氣候變化對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響

1、氣候變化對(duì)海洋動(dòng)物的影響摘要：本文根據(jù)氣候變化對(duì)海洋的影響，分析海洋動(dòng)物的生活環(huán)境的變化 。并針對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)氣候變化對(duì)鮭鱒魚類和棲息地及相關(guān)生物學(xué)影響的研究情況, 先從從棲息地環(huán)境方面闡述了氣候變化對(duì)水生生物的影響,又從溫度 ，二氧化碳濃度，降雨量及酸雨的增加，紫外線輻射增強(qiáng)和魚病 的傳播等方面探討氣候變化對(duì)鮭鱒魚類和生物 學(xué)方面的影響關(guān)鍵詞：氣候變化 鮭鱒魚類 影響 生物多樣性 海洋生物全球變化對(duì)人類影響最大的是氣候變化和生物多樣性變化,因此1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展會(huì)議就這兩個(gè)領(lǐng)域形成國(guó)際公約.氣候變化和生物多樣性變化存在密切的相互作用,該問題已經(jīng)成為全球變化研究的焦點(diǎn)問題,并成為國(guó)際政治

2、關(guān)注的新熱點(diǎn)和GEF等國(guó)際資助的重點(diǎn)領(lǐng)域。盡管氣候變化和生物多樣性變化的相互作用極其復(fù)雜,但我國(guó)學(xué)者已經(jīng) 開展了許多研究工作.不過,中國(guó)在生物多樣性應(yīng)對(duì)氣候變化的研究剛剛起步,任務(wù)還十分艱巨。海洋生物多樣性是全球生物多樣性的重要組成部分,如海洋動(dòng)物門類達(dá)35個(gè)門,遠(yuǎn)高于陸地的11個(gè)動(dòng)物門類。因此,研究氣候變化對(duì)海洋生物多樣性影響對(duì)于保護(hù)全球生物多樣性具有重要意義。1.氣候變化主要生態(tài)因子對(duì)海洋生物多樣性的影響 氣候變化引起的海洋表層溫度、CO2濃度和海平面的上升、降雨量變化和海洋水文結(jié)構(gòu)變化以及紫外線輻射增強(qiáng)等是對(duì)海洋生物多樣性影響最為重要的生態(tài)因子1.1溫度升高對(duì)海洋生物多樣性的影響 IPC

3、C的氣候變化報(bào)告指出,地球表面平均溫度自1861年以來(lái)升高了0.6度.目前全球溫度處于繼續(xù)上升時(shí)期,預(yù)測(cè)到2100年,全球溫度將比1990年升高1.45. .研究表明,如果全球平均溫度升高2.03.0度,20%30%的動(dòng)植物將面臨滅絕的高風(fēng)險(xiǎn);如果溫度上升4.0以上,將導(dǎo)致大量生物死亡 和整個(gè)地球系統(tǒng)紊亂.中國(guó)近百年的氣候也發(fā)生了明顯變化.根據(jù)預(yù)測(cè),與2000年相比,2020年中國(guó)年平均氣溫將升高1.32.1度,2050年將升高2.33.3度.其中溫度升高的幅度由南向北遞增,西北和東北地 區(qū)溫度上升明顯.我國(guó)近海海洋表層溫度也正在不斷上升,其中20世紀(jì)80年代以后增暖明顯,90年代至今最暖.根

4、據(jù)國(guó)家海洋信息中心提供的數(shù)據(jù),廈門海域19651990年期間水溫上升了0.20;1960 2003年華南近海海洋表層溫度年平均線性增長(zhǎng)率為0.0120.019.1.1.1溫度上升影響海洋生物物種的分布 影響海洋物種分布的主要因素是水溫、海流和鹽度.與陸地生物相似,溫度上升也導(dǎo)致海洋生物物種分布的緯度變化。英吉利海峽西部浮游動(dòng)物和潮間帶生物數(shù)量時(shí)空變化研究表明,全球氣候變暖使得該海域暖水性種類種群數(shù)量增加、棲息范圍擴(kuò)大:從上世紀(jì)20年代至今,暖水性生物棲息北限已向北移動(dòng)222.2km;而冷水性種類種群數(shù)量下降、棲息范圍縮小研究發(fā)現(xiàn)臺(tái)灣海峽出現(xiàn)了13種魚類新記錄種,包括慧琪豆娘魚(Abudefdu

