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生物入侵对城市生态的影响

2013-08-24 16:27 来源:城市生态论文 人参与在线咨询

1臭氧层损耗

现代化工业的发展,氟氯烃、氟氯烷烃的大量使用,航天事业的高度发达都对臭氧层造成了极大的损耗。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外辐射的能力就会大大减弱,从而导致到达地球表面的UV-B明显增加。而生物的生理和进化过程都会受到UV-B辐射的影响,并与UV-B辐射的量有关。过量的UV-B辐射量会引起生物形态的改变,甚至二级新陈代谢也会受到影响。这些影响一旦发生就会破坏原先的竞争平衡,改变物种的组成,进而影响不同生态系统的生物多样性。臭氧层的损耗可能会给部分入侵种提供更好的入侵条件。以植物为例,如果入侵植物原产地的日照时间长,紫外辐射强,该入侵植物在入侵地同等条件下比乡土种就具备了更强的抵御性以及竞争力,从而进一步繁殖,极其容易对已经脆弱的城市生态系统造成更大的破坏。

2CO2浓度增加

大气中的CO2浓度增加,会对植物、昆虫、微生物等的生活环境、生长周期、形态、抵抗力等造成不同的影响。就植物而言,CO2浓度增加可以增加C3植物的入侵性,这将导致C3杂草比C4植物的竞争力更强,CO2浓度增加还可以提高入侵植物的生物量、资源利用率以及繁殖能力,直接影响植物入侵。此外,在氮素不增加的情况下,生物量会增长,碳氮比会增加,一些在低氮肥处生长的种类可能会有更强的活力。目前,城市生态系统中外来杂草所占入侵种的比例较大,CO2浓度的增加为这些外来入侵的杂草提供了更大的生存机会,有可能造成入侵植物的大范围扩张,花园、草坪、绿化带等城市内部的小型植物群落都会遭到破坏,破坏城市生态系统。此外,二氧化碳浓度升高,对入侵群落的初级生产量、组成与结构以及群落动态产生重要影响,改变群落的可入侵性。

3气候变化

由于CO2浓度的增加,全球的气候格局将发生变化,如全球变暖、极端气候事件增加和强度加大。而这种气候的变化也会影响到植物入侵,从而会影响城市生态系统。气候的变化导致了不少乡土种消失或者需要面临迁移,而适宜气候改变的植物就会趁机传播,侵占资源,进而大量繁殖,导致城市生态系统的破坏。其次,由于大量的人为活动产生的城市热岛效应,局部气温上升更是加速了这一现象的发生。

4酸雨

由于工业化进程和城市的发展,城市生态系统普遍面临着酸雨的问题。酸雨会增加土壤和水体的氮素营养,有利于生命力强的外来植物入侵。酸雨加速土壤酸化,促使Ca2+、Mg2等基本离子淋失以及Al3+增加,危害植物的生长发育,并导致植物的内源激素以及化感作用发生改变,某些耐受力和适应力强的外来植物在与当地植物竞争中处于相对优势,而逐渐成为入侵种。在酸雨改变群落结构和土壤理化性质的条件下,原本一些生长受到限制的物种可能会因为生长条件的合适而大规模入侵城市生态系统,从而造成巨大的生态灾难。

5土地利用方式变化

城市生态系统中人工活动频繁,比如开山修路,城镇扩建,截断河流,建造房屋等。伴随着这些土地利用格局和森林覆盖率的变化,城市生态环境日益破碎化,从而进一步降低城市生态系统原本就脆弱和单调的自然调节机制。而入侵物种相对来说,受到生境破碎化的影响更小,甚至可能存在促进的作用。例如,城市建设带来的大量交通廊道就可能为入侵生物的传播提供了更多的机会,为外来生物的入侵和大规模爆发提供可乘之机。

臭氧层损耗、气候变化、酸雨、CO2增加和土地利用方式变化等全球变化因子,都可能为生物入侵种提供了更好的竞争条件,从而破坏原本就脆弱的城市生态系统,使其生物多样性进一步降低,改变人类居住的环境,甚至威胁人类的健康。目前,有关全球变化造成的生物入侵对城市生态系统影响的研究还很少,有必要系统地开展相关研究,并制定相应的应对措施。

本文作者:张燕婷 单位:广州环境保护产业协会

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