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深度剖析生态系统的影响因素

时间:2023-07-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:最严重的影响是降低繁殖能力和损害幼体发育。对陆生植物来说,对农业和非农业生态系统均有明显的重要性。如在森林和草原,这会导致物种组成、产量等方面的变化。H2O2和O3对人类健康、陆生植物和户外材料有危害的作用。太阳的紫外辐射对人工聚合物、天然生物聚合物以及某些具有商业利益的材料都有不利影响。臭氧层的损耗与破坏的结果以紫外辐射的增加为首,几乎影响到生态系统的每个领域。

深度剖析生态系统的影响因素

全世界人类消费的动物蛋白有30%以上来自海洋,而且在许多国家(尤其是发展中国家),这个比例更高。因此,了解太阳UV—B辐射增强可能如何影响水生生态系统的生产力十分重要。

另外,海洋对全球变暖具有关键作用。海洋浮游植物能大量吸收大气中的CO2,对大气中的CO2浓度的未来发展趋势具有决定性作用。

浮游植物构成水生食物网的基础。海洋浮游植物不是均匀地分布于全世界的海洋中。高纬度地区浓度最高,而除大陆架涌流区外,热带和亚热带的浓度则低于10%~1%。除了营养物质、温度、盐度和光照对浮游植物分布起作用外,一般发生在热带和亚热带的太阳紫外辐射B部分的大量照射也起重要的作用。

研究者们利用与南极臭氧空洞相关的UV—B辐射的时间和空间的变化,对照空洞外浮游植物,对空洞内浮游植物生产力进行了评估。结果表明,浮游植物生产力直接由于臭氧耗损引起的UV—B辐射增加而降低。一项研究指出,在边缘冰区浮游植物生产力降低6%~12%。

研究发现,太阳UV—B辐射能危害鱼、虾、蟹、两栖动物和其他动物的早期发育。最严重的影响是降低繁殖能力和损害幼体发育。即使按目前的水平,太阳UV—B辐射也是一个限制性因素,而且UV—B辐射少量增加也能引起消费者有机体数量的大幅度减少。平流层臭氧减少10%,变异幼体鱼群会增加18%,15天受到比正常高20%的UV—B辐射,可杀死10米水深中的幼体鱼群。(www.xing528.com)

对陆生植物来说,对农业和非农业生态系统均有明显的重要性。如在森林和草原,这会导致物种组成、产量等方面的变化。太阳紫外辐射的增加能影响陆生和水生生物地球化学循环,进而改变温室气体和化学上有重要作用的痕量气体(如CO2、CO、CH4和其他可能的气体,包括臭氧)。这些潜在的变化将影响生物圈—大气圈的反馈作用,减弱或加强这些气体在大气圈中的聚集。

平流层臭氧的减少和由此产生的透射到低层大气的UV—B辐射的增多,导致控制对流层化学反应的关键痕量气体的加速光解。这会加快臭氧和相关氧化物如过氧化氢(H2O2)的形成和破坏。H2O2和O3对人类健康、陆生植物和户外材料有危害的作用。大气中氢氧基(OH)浓度的变化可能改变具有重要气候决定作用的气体如甲烷(CH4)和氟氯烃替代物在大气中的存留时间。最近许多研究指出,UV—B增加,会使一些市区的烟雾加剧。模拟实验结果指出,在同温层臭氧减少了33%,温度升高4℃时,费城和纳会维尔的光化学烟雾将增加30%或更多。这具体将是一个什么样子,大家还不会忘记当年发生的洛杉矶烟雾事件吧。(具体请看附录)。

太阳的紫外辐射对人工聚合物、天然生物聚合物以及某些具有商业利益的材料都有不利影响。这些材料,特别是塑料,通常是在日晒条件下使用,因而需要通过使用光稳定剂或表面处理才可能避免阳光损害。而臭氧的损耗引起太阳UV—B辐射增加会加速这些材料的光解,限制其户外使用寿命。

臭氧层的损耗与破坏的结果以紫外辐射的增加为首,几乎影响到生态系统的每个领域。臭氧问题一直备受人们关注,人类仍继续马不停蹄地向未知的领域探索。因而,现在是否应当宣布,地球上的一切生命因受到太阳紫外线的摧残将无可挽回地走向灭亡?这样惊慌不安还为时过早。然而绝对不应当像某些人那样,以问题未全然搞清而宣称不存在任何危险,这只能说是一种不负责任目光短浅的态度和看法。各种潜在危险存在,我们就无权让自己去冒险,人类从来不会由于受到威胁而坐以待毙。

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