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生态系统易受很多因素的影响，如土地利用变化、养分和污染物质的沉降、收获方式、放牧、外来品种的入侵和自然气候变率等。气候变化是可以改变或使这些系统面临危险的额外因素。土地和水资源适应性管理和其它因素的相互作用可以改变气候变化对这些系统的影响。对于进行商品生产（如种植的木材生产）的集约化管理的土地和水体，集约化程度越高，它适应气候变化的能力就越强。[5.1, 5.2]
气候变化、不适宜的生境和破坏生境的土地利用变化因素的协同作用已经威胁到许多物种的数量，有可能使这些物种面临更大的风险。如果没有适应措施，在21世纪内，一些被分类为“濒危”的物种将会灭绝，分类为“受到危害或脆弱”的大部分物种将会越来越稀少（高可信度）。这对那些主要以野生动物为生的低收入人群来说影响最大。除此之外，物种减少会影响野生动物对整个生态系统的作用（例如昆虫授粉、天敌害虫防治等），影响到娱乐（狩猎，野生动物观赏等）和土著人的文化和宗教活动。降低物种灭绝风险的适应措施包括：建立动物庇护场所和公园、建立物种迁移保护通道以及人工喂养和转移物种生存地点。然而，这些措施由于成本过高而受到了一定的限制。[5.4]
大量的观察和试验研究表明,区域气候变化与生态系统的生物和自然过程之间是有联系的。如北部高纬度地区植物生长季节每十年延长1.2到3.6天(这是改变群体组成的一个因素)；湖水和河水的温度升高减少了冰面覆盖的时间；高山牧草分布上移；热胁迫引起野生物种死亡和分布面积减小。其它的变化还包括种群数量的变化、物种个体大小以及迁移时间的变化（参见TS 2.1和7.1, 图TS-11, 表TS-16中的更多信息）。[5.2.1]
第二次评估报告以来的植物分布模型研究表明:由于物种之间有不同的气候适应能力、不同的迁移能力，以及由于外来物种的影响等，不可能发生大的生态系统和生物群系的迁移。生态系统的组成和优势物种的改变都会导致生态系统类型发生变化，变得与目前我们所见到的完全不同。但这些改变一般会滞后于气候变化几年、几十年甚至几百年的时间（高可信度）。上述研究中还没有包括干扰因素的变化如火灾、毁灭性灾害或害虫侵入等的影响。[5.2]
最新模型研究表明气候变化可能会显著地破坏生态系统（高可信度）。针对生态系统受到破坏和生态系统迁移可能性大的地区，进一步开发了在第二次评估时已有的简单相关模型。正在使用观测数据、较新的植物动力学模型和渐进气候模型相嵌套改善预测结果。然而，精确的输出结果取决于详细的过程，目前的模型还不能完全包括这些太详细的过程。[5.2]
CO2浓度升高会提高大部分生态系统的净初级生产力(植物生长、枯枝落叶和死亡)，而温度升高可能会产生正面或负面的影响（高可信度）。对不同树种进行多年的CO2影响试验结果表明：在CO2高浓度水平下，植物的光合作用强度增加，长期施用CO2后，没有迹象表明对CO2的敏感性降低。然而，CO2浓度对生态系统净生产力（包括植物生长、枯枝落叶、落叶分解、土壤循环）和生物群落净生产力（包括上述方面和火灾和其它干扰）产生正面影响的可能性较低，一般可能是负面影响。从第二次评估报告以来的研究证实，气候变化通过各种天气灾害和营养循环的变化对植物产生影响，影响最严重和发生时间最早的可能是发生在北方森林。[5.6.1.1, 5.6.3.1]
陆地生态系统储存的碳量似乎在增加。第二次评估报告将这归因于大气中CO2浓度增加、气温升高和土壤温度的改变，这些因素相互作用增加植物生产力。最近的研究也表明植物生产力增加，但在大田条件下生产力增加的幅度低于盆栽试验结果（中等可信度）。因此，陆地生态系统固碳量的增加主要受土地利用和土地管理方式变化的影响，其次是受到CO2浓度增加和气候变化的影响。由于上述多种因素的相互作用，哪种陆地生态系统继续为碳汇还不能确定（例如，北极陆地生态系统和温地生态系统即可以作为源也可以作为汇）（中等可信度）。
气候变化可能会降低干旱和半干旱地区（例如草原、干林地、林地）土壤含水量和生产力。CO2浓度的增加可以抵消一部分损失。然而，很多干旱和半干旱地区同时还受到厄尔尼诺、拉尼娜和其它极端气候事件如火灾的影响。这些事件和干扰频率的变化会导致生产力的降低、潜在的土地退化，储存在系统中的碳有可能丢失或吸收碳的速率降低（中等可信度）。[5.5]
部分湿地可能演变为林地和荒地，永冻土的融化使冻土带受到破坏（高可信度）。在高纬度地区，气候变暖对生态系统碳储量最初可能有不利影响，因为气候变暖使有机碳的分解速率可能比碳的增加速度更快。在这些系统中，冬季反射率和对能量吸收的变化可能在几十到几百年时段内对冬季变暖有正反馈作用，并引起雪融化时间提前和森林分布向极地迁移。[5.8, 5.9]
大部分湿地的作用依集水地区的水文情况而定,因此,实际操作不太可能采取响应气候变化的适应性措施。北极地区和北极外围的冰原沼泽湿地地区,以及南部集水面积很小的湿地地区,可能对气候变化最脆弱。东南亚的泥炭土地的转变利用方式的速度和排水措施的增加,将极大地增加这些地区发生火灾的风险和影响热带湿地的环境。[5.8]
高纬地区和高山生态系统适应气候变化的机会有限,因为这里的生态系统最易到全球气候变化的影响。对野生资源的精心管理可以使气候变化对土著人的影响达到最小。许多高纬度地区特别依赖于一种或少数几种资源,如木材、石油、驯鹿，或以防火为职业。经济南多样化可以在资源获得性、特定物品和服务的经济价值发生巨大变化时降低这种变化。在许多高山群落的一些地方特有的物种，由于它们没有能力向更高海拔迁移，这些物种对气候变化非常脆弱。[5.9]
与第二次评估报告相反，全球木材市场研究表明：考虑到土地和产品管理方面的适应性措施全球气候变暖可能增加全球木材市场的供应（中等可信度）。在区域和全球尺度上，适应措施的范围和种类将主要取决于木制和非木制产品的价格、替代品的相对价格、管理成本和技术。在具体地区，森林的生长和生产力的变化将制约并可能限制适应战略的选择（高可信度）。在市场经济条件下，可通过土地和产品管理，进而反应在价格上调节适应措施。管理森林的适应措施包括：砍伐死的或趋于死亡的树木、种植更适应当地气候的新品种、种植转基因品种、加强或减少管理。消费者将从降低木材价格中获益，生产者可能获益，也可能受到损失，这将取决于区域木材生产的变化情况及其产生的相应影响。[5.6]
气候变化将导致鱼类分布的北界（北半球）和南界（南半球）向两极地区迁移，寒带地区和冷水域的鱼种生存环境将消失，温暖水域中的鱼种的生存环境将扩大（高可信度）。作为一类系统，内陆水域系统对气候变化和其它压力是脆弱的，因为其范围小，并受到大量人类活动的干扰（高可信度）。最脆弱的部分包括湖冰和河冰的减少和消失（极高可信度）、冷水水域的鱼类生存地消失（极高可信度）、灭绝数量和外来鱼种的侵入增加（高可信度）、目前的污染可能加剧，如富营养化、有毒废物、酸雨和紫外线辐射（中等可信度）。[5.7]
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