5、fvaigiensis)、峨嵋條鰨(Zebriasquagga)、豹鰨(Pardachiruspavominus)、海躅魚(Halicampuskoilomatodon)、擬三刺鲀(Triacanthodidaeanomalus)、尖牙鱸(Synagropsjaponicas)、尖尾黃姑魚(Nibeaacuta)、孔鰩(Rajaporosa)、美鰩(Rajapulchra)、棘鱗蛇鯖(Ruventtustydemani)、節(jié)鱗鰨(Aseraggodeskobensis)、褐斜鰈(Plagiopsettaglossa)、黃鰭?cǎi)R面鲀(Navodonxanthopterus)等,這些新紀(jì)錄種都是暖水

6、種,以前主要分布在南海海域;部分以前僅在海峽南部捕獲的種類,現(xiàn)在海峽北部也能捕到,例如喬氏臺(tái)雅魚(Dayajordani)、日本紅娘魚(Lepidotriglajaponica)、斑鲆(Pseudorhombusdupliocellatus)等25種。1.1.2溫度上升引起物種組成發(fā)生變化,對(duì)熱帶海域物種組成影響嚴(yán)重 以珊瑚礁為例,全球變暖引起的珊瑚白化已成為珊瑚礁死亡的重要原因之一.隨著全球持續(xù)變暖,大范圍珊瑚礁白化出現(xiàn)頻率正在增加,起初僅每1020a發(fā)生1次,估計(jì)未來(lái)幾十年內(nèi)將可能與厄爾尼諾/南方濤動(dòng)事件頻率同步,珊瑚礁白化甚至將在大多數(shù)熱帶海區(qū)每年發(fā)生1次.研究發(fā)現(xiàn),1976年至1977

7、年 增溫明顯時(shí)期,溫度突然上升1度,洛杉磯珊瑚礁魚類的物種數(shù)量減少了15%25%1.2 CO2濃度上升對(duì)海洋生物多樣性的影響 據(jù)估計(jì),本世紀(jì)中葉大氣CO2含量將比工業(yè)革命前增加一倍.二氧化碳碳酸鹽系統(tǒng)是海洋中最重要的化學(xué)平衡,幾乎影響海洋的各個(gè)方面,包括海洋生物多樣性.CO2濃度升高會(huì)引起海水pH值降低,酸化程 度上升,導(dǎo)致海水碳酸鈣飽和程度下降.IPCC發(fā)布的第四份全球氣候變化評(píng)估報(bào)告特別指出,CO2濃度的上升已經(jīng)導(dǎo)致海洋表層水體的酸性增加了三成.海水酸化引起所有海洋鈣化生物鈣化速率下降,直接影響到貝類、石珊瑚、浮游有孔蟲、球石藻、翼足類以及珊瑚礁鈣質(zhì)藻等鈣化物種的鈣化速率.其中文石生產(chǎn)者(

8、石珊瑚和翼足類)和高鎂方解石生產(chǎn)者(珊瑚礁鈣質(zhì)藻)受CO2濃度變化的影響尤為劇烈.經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模型結(jié)果表明,在大氣CO2濃度加倍情況下,珊瑚礁的鈣化速率降低14%40%.鈣化速率的下降導(dǎo)致珊瑚礁骨骼脆弱化、受侵蝕幾率上升、珊瑚礁物種 組成和群落結(jié)構(gòu)改變,最終導(dǎo)致珊瑚礁分布范圍縮小,緯度限制線向赤道方向移動(dòng),嚴(yán)重地威脅到依賴于珊瑚礁生境的物種組成.研究表明,從18802002年,我國(guó)南沙珊瑚礁生態(tài)系的平均鈣化速率已經(jīng)下降了12%,預(yù)計(jì)到2065年珊瑚礁鈣化速率將減少26%,到2100年將減少33%.此外,海水酸化還引起魚類、 甲殼類和頭足類等海洋非鈣化動(dòng)物的呼吸蛋白質(zhì)氧親和性急劇下降,從而影響這些

