第八章-地球系統(tǒng)科學(xué)-生態(tài)學(xué)-環(huán)境科學(xué)

1、2006年4月12日,1,第八章 地球系統(tǒng)科學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué),2024年3月19日星期二,2,從人類誕生以來，從未停止探索地球奧秘的步伐，但仍遠(yuǎn)不能達(dá)到預(yù)防自然災(zāi)害、消除巨大損失的目的。人類對地球的開發(fā)、利用、探索研究活動(dòng)由來已久，地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)和生態(tài)學(xué)都有悠久歷史，但這些已形成系統(tǒng)研究方法和知識(shí)體系的專門學(xué)科，已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢下的需要。鑒于地球各個(gè)圈層間復(fù)雜而微妙的相互作用，地球系統(tǒng)科學(xué)自然應(yīng)運(yùn)而生。,2024

2、年3月19日星期二,3,,從研究包括人類在內(nèi)的地球系統(tǒng)角度研究人類和地球表層關(guān)系產(chǎn)生地球系統(tǒng)科學(xué)。從環(huán)境質(zhì)量演化的角度研究人類和地球的關(guān)系及地球的變化產(chǎn)生了環(huán)境科學(xué)。從生物生存環(huán)境的角度地球的變化產(chǎn)生了生態(tài)學(xué)。研究對象一致，研究角度不同，三者研究領(lǐng)域既有交叉又有差異。,2024年3月19日星期二,4,目錄,地球系統(tǒng)科學(xué)生態(tài)學(xué)環(huán)境科學(xué),2024年3月19日星期二,5,地球系統(tǒng)科學(xué),2024年3月19日星期二,6,2024年3月1

3、9日星期二,7,2024年3月19日星期二,8,2024年3月19日星期二,9,2024年3月19日星期二,10,2024年3月19日星期二,11,2024年3月19日星期二,12,2024年3月19日星期二,13,2024年3月19日星期二,14,2024年3月19日星期二,15,2024年3月19日星期二,16,,地球系統(tǒng)科學(xué)的創(chuàng)立地球系統(tǒng)科學(xué)的研究對象及發(fā)展趨勢,2024年3月19日星期二,17,1地球系統(tǒng)科學(xué)的創(chuàng)立,地球系統(tǒng)科

4、學(xué)最早由美國國家航空與宇航管理局（NASA）1983年提出。２０世紀(jì)８０年代中期以來，地球科學(xué)發(fā)展迅猛，科學(xué)家明確提出物理過程與生物過程相互作用的觀點(diǎn)，進(jìn)而形成了“地球系統(tǒng)”思想。９０年代，這一觀點(diǎn)成為地學(xué)界共識(shí)，美、英、日等國紛紛制定相關(guān)計(jì)劃，這一學(xué)科得以確立并蓬勃發(fā)展起來。1992年美國22所大學(xué)將地球系統(tǒng)科學(xué)教育納入課程之內(nèi)；與此同時(shí)，聯(lián)合國《21世紀(jì)議程》將地球科學(xué)作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的科學(xué)基礎(chǔ)之一。,2024年3月19日星期二,

5、18,,德國聯(lián)邦政府與德國科學(xué)基金會(huì)、美國國家科學(xué)基金會(huì)相繼投入巨資，擬定了分別為期１５年和１０年的“地球工程學(xué)—地球系統(tǒng)”等大型研究計(jì)劃。,2024年3月19日星期二,19,,２００１年１月，中國科學(xué)院院長路甬祥把對“地球系統(tǒng)整體行為的集成研究”列為新世紀(jì)科學(xué)家要勇敢面對的第九大挑戰(zhàn)。２００２年１０月溫家寶同志在中國地質(zhì)學(xué)會(huì)８０周年紀(jì)念大會(huì)上講話時(shí)也強(qiáng)調(diào)，必須實(shí)現(xiàn)“傳統(tǒng)地質(zhì)工作向以‘地球系統(tǒng)科學(xué)’為核心內(nèi)容的現(xiàn)代地質(zhì)工作”的轉(zhuǎn)變。,2

6、024年3月19日星期二,20,,２００１年６月，美國地理學(xué)會(huì)和倫敦地理學(xué)會(huì)在愛丁堡市共同舉辦地球系統(tǒng)進(jìn)展全球會(huì)議，研討地球系統(tǒng)科學(xué)的復(fù)雜問題的整體解決方法。大會(huì)以“地球系統(tǒng)聯(lián)系”和“地球系統(tǒng)演化”為主題，參與者眾多，討論極其熱烈。,2024年3月19日星期二,21,,我國自然科學(xué)基金委地學(xué)部也于２００２年３月提出了２１世紀(jì)初的地球科學(xué)戰(zhàn)略重點(diǎn)，擬定了“以地球系統(tǒng)各圈層的相互作用為主線，從我國具有優(yōu)勢的前沿領(lǐng)域?qū)ふ抑鞴ツ繕?biāo)”的“十五”優(yōu)

