生物的发育节律与物候现象出现了明显的变化，如植物的展叶期提前、开花期提前和枯黄落叶期推迟，生长季节延长，以及迁徙动物的迁徙时间改变等。
全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中，地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期，两极的冰帽融化，海平面比现今要高，物种分布向极地延伸，并迁移到高海拔地区。相反，在变化过程中，冰帽扩大，海平面下降，物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑，许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝，现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化，但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢？这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是，由于人为因素造成的全球变暖要比过去的自然波动要迅速得多，那么，这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。
由于气温持续升高，北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计，许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后，气温回升，树木以每世纪10～40千米的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高1.5℃～4.5℃的估计，树木将向北迁移5000～10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且，由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以，许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛，容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。
对热带雨林生物多样性的影响
热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是，气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化，此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响，从而将改变热带雨林的结构组成。
雨林青蛙一位长年在波多黎各雨林从事生物学研究的科学家感到有些异常：自己长期以来一直在录音的潮水般的蛙鸣声，已变得稀稀拉拉。实际上，早在1981年，科学家就发现，雨林地区的青蛙和科奎鹧鸪等动物开始销声匿迹。对于这一问题，全球研究热带雨林青蛙等动物的专家也有同感，而南美和美洲中部地区热带雨林动物消亡的问题尤为突出。
热带雨林是地球上生物多样性最丰富的陆地生态系统，被誉为地球的基因库，地球上约1000万个物种中，有200~400万种都生存于热带、亚热带森林中。在亚马孙河流域的仅0.08平方千米左右的取样地块上，就可以得到4.2万个昆虫种类，亚马孙热带雨林中每平方千米不同种类的植物达1200多种，地球上动植物的1／5都生长在这里。然而由于热带雨林的砍伐，那里每天都至少消失一个物种。