9、動(dòng)物的分布.與陸地不同,CO2濃度的增加并不能對(duì)海洋主要初級(jí)生產(chǎn)者浮游植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生增肥作用.長(zhǎng)期高濃度CO2會(huì)導(dǎo)致大多數(shù)海藻的光合作用能力下降,不過研究發(fā)現(xiàn)多種海草物種的生長(zhǎng)速度和生物量會(huì)隨著海水溶解態(tài)無(wú)機(jī)碳濃度的增加而增加,高濃度CO2有利于這些海草的生存和繁殖。1.3海平面上升對(duì)海洋生物多樣性的影響 根據(jù)IPCC報(bào)告,在20世紀(jì),溫度上升導(dǎo)致全球平均海平面上升了1020cm.預(yù)計(jì)到2100年,全球平均海平面將比1990年升高988cm,其上升速率約為0.090.88cm/a .根據(jù)沿海監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),南海 19702006年海平面的平均上升速率為0.24cm/a .據(jù)預(yù)測(cè),21世紀(jì)我國(guó)各

10、海域海平面上升以南海最大, 其平均上升速率為0.320.98cm/a .研究認(rèn)為,上層海水變暖是南海海平面上升的重要原因,且該變暖 趨勢(shì)可能與附近的西太平洋暖池區(qū)的年代尺度變化有關(guān). 海平面上升對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng),特別是珊瑚礁、紅樹林、河口和濕地生態(tài)系統(tǒng)及其高度豐富的生物多樣性產(chǎn)生巨大影響.海平面上升將促使大部分海岸帶生態(tài)系統(tǒng)向內(nèi)陸地區(qū)遷移,起初可能促進(jìn)魚類和無(wú)脊椎動(dòng)物更多地接觸到潮間帶表面,短期內(nèi)提高其生產(chǎn)力(如蝦類的產(chǎn)量).但由于人類活動(dòng)如農(nóng)田或海岸建筑的影響,這種遷移可能被迫停止,從而導(dǎo)致海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的消亡或損失,對(duì)海岸帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量流動(dòng)、重要生境以及生物多樣性產(chǎn)生不利影響.1.4降雨

11、量變化和酸雨增加對(duì)海洋生物多樣性的影響 氣候變化對(duì)海岸帶系統(tǒng)最重要的影響是風(fēng)暴和降雨引起的海岸線改變.根據(jù)預(yù)報(bào),百年一遇的風(fēng)暴今后每隔幾十年要發(fā)生1次,而十年一遇的風(fēng)暴每年都會(huì)發(fā)生.風(fēng)暴事件對(duì)于海岸帶營(yíng)養(yǎng)物輸送、混合過程和海流及鋒面都會(huì)造成嚴(yán)重影響.強(qiáng)降雨事件發(fā)生頻率的變化會(huì)改變海岸帶的生態(tài)類群.例如降雨量的增加會(huì)使河口的生態(tài)類群往適應(yīng)較低鹽度的類群改變.加上營(yíng)養(yǎng)鹽和污染物滯留時(shí)間的變化,進(jìn)而影響河口生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。酸雨可造成水質(zhì)酸化，魚類和其他水生物群落的喪失。如鮭鱒魚類在酸化的水 中比在沒有酸化的水中存活的時(shí)間要短很多，酸性的環(huán)境可能擾亂鮭鱒魚類的化學(xué)信息的分泌和識(shí)別，影響相關(guān)鮭鱒魚

