植物对全球气候变化的响应Convertor.doc

植物对全球气候变化的响应 全球气候变化的概念： 全球气候变化是指全球气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。 导致全球气候变化的原因： 全球气候变化表现在多个方面: 一、气温升高 从图中我们可以明显的看出1850年以来全球平均气温呈现上升趋势。 二、CO2浓度升高 从图中我们可以直观的看到近50年来 CO2的浓度显著上升。 三、冰川融化 四、其他 此外，还有降水量变化，气温日较差降低，极端天气增多等。 全球气候变化对植物的影响： 全球气候变化对生态系统的影响 全球气候变化对农作物产量的影响 植物对气候变化生理生态响应的不确定性 全球气候变化对生态系统的影响 包括使生态环境退化或丧失, 物种灭绝速度加快，物种分布范围发生变化，生物物候期和物种繁殖行为发生改变，种间关系发生变化等。 全球气候变化对农作物产量的影响 1、CO2浓度升高 2、温度升高 3、CO2浓度升高与温度升高的交互作用 二者的交互作用表现在以下几点： 随着大气CO2 浓度的升高,净光合速率的最适温度会增加5～ 10℃； CO2 浓度的升高会降低光呼吸 ，从而增加净光合速率。 （3）当温度接近作物所能承受的上限温度时，不管CO2浓度如何,此时的温度都会对产量产生抑制作用。 （4） 温度的升高还可能会限制或改变CO2 浓度给作物带来的影响。 （5）作物生长期间温度的升高增加了作物对水分的需求,这会间接地降低CO2 浓度的正效应。 因此不可单纯说二者可以增加或减少作物产量。 4、降水的变化 5、气温日较差（DTR）的变化 白天温度增加与夜间温度增加会对作物生长产生不同的影响，作物的产量会随着DTR的变化而发生改变。若日平均气温不变，DTR变大对产物生长有利有弊。 一方面,DTR的增加会使作物产量下降。这是因为日最高气温的增加会导致水分胁迫发生，光合速率下降而且与DTR 升高相联系的日最低温度的降低也可能会对寒冷地区的作物产生冻害或造成死亡从而导致减产。 另一方面, 在某些情况下，DTR的增加往往与较高的太阳辐射相联系，这对作物产量形成非常有益,尤其是在施肥和灌溉良好的土地上。在作物生长和灌浆速率对最高和最低温度较敏感的情况下,较低的夜间温度会使作物生育期变长,从而可以生产出更多的干物质。较低的夜间温度还会使一些水果和坚果树作物受益,DTR的增加对它们的生长十分有利。 6、极端天气气候事件 例如高温、暴雨和洪水, 7、气候变化的综合影响 气候变化不仅直接影响作物的生长发育和产量形成过程,而且还可能影响作物布局、种植制度和农技措施等。 植物对气候变化生理生态响应的不确定性 包括植物响应模式的复杂性、多样性及可变性等。 造成这些不确定性的主要原因包括: 利用空间代替时间的样带研究中,往往忽略了植物的非线性响应。 样带及定点研究中,由于各种气候因子的耦合,很难确定各种气候因子对植物生理生态学特性的影响; (3) 定点控制实验中往往忽略了植物对气候变化的适应性,使实验结果很难代表更长时间尺度上的反映模式; (4) 在相同的气候变化条件下,不同植物的响应有可能存在明显差异。 植物如何适应气候变化？ 气候变化会影响许多地区的气候。物种的生存能力将依赖于对新环境的适应性。 科学家对一种叫羊草的中国植物进行了适应性研究，发现它能够通过改变自身的生理结构和解剖结构来应对气候变化。 它能够通过增厚叶片减小气孔来保持水分。从而使细胞维持水分免于脱水。以适应干燥的环境。 不同热起源的植物适应气候变化的能力与叶片氮分布格局和代谢有关 科学家们对12个温带物种和13个热带物种进行研究发现 温带植物较热带植物呈现出较高的光合速率和呼吸速率；而温带植物较高的气体交换速率与叶片中相应的较高氮含量有关； 这一研究揭示来自不同热起源物种的适应能力是与其内在的氮投资格局以及大气碳交换中植物关键代谢过程的适应能力密切相关的。 植物适应气候变化和特定基因有关 在不同自然原生范围内种植了不同组的芥末植物拟南芥菌株。 结果显示： 一个相对小数量的基因赋予每组拟南芥气候偏好。不同的基因组控制对不同种类型气候的适应性。就单个植物来说，一组特定的气候基因的出现不一定和另一组特定气候基因互相排斥。 这些发现意味着也许可以在单组拟南芥中结合不同种的气候基因组，让其能在多种气候中茁壮成长。这种适应性将帮助植物适应气候变化。 植物正以进化适应气候变化 植物提前开花可以增强后代对环境变暖的适应力，因为提前开花让后代可以更早生长，能更多地利用温暖的季节，在与其他植物的竞争中具有优势。 有些生物还以另一种方式与气候变化赛跑，那就是改变自身形态。 澳洲