7、先資助領(lǐng)域戰(zhàn)略。,2024年3月19日星期二,22,2地球系統(tǒng)科學(xué)的研究對象及發(fā)展趨勢,地球系統(tǒng)科學(xué)跨越一系列自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)，把地球看成一個(gè)由相互作用的地核、地幔、巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈和行星系統(tǒng)等組成部分構(gòu)成的統(tǒng)一系統(tǒng)，重點(diǎn)研究各組成部分之間的相互作用，以解釋地球的動(dòng)力、演化和全球變化。全面探討全球變化中人類活動(dòng)的作用，提高地球系統(tǒng)的生命承載能力。,2024年3月19日星期二,23,2024年3月19日星期二,24,,太陽系

8、的行星可分為兩類。水星、金星、地球和火星離太陽較近，稱為內(nèi)行星；木星、土星、天王星、海王星、冥王星離太陽較遠(yuǎn)，稱為外行星。內(nèi)行星密度大、體積小，又稱為小行星；外行星密度小、體積大，又稱為大行星。,2024年3月19日星期二,25,,該學(xué)科以對整個(gè)地球系統(tǒng)的過去、現(xiàn)今及未來行為的深入了解為目標(biāo)。在實(shí)踐中，我們常常構(gòu)建地球系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的簡化模式，以便于檢驗(yàn)?zāi)撤N時(shí)間尺度的過程或解決某些特定問題。例如，對天氣系統(tǒng)或板塊構(gòu)造學(xué)進(jìn)行簡要圖示，通過分析

9、其中各種相互作用和過程，加以定量表示，用于檢驗(yàn)已有理論、分析之前現(xiàn)象乃至預(yù)測地球環(huán)境的未來變化。,2024年3月19日星期二,26,,地球系統(tǒng)科學(xué)中時(shí)間尺度是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。對地球上的生物存在威脅的諸如氣候變化、大氣成份變化，土地覆蓋變化等，10年到100年的時(shí)間尺度尤為重要。由于方法的限制，傳統(tǒng)的地質(zhì)、海洋、地理科學(xué)只能基于長時(shí)間尺度或定時(shí)預(yù)測。雖然，水文、氣象基于物理客觀規(guī)律，但是，也只能實(shí)現(xiàn)以天、旬為時(shí)間尺度的預(yù)測。上述兩類時(shí)間尺度

10、的研究均未能建立走時(shí)間尺度為50年的理論體系；而生物過程的時(shí)間尺度既可以放大，也可以縮小，其時(shí)間尺度必須基于地球系統(tǒng)科學(xué)。,2024年3月19日星期二,27,研究對象,大氣圈水 圈巖石圈生物圈 主要研究組成的地球表層系統(tǒng)，探討各個(gè)圈層相互作用的體制，分析人類活動(dòng)引起的生態(tài)環(huán)境變化，提高地球系統(tǒng)的生命承載能力。,2024年3月19日星期二,28,地球科學(xué)框架,固體地球科學(xué)：地質(zhì)學(xué)，地球物理學(xué)，地球化學(xué)，大地測量學(xué)大氣科

11、學(xué)：大氣物理，大氣化學(xué)，大氣動(dòng)力學(xué)海洋科學(xué)土壤科學(xué)環(huán)境科學(xué),2024年3月19日星期二,29,C.S.H,Composition(組成):巖石學(xué).礦物學(xué).地球化學(xué).同位素地球化學(xué).Structure(構(gòu)造)：地球物理學(xué).構(gòu)造地質(zhì)學(xué).全球構(gòu)造.History(歷史)：地史學(xué).古生物學(xué).全球變化.,2024年3月19日星期二,30,應(yīng)用,礦床學(xué)工程地質(zhì)學(xué)地震地質(zhì)學(xué)環(huán)境地質(zhì)學(xué),2024年3月19日星期二,31,發(fā)展趨勢,全球變

12、化區(qū)域模型宏觀調(diào)控信息系統(tǒng),2024年3月19日星期二,32,,全球化趨勢： GIS 數(shù)字地球 觀測網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)共享 層圈無國界 相互關(guān)聯(lián)的整體系統(tǒng),2024年3月19日星期二,33,多學(xué)科跨部門的綜合研究：國際性研究計(jì)劃 世界氣候研究計(jì)劃（WCRP） 國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）

13、 全球環(huán)境變化的人類因素計(jì)劃（HDP） 國際巖石圈計(jì)劃（ILP） 深海鉆探計(jì)劃/大洋鉆探計(jì)劃（DSDP/ODP） 全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究（GLOBEC） 世界大洋環(huán)流實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（WOCE）,2024年3月19日星期二,34,學(xué)科之間的交叉:2.7K,質(zhì)子加速器 界面過程的研究:Sr/Ba,海-氣交換，水巖，冰上、冰下,2024年3月19

