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氣候變化對植物的影響范文1

（一）大氣中二氧化碳濃度增加

陸地生物圈通過光合與呼吸作用與大氣不斷交換二氧化碳氣體。經過漫長的時間推移，大氣中二氧化碳濃度達到了相對穩定的時期。但是自工業革命以來，人類對石化燃料的大量使用、森林破壞、人口與飼養家畜數量的急劇增加等人為因素的作用，引起全球大氣二氧化碳濃度增加的速度比過去任何時期都快。

（二）全球氣溫升高

有報告指出，近100年來全球溫度升高了0.74℃。這是近1000年來溫度增加最大的一個世紀，盡管氣候變暖問題仍然存在科學上的不確定性，但有90%的可能性是人類活動造成的。如果人類繼續按照目前速度排放溫室氣體，那么二氧化碳有效倍增將在幾十年內到來，屆時全球平均氣溫將增加1.4~5.8℃。全球溫度增高將改變各地的溫度場，影響大氣環流的運行規律，各地的降水量和蒸發量的時空分布也會改變；增溫造成的海冰、冰川融化和海水受熱膨脹還會使海平面上升，將給地球水資源、能源、土地、森林、海洋以及人類健康、物種資源、自然生態系統和農業生產帶來巨大沖擊，造成許多目前仍無法估計的重要影響。

（三）區域間降雨的不均衡

國家評估報告指出，近100年來，我國的年降水量有微弱的減少，雖然近50年來降水量呈現小幅度增加趨勢，但區域間變化明顯。未來降水頻率和分布將發生變化，旱澇等極端天氣事件發生頻率會增加，強度會加大，對經濟社會發展和農業生產等產生很大影響。氣候變化將加劇水資源的不穩定性與供需矛盾，氣溫每上升1℃，農業灌溉用水量將增加6%~10%。

二、氣候變化對農作物生長的影響

氣候變化對農作物生長的影響是多尺度、全方位、多層次的，農業對氣候因素變化非常敏感脆弱，是受氣候因素變化影響最大的行業。光、熱、水、二氧化碳是農作物生長發育所需能量和物質的提供者，它們的不同組合對農業生產的影響不同。溫度增高將促進作物的生長發育，提早成熟，從而影響作物籽粒灌漿和飽滿，降低作物營養物質含量和品質。

（一）二氧化碳濃度增加對農作物生長的影響

大氣中二氧化碳濃度增加可以提高光合作用速率和水分利用率，有助于作物生長，小麥、水稻、大麥、豆類等C3作物產量顯著增加，但對玉米、高梁、小米和甘蔗等C4作物助長效果不明顯。現有研究指出，在二氧化碳濃度倍增，可使C3作物生長且產量增長10%~50%，C4作物生長且產量的增長在10%以下。然而，二氧化碳濃度增加對植物生長的助長作用（也稱”施肥效應”），受植物呼吸作用、土壤養分和水分供應、固氮作用、植物生長階段、作物質量等因素變化的制約，這些因素的變化很可能抵消二氧化碳增加的助長作用。

（二）降水對農作物生長的影響

農作物對降水存在類似倒U型曲線的敏感性關系。當降水嚴重不足時，農作物對水分的需求得不到滿足,會出現干旱癥狀,從而影響作物的正常生長;當降水量增加到一定范圍內,加上溫度及光照的配合,作物得以茁壯成長;當出現連續大雨、降水量超過一定范圍時,又會對作物產生不利的影響。在開花期出現陰雨會影響作物授粉,造成落花落果;長期陰雨還會誘發病害;降水量過多會造成農田漬害,嚴重時作物會被淹死。農作物各生育階段對水分的需求是不同的,對水分的敏感性也不一樣,也就是說敏感臨界點和敏感性曲線的峰度都會發生變動。作物對水分最敏感時期,即水分過多或缺乏對產量影響最顯著的時期,稱為作物水分臨界期。

（三）氣候變化對農作物光合作用的影響

二氧化碳是植物光合作用的底物，其濃度升高必然會對植物的光合作用產生重要影響。當二氧化碳濃度增加時，植物光合作用增強、光合時間延長、光能利用率提高、光補償點明顯下降，而此時氣孔阻力增加、氣孔導度減小、蒸騰速率減少、呼吸速率降低，使單位葉面積土壤水分耗損率降低，提高了植物水分利用效率，從而提高了植物避旱能力。

（四）氣候變化對農作物生育期的影響

溫度和二氧化碳濃度的升高，可使大多數植物開花提前幾天不等，一些主要農作物如小麥、水稻、大豆等在高濃度二氧化碳條件下，均提前數天開花。

（五）氣候變化對農作物生長的區域水熱要素分布和土壤肥力變化的影響

氣候變化，無論變暖還是變冷以及溫室氣體濃度變化，都將導致光照、熱量、水分和風速等氣候要素的量值和時空格局發生變化，勢必對農作物的生長產生全方位、多層次的影響。光照、水分、熱量等條件決定著區域生物量，氣候因素變化通過光、熱、水等要素變化影響土壤有機質、土壤微生物的活動和繁殖而影響土壤肥力，溫度升高或降水量減少會減少土壤有機碳含量，降低土地資源的生產力；溫度降低或降水量增加有利于土壤有機碳的增多，其中以溫度變化對土壤有機碳的影響起主導作用。

三、氣候變化影響的對策

氣候變化對植物的影響范文2

關鍵詞：植物；新陳代謝；環境因素

1 溫度

植株在整個生長發育過程中，溫度起著至關重要的作用，如：①種子的發芽。多數種子在變溫條件下可發芽良好，而恒溫條件下反而略差。②植物的生長。大多數植物均表現為在晝夜變溫條件下比恒溫條件下生長良好。其原因可能是適應性及晝夜溫差大，有利于營養積累。③植物的開花結實。在變溫和一定程度的較大溫差下，開花較多且較大，果實也較大，品質也較好。植物的溫度周期特性與植物的遺傳性和原產地日溫變化的特性有關。在園林建設中，必須對當地的氣候變化以及植物的物候期有充分的了解，才能發揮植物的園林功能以及進行合理的栽培管理措施。植物在生長期中如遇到溫度的突然變化，會打亂植物生理進程的程序而造成傷害，嚴重的會造成死亡。

2 水分

水是植物的重要組成部分，水分是植物生理生化反應的溶劑，是物質運輸的介質。植物所在基質內，水分同樣也影響到植物的呼吸作用，水分過多會占用氣體空間而使植物根系缺乏氧氣窒息，水分不足則因得不到足夠的水分而干渴。所以要根據植株所在環境而適當供水。根據植物對水分的需要分為3類植物，旱生植物，濕生植物和中生植物，同一植株的不同生長階段對水分的需求不同，一般來講，種子萌發時期需要水分較多，幼苗時期根系弱，深入基質較淺，需要保持濕潤。生長到一定階段抗旱能力增強，生長旺盛期，需要水分較多，開花結實時則空氣濕度較小，果實成熟期則相對要求空氣干燥些。

