專業(yè)文獻(xiàn) 環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件

第一章環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)

第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)第三節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展

第一章環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示1第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示主要內(nèi)容：

環(huán)境問題的歷史回顧

環(huán)境問題的啟示

三大全球性環(huán)境問題及危害剖析第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示主要內(nèi)容：2一、環(huán)境問題的歷史回顧（一）定義環(huán)境問題：指人類為其自身生存和發(fā)展，在利用和改造自然界的過程中，對自然環(huán)境破壞和污染所產(chǎn)生的危害人類生存的各種負(fù)反饋效應(yīng)。究其原可分為兩大類：（1）不合理的開發(fā)和利用資源而對自然環(huán)境的破壞以及由此產(chǎn)生的各種生態(tài)效應(yīng)；（2）因工農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類生活所造成的污染即環(huán)境問題。

一、環(huán)境問題的歷史回顧（一）定義3（二）歷史回顧1、1987年7月11日，世界人口突破50億大關(guān)，意味著人類所面臨的糧食、能源和環(huán)境等問題的形勢更加嚴(yán)峻；2、“溫室效應(yīng)”引起的全球變暖可使海平面升高，使居住在沿海的人口受到威脅；3、南極上空臭氧空洞在逐漸加大，北極的臭氧層也在迅速破壞，將使紫外線直射地球表面的強(qiáng)度增加，對人類健康和生物構(gòu)成危害；4、80年代非洲的嚴(yán)重干旱使100多萬人餓死，3500萬人在饑餓中掙扎；5、1988年美國持續(xù)的高溫、颶風(fēng)席卷了加勒比海，無情的洪水使孟加拉國損失嚴(yán)重，我國也頻頻發(fā)生自然災(zāi)害。

（二）歷史回顧4專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件5專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件6二、環(huán)境問題的啟示1、環(huán)境是人類生存所依賴的資源庫；2、環(huán)境問題的產(chǎn)生是人類社會發(fā)展的產(chǎn)物；3、人類與環(huán)境的關(guān)系：依賴和相互制約；4、環(huán)境問題發(fā)展和變化的關(guān)鍵是人。二、環(huán)境問題的啟示1、環(huán)境是人類生存所依賴的資源庫；7專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件8全球環(huán)境問題全球環(huán)境問題9三、三大全球性環(huán)境問題及危害剖析（一）臭氧層的破壞及危害O3

是一種痕量組分，占大氣的幾百萬分之一，大氣中的所有臭氧都集中在對流層與同溫層底部這一空間范圍內(nèi)，主要在距地20—25公里的平流層，濃度<10ppm

三、三大全球性環(huán)境問題及危害剖析（一）臭氧層的破壞及危害10專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件112001年和2002年的臭氧空洞2001年和2002年的臭氧空洞12包圍地球的臭氧層包圍地球的臭氧層13保護(hù)生態(tài)環(huán)境中起重要作用：1、是太陽紫外輻射的一種過濾器，對紫外線的總吸收率為70-90%，像把保護(hù)傘，保護(hù)著地球上的所有生物和人類免造傷害。在波長200-400nm的紫外線中，UV-C的波長范圍是200-280nm，可一殺死人和生物，但它幾乎全被臭氧吸收，使之不能到達(dá)地球表面；UV-B的波長為280-320nm，可以殺死生物，引起人和生物產(chǎn)生明顯的生理效應(yīng)，但臭氧可吸收其大部分；波長在320nm以上的UV-A，對生物和人類的危害很小。2、調(diào)節(jié)地球氣溫，溫室氣體

保護(hù)生態(tài)環(huán)境中起重要作用：1、是太陽紫外輻射的一種過濾器，14它的破壞會深刻影響全球的生態(tài)環(huán)境：1、UV-B（280-320nm)輻射量增加對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。2、UV-B輻射量增加對水生生物也會產(chǎn)生有害影響。大氣中臭氧減少10%，可使水生生物的幼體變畸率增加18%。UV-B可使浮游植物光合作用減少5%左右，UV-B的增加可通過對微生物的殺傷而使系統(tǒng)功能降低，影響水體的自凈效率。它的破壞會深刻影響全球的生態(tài)環(huán)境：1、UV-B（280-32153、UV-B輻射量增加可從多方面危害人類健康。臭氧減少1%（即UV-B增加2%），皮膚癌變率將增加4%，扁平細(xì)胞癌變率增加6%，白內(nèi)障患者將增加0.2-0.6%。3、UV-B輻射量增加可從多方面危害人類健康。16保護(hù)臭氧層采取了許多對策：

