第14章--應(yīng)用生態(tài)學(xué)

1、--連接生態(tài)學(xué)與各門類生物生產(chǎn)領(lǐng)域和人類生活環(huán)境與生活質(zhì)量領(lǐng)域的橋梁和紐帶.,第14章 應(yīng)用生態(tài)學(xué),,14.1 應(yīng)用生態(tài)學(xué)概述,生態(tài)學(xué)是關(guān)于生物與環(huán)境——包括非生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)問(wèn)，而人類是地球上生物環(huán)境中重要的一分子，自然環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)。作為連接生態(tài)學(xué)與各門類生物生產(chǎn)領(lǐng)域和人類生活環(huán)境與生活質(zhì)量領(lǐng)域的橋梁和紐帶的應(yīng)用生態(tài)學(xué)，一直受到人們的重視，與基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)平行地發(fā)展著。,經(jīng)典應(yīng)用生態(tài)學(xué)：主要屬于與生物資源的開發(fā)、利

2、用和管理有關(guān)的個(gè)體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)水平的發(fā)展。近20年來(lái)，應(yīng)用生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)：一是經(jīng)典的農(nóng)、林、牧、漁等各業(yè)的應(yīng)用生態(tài)學(xué)由個(gè)體和種群的水平向群落和生態(tài)系統(tǒng)水平的深度發(fā)展；二是全球變化（如環(huán)境污染加劇、全球氣候變暖和臭氧空洞出現(xiàn)、大片土地沙漠化、大量生物多樣性喪失及生態(tài)平衡失調(diào)，以及由以上原因?qū)е碌淖匀粸?zāi)害頻繁，癌癥死亡增加等問(wèn)題）；三是人對(duì)自然界的控制管理的宏觀發(fā)展（如人類所面臨的人口、食物保障、物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性、能源、

3、工業(yè)和城市問(wèn)題6個(gè)方面的挑戰(zhàn)）。應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)已集中在可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)用生態(tài)學(xué)發(fā)展趨勢(shì),可持續(xù)發(fā)展的總目標(biāo)觸發(fā)了一些新的應(yīng)用生態(tài)學(xué)分支的誕生與發(fā)展，如污染生態(tài)學(xué)、生態(tài)工程學(xué)、人類生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)等。任何運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理和方法，有效的管理生態(tài)系統(tǒng)，謀求人類及其周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，以獲得人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展及最大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益將是新世紀(jì)的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，《可持續(xù)的生物圈建議書》（SBI）是這一思想的代表。SBI反映應(yīng)用生態(tài)學(xué)面

4、臨的重大問(wèn)題有：應(yīng)付全球環(huán)境變化的挑戰(zhàn)；系統(tǒng)變化的生態(tài)模型、模擬及趨勢(shì)預(yù)測(cè)；自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)結(jié)合，以解決自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展；以及自然保護(hù)與開發(fā)的結(jié)合等等。,應(yīng)用生態(tài)學(xué)發(fā)展趨勢(shì),14.1 應(yīng)用生態(tài)學(xué)簡(jiǎn)述,（1）應(yīng)用生態(tài)學(xué)的定義理論生態(tài)學(xué)：研究生命系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)相互作用的基本規(guī)律，建立關(guān)系模型、預(yù)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展變化應(yīng)用生態(tài)學(xué)：將理論生態(tài)學(xué)的基本規(guī)律和關(guān)系應(yīng)用與生態(tài)保護(hù)、生態(tài)管理和生態(tài)建設(shè)中，使社會(huì)實(shí)踐符

5、合自然生態(tài)規(guī)律、使人和自然和諧相處、協(xié)調(diào)發(fā)展,（2） 應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容豐富，幾乎涉及所有的產(chǎn)業(yè)部門和人類生活的各個(gè)方面，因而產(chǎn)生了多個(gè)分支學(xué)科。給據(jù)分支學(xué)科的特點(diǎn)，將其歸為三大類：產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)、管理生態(tài)學(xué)、效益生態(tài)學(xué)。而以上三大類又各有多個(gè)分支學(xué)科。,（2） 應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、森林生態(tài)學(xué)、草地(草原)生態(tài)學(xué)、養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)、工業(yè)生態(tài)學(xué)與清潔生產(chǎn)、旅游生態(tài)學(xué)管理生態(tài)學(xué)：城市生態(tài)學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)

