《自然因素影响生态平衡》课件.pptVIP

*************************************极地生态系统的变化气候变暖极地地区的变暖速度是全球平均水平的两倍以上，北极地区尤为明显。这种极地放大效应主要由冰雪反照率反馈机制导致：冰雪融化后暴露的深色地表吸收更多太阳能，进一步加剧变暖。极地海冰面积持续减少，夏季北极可能在本世纪中期完全无冰。冬季海冰形成推迟，春季融化提前，导致海冰覆盖期缩短，厚度减少。冰川融化对生物栖息地的影响海冰减少直接威胁依赖海冰生存的物种，如北极熊、环斑海豹和某些企鹅类。北极熊依赖海冰捕猎海豹，海冰减少导致其捕食机会减少，威胁种群生存。冰川和永久冻土融化改变陆地景观，形成新湖泊和湿地，同时也导致栖息地碎片化和损失。某些特有物种可能因栖息地丧失而灭绝。食物链结构的改变海冰减少改变了海洋初级生产力分布。以前被冰覆盖的区域现在可以进行光合作用，但冰边缘生物量丰富的区域可能减少。某些浮游生物和鱼类种群分布和丰度发生变化。随着温度升高，南下的温带物种可能与极地物种竞争，改变当地物种组成。例如，大西洋鳕鱼向北扩张，与北极鳕鱼竞争栖息地和食物资源。食物网结构改变可能影响整个生态系统功能。自然因素与生态系统服务调节服务：水文调节、气候调节自然因素可能增强或削弱生态系统的调节服务功能。例如，适度的火灾可清除过密植被，减少严重野火风险；而极端干旱则可能降低湿地的水质净化功能。气候变化等长期自然因素影响生态系统的碳封存能力。升温可能加速有机质分解，减少碳储量；但在某些地区，可能延长生长季，增加光合作用，提高碳吸收。供给服务：食物和原材料生产自然因素直接影响生态系统提供食物、木材等物质产品的能力。例如，火山喷发的火山灰可能在短期内破坏农作物，但长期来看可能增加土壤肥力。极端天气事件如干旱、洪水可能导致作物减产、牲畜死亡，直接影响食物供应。渔业资源也受海洋温度变化、酸化等自然因素的显著影响。文化服务：生态旅游和审美价值自然因素塑造了独特景观，如峡谷、瀑布、火山口湖等，这些景观具有重要的审美、文化和旅游价值。某些自然事件如火山喷发、极光等本身也是重要的旅游吸引物。然而，极端自然事件也可能破坏风景名胜区，如山体滑坡摧毁景观，影响旅游业。自然灾害还可能破坏具有文化或宗教意义的自然景观和生态系统。自然因素对碳循环的影响森林火灾释放碳储量森林火灾是碳循环中的重要自然因素，全球森林火灾每年释放约2-3亿吨碳进入大气。火灾直接将植被和土壤有机质中储存的碳转化为二氧化碳和其他温室气体排放到大气中。火灾强度和频率的改变会影响碳排放模式。气候变化导致某些地区火灾风险增加，可能形成正反馈循环：更多火灾→更多碳排放→气候进一步变暖→更多火灾。然而，从长期来看，适度的火灾可能促进植被再生，增加生物量，在新生植被中重新固定碳。因此，自然火灾对碳循环的净影响是复杂的，取决于生态系统类型、火灾特性和后续恢复情况。海洋酸化影响碳吸收海洋是全球最大的碳汇，每年吸收约四分之一的人为碳排放。然而，随着大气中CO2浓度增加，更多CO2溶解在海水中形成碳酸，导致海洋pH值下降，即海洋酸化。海洋酸化影响碳循环的几个关键过程。首先，它威胁钙化生物（如珊瑚、贝类等）的生存，这些生物在形成钙化结构（如贝壳、骨骼）时封存碳。珊瑚礁退化可能减少这一重要碳汇。其次，酸化可能影响某些浮游植物的光合作用效率，改变海洋初级生产力，进而影响海洋食物网和碳封存。海洋酸化与海水变暖的协同作用可能进一步改变海洋碳循环，这一领域仍需深入研究。自然因素对氮循环的影响火山活动增加氮沉降火山喷发释放大量氮氧化物（NOx）和氨（NH3）等活性氮化合物进入大气。这些化合物可能通过干沉降或湿沉降的方式回到地表，增加局部或区域性的氮输入。火山灰中的氮化合物可能增加土壤肥力，促进植物生长。历史上一些火山区域土壤肥沃，适合农业生产，就与这一过程有关。然而，过量的氮输入可能导致土壤酸化，改变植物群落组成，有利于适应高氮环境的物种。极端天气改变土壤氮循环干旱和洪水等极端天气事件显著影响土壤氮循环。干旱期间，土壤微生物活动减少，有机质分解率下降，氮矿化和硝化作用减弱。当降雨恢复后，可能出现氮素脉冲释放现象，短期内大量氮素被释放出来。洪水会导致土壤缺氧，促进反硝化作用，将硝酸盐转化为氮气释放到大气中，减少土壤可利用氮。同时，洪水还可能导致氮素通过地表径流和淋溶流失，进入水体，造成水体富营养化。自然因素与生态系统能量流动能量输入太阳能转化为化学能干扰后的初级生产力变化光合作用效率受影响食物网结构重组能量传递路径改变分解过程调整能量回收速率变化自然因素对生态系统能量流动的影响首先体现在初级生产