尋找和研制OFCs（氯氟烴類）的替代物，對臭氧層的破壞小10倍，

但具有溫室氣體的作用而加速全球變暖，其影響比OFCs小3倍，但在吸收輻射能方面卻比CO2強(qiáng)100倍，故選替代物需慎重。

保護(hù)臭氧層采取了許多對策：尋找和研制OFCs（氯氟烴類17（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢·溫室效應(yīng)

（Green-houseeffect)

存在于大氣中的某些痕量物質(zhì)和存在于對流層中的臭氧具有吸收太陽能在近地表面的長波輻射從而使大氣增溫的作用。

·溫室氣體

大氣中的CO2和H2O（g)——“自然溫室效應(yīng)”（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢·溫室效應(yīng)（Green-hou18短波的陽光能透過花房周圍的玻璃，室內(nèi)的長波輻射卻逃不出去。大氣也具有這種特性，我們稱之為溫室效應(yīng)短波的陽光能透過花房周圍的玻璃，室內(nèi)的長波輻射卻逃不出去。19（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢人為因素占主導(dǎo)地位

1、CO2貢獻(xiàn)率很大（>50%），每年增加1.7ppm,二氧化碳濃度增加1倍，氣溫加2-4度（280ppm-------375nm)

2、CH4年增長率為1%，甲烷主要來源于反動物、土地開發(fā)和化石燃料的使用，其分子結(jié)構(gòu)能有效的阻止紅外線的向外輻射和減弱大氣的自凈能力并對臭氧層造成破壞。可能成為今后溫室效應(yīng)的主因

（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢人為因素占主導(dǎo)地位20（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢3、OFCs類為人為產(chǎn)生排放，

每年增加5%，其中CFC-11和CFC-12危害最大，壽命65-150年。OFCs能長期在對流層中積累并會不斷向同溫層中擴(kuò)散，在這里通過光解放應(yīng)而破壞臭氧層。

（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢3、OFCs類為人為產(chǎn)生排放，每21溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)22溫室氣體的來源溫室氣體的來源23

全球變暖的危害（1）加速海平面的上升。

估計2100年，將上升0.2-1.65m。

若上升1m,尼羅河三角洲全部淹沒，使埃及的可耕地面積減少12-15%，將淹沒孟加拉國國土的11.5%。全世界500萬平方公里，占土地面積的3%，10億人處于危險中。（2）氣候變化曾導(dǎo)致生物帶和生物群落空間（緯度）分布的重大改變；

遷移，滅絕

全球變暖的危害（1）加速海平面的上升。24·全球變的危害（3）影響世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分布

若溫度升高2度，糧食產(chǎn)量下降3-17%，害蟲增加10-13%。（4）疾病增加

氣溫升高2-4度，人口死亡率也會隨之上升?！と蜃兊奈：Γ?）影響世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分布25溫室效應(yīng)的危害溫室效應(yīng)的危害26溫室氣體的危害溫室氣體的危害27（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大

“空中死神”的酸雨——泛指酸性物質(zhì)以濕沉降（雨、雪）或干沉降（酸性顆粒物）的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上。其pH值小于5.6。

1872年由英國化學(xué)家R.A.Smith提出，本世紀(jì)50年代開始研究美國、日本、瑞典、丹麥、加拿大和我國的部分地區(qū)都出現(xiàn)了酸雨和環(huán)境酸化問題，并呈現(xiàn)發(fā)展趨勢。（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大“空中死神”的酸雨——泛指酸28酸雨形成

酸雨形成29酸雨的來源酸雨的來源30酸雨的來源酸雨的來源31（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大

酸雨是大氣污染的結(jié)果

SO2和NOx在大氣或水滴中轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸所致，這兩種酸占酸雨的90%。國外雨中硫酸與硝酸的比為2：1，我國的硝酸的含量不及硫酸的1%。

我國，北方的土壤都偏堿，pH在7-8之間，南方的土壤則偏酸，pH在5-6之間。（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大酸雨是大氣污染的結(jié)果32酸雨的危害---環(huán)境的酸化：（1）水體的酸化酸雨導(dǎo)致湖泊酸性化，引起魚類減少和死亡。流域土壤中和水體底質(zhì)中的重金屬會溶解在水中毒害魚類。水體的酸化會引起水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化，耐酸的藻類和真菌將增多，而有根植物、細(xì)菌、無脊椎動物、兩棲動物則減少，并使分解速度降低，水質(zhì)惡化。

酸雨的危害---環(huán)境的酸化：（1）水體的酸化33酸雨對魚類的危害酸雨對魚類的危害342、土壤的酸化酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化而釋放大量鋁離子，形成植物可吸收的形態(tài)鋁化合物。植物長期和過量的吸收鋁，會中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的流失；改變土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤貧脊化，影響植物正常發(fā)育；酸雨還能誘發(fā)植物病蟲害，使作物減產(chǎn)。