12、類的洄游。同時(shí)酸雨改變營(yíng)養(yǎng)物和有毒物的循環(huán)，使汞、鉛和鋁等有毒金屬進(jìn)入到食物鏈中，對(duì)鮭鱒魚類造成影 響，通過食物鏈對(duì)人體的健康也會(huì)造成危害。1.5海洋水文結(jié)構(gòu)和海流變化對(duì)海洋生物多樣性的影響 全球變暖導(dǎo)致極地區(qū)域水溫上升,降低了極地與赤道之間的溫差,導(dǎo)致風(fēng)應(yīng)力作用的下降,引起風(fēng)生環(huán)流的全面弱化,嚴(yán)重影響大洋和近岸生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,特別是可能導(dǎo)致上升流的弱化,降低浮游植物生產(chǎn)力.此外,風(fēng)速和風(fēng)向的改變會(huì)也影響環(huán)流路徑和模式.這種變化可能改變魚類和無(wú)脊椎動(dòng)物的幼體輸送到河口等育幼場(chǎng)的路徑,嚴(yán)重威脅這些生物類群的生存,改變整個(gè)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的種類組成.風(fēng)、海流和地形是上升流形成的決定因素.除地形

13、固定不變外,氣候變化對(duì)風(fēng)和海流的路徑和強(qiáng)度 都會(huì)產(chǎn)生巨大影響,進(jìn)而影響上升流的強(qiáng)弱,導(dǎo)致上升流生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)、浮游生物和魚類組成等一系列生態(tài)系統(tǒng)過程和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化.以我國(guó)海域黑潮為例,在厄爾尼諾爆發(fā)前,黑潮流量增大,閩南臺(tái)灣淺灘上升流漁場(chǎng)出現(xiàn)強(qiáng)大的上升流,浮游生物大量繁殖,給中上層魚類帶來(lái)豐富的餌料,從而導(dǎo)致中上層魚類種群數(shù)量增加;而在厄爾尼諾盛期,黑潮流量減少,導(dǎo)致該漁場(chǎng)在夏季只出現(xiàn)一單元的弱上升流,中上層魚類漁獲量大量減少;在強(qiáng)厄爾尼諾事件前的冬季,東亞頻繁出現(xiàn)寒潮,黃海、東海海水出現(xiàn)異常低溫,閩南臺(tái)灣淺灘上升流漁場(chǎng)環(huán)境發(fā)生巨大改變,導(dǎo)致通常滯留在海峽北部越冬的金色小沙丁魚幼魚被

14、迫返回臺(tái)灣海峽南部,魚類種群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。1.6紫外線輻射增強(qiáng)對(duì)海洋生物多樣性的影響 地球上空臭氧層損耗引起紫外線輻射(特別是波長(zhǎng)為280320nm的UVB輻射)的增強(qiáng) ,導(dǎo)致許多海洋生物結(jié)構(gòu)和功能出現(xiàn)異常。如影響鮭鱒魚類的免疫力，紫外線的過分暴露對(duì)大西洋鮭 幼的免疫起到負(fù)面的影；但也有研究者也認(rèn)為紫外線在一定范圍內(nèi)的增強(qiáng)有利 用提高鮭鱒魚類的受精卵的孵化率； Joux等(1999)研究發(fā)現(xiàn),UVB輻射會(huì)導(dǎo)致多種細(xì)菌DNA受到損害,且發(fā)現(xiàn)個(gè)體較小的腰鞭毛藻對(duì)UVB的敏感性低于硅藻,UVB輻射增強(qiáng)將促使浮游植物群落從硅藻(10mm)向腰鞭毛藻(510mm)轉(zhuǎn)化;Mostajir(1999)的研究