3 養分

養分是植物所不可缺的主要因素之一，同樣也需要一個適宜的范圍，養分過多會出現中毒現象，養分過少會營養不良，同時植物對養分的吸收具有選擇性，并要清楚了解植物生長過程中對礦物元素的種類和吸收量。礦質元素對植物生命活動的影響很大。缺乏某種必需元素，往往會嚴重影響植物的生長發育。了解植物必需的礦質元素的種類，是合理施肥的基礎，同時也是無土栽培時配制營養液的依據。

4 土壤基質

土壤基質的pH值對植物的生理生化性質影響很大，根系對植物所處基質的酸堿性與植物的遺傳性有關，有的植物能在酸性介質中生長良好，有的能在堿性介質中生長狀態良好，但是實驗證明，酸性介質中生長良好的植物嫁接到適應堿性介質的植株上仍然能夠茁壯成長，說明植物根系的生理是植株抗性的基礎，起著至關重要的調節作用。

5 大氣環境

除了根系所處基質環境外，大氣環境也是植物生長分化的重要影響因子。對綠色植物來講，氧、二氧化碳、光、熱、水及無機鹽類這6個因素，都是綠色植物的生存條件 。在植物的影響因子中，有的并不直接影響于植物而是以間接的關系來起作用的。光照度和光照時間直接控制著植物的生長分化，是影響植物光合作用，光控發育的重要因子。我們可以控制光照時間和光照度來控制植物的光合作用強弱。

大氣溫度是影響酶活性的最重要因素，酶參與重要的生理生化反應，是植物生長，生理分化的重要因素，如果沒有酶的參與，植株稍微收到傷害后很難修復。大氣中的水分包括空氣濕度和降水。實驗證明，植物對大氣降水十分向好，如果平地澆水，植物生長緩慢，但是如果大氣降水的話，植物的無機營養和有機影響大的生理代謝都加快，植株生長明顯。所以在條件允許的情況下，模擬降水能夠加速植物生長。很多家庭在降水時候，會把花卉搬到室外去，接受澆雨，能夠促進植物生長發育。

大氣氣體的組成對植物的生長也存在重要影響，空氣質量較好的情況下，植物能夠正常生長，在大氣污染情況下，有的植物能夠對有害氣體選擇性吸收，有的植物會被空氣中的有害成分導致死亡。有部分研究者做了對酸雨對植物新陳代謝的影響模擬實驗，從酸雨對植物膜透性、光合系統、呼吸作用、物質代謝和酶活性的影響，在降雨或澆水的時候，各種物質會從植物的莖葉組織析出，當雨水酸性增加時，這個過程會加劇，PH值越低，降水時間越長，植物細胞受損越嚴重，光合作用和呼吸作用均減弱，物質代謝緩慢，酶活性降低。諸多因素表明，酸雨對某些植物的生長發育嚴重不利。當然有些植物能夠對有害氣體選擇性吸收，比如花卉中素有“吸毒王”之稱的吊蘭。空氣中的CO2氣體對人體是無益有害的，而對于植物而言，它們吸收CO2并放出O2，與人們形成了互補的營養關系。

6 結語

環境因素是植物生長發育的重要生態因素，控制好恰當適宜的生態因子，所以研究植物對所處環境的營養吸收規律對植物的生長營養發育，新陳代謝具有重要的引導意義。

參考文獻

氣候變化對植物的影響范文3

現代化工業的發展，氟氯烴、氟氯烷烴的大量使用，航天事業的高度發達都對臭氧層造成了極大的損耗。臭氧層被大量損耗后，吸收紫外輻射的能力就會大大減弱，從而導致到達地球表面的UV-B明顯增加。而生物的生理和進化過程都會受到UV-B輻射的影響，并與UV-B輻射的量有關。過量的UV-B輻射量會引起生物形態的改變，甚至二級新陳代謝也會受到影響。這些影響一旦發生就會破壞原先的競爭平衡，改變物種的組成，進而影響不同生態系統的生物多樣性。臭氧層的損耗可能會給部分入侵種提供更好的入侵條件。以植物為例，如果入侵植物原產地的日照時間長，紫外輻射強，該入侵植物在入侵地同等條件下比鄉土種就具備了更強的抵御性以及競爭力，從而進一步繁殖，極其容易對已經脆弱的城市生態系統造成更大的破壞。

2CO2濃度增加

大氣中的CO2濃度增加，會對植物、昆蟲、微生物等的生活環境、生長周期、形態、抵抗力等造成不同的影響。就植物而言，CO2濃度增加可以增加C3植物的入侵性，這將導致C3雜草比C4植物的競爭力更強，CO2濃度增加還可以提高入侵植物的生物量、資源利用率以及繁殖能力，直接影響植物入侵。此外，在氮素不增加的情況下，生物量會增長，碳氮比會增加，一些在低氮肥處生長的種類可能會有更強的活力。目前，城市生態系統中外來雜草所占入侵種的比例較大，CO2濃度的增加為這些外來入侵的雜草提供了更大的生存機會，有可能造成入侵植物的大范圍擴張，花園、草坪、綠化帶等城市內部的小型植物群落都會遭到破壞，破壞城市生態系統。此外，二氧化碳濃度升高，對入侵群落的初級生產量、組成與結構以及群落動態產生重要影響，改變群落的可入侵性。

3氣候變化

由于CO2濃度的增加，全球的氣候格局將發生變化，如全球變暖、極端氣候事件增加和強度加大。而這種氣候的變化也會影響到植物入侵，從而會影響城市生態系統。氣候的變化導致了不少鄉土種消失或者需要面臨遷移，而適宜氣候改變的植物就會趁機傳播，侵占資源，進而大量繁殖，導致城市生態系統的破壞。其次，由于大量的人為活動產生的城市熱島效應，局部氣溫上升更是加速了這一現象的發生。

4酸雨

由于工業化進程和城市的發展，城市生態系統普遍面臨著酸雨的問題。酸雨會增加土壤和水體的氮素營養，有利于生命力強的外來植物入侵。酸雨加速土壤酸化，促使Ca2+、Mg2等基本離子淋失以及Al3+增加，危害植物的生長發育，并導致植物的內源激素以及化感作用發生改變，某些耐受力和適應力強的外來植物在與當地植物競爭中處于相對優勢，而逐漸成為入侵種。在酸雨改變群落結構和土壤理化性質的條件下，原本一些生長受到限制的物種可能會因為生長條件的合適而大規模入侵城市生態系統，從而造成巨大的生態災難。

