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全球土地利用变化造成生物多样化丧失及温室效应

发布时间:2016-07-04 关键词: 栖息地 测量 牧场 农业 森林

全球土地利用变化造成哪些生物多样丧失及温室效应?现在我来了解下。

目前已知,农业扩张和自然栖息地转化是世界范围内生物多样性和生态系统服务丧失的重要原因(Lepers等,2005;MEA,2005;Haines-Young,2009)。热带森林和温带草原遭受严重影响(图2.13),并影响了动植物(Sala等,2010)以及土壤的生物多样性(Turbe等,2010)。土地利用变化是第一个最常被研究文献提到的、引起生物多样性灭绝的原因,因为土地利用变化可在短时间大规模发生,没有给物种足够的时间适应新变化或迁移到其他地区。在人口密度高的发达地区,交通基础设施的扩张导致自然栖息地碎片化,给生物多样性带来了日益增长的压力(EEA,2010);在热带欠发达地区,耕地和牧场向自然生态群落扩张,引起土地利用变化,给生物多样性施加的压力最大。此外,城市扩张预计会使生物多样性重要热点地区丧失相当数量的自然栖息地,最快速的城市扩张将发生在迄今为止很少被人类活动干扰的地区。

虽然从方法论的角度看,大范围内的生物多样性不能直接测量,但是计算土地覆盖的变化可以得出关于生物多样性压力的数据。

土地覆盖的一些变化,包括转换土地用途和土地利用强度变化,可以影响到特定的栖息地类型和物种。特别是,天然草原、热带亚热带稀树草原或森林向耕地转化(代表了一种更加集约化的耕作方式)通常会导致物种生物多样性大量减少。

根据VanVuuren和Faber(2009)的研究,粮食生产、生物燃料和城市化引起土地利用压力日益增长,全球生物多样性正面临威胁。土地利用压力不仅干扰生物地球化学循环,而且导致遗传资本的重大丧失。为了遏止生物多样性的丧失,我们将至少要保持农业用地稳定。这里的关键挑战将是创建国际制度环境,使其不仅重视自然区域和生物多样性热点地区的保护和维护,还要解决那些抬高农产品需求和有关土地利用需求的因素。

根据政府间气候变化专门委员会第四次评估报告,气候变化几乎可以肯定是由化石燃料燃烧和土地利用变化等人类活动所排放的温室气体和其他辐射物质引起的(IPCC,2007b)。

土地利用和土地覆盖变化(LULCC)对全球、区域和地方范围内的气候变化起着重要作用。在全球范围内,土地利用和土地覆盖变化导致温室气体向大气中排放,推动全球变暖(IPCC,2000)。还干扰土壤和植被,增加二氧化碳排放(主要是通过森林砍伐,特别是砍伐森林后紧接着进行农业生产)。干扰农业耕作加上(泥炭)土壤的排水作用会进一步引起土壤碳排放。土地利用和土地覆盖变化还和陆地上其他温室气体排放的重要变化密切相关,特别是地表水文变化引发的甲烷排放——湿地排水和稻田种植,放牧及农业排放的一氧化二氮——施用无机氮肥、灌溉、栽培固氮植物以及生物质燃烧。

在全球范围内,各类土地向耕地转变所引起的碳排放量一直是各种土地利用变化类型中最大的(Houghton,2010)。当草原、森林和湿地转换成其他的土地类型时,土壤中的有机物和微生物水平以及碳封存能力一般会下降。像牧场这样的永久性草原,情况更是如此(EC,2010)。推动土地利用变化并产生影响的一个重要因素是世界范围内畜禽养殖的增长。

农业用地侵占(半)自然植被,引起各种环境问题,农业集约化生产还影响生物多样性、水资源和土壤质量,并导致温室气体排放(EEA,2006a;Ramankutty,2010).

总而言之,农业生产的进一步扩大化和集约化产生各种各样的环境影响。观察到的趋势表明,人们需要更仔细地研究推动农业扩大化和集约化趋势的因素,并研究各种选择,在保证农业为人类提供必要的服务和产出的同时,减少自然生态系统转化的压力。