6、、有害動(dòng)物管理生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)與生態(tài)工程、資源生態(tài)學(xué)、災(zāi)害生態(tài)學(xué)、自然保護(hù)生態(tài)學(xué)、全球變化生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)設(shè)計(jì)效益生態(tài)學(xué)：生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、可持續(xù)發(fā)展生態(tài)學(xué)、人類生態(tài)學(xué),應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究的目的和意義,應(yīng)用生態(tài)學(xué)與人類生產(chǎn)、生活、環(huán)境等諸多方面都有密切的關(guān)系，是人類認(rèn)識(shí)自然生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造生態(tài)價(jià)值，提高生產(chǎn)效率，維持全球生態(tài)良性循環(huán)的科學(xué)基礎(chǔ)，也可以說(shuō)它是人類賴以生存的科學(xué)基礎(chǔ)之一。,（3）應(yīng)用生態(tài)學(xué)理論框架,個(gè)體生態(tài)學(xué)：生態(tài)因子

7、相互作用原理、生物生長(zhǎng) 定律、最小因子定律和耐受性定律種群生態(tài)學(xué)：種群密度和種群空間分布理論、種群增長(zhǎng)與動(dòng)態(tài)理論、種群競(jìng)爭(zhēng)理論、生態(tài)位理論群落生態(tài)學(xué)：群落組成和結(jié)構(gòu)、群落穩(wěn)定性、多樣性與邊緣效應(yīng)、群落演替理論,（3） 應(yīng)用生態(tài)學(xué)理論框架,生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)：生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能理論、食物鏈(網(wǎng))理論、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)理論、系統(tǒng)功能最優(yōu)理論、系統(tǒng)(環(huán)境)承載力理論、生態(tài)平衡理論、生產(chǎn)力理論、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益理論景觀生態(tài)學(xué)：景觀斑塊格局理論、

8、景觀異質(zhì)性理論、景觀配置理論,（4） 應(yīng)用生態(tài)學(xué)的研究方法,科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析方法系統(tǒng)分析方法資料分析方法,14.2 生態(tài)農(nóng)業(yè),一、農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)有三個(gè)階段的演變 第一階段 ：滿足溫飽需求為核心。 第二階段：滿足相對(duì)富裕納入農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。 第三階段：滿足高質(zhì)量生活的生態(tài)環(huán)境、食品質(zhì)量與未來(lái)繁榮列入農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。 中國(guó)農(nóng)業(yè)先現(xiàn)處于第二階段。,二、中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),1. 滿足巨額農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量增長(zhǎng)，品

9、質(zhì)改善的挑戰(zhàn)。滿足人口衣食需求的挑戰(zhàn).發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收的挑戰(zhàn)。2. 農(nóng)業(yè)資源短缺與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn)。土地退化嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)災(zāi)害頻繁。污染嚴(yán)重。3. 中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)決定農(nóng)業(yè)必須把社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益同時(shí)列入發(fā)展目標(biāo)。,生態(tài)農(nóng)業(yè)：因地制宜利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，并與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精華相結(jié)合，充分發(fā)揮區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)，依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及‘整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生’的原則，運(yùn)用系統(tǒng)工程方法，全面規(guī)劃，合理組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、

10、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到生態(tài)與經(jīng)濟(jì)兩個(gè)系統(tǒng)的良性循環(huán)和經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三大效益的統(tǒng)一。三個(gè)內(nèi)涵 （1）生態(tài)農(nóng)業(yè)首先是農(nóng)業(yè)發(fā)展觀念的轉(zhuǎn)變，它是中國(guó)落實(shí)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種戰(zhàn)略思想和具體行動(dòng)，它強(qiáng)調(diào)維持農(nóng)業(yè)高額生產(chǎn)力的基礎(chǔ)是對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)； （2）生態(tài)農(nóng)業(yè)是以系統(tǒng)觀念為指導(dǎo)組織現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種方式。 （3）作為一套經(jīng)濟(jì)而高效的農(nóng)村實(shí)用技術(shù)，走資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)道路。生態(tài)農(nóng)業(yè)的技術(shù)，不在是單項(xiàng)的技術(shù)，它是在單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的基

