2021-4-9 | 城市生態論文
1臭氧層損耗
現代化工業的發展,氟氯烴、氟氯烷烴的大量使用,航天事業的高度發達都對臭氧層造成了極大的損耗。臭氧層被大量損耗后,吸收紫外輻射的能力就會大大減弱,從而導致到達地球表面的UV-B明顯增加。而生物的生理和進化過程都會受到UV-B輻射的影響,并與UV-B輻射的量有關。過量的UV-B輻射量會引起生物形態的改變,甚至二級新陳代謝也會受到影響。這些影響一旦發生就會破壞原先的競爭平衡,改變物種的組成,進而影響不同生態系統的生物多樣性。臭氧層的損耗可能會給部分入侵種提供更好的入侵條件。以植物為例,如果入侵植物原產地的日照時間長,紫外輻射強,該入侵植物在入侵地同等條件下比鄉土種就具備了更強的抵御性以及競爭力,從而進一步繁殖,極其容易對已經脆弱的城市生態系統造成更大的破壞。
2CO2濃度增加
大氣中的CO2濃度增加,會對植物、昆蟲、微生物等的生活環境、生長周期、形態、抵抗力等造成不同的影響。就植物而言,CO2濃度增加可以增加C3植物的入侵性,這將導致C3雜草比C4植物的競爭力更強,CO2濃度增加還可以提高入侵植物的生物量、資源利用率以及繁殖能力,直接影響植物入侵。此外,在氮素不增加的情況下,生物量會增長,碳氮比會增加,一些在低氮肥處生長的種類可能會有更強的活力。目前,城市生態系統中外來雜草所占入侵種的比例較大,CO2濃度的增加為這些外來入侵的雜草提供了更大的生存機會,有可能造成入侵植物的大范圍擴張,花園、草坪、綠化帶等城市內部的小型植物群落都會遭到破壞,破壞城市生態系統。此外,二氧化碳濃度升高,對入侵群落的初級生產量、組成與結構以及群落動態產生重要影響,改變群落的可入侵性。
3氣候變化
由于CO2濃度的增加,全球的氣候格局將發生變化,如全球變暖、極端氣候事件增加和強度加大。而這種氣候的變化也會影響到植物入侵,從而會影響城市生態系統。氣候的變化導致了不少鄉土種消失或者需要面臨遷移,而適宜氣候改變的植物就會趁機傳播,侵占資源,進而大量繁殖,導致城市生態系統的破壞。其次,由于大量的人為活動產生的城市熱島效應,局部氣溫上升更是加速了這一現象的發生。
4酸雨
由于工業化進程和城市的發展,城市生態系統普遍面臨著酸雨的問題。酸雨會增加土壤和水體的氮素營養,有利于生命力強的外來植物入侵。酸雨加速土壤酸化,促使Ca2+、Mg2等基本離子淋失以及Al3+增加,危害植物的生長發育,并導致植物的內源激素以及化感作用發生改變,某些耐受力和適應力強的外來植物在與當地植物競爭中處于相對優勢,而逐漸成為入侵種。在酸雨改變群落結構和土壤理化性質的條件下,原本一些生長受到限制的物種可能會因為生長條件的合適而大規模入侵城市生態系統,從而造成巨大的生態災難。
5土地利用方式變化
城市生態系統中人工活動頻繁,比如開山修路,城鎮擴建,截斷河流,建造房屋等。伴隨著這些土地利用格局和森林覆蓋率的變化,城市生態環境日益破碎化,從而進一步降低城市生態系統原本就脆弱和單調的自然調節機制。而入侵物種相對來說,受到生境破碎化的影響更小,甚至可能存在促進的作用。例如,城市建設帶來的大量交通廊道就可能為入侵生物的傳播提供了更多的機會,為外來生物的入侵和大規模爆發提供可乘之機。
臭氧層損耗、氣候變化、酸雨、CO2增加和土地利用方式變化等全球變化因子,都可能為生物入侵種提供了更好的競爭條件,從而破壞原本就脆弱的城市生態系統,使其生物多樣性進一步降低,改變人類居住的環境,甚至威脅人類的健康。目前,有關全球變化造成的生物入侵對城市生態系統影響的研究還很少,有必要系統地開展相關研究,并制定相應的應對措施。
本文作者:張燕婷 單位:廣州環境保護產業協會