全球变化对动物的影响及应对

问题年度:2018 问题类型:前沿科学问题 学科领域:生命科学 学科细分归类:动物学、生态学

推荐机构:国际动物学会

全球变化 动物种群 生态危机 生态安全

问题概述:

工业革命以来,全球变化陡然加速,世界面临重大生态危机。全球变化,一般指能引发大范围、全球性效应的人类活动及气候变化。全球性的人类活动主要包括农业开垦、放牧、森林砍伐、城镇化、道路建设、环境污染、货物或人员流动等。有学者认为,目前地球已经进入“人类世”(Anthropocene),即人类活动主导的地球时代。一方面,人类活动的加剧对动物栖息地造成巨大破坏,加之环境污染、滥捕滥杀等,使物种灭绝的速度大大超过史前或地质时期。另一方面,人类活动又加剧了野生动物疫源疾病的传播、有害生物的入侵、生物灾害的频发暴发,加之不合理药物使用,又带来食品安全、非靶目标安全及人类健康安全等一系列问题。全球性的气候变化,一般指影响全球大范围内的气候变化。目前,大家主要是关注工业革命以来的气候持续变暖问题。研究表明,大尺度的气候冷暖将导致动物分布区的变化,有些物种可能会面临灭绝的危险,有些物种的分布区可能得以扩展,同样野生动物疫源性疾病、有害生物的分布区也会发生变化。比如,持续的气候变暖,热带疾病会向高纬度、高海拔地区扩展;反之亦然。气候冷暖、干湿变化等也会影响有害生物的暴发和危害,给农牧业生产及人类健康带来危害。更为担心的是,人类活动的加剧与气候变化的加剧会产生很大的叠加效应。总之,当前全球变化加剧影响下,物种多样性的丢失、有害生物的频发、生态环境的破坏、生态功能的失调等问题日益突出,人类自身生存的环境正面临着巨大的挑战。有学者提出,地球可能正在接近突变临界点(tipping point)。

研究全球变化对动物的响应及应对,对于解决地球面临的生态危机十分必要。该课题主要关注的科学问题是:

(1)利用历史、地质、分子、数学模型等资料或手段,阐明人类活动和气候变化对重要珍稀濒危物种分布区、种群数量的影响及机制,定量评估其灭绝率、灭绝阈值、退缩速率,分离出人类和气候的影响,提出应对全球变化下的物种及栖息地保护对策。

(2)利用历史、分子标记等资料,阐明人类活动和气候变化对重要有害动物及其疫源病原生物入侵路径及影响因子,重建其传播路径,结合原产地或起源地研究,提出有害入侵动物及疾病监测、预警及防控的对策。

(3)利用历史、长期定位研究等资料,阐明人类活动和气候变化对典型生态区重要有害动物及其疫源病原生物暴发成灾的机理,提出有害动物及疾病可持续的防控对策。

(4)建设大型生态环境模拟设施,研究人类活动和气候因子可控下动物及其植物、微生物的联合响应机制,阐明全球变化下动物响应的级联效应、上行效应及下行效应,阐明动物-植物-微生物互作对动物种群及群落动态的影响与机制。

(5)利用大尺度、长时间历史及监测数据,研究动物种群对全球变化响应的尺度效应及人类活动和气候变化的交互影响。

(6)在分子、生理、行为、个体层次上研究动物对全球变化的响应与适应规律与机制,特别是极端环境下的研究。

重要意义:

当今世界,由于人类活动及全球气候变化干扰加剧,全球正面临物种灭绝、生物入侵、疾病流行、生物灾害频发等严峻生态危机。应对和解决这些危机,就迫切需要开展全球变化对动物的影响和应对的研究。目前,我国工业化、城镇化、农业现代化、经济全球化已达到一个新的高度和水平,且步伐仍在不断的加大、加快。因而,我国的生态环境也面临新的重大挑战。全面、认真、贯彻和落实党的“十九大”提出的“建设美丽中国”的战略已经刻不容缓。通过该课题的研究,将重新审视我国在物种保护、病虫害治理、疾病防控、经济动物利用、食品安全、生态安全等方面的传统做法和相关政策、法规,建立与全球变化相适应的新的技术路径与对策。这些问题包括:

(1)现有自然保护区的结构、布局、机制能否适应当前乃至长远全球变化下的物种保护需求?

(2)现有的监测与防控体系和机制能否适应全球变化下的生物灾害控制?

(3)城镇化、农业现代化给有害生物的预测预报及防控提出什么样的新挑战和变化?

(4)气候变化对哪些动物(或地区的)是有利或有害的?短期气候和长期气候对动物及其疫源疾病的影响是否有所不同?

(5)全球变化中,那些因素的影响是更重要的,人类活动与气候变化的交互作用是如何的,应采取什么样的政策以应对全球变化的负面影响。