5土地利用方式變化

城市生態系統中人工活動頻繁，比如開山修路，城鎮擴建，截斷河流，建造房屋等。伴隨著這些土地利用格局和森林覆蓋率的變化，城市生態環境日益破碎化，從而進一步降低城市生態系統原本就脆弱和單調的自然調節機制。而入侵物種相對來說，受到生境破碎化的影響更小，甚至可能存在促進的作用。例如，城市建設帶來的大量交通廊道就可能為入侵生物的傳播提供了更多的機會，為外來生物的入侵和大規模爆發提供可乘之機。

氣候變化對植物的影響范文4

2009年底，世界氣象組織在瑞士日內瓦發表《2008年溫室氣體公報》。《公報》說，2008年大氣中的大多數溫室氣體濃度繼續增加，可長期留存的溫室氣體――二氧化碳、甲烷和氧化亞氮的濃度創下工業革命以來的新紀錄。

該《公報》的數據顯示，2008年二氧化碳在地球大氣中的濃度為385.2PPM（1PPM為百萬分之一），與2007年相比增加2.0PPM，呈持續增長之勢。工業革命前，二氧化碳在大氣中的濃度大約為280PPM，幾乎固定不變。

這似乎是最權威的數據，是全球氣候變暖的鐵證，但里面其實有誤導之嫌。

第一，從280到385.2，增長38%，這個數字看起來大，但PPM的計量標準是百萬分之一，換算成百分比，也就是從0.028%上漲到0.03852%，二氧化碳在空氣中的比例仍然相當微小。

第二，在整個地球發展史中，二氧化碳濃度也是極不穩定的。據奧地利因斯布魯克大學地質學家施普特爾的分析，距今6.35億年前形成的石灰巖和白云巖當中的同位素發現，當時地球大氣中的二氧化碳濃度是目前的32倍左右，在上億萬年的地球演化史上，二氧化碳濃度是大幅下降的。

第三，二氧化碳濃度增加，對植物的生長卻是有好處的。一般來說，植物進行光合作用的二氧化碳最適濃度為 1000 PPM。二氧化碳還有一個名字叫做“氣肥”，在溫室大棚中，我們會人為地增加二氧化碳的濃度，從而達到增產的目標。

當然，二氧化碳濃度升高也將引起大氣溫度的升高，為一些害蟲提供了適合的生存環境，導致蟲害加劇，對農作物的品質也產生了一定的影響。高二氧化碳濃度條件下，農作物能夠吸收更多的二氧化碳分子進行光合作用，使得農作物體內碳素含量增加，而在吸收氮素量不變的情況下，農作物體內的碳/氮比值升高，這樣蛋白質的含量將會降低，農作物的品質也將下降。

但經過西方媒體的不斷渲染，二氧化碳氣體居然成了一種污染源，成為人類的公敵。歐洲花大的代價搞所謂的“碳捕捉”技術，將空氣中的二氧化碳固化，永久埋在地下，這不算一種對植物生長的犯罪嗎？

人類活動對全球氣候變化會產生什么樣的影響，似乎不能用二氧化碳的大氣濃度作為標準。如果二氧化碳濃度升高，則會促進植物的繁盛，將會吸收更多的二氧化碳，在所謂的氣候變暖模型中，這個因素卻有意被忽視掉了，使氣候變暖成為一場政治操控，而不是嚴肅認真的科學研究。

人類是最為渺小的，人類排放量在億噸級的水平，而地球碳庫的總水平都是萬億噸規模。世界上最大的二氧化碳庫在海洋和土壤中。植物的根在土壤中吸收氧分時，會與周圍的物質發生呼吸作用，此時的呼吸是有氧呼吸，而排放的二氧化碳，故在根部，即土壤中二氧化碳儲量巨大。

氣候變暖的所有推斷，都排除了水蒸氣的巨大作用，并且基本忽略了氣體在目前大氣溫度下的對流傳熱。按常理，地面附近被加熱的暖空氣會與上面的冷空氣發生交換，我們知道每升高1000米氣溫會下降好幾度，平流層里就像一個大冰窟，溫室效應在這里并不起任何作用。

氣候變化對植物的影響范文5

氣候作為人類賴以生存的自然環境的一個重要組成部分，它的任何變化都會對自然生態系統以及社會經濟系統產生影響。全球氣候變化的影響將是全方位的、多尺度的和多層次的，既包括正面影響，同時也包括負面效應。

但目前它的負面影響更受關注，因為不利影響可能會危及人類社會未來的生存與發展。研究表明，氣候變化會給人類帶來難以估量的損失，適應氣候變化會花費不小的代價。

氣候變化對自然生態系統已造成并將繼續產生明顯影響

觀測表明，全球氣候變暖對全球許多地區的自然生態系統已經產生了影響，如海平面升高、冰川退縮、凍土融化、河（湖）封凍期縮短、中高緯生長季節延長、動植物分布范圍向南、北極區和高海拔區延伸、某些動植物數量減少、一些植物開花期提前，等等。自然生態系統由于適應能力有限，容易受到嚴重的、甚至不可恢復的破壞。正面臨這種危險的系統包括：冰川、珊瑚礁島、紅樹林、熱帶林、極地和高山生態系統、草原濕地、殘余天然草地和海岸帶生態系統等。隨著氣候變化頻率和幅度的增加，遭受破壞的自然生態系統在數目上會有所增加，其地理范圍也將增加。

自然生態系統按其生長環境可分成陸生與水生兩大類生態系統。前者又可按其植被類型分成森林、草原、荒漠等生態系統，也可按地形劃分高山、盆地、海岸帶等生態系統。后者可分成海洋和淡水兩類生態系統，其中淡水又分靜水（湖泊、池塘、水庫、濕地與河口灣）生態系統與流水（江、河、溪流）生態系統。下面選取冰川、湖泊、江河、海岸帶、植被（森林、草原）和農業等對氣候變化較為敏感的生態系統為例，介紹全球氣候變暖對自然生態系統影響的觀測事實和未來可能的演變趨勢。

自然植被的地理分布與物種組成可能發生明顯變化

氣候是決定生物群落分布的主要因素，全球生物群落的分布型與全球年平均氣溫和年降水量有很好的對應關系。自然植被分布的變化最能體現氣候變化的影響。距今6000年前左右的全新世大暖期的鼎盛階段，我國植被帶明顯偏北。現今西北地區的草原與荒漠區，在全新世曾是廣闊的溫帶森林和森林草原，各種草原動物也非常豐富。但隨著全球氣溫的波動式下降，同時受第四紀冰期氣候波動和青藏高原及其周邊山地隆升的影響，我國自然環境出現了明顯的區域差異，生物多樣性也隨之發生了顯著變化。

氣候變化對生物多樣性的影響，取決于氣候變化后物種相互作用的變化，以及物種遷移后與環境之間的適應性平衡。在移動過程中，生態系統并不是作為一個一個單元整體遷移的，它將產生一個新的生態結構系統，生物物種構成及其優勢物種都將會變化。這種變化的結果可能會滯后于氣候變化幾年、幾十年，甚至幾百年。植被模擬研究顯示，氣候變化時，某些物種由于不能適應新環境而面臨滅絕的危險，也可能出現新的物種體系。