一些生物如巨嘴鸟只能从记载中知道它们曾经存在过。现在，地球上动植物物种消失的速度比过去6500万年前的任何时期要快1000倍，大约每天100个物种灭绝，20世纪有120种哺乳动物消失了，9000多种鸟类中的139种难寻其踪，有600种动物和25000种植物濒临绝境。由于对热带雨林无节制地开发利用，生物与基因多样性在持续下降。
橡胶林
在前面提到的对青蛙的研究中，科学家发现，从1970年到2000年，波多黎各热带雨林最低温度的平均值上升了2℃，这对那些对气候敏感的两栖动物影响巨大。高温导致更多干旱气候，热带雨林高地的异常连锁反应也使破坏性很强的菌类植物加快繁殖，进而影响到青蛙等动物的生存。在波多黎各附近的岛屿上，17种细趾蟾科动物中的3种已经灭绝，另有7~8种的数量已经开始下降。
此前，全球科学家一直警告说，青蛙种类的消亡和数量的下降对热带雨林的影响后果严重，这不仅剥夺了那些以青蛙为食物的部分鸟类等动物的“口粮”，而且导致原本是青蛙美食的昆虫数量大增，扰乱了生态食物链秩序，也扰乱了热带雨林世界。
加上橡胶、咖啡等作物的适宜种植区正好是热带雨林气候区，为了牟取经济利益，人们大量砍伐森林种植橡胶、咖啡等经济作物，热带雨林特有的生态环境被人为改变，天然林难以恢复，生物多样性的丧失不可挽回。
以我国西双版纳雨林区种植的橡胶为例，橡胶林里没有灌木，林间几乎寸草不生，没有蝉鸣，也没有鸟叫。热带雨林特有的树木套叠，已不复存在，其生物多样性更是丧失殆尽。
天然林每减少一万亩，就使一个物种消失，并对另一个物种的生存环境构成威胁。与天然林相比，人工橡胶纯林的鸟类减少了70%以上，哺乳类动物减少80%以上，这种损失无法进行经济估算。
对鸟类种群的影响
气候变暖将直接影响种鸟种群。鸟类学家认为由于气温升高，导致一系列恶劣气候频繁出现，将影响候鸟迁徙时间、迁徙路线、群落分布和组成。此外，气候变化导致各种生态群落结构改变，将间接影响鸟类的种群。
人类瘦身已经司空见惯，但鸟类瘦身难道也是为了追求漂亮吗？
那自然不是了，在环境的影响之下，有些鸟类不得不改变自身而去适应周围的环境。
鸟类“瘦身”全球变暖已经导致了澳大利亚的一些鸟类“瘦身”。
澳大利亚国立大学的一位生物学家带领的科研小组在测量博物馆中8种澳大利亚鸟类标本后发现，过去一个世纪，栖息在澳大利亚东南部的鸟类体型缩小2％~4％。同一时期，澳大利亚的日平均温度上升0.7℃。研究人员认为，全球变暖可能促使鸟类向更小体型进化，因为瘦身后的体型更有助于散热。
墨尔本大学的动物学家认为，这项研究揭示了全球变暖的恶果，地球温度不断升高威胁到体型较大鸟类的生存。
此前的类似研究显示，英国、丹麦、以色列、新西兰的一些鸟类和哺乳动物也出现了“瘦身”趋势。
全球气候变暖将严重威胁生物多样性，因为生命体无法承受这种快速相加的巨大变化。
薄冰上的北极熊
北极熊是那个茫茫无边的冰雪世界里无可争议的主宰者。它是北极的代表，在那里逛来逛去。作为“北极圈霸王”，北极熊在北极地区生活了几千年，然而随着全球变暖，它们的生活也不可避免地受到了影响。
北极熊是声名远扬的超强游泳高手，它们是整天在浮冰上来往穿梭的行者。有谁会想到溺死事件会发生在它们身上，这简直是对北极熊的“嘲弄”。但这样的事实确实发生了。
2004年，美国科学家在波弗特湾发现了4只被溺死的北极熊。
北极熊北极熊是天生的游泳健将，它体形呈流线型，善游泳，熊掌宽大犹如双桨，因此在北冰洋那冰冷的海水里，它可以用两条前腿奋力前划，后腿并在一起，掌握着前进的方向，起着舵的作用，一口气可以畅游四五十千米。北极熊经常跋涉上千千米觅食，累了就在浮冰上休息。