15、結(jié)果表明,隨著UVB輻射量的增強(qiáng),生態(tài)系統(tǒng)從以微生物 為主的食物網(wǎng)演變成以草食動(dòng)物為主的食物網(wǎng),因此,UVB輻射的增強(qiáng)會(huì)改變中上層生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué);實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),UVB會(huì)對(duì)多種海洋生物的卵造成傷害,如圣勞倫斯河口和圣勞倫斯灣飛馬哲水蚤(Calanusfinmarchicus)卵和大西洋鱈魚(Gadusmorhua)卵會(huì)受到UVB的傷害而死亡.2氣候變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響 氣候變化從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)水平上對(duì)全球生物多樣性產(chǎn)生影響.在基因水平上,生物體為了適應(yīng)新的氣候條件,其物種基因序列要發(fā)生改變,影響生物的遺傳多樣性;在物種水平上,研究表明到2050年氣候變暖將導(dǎo)致全球5個(gè)地區(qū)24%的物

16、種滅絕;在生態(tài)系統(tǒng)水平上,降雨和溫度的改變將移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)分界線(ecosystemboundaries),某些生態(tài)系統(tǒng)可能擴(kuò)展,而某些生態(tài)系統(tǒng)萎縮. 2.1影響海洋病原生物的傳播 最近幾十年來(lái)氣候變暖導(dǎo)致了海洋病原生物的擴(kuò)展或轉(zhuǎn)移:(1)研究表明,在低于臨界溫度時(shí)死亡或無(wú)法生長(zhǎng)的節(jié)肢動(dòng)物所攜帶的細(xì)菌和寄生蟲,在溫度上升時(shí),其生長(zhǎng)速度加快,傳染期延長(zhǎng),促進(jìn)包括珊瑚蟲病、牡蠣病原體、里夫特裂谷熱和人類霍亂等的傳播;(2)隨著氣候變暖,溫帶的冬季更短、氣溫更加暖和,從而增加了疾病的傳播率;熱帶夏季更加炎熱,使寄主在熱壓力下更容易受到影響;(3)溫度上升還引起人類疾病暴發(fā)的增加,比如因水溫上升,弧菌數(shù)

17、量增加了60%,從而感染了更多的牡蠣及其他水產(chǎn)品,危及人 類健康.不過,危害兩棲動(dòng)物的弧菌、魚類冷水病和昆蟲真菌病原體等隨著溫度的升高,其流行的嚴(yán)重性將會(huì)降低。氣候變化對(duì)冷水性的魚類（鮭鱒魚類）疾病有重要影響。有些研究者認(rèn)為，微生物是一個(gè)龐大的家庭，溫度升高，對(duì)喜高溫的病原微生物有積極的作用，但對(duì)喜低溫的病原微生物有消極的作用，紫外線加強(qiáng)和CO2濃度上升一樣，對(duì)鮭鱒魚類的影響不大。但是，大部分研究者認(rèn)為，溫度的升高加快了水中病原微生物的繁殖速度，對(duì)魚類有負(fù)面影響。Marcogliese提出溫度的升高，對(duì)鮭鱒魚類的病原 微生物有利，鮭鱒魚類的病害有升高的趨勢(shì)。一種鮭鱒魚類的寄生蟲，主要作用于鮭鱒

18、魚類的腎臟，當(dāng)溫度超過1.5時(shí)，會(huì)使魚的死亡率增加，還有鮭鱒魚類氣單胞菌屬的相關(guān)細(xì)菌隨著溫度的升高，毒力也會(huì)加強(qiáng)。在2000年前后，由于溫度升高，病原微生物增加，美國(guó)和加拿大海域鮭鱒魚類死亡數(shù)量比往年明顯增加。2.2影響海洋浮游生物群落結(jié)構(gòu) 氣候變化對(duì)海洋浮游生物群落結(jié)構(gòu)最基本影響之一是表面風(fēng)力的變化,影響海流表層的水平、垂直流動(dòng)和混合流動(dòng)以及表層的深度,引起浮游生物種類組成、豐度及其分布大范圍的變化。Edwards等(2004)在分析19582002年浮游生物的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中,發(fā)現(xiàn)不同浮游生物類群對(duì)氣候變化具有不同響應(yīng),且群落中不同營(yíng)養(yǎng)階在不同季節(jié)的響應(yīng)也不同,導(dǎo)致群落中的營(yíng)養(yǎng)類群和功能類群