全球變暖將對我國植被的水平及垂直分布、面積、結構及生產力等產生很大影響。氣候變化將改變植被的組成、結構及生物量，使森林分布格局發生變化，生物多樣性減少等等。

小冰期后期以來的變化

天山烏魯木齊河源1號冰川（地面立體攝影）

2002年3月27日，內蒙古中部地區迎來今春第一場區域性、大范圍連續降雨，一些地區出現雨加雪天氣。這次降水覆蓋內蒙古鄂爾多斯市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布盟等地，并向自治區中東部錫林郭勒盟、赤峰市等地移動。內蒙古中東部地區已連續3年大旱，給當地群眾生產生活造成巨大損失。這次降雨將遏制內蒙古中東部地區的揚沙、沙塵暴天氣的形成，并在一定程度上緩解春旱。在內蒙古烏蘭察布盟四子王旗曹家洼村，一群綿羊冒著雨雪趕路。

冰川、凍土和積雪可能減少

高山生態系統對氣候變化非常敏感，冰川將隨著氣候變化而改變其規模。由于全球變暖，一些冰川出現了減少和退縮現象。如非洲乞里馬扎羅山的冰川面積在1912～2000年間減少了81%。1889年它完全由冰雪圍繞，今天只剩下15%由冰雪圍繞，且主要由季節性冰雪覆蓋。

我國烏魯木齊河源1號冰川，自小冰期后期以來，一直處于后退狀態。1962年至1980年，冰川退縮了80米；1980年至1992年，冰川又退縮了60米。據1959年開始觀測以來所積累的資料，該冰川的物質平衡虧損20世紀60年代平均為-53毫米/年，20世紀80年代增到-346毫米/年，1990～1991年間更增至-706毫米/年。1959～1986年累積負平衡達6130000立方米，相當于冰川減薄3.25米。在烏魯木齊河流域，1964年航測地形圖上共量算到的冰川面積為48.2平方公里，1992年再次航測冰川面積已減至40.9平方公里，減少15.1%。

據資料推算，我國西北各山系冰川面積自“小冰期”以來減少了24.7％，達7000平方公里左右。

隨著全球進一步增暖，山地冰川將繼續后退萎縮。根據小冰期以來冰川退縮的規律和未來夏季氣溫和降水量變化的預測，估計到2050年我國西部冰川面積將減少27.2%，折合冰量約16184km3。其中，海洋性冰川減少最顯著，為52.5%，6925km3；亞極地型冰川次之，為24.4%，6631km3；極地型冰川最少，為13.8%，2629km3。三類冰川的冰川物質平衡每年虧損值分別高達-1318毫米、-900毫米和-623毫米，冰川平衡線高度將分別上升238米、168米和138米。未來50年西部地區冰川融水總量將處于增加狀態，天山北麓與河西走廊最大融水徑流預計出現在21世紀初期，其年增長量為幾百萬到千萬立方米不等；柴達木及青藏高原的內陸河流域冰川融水高峰預計出現在2030～2050年，年增長約20%～30%；塔里木盆地周圍高山冰川2050年前徑流增加量可達25%左右。

我國西北各山系“小冰期”冰川與現有冰川比較(單位：平方公里)

山系“小冰期”盛時冰川面積(平方公里)現有冰川面積(平方公里)面積變化(平方公里)百分比(%)

阿爾泰山449293-156-53.2

天山122489196-3052-33.2

帕米爾28822206-676-30.6

喀喇昆侖山66305925-705-11.9

昆侖山98358735-1100-12.6

祁連山32881972-1316-66.7

總計3533228328-7004-24.7

隨著全球進一步增暖，凍土面積繼續縮小。未來50年，青藏高原多年凍土空間分布格局將發生較大變化，80%～90%的島狀凍土發生退化，季節融化深度增加，形成融化夾層和深埋藏凍土；表層凍土面積減少10%～15%，凍土下界抬升150～250m，亞穩定及穩定凍土溫度將升高0.5～0.7℃。

隨著全球進一步增暖，高山季節性積雪持續時間將縮短，春季大范圍積雪提前消失，積雪量將較大幅度減少，積雪年際變率顯著增大。到2050年，冬季氣溫將升高1～2℃，隨著降雪量緩慢增加，青藏高原和新疆、內蒙古穩定積雪區積雪深度將分別以2.3%和0.2%的速度緩慢增加。同時，雪深年振幅將顯著增大，大雪年和枯雪年的出現更為頻繁。到2100年大范圍積雪將可能于3月份提前消失，春旱加劇，融雪對河川徑流的調節作用將大大減小。

氣候變化可能是導致湖泊水位下降和面積萎縮的主要因素之一

湖泊作為降水和有效降水的歷史和現代記錄，更能反映氣候變化的空間變化和區域特征。以我國青海湖為例，氣候變化可能是導致其水位下降和湖面萎縮的因素之一。青海湖水位在15～19世紀的近500年間盡管存在較大的升降波動，但出現明顯的直線式下降趨勢卻是在近百年，特別是20世紀20年代以來，僅在1908～1986年間就下降了約11米，湖面縮小了676平方公里。有實測記錄以來，1957～1986年間下降了2～3米，湖面縮小了264平方公里。

50年代至80年代我國西北主要湖泊面積變化(單位：平方公里)

湖名50年代統計60年代地形圖量算70年代衛星照片量算80年代統計

艾比湖1070823522500

博斯騰湖996980930864

布倫托海835790770765

瑪納斯湖550590

塞里木湖454454457457

巴里坤湖1401148890

艾丁湖124230

青海湖45684304

另外，我國西北各大湖泊，除天山西段賽里木湖外，水量平衡均處于入不敷出的負平衡狀態，自20世紀50年代以來，湖泊均向萎縮方向發展，有的甚至干涸消亡。

有關研究表明，在未來氣候增暖而河川徑流量變化不大的情況下，平原湖泊由于水體蒸發加劇，入湖河流的來水量不可能增長，將會加快萎縮、含鹽量增長，并逐漸轉化為鹽湖，對湖泊水資源的開發利用不利；高山、高原湖泊中，少數依賴冰川融水補給的小湖（如帕米爾高原的一些湖泊），可能先因冰川融水增加而擴大，后因冰川縮小后融水減少而縮小；地處山間盆地以降水、河川徑流或降水與冰川融水混合補給的大湖，其變化趨勢引人注目，如青海湖長期處于較大的負平衡狀況，湖水位呈下降趨勢。如未來溫度繼續升高，湖區水面蒸發和陸面蒸散均會有所增加，若多年平均降水量僅增加10％，仍不足以抑制湖面的繼續萎縮，僅趨勢減緩，如降水增加20％或更多，湖泊來水量會增加，湖泊會擴大，水面上升，湖水淡化，有利于湖泊漁業和湖周地區生態與環境的改善。這樣的機遇有可能在下世紀某個時間出現。

