全球氣候變暖同CO2、植物光合作用的關(guān)系.doc

2012年春季學(xué)期植物生理學(xué)課程論文題目： 全球氣候變暖同二氧化碳、植物光合作用的關(guān)系姓名學(xué)號(hào)專業(yè)年級(jí)上課時(shí)間張永040012010152生物技術(shù)10級(jí)周三34題目： 全球氣候變暖同二氧化碳、植物光合作用的關(guān)系摘 要 氣候變暖導(dǎo)致植物碳排放量增加 一項(xiàng)由英國(guó)和澳大利亞科學(xué)家合作開展的最新研究表明，氣溫升高很可能意味著植物將釋放出更多二氧化碳。 所有的植物在呼吸時(shí)都會(huì)呼出二氧化碳，這個(gè)過(guò)程每年釋放的二氧化碳估計(jì)可達(dá)到600億噸。到目前為止，氣候模型預(yù)測(cè)都顯示高氣溫將導(dǎo)致植物的碳排放量急劇增加。研究人員曾認(rèn)為真實(shí)情況可能更加復(fù)雜，因?yàn)橹参飼?huì)通過(guò)減緩呼吸頻率的增速來(lái)適應(yīng)新的環(huán)境。但研究證實(shí)這種猜測(cè)并不正確。 科學(xué)家們將19種植物置于不同的溫度條件下進(jìn)行培植，監(jiān)測(cè)它們的呼吸頻率，然后計(jì)算出溫度與衡量葉片品質(zhì)的兩個(gè)常用指標(biāo)單位面積的葉片質(zhì)量以及葉片的氮含量之間的關(guān)系。利用計(jì)算結(jié)果，科學(xué)家對(duì)氣溫升高給整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的呼吸作用造成的影響進(jìn)行了預(yù)測(cè)。他們發(fā)現(xiàn)，陸地植物吸收碳的能力確實(shí)可能隨著溫度的升高而減弱。 這是首次就植物的呼吸作用對(duì)溫度變化做出的反應(yīng)、即植物適應(yīng)環(huán)境的能力所進(jìn)行的衡量，科學(xué)家們還由此建立了一個(gè)精確的跨物種圖景以用于更廣泛的氣候模型。 研究所采用的氣候模型是由英國(guó)哈德利氣候預(yù)測(cè)與研究中心開發(fā)的，其默認(rèn)設(shè)置不包括對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。模型假設(shè)，隨著氣候變得越來(lái)越炎熱，地球上的二氧化碳排放將快速激增。這項(xiàng)在全球變化生物學(xué)雜志上發(fā)表的研究指出，在某些地區(qū)，比如熱帶雨林，碳排放可能會(huì)隨著氣溫升高而降低，但就世界范圍而言，其產(chǎn)生的作用微不足道，部分原因在于占全球林地面積40%的寒冷氣候帶的森林的貯碳能力會(huì)減弱。 論文作者之一、英國(guó)約克大學(xué)生物數(shù)學(xué)家喬恩皮奇福特（JonPitchford）說(shuō)：“這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了一個(gè)觀念，那就是地球上的植物生命會(huì)以一種統(tǒng)一的方式適應(yīng)不斷升高的氣溫，同時(shí)這反過(guò)來(lái)也會(huì)幫助緩和全球變暖?！彼a(bǔ)充說(shuō)。 除了呼吸作用，植物也會(huì)通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放出氧氣。“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)給我們的告誡就是，我們僅僅只考慮到了植物碳經(jīng)濟(jì)方程式的一邊，也就是呼吸作用。關(guān)于光合作用如何適應(yīng)溫度變化卻沒(méi)有達(dá)成清晰的認(rèn)同。這是一個(gè)更加復(fù)雜的問(wèn)題，需要開展更多的實(shí)驗(yàn)性研究。”費(fèi)希爾說(shuō)。她補(bǔ)充說(shuō)，利茲大學(xué)的同僚們目前正在研究這一課題，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，研究人員也應(yīng)該能夠?qū)⒐夂献饔脤?duì)溫度變化的適應(yīng)性融合到氣候模型中來(lái)。 另一個(gè)需要更多調(diào)查的領(lǐng)域就是，失去相當(dāng)于亞馬遜雨林那么大面積的森林會(huì)有什么影響。大部分氣候模型都預(yù)測(cè)氣候變化會(huì)導(dǎo)致森林面積縮減，這也是無(wú)規(guī)劃發(fā)展和木材、經(jīng)濟(jì)作物及畜牧用地需求不斷增多可能造成的結(jié)果。這個(gè)巨大的反應(yīng)掩蓋了植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性在氣候模型中相對(duì)微妙的影響。（來(lái)源：新華網(wǎng) 陳丹） (1)關(guān)鍵字：氣候變暖 光合作用 二氧化碳正文一、目前氣候是否變暖，證據(jù) 1.1 20 世紀(jì)地球表面溫度的上升全球氣候的變暖, 最重要的證據(jù)就是直接溫度觀測(cè)。但是, 要證明全球變暖并不簡(jiǎn)單, 有觀測(cè)資料問(wèn)題, 也有分析方法問(wèn)題。首先就是如何處理單站氣溫觀測(cè), 得到一個(gè)代表全球的氣溫序列。在過(guò)去的研究中曾經(jīng)有30 多位作者作了這方面的嘗試。經(jīng)過(guò)時(shí)間的考驗(yàn), 到20世紀(jì)80年末至90年代初, 形成了英國(guó)(Jones)2、美國(guó)(Hansen)3及俄國(guó)(Vinnikov) 4三家。后來(lái)又增加了Peterson 的序列5,但是這是在Hansen的基礎(chǔ)上作了一些修改得到的。盡管原始資料差不多, 但這4個(gè)序列的結(jié)果卻并不完全一致。例如1998年可能是有觀測(cè)資料以來(lái)的最暖的一年。但是這4個(gè)序列所給出來(lái)的氣溫距平卻不相同6 , 分別是0177、0155、0.59及0.87, 差異不小。其中第2和第3序列氣溫距平值偏小,可能是由于對(duì)海島及南極所給的權(quán)重較大所致。但是,這4個(gè)序列主要是陸地氣溫的平均,所以還要加上海面溫度(SST)才能得到全球平均。Folland與Parker對(duì)SST作了訂正7 ,最近的氣候模擬證明,這種訂正是有效的8。用訂正后的SST與海冰強(qiáng)迫大氣環(huán)流模式(HadCM3)模擬的陸面氣溫與觀測(cè)值的一致性比用未訂正SST 時(shí)高得多,可見(jiàn)訂正是合適的。有了全球格點(diǎn)氣溫(或SST)以后,一般按格點(diǎn)所代表面積加權(quán)平均得到全球平均溫度, 過(guò)去的兩次評(píng)估報(bào)告都是這樣做的。但是近來(lái)Shen 等9提出最優(yōu)平均法(Optimum averaging method)。