環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件

第一章緒論第一章緒論環(huán)境：生物有機體周圍一切因素的總和。可分為自然環(huán)境和人工環(huán)境。

第一節(jié)環(huán)境環(huán)境：生物有機體周圍一切因素的總和。 第一節(jié)環(huán)境環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件大氣圈一、自然環(huán)境自然環(huán)境水圈巖石圈土壤圈生物圈大氣圈一、自然環(huán)境自然環(huán)境水圈巖石圈土壤圈生物圈1）大氣圈

約一千多公里厚對流層——直接構成生物氣體環(huán)境，約16km。含有生命所必需的物質，如CO2、O2等。O3層對整個地球上的生物有保護作用。1）大氣圈2）水圈

地球上所有水體的總和包括地表水、地下水、氣態(tài)水和固態(tài)水。約為地球總面積的71%，特點是淡水資源不足，分布不均勻。

水是生物所需營養(yǎng)物質的載體

2）水圈3）巖石圈

地球表層30～40km厚的地殼

巖石圈中貯藏著豐富的化學物質，是植物生長所需要的礦質營養(yǎng)的寶庫。

礦質營養(yǎng)→地下水→土壤→植物的根部3）巖石圈4）土壤圈

覆蓋在陸地表面及水層下的一層很薄的圈層

植物、動物和微生物生存的重要基礎。4）土壤圈5）生物圈

地球上有生命的圈層上限可達海平面以上10Km，下限可達海平面以下12Km。生物最密集的地方是陸地表面和水表面下各約100m的范圍。5）生物圈⒉環(huán)境的級別地球環(huán)境之下，可分為區(qū)域環(huán)境、生境、小環(huán)境和內環(huán)境等。1）區(qū)域環(huán)境

在地球表面不同地區(qū)，由于5個自然圈層互相配合的情況有較大差異，形成不同的區(qū)域環(huán)境。如：江河湖海，陸地、平原、高原等。⒉環(huán)境的級別地球環(huán)境之下，可分為區(qū)域環(huán)境、2）生境

植物的分布與生境的關系十分密切，在分布區(qū)中心，數(shù)量最多，生長最旺盛。2）生境最大限度適應性最佳分布幅度最小限度適應性全部消失逐漸減退逐漸減退全部消失N最大限度適應性最佳分布幅度最小限度適應性全部消失逐漸減退3）小環(huán)境接觸生物個體表面或個體表面不同部位的環(huán)境如植物根系周圍的土壤環(huán)境，葉片表面的大氣環(huán)境，樹冠周圍的局部環(huán)境等。3）小環(huán)境接觸生物個體表面或個體表面不同部位的環(huán)境內環(huán)境：生物有機體內部的環(huán)境。4）內環(huán)境內環(huán)境的溫度、濕度、CO2和O2的供應狀況，直接影響著細胞的功能，對細胞的生命活動非常重要。內環(huán)境：生物有機體內部的環(huán)境。4）內環(huán)境內環(huán)境的溫度、濕度、二、人工環(huán)境可分為廣義的人工環(huán)境（有人為因素在內的自然環(huán)境）和狹義的人工環(huán)境（在人工控制下的環(huán)境）。二、人工環(huán)境可分為廣義的人工環(huán)境（有人為因素在內的自然環(huán)境）一、溫室效應大氣中的CO2氣體和水蒸汽等，對太陽輻射有強烈的吸收作用，使地球溫度保持在15℃左右，這屬“自然溫室”效應。