酸雨對水稻的危害2、土壤的酸化酸雨對水稻的危害35

3、酸雨對森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響雨水中的pH從6.0降到4.0以下，可使森林的生長量減少2-7%。。3、酸雨對森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響36酸雨對森林的危害酸雨對森林的危害37酸雨對森林的危害酸雨對森林的危害384、酸雨對建筑物和名勝古跡的損害。4、酸雨對建筑物和名勝古跡的損害。39酸雨對船只的危害酸雨對船只的危害405、酸雨對人類有直接危害。1952年12月5-9日倫敦出現(xiàn)的酸霧有4000人死亡。1962年12月倫敦又形成了一次酸霧，在4天時間里死亡340余人。1975年6月日本東京有33000多人因高酸度蒙蒙雨使眼睛和皮膚受到了刺激。5、酸雨對人類有直接危害。41第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)

主要內(nèi)容：

生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀

環(huán)境生態(tài)學(xué)研究的任務(wù)和內(nèi)容

與相鄰學(xué)科的關(guān)系第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)主要內(nèi)容：42生物圈景觀種群群落生態(tài)系統(tǒng)個體系統(tǒng)組織器官分子細(xì)胞生態(tài)科學(xué)生物科學(xué)生命科學(xué)經(jīng)典生態(tài)學(xué)生物圈景觀種群群落生態(tài)系統(tǒng)個體系統(tǒng)組織器官分子細(xì)胞生態(tài)科學(xué)生43生態(tài)學(xué)ecology生物環(huán)境火水土木金氣個體生態(tài)學(xué)Autecology群體生態(tài)學(xué)Synecology改變創(chuàng)造種群生態(tài)學(xué)population生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)ecosystem群落生態(tài)學(xué)community個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、平衡、調(diào)節(jié)動物生態(tài)學(xué)，植物生態(tài)學(xué)，微生物生態(tài)學(xué)，魚類生態(tài)學(xué)；

陸地生態(tài)學(xué)，海洋生態(tài)學(xué)，河口生態(tài)學(xué)，淡水生態(tài)學(xué)；光氣水應(yīng)用生態(tài)學(xué)-污染生態(tài)學(xué)-人類生態(tài)學(xué)

-城市生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)ecology生物環(huán)境火水土木金氣個體生態(tài)學(xué)Autec44生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)45生態(tài)學(xué)是環(huán)境生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)。

·環(huán)境生態(tài)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的組成部分，它是應(yīng)用生態(tài)學(xué)的一個分支，是與環(huán)境科學(xué)滲透而形成的新興的邊緣學(xué)科。

·故必須先對生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀有所了解生態(tài)學(xué)是環(huán)境生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)。

·環(huán)境生態(tài)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的組成46一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀生態(tài)學(xué)——研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)

（1866年德國海克爾）這里，生物包括動物、植物、微生物及人類本身，即不同的生物系統(tǒng)，而環(huán)境則指生物生活中的無機(jī)因素、生物因素和人類社會共同構(gòu)成環(huán)境系統(tǒng)。＊

研究生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)（1953年E.奧德姆）

生態(tài)學(xué)源于生物學(xué)，屬宏觀生物學(xué)范疇，其研究的中心是種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀生態(tài)學(xué)——研究生物與其生存環(huán)境47發(fā)展歷程1、奠基階段：始于16世紀(jì)文藝復(fù)興之后

第一個現(xiàn)代化學(xué)家鮑爾于1670年發(fā)表了低壓對動物效應(yīng)的實驗結(jié)果,標(biāo)志著動物生理生態(tài)學(xué)的開端’

法國布豐提出了生物物種的可變性和生物的數(shù)量動態(tài)概念;

馬爾薩斯1798年發(fā)表<<人口論>>,闡述了人口增長和食物關(guān)系的觀點;漢堡德1807年發(fā)表<<植物地理知識>>,描述了物種分布規(guī)律;達(dá)爾文1807年發(fā)表了<<物種起源>>,更系統(tǒng)的深化了對生物與環(huán)境相互關(guān)系的認(rèn)識;德國生物學(xué)家?？藸?866年對生態(tài)學(xué)予以定義;

德國斯洛德1896年提出了個體生態(tài)學(xué)和群體生態(tài)學(xué)兩個觀念;