11、礎(chǔ)上，應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理，進(jìn)行科學(xué)組裝之后的系列化技術(shù)體系。,三、中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,1.以追求高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的 2.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合 3.強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的適當(dāng)投入 4.勞力密集型和技術(shù)密集型相結(jié)合 5.個(gè)別農(nóng)場(chǎng)發(fā)展與區(qū)域發(fā)展相結(jié)合,四.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn),生態(tài)農(nóng)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的三大目標(biāo),1.增加糧食生產(chǎn)，妥善解決糧食問(wèn)題。2.促進(jìn)農(nóng)村綜合發(fā)展，消除農(nóng)村貧困狀況。3.合理利用，保護(hù)與改善自然資源，維持生

12、態(tài)平衡。,1. 整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生原理2. 資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的 “稀缺資源可替代性原理”，即用智力/技術(shù)替代物質(zhì)投入3. 生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)一的原理：（1）資源合理配置（2）勞力資源充分（3）經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,五 生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué),農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)：（Agriculture Ecology,Agroecology）是生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)上的分支，是用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)論的原理和方法，將農(nóng)業(yè)生物與其自然環(huán)境作為一個(gè)整體，研究其中的相互作

13、用、協(xié)同演變，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)其調(diào)節(jié)控制規(guī)律，促進(jìn)農(nóng)業(yè)全面持續(xù)發(fā)展。研究對(duì)象：種群調(diào)節(jié)、種間關(guān)系、循環(huán)再生、環(huán)境作用農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的任務(wù)：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理及系統(tǒng)論的方法，研究農(nóng)業(yè)生物與其自然社會(huì)環(huán)境的相互關(guān)系的應(yīng)用性科學(xué)。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)分支學(xué)科。主要研究由農(nóng)業(yè)生物與其環(huán)境構(gòu)成的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控和管理途徑等。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的基本原理生態(tài)學(xué)原理：生克與互補(bǔ)原理、循環(huán)與再生原理、平衡與補(bǔ)償

14、原理生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理：生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理性原理、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的功能原理、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的綜合效益原理,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)(續(xù)),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞：物理、化學(xué)、營(yíng)養(yǎng)、行為,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)(續(xù)),生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)的類型立體復(fù)合型物質(zhì)循環(huán)型生態(tài)環(huán)境綜合治理型病

15、蟲害防治型生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合整治、農(nóng)業(yè)資源的保護(hù)與增殖技術(shù)小流域綜合治理技術(shù)立體種養(yǎng)、庭院資源綜合利用技術(shù)再生能源利用、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物再利用技術(shù)有害生物綜合防治技術(shù),六 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的模式,,荔枝與草料間種系統(tǒng),鴨茶共作系統(tǒng),,魚 - 禽綜合養(yǎng)殖模式,雜基魚塘,農(nóng)林結(jié)合型農(nóng)業(yè)模式,生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的環(huán)境適應(yīng)性變化 --以基塘模式為例,,八 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的技術(shù),一、 常用技術(shù) 1. 多維用地技術(shù) :(1)集約種植(2)立體種養(yǎng)

16、2 、物質(zhì)能量多級(jí)利用及有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化再生技術(shù) 3 、物質(zhì)良性循環(huán)技術(shù) 包括：（1）生物養(yǎng)地技術(shù)。（2）農(nóng)牧結(jié)合，共同發(fā)展（3）水土保持技術(shù)。（4）建立多能互補(bǔ)的農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)。（5）科學(xué)合理使用化肥。 4 、有害生物綜合防治技術(shù)包括： （1）生態(tài)措施。 （2）生物防治。（3）耕作栽培措施。 （4）合理使用化學(xué)農(nóng)藥。5. 生物能及再生能源的開發(fā)利用技術(shù) 6. 生產(chǎn)自凈技術(shù) （1）沼氣池發(fā)酵技術(shù)處理糞肥污染