這個(gè)方法用經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)( EOF)代替相關(guān)函數(shù), 對(duì)不確定性較大的地區(qū), 給予較小的權(quán)重, 這樣能更好地考慮資料的缺測(cè)。用新的方法求得的半球平均溫度, 改變最大的是1860s 前期。新方法得到的北半球溫度比過(guò)去的結(jié)果要高0.2 左右,在18801920年期間新方法的結(jié)果北半球降低, 南半球升高, 全球平均略有降低。但1930s到1940s初稍有升高,1960s中期以后用新方法求得的平均值與第2次評(píng)估報(bào)告差別不大。用新方法求得的1998年全球平均溫度距平為0.55,如果仍用老方法求平均則為0.58。新平均方法給出的逐年平均溫度排序與過(guò)去變化不大,1861年以來(lái)10個(gè)最暖的年份均出現(xiàn)于1980年之后, 其中8個(gè)在1990s。不僅是全球平均溫度,對(duì)溫度變化趨勢(shì)的計(jì)算,如果用不同的方法其結(jié)果也有所改變。Diggle等10提出一種稱為有限最大相似法( restricted maximum likelihood method)。這種方法可以考慮溫度隨時(shí)間變化的結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度隨時(shí)間變化比較復(fù)雜時(shí), 所給出的標(biāo)準(zhǔn)差比用最小二乘法得到的大。根據(jù)新方法計(jì)算的變暖趨勢(shì),對(duì)18611999年為0.044/10a , 對(duì)19011999年為0.066/10a。所以無(wú)論從19世紀(jì)中到20世紀(jì)末或者對(duì)20世紀(jì)均可以說(shuō)增溫0.6左右。由于2倍標(biāo)準(zhǔn)差為0.2左右,因此可以說(shuō)現(xiàn)代氣候變暖的幅度約在0.40.8之間。在IPCC1995 年報(bào)告中估計(jì)為0.30.6, 最新的估計(jì)變暖強(qiáng)度增加, 這是由于1990s 后半升溫激烈。另外由于不確定性因素造成的誤差范圍也有所增加, 這是使用了新的評(píng)估方法的結(jié)果。無(wú)論如何, 氣溫觀測(cè)資料證明20 世紀(jì)氣候確實(shí)是變暖了。1.2 氣候變暖的其他證據(jù)海洋溫度: SST的變化已包括在全球地表溫度變化之中。近來(lái)對(duì)海面以下海溫有了新的估計(jì), 據(jù)Levitus等11的估算, 世界海洋的最上層300m在1998年比1950s中溫度上升了0.30.15, 這相當(dāng)于從海洋表層有一個(gè)0.3Wm- 2的向下熱通量。White等12也證明自1955年到1996年世界海洋的混合層有0.15的絕熱增溫。大氣溫度: 對(duì)流層及平流層低層的大氣溫度觀測(cè)序列較短。探空資料顯示對(duì)流層低層自1958 年以來(lái)有0.1/10a 增溫趨勢(shì)13。而1979年以來(lái)的衛(wèi)星微波探測(cè)則顯示增溫趨勢(shì)為0.05/10a14。但是, 19761999年全球地表氣溫的增溫趨勢(shì)為0.19/10a , 可見(jiàn)對(duì)流層低層氣溫上升幅度不如地表面溫度大。而平流層溫度則下降趨勢(shì)明顯15 ,而且高度愈高溫度下降幅度愈大, 15km為- 0.5/10a、2035km為-0.8/10a、50km為-2.5/10a。但是1963年的Agung、1982年El Chichon、及1991年P(guān)inatubo火山爆發(fā)均造成顯著的氣溫上升,使平流層低層氣溫上升1.5 左右,大約在12年之后氣溫又回落到火山爆發(fā)前的水平。一般認(rèn)為平流層總的溫度下降趨勢(shì)與平流層O3的耗損有關(guān), 水汽與CO2紅外輻射氣體的增加也有一定作用。鉆孔溫度: 根據(jù)Huang等16與Pollack等17整理的616個(gè)鉆孔溫度剖面, 2001000m深的地下溫度在20世紀(jì)上升了0.5。大約80%鉆孔的溫度是上升的。陸地雪蓋: 1966年以來(lái)的北半球年平均雪蓋面積有減少趨勢(shì)。但是下降是不均勻的,在下降趨勢(shì)上迭加有78a振蕩。前期下降明顯, 1980s 中以來(lái)約減少10% (平均2513106km2) 18。雪蓋面積的減少主要出現(xiàn)在春、夏兩季。這可能是氣溫上升的結(jié)果。雪蓋面積與積雪區(qū)氣溫的相關(guān)系數(shù)達(dá)到- 0.60 。重建的雪蓋序列表明最近10a春夏雪蓋可能是20世紀(jì)的最低值。但是北美冬季的雪蓋可能有增加的趨勢(shì)19 ,前蘇聯(lián)雪蓋也有類似的變化。這可能反映由于氣候變暖北半球中緯度冬季降水增加。海冰: 1973年以來(lái)衛(wèi)星觀測(cè)北極的海冰面積也有下降趨勢(shì)。同時(shí)有56 年的振蕩。自1978年至今,北極海冰面積可能減少2.8%20。重建的20世紀(jì)北半球海冰序列表明20世紀(jì)后半, 夏季海冰面積減少趨勢(shì)明顯。冬、春的減少出現(xiàn)在1970s中后期以后,秋季變化不明顯21。夏季及初秋北極海冰厚度自19581976年到1990s中期減少了30%。盡管南極也在變暖, 但是,19791996年南極海冰面積變化不大,或者甚至略有增加,速率約1.3%/10a22。山岳冰川:冰川的前進(jìn)后退是氣候變化的良好指標(biāo)。冰川所在高度較高,一般那里缺少氣溫觀測(cè)。因此是研究氣候變化的良好代用資料。但是無(wú)論冰磧石還是過(guò)去的繪畫、照片大多只反映了某個(gè)時(shí)期的冰川狀況。因此很少可能提供高時(shí)間分辨率的連續(xù)序列。不過(guò)對(duì)于研究氣候變化趨勢(shì)卻是一個(gè)很好的指標(biāo)。根據(jù)世界范圍冰川資料23,20世紀(jì)之前只有緩慢的后退, 20世紀(jì)初后退加速,到20世紀(jì)末不少冰川后退了13km。冰川對(duì)氣候變化的反映有1070a的滯后24 ,從冰川后退來(lái)判斷,氣候變暖的開始應(yīng)不遲于19世紀(jì)中。但是實(shí)際溫度觀測(cè)說(shuō)明變暖開始于19世紀(jì)末20世紀(jì)初,這是一個(gè)尚未解決的矛盾。值得指出的是,近2030年熱帶的冰川后退迅速。Diaz與Graham25報(bào)告說(shuō)近20 年熱帶雪線上升約100m,大約相當(dāng)溫度上升0.5。近150年記錄表明,北半球湖泊和河流的結(jié)冰日期平均推遲了518天/100a ,解凍日期提前615天/100a,因此無(wú)冰期增長(zhǎng)26。此外,挪威、新西蘭的一些冰川有前進(jìn)趨勢(shì),可能是氣候變暖近海地區(qū)降水增加所致。從以上所列舉的6個(gè)方面證據(jù)來(lái)看,20世紀(jì)氣候變暖已是一個(gè)無(wú)可爭(zhēng)辯的事實(shí)。而且變暖在20世紀(jì)的最后20多年時(shí)間里是加速了。