發(fā)展歷程482、建立初期：1890—1920年定性描述階段

在個體、種群或群落水平上闡述其變化與環(huán)境的關(guān)系。

在行為學(xué)、耐受生理學(xué)、水生生物學(xué)和生態(tài)淹替等方面開展工作。1913年，亞當(dāng)斯《動物生態(tài)學(xué)研究指南》被認(rèn)為是第一部生態(tài)學(xué)教科書。

2、建立初期：1890—1920年定性描述階段493、發(fā)展期：

20世紀(jì)30年代起得到迅速發(fā)展，重點是對生態(tài)現(xiàn)象的解釋。對種群動態(tài)變化的研究也有了進(jìn)展。如描述種群數(shù)量變化的邏輯斯諦方程；描述有偶競爭關(guān)系的兩個種群間相互作用的洛特卡-沃爾泰勒方程。還有大量的生態(tài)學(xué)專著問世。3、發(fā)展期：504、成熟期：1935年英國坦斯利提出“生態(tài)系統(tǒng)”這一重要科學(xué)概念，為轉(zhuǎn)折期的開始。40年代，林德曼等對生態(tài)系統(tǒng)能流的研究及內(nèi)容廣泛的生態(tài)學(xué)專著的出版，標(biāo)志著生態(tài)學(xué)進(jìn)入成熟期。

50年代新的發(fā)展時期，種群生態(tài)學(xué)的研究，德國的羅倫茲和丁伯根在行為生態(tài)學(xué)的研究方面獲得諾貝爾獎。奧德姆兄弟等人的開拓工作，對教學(xué)和科研產(chǎn)生重大影響，使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)節(jié)及各組分的相互作用機(jī)理和規(guī)律的研究、生態(tài)系統(tǒng)能量學(xué)的研究成為重點。50年代末期開始出現(xiàn)的人口、糧食、能源、資源和環(huán)境的五大問題共同促進(jìn)了生態(tài)學(xué)的迅速發(fā)展。4、成熟期：5160年代后的變化1、從描述性科學(xué)向?qū)嶒灴茖W(xué)，從定性向定量化發(fā)展2、學(xué)科之間滲透更廣泛，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大3、指導(dǎo)思想有重大變化，協(xié)同進(jìn)化的觀點把人和自然界相互牽制的演變作為統(tǒng)一的課題來研究4、與生產(chǎn)和社會需要緊密結(jié)合，環(huán)境生態(tài)學(xué)也應(yīng)運(yùn)而生。60年代后的變化52王詡亭等（1983）：環(huán)境生態(tài)學(xué)主要是研究污染物在以人類為中心的各個生態(tài)系統(tǒng)中的擴(kuò)散、分配和富集過程等消長規(guī)律，以便對環(huán)境質(zhì)量做出科學(xué)評價。二、環(huán)境生態(tài)學(xué)的定義王詡亭等（1983）：二、環(huán)境生態(tài)學(xué)的定義53二、環(huán)境生態(tài)學(xué)的定義金嵐等1991年，盛連喜等2002年二、環(huán)境生態(tài)學(xué)的定義金嵐等1991年，盛連喜等2002年54三、環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)1、研究內(nèi)容（1）人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機(jī)理和規(guī)律；（2）生態(tài)系統(tǒng)受損程度及危害性的判斷；（3）各類生態(tài)系統(tǒng)的功能和保護(hù)措施的研究；（4）解決環(huán)境問題的生態(tài)對策；三、環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)1、研究內(nèi)容55三、環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)

主要任務(wù)研究以人為主體的各種環(huán)境系統(tǒng)在人類活動干擾下，生態(tài)系統(tǒng)演變過程、生態(tài)環(huán)境變化的效應(yīng)以及相互作用的規(guī)律和機(jī)制，尋求受損生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和重建的各種措施。環(huán)境生態(tài)學(xué)的目的：維護(hù)生物圈的正常功能，改善人類生存環(huán)境，并使兩者之間得到協(xié)調(diào)發(fā)展。三、環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)主要任務(wù)56第三節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展

一、產(chǎn)生和現(xiàn)狀

：產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代《寂靜的春天》----對傳統(tǒng)行為和觀念的反思。2.《增長的極限》------引起世界反響的“嚴(yán)肅憂患”

《增長的極限》的發(fā)表，是環(huán)境生態(tài)學(xué)發(fā)展的初期階段的主要象征。3.聯(lián)合國人類環(huán)境會議-----人類對環(huán)境問題的挑戰(zhàn)。

《只有一個地球-對一個小小行星的關(guān)懷和維護(hù)》中的觀點的學(xué)術(shù)思想豐富了環(huán)境生態(tài)學(xué)的理論，促進(jìn)了環(huán)境生態(tài)學(xué)體系的完善和發(fā)展。第三節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展一、產(chǎn)生和現(xiàn)狀