19、不匹配.浮游生物與物候之間關(guān)系的改變將對(duì)海洋食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在北海和東北大西洋對(duì)浮游生物的調(diào)查發(fā)現(xiàn),浮游生物與北半球的溫度和北大西洋濤動(dòng)之間有密切關(guān)聯(lián),這種關(guān)系可作為氣候變化的指標(biāo).研究發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)海區(qū)的葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力自1987年 以來(lái)明顯提高;而且同時(shí)期的物理、化學(xué)和生物方面均發(fā)生許多變化,形成了狀態(tài)轉(zhuǎn)換期(regimeshift),說(shuō)明氣候變化通過影響浮游生物類群,已經(jīng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響.在這種狀態(tài)轉(zhuǎn)換期, 生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)很快,估計(jì)未來(lái)將會(huì)發(fā)生更大的變化. 不過也有研究發(fā)現(xiàn),大西洋59&N以北的浮游植物生物量呈逐年下降趨勢(shì).這可能與北極圈溫度升高,格陵蘭冰塊融化

20、加快或大氣海洋相互作用引起的環(huán)北極表層冷水流加強(qiáng)的影響有關(guān). 海洋生物多樣性對(duì)氣候變化存在反饋機(jī)制.研究發(fā)現(xiàn),氣候變暖引起海洋溫度上升,導(dǎo)致某些藻類數(shù)量迅速增長(zhǎng),釋放出更多二甲基硫(DMS).一方面DMS可促進(jìn)產(chǎn)生大量云層,減少達(dá)到地球表面的總熱量,從而有助于降低溫度;但另一方面DMS可進(jìn)入大氣參與全球硫循環(huán),對(duì)酸雨的形成產(chǎn)生重要影響.總體上,全球生物多樣性變化對(duì)氣候變化的正反饋影響要遠(yuǎn)大于負(fù)反饋調(diào)節(jié).持續(xù)、加速的生物多樣性滅絕將削弱生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控氣候變化的能力,加速和擴(kuò)大氣候變暖,并導(dǎo)致地球系統(tǒng)發(fā)生無(wú)法預(yù)見且不可避免的改變2.3影響海洋魚類群落結(jié)構(gòu) 捕撈是引起海洋魚類死亡的主要原因,但氣候變化

21、也是引起魚類種類分布和地區(qū)生物多樣性變化的重要原因.氣候變化和捕撈壓力的聯(lián)合作用將導(dǎo)致魚類生物量降低到不能維持漁業(yè)捕撈的水平.相比而言,高緯地區(qū)的漁業(yè)生產(chǎn)受全球變暖的影響要比中、低緯地區(qū)大得多,這與全球變暖引起高緯水域的水溫、風(fēng)、海流、鹽度等物理因子變化幅度較大有密切聯(lián)系。2.4影響水生生物棲息環(huán)境 棲息地是動(dòng)物賴以生存的重要場(chǎng)所，氣候變化對(duì)水生動(dòng)物棲息地產(chǎn)生一 定 的影響。梁虹等研究氣候變化對(duì)北極淡水生態(tài)系統(tǒng)的水文生態(tài)學(xué)影響時(shí)提出，氣候變化將引起北極圈動(dòng)物棲息地可獲得性和質(zhì)量的某些方面變化，Battin利用數(shù)學(xué)空間模型評(píng)估美國(guó)西北部斯諾霍密什河的大鱗大麻哈魚棲息地時(shí)，指出氣候變化的影響致使斯