自19世紀(jì)末到20世紀(jì)末增溫約0.6。其中有一半發(fā)生在最近的四分之一個(gè)世紀(jì)里。這在雪蓋、海冰及山岳冰川的變化上均有反映。深海、深層陸地及對(duì)流層大氣也有增溫, 但增溫幅度均小于地球表面溫度變化。二、溫室效應(yīng) 2.1 溫室效應(yīng)的定義定義1：行星所接受的來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量和向周圍發(fā)射的輻射能量達(dá)到平衡時(shí)，行星表面具有各自確定的溫度。如果行星大氣中二氧化碳含量增加，則因?yàn)樘?yáng)的可見(jiàn)光和紫外線容易穿透二氧化碳成分，行星表面發(fā)射的紅外線不易穿透這種大氣成分，引起上述平衡溫度升高。這種效應(yīng)與玻璃可提高溫室內(nèi)的溫度類似，故名。定義2：大氣通過(guò)對(duì)輻射的選擇吸收而使地面溫度上升的效應(yīng)。產(chǎn)生該效應(yīng)的主要?dú)怏w是二氧化碳。定義3：二氧化碳是最主要的溫室氣體，此外還有甲烷、一氧化二氮等。人類在生產(chǎn)、生活中，向大氣中排放的二氧化碳增多，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度不斷增加。太陽(yáng)光(短波輻射)可自由達(dá)到地球表面，但大氣中的二氧化碳等溫室氣體會(huì)阻礙地面的逆輻射長(zhǎng)波輻射，導(dǎo)致熱量不能正常散發(fā)，使氣溫上升。這就是所謂的“溫室效應(yīng)”。定義4：溫室氣體吸收長(zhǎng)波輻射并再反射回地球，從而減少向外層空間的能量?jī)襞欧?，大氣層和地球表面將變得熱起?lái)，這就是溫室效應(yīng)。 2.2產(chǎn)生溫室效應(yīng)的原因 2.2.1溫室氣體的排放 2.2.1.1溫室氣體的定義地球的溫度是由太陽(yáng)輻射照到地球表面的速率和吸熱后的地球?qū)⒓t外輻射線散發(fā)到空間的速率決定的。從長(zhǎng)期來(lái)看，地球從太陽(yáng)吸收的能量必須同地球及大氣層向外散發(fā)的輻射能相平衡。大氣中的水蒸氣、二氧化碳和其他微量氣體，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太陽(yáng)的短波輻射幾乎無(wú)衰減地通過(guò)，但卻可以吸收地球的長(zhǎng)波輻射。因此，這類氣體有類似溫室的效應(yīng)，被稱“溫室氣體”。2.2.1.2二氧化碳的溫室效應(yīng)大氣二氧化碳能透過(guò)陽(yáng)光的短波輻射，又能吸收地球表面散射出來(lái)的長(zhǎng)波輻射，從而使地球溫度象溫室內(nèi)的溫度一樣升高，即產(chǎn)生溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)的真實(shí)性可能是無(wú)可置疑的，因?yàn)闆](méi)有這種作用，地球會(huì)比現(xiàn)在冷大約38，整個(gè)地球也將為冰雪所覆蓋。然而，地球并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的溫室，而是一個(gè)無(wú)比巨大的體系，存在錯(cuò)綜復(fù)雜的影響因素，因而要確定溫室襲應(yīng)的真實(shí)性和影響程度是十分田難的，由此也造成CO2的溫室效應(yīng)與地球氣候變化科學(xué)研究上的不確定性。在探尋大氣CO2不斷增加的原因時(shí)，首先注意到的是化石燃料的貢獻(xiàn)。在l8601910年間，CO2的排放量一直以每年4.22%的速度(約9oMt/a)穩(wěn)定增長(zhǎng); 19501970年是另一個(gè)穩(wěn)定增加期，每年的增長(zhǎng)率為4.44%。曾有人根據(jù)前一個(gè)增長(zhǎng)期預(yù)測(cè)1985年的CO2排放水平將達(dá)到16Gt碳/a，但實(shí)際情況遠(yuǎn)非如此。目前認(rèn)為，大氣中CO2 的增加主要是人類活動(dòng)造成的。熱帶土地利用方式改變導(dǎo)致的森林減少，估計(jì)每年釋放約1656Mt碳，溫帶和寒帶土地利用改變釋放約I33Mt碳/a，燃燒化石燃料釋放的CO2 隨人類活動(dòng)加劇而增加，1950年為1639Mt碳，1 986年達(dá)到5555Mt碳。要預(yù)測(cè)未來(lái)的釋放量是十分困難的，一般傾向性認(rèn)為，到2050年，全球每年的CO2 釋放量可能在220Gt碳之間(差距達(dá)10倍)，并且最有可能在10Gt碳左右。大氣中CO2濃度的變化是其全部源的增加率減去全部匯的吸收率的最終結(jié)果。主要的CO2發(fā)生源是化石燃料燃燒、森林減少、植物呼吸、土壤中含碳物質(zhì)的分解以及海洋釋放等I主要的吸收匯是光合作用、海洋吸收以及有機(jī)碳的沉積埋藏等。2.2.1.3其他溫室氣體及作用機(jī)理大氣中的溫室氣體68溫室氣體大氣中的濃度(ppm)年增長(zhǎng)率%二氧化碳（CO2）3500.6甲 烷(CH4) 16501.0一氧化二碳(N2O) 3060.25CFC一I10.235.0CFCI20.45.0一氧化碳(CO)可變0-2四氯化碗(CCl4) 0.1251.0甲基氯(CH3Cl)0.137.0臭氧（O3）可變一北半球近50年來(lái)，甲烷濃度從0.7ppm上升到1.7ppm，現(xiàn)在每年平均釋放量約為425Mt，其中約375Mt被氧化或其他過(guò)程破壞，其余50Mt存留于大氣中，一氧化二氮由自然源(土壤等)和人工源(施肥、燃燒等)產(chǎn)生，估計(jì)到2030年可上升到0.375ppm，目前對(duì)其發(fā)生、遷移和歸宿等還了解甚少；CFCs既是臭氧層破壞物質(zhì)，也是溫室氣體，它在7.8um的紅外范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收帶。這些痰量氣體的作用是不可低估的，與同濃度的CO2相比，甲烷的溫室效應(yīng)能力為其40倍，N2O為其100倍，O3為其1000倍，而氟利昂為其10000倍。為探索各種溫室氣體的作用機(jī)理而鞋行的大量精細(xì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，CH4、CO、NO，等氣體的共同的直接加熱效應(yīng)在不久的將來(lái)也許會(huì)達(dá)到與CO2不相上下的程度，而l且許多這類氣體還通過(guò)它們之間以及它們與大氣其他組分的相互化學(xué)反應(yīng)面有重要的間接貢獻(xiàn)。例如，在對(duì)流層，CH4、CO和NO可以增加臭氧的濃度，而臭氧是一種重要的活性氣體，會(huì)導(dǎo)致其他一系列變化。臭氧本身就是溫室氣體，它可吸收波長(zhǎng)大于200nm的紫外光，也能吸收紅外輻射，其影響隨高度和緯度而變化。OH雖不是直接的溫室氣體，但它是大氣中CH4、CO、CH3CCl3、CH3Br、CH3Cl、H2S、SO2、DMS(二甲硫)以及其他烴類和臺(tái)氫鹵烴的主要清除劑。