：產(chǎn)生于574、1987年，B。福爾德曼出版了第一本《環(huán)境生態(tài)學(xué)》，對環(huán)境生態(tài)學(xué)的發(fā)展起了積極的推動作用，標(biāo)志著環(huán)境生態(tài)學(xué)的框架已基本形成

1987年世界環(huán)境委員會（WECD）以挪威首相布論特蘭夫人為主席向聯(lián)合國遞交題為《我們共同的未來》研究報告，報告分為“共同的問題”、“共同的挑戰(zhàn)”、“共同的努力”三大部分使環(huán)境生態(tài)學(xué)由學(xué)科理論體系的完善和成熟發(fā)展到理論指導(dǎo)下的實際應(yīng)用的新階段。4、1987年，B。福爾德曼出版了第一本58二、環(huán)境生態(tài)學(xué)發(fā)展趨勢及展望進(jìn)入21世紀(jì)后，世界環(huán)境問題既有歷史的延續(xù)，又有新的變化和發(fā)展。因此環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和學(xué)科任務(wù)也不斷豐富，主要關(guān)注以下幾方面的問題：1、人為干擾的方式及程度；2、退化生態(tài)系統(tǒng)的特征判斷；3、人為干擾下的生態(tài)演替規(guī)律；4、受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建技術(shù)5、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價；6、生態(tài)系統(tǒng)管理；7、生態(tài)規(guī)劃和生態(tài)效應(yīng)預(yù)測；人類社會生存和可持續(xù)性發(fā)展的問題提高預(yù)測能力，定量化。二、環(huán)境生態(tài)學(xué)發(fā)展趨勢及展望59復(fù)習(xí)題1、環(huán)境問題的啟示與環(huán)境生態(tài)學(xué)之間有何聯(lián)系？2、什么是生態(tài)學(xué)？其目的和任務(wù)是什么？3、什么是環(huán)境生態(tài)學(xué)？其研究內(nèi)容和任務(wù)是什么？4、分別敘述三大全球環(huán)境問題的形成、發(fā)展和危害。復(fù)習(xí)題1、環(huán)境問題的啟示與環(huán)境生態(tài)學(xué)之間有何聯(lián)系？60請保護(hù)地球請保護(hù)地球61臭氧的危害臭氧的危害62黑雨黑雨63專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件64演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！65第一章環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)

第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)第三節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展

第一章環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示66第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示主要內(nèi)容：

環(huán)境問題的歷史回顧

環(huán)境問題的啟示

三大全球性環(huán)境問題及危害剖析第一節(jié)環(huán)境問題的產(chǎn)生和啟示主要內(nèi)容：67一、環(huán)境問題的歷史回顧（一）定義環(huán)境問題：指人類為其自身生存和發(fā)展，在利用和改造自然界的過程中，對自然環(huán)境破壞和污染所產(chǎn)生的危害人類生存的各種負(fù)反饋效應(yīng)。究其原可分為兩大類：（1）不合理的開發(fā)和利用資源而對自然環(huán)境的破壞以及由此產(chǎn)生的各種生態(tài)效應(yīng)；（2）因工農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類生活所造成的污染即環(huán)境問題。

一、環(huán)境問題的歷史回顧（一）定義68（二）歷史回顧1、1987年7月11日，世界人口突破50億大關(guān)，意味著人類所面臨的糧食、能源和環(huán)境等問題的形勢更加嚴(yán)峻；2、“溫室效應(yīng)”引起的全球變暖可使海平面升高，使居住在沿海的人口受到威脅；3、南極上空臭氧空洞在逐漸加大，北極的臭氧層也在迅速破壞，將使紫外線直射地球表面的強(qiáng)度增加，對人類健康和生物構(gòu)成危害；4、80年代非洲的嚴(yán)重干旱使100多萬人餓死，3500萬人在饑餓中掙扎；5、1988年美國持續(xù)的高溫、颶風(fēng)席卷了加勒比海，無情的洪水使孟加拉國損失嚴(yán)重，我國也頻頻發(fā)生自然災(zāi)害。

（二）歷史回顧69專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件70專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件71二、環(huán)境問題的啟示1、環(huán)境是人類生存所依賴的資源庫；2、環(huán)境問題的產(chǎn)生是人類社會發(fā)展的產(chǎn)物；3、人類與環(huán)境的關(guān)系：依賴和相互制約；4、環(huán)境問題發(fā)展和變化的關(guān)鍵是人。二、環(huán)境問題的啟示1、環(huán)境是人類生存所依賴的資源庫；72專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件73全球環(huán)境問題全球環(huán)境問題74三、三大全球性環(huán)境問題及危害剖析（一）臭氧層的破壞及危害O3