22、諾霍密什河大鱗大麻哈魚棲息地減小;Hirbelt在2009年應(yīng)用線性模型研究灰頭異鷦(Heteromyias albispecular) 棲息地時(shí)發(fā)現(xiàn), 溫度升高時(shí), 對(duì)高海拔灰頭異鶇的棲息地有積極影響 ,但對(duì)低海撥灰頭異鶇的棲息地有消極影響;Heogh-Gludberg 在2010年研究氣候變化對(duì)海洋生態(tài)系 統(tǒng)的影響后在science雜志上面指出,氣候變化尤其是二氧化碳：濃度的升高對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)有嚴(yán)重的影響，它降低海洋生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，影響海洋中食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也使海洋動(dòng)物的棲息地縮小，改變海洋動(dòng)物的分布空間；Matulla在2007年對(duì)比往年的數(shù)據(jù)研究阿爾卑斯山脈內(nèi)陸河流的鮭鱒的棲息地時(shí)發(fā)現(xiàn)，

23、氣候變化對(duì)當(dāng)?shù)氐囊环N棕鱒 (Salmotyutta) 棲息地影響嚴(yán)重，溫度升高，當(dāng)?shù)氐孽q鱒魚類不能適應(yīng)這一變化，被外地遷入的虹鱒 (Oncorhynchusmykiss)所代替,因?yàn)橥獾剡w入的鮭鱒魚類能夠更好地適應(yīng)氣候化帶來(lái)的溫度的變化 。3.氣候變化對(duì)魚類相關(guān)生物學(xué)的影響（以鮭鱒魚類為例）3.1溫度上升對(duì)魚類生長(zhǎng)的影響 以鮭鱒魚類為例Coghlon在2005年研究溫度與鮭鱒魚類生長(zhǎng)時(shí)指出,溫度影響鮭鱒魚類的生長(zhǎng)速度,最佳生長(zhǎng)溫度見表 1。溫度升高，冰川融化 ，淡水大量注入到海洋，使海洋的鹽度下降， 有些鮭鱒魚類對(duì)鹽度極其敏感 ，生長(zhǎng)速度下降。溫度作為一種非常重要的生態(tài)因子對(duì)魚類的生長(zhǎng)發(fā)育代謝

24、等生命活動(dòng)具有顯著的影響，魚類屬于變溫動(dòng)物其體溫隨水溫的變化而變化，一般與水溫的差距不超過0.5-1.0度。因而水溫直接或間接的影響魚類生長(zhǎng)代謝，消化酶活性，蛋白質(zhì)合成，基因表達(dá)等。3.2溫度對(duì)魚類免疫方面的影響 在免疫方面，一定程度的低溫更有利于鮭鱒魚類的免疫活動(dòng)。研究溫度與虹鱒巨噬細(xì)胞時(shí),在一定范圍內(nèi)的低溫更有利于虹鱒巨 噬細(xì)胞的活動(dòng),提高非特異性免疫,增強(qiáng)免疫力；持續(xù)增高的溫度對(duì)繁殖力和產(chǎn)卵量都有負(fù)面影響,研究虹鱒產(chǎn)卵量和繁殖力之間的關(guān)系,在虹鱒成熟期水溫過高對(duì)其繁殖力和產(chǎn)卵量有負(fù)面作用。氣候變化引起溫度的小幅度變化,對(duì)鮭鱒魚類的影響不太明顯，但會(huì)提高其它方面致死機(jī)率，例如氨，五氯苯酚和

25、營(yíng)養(yǎng)狀況等方面的影響，在溫度變化時(shí)，同濃度下的氨，五氯苯酚對(duì)虹鱒致死率上升，在營(yíng)養(yǎng)狀況相同時(shí)，溫度的變化也會(huì)引起虹鱒致死率增加。魚類是變溫動(dòng)物，免疫反應(yīng)等生理機(jī)能直接受環(huán)境溫度的影響。小范圍溫度變化可改變魚的代謝和生理機(jī)能，從而影響生長(zhǎng)、繁殖、攝食行為、分布、洄游等。水溫高于或低于生理適宜水溫都會(huì)造成魚類應(yīng)激，免疫力降低，容易感染發(fā)病?？焖俅蠓壬郎貢?huì)對(duì)魚類的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。淡水溫度的升高有利于原本生活于較高環(huán)境溫度中的水生動(dòng)物和病原的入侵。較高溫度下，細(xì)菌、真菌的繁殖時(shí)間縮短，增加病原的種群數(shù)量，提高威脅水平和發(fā)病死亡的可能性。魚類免疫反應(yīng)、病原復(fù)制與水溫有關(guān)，水溫上升會(huì)改變病原與宿主