14、日星期二,35,,研究功能－社會(huì)服務(wù)（研究功能的動(dòng)力）:找礦，社會(huì)型，環(huán)境型，氣象計(jì)劃關(guān)鍵區(qū)域：南北極，青藏高原，黃土高原，洋脊，地幔熱柱，大陸架和大陸內(nèi)部的碰撞帶典型現(xiàn)象：厄爾尼諾，酸雨，臭氧空洞，海平面變化，洋底錳結(jié)核，黃土，溫室效應(yīng) CO2 280-353ppm (1800-1990) N2O 285-315ppbv (1800-1999)

15、 CH4 0.7-1.72ppm (1800-1990),2024年3月19日星期二,36,從數(shù)值模擬向預(yù)測發(fā)展高新技術(shù)的應(yīng)用: 遙感，深部探測非線性應(yīng)用：0.618在地學(xué)上的局限性微觀地球科學(xué)：電鏡，隧道電子顯微鏡，分子生物學(xué)，納米科學(xué)，同步輻射加速器，質(zhì)子加速器。 地球科學(xué)的革命——板塊構(gòu)造有待微觀地球科學(xué)的發(fā)展：分子古生物學(xué)，結(jié)構(gòu)礦物學(xué)，納米環(huán)境地球化學(xué)，元素和同位素地球化學(xué)等。,2

16、024年3月19日星期二,37,,行星科學(xué)，月球地質(zhì)學(xué)與空間發(fā)展計(jì)劃協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系：環(huán)境地質(zhì)，環(huán)境地球化學(xué)，環(huán)境工程地質(zhì) 三門峽大壩的警示作用 15.3億噸（1960），淹地25萬頃，50億噸（1962）黃萬里 ----小人物：溫善章（1956） 758事件 板橋.石漫灘水庫.6億m3,2024年3月19日星期二,38,優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域--極地科學(xué),海平面變化；氣候與生態(tài)演變；人類活動(dòng)污染記錄

17、南極地質(zhì)狀況與礦產(chǎn)探查北極研究,2024年3月19日星期二,39,3地球科學(xué)探索,,2024年3月19日星期二,40,生態(tài)學(xué),生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用的機(jī)理，規(guī)律的科學(xué)。生態(tài)學(xué)的英文名稱是ecology，由兩個(gè)希臘詞根構(gòu)成：likos(房子)、ologs（科學(xué)）。 生命系統(tǒng)包括動(dòng)物，植物，微生物。,2024年3月19日星期二,41,,生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢,2024年3月19日星期

18、二,42,1生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,古希臘 亞歷士多德古中國 賈思勰法國 布豐1798年 馬爾薩斯 《人口論》1895年 達(dá)爾文 《物種起源》,2024年3月19日星期二,43,,1869年，?？藸柺紫忍岢錾鷳B(tài)學(xué)的概念。1935年坦斯勒提出“生態(tài)系統(tǒng)”概念。1942年林德曼提出食物鏈和金字塔營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（進(jìn)入任何一個(gè)營養(yǎng)級的物質(zhì)和能量只有一部分轉(zhuǎn)移到次一級生物即十分之一定律），確立了

19、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)理論，為現(xiàn)代生態(tài)學(xué)奠定了基礎(chǔ)。,2024年3月19日星期二,44,,一塊農(nóng)田是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，一片草原是草原生態(tài)系統(tǒng)，一片森林是森林生態(tài)系統(tǒng)，這些不同的生態(tài)系統(tǒng)在組成成分上的共同之處是什么呢？我們不妨把它們分解開，不同的生態(tài)系統(tǒng)都由非生物部分與生物部分組成。,2024年3月19日星期二,45,,非生物部分是生命支持系統(tǒng)，即非生物環(huán)境部分，主要由氣候與土壤組成。氣候包括光照、溫度、水、風(fēng)、太陽能等，而土壤包括土壤水

20、、無機(jī)鹽、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。,2024年3月19日星期二,46,,生物部分，按照其在生態(tài)系統(tǒng)中的功能與特征，可分為三部分：生產(chǎn)者、分解者、消費(fèi)者。生產(chǎn)者，在草原，是草原植物，在森林是喬木、灌木與草本植物，而在農(nóng)田則是各種不同的農(nóng)作物。消費(fèi)者不能直接利用太陽能，只能以植物或者動(dòng)物為食。分解者則是微生物與土壤動(dòng)物，它們使死亡的有機(jī)體分解，釋放出能量和簡單的無機(jī)物，使之再為植物利用。,2024年3月19日星期二,47,2生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容,

21、1、生態(tài)系統(tǒng)中群規(guī)模的調(diào)控。最有影響的兩種群相互作用的方程是Nixholson-Bailey模型：Nt+1=λNtexp(-aPt)Pt+1=Nt[1- exp(-a)]λ是寄主種群的凈增長率，Nt、Pt分別是第ｔ代的寄主和寄生物種群密度。,2024年3月19日星期二,48,,2、生物生產(chǎn)力的管理。通過改善光合作用的程度，提高不同營養(yǎng)級生物產(chǎn)品利用效益。3、人工生物群落的穩(wěn)定性。世界自然保護(hù)大綱的三大目標(biāo)是：保護(hù)生態(tài)過程和生命支