北极熊溺水事件在当时是令人难以置信的，然而，无独有偶，2006年，英国斯哥特北极研究所负责人称又发现了两只溺水的北极熊。她说：“我在斯瓦尔巴群岛以东的海面看到两只北极熊，一只看起来已经死了，另一只也奄奄一息。”北极熊通常在冰盖边缘处利用浮冰捕食，负责人说，这两只北极熊先前站在一块浮冰上，但冰块融化使它们溺水。亲历者的一面之词可能还不足以带来震撼的效果，2008年，科学家在美国阿拉斯加西北海岸发现了9只正在海水中奋力挣扎的北极熊，并拍下了照片。
这9只北极熊是由美国矿产管理局的科学家发现的，当时他们正在阿拉斯加西北方的楚克奇海乘坐直升飞机进行海洋调查。科学家们发现这9只北极熊当时正在一处开阔的海域游泳，最远的一只离海岸已经有60英里了。科学家分析，北极熊可能是在一块浮冰上漂流过来的，现在正在游向陆地或者另一处海冰。而卫星影像显示，这附近海域的海冰几乎都已消失了。这意味着这些北极熊同样面临溺毙的威胁。
科学家将北极熊溺水事件归咎于北极冰盖的退缩——阿拉斯加海岸的海冰已向北撤退了260千米，这就意味着北极熊必须游过相当长的一段距离才能找到结实的冰层。
北极熊不是水生动物，它们的家在海冰上。在正常情况下，北极熊游四五十千米是可能的，但是要游50~100千米，它们恐怕就难以安全登岸了，还会有溺毙的危险。所以，善游泳的北极熊也是因为海中冰块分离开的长度超过了它们的游泳能力而被溺死的。而且，漫长的海上寻食路导致它们精疲力竭、体温降低、抵抗力相当虚弱，如果碰到海里的大风浪，就很容易被淹死在海里。
科学家认为，在北极，类似这样的北极熊被淹死的情况很普遍，因为近20多年来，随着北极冰层不断融化，被迫长途寻找食物的北极熊数目已经明显增多。如果未来北极的冰层进一步融化，北极熊死亡的事件或许还会增加。
珊瑚白化
从月球上看地球，唯一可见的生物活体就是大堡礁，它是现存最大的珊瑚礁，位于澳大利亚昆士兰州东部海域，全长2011千米，最宽处161千米。南端最远离海岸241千米，北端离海岸仅16千米。在礁群与海岸之间是一条极方便的交通海路。风平浪静时，游船在此间通过，船下连绵不断的多彩、多形的珊瑚景色，构成令人叹为观止的海底奇观。
这里除了珊瑚，还生活着1500多种热带鱼、4000多种软体动物、50多种棘皮动物和其他各种海洋“居民”，形成了一个复杂的珊瑚礁生态系统。当然，这些厚达几百米的礁体，不是短期内形成的，而是数以亿计的珊瑚虫历经几万年慢慢建成。从考古学家的研究成果中，我们得知，珊瑚礁已经在地球上存在了几亿年之久。然而，这一生态系统却遭遇重大冲击。
1997年是国际珊瑚礁年，1998年是国际海洋年，全球的珊瑚礁却在这两年面临了大量白化和死亡的空前危机。根据国际珊瑚礁学会的统计，全世界至少有50个国家的珊瑚礁发生大量白化的现象，珊瑚白化的范围非常广，遍及太平洋、印度洋及大西洋的主要珊瑚礁区，而且从潮间带一直延伸到水深20米处，几乎所有的石珊瑚和软珊瑚都遭殃，同时也波及海葵、海绵、海鞘等生物。许多地区从海面或从卫星影像上，就可清楚看出海底一大片惨白的景象，珊瑚严重白化的惨状，令人触目惊心。1998年的珊瑚礁白化事件，共导致全球16%的珊瑚礁死亡，经过10多年的观察，到目前为止，这些死亡礁区也还没有回春。然而，更加耸人听闻的是，澳大利亚昆士兰大学海洋研究中心主任的一份长达350页的调查报告指出，大堡礁的珊瑚将会消失！此前，他应昆士兰旅游局及世界自然生物基金会的邀请，就海水温度上升对大堡礁的影响进行了2年研究。他的报告强调，这种消失命运几乎无可挽回，美丽的珊瑚礁因为即使海水温度只上升1℃也会出现上述情况，而21世纪的海水温度估计将会上升2℃~6℃。目前没有证据显示珊瑚能迅速适应海水温度的上升，而依靠珊瑚生活的其他海洋生物也会随珊瑚的死亡而愈来愈少，甚至绝种。
报告说，按最乐观的假设，大部分珊瑚将于21世纪中期消失，只有大约不到5％的大堡礁珊瑚礁仍将存活，而那些生活在珊瑚群中的五颜六色的鱼类也将消失。海水温度上升令珊瑚褪色并死亡，取而代之的是大片不太吸引人的水草。