海平面升高將影響海岸帶和海洋生態系統

1900年以來，全球變暖引起的全球海平面上升了10～20厘米。這將會嚴重影響珊瑚礁、珊瑚島、礁島、鹽沼以及紅樹林等海岸帶生態系統和海洋生物資源，進而影響海岸帶環境和經濟。

沿海主要驗潮站的實測資料顯示，我國海平面近50年呈明顯上升趨勢，上升的平均速率為每年2.6毫米，近幾年上升速率加快。據專家預測，我國未來海平面還將繼續上升。這將使許多海岸區遭受洪水泛濫的機會增大、遭受風暴影響的程度和嚴重性加大，這將會引起海岸灘涂濕地、紅樹林和珊湖礁等生態群喪失，海岸侵蝕，海水入侵沿海地下淡水層，沿海土地鹽漬化等，從而造成海岸、河口、海灣自然生態環境的失衡，給海岸帶生態環境系統帶來災難。同時，也將對社會經濟產生嚴重的影響，因為我國海岸線漫長，沿海低洼地區約占整個海岸線地區的30%。約有70%以上的大城市，一半以上的人口和近60%的國民經濟，集中在東部經濟帶和沿海地區。

一些極端天氣氣候事件可能增加

目前對氣候變暖后極端天氣、氣候事件可能出現的變化了解甚少。現有的研究指出，與全球變暖關系密切的一些極端事件，如厄爾尼諾、干旱、洪水、熱浪、雪崩和風暴、沙塵暴、森林火災等，其發生頻率和強度可能會增加。由這些極端事件引起的后果也會加劇。如干旱發生頻率和強度的增加，將加重草地土壤侵蝕，因而將增大荒漠化或沙漠化的趨勢。

綜上所述，全球變暖可能對自然生態系統造成的影響是全方位、多層次的，許多是不利的，甚至是不可逆的。

氣候變化對國民經濟的影響可能以負面為主

氣候作為一種重要的自然資源，同時作為自然環境的重要組成部分，從兩個不同的方面在社會經濟系統中發揮作用。氣候變化會程度不同地影響到全球各地區社會經濟的方方面面，如主要農作物及畜牧業的生產、主要江河流域的水資源供給、沿海經濟開發區的發展、人類居住環境與人類健康以及能源需求等。人類社會系統對氣候變化的敏感性和脆弱性，隨其地理位置、時間、社會經濟發展水平和環境條件而變化。

我國農業生產將面臨產量波動增大、布局與結構調整、成本與投資增加等問題

農業可能是對氣候變化反應最為敏感的部門之一。氣候是農業生產的重要環境，更是不可缺少的主要物質資源之一。氣候變化也對種植業、畜牧業和水產業的生產環境、布局和結構產生影響。

試驗研究表明，氣候變化對作物產量的影響取決于諸多因素。這些因素包括：作物品種及培育、土壤性質、病蟲害、二氧化碳對植物的直接影響，以及氣溫、二氧化碳濃度和作物適應能力等因子之間彼此的相互作用。現有關于不同氣候變化情景下未來（2020年，2050年和2080年）全球三大作物（小麥、玉米和水稻）產量變化的研究結果表明，大部分發展中國家的作物產量將減少，北半球發達國家的產量將增加。由于氣候變化影響存在的這種區域差異性，發展中國家所面臨的問題將更為嚴峻。以亞洲為例，目前亞洲地區谷物進口量隨著人口的增加，已從1961年的2000多萬噸，增長到1998年的8000多萬噸。在未來氣候變化情景下，亞洲糧食供應與需求將面臨更大的壓力。

我國是農業大國，氣候變化將使我國未來農業生產面臨以下三個突出問題：

農業生產的不穩定性增加，產量波動大

氣候變化對我國作物生產和產量的影響，在一些地區是正效應，在另一些地區是負效應。對產量的影響可能主要來自于極端氣候事件頻率的變化，而不是平均氣候狀況的變化。

研究表明：氣候變暖后，灌溉和雨養春小麥的產量將分別減少17.7%和31.4%。氣候變暖后，不考慮水分的影響，早稻、晚稻、單季稻世界秘書網版權所有,均呈現出不同幅度的減產，其中早稻減產幅度較小（-3.7%），晚稻和單季稻減產幅度較大（-10.5%）。氣候變暖后，我國玉米總產量平均減產3%～6%，其中春玉米平均減產2%～7%，夏玉米減產5%～7%；灌溉玉米減產2%～6%，無灌溉玉米減產7%左右。

總之，大氣中二氧化碳濃度倍增時，溫度升高、作物發育速度加快和生育期縮短是作物產量下降的主要原因。據估算，到2030年，我國種植業產量在總體上因全球變暖可能會減少5%～10%左右，其中小麥、水稻和玉米三大作物均以減產為主。但氣候變暖對不同地區和不同種類作物的產量影響不同，我國水稻、小麥以及玉米品種多，品種間差異也很大，因此要有意識地調整農業種植制度、選育抗逆性強的品種和選擇適當的生產措施等，使之適應氣候變化。如果能夠對不利影響及時采取應對措施的話，未來30～50年（2020～2050年）的氣候變化還不會對全球乃至中國的糧食安全、重要基礎設施和自然資源產生重大影響。

農業生產布局和結構將出現變動

氣候變化對我國農業影響的研究表明，年平均溫度增加1℃時，大于10℃積溫的持續日數全國平均可延長15天左右，冬小麥的安全種植北界將由目前的長城一線北移到沈陽——張家口——包頭——烏魯木齊——線。氣候變暖還將使我國作物種植制度發生較大的變化。據計算，到2050年，氣候變暖將使三熟制的北界北移500千米之多，從長江流域移至黃河流域；而兩熟制地區將北移至目前一熟制地區的中部，一熟制地區的面積將減少23.1%。

氣候變暖后，我國主要作物品種的布局也將發生變化。華北目前推廣的冬小麥品種(強冬性)，因冬季無法經歷足夠的寒冷期而不能滿足春化作用對低溫的要求，將不得不被其它類型的冬小麥品種(如半冬性)所取代。比較耐高溫的水稻品種將在南方占主導地位，而且還將逐漸向北方稻區發展。東北地區玉米的早熟品種逐漸被中、晚熟品種取代。

氣候變暖后，蒸發相應加大，如果降水量不明顯增加，將會使我國農牧交錯帶南擴，東北與內蒙古相接地區農牧交錯帶的界限將南移70公里左右，華北北部農牧交錯帶的界限將南移150公里左右，西北部農牧交錯帶界線將南移20公里左右。農牧過渡帶的南移雖然可增加草原的面積，但由于農牧過渡帶是潛在的沙漠化地區，新的過渡帶地區如不加保護，也有可能變成沙漠化地區。