是一種痕量組分，占大氣的幾百萬分之一，大氣中的所有臭氧都集中在對流層與同溫層底部這一空間范圍內(nèi)，主要在距地20—25公里的平流層，濃度<10ppm

三、三大全球性環(huán)境問題及危害剖析（一）臭氧層的破壞及危害75專業(yè)文獻(xiàn)環(huán)境問題和環(huán)境生態(tài)學(xué)課件762001年和2002年的臭氧空洞2001年和2002年的臭氧空洞77包圍地球的臭氧層包圍地球的臭氧層78保護(hù)生態(tài)環(huán)境中起重要作用：1、是太陽紫外輻射的一種過濾器，對紫外線的總吸收率為70-90%，像把保護(hù)傘，保護(hù)著地球上的所有生物和人類免造傷害。在波長200-400nm的紫外線中，UV-C的波長范圍是200-280nm，可一殺死人和生物，但它幾乎全被臭氧吸收，使之不能到達(dá)地球表面；UV-B的波長為280-320nm，可以殺死生物，引起人和生物產(chǎn)生明顯的生理效應(yīng)，但臭氧可吸收其大部分；波長在320nm以上的UV-A，對生物和人類的危害很小。2、調(diào)節(jié)地球氣溫，溫室氣體

保護(hù)生態(tài)環(huán)境中起重要作用：1、是太陽紫外輻射的一種過濾器，79它的破壞會深刻影響全球的生態(tài)環(huán)境：1、UV-B（280-320nm)輻射量增加對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。2、UV-B輻射量增加對水生生物也會產(chǎn)生有害影響。大氣中臭氧減少10%，可使水生生物的幼體變畸率增加18%。UV-B可使浮游植物光合作用減少5%左右，UV-B的增加可通過對微生物的殺傷而使系統(tǒng)功能降低，影響水體的自凈效率。它的破壞會深刻影響全球的生態(tài)環(huán)境：1、UV-B（280-32803、UV-B輻射量增加可從多方面危害人類健康。臭氧減少1%（即UV-B增加2%），皮膚癌變率將增加4%，扁平細(xì)胞癌變率增加6%，白內(nèi)障患者將增加0.2-0.6%。3、UV-B輻射量增加可從多方面危害人類健康。81保護(hù)臭氧層采取了許多對策：

尋找和研制OFCs（氯氟烴類）的替代物，對臭氧層的破壞小10倍，

但具有溫室氣體的作用而加速全球變暖，其影響比OFCs小3倍，但在吸收輻射能方面卻比CO2強(qiáng)100倍，故選替代物需慎重。

保護(hù)臭氧層采取了許多對策：尋找和研制OFCs（氯氟烴類82（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢·溫室效應(yīng)

（Green-houseeffect)

存在于大氣中的某些痕量物質(zhì)和存在于對流層中的臭氧具有吸收太陽能在近地表面的長波輻射從而使大氣增溫的作用。

·溫室氣體

大氣中的CO2和H2O（g)——“自然溫室效應(yīng)”（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢·溫室效應(yīng)（Green-hou83短波的陽光能透過花房周圍的玻璃，室內(nèi)的長波輻射卻逃不出去。大氣也具有這種特性，我們稱之為溫室效應(yīng)短波的陽光能透過花房周圍的玻璃，室內(nèi)的長波輻射卻逃不出去。84（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢人為因素占主導(dǎo)地位

1、CO2貢獻(xiàn)率很大（>50%），每年增加1.7ppm,二氧化碳濃度增加1倍，氣溫加2-4度（280ppm-------375nm)

2、CH4年增長率為1%，甲烷主要來源于反動物、土地開發(fā)和化石燃料的使用，其分子結(jié)構(gòu)能有效的阻止紅外線的向外輻射和減弱大氣的自凈能力并對臭氧層造成破壞?？赡艹蔀榻窈鬁厥倚?yīng)的主因

（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢人為因素占主導(dǎo)地位85（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢3、OFCs類為人為產(chǎn)生排放，

每年增加5%，其中CFC-11和CFC-12危害最大，壽命65-150年。OFCs能長期在對流層中積累并會不斷向同溫層中擴(kuò)散，在這里通過光解放應(yīng)而破壞臭氧層。

（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢3、OFCs類為人為產(chǎn)生排放，每86溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)87溫室氣體的來源溫室氣體的來源88