22、持系統(tǒng)；保護(hù)遺傳基因多樣性；保護(hù)現(xiàn)有物種，促進(jìn)生物資源的永續(xù)利用。4、生態(tài)指標(biāo)體系。建立生態(tài)定位站和數(shù)據(jù)庫。動(dòng)態(tài)監(jiān)測物種變化，及時(shí)提出預(yù)報(bào)。,2024年3月19日星期二,49,3生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢,學(xué)科滲透，如教育生態(tài)系統(tǒng)致力于生物圈功能研究為可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ),2024年3月19日星期二,50,4生態(tài)平衡及分類,所謂生態(tài)平衡就是指生態(tài)系統(tǒng)各組成部分的內(nèi)部或相互之間，在長期的發(fā)展演化過程中，通過相互制約、轉(zhuǎn)化、補(bǔ)償、交換及適應(yīng)而

23、建立起來的一種相互協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。,2024年3月19日星期二,51,,達(dá)到生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)相應(yīng)地也就達(dá)到了相對穩(wěn)定的階段，這種生態(tài)系統(tǒng)的生物量相對最大，生產(chǎn)力也最高，因而自我調(diào)節(jié)能力也就更強(qiáng)一些。生物系統(tǒng)的循環(huán)應(yīng)是無“廢物”生產(chǎn)過程。相反的，如果生態(tài)系統(tǒng)不平衡，或者受到人為的干擾，那么其生產(chǎn)力和自我調(diào)節(jié)的能力也就會(huì)受到嚴(yán)重的削弱。,2024年3月19日星期二,52,,另一方面，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力或生存能力也就

24、愈強(qiáng)；而生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈簡單的，其自我生存能力則就愈弱，愈容易受到干擾和破壞。而且，一旦遭到破壞，因?yàn)槠渥晕倚迯?fù)能力很差，所以恢復(fù)起來也是相當(dāng)困難的，兩極的生態(tài)系統(tǒng)就是如此。,2024年3月19日星期二,53,分類,實(shí)際上，所謂的生態(tài)平衡首先是指環(huán)境與生態(tài)之間的平衡，即自然界與生命世界之間的平衡。,2024年3月19日星期二,54,,這是生命之所以能夠存在的基礎(chǔ)，也是生態(tài)平衡的關(guān)鍵。因?yàn)?，如果生命不能適應(yīng)它所賴以生存的環(huán)境，則就不可能

25、生存下去，當(dāng)然也就沒有什么平衡可言。所以，在這個(gè)平衡當(dāng)中，自然界的變化是主動(dòng)的，生物界的演化則是被動(dòng)的。當(dāng)然，自然界也必須給生物世界提供最基本的條件,2024年3月19日星期二,55,,生態(tài)平衡的第二個(gè)層次，或稱次級平衡，則是生物界內(nèi)部的平衡，或者說是生物鏈的平衡，即動(dòng)物、植物和微生物之間總體的平衡。 這種平衡是生物界長期演化的結(jié)果，因此相對來說是比較穩(wěn)固的。也就是說，有動(dòng)物的地方就會(huì)有植物，有植物的地方也必然會(huì)有微生物，反之亦然。,

26、2024年3月19日星期二,56,,生態(tài)平衡的第三個(gè)層次，或者叫做第三級平衡，則是食物鏈的平衡。 這是最奇妙、最復(fù)雜，也是最令人關(guān)注的。人們通常所談?wù)摰纳鷳B(tài)平衡，往往都是從這種意義上而言的。過去，人類并沒有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，以為各類生物間都是各自為戰(zhàn)，風(fēng)馬牛不相及?，F(xiàn)在看來，這是大錯(cuò)而特錯(cuò)了，各類生物之間不僅密切相關(guān)，而且形成了一個(gè)整體，往往是動(dòng)一發(fā)而牽全局。,2024年3月19日星期二,57,樹、鳥和昆蟲,例如，樹、鳥和昆蟲之間就是如此

27、，果樹需要昆蟲來傳播花粉，昆蟲則以樹葉為食，但如果昆蟲繁殖過多，樹木就會(huì)枯死，昆蟲也便失去了生存的基礎(chǔ)，于是便有鳥類出來調(diào)節(jié)，鳥類捕食昆蟲，而樹木則為鳥類提供了棲息之地，三者形成了一個(gè)小小的生態(tài)系統(tǒng)，是缺一不可的。如果消滅了昆蟲，鳥類就會(huì)挨餓；而如果捕殺了鳥類，昆蟲就會(huì)成災(zāi)；當(dāng)然，如果把森林砍光，鳥類和昆蟲就都會(huì)失去生存的基礎(chǔ)。因此，人類認(rèn)識(shí)到生物之間的聯(lián)系實(shí)在是一大進(jìn)步，因?yàn)檫@不僅有利于保護(hù)生物界，而且更有利于人類自己。,2024年3