第二節(jié)環(huán)境問題一、溫室效應大氣中的CO2氣體和水蒸汽等，對太陽輻射有強烈的環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件人類的活動引起空氣中某些成分的變化，打破原有的平衡狀態(tài)如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烴化合物、臭氧等氣體對于來自太陽的短波輻射幾乎是透明的，對于從地面射出的長波輻射強烈吸收，使地表輻射的熱量留在了大氣層內，提高了地表的溫度，稱為“溫室效應”。人類的活動引起空氣中某些成分的變化，打破原有的平衡狀態(tài)二、臭氧層破壞在大氣污染以前，臭氧水平分布狀況變化很小大氣層中如果沒有其他干擾性化學物質存在，臭氧的形成與破壞速度幾乎大致相同，只是隨太陽輻射的周期性循環(huán)而呈現(xiàn)出一定范圍內的波動。二、臭氧層破壞在大氣污染以前，臭氧水平分布狀況變化很小近幾十年來，由于環(huán)境污染，臭氧層的動態(tài)平衡遭到破壞，同溫層中臭氧濃度呈減少趨勢，地球上空出現(xiàn)臭氧空洞，且臭氧空洞還在逐年擴大。近幾十年來，由于環(huán)境污染，臭氧層的動態(tài)平衡遭到破壞，同溫層中環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件三、生物多樣性銳減生物多樣性包括： ⑴生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 ⑵物種多樣性。 ⑶遺傳多樣性。

生態(tài)系統(tǒng)多樣性最重要，它是物種和遺傳多樣性的保證。三、生物多樣性銳減生物多樣性包括：國際自然與自然資源保護聯(lián)盟（IUCN）等組織的調查表明：3500～100萬年前，平均每300年有一種鳥類滅絕從100萬年前到近代，平均每50年有一種滅絕最近300年間，平均每兩年滅絕一種進入20世紀后，每年就滅絕一種國際自然與自然資源保護聯(lián)盟（IUCN）等組織的調查表明：四、水土流失——當今世界重大的環(huán)境問題之一，對經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展構成了嚴重威脅。據(jù)統(tǒng)計，全世界目前水土流失面積達25億公頃，占全球耕地、林地和草地總面積的29%。地球上人類賴以生存的基本條件就是土壤和水分。在山區(qū)、丘陵區(qū)和風沙區(qū)，由于不利的自然因素和人類不合理的經(jīng)濟活動，造成地面的水和土離開原來的位置，流失到較低的地方，再經(jīng)過坡面、溝壑，匯集到江河河道內去，這種現(xiàn)象稱為水土流失。四、水土流失——當今世界重大的環(huán)境問題之一，對經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展水土流失的土地水土流失的土地我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一水土流失面積大，強度大；各種水土流失的形式和類型在我國都有分布。我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一水土流失的“三大損失”和“六大危害”：⑴水分損失、洪澇災害和旱災交織。⑵土壤損失導致土壤薄層化和泥砂淤積，生態(tài)災難加劇。⑶土壤養(yǎng)分損失導致土壤貧瘠化和河流鹽堿化、湖泊富營養(yǎng)化。水土流失的“三大損失”和“六大危害”：⑶土壤養(yǎng)分損失導致土五、土地沙漠化土地的沙漠化是人類面臨的最嚴重威脅之一。1988年，世界上受到沙漠化威脅的土地面積達45億公頃，占全球陸地面積的1／3，依賴這些土地為生的人占世界總人口的1／5，這些土地中有3／4已受到中等程度的退化，1／3已經(jīng)喪失了25%的生產(chǎn)力。五、土地沙漠化土地的沙漠化是人類面臨的最嚴重威脅之一。沙漠化主要發(fā)生在發(fā)展中國家在非洲，撒哈拉沙漠的南緣在最近50年中，已有6500萬公頃的土地不再適合于農(nóng)牧業(yè)，變成了荒漠。蘇丹在最近19年中，沙漠南移了約100km。印度和巴基斯坦的塔爾沙漠在最近5年中，每年以8km的速度移動，每年失去13000公頃肥沃的土地。沙漠化主要發(fā)生在發(fā)展中國家我國的沙漠化面積也在不斷增加目前已達127.68萬平方公里，占國土面積的13.3%，僅內蒙、新疆、青海三省區(qū)就有14.3萬平方公里的沙漠是1949年以后形成的。環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件沙漠化的土地沙漠化的土地六、土壤退化根本原因：土壤侵蝕常見的包括水土流失、土壤沙漠化外、地力衰退、土壤鹽堿化和沼澤化等。六、土壤退化根本原因：土壤侵蝕全球范圍內的土壤退化已威脅到生物圈的未來，對人類的生存構成威脅。據(jù)統(tǒng)計，全世界土地養(yǎng)分虧缺的面積為29.9億公頃，占陸地總面積的23%。中國的地力衰退地很嚴重，有2／3的耕地屬于中低產(chǎn)水平。從1958年至1987年的30年間，約有1億畝耕地演變?yōu)榇紊}堿地。全球范圍內的土壤退化已威脅到生物圈的未來，對人類的生存構成威七、干旱缺水全世界已有100多個國家缺水，嚴重缺水的國家已達40多個，全球60%的陸地面積淡水資源不足，20多億人飲用水緊缺。七、干旱缺水全世界已有100多個國家缺水，嚴重缺水的國家已達缺水地區(qū)的人們在取水缺水地區(qū)的人們在取水八、大氣污染和酸沉降大氣污染愈演愈烈據(jù)統(tǒng)計，全球二氧化硫的排放量1.5億噸，發(fā)達國家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氫化合物的排放量有所增加。八、大氣污染和酸沉降大氣污染愈演愈烈