全球變暖的危害（1）加速海平面的上升。

估計2100年，將上升0.2-1.65m。

若上升1m,尼羅河三角洲全部淹沒，使埃及的可耕地面積減少12-15%，將淹沒孟加拉國國土的11.5%。全世界500萬平方公里，占土地面積的3%，10億人處于危險中。（2）氣候變化曾導(dǎo)致生物帶和生物群落空間（緯度）分布的重大改變；

遷移，滅絕

全球變暖的危害（1）加速海平面的上升。89·全球變的危害（3）影響世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分布

若溫度升高2度，糧食產(chǎn)量下降3-17%，害蟲增加10-13%。（4）疾病增加

氣溫升高2-4度，人口死亡率也會隨之上升?！と蜃兊奈：Γ?）影響世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分布90溫室效應(yīng)的危害溫室效應(yīng)的危害91溫室氣體的危害溫室氣體的危害92（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大

“空中死神”的酸雨——泛指酸性物質(zhì)以濕沉降（雨、雪）或干沉降（酸性顆粒物）的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上。其pH值小于5.6。

1872年由英國化學(xué)家R.A.Smith提出，本世紀(jì)50年代開始研究美國、日本、瑞典、丹麥、加拿大和我國的部分地區(qū)都出現(xiàn)了酸雨和環(huán)境酸化問題，并呈現(xiàn)發(fā)展趨勢。（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大“空中死神”的酸雨——泛指酸93酸雨形成

酸雨形成94酸雨的來源酸雨的來源95酸雨的來源酸雨的來源96（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大

酸雨是大氣污染的結(jié)果

SO2和NOx在大氣或水滴中轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸所致，這兩種酸占酸雨的90%。國外雨中硫酸與硝酸的比為2：1，我國的硝酸的含量不及硫酸的1%。

我國，北方的土壤都偏堿，pH在7-8之間，南方的土壤則偏酸，pH在5-6之間。（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大酸雨是大氣污染的結(jié)果97酸雨的危害---環(huán)境的酸化：（1）水體的酸化酸雨導(dǎo)致湖泊酸性化，引起魚類減少和死亡。流域土壤中和水體底質(zhì)中的重金屬會溶解在水中毒害魚類。水體的酸化會引起水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化，耐酸的藻類和真菌將增多，而有根植物、細(xì)菌、無脊椎動物、兩棲動物則減少，并使分解速度降低，水質(zhì)惡化。

酸雨的危害---環(huán)境的酸化：（1）水體的酸化98酸雨對魚類的危害酸雨對魚類的危害992、土壤的酸化酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化而釋放大量鋁離子，形成植物可吸收的形態(tài)鋁化合物。植物長期和過量的吸收鋁，會中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的流失；改變土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤貧脊化，影響植物正常發(fā)育；酸雨還能誘發(fā)植物病蟲害，使作物減產(chǎn)。

酸雨對水稻的危害2、土壤的酸化酸雨對水稻的危害100

3、酸雨對森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響雨水中的pH從6.0降到4.0以下，可使森林的生長量減少2-7%。。3、酸雨對森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響101酸雨對森林的危害酸雨對森林的危害102酸雨對森林的危害酸雨對森林的危害1034、酸雨對建筑物和名勝古跡的損害。4、酸雨對建筑物和名勝古跡的損害。104酸雨對船只的危害酸雨對船只的危害1055、酸雨對人類有直接危害。1952年12月5-9日倫敦出現(xiàn)的酸霧有4000人死亡。1962年12月倫敦又形成了一次酸霧，在4天時間里死亡340余人。1975年6月日本東京有33000多人因高酸度蒙蒙雨使眼睛和皮膚受到了刺激。5、酸雨對人類有直接危害。106第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)

主要內(nèi)容：

生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀

環(huán)境生態(tài)學(xué)研究的任務(wù)和內(nèi)容

與相鄰學(xué)科的關(guān)系第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)主要內(nèi)容：107生物圈景觀種群群落生態(tài)系統(tǒng)個體系統(tǒng)組織器官分子細(xì)胞生態(tài)科學(xué)生物科學(xué)生命科學(xué)經(jīng)典生態(tài)學(xué)生物圈景觀種群群落生態(tài)系統(tǒng)個體系統(tǒng)組織器官分子細(xì)胞生態(tài)科學(xué)生108生態(tài)學(xué)ecology生物環(huán)境火水土木金氣個體生態(tài)學(xué)Autecology群體生態(tài)學(xué)Synecology改變創(chuàng)造種群生態(tài)學(xué)population生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)ecosystem群落生態(tài)學(xué)community個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、平衡、調(diào)節(jié)動物生態(tài)學(xué)，植物生態(tài)學(xué)，微生物生態(tài)學(xué)，魚類生態(tài)學(xué)；