28、月19日星期二,58,,若就空間范圍而言，生態(tài)平衡又可分為全球平衡和局部平衡。全球范圍的生態(tài)平衡首先是指生命世界與生存環(huán)境之間的平衡。如上所述，地球上正因?yàn)橛辛怂?、空氣（特別是二氧化碳和氧氣），有了臭氧層濾去了陽光中有害于生物的紫外線等這些基本條件之后，地球上的生物才有可能生存和繁衍下去。但是，由于地球上的自然狀況并不均一，各個(gè)地區(qū)的生物種類并不相同，所以生態(tài)平衡也必然帶有區(qū)域性的明顯特色。,2024年3月19日星期二,59,,到底

29、是自然界、人類、還是上帝控制自然界的生態(tài)平衡呢？當(dāng)然，能夠控制自然界生態(tài)平衡的首先是大自然。因?yàn)?，早在人類出現(xiàn)之前幾十億年，地球上的生態(tài)平衡就已經(jīng)存在了。并且所謂的生態(tài)平衡只是相對而言，而不平衡才是絕對的。,2024年3月19日星期二,60,人為破壞生態(tài)平衡,人類出現(xiàn)之前，地球上的生態(tài)平衡完全是由自然規(guī)律加以調(diào)節(jié)的，因而是和諧的。但人類出現(xiàn)之后，隨著人口的增加和能力的增長，對自然界的影響和破壞也就愈來愈大，溫室效應(yīng)和臭氧層的破壞則是最

30、好的例子。而對于這樣一些變化，大自然是無能為力去修復(fù)的，大自然能不讓人們坐飛機(jī)嗎？大自然能不讓人們用冰箱嗎？都是不可能的。那么，對于人類的活動(dòng)，大自然是否就完全無能為力了呢？當(dāng)然也不是，例如，海平面上升，皮膚癌增加等，則是大自然對人類的報(bào)復(fù)。,2024年3月19日星期二,61,人與兔子之間的戰(zhàn)爭,有人僅因好奇，而把兔子引進(jìn)澳洲，因?yàn)闆]有天敵，結(jié)果泛濫成災(zāi)，給那里的草原造成了極大的破壞，其數(shù)量仍在急劇增加，以至于當(dāng)局不得不出動(dòng)飛機(jī)去捕殺，

31、掀起了一場人與兔子之間的戰(zhàn)爭，卻仍然控制不了局勢。,2024年3月19日星期二,62,麻雀“四害”之一,更加可怕的是，人類往往以自己的好惡來評判生物界的是非曲直，例如，將鳥類簡單地分成益鳥和害鳥，將蟲類簡單地分成益蟲和害蟲等。例如，麻雀僅僅因?yàn)橥党粤藥琢＜Z食，就被打成了“反革命”，成為“四害”之一，而恰恰相反，麻雀主要的食物是蟲子，是生態(tài)平衡的重要一環(huán)。,2024年3月19日星期二,63,獸類,而對于獸類中的弱者，如食草動(dòng)物，寄于滿腔同

32、情，而對那些強(qiáng)者，如食肉動(dòng)物，則給以詬罵。但實(shí)際上，生物界并沒有出身貴賤之分，它們只是分工不同，都是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)而已。當(dāng)然，人類也并不總是那樣的秉公辦事，鐵面無私，往往還是有點(diǎn)恃強(qiáng)凌弱之嫌的。例如，對于獅子和老虎等特別強(qiáng)大者，反視其為崇拜的對象，奉它們?yōu)闄?quán)力的化身，只是對于那些強(qiáng)者中的弱者，例如豺狼和狐貍之類，則批判得特別嚴(yán)厲。,2024年3月19日星期二,64,挪威政府雷鳥保護(hù)計(jì)劃,挪威政府為了保護(hù)有重要狩獵價(jià)值的雷鳥

33、，便采用重獎(jiǎng)的辦法，鼓勵(lì)人們大量地捕殺雷鳥的天敵，如各種猛禽和狐貍之類，以為這樣便可促進(jìn)雷鳥大量繁殖。然而，結(jié)果卻適得其反，由于大量天敵被捕殺，導(dǎo)致雷鳥中的球蟲病及其他疾病急劇增加，致使大批雷鳥相繼死去，數(shù)量明顯下降了。這有力地表明，生命的世界是一個(gè)整體，強(qiáng)者和弱者之間，或者說捕食者和被捕食者之間，在長期進(jìn)化的過程中已經(jīng)發(fā)展成一種互相依賴、缺一不可的關(guān)系，這是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。,2024年3月19日星期二,65,令人迷惑不解的自然界