17、（2）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水的凈化作用。（3）污水灌溉。,八 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的技術(shù),二、農(nóng)業(yè)技術(shù)的生態(tài)化改造 1. 肥料、農(nóng)藥、薄膜的生態(tài)化改造 （ 1 ）控效肥料 （ 2 ）生物肥料 （ 3 ）新型農(nóng)藥（ 4 ）降解膜 2. 基因工程與生物安全轉(zhuǎn)基因作物潛在的問(wèn)題（1）基因流引起的超級(jí)雜草 （2）基因流轉(zhuǎn)移到野生植物 （3）殺蟲劑對(duì)非靶生物的影響 （4）害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因的抗性 （5）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響（生物多樣

18、性減少） 3. 精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系： （1）信息技術(shù)： GIS 、 RS 、 GPS 等（2）生物技術(shù)：（3）工程裝備技術(shù)：播種、施肥、灌溉、噴藥、 收獲等。,14.3 生態(tài)旅游,定義：1993年國(guó)際生態(tài)旅游協(xié)會(huì)定義為：具有保護(hù)自然環(huán)境和維護(hù)當(dāng)?shù)厝嗣裆铍p重責(zé)任的旅游活動(dòng)，是可持續(xù)發(fā)展的旅游。生態(tài)旅游的內(nèi)涵①生態(tài)旅游是以大自然為基礎(chǔ)，涉及自然環(huán)境的教育、解釋與管理，使之在生態(tài)上可持續(xù)的旅游；②生態(tài)旅游是在利用自然資源

19、供人們觀賞的同時(shí)，又對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行保護(hù)的一種活動(dòng).,（1）生態(tài)旅游的特征天然性 高層次性 可持續(xù)性 綜合性,（2）生態(tài)旅游的理論基礎(chǔ)人與自然關(guān)系理論可持續(xù)發(fā)展理論,A.生態(tài)旅游概述,,汶川雁門鄉(xiāng)蘿卜寨,湖南張家界,（3）中國(guó)生態(tài)旅游現(xiàn)狀,具有良好的發(fā)展條件：擁有巨大的客源市場(chǎng)；擁有豐富的生態(tài)旅游資源。存在問(wèn)題：旅游資源的粗放開發(fā)和盲目利用；風(fēng)景區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)失調(diào)；風(fēng)景名勝區(qū)環(huán)境污染嚴(yán)重.,（4）生態(tài)旅游可持續(xù)發(fā)展對(duì)策,加強(qiáng)

20、森林公園建設(shè)，保護(hù)森林資源；統(tǒng)一規(guī)劃、有序開發(fā)；增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)化法制觀念；建立健全生態(tài)旅游管理體制,（5）生態(tài)旅游規(guī)劃,生態(tài)旅游規(guī)劃：指運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理和方法，將旅游發(fā)展目標(biāo)、旅游開發(fā)項(xiàng)目和產(chǎn)品、旅游活動(dòng)和路線納入生態(tài)旅游這一總體理念中，并在空間上進(jìn)行合理布局，目的在于推動(dòng)生態(tài)旅游地環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三大效益協(xié)調(diào)發(fā)展所進(jìn)行的規(guī)劃設(shè)計(jì)。,（6）生態(tài)旅游規(guī)劃的原則,保護(hù)優(yōu)先原則：將環(huán)境保護(hù)置于優(yōu)先地位。容量限制原則：控制游客規(guī)模和旅

21、游建設(shè)規(guī)模（游客限量、旅游區(qū)內(nèi)無(wú)建筑或少建筑，即使建筑也要小規(guī)模而且盡量與環(huán)境相協(xié)調(diào)一致）。,分區(qū)規(guī)劃原則：在自然保護(hù)區(qū)實(shí)施同心圓式的規(guī)劃（旅游活動(dòng)區(qū)只能在核心區(qū)外圍的非重點(diǎn)保護(hù)地帶內(nèi)）。環(huán)境管理原則：實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)境管理和監(jiān)控（監(jiān)測(cè)與控制生態(tài)旅游活動(dòng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響）。法律保護(hù)原則：對(duì)重要生態(tài)旅游區(qū)的開發(fā)建設(shè)制定法律法規(guī)（有法可依，依法處理）。,B.生態(tài)旅游規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,生態(tài)旅游規(guī)劃設(shè)計(jì)是生態(tài)旅游發(fā)展和管理的重要工具和手段，是達(dá)到生