OH與其他OHx通過(guò)將NO氧化成NO2而擊除活性的NOx，從而對(duì)對(duì)流層臭氧的形成起核心影響作用。若大氣中CO和CH4等大量增加，將使OH減少，于是增強(qiáng)這些疲量氣體的正反饋?zhàn)饔谩５?，另一方面，?duì)流層溫度的上升將導(dǎo)致大氣中H2O濃度的增加，于是又增加OH;另外，NOx 和O3的增加因強(qiáng)化了將H2O轉(zhuǎn)化為OH的反應(yīng)而導(dǎo)致OH的增加。這些相互反應(yīng)的凈效應(yīng)如何，目前尚不得而知，而且也未建立描述和綜合這類作用的三維全球?qū)α鲗踊瘜W(xué)模型，因而壘球性O(shè)H的濃度變化趨勢(shì)仍在未知之列。在平流層，目前的注意力主要集中在CFCs引起的臭氧層耗蝕上，但高層大氣組分的變化也同樣影響地球的氣溫。研究表明，隨著高度增加，水分子濃度亦增加，在對(duì)流層上部達(dá)到6 ppm, 這是由于每破壞一個(gè)CH4分子就會(huì)增加兩個(gè)H2O分子造成。水是紅外輻射的主要吸收者，并有計(jì)算指出，因甲烷增加而產(chǎn)生的平流層水蒸氣所增加的溫室效應(yīng)達(dá)到所加入甲烷作用的約30。2.2.2自然因素1.全球正在處于溫暖期。 2.地球周期性公轉(zhuǎn)軌跡變動(dòng) 地球周期性公轉(zhuǎn)軌跡由橢圓形變?yōu)閳A形軌跡，距離太陽(yáng)更近。根據(jù)某科學(xué)家的研究地球的溫度曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)高溫和低溫的交替，是有一定的規(guī)律性的。 2.3.溫室效應(yīng)的危害2.3.1.海平面上升全世界大約有1/3的人口生活在沿海岸線60公里的范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市密集。全球氣候變暖導(dǎo)致的海洋水體膨脹和兩極冰雪融化，可能在2100年使海平面上升50厘米，危及全球沿海地區(qū)，特別是那些人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和沿海低地。這些地區(qū)可能會(huì)遭受淹沒(méi)或海水人侵，海灘和海岸遭受侵蝕，土地惡化，海水倒灌和洪水加劇，港口受損，并影響沿海養(yǎng)殖業(yè)，破壞供排水系統(tǒng)。2.3.2.加劇洪澇、干旱及其他氣象災(zāi)害氣候變暖導(dǎo)致的氣候?yàn)?zāi)害增多可能是一個(gè)更為突出的問(wèn)題。全球平均氣溫略有上升，就可能帶來(lái)頻繁的氣候?yàn)?zāi)害-過(guò)多的降雨、大范圍的干旱和持續(xù)的高溫，造成大規(guī)模的災(zāi)害損失。有的科學(xué)家根據(jù)氣候變化的歷史數(shù)據(jù)，推測(cè)氣候變暖可能破壞海洋環(huán)流，引發(fā)新的冰河期，給高緯度地區(qū)造成可怕的氣候?yàn)?zāi)難。 2.3.3.影響人類健康氣候變暖有可能加大疾病危險(xiǎn)和死亡率，增加傳染病。高溫會(huì)給人類的循環(huán)系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)，熱浪會(huì)引起死亡率的增加。由昆蟲傳播的瘧疾及其他傳染病與溫度有很大的關(guān)系，隨著溫度升高，可能使許多國(guó)家瘧疾、淋巴腺絲蟲病、血吸蟲病、黑熱病、登革熱、腦炎增加或再次發(fā)生。在高緯度地區(qū)，這些疾病傳播的危險(xiǎn)性可能會(huì)更大。2.3.4.氣候變化及其對(duì)我國(guó)的影響從中外專家的一些研究結(jié)果來(lái)看，總體上我國(guó)的變暖趨勢(shì)冬季將強(qiáng)于夏季；在北方和西部的溫暖地區(qū)以及沿海地區(qū)降雨量將會(huì)增加，長(zhǎng)江、黃河等流域的洪水爆發(fā)頻率會(huì)更高；東南沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)和暴雨也將更為頻繁；春季和初夏許多地區(qū)干旱加劇，干熱風(fēng)頻繁，土壤蒸發(fā)量上升。農(nóng)業(yè)是受影響最嚴(yán)重的部門。溫度升高將延長(zhǎng)生長(zhǎng)期，減少霜凍，二氧化碳的肥料效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)光合作用，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生有利影響；但土壤蒸發(fā)量上升，洪澇災(zāi)害增多和海水侵蝕等也將造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。對(duì)草原畜牧業(yè)和漁業(yè)的影響總體上是不利的。海平面上升最嚴(yán)重的影響是增加了風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，海水入侵和沿海侵蝕也將引起經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的巨大損失。三、二氧化碳對(duì)光合作用的影響3.1光合作用的作用機(jī)理植物與動(dòng)物不同，它們沒(méi)有消化系統(tǒng)，因此它們必須依靠其他的方式來(lái)進(jìn)行對(duì)營(yíng)養(yǎng)的攝取。就是所謂的自養(yǎng)生物。對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，在陽(yáng)光充足的白天，它們將利用陽(yáng)光的能量來(lái)進(jìn)行光合作用，以獲得生長(zhǎng)發(fā)育必需的養(yǎng)分。這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵參與者是內(nèi)部的葉綠體。葉綠體在陽(yáng)光的作用下，把經(jīng)由氣孔進(jìn)入葉子內(nèi)部的二氧化碳和由根部吸收的水轉(zhuǎn)變成為淀粉，同時(shí)釋放氧氣。CO2+H2O(CH2O)+O2(反應(yīng)條件：光能和葉綠體)12H2O + 6CO2+ 陽(yáng)光 (與葉綠素產(chǎn)生化學(xué)作用); C6H12O6(葡萄糖) + 6O2+ 6H2OH2O2H+ 1/2O2（水的光解）NADP+ + 2e- + H+ NADPH（遞氫）ADP+PiATP （遞能）CO2+C5化合物2C3化合物（二氧化碳的固定）2C3化合物+4NADPH+ATP（CH2O）+ C5化合物+H2O（有機(jī)物的生成或稱為C3的還原）ATPADP+Pi（耗能）能量轉(zhuǎn)化過(guò)程：光能不穩(wěn)定的化學(xué)能（能量?jī)?chǔ)存在ATP的高能磷酸鍵）穩(wěn)定的化學(xué)能（糖類即淀粉的合成）注意：光反應(yīng)只有在光照條件下進(jìn)行，而只要在滿足碳反應(yīng)條件的情況下碳反應(yīng)都可以進(jìn)行。