34、,自然界中還有更加令人迷惑不解的現(xiàn)象。例如，當(dāng)某種生物繁殖得過快，其數(shù)量超過周圍環(huán)境的承受能力時(shí)，就會(huì)自動(dòng)地減少自己的數(shù)量，如旅鼠自殺和北極狐貍的“瘋舞病”。相反的事例也屢見不鮮，例如鯨魚，當(dāng)它們的數(shù)量明顯減少時(shí)，則會(huì)自動(dòng)地提前性成熟的時(shí)間，并且其受孕率也明顯地提高了。也就是說，它們會(huì)自動(dòng)提前結(jié)婚，而且盡量地多生孩子。如此等等，所有這些現(xiàn)象，都不是用一般的自然規(guī)律所能解釋的，而是似乎有一種超自然的力量在主宰著一切，于是便會(huì)令人想到上帝。

35、,2024年3月19日星期二,66,其他,森林生態(tài)學(xué) 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的歷程和成績 中國的水資源狀況 中國濕地利用,2024年3月19日星期二,67,環(huán)境科學(xué),環(huán)境是指與人類密切相關(guān)的影響人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)的各種自然力量和作用的總和。國際環(huán)境教育界提出了新穎而科學(xué)的"環(huán)境定義"，主要有兩要點(diǎn)：　　1）人以外的一切就是環(huán)境；　　2）每個(gè)人都是他人環(huán)境的組成部分。環(huán)境科學(xué)把人類的環(huán)境分為兩大方面：　　自然環(huán)

36、境：主要包括，大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境；　　社會(huì)環(huán)境：主要包括，居住環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、文化環(huán)境和交通環(huán)境。,2024年3月19日星期二,68,,環(huán)境科學(xué)研究人類活動(dòng)對自然界的影響，力圖發(fā)現(xiàn)由人的活動(dòng)給地球環(huán)境帶來的各種干擾、危害和負(fù)擔(dān)，并研究人類如何能解決這些問題?；趯Φ厍虻淖匀粻顩r和自然規(guī)律的研究，環(huán)境科學(xué)向人們提供如何能盡量保護(hù)自然、又能使人類得到發(fā)展的科學(xué)理論和指導(dǎo)原則。,2024年3月19日星期二,69

37、,,目前已在世界環(huán)境科學(xué)界達(dá)成共識(shí)的原則是：人類要在尊重自然的基礎(chǔ)上，來提高自己的生活質(zhì)量，只有這樣，人類才能與自己生存的星球共存。把地球作為一個(gè)有生命的整體來進(jìn)行研究，開始一次全新的工業(yè)革命，讓人與地球生命系統(tǒng)的和諧關(guān)系成為21世紀(jì)的主宰，是近年來環(huán)境科學(xué)發(fā)展的重要飛越。環(huán)境是一種“公共財(cái)產(chǎn)”。,2024年3月19日星期二,70,,環(huán)境問題和環(huán)境科學(xué)的產(chǎn)生環(huán)境科學(xué)的研究內(nèi)容,2024年3月19日星期二,71,1環(huán)境問題和環(huán)境科學(xué)的

38、產(chǎn)生,環(huán)境問題早在遠(yuǎn)古時(shí)代就存在，并且古人用相應(yīng)的簡單措施對付。但由于古代世界人口數(shù)量有限，生產(chǎn)規(guī)模小消費(fèi)小，環(huán)境問題沒有成為人類生活的重大問題。工業(yè)化后，隨著生產(chǎn)力的提高也帶來了環(huán)境污染。,2024年3月19日星期二,72,世界著名的“八大公害事件,,2024年3月19日星期二,73,1,比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件:1930年12月1-5日，比利時(shí)馬斯河谷工業(yè)區(qū)內(nèi)13個(gè)工廠排放的大量煙霧彌漫在河谷上空無法擴(kuò)散，使河谷工業(yè)區(qū)有上千人發(fā)生胸

39、疼、咳嗽、流淚、咽痛、呼吸困難等，一周內(nèi)有60多人死亡，許多家畜也紛紛死去.,2024年3月19日星期二,74,2,美國多諾拉煙霧事件:1948年10月26-31日，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)持續(xù)霧天，工廠排放的煙霧被封鎖在山谷中，使6000人突然發(fā)生眼痛、咽喉痛、流鼻涕、頭痛、胸悶等不適，其中20人很快死亡。這次煙霧事件主要由二氧化硫等有毒有害物質(zhì)和金屬微粒附著在懸浮顆粒物上。,2024年3月19日星期二,75,3,倫敦?zé)熿F事件:195