22、態(tài)旅游和生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙重目的的重要途徑。 主要是功能規(guī)劃設(shè)計(jì)模式，包括：,典型,自然保護(hù)區(qū)三區(qū)功能規(guī)劃模式國(guó)家公園旅游功能分區(qū)規(guī)劃模式觀光農(nóng)業(yè)旅游規(guī)劃地域模式森林公園功能分區(qū)規(guī)劃模式,在實(shí)驗(yàn)區(qū)，可設(shè)計(jì)一些比較集中的旅游基礎(chǔ)和服務(wù)設(shè)施，但應(yīng)盡量限制其對(duì)環(huán)境的影響。,實(shí)驗(yàn)區(qū),,,,將核心區(qū)限定為絕對(duì)保護(hù)區(qū)，禁止建設(shè)任何旅游設(shè)施。,在緩沖區(qū)，劃定主要景觀游覽地，向游客提供優(yōu)良的自然環(huán)境和資源，實(shí)行定點(diǎn)、定向游覽活動(dòng)。,（1）自然保

23、護(hù)區(qū)三區(qū)功能的生態(tài)旅游規(guī)劃模式 按照自然保護(hù)區(qū)的圈層功能結(jié)構(gòu)規(guī)劃——,理想自然保護(hù)區(qū)旅游功能規(guī)劃設(shè)計(jì)模式示意圖,（2）國(guó)家公園旅游功能分區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,中國(guó)國(guó)家公園旅游功能規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,中國(guó)國(guó)家公園旅游功能規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,（3）觀光農(nóng)業(yè)旅游規(guī)劃設(shè)計(jì)的地域模式,,觀光農(nóng)業(yè)旅游功能規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,,（4）森林公園規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,森林公園旅游功能規(guī)劃設(shè)計(jì)模式,14.4 生態(tài)城市,城市：以空間和環(huán)境利用為基礎(chǔ)，以聚集經(jīng)濟(jì)效益為特點(diǎn)，以人類社會(huì)

24、進(jìn)步為目的的一個(gè)集約人口、集約經(jīng)濟(jì)、集約科學(xué)文化的空間地域系統(tǒng)，它是一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)體、政治社會(huì)實(shí)體、科學(xué)文化實(shí)體和自然實(shí)體的有機(jī)統(tǒng)一，是社會(huì)的政治經(jīng)濟(jì)文化中心。 城市問(wèn)題：由于城市化的發(fā)展和城市人口、工業(yè)、建筑的高度集中, 帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。當(dāng)城市人口膨脹到一定程度，城市擴(kuò)大到一定規(guī)模時(shí)，勢(shì)必造成城市用地緊張、交通擁擠、住房短缺、基礎(chǔ)設(shè)施滯后、環(huán)境污染、生態(tài)條件惡化，并導(dǎo)致失業(yè)率增加和犯罪率上升等一系列現(xiàn)代城市社會(huì)弊病。,一、城市生態(tài)

25、問(wèn)題,近代城市的生態(tài)問(wèn)題城市人口爆炸式增長(zhǎng)交通擁擠，居住環(huán)境惡劣城市超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)水資源短缺，城市供水緊張城市環(huán)境污染嚴(yán)重,城市生態(tài)問(wèn)題的生態(tài)學(xué)實(shí)質(zhì) 城市環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生正是生態(tài)關(guān)系失調(diào)的具體表現(xiàn)， 因此解決城市的生態(tài)危機(jī)的關(guān)鍵在于解決人與環(huán)境的關(guān)系。改變城市人口失控狀態(tài)，以及資源配置的不合理模式；提出用生態(tài)學(xué)原理和最優(yōu)化方法去調(diào)節(jié)城市內(nèi)部各組分之間的 關(guān)系，提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量利用的生態(tài)效率。 開發(fā)城

26、市未被利用的人力、物力和環(huán)境資源。,城市生態(tài)研究重要理論,,,二 城市生態(tài)系統(tǒng)的組成 結(jié)構(gòu) 功能,城市生態(tài)系統(tǒng)是以人為中心的自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的復(fù)合