也就是說(shuō)碳反應(yīng)不一定要在黑暗條件下進(jìn)行。3.2光合作用中二氧化碳的來(lái)源作為光合作用原料的二氧化碳，按其來(lái)源，可以歸納為三種：葉子周圍空氣中的二氧化碳；自根部吸收的二氧化碳和葉內(nèi)組織呼吸作用(包括暗呼吸和光呼吸)所產(chǎn)生的二氧化碳。植物從根部吸收的二氧化碳的比例很低，作為光合作用的二氧化碳來(lái)源并不具有重要意義。葉內(nèi)組織呼吸作用釋放出的二氧化碳，在C4植物中大部分可以被再固定，用于重新合成有機(jī)物質(zhì)，在C3植物中則部分被利用，其余的經(jīng)過(guò)細(xì)胞間隙和氣孔逸出葉外，進(jìn)入大氣中。從外界因子對(duì)光合作用的影響這個(gè)角度來(lái)考慮，空氣中的二氧化碳的重要性就不言而喻了。3.3二氧化碳對(duì)光合作用的影響 3.3.1有利方面：促進(jìn)光合作用簡(jiǎn)單說(shuō)：綠色植物的光合作用強(qiáng)度在CO2的飽和點(diǎn)前，隨CO2 濃度的增加光合強(qiáng)度增加；當(dāng)超過(guò)CO2的飽和點(diǎn)后，CO2的濃度再增加，光合強(qiáng)度不再增加。詳細(xì)講：陸生植物光合作用所需要的碳源，主要是空氣中的二氧化碳，二氧化碳主要是通過(guò)葉片氣孔進(jìn)入葉子。大氣中的二氧化碳含量，如以容積表示，僅為0.03，但光合過(guò)程中吸收相當(dāng)大量的二氧化碳，如向日葵的葉面吸收0.14CO2cm3/hcm2。以前已經(jīng)講過(guò)，氣孔在葉面上所占的面積不到1，這樣小面積的氣孔如何吸收大量的二氧化碳呢？根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，如小孔只占總面積的0.31時(shí)，而CO2被NaOH吸收的速度相當(dāng)于總面積的14%，即加快45倍左右。這種現(xiàn)象，完全符合以前所講過(guò)的蒸汽經(jīng)過(guò)小孔擴(kuò)散的特點(diǎn)。空氣中的二氧化碳經(jīng)過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞的細(xì)胞間隙，是以氣體狀態(tài)擴(kuò)散進(jìn)行的，速度很快；但當(dāng)二氧化碳通過(guò)細(xì)胞壁透到葉綠體時(shí)，便必須溶解在水中，擴(kuò)散速度也大減。 陸生植物的根部也可以吸收土壤中的二氧化碳和碳酸鹽，用于光合作用。試驗(yàn)證明，把菜豆幼苗根部放在含有14CO2的空氣中或NaH14CO3的營(yíng)養(yǎng)液中，進(jìn)行光照，結(jié)果光合產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)14C。關(guān)于根部吸收的二氧化碳如何用于光合作用問(wèn)題，據(jù)研究，二氧化碳透入根后就與丙酮酸結(jié)合成草酰乙酸，再還原為蘋果酸，蘋果酸沿輸導(dǎo)組織上升而透入綠色器官葉、莖和果實(shí)中。如果這時(shí)在光照下，則用于光合作用；如果在黑暗中，大部分的二氧化碳就排出體外。 浸沒(méi)在水中的綠色植物，其光合作用的碳源是溶于水中的二氧化碳、碳酸鹽和重碳酸鹽，這些物質(zhì)可通過(guò)表皮細(xì)胞進(jìn)入葉子中去。 二氧化碳是光合作用的原料，對(duì)光合速率影響很大。前面講過(guò)，空氣中的二氧化碳含量一般占體積的0.033%(即0.65mg/L，0，101kPa)，對(duì)植物的光合作用來(lái)說(shuō)是比較低的。如果二氧化碳濃度更低，光合速率急劇減慢。當(dāng)光合吸收的二氧化碳量等于呼吸放出的二氧化碳量，這個(gè)時(shí)候外界的二氧化碳數(shù)量就叫做二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)(CO2 compensation point)。水稻單葉的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)是55mg/LCO2(25，光照10klx)，其變化范圍隨光照強(qiáng)度而異。光弱，光合降低比呼吸顯著，所以要求較高的二氧化碳水平；才能維持光合與呼吸相等，也即是二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)高。當(dāng)光強(qiáng)，光合顯著大于呼吸，二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)就低。作物高產(chǎn)栽培的密度大，肥水充足，植株繁茂，吸收更多二氧化碳，特別在中午前后，二氧化碳就成為增產(chǎn)的限制因子之一。植物對(duì)二氧化碳的利用與光照強(qiáng)度有關(guān)，在弱光情況下，只能利用較低的二氧化碳濃度，光合慢，隨著光照的加強(qiáng)，植物就能吸收利用較高的二氧化碳濃度，光合作用加快。 3.4二氧化碳升高及導(dǎo)致溫度升高對(duì)農(nóng)作物的影響 近百年來(lái), 地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖和CO2升高為主要特征的顯著變化, 全球氣候變暖已受到人們的廣泛關(guān)注。政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第4次評(píng)估報(bào)告第1工作組的決策者摘要(IPCC, 2007)中明確指出,近50年來(lái)全球平均溫度升高超過(guò)90%的可能性是由于人為溫室氣體排放所引起。預(yù)計(jì)21世紀(jì)末, 全球平均地表氣溫將會(huì)上升1.84.0, 浮動(dòng)范圍在1.16.427。目前全球氣候變化已經(jīng)成為不容置疑的事實(shí)28。CO2 是作物進(jìn)行光合作用的必要原料, 作物吸收太陽(yáng)能, 將CO2 和水轉(zhuǎn)化成糖。因此, 大氣中CO2的變化必然會(huì)影響作物的光合過(guò)程。許多研究表明,高CO2對(duì)作物光合速率有促進(jìn)作用29。Horie 等30研究發(fā)現(xiàn)CO2升高可使水稻葉片光合速率提高30%70%。Tang31研究表明, 短期內(nèi)提高CO2,可使水稻光合作用速率升高45%。Peng 等32也表示CO2升高可以促進(jìn)光合作用, 進(jìn)而增加生物量的生產(chǎn)。我國(guó)白莉萍、王修蘭等3334也有類似結(jié)論。王修蘭表示, CO2倍增后凈光合速率大豆增加63%,小麥增加31%, 玉米增加16%, 大白菜增加68%。與此同時(shí), 也有學(xué)者認(rèn)為CO2對(duì)作物光合作用的影響存在短期和長(zhǎng)期效應(yīng)。