全球暖化的影響－生態系統轉變
生態系統轉變
根據「臺灣氣候變遷科學報告2017」指出，大多數動、植物僅在特定的氣候條件下成長，例如溫度和降雨模式，即使輕微的氣候改變都可能會對該區域的動、植物、甚至是整個生態系統造成影響。由於全球暖化，某些物種已經被迫遷移到較寒冷的區域，例如北美的動、植物正逐漸往北方或高海拔地區遷徙。氣候變遷也會影響動、植物的生命週期，例如：隨著氣溫回暖，某些植物提早在春天開始生長並開花，且存活到秋季；某些動物提早從冬眠中甦醒或是改變遷徙的時間。一個現象。
氣候變遷已對氣候與環境因子產生影響，這些變化有逐漸加速與漸趨嚴重的態勢。在 20 世紀，全球平均氣溫上升攝氏 0.6±0.2 度，地表受冰、雪覆蓋的區域減少，1960 年代後期以來，全球受覆蓋的面積減少了約 10％。在降雨方面，20 世紀中，北半球中高緯度和赤道地區，分別以每 10 年 0.5 ~ 1％ 和 0.2 ~ 0.3％ 的速率增加，但在亞熱帶地區則普遍減少，速率約每 10 年減少 0.3％。在溫度與降雨的作用下，海平面上升成為嚴重的威脅，在過去的百年裡，全球平均海平面升高 0.1 到 0.25 公尺。
氣候變遷造成生態系統改變的環境因子，主要是來自溫度上升、降雨型態與分布的改變、海平面上升、紫外線增加、二氧化碳濃度增加、水質改變、極端氣候頻率與嚴重性的增加等。環境因子的改變，更造成生態系統的變遷，國外的統計顯示，超過80％的物種，從軟體動物到哺乳動物、禾草到樹木，都有一些明顯的改變，顯示氣候變遷對生態系統產生影響，且範圍廣大。
陸域生態系
陸域生態系包含豐富多樣的類型，在氣候變遷下，生物可能因而消失或改變其分布，在族群數量上也會有明顯的改變。這種改變直接造成生物群聚內物種組成的改變，或者造成生態系中成員間相互關係的調整，進而造成生態系統的功能與類型上的改變，甚至造成整個系統的瓦解。這種衝擊對於稀有性生物的影響會更顯著，因為這些生物的生理適應範圍較狹窄，一旦環境有所變動，勢必影響有限棲地的品質，進而影響整體族群的存活。
在影響植物開花時序的「物候」改變方面，在過去的 50 年內，已發現 694 種物種的物候方面有提早的現象。以植物而言，溫度的上升，伴隨著生殖季的延長、開花期的提前等現象。英國的長期研究發現，全球溫度升高攝氏1度，導致許多種類的樹木提早 5 到 7 天發葉芽。
在動物方面也有類似的情形，氣候變遷會造成動物孵化或產卵的時間提早。有研究發現青蛙的產卵時間提早 2 到 3 周，針對海龜的研究也發現，產卵的時間提早約 10 天，某些鳥類的生殖季也有提早的情形。生殖季時間的改變，對於生殖成功率造成影響，也會影響到整個生態系中的其他物種。
有關氣候變遷對生物分布的影響，研究資料相當多，整體的結論是物種分布會向南、北極或高海拔的地區移動，同時也會促使許多地區外來種的突然增加，造成物種間相互關係的改變，生態系內食物網的結構也會因而調整。在北半球高緯度地區森林界線的研究，已發現有向極區移動的情形，高山草原的分布也有往高海拔地區移動的現象。動物方面也有類似的現象，在歐洲與北美已經發現，在溫度上升的影響下，蝴蝶的分布範圍有向兩極和高海拔移動的情形。在鳥類的分布研究上，也發現相同的情景。
上述物種分布的改變，是一種自發性的調適，可以減輕氣候變遷對物種生存的衝擊，但在某些受限的狀況下，或是氣候改變的程度過大、速率過快時，這種自發性的調適最終將造成族群的滅絕。例如某些原本僅生存在高山的物種，因為已無退路，將有滅絕的可能。
當生物物種的物候、族群與分布因氣候變遷而改變時，由於各物種對氣候變遷的反應程度有差異，會造成群聚組成的改變，並影響群聚內物種間的相互關係。研究顯示在美國阿拉斯加的保護區中，近 30 年內植物群聚的組成已發生改變。另有研究也發現寄主植物與昆蟲間關係的改變。