酸沉降加劇廢氣、煙塵和粉塵污染了清潔的大氣，形成酸沉降。環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件酸沉降濕沉降（酸雨、酸雪、酸霧等）干沉降（氣溶膠、懸浮微粒）酸沉降濕沉降（酸雨、酸雪、酸霧等）干沉降（氣溶膠、懸浮微粒）世界三大酸沉降區(qū)北美歐洲我國西南部世界三大酸沉降區(qū)北美歐洲我國西南部酸沉降導致森林衰亡、河流和湖泊嚴重酸化據(jù)1988年的調查，歐共體40%的森林由于酸沉降發(fā)生了不同程度的衰亡。“千湖之國”的瑞典酸沉降現(xiàn)象嚴重，1800個湖泊酸化。加拿大幾乎所有的湖泊都受到了酸沉降的危害，其中14000嚴重酸化。酸沉降導致森林衰亡、河流和湖泊嚴重酸化酸沉降還會導致金屬、建筑物等腐蝕酸沉降還會導致金屬、建筑物等腐蝕環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件受酸雨影響的農(nóng)作物受酸雨影響的農(nóng)作物九、水污染水本身具有自凈能力，當進入水體的污染物質超過了水體的自凈能力時，水體會喪失其使用價值，稱為水污染。九、水污染水本身具有自凈能力，當進入水體的污染物質超過了水體水污染的主要污染源為：⑴向自然水體排放的各類廢水。⑵向自然水體直接傾倒的固體廢棄物，以及垃圾堆放場所的滲出液和淋洗雨水。⑶大氣污染地區(qū)的酸雨及其他淋洗降水。⑷大氣中有害的沉降物及水溶性氣體。⑸淋洗植被后溶入了化肥和農(nóng)藥的（降水）徑流。⑹航道中船舶的滲漏油、廢水及固體廢棄物。水污染的主要污染源為：環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件環(huán)境生態(tài)學導論(同名102)課件十、熱帶天然林消退熱帶天然林→地球的肺（調節(jié)氣候）目前，占世界森林面積45%的熱帶林遭到了嚴重破壞。1990年FAO的調查表明，熱帶林目前以每年1678萬公頃的速度消失，毀林率高達1.2%，比10年前增長了1倍。十、熱帶天然林消退熱帶天然林→地球的肺（調節(jié)氣候）一、生態(tài)學和環(huán)境生態(tài)學⒈生態(tài)學的產(chǎn)生、發(fā)展及趨勢第三節(jié)環(huán)境生態(tài)學的內容和任務一、生態(tài)學和環(huán)境生態(tài)學⒈生態(tài)學的產(chǎn)生、發(fā)展及趨勢生態(tài)學的萌芽：公元前370～285年古希臘時期，提奧夫拉斯塔(Theophrastus)在隨亞力山大東征時，從歐洲東部往東到印度的途中注意到各地植物種類分布與氣候和土壤的關系。1）生態(tài)學的產(chǎn)生生態(tài)學的萌芽：公元前370～285年古希臘時期，提奧夫拉斯塔我國有關生態(tài)學的最早描述:

《周禮·地管篇》北魏賈思勰的《齊民要術》晉朝嵇含的《南方草木狀》我國有關生態(tài)學的最早描述:明代，李時珍編纂的《本草綱目》——植物生態(tài)專著的萌芽明代，李時珍編纂的《本草綱目》生態(tài)學一詞最早由德國的海克爾(E.Haeckel,1866)在他所著《有機體普通形態(tài)學原理》一書中提出，“生態(tài)學是研究生物與環(huán)境相互關系的科學”。生態(tài)學一詞最早由德國的?？藸?E.Haeckel,1866)生態(tài)學誕生的標志：1895年，丹麥哥本哈根大學瓦爾明(E.Warming1845～1923)的《以植物生態(tài)地理為基礎的植物分布學》1898年德國辛柏爾(Schimper1856～1901)的《以生理學為基礎的植物地理分布》生態(tài)學誕生的標志：進一步推動了生態(tài)學的發(fā)展：英國的坦斯利提出了生態(tài)系統(tǒng)美國的克列門茨提出了演替和頂極美國的林德曼(Lindeman,1942)提出了食物鏈和金字塔原蘇聯(lián)的蘇卡切夫(B.H.CykaчeB,1942)提出了生物地理群落等概念進一步推動了生態(tài)學的發(fā)展：

林德曼(Lindeman)關于美國明尼蘇達州(Minesotu)泥碳湖的生物量、生物群落的營養(yǎng)關系，食物鏈能流過程的研究，把生態(tài)學從定性研究推向了定量研究，取得了生態(tài)學的劃時代進步。林德曼(Lindeman)關于美國明尼蘇達州(Min美國的奧德母(E.P.Odum)把生態(tài)學重新定義為“研究生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的科學”。美國的奧德母(E.P.Odum)把生態(tài)學重新定義為“研究生2）生態(tài)學的發(fā)展大致可分為3個階段：①發(fā)展初期

1900年以前，有關生態(tài)學的研究散見于自然本體論述。2）生態(tài)學的發(fā)展大致可分為3個階段：①發(fā)展初期1②發(fā)展時期

1900～1950年，在此時期內，生態(tài)學的定性研究進一步得到完善和系統(tǒng)化。②發(fā)展時期1900～1950年，在此時期內，生態(tài)學的③發(fā)展盛期

1950年以后，表現(xiàn)為生態(tài)學方法論從強調經(jīng)驗的歸納轉向系統(tǒng)方法，特別是表現(xiàn)在進化生態(tài)和系統(tǒng)分析的成績上。③發(fā)展盛期1950年以后，表現(xiàn)為生態(tài)學方法論從強調經(jīng)驗3）生態(tài)學的發(fā)展趨勢向微觀、宏觀和綜合三個方向發(fā)展。微觀方向，向著個體生態(tài)學、器官生態(tài)學、細胞生態(tài)學、分子生態(tài)學、基因生態(tài)學方向發(fā)展；3）生態(tài)學的發(fā)展趨勢向微觀、宏觀和綜合三個方向發(fā)展。宏觀方向，向著種群生態(tài)學、群落生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)、地球生態(tài)學、宇宙生態(tài)學方向發(fā)展；綜合方向，向著多學科、交叉學科方向發(fā)展，如城市生態(tài)學、人口生態(tài)學、經(jīng)濟生態(tài)學、化學生態(tài)學、污染生態(tài)學、環(huán)境生態(tài)學等。宏觀方向，向著種群生態(tài)學、群落生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)、地球生態(tài)學、⒉環(huán)境生態(tài)學環(huán)境生態(tài)學：研究在人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內在的變化機理、規(guī)律等，尋求受損生態(tài)系統(tǒng)恢復、重建和保護對策的科學。即運用生態(tài)學理論，闡明人與環(huán)境間的相互作用及解決環(huán)境問題的生態(tài)途徑。⒉環(huán)境生態(tài)學環(huán)境生態(tài)學：研究在人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內在的變化二、環(huán)境生態(tài)學的研究內容和任務⒈人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內在變化機理和規(guī)律2.生態(tài)系統(tǒng)受損程度的判斷⒊各類生態(tài)系統(tǒng)的功能和保護措施的研究⒋解決環(huán)境問題的生態(tài)對策二、環(huán)境生態(tài)學的研究內容和任務⒈人為干擾