天然气燃烧后产生二氧化碳森林破坏降低了植被的二氧化碳吸收能力温室气体状况CO2 浓度现在大约比自然状况高30-35%甲烷、
11、一氧化二氮25%的商业性能量消耗来自交通人类活动产生了过多温室气体人类活动产生了过多温室气体培训专用政府间气候变化调查组The Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC)(1988)2001,其第三次评估报告估计到世纪末,全球气温将升高 1.4 5.8.获得2007年诺贝尔和平奖IPCC关于气候变化的陈述关于气候变化的陈述培训专用Most of the observed increase in global average temperatures since the mid-20th century is very likely due t
12、o the observed increase in anthropogenic GHG concentrations.2001,最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的most of the warming observed over the last 50 years is likely to be attributable to human activities.1995,可辨别的人类对气候的影响discernible human influence on the climate IPCC关于气候变化的陈述关于气候变化的陈述培训专用培训专用From IPPC(2007)培训
13、专用The long-term risks to unique and threatened systems A 1-2C increase in global mean temperature above 1990 levels poses significant risks to many unique and threatened systems including many biodiversity hotspots.An increasing risk of species extinction and coral reef damage is projected.Approxima
14、tely 20-30%of plant and animal species assessed so far are likely to be at increased risk of extinction if increases in global average temperature exceed 1.5-2.5C over 1980-1999 levels.From IPPC(2007)培训专用The long-term risks to unique and threatened systems Corals are vulnerable to thermal stress and
15、 have low adaptive capacity.Increases in sea surface temperature of about 1-3C are projected to result in more frequent coral bleaching events and widespread mortality.Increasing vulnerability of indigenous communities in the Arctic and small island communities to warming is projected.From IPPC(2007
16、)培训专用全球温度在过去300年上升超过了0.7,因此气候变化已经发生。20世纪温度增加了 0.5。最严重的变暖发生在 19101940年间和1976年至今。最近1000年内,90年代是最温暖的,5个最温暖的年度有4个发生在90年代。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年。1995年是225年以来炎热天数最多的一年,超过20的天数为26天。而冷天的数量(平均温度低于0)则从20世纪以前的每年1520天,减少到最近几年每年大约10天。关于全球气候变化的关键点:关于全球气候变化的关键点:培训专用2007年月日,美国国家冰雪数据研究中心报告说,北极海冰覆盖面积已经缩减,达到有记录以来的最低
17、值。2008年月,美国的卫星观测显示,北极历史最久、最厚的“老冰”正不断缩减。这些“终年海冰”曾经覆盖北极至的面积,但今年月的覆盖面积还不足。一些科学家甚至预测,未来年到年内,北极可能出现夏季无冰的极端情况。关于全球气候变化的关键点:关于全球气候变化的关键点:培训专用气候变化导致全球海平面在过去100年中平均上升了0.10.2米。20世纪,平均每年上升12毫米,预计19992100年,上升0.090.88米,比20世纪高24倍。世界大部分地区降雨明显增加,北半球的中高海拔区每10年增加0.51,严重降雨事件发生率增加了24。亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。关于全球气候变化
18、的关键点:关于全球气候变化的关键点:培训专用目前已有清楚的迹象表明生物多样性开始在对全球气候变化作出反应有哪些反应?生物多样性对全球气候变化的反应包括地理分布的改变生理发生改变生活周期发生改变迁徙习性和栖息地发生改变生存能力降低全球气候变化和生物多样性全球气候变化和生物多样性培训专用生物学的改变蛙类提早产卵蝴蝶分布区向北方扩展英国的鸟类卵孵化速度加快东欧的树木提早开花一些生物多样性丰富区已经受到影响哥斯达黎加的鸟类坦桑尼亚和印度尼西亚的蚊子加利弗尼亚的蝴蝶不能耐受霜冻的植物上升到新的海拔高度全球气候变化和生物多样性全球气候变化和生物多样性培训专用数以百计的物种从蝴蝶到鸟类,植物,蝙蝠,甚至老鼠
19、,都向极地迁移了300公里。这些惊人的数字只是一个序幕,它只是上世纪0.6摄氏度这一极小的温度升高引发的结果 全球气候变化和生物多样性全球气候变化和生物多样性培训专用8.6CApril temperatureKBTKGT/aln(Blue tit Cyanistes caeruleus)ln(Great tit Parus major)KGTKBT/aln(N1,t+1)=a10(TMar,t)+(1+a11)ln(N1,t)+a12ln(N2,t)a20+(1+a22)ln(N2,t)+a21ln(N1,t)ln(N2,t+1)=b20+(1+b22)ln(N2,t)+a21ln(N1,t)
20、otherwisewhere a10(TMar,t)is given as the following linear model:a10(TMar,t)=a10+a13TMar,t if TApr,t a20+(1+a22)ln(N2,t)+a21ln(N1,t)Temperature effect on competition1964-2006Ghent,BelgiumEcology-Climate studies based upon long-term data培训专用Climate change could drive a million species to extinction b
21、y 2050培训专用哥斯达黎加的Monte Verde森林最后一次见到是198770年代以来,由于温度上升,云层升高导致鸟类、爬行和两栖类种群的变化,有21种蛙类消失Monte Verde特有种Monte Verde Golden ToadBufo perglenes 绝灭培训专用加利福尼亚北到加拿大,南到墨西哥在其南部分布区内正在绝灭,向北部和高海拔地区扩展斑蝶Ediths Checkerspot ButterflyEuphydryas editha分布转移培训专用分布区转移,同时携带着疾病转移转移到更高海拔的地区,以前从来没有疟疾(Malaria)或其他蚊子传播的疾病,也开始发生1997年
22、坦桑尼亚和印度尼西亚的热带高地第一次爆发了疟疾。登革热(Dengue Fever)以前只在1000米以下的地区发生,现在在墨西哥近2000米地区也有报道。在哥伦比亚超过2000米的地区发现了登革热和黄热病(Yellow Fever)的媒介昆虫蚊子 出现在更高海拔培训专用哥斯达黎加Monte Verde森林,气候变化导致厚嘴巨嘴鸟筑巢地位置上升捕食凤尾绿咬鹃Resplendent quetzals(Pharomachrus moccino)的幼雏凤尾绿咬鹃没有更高的海拔区可以筑巢Keel-billed Toucan厚嘴巨嘴鸟Ramphastos sulfuratus 分布转移培训专用Brandt
23、s voles(Microtus brandti)are small native mammals that inhabit the grasslands of Inner Mongolia,China.The species is considered a pest,particularly during population outbreaks,which have increased in frequency since 1970 from 1 every 7 years to 1 every 3 to 5 years.Brandts voles布氏田鼠布氏田鼠培训专用Zhang et
24、al.Oikos,2003Using historical records taken between 1948 and 1998,we found that there was significant correlation between years for which the monthly averages of the Southern Oscillation Index(SOI,南方波动指数)were consistently high,and years in which outbreaks occurred.培训专用Fig.3.Population density of vol
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