陸地生態(tài)學(xué)，海洋生態(tài)學(xué)，河口生態(tài)學(xué)，淡水生態(tài)學(xué)；光氣水應(yīng)用生態(tài)學(xué)-污染生態(tài)學(xué)-人類生態(tài)學(xué)

-城市生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)ecology生物環(huán)境火水土木金氣個體生態(tài)學(xué)Autec109生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)110生態(tài)學(xué)是環(huán)境生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)。

·環(huán)境生態(tài)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的組成部分，它是應(yīng)用生態(tài)學(xué)的一個分支，是與環(huán)境科學(xué)滲透而形成的新興的邊緣學(xué)科。

·故必須先對生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀有所了解生態(tài)學(xué)是環(huán)境生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)。

·環(huán)境生態(tài)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的組成111一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀生態(tài)學(xué)——研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)

（1866年德國?？藸枺┻@里，生物包括動物、植物、微生物及人類本身，即不同的生物系統(tǒng)，而環(huán)境則指生物生活中的無機(jī)因素、生物因素和人類社會共同構(gòu)成環(huán)境系統(tǒng)。＊

研究生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)（1953年E.奧德姆）

生態(tài)學(xué)源于生物學(xué)，屬宏觀生物學(xué)范疇，其研究的中心是種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀生態(tài)學(xué)——研究生物與其生存環(huán)境112發(fā)展歷程1、奠基階段：始于16世紀(jì)文藝復(fù)興之后

第一個現(xiàn)代化學(xué)家鮑爾于1670年發(fā)表了低壓對動物效應(yīng)的實驗結(jié)果,標(biāo)志著動物生理生態(tài)學(xué)的開端’

法國布豐提出了生物物種的可變性和生物的數(shù)量動態(tài)概念;

馬爾薩斯1798年發(fā)表<<人口論>>,闡述了人口增長和食物關(guān)系的觀點;漢堡德1807年發(fā)表<<植物地理知識>>,描述了物種分布規(guī)律;達(dá)爾文1807年發(fā)表了<<物種起源>>,更系統(tǒng)的深化了對生物與環(huán)境相互關(guān)系的認(rèn)識;德國生物學(xué)家?？藸?866年對生態(tài)學(xué)予以定義;

德國斯洛德1896年提出了個體生態(tài)學(xué)和群體生態(tài)學(xué)兩個觀念;

發(fā)展歷程1132、建立初期：1890—1920年定性描述階段

在個體、種群或群落水平上闡述其變化與環(huán)境的關(guān)系。

在行為學(xué)、耐受生理學(xué)、水生生物學(xué)和生態(tài)淹替等方面開展工作。1913年，亞當(dāng)斯《動物生態(tài)學(xué)研究指南》被認(rèn)為是第一部生態(tài)學(xué)教科書。

2、建立初期：1890—1920年定性描述階段1143、發(fā)展期：

20世紀(jì)30年代起得到迅速發(fā)展，重點是對生態(tài)現(xiàn)象的解釋。對種群動態(tài)變化的研究也有了進(jìn)展。如描述種群數(shù)量變化的邏輯斯諦方程；描述有偶競爭關(guān)系的兩個種群間相互作用的洛特卡-沃爾泰勒方程。還有大量的生態(tài)學(xué)專著問世。3、發(fā)展期：1154、成熟期：1935年英國坦斯利提出“生態(tài)系統(tǒng)”這一重要科學(xué)概念，為轉(zhuǎn)折期的開始。40年代，林德曼等對生態(tài)系統(tǒng)能流的研究及內(nèi)容廣泛的生態(tài)學(xué)專著的出版，標(biāo)志著生態(tài)學(xué)進(jìn)入成熟期。

50年代新的發(fā)展時期，種群生態(tài)學(xué)的研究，德國的羅倫茲和丁伯根在行為生態(tài)學(xué)的研究方面獲得諾貝爾獎。奧德姆兄弟等人的開拓工作，對教學(xué)和科研產(chǎn)生重大影響，使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)節(jié)及各組分的相互作用機(jī)理和規(guī)律的研究、生態(tài)系統(tǒng)能量學(xué)的研究成為重點。50年代末期開始出現(xiàn)的人口、糧食、能源、資源和環(huán)境的五大問題共同促進(jìn)了生態(tài)學(xué)的迅速發(fā)展。4、成熟期：11660年代后的變化1、從描述性科學(xué)向?qū)嶒灴茖W(xué)，從定性向定量化發(fā)展2、學(xué)科之間滲透更廣泛，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大3、指導(dǎo)思想有重大變化，協(xié)同進(jìn)化的觀點把人和