40、2年12月5-8日,倫敦城市上空高壓，大霧籠罩，連日無風(fēng)。而當(dāng)時(shí)正值冬季大量燃煤取暖期，煤煙粉塵和濕氣積聚在大氣中，使許多城市居民都感到呼吸困難、眼睛刺痛，僅四天時(shí)間內(nèi)死亡了4000多人，在之后的兩個(gè)月時(shí)間內(nèi)，又有8000人陸續(xù)死亡。這是20世紀(jì)世界上最大的由燃煤引發(fā)的城市煙霧事件。,2024年3月19日星期二,76,4,美國洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件：從20世紀(jì)40年代起，已擁有大量汽車的美國洛杉磯城上空開始出現(xiàn)由光化學(xué)煙霧造成的黃色煙幕。

41、它刺激人的眼睛、灼傷喉嚨和肺部、引起胸悶等，還使植物大面積受害，松林枯死，柑橘減產(chǎn)。1955年，洛杉磯因光化學(xué)煙霧引起的呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的人數(shù)達(dá)到400多人，這是最早出現(xiàn)的由汽車尾氣造成的大氣污染事件。,2024年3月19日星期二,77,5,日本水俁病事件：從1949年起，位于日本熊本縣水俁鎮(zhèn)的日本氮肥公司開始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造過程要使用含汞（Hg）的催化劑，大量的汞便隨著工廠未經(jīng)處理的廢水被排放到了水俁灣。1954年，水俁

42、灣開始出現(xiàn)一種病因不明的怪病，叫"水俁病"，患病的是貓和人，癥狀是步態(tài)不穩(wěn)、抽搐、手足變形、神經(jīng)失常、身體彎弓高叫，直至死亡。,2024年3月19日星期二,78,6,日本富山骨痛病事件：19世紀(jì)80年代，日本富山縣平原神通川上游的神岡礦山實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化經(jīng)營，。然而在采礦過程及堆積的礦渣中產(chǎn)生的含有鎘等重金屬的廢水卻直接長期流入周圍的環(huán)境中，在當(dāng)?shù)氐乃锿寥?、河流底泥中產(chǎn)生了鎘等重金屬的沉淀堆積。鎘通過稻米進(jìn)入人體，首先引

43、起腎臟障礙，逐漸導(dǎo)致軟骨癥，婦女得上一種渾身劇烈疼痛的病，叫骨痛病，重者全身多處骨折，在痛苦中死亡。從1931年到1968年，神通川平原地區(qū)被確診患此病的人數(shù)為258人，其中死亡128人。,2024年3月19日星期二,79,7,日本四日市哮喘病事件：1955年日本第一座石油化工聯(lián)合企業(yè)在四日市上馬，1958年在四日市海灣打的魚開始出現(xiàn)有難聞的石油氣味，使當(dāng)?shù)睾．a(chǎn)品的捕撈開始下降。1959年由昭石石油公司投資186億日元的四日市煉油廠開始

44、投產(chǎn)，四日市很快發(fā)展成為"石油聯(lián)合企業(yè)城"。然而，石油冶煉產(chǎn)生的廢氣使當(dāng)?shù)靥炜战K年煙霧彌漫，煙霧厚達(dá)500米，其中漂浮著多種有毒有害氣體和金屬粉塵，很多人出現(xiàn)頭疼、咽喉疼、眼睛疼、嘔吐等不適。從1960年起，當(dāng)?shù)鼗枷〉娜藬?shù)激增，一些哮喘病患者病甚至因不堪忍受疾病的折磨而自殺。到1979年10月底，當(dāng)?shù)卮_認(rèn)患有大氣污染性疾病的患者人數(shù)達(dá)775491人，典型的呼吸系統(tǒng)疾病有：支氣管炎、哮喘、肺氣腫、肺癌。,2024年

45、3月19日星期二,80,8,日本米糠油事件：1968年日本九州愛知縣一個(gè)食用油廠在生產(chǎn)米糠油時(shí)，因管理不善，操作失誤，致使米糠油中混入了在脫臭工藝中使用的熱載體多氯聯(lián)苯，造成食物油污染。因食用被多氯聯(lián)苯污染的食物而得病的人，初期癥狀是皮疹、指甲發(fā)黑、皮膚色素沉著、眼結(jié)膜充血，后期癥狀轉(zhuǎn)為肝功能下降、全身肌肉疼痛等，重者會(huì)發(fā)生急性肝壞死、肝昏迷，以至死亡。1978年，確診患者人數(shù)累計(jì)達(dá)1684人。,2024年3月19日星期二,81,六大污

46、染事故,在20世紀(jì)，世界上最聞名的"六大污染事故",2024年3月19日星期二,82,1,意大利塞維索化學(xué)污染事故　1976年7月意大利塞維索一家化工廠爆炸，劇毒化學(xué)品二惡英擴(kuò)散，使許多人中毒。事隔多年后，當(dāng)?shù)鼐用竦幕蝺撼錾蚀鬄樵黾印?2024年3月19日星期二,83,2,美國三里島核電站泄漏事故　1979年3月，美國賓夕法尼亞州三里島核電站反應(yīng)堆元件受損，放射性裂變物質(zhì)泄漏，使周圍50英里以內(nèi)約200萬人口處在