短期內(nèi)高CO2使植物光合速率提高, 但長(zhǎng)期處于高CO2條件下時(shí), CO2對(duì)植物光合速率的促進(jìn)會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而漸漸消失,出現(xiàn)光適現(xiàn)象3536。 Seneweera 等37也報(bào)道了水稻劍葉光合作用的適應(yīng)現(xiàn)象。Sakai 等則從水稻冠層或群體水平證明了水稻光合作用存在明顯的適應(yīng)現(xiàn)象。廖鐵等38通過(guò)研究不同生育期內(nèi)高CO2(FACE) 和普通空氣CO2下水稻葉片的凈光合速率發(fā)現(xiàn), FACE圈葉片的凈光合速率在分蘗期和拔節(jié)期明顯高于對(duì)照圈,之后差異逐漸縮小, 到抽穗期和灌漿期幾乎沒(méi)有差異(這幾個(gè)時(shí)期FACE/對(duì)照比值分別為123%、118%、102%和101%)。但也有研究者報(bào)道CO2的增加正效用不明顯甚至有抑制作用。Soo-Hyung 等39在人工氣候箱內(nèi)觀察玉米時(shí)發(fā)現(xiàn), 其光合速率并沒(méi)有因?yàn)镃O2增加而改變。Baker 等40也有類似結(jié)論。而Sage則表示長(zhǎng)期暴露在高濃度CO2下,作物葉子光合速率將會(huì)下降。Larcher41指出, C3和C4植物在響應(yīng)大氣中CO2上升方面存在很大差異。C3作物的凈光合速率增長(zhǎng)幅度明顯高于C4作物42,43。Cure 等44研究發(fā)現(xiàn), C3作物在CO2 倍增條件下光合速率提高10%50%甚至更大, C4作物提高幅度小于10%, 或不增加。這與C3、C4作物各自不同的光合途徑有關(guān)。C3作物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大大高于C4作物, 在低CO2下C3作物因光合原料供應(yīng)不充足, 光合作用受到明顯抑制, 光合速率低于C4作物, 一旦CO2升高, 其光合速率便迅速增長(zhǎng); C4作物則不同, 即使在低CO2下仍能進(jìn)行同化作用, 光合速率顯著高于C3作物, 而當(dāng)CO2升高, 其光合速率的增長(zhǎng)率不及C3 那樣高、那樣迅速45。3.4.1. CO2和溫度升高對(duì)光合作用的影響 CO2 和溫度是作物生長(zhǎng)過(guò)程中非常重要的兩個(gè)因子, CO2與溫度升高將綜合影響植物光合生產(chǎn)力。一般來(lái)講, 隨CO2升高, 植物的光合最適溫度也會(huì)升高510 4647。有研究發(fā)現(xiàn), 達(dá)到最適溫度之前, 溫度升高對(duì)作物的光合速率有促進(jìn)作用。Reddy 等48研究發(fā)現(xiàn)晝夜溫度為30/22 以下時(shí),棉花冠層光合作用隨溫度上升而增加, CO2倍增后趨勢(shì)相同。我國(guó)的廖建雄等49利用開頂式氣室方法研究發(fā)現(xiàn), 水分充足條件下, 溫度升高對(duì)春小麥光合有促進(jìn)作用。劉建棟等50在對(duì)冬小麥的研究中發(fā)現(xiàn), 6:0010:00 或16:00 后的時(shí)段內(nèi), 溫度低于光合作用的最適溫度, 因此略有增溫, 只要其溫度不越過(guò)最適溫度, 冠層光合速率隨溫度上升而增加。但中午前后兩小時(shí)左右的時(shí)間內(nèi), 溫度已經(jīng)達(dá)到了最適溫度, 隨著溫度的升高, 冠層光合速率下降。David 等51研究表明, 氣溫5時(shí)小麥葉片凈光合速率很小(僅為最大值的25%), 當(dāng)氣溫增至適宜范圍時(shí)小麥葉片凈光合速率隨之增加, 但高溫(25 )時(shí)則減少并于高溫40時(shí)停止。同時(shí), 溫度過(guò)高會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生抑制作用。如Gesch 等52研究發(fā)現(xiàn), CO2升高條件下, 溫度升高對(duì)植物葉片光合速率有抑制作用。Polley53研究表明, 溫度升高對(duì)農(nóng)作物光合影響很大, 處于高溫條件下的農(nóng)作物, 光合作用受阻,甚至中斷或終止作物的正常生育過(guò)程。 一些研究表明, 高溫和高CO2具有協(xié)同促進(jìn)作用。Idso等54研究表明, 夏季CO2升高對(duì)酸橘光合作用的促進(jìn)作用比冬季高, 且溫度升高使這種促進(jìn)作用進(jìn)一步增大。林偉宏等55對(duì)水稻的研究表明,CO2和溫度對(duì)水稻葉片光合作用有協(xié)同促進(jìn)作用,單葉光合受到的促進(jìn)作用大于群體光合。然而, 目前同時(shí)考慮大氣溫度和CO2交互作用對(duì)光合作用的影響還缺乏足夠的、有說(shuō)服力的研究, 因此研究結(jié)果不具有統(tǒng)一性。He 等56對(duì)大豆的研究則并未發(fā)現(xiàn)CO2 與溫度之間具有顯著協(xié)同作用。目前對(duì)作物光合作用變化機(jī)制仍未明確, 為更真實(shí)、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)大氣CO2升高及全球氣候變化對(duì)農(nóng)作物的影響, 還有待于繼續(xù)研究探索。3.4.2二氧化碳和溫度升高對(duì)呼吸作用的影響 Lloyd 等57指出光合作用對(duì)溫度和CO2的響應(yīng)不能完全地反映整株植物生長(zhǎng)的情況。因?yàn)橹参锷L(zhǎng)對(duì)CO2和溫度增加的響應(yīng)不僅包括葉光合作用,也包括整株植物呼吸作用。許多試驗(yàn)表明大部分作物的呼吸作用隨CO2的升高而下降。Ziska等研究表明, CO2上升到950 umol/mol時(shí),大豆呼吸速率下降40%。Reuveni等在其試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn), 紫花苜蓿在950 umol/mol CO2下,暗呼吸下降10%。劉建棟等58發(fā)現(xiàn)在一定溫度下,作物呼吸強(qiáng)度隨CO2升高而降低。原因可能是CO2升高,將造成保衛(wèi)細(xì)胞收縮,氣孔關(guān)閉,從而使細(xì)胞內(nèi)氧分壓降低,呼吸作用因之降低。但是, CO2升高抑制呼吸作用的現(xiàn)象并非在所有作物中發(fā)現(xiàn)。如有試驗(yàn)顯示棉花葉片的夜間呼吸速率在高CO2下增加59。在美國(guó)生物圈2號(hào)內(nèi)長(zhǎng)期生長(zhǎng)在較高CO2下的10 種植物, 8種C3 植物暗呼吸作用明顯升高, 2種C4植物變化不明顯或略有下降。汪杏芬等60研究不同測(cè)定溫度條件CO2倍增對(duì)玉米等10種植物暗呼吸的影響發(fā)現(xiàn),在較低溫度下, CO2倍增對(duì)植物的暗呼吸影響不顯著, 而在較高溫度下, 多數(shù)植物的暗呼吸顯著增強(qiáng)。 