農業生產條件改變，農業成本和投資大幅度增加

氣候變暖后，土壤有機質的微生物分解將加快，造成地力下降。在高二氧化碳濃度下，雖然光合作用的增強能夠促進根生物量增加，在一定程度上補償了土壤有機質的減少，但土壤一旦受旱，根生物量的積累和分解都將受到限制。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的需要，施肥量的增加意味著投入的增加。

氣候變暖后，農藥的施用量將增大。隨著氣候變暖，作物生長季延長，昆蟲在春、夏、秋三季繁衍的代數將增加，而冬溫較高也有利于幼蟲安全越冬。溫度高還為各種雜草的生長提供了優越的條件。因此，氣候變暖可能會加劇病蟲害的流行和雜草蔓延。另外，氣候變暖后各種病蟲出現的范圍也可能擴大向高緯地區延伸，目前局限在熱帶的病原和寄生組織將會蔓延到亞熱帶甚至溫帶地區。所有這些都意味著，氣候變暖后可能不得不增加施用農藥和除草劑，而這將增大農業生產成本。

氣候變暖將導致地表徑流、旱澇災害頻率和一些地區的水質等發生變化，

特別是水資源供需矛盾將更為突出

水資源對全球變暖的響應問題，是事關人類生存與發展的大問題。全球變暖會影響整個水循環過程，可能使蒸發加大，可能改變區域降水量和降水分布格局，增加降水極端異常事件的發生，導致洪澇、干旱災害的頻次和強度增加，以及使地表徑流發生變化。主要表現在以下方面：

地表徑流將發生變化

對于全球變暖后地表徑流的變化，現在比較一致的預測是：到2050年，全球年平均徑流變化將表現為高緯和東南亞地區徑流增加，中亞、地中海地區、南非、澳大利亞減少的趨勢。對我國而言，七大流域天然年徑流量整體上呈減少趨勢。其中，長江及其以南地區年徑流量變幅較小；淮河及其以北地區變幅最大，以遼河流域增幅最大，黃河上游次之，松花江最小。全球變暖后，我國各流域年平均蒸發將增大，其中黃河及內陸河地區的蒸發量將可能增大15％左右。

臺灣缺水:2002年4月24日，在中國臺北縣附近的一座水庫，一名當地男子在幾近干涸的水庫庫區察看情況。臺灣持續的干旱少雨使得當局被迫決定在夏季關閉游泳池以節省用水，必要時還要實施配給供水。

水資源的供需狀況將出現變化

隨著徑流減少，蒸發增大，全球變暖將加劇水資源的不穩定性與供需矛盾。盡管由氣候變化引起的缺水量小于人口增長及經濟發展引起的缺水量，但在干旱年份氣候變化引起的缺水量將大大加劇我國華北、西北等地區的缺水形勢，并對這些地區的社會經濟發展產生嚴重的影響，全球變暖對農業灌溉用水的影響遠遠大于對工業用水和生活用水的影響，尤其是在降水減少和蒸發增加的地區。預計，2010～2030年西部地區缺水量約為200億立方米，2050年將缺水100億立方米。而且西部地區由于缺乏供水工程等水利設施，水資源系統對氣候變化的脆弱性較大。

旱澇災害出現的頻率將發生變化

全球變暖可能增強全球水文循環，使全球平均降水量趨于增加，但降水變率可能隨著平均降水量的增加而發生變化，蒸發量也會因全球平均溫度增加而增大，這可能意味著未來旱澇等災害的出現頻率會增加。

一些地區的水質將出現變化

全球變暖后，一些地區由于蒸發量加大，河水流量趨于減少，可能會加重河流原有的污染程度，特別是在枯水季節。同時，河水溫度的上升，也會促進河流里污染物沉積、廢棄物分解，進而使水質下降。當然，年平均流量明顯增加的河流，水質可能會有所好轉。

對氣候變化敏感的傳染性疾病傳播范圍可能增加，危害人類健康

眾所周知，許多通過昆蟲、食物和水傳播的傳染性疾病，如瘧疾等，對氣候變化非常敏感。全球變暖后，瘧疾和登革熱的傳播范圍將增加，這兩種通過昆蟲傳播的疾病將殃及世界人口的40%～50%。而且，氣候變化可通過各種渠道對發病產生影響，危害人類健康，其中包括對人體直接影響，對病毒、細菌、寄生蟲、敏感原的影響，對各種傳染媒介和宿主的影響，對人的精神、人體免疫力和疾病抵抗力的影響等等。

人們因氣候變化而產生不適應的感覺，也會助長某些疾病的蔓延，使病情加重，甚至導致死亡。據研究，氣溫變化與死亡率有密切關系，在美國、德國等國的城市，當有熱浪襲擊時總體死亡率呈上升趨勢。全球變暖后，高溫熱浪將隨之增加，這將引起與熱有關的疾病和死亡增加。

全球變暖對人類健康造成的不利影響對貧窮地區的人口將是最大的。

氣候變化將影響人類居住環境

大量研究表明，氣候變化將從下述三個方面對人居環境產生影響，一是氣候變化后，資源生產、商品及服務市場的需求產生了變化，使支持居住的經濟條件受到了影響；二是氣候變化對能源輸送系統、建筑物、城市設施以及工農業、旅游業、建筑業等特定產業的一些直接影響，轉而對人居環境產生了影響；三是氣候變化后，因極端天氣事件增加以及對人體健康的影響，使得居住人口遷移。

人類居住地尤其是河邊和海岸帶居民受氣候變化最普遍、最直接的威脅是洪澇和滑坡。人類居住環境目前正遭遇包括水和能源短缺、垃圾處理和交通等環境問題，這些問題可能因高溫、多雨而加劇。

低海拔海岸區的城鎮化快速發展，正在迅速地增加那里的人口居住密度，使得人為財富（城市）處于海岸氣候極端事件的威脅之中。

面臨氣候變化時，居民收入大部分來源于受氣候支配的初級資源產業，如農業、林業和漁業的經濟單一居住區，比經濟多樣化的居住區更脆弱。

盡管目前關于氣候變化對社會經濟系統的影響研究只是初步的結論，但氣候變化會對全球各地區的自然生態系統和社會經濟系統產生多方面的影響，將直接影響經濟的發展和社會的進步，這一點是確定的。

氣候變化可能帶來許多不利的影響

大部分熱帶、亞熱帶區和多數中緯度地區普遍存在作物減產的可能；對許多缺水地區的居民來說，水的有效利用降低，特別是亞熱帶區；同時，受到傳染性疾病影響的人口數量增加，熱死亡人數也將增加；另外，大暴雨事件和海平面升高引起的洪澇，將危及許多低洼和沿海居住區；由于夏季高溫而導致用于降溫的能源消耗增加。