那么，是什么原因让珊瑚礁褪去了鲜艳的色彩？是什么导致了珊瑚铅华褪尽？那些色彩斑斓的珊瑚是否要从人类的眼前消失？
白化的珊瑚礁影响珊瑚白化的重要因素主要有海水温度的异常（过高或过低）、太阳辐射与紫外线辐射、海水盐度的偏离、珊瑚疾病、海洋污染、长棘海星的爆发、人类的过度捕鱼和全球CO2浓度升高等。其中，海洋表面水体温度的异常升高为珊瑚白化的主要因素。
珊瑚对生长环境有非常严格的要求，适合珊瑚生长的水温一般在18℃～30℃，最适水温为26℃～28℃。石珊瑚在16℃～17℃时就停止摄食，13℃时则将全部死亡。
很多室内研究表明32℃为珊瑚的亚致死温度，34℃为珊瑚的致死温度。在34℃条件下，一般持续24小时后珊瑚即出现白化。
随着大气二氧化碳浓度的不断升高，在过去100年内很多热带水域水温升高了1℃，预计到2100年水温将再升高1℃～2℃。澳大利亚资深科学家预测到2050年，很多地方热带海域的水温每年中将有多次达到1998年那样的高温。
由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳，海水正在逐渐变酸。这种变迁对海洋生态系统和依靠珊瑚礁旅游的海洋经济构成灾难性后果——现在还无法逆转。
搬家的植物
由于气候变化，山地生态系统正经历着一场植物群落的大“混搭”。随着地球高山上的温度变得越来越热，植物种群踏上了漫长的“搬家”之路——平均每10年向上转移10米。由于不同的植物迁移的速度存在差别，因此整个山坡植物群落的构成正在经历着变化，并且有可能向着绝灭的方向发展。
当全球变暖来临时，高山上的植物群和动物群特别容易受到影响，并且随着世代的延续，动植物生存范围的上下边界一直向山体的上端转移。法国巴黎科技研究院的植物生态学家通过分析长达1个世纪（1905~2005）的不同植物的调查数据，绘制了171个物种的迁移地图。
总体来说，植物理想的生存范围已经上移了，并且速度很快。与全球平均温度的变化状况相比，这种向上的爬升与法国山地气温戏剧性的增加——在20世纪大约升高了0.6℃——有着惊人的吻合。除此之外，各种植物都在按照不同的步伐转移它们的生长范围：仅在高山上存在的物种——例如阿尔卑斯山野花——转移得最快，而一些能够在海拔较低的地区生长的物种——例如常见的桧属植物——则显得没有那么着急。同时，生命周期较短的植物——包括草和药草——要向上爬得快一些，将那些成熟缓慢的树木——例如银枞——远远地抛在了身后。研究人员断言，这种不同的迁移速度意味着气候变化正在“撕裂”山坡物种之间脆弱的联系。
2006年冬天对于俄罗斯的首都莫斯科来说是和以往不同的年份。
这一年莫斯科的气温持续走高，出现了多年不遇的暖冬气候。莫斯科气象部门12月15日公布的数据表明，当天日间莫斯科的气温高达8.6℃，创造了冬季气温的最高纪录。
俄罗斯气象局局长助理说，莫斯科冬天气温的反常不仅在于创下历史新高，而且高温天气持续的时间长。她说：“这在莫斯科市有气温记载以来的120年中还是头一次。”
俄科学院地理研究所副所长指出，俄罗斯部分地区反常的暖冬天气导致动植物出现反常反应，应该冬眠的熊不钻入洞穴，仍然精力充沛。水鸟和长颈鹿也纷纷在露天里嬉戏，而通常在这个季节躲进温室中的灰狼和美洲豹也在室外活动。候鸟迟迟不飞往南部地区越冬，不少植物提前发芽甚至开花。
同时，莫斯科市还没有出现往年常见的雪景，公园内仍然绿草茵茵，灌木丛枝头抽出了幼芽，林中的树墩上也长出了一簇簇野生蘑菇。
北移的植被带
油松
预计至2030年，我国主要用材树种兴安落叶松适宜分布区的南界将北移约0.1~2.7个纬度，北界、东界和西界的变化不大。至2030年，适宜面积约减少9%。林区内，小兴安岭中部适宜区将缩小约10%，大兴安岭西北部地区的适宜范围将增加。