另有研究表明, 呼吸作用對(duì)CO2增加存在短期與長(zhǎng)期響應(yīng)。短期內(nèi)增加CO2可降低呼吸速率, 但長(zhǎng)期狀態(tài)下, 其影響效果逐漸減小。Drake等對(duì)23個(gè)種植物進(jìn)行分析指出, 短期效應(yīng)表現(xiàn)為比呼吸速率下降20%。而Gifford和Baker等對(duì)17個(gè)種植物的長(zhǎng)期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 呼吸速率僅下降5%。目前,相對(duì)于光合作用研究而言, 有關(guān)CO2升高與作物呼吸作用的關(guān)系研究報(bào)道較少, 且呼吸作用隨CO2升高發(fā)生變化的機(jī)制尚不十分清楚, 這方面的研究工作有待今后加強(qiáng)。 3.4.3 二氧化碳升高對(duì)作物產(chǎn)量的影響 很多學(xué)者在研究CO2倍增對(duì)主要農(nóng)作物影響后表明, 在最適條件下增加CO2可促進(jìn)作物生長(zhǎng)。提高CO2可以對(duì)作物地上生物量與產(chǎn)量有促進(jìn)作用。這是由于CO2增加作物生長(zhǎng)發(fā)育加快, 同時(shí)能抑制作物的呼吸作用, 提高植物水分利用率,導(dǎo)致產(chǎn)量增加。Mark和Kim61 等通過(guò)FACE 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 提高CO2會(huì)使谷物和水稻產(chǎn)量有所提高。我國(guó)楊連新等62利用同樣的方法發(fā)現(xiàn), CO2增加200 umol/mol, 冬小麥將增產(chǎn)24.6%。Xiao 等63也得出類似結(jié)論。CO2升高對(duì)不同類型作物產(chǎn)量的影響效果不同。Kimball 等利用FACE 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)CO2增加到850umol/mol時(shí), C3 作物如水稻和小麥產(chǎn)量升高約40%, 而C4 作物玉米產(chǎn)量?jī)H升高15%。然而, 最新的FACE試驗(yàn)證明, 農(nóng)作物產(chǎn)量在CO2提高后增產(chǎn)效果并沒(méi)有預(yù)計(jì)的高。David等通過(guò)多個(gè)田間FACE試驗(yàn)研究表明, 當(dāng)前研究過(guò)高地估計(jì)了CO2升高對(duì)作物產(chǎn)量的影響。Long等在總結(jié)現(xiàn)有FACE 試驗(yàn)基礎(chǔ)上認(rèn)為, 實(shí)際的CO2作用僅僅是先前和現(xiàn)有模型結(jié)果的一半。同時(shí)還指出, CO2變化對(duì)C4作物產(chǎn)量沒(méi)有影響。Adam等的14年人工控制溫室試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), CO2施肥效應(yīng)有下降趨勢(shì)。因此, 在當(dāng)前條件下, 對(duì)CO2增加提高農(nóng)作物產(chǎn)量的定量研究結(jié)果仍需進(jìn)一步證實(shí)。 3.4.4.二氧化碳和溫度升高對(duì)作物品質(zhì)的影響 全球環(huán)境變化對(duì)作物品質(zhì)影響的重要性倍受關(guān)注。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為在CO2升高的情況下, 作物吸收的碳增加、氮減少, 體內(nèi)碳/氮比升高, 蛋白質(zhì)含量將降低, 從而使作物品質(zhì)降低。以水稻為例, Seneweera等在CO2倍增條件下, 在灌漿期進(jìn)行短期刺激, 發(fā)現(xiàn)籽粒中蛋白質(zhì)含量降低。Lieffering等運(yùn)用FACE系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn), CO2升高水稻籽粒中氮含量降低。Yang 等64利用FACE系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),水稻在高于大氣CO2 200umol/mol處理下, 籽粒中蛋白質(zhì)含量比對(duì)照降低0.6%。Fulco等也表示, 提高CO2可導(dǎo)致小麥籽粒蛋白質(zhì)含量降低。同時(shí), 王修蘭等表示, CO2倍增我國(guó)和全球農(nóng)作物C吸收可增加21%26%。有學(xué)者研究表明 CO2升高對(duì)作物品質(zhì)影響亦因作物品種而異。通常情況下,CO2增高C3 作物氮含量減少9%16%, 而C4作物只減少約7%65。也有研究認(rèn)為CO2升高有利于作物品質(zhì)的升高。王春乙等66利用同化箱與開頂式氣室研究發(fā)現(xiàn), CO2增加使小麥籽粒蛋白質(zhì)、賴氨酸、脂肪含量增高, 淀粉含量下降, 品質(zhì)得到提高。白莉萍等研究發(fā)現(xiàn)水稻籽粒直鏈淀粉含量將隨CO2升高而增加。謝立勇等67研究發(fā)現(xiàn), 隨CO2和溫度增高, 稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)各指標(biāo)均有下降,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)變化比較復(fù)雜, 糖含量上升, 脂肪含量下降, 蛋白質(zhì)含量先上升后下降。目前, 關(guān)于CO2增高對(duì)作物影響的研究多集中在產(chǎn)量與生理性狀上,而在品質(zhì)方面研究較少。另外, 由于試驗(yàn)手段不同以及不同品種之間存在差異, 許多研究結(jié)果也不盡一致。因此, 關(guān)于CO2和溫度升高對(duì)作物品質(zhì)的影響有待進(jìn)一步深入研究。結(jié)論二氧化碳濃度的確是升高了，全球溫度也確確實(shí)實(shí)是升高了！但全球氣候變暖的原因是多方面的。二氧化碳是光合作用的原料，對(duì)光合作用影響很大。目前空氣中的二氧化碳含量約為350umol/mol,城市周圍為370-400umol/mol，對(duì)C3植物的光合作用來(lái)說(shuō)比較低。我們知道C3植物是一類高二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)的植物，現(xiàn)如今的二氧化碳濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其達(dá)到最大光合速率時(shí)的條件，也沒(méi)達(dá)到C4植物、CAM植物的最大光合速率二氧化碳濃度，故隨著二氧化碳濃度的升高，會(huì)在一定程度內(nèi)促進(jìn)光合作用。與其說(shuō)溫室效應(yīng)是惡魔，還不如說(shuō)是一個(gè)”善意的溫室警鐘“，它提醒人們?cè)谧非笪镔|(zhì)的同時(shí)，一定要注意保護(hù)環(huán)境。