26、之間的平衡，改變疾病的發(fā)生率及分布（M.Marcos-Lopezetal.，2010）。許多魚病（如癤瘡病，錦鯉皰疹病毒病，鯉春病毒血癥）的發(fā)病關(guān)鍵因子是溫度。因此，氣候變化對(duì)魚類的影響比對(duì)恒溫動(dòng)物的影響更嚴(yán)重。3.3 溫度對(duì)魚類繁殖孵化方面的影響 溫度變化可改變雌雄的比例。以受精后42d的虹鱒受精卵為實(shí)驗(yàn)材料，從12到20分4個(gè)梯度持續(xù)實(shí)驗(yàn)30d，發(fā)現(xiàn)18時(shí)，雌性比例最低，只有0.45.8，適當(dāng)溫度的處理，有利于虹鱒魚類雌性比增加。研究溫度與虹鱒魚類的關(guān)系，在2.2-2.9的水中放入受精后17d 、31d 、57d的受精卵，發(fā)現(xiàn)對(duì)其性別比沒有影響。3.4 溫度與鮭鱒魚類需氧量的關(guān)系 由于氣溫

27、升高，水中生物的新陳代謝速度增加，耗氧量增加，使水中含氧量降低；同時(shí)表層水溫上升，導(dǎo)致上下溫差加大，令其內(nèi)部混合作用減弱，造成水域中含氧的供應(yīng)減少，尤其是底層水域的含氧量明顯減少。再加上溫度升高，鮭鱒魚類自身耗氧量增加，降低了其類生長(zhǎng)速度的同時(shí)，也對(duì)鮭鱒魚類的生存能力有負(fù)面影響。表2是相關(guān)鮭鱒魚類的致死溫度范圍。4.氣候變化與魚類群體適應(yīng)性氣候變化的影響超過了環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)的閥值，造成物種更替或生態(tài)系統(tǒng)的變化。這可能是物理性的，如年平均氣溫達(dá)到0時(shí)永久凍土開始融化,化學(xué)性的湖泊生產(chǎn)力或外來(lái)破壞增加使湖泊下層溶解氧耗盡)或生物性的(如溫度低于-18時(shí)苔原池塘底部的昆蟲幼蟲死亡)閾值。然而閾值僅僅是對(duì)氣候變化的部分反應(yīng)，它對(duì)于解釋和評(píng)估氣候變化的全部影響具有重要作用。有些水生生物群體或群落在環(huán)境變化后沒有地方可以轉(zhuǎn)移，逐漸引起基因頻率的改變，使演變后的最終性狀得到改變以適應(yīng)環(huán)境的變化，不能適應(yīng)的群體就難逃滅絕的厄運(yùn)，這種影響最明顯的是極地地區(qū)的魚類和溯河洄游性魚類。氣候變化中溫度的變化對(duì)魚類群體或群落結(jié)構(gòu)影響最大，極地地區(qū)溫度低，對(duì)溫度極其敏感，稍微溫度的升高，就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境的改變，冰層厚度的改變，魚類及其其它動(dòng)物也跟著改變以其適應(yīng)這種環(huán)境的變化，溯河洄游性魚類是在遷移的過程中，跨及的緯度較大，溫度升高導(dǎo)致溯游洄游性魚類的洄游空間減小，因此洄游群體會(huì)本能調(diào)控其世代繁衍速度和