生长在我国长白山、完达山和小兴安岭地区的珍贵用材树种红松，大约气温每增加1℃，最适分布区下限上升100～150米，上限上升150～200米，南界向北退缩1～2个纬度，使红松适生面积迅速减小。然而北纬50°以北地区在气温增加1℃～2℃时将变得有利于红松生长，西界略有向西扩张；但当温度升高3℃时，西界迅速东移至北纬45°以南，整个东北适宜红松稳定生长的区域就仅仅局限于长白山的部分山地。
油松是我国特有的针叶树种。气候变化后，整个油松极限分布区将出现不十分明显的北移，低海拔区域的油松所受的影响较大。当前气候条件下分布较连续的山区，将变成破碎的岛状分布。在东北区海拔高约180～1260米，以及西南区570～1000米处，油松分布可能消失。到2030年适宜油松分布的面积将减少90%。
杉木是我国特有的重要用材树种。主要分布于南岭山地和雪峰山区，预计到2030年杉木的极限分布将有不同程度的变化，西界将明显东移约0.2～2.3个经度，北界将南移约0.1～0.9个纬度，南界将北移约0.1～0.5个纬度，东界变化不大，适宜杉木生长的面积减少约2%。其中，杉木中心分布区将明显收缩，约减少8%的面积。
马尾松是我国南部森林面积最大、分布最广、数量最多的用材树种，在南方各省区的森林蓄积量中马尾松约占1/2。预计到2030年，极限分布范围北界将南移约0.3～1.6个纬度，南界北移约0.2～3.4个纬度，西界东移约0.7～1.1个经度，东界变化不大，其中长江以南地区变化较大。适宜面积约减少9%。中心分布区将明显收缩，约减少13%。
珙桐为我国特有的珍贵树种，受第四纪冰川影响而濒于绝迹，仅在我国四川、重庆、湖北、贵州、云南等省份尚有幸存，预计到2030年分布区东界约西移0.2～1.3个经度，北界仅东段南移0.2～0.7个纬度，西界北段变化不大，仅中南段东移约0.3～1.9个经度，南界变化不大。云南境内的珙桐变化较大，其北界约南移0.1～1.4个纬度；西部将呈星散状分布。气候变化后适宜分布面积约减少20%。
秃杉在四川、重庆、湖北、贵州、云南、西藏等省（自治区、直辖市），呈间断分布。预计到2030年，适宜秃杉分布的面积将有大幅度减少，减少的面积约为当前气候条件下适宜面积的57%。
总之，全球变暖将对我国植被的水平分布及垂直分布、面积、结构及生产力等产生很大影响。气候变化将改变植被的组成、结构及生物量，使森林的分布格局发生变化，生物多样性减少等等。据研究，到2030年，除云南松和红松分布面积有所增加（12%和3%）外，其他物种的面积均有所减少，减少幅度为2%~57%。
地球生态系统中物种之间的关系是非常微妙的，也是多种多样的。由于生物发育规律的改变，有可能使在长期进化中建立起来的物种间关系发生改变，使一些物种面临着灾难。英国有一项研究显示，大山雀是迁徙的鸟类，每年春季迁飞到英国进行繁殖，所依靠的食物是英国当地的春季开花结实的植物果实。由于近年来的气候增暖，当它迁飞到达英国时，那些植物早已开花结实，可供采食的果实大大减少，造成了这种鸟的种群数量在近年来急剧下降。所以，在气候变化的影响下，生物种要么适应气候变化而改变与其他物种的关系，要么面临着灭绝的风险。IPCC在第四次评估报告中认为，当温度再上升1℃～3℃，大约30%的物种面临着灭绝的风险。
巨嘴鸟
又名巨嘴鸟，属巨嘴鸟亚目的鸟类动物，有6属34种。体长约67厘米，嘴巨大，长17～24厘米，宽5～9厘米，形似嘴刀。嘴非常漂亮，上半部黄色，略呈淡绿色，下半部呈蔚蓝色，喙尖点缀着一点殷红。眼睛四周镶嵌着天蓝色羽毛眼圈，胸脯橙黄色，脊部为漆黑色。色彩艳丽和惊人的大喙使其观赏价值极高。主要以果实、种子、昆虫、鸟卵和雏鸡等为食。以树洞营巢。主要分布在南美洲热带森林中，尤以亚马孙河口一带为多。
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