我們只要設(shè)法減少燃料的使用量，開發(fā)新能源，廣泛植樹造林，禁止砍伐樹木，有效控制人口，就能減緩的加劇。參考文獻(xiàn)：1 全球變化生物學(xué)（Global Change Biology），DOI: 0.1111/j.1365-2486.2008.01664.x，OWEN K. ATKIN，VAUGHAN HURRY） 2 Easterling D R , Horton B , Jones P D , et al. Maximum and minimum temperature trends for the globeJ . Science ,1997 , 277 :364367. 3 Peterson T C , Easterling D R , Karl T R , et al1 Homogeneity adjustments of in situ atmospheric climate data : a review J . Int J Climatol , 1998 , 18 :14951517. 4 Peterson T C , Gallo K P , Livermore J , et al1 Global rural temperature trendsJ .Geophys Res Lett , 1999 ,26 :329-332. 5 Jones P D , New M , Parker D E. Surface air temperature and its changes over the past 150 yearsJ .Rev in Geophyics ,1999 ,37 :173199. 6 Karl T R , Knight R Wand Baker B.The record breaking global temperatures of 1997 and 1998 : evidence for an increase in the rate of global warmingJ . Geophys Res Lett , 2000 , 27 : 719722. 7 Folland C K and Parker D E. Correlation of instrumental biases in historical sea surface temperature dataJ .Q J R Met Soc , 1995 , 121 :319367. 8 Folland C K, Rayner N , Frich P , et al1 Uncertainties in climate data set-a challenge for WMOJ . WMO Bull , 2000 ,49 :5968. 9 Shen S S , Smith T M , Ropelewski C F , et al. An optimal regional averaging method with error estimates and a test using tropical Pacific SST dataJ .J Climate , 1998 ,11 :23402350.10 Diggle P J , Liang K- Y and Zeger S L.Analysis of longitudinal dataM.Oxford ,Clarendon Press ,19991253.11 Levitus S , Antonov J , Boyer T P et al1 Warming of the world oceanJ .Science , 2000 ,287 (5461) :22252229.12White WB , Cayan D R , and Lean J. Global upper ocean heat storage response to radiative forcing from changing solar irradance and increasing greenhouse gas/ aerosol concentrationsJ .J Geophys. Res , 1998 ,103 :2135521366.13 Gaffen D J , Sargent M A , Habermann R E , et al. Sensitivity of tropospheric and stratospheric temperature trends to radiosonde data qualityJ .J Climate , 2000 ,13 (10) :17761796.14 Brown S J , Parker D E and Folland C K. Comparison of MSU2R with observed tropospheric and surface temperature trendsJ .Geophys Res Lett , 2000 ,27 (7) :9971000.15Chanin M - L and Ramaswamy V. Trends in stratospheric temperatures1 In Scientific Assessment of Ozone Depletion 1998 ,Global Ozone Research and Monitoring Project R.WMO Report No. 44.Geneva :1999 , 5115159.16 Huang S , Pollack H N and Shen P Y. Late Quaternary temperature changes seen in world2wide continental heat flow measurementsJ .Geophys Res Lett , 1997 ,24 :1947195017 Pollack H , Huang S and Shen P Y. Climate change revealed by subsurface temperatures : A global perspective J .Science , 1998 ,282 :279281.18 Robinson D A1 Northern Hemisphere snow cover during the satellite eraC.In Proceedings of 5th Conference of PolarMeteorology and Ocean1 Dallas , TX , AMS , Boston , M A , 1999 :255260.19 Hughes M G and Robinson D A1 Historical snow cover variability in the Great Plains region of the USA :1910 through to 1993J . Int J Climatology , 1996 ,16 :10051018.20 Parkinson C L , Cavalieri D J , Gloersen P , et al1 Arctic