47、極度不安之中，人們停工停課，紛紛撤離，一片混亂。,2024年3月19日星期二,84,3,墨西哥液化氣爆炸事件　1984年11月，墨西哥城郊石油公司液化氣站54座氣儲(chǔ)罐幾乎全部爆炸起火，對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重危害，死亡上千人，50萬居民逃難。,2024年3月19日星期二,85,4,印度博帕爾毒氣泄漏事故　1984年12月，美國聯(lián)合碳化物公司設(shè)在印度博帕爾市的農(nóng)藥廠劇毒氣體外泄，使2500人死亡，20萬人受害，其中5萬人可能雙目失明。,2024

48、年3月19日星期二,86,5,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故　1986年4月，前蘇聯(lián)基鋪地區(qū)切爾諾貝利核電站4號反應(yīng)堆爆炸起火，放射性物質(zhì)外泄，上萬人受到傷害，也造成了其他國家遭受放射性塵埃的污染，中國的北京上空也檢測到這樣的塵埃。,2024年3月19日星期二,87,6,德國萊茵河污染事故　1986年11月，瑞士巴塞爾桑多茲化學(xué)公司的倉庫起火，大量有毒化學(xué)品隨滅火用水流進(jìn)萊茵河，使靠近事故地段河流生物絕跡，成為死河。100英里處鰻魚和大多數(shù)

49、魚類死亡，300英里處的井水不能飲用，德國和荷蘭居民被迫定量供水，使幾十年德國為治理萊茵河投資的210億美元付諸東流。,2024年3月19日星期二,88,卡爾遜《寂靜的春天》,1962年，美國女海洋生物學(xué)家卡爾遜《寂靜的春天》一書在美國波士頓出版后，引起全球性轟動(dòng)，激起了環(huán)境運(yùn)動(dòng)的高潮。世界第一部環(huán)境科學(xué)研究力作。,2024年3月19日星期二,89,《增長的極限》,1968年4月，來自意大利、瑞士、德國、日本、土耳其、印度、伊朗等國家

50、的30位專家在意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家貝切伊的倡導(dǎo)下，聚會(huì)于世界上最古老的林賽羅馬科學(xué)院成立了一個(gè)非政府之間交流的國際性組織——羅馬俱樂部。1972年羅馬俱樂部發(fā)表了第一份研究報(bào)告《增長的極限》建立了“零增長模型”。提出了只有停止人口增長，經(jīng)濟(jì)發(fā)展才能維持生態(tài)平衡。,2024年3月19日星期二,90,2環(huán)境科學(xué)的研究內(nèi)容,全球范圍內(nèi)自然環(huán)境的演化規(guī)律人類活動(dòng)和自然環(huán)境的關(guān)系環(huán)境變化對人類生存的影響區(qū)域環(huán)境法律綜合防治技術(shù)對自然系統(tǒng)的研究,

51、2024年3月19日星期二,91,3其他,,2024年3月19日星期二,92,中國環(huán)境事件,重慶兩次井噴事件酸雨事件沙塵暴事件三門峽水電站與2002渭南洪水泥石流事件黃淮河流污染事件……,2024年3月19日星期二,93,影響環(huán)境問題的主要因素,康芒納把影響環(huán)境問題的主要因素分三類：①人口②經(jīng)濟(jì)③技術(shù)。污染物排放量增長率=人口增長率×人均產(chǎn)量增長率×單位產(chǎn)量污染物排放量增長率,2024年3月19日星期二

52、,94,世界環(huán)境戰(zhàn)略,推動(dòng)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境的關(guān)系。實(shí)行以保護(hù)資源為核心的環(huán)境管理。減少資源流失，減少資源流失形成的污染。控制人口增長，減輕環(huán)境的生態(tài)壓力。還要提高人口素質(zhì)，讓人們自覺保護(hù)環(huán)境。依靠科學(xué)技術(shù)，搞好環(huán)境治理加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的國際合作,2024年3月19日星期二,95,中國的環(huán)境保護(hù)工作,1992年第二次世界人類環(huán)境會(huì)議以后，中國政府制定了環(huán)境保護(hù)的十大政策：1〕實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；2〕采取有效

53、措施，防治工業(yè)污染；3〕深入開展城市環(huán)境綜合整治，認(rèn)真治理城市"四害"（煙塵、污水、廢物和噪音）4）提高能源利用效率，改善能源結(jié)構(gòu)；,2024年3月19日星期二,96,,5）推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)，堅(jiān)持不懈地植樹造林，切實(shí)加強(qiáng)生物多樣性的保護(hù)；6）大力推廣科技進(jìn)步，加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)研究，積極發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)；7）運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段保護(hù)環(huán)境8）加強(qiáng)環(huán)境教育，不斷提高全民族的環(huán)境意識(shí)；9）健全環(huán)境法制，強(qiáng)化環(huán)境管理；10）參照國際