氣候變化對植物的影響范文6

關鍵字：森林；土壤；有機碳

中圖分類號： S285 文獻標識碼： A

碳循環是生態系統物質循環，能量流動，信息傳遞等生態過程的基礎。大氣 CO2 濃度和氣溫升高將對陸地生態系統的碳儲量和循環產生深刻影響，如影響植物光合作用產物積累、運輸與分配，改變凋落物產量等，而后者的變化又可以通過影響大氣中溫室氣體濃度來加速或減緩全球氣候變化的進程。近年來，CO2等溫室氣體排放及其與全球氣候變化的關系已引起國際社會的廣泛關注，人們針對不同的生態系統開展了大量的研究。研究結果表明自1850 年以來，大氣CO2濃度升高了近100 umolmol－1， 地球表面溫度升高了0. 76℃。全球變暖以及人類生存環境的惡化已被越來越多的人所關注。

近年來，不同的學者就不同地區的土壤碳密度與碳儲量、土壤碳庫的在不同生態系統的分布特點以及土壤碳過程及其穩定性開展了研究。但是由于森林生態系統的多樣性、結構的復雜性以及森林對干擾和變化環境響應的時空動態變化，至今對森林土壤碳庫的儲量和動態的科學估算，以及土壤關鍵碳過程及其穩定性維持機制的認識還不是很多。尤其是對土壤碳的管理鮮有報道。由于人們對森林的經營活動不可避免的影響到森林生態系統的碳過程，因此在全球氣候變化的背景下，應該將碳管理的理念貫徹于森林生態系統的經營活動中。

1 土壤有機碳庫研究概況

19世紀末到20世紀初，人們對土壤有機碳的研究主要集中在土壤有機質中含碳有機物的種類，數量及其與土壤性質與肥力之間的關系等方面。20世紀50年代，Francis Hole在兩個森林生態系統和一個草地生態系統中設立DIRT 實驗研究土壤碳輸入來源和速率。20世紀70~80年代由于森林的大面積采伐與破壞，人們開始關注森林采伐，以及土地利用方式改變所引起的土壤碳流失。20世紀90年代關于土壤有機碳的研究已經就不同尺度的土壤碳庫估算，土壤碳庫分布特征，土壤碳的影響因素和轉化過程與土壤碳庫動態及歷史演變等方面進行了大量探索。近年來，由于全球氣候變化引起的N沉降以及大氣CO2濃度升高對不同生態系統土壤碳的影響見于報道。這表明研究者已經開始關注全球氣候變化與土壤碳庫的關系。森林是全球陸地生態系統的主體，約85%的陸地生物量聚集在森林生態系統中。森林對維持全球碳平衡起著非常重要的作用，但是關于森林生態系統土壤碳循環的研究卻依然相對較少。

2 土壤有機碳庫在全球碳循環中的作用

2.1 土壤有機碳庫的庫-源轉換

陸地碳循環是全球碳循環中最重要的環節，對大氣CO2濃度變化的影響僅次于海洋。據估算世界范圍內約有1500 Pg有機碳儲存在1 m深度的土壤中，土壤碳儲量相當于大氣碳庫的 3. 3倍和植物碳庫的 4. 5倍。全球森林土壤有機碳儲量為 402～787 G t，占全球陸地土壤中碳儲量的25 %～50 %，森林對維持全球碳平衡起著非常重要的作用 ，成為生態系統碳循環研究的重點和熱點。孔玉華等人[11]對科爾沁沙地與遼河平原交界處的森林和草原的過渡帶上，不同利用方式下草地土壤碳積累及匯源功能轉換特征的研究表明，在不同的土地利用方式及一定的環境條件下，土壤碳在時空上表現出源與庫的轉換過程。據估計，年土壤呼吸所涉及的碳達68-77Gt，土壤碳庫的變化動態將影響大氣中CO2的濃度，加劇或減緩溫室效應進而影響全球氣候變化，同時對生態系統的分布、組成、結構和功能產生深刻影響。由于土壤有機碳對生態過程以及土壤碳庫對大氣成分與氣候變化的反饋作用的重要性，了解土壤有機碳的分布規律及影響因素對了解陸地生態系統碳動態至關重要。對全球氣候變化的預測與應對必須基于對土壤有機碳的分布狀況以及影響土壤有機碳輸入與輸出的各種因素的深入研究。

2.2 土壤有機碳的肥力特征

土壤有機碳在很大程度上反映了土壤有機質的含量。土壤有機質是土壤肥力的重要組成，也是土壤質量評價和土地可持續利用管理的重要指標。許多研究表明土壤有機質含量在在一定范圍內不同程度上決定著各類土壤的肥力高低，增加土壤有機質，可以使土壤為植物的生長提供更多的養分，改善植物生長的土壤環境，促進植物的生長。肖靚等認為土壤有機質可以作為土壤營養狀況的主要判斷指標，周國模等則將其作為評價退化生態系統中的恢復效果的指標。土壤中移動快、穩定性差、易氧化和礦化的那部分碳稱為活性碳，它對植物養分供應有最直接作用，可以靈敏反映不同經營措施對土壤碳庫和潛在生產力的影響，指示土壤有機質的早期變化。

3 森林土壤碳儲量以及土壤有機碳庫的分布規律

歐美等主要國家在20世紀90年代初完成了國家水平的土壤碳庫估計和全球土壤碳庫總值估計，Post，Eswaran，Batjes等人基于植被單元或土壤分類單元的全球土壤碳儲量研究表明，在1m深度的土壤中土壤有機碳庫為15001600 Pg，Batjes認為如果將估算深度延伸至2m全球土壤有機碳庫估計量將增加60%。David等人估計美國的森林碳儲量為36.7Pg，其中50%儲存在森林土壤中。Kurz通過長期的定位研究認為1920~1989年間加拿大的森林每年固定的碳為0.2Gt。Alexeyev對俄羅斯森林生態系統土壤碳儲量的估算為74Pg。

20 世紀 90 年代中期以來，中國學者開始關注和研究土壤碳庫及其變化問題。不同的學者從各自所掌握的土壤數據資料入手，采用不同的估算方法對中國土壤有機碳儲量做了評估。由于各種碳庫研究的資料和方法的差異，致使估計值在50~185Pg的較大范圍內變動。在第 236 次香山會議上， 與會土壤學家討論認為中國土壤總有機碳庫應在70~90 Pg范圍， 提出可以將90 Pg作為中國土壤總有機碳庫的默認值。近10a 來，中國學者對本國不同氣候帶主要森林類型的土壤碳儲量進行的研究表明，我國各類森林的土壤碳儲量的變化范圍在44-264 t /hm2，平均為107.8 t /hm2。從熱帶至溫帶森林土壤碳儲量總體上呈增加的趨勢，不同森林類型之間土壤碳儲量 碳含量的差異主要表現在土壤表層。伴隨著林齡的增加，森林土壤碳含量和碳儲量呈現增加的趨勢；隨著海拔的增加，不同森林類型的土壤有機碳含量和碳儲量也表現為增加的趨勢。不同林分類型土壤有機碳存在明顯差異例如，對我國南亞熱帶 4 種主要人工林類型的研究表明：紅錐火力楠和米老排3 種闊葉人工林的表層土壤有機碳儲量比馬尾松人工林高出了11%~ 19%。

4 土壤有機碳化學結構及其穩定性

土壤有機碳是由復雜多變的有機分子單體和化合物組成，土壤有機碳穩定性的差別來自于土壤不同組分間化學結構的差異。土壤中的糖類物質( 氧烷基碳) 多為不穩定易分解的碳組分，而富含脂肪類物質( 烷基碳) 或木質素( 芳香族碳) 的土壤有機碳由于內在的分子特性而表現為相對穩定且不易分解。因此，土壤碳是否能夠穩定的固持，最終取決于土壤碳的化學組成和結構。

隨著近年來激光分解波譜，固態13C核磁共振波譜，紅外光譜和熱解質譜測量等土壤原位和非破壞性分析技術和手段等應用，可以在分子水平上更深入地闡明土壤碳固持的狀態和過程。采用可見/紅外光譜和傅立葉變換紅外光譜研究土壤有機質的光譜學特性發現，西雙版納次生林轉變為橡膠園后，胡敏酸中羧基和酚基結構比例降低，而脂肪族 芳香族和多聚糖比例增加。利用13C核磁共振波譜分析方法研究土壤有機質的化學結構發現， 與馬尾松人工林比較，南亞熱帶3 種闊葉人工林的土壤表層具有較低的烷基碳，較高的氧烷基碳和較低的烷基碳/氧烷基碳比值，說明了馬尾松人工林土壤比3種闊葉人工林土壤碳庫具有較高的化學穩定性。

5 氣候變化和森林管理對土壤碳儲量的影響

土壤有機碳具有不同的更新和周轉速率，其碳轉移方向與強度在不同時間尺度上決定著大氣 CO2 的濃度。因此，研究全球變化影響下森林土壤碳庫的動態變化規律，已成為當前土壤碳的源匯效應演化與全球變化關系的重大基礎科學問題。國際上正在興起嘗試采用紅外地纜等加溫設備模擬研究溫度升高或降水變化對森林土壤碳儲量及碳過程的影響。近年來， 在我國西雙版納熱帶雨林，哀牢山亞熱帶森林，東靈山溫帶森林，河南寶天曼暖溫帶天然次生林和廣西亞熱帶人工林陸續開展了土壤增溫與降水控制的長期定位實驗，以期深入揭示區域氣候變暖情景下( 包括干旱脅迫) 森林土壤有機質的動態響應及其調控機理。在影響森林土壤碳庫變化的諸多要素中，氮元素逐漸引起廣泛關注。大氣氮沉降的變化直接或間接影響土壤碳的輸入輸出過程，對森林土壤碳庫產生影響。自2003年起，模擬氮沉降對森林生態系統影響的野外控制實驗在我國溫帶，亞熱帶和熱帶森林也逐漸開展，研究表明，氮沉降增加顯著增加氮飽和森林土壤可浸提有機碳的含量，表明氮沉降增加可能會提高森林土壤有機碳的固持能力，土壤碳氮耦合的研究成果表明氮沉降很有可能是影響森林土壤碳儲量的主要因素之一。

森林撫育、恢復、造林、采伐等經營措施可以直接影響森林碳庫，并且能夠通過改變凋落物數量及其化學性質和土壤有機質的分解影響森林土壤碳庫。森林經營方式的轉變，即將天然林轉變為次生林或人工林后，土壤有機碳儲量顯著降低，土壤輕組有機碳降低尤為明顯。造成森林土壤有機碳降低的主要原因是森林凋落物歸還數量及其質量改變，以及水土流失和經營措施對土壤的擾動引起土壤有機質加速分解或流失等。不同采伐措施對土壤碳儲量和活性有機碳含量也有影響，一般采伐會減少土壤儲存的有機碳，特別是強度采伐跡地增大，雨水沖刷嚴重，加之土溫升高，加速土壤有機碳的釋放和流失; 強度擇伐短期內可增加土壤活性有機碳含量，而皆伐后造林土壤活性有機碳出現下降趨勢。綜上分析，維持森林的高生產力帶來的碳輸入，并且避免由于土壤干擾等造成的碳釋放是提高土壤碳儲量和土壤持續固碳的有效森林經營措施如何通過合理的森林經營模式，包括造林樹種的選擇森林撫育和采伐措施等，提高人工林的生態經濟和社會效益并且獲得最大化的固碳潛力應該引起研究者的重視。

6 土壤呼吸時空變異及其影響因子

目前，森林土壤呼吸主要集中研究時空變異規律，即日、季節動態，及其與日、季節動態相關的溫度、水分等環境因子間的關系。土壤呼吸的季節變化主要受非生物因子溫度和水分變化的調控，而晝夜變化則可能主要受植物生理活動周期性等生物因素的影響。在我國北亞熱帶-南暖溫帶過渡區，土壤呼吸速率手土壤溫濕度的交互影響。同海拔高度上土壤呼吸的空間變化與土壤溫度呈顯著的相關性，證明土壤溫度是調控土壤呼吸在海拔高度上變化的主導因子。

國內外研究廣泛關注土壤呼吸溫度敏感性 ( Q10值) 及其在區域碳循環模擬估計中的重要性，其中土壤呼吸溫度敏感性與土壤質量的關系引起廣泛討論。研究表明，Q10值表現出強烈的季節和年變異，影響其變化的主要因子是溫度而且受土壤溫度測量深度影響較大，而土壤濕度則是其變化的潛在影響因素。Q10值具有明顯的空間異質性，其空間分布與降水和土壤有機碳含量及穩定性的空間異質性有關。

關于氣候變化引起的溫度，大氣CO2濃度變化以及氮沉降等對土壤呼吸的影響的研究多采用人工模擬的方式。模擬氮沉降實驗表明在不同林分類型中N沉降對土壤呼吸速率和 Q10值的作用效果不同，可能與微生物活性及細根生物量等有關。許多森林土壤模擬增溫試驗研究發現，增溫后土壤呼吸速率顯著提高。但是，模擬 CO2濃度升高對森林土壤呼吸作用的影響尚未確定，在紅松和長白松林中土壤呼吸速率明顯降低，土壤表面 CO2濃度升高導致 CO2擴散受阻可能是土壤呼吸受到抑制的主要原因，而在南亞熱帶人工林大氣 CO2濃度倍增和高氮沉降使土壤呼吸速率顯著提高。

參考文獻：

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[3] IPCC． IPCC WGI Fourth Assessment Report． Climate Change 2007: The Physical Science Basis． Switzerland，2007: 12 － 17