許多物種的生理狀況與溫度有明顯的相關性，例如有一種海龜在較暖年生長得較大，較早達到性成熟。這種情形對於那些行為或生理受溫度調控的物種來說，影響尤為嚴重，例如由溫度決定性別的爬蟲類動物，在未孵化前，生理受到溫度的影響而改變，最後會造成族群性別比的改變。埃及蛙生殖期的鳴叫比例與溫度有相關性，溫度上升後，將對繁殖造成影響。
有些蚜蟲在二氧化碳濃度較高的環境中，對於捕食者的逃脫能力會下降，未來這種捕食者與被捕食者之間的平衡關係將會改變，也影響到食物網的狀況。動物的遷移時間也會受到影響，某些區域候鳥的遷移時間，在春天會提前到達，秋天則會延後起飛。
淡水生態系
在氣候變遷對淡水生態系造成影響的研究中，已發現溪流與湖泊會提早融冰和延後凍結。在整個北半球，內陸溪流、湖泊冰封的時間已有縮短的趨勢，100 年來，結冰的時間平均延後 8.7 天，融化的時間卻提早 9.8 天。這樣的改變也直接影響到生物的分布與物種組成，同時造成淡水魚分布的邊界向極地方向推進，喜好冷水域的魚類數量減少，喜好溫暖水域的魚類數量則會增加。
氣候變遷也會造成水質的改變，間接影響到水域環境中的物種。在美國威斯康辛州，因為過多的降雨導致多量的營養鹽流入湖中，造成較高的浮游植物族群量，減少了水的清澈度。在東非的塔甘伊卡湖，由於氣溫上升，造成湖水水溫與湖水密度垂直梯度的增加，改變了湖水垂直混合的能力、氧氣的穿透深度、營養鹽的混合程度，因而降低了浮游植物的數量，造成生物量和生產力的下降。
沿岸生態系
沿岸環境分隔陸地與海洋，是地球上最具動態的交界帶，雖然面積不大，總生產量卻相當於所有陸地與大洋的總和。沿岸生態系同時受到來自陸地與海洋的影響，又因人口聚集，人為破壞嚴重，受到氣候變遷的衝擊程度更加劇烈。全球約有 23％ 的人口生活在鄰近沿岸的地區，人口密度是全球平均的 3 倍，人口增加速率遠比其他地區快。因此，沿岸生態系的改變，對於人類的生存與生活都會有重大的影響。
過去 100 年來，海平面以平均每年 1 到 2 公釐的速率上升，未來有逐漸增快的趨勢。全球大約 70％ 的沙岸已經發生退縮的現象，20 到 30％ 的沙岸維持穩定，只有不到 10％ 有擴增的情形。如今更發現快速的海岸退縮、波浪高度增加、海水入侵等現象，這些環境的改變也造成沿岸生態系的變化，例如泰國在過去的 35 年內，已有 50％ 的紅樹林消失。在過去數十年間，全球的沿岸濕地面積，平均每年減少 0.5 至 1.5％。
珊瑚白化也是一個課題，許多學者認為珊瑚白化的增加可能是全球暖化的結果。過去珊瑚礁遭遇的威脅，主要來自工業發展與污染、旅遊活動與都市化、農業活動、污水污染、沉積物增加、過度漁撈、珊瑚開採、土地再造、捕食與疾病、暴風等地區性的因素。但目前已證實水溫的升高與珊瑚白化現象有關，當海水表面溫度上升超過季節最高溫攝氏 1 度以上時，會造成珊瑚白化現象，偶發的水溫升高也會促成某些珊瑚種類白化。
珊瑚的白化會減少活珊瑚覆蓋的面積，導致生物多樣性下降，對傳染疾病等其他威脅將更為敏感，也使礁區的生物群聚回復到演替早期的情況，最終可能造成整個生態系的崩解。
未來的衝擊
除了前述已觀察到的改變持續惡化外，也可能產生更多新的問題。有關氣候變遷在未來可能造成的生態衝擊研究方面，大多採用模式分析的方式，並以對未來環境的預測情境為基礎，再利用生態系統各層面與環境間的關係，預測未來的可能改變趨勢和結果。
生態系是一個具有階層性的複雜系統，各個層級內、層級與層級之間都具有錯綜複雜的交互作用關係。這種開放性的系統，會與外在環境和氣候連結，並互相影響。因此，氣候暖化對生態系的衝擊，會藉由這些交互作用造成影響。最後，這些生態系統的改變也會反向回饋，影響大氣的組成與氣候的狀況。
海水溫度的上升，以及波浪、風暴、潮汐的型態改變，造成低地淹沒、濕地喪失；海岸線的侵蝕，洪水更嚴重，鹹水入侵河口與淡水的地下蓄水層；河流與海灣潮差的改變，沉積型態的改變；透入海水底層的光線減少，使得初級生產過程受到抑制；珊瑚礁的破壞與生產力的下降；海洋酸化，漁業產量減少，也會對鳥類與海洋哺乳類造成影響。這些衝擊的層面深遠，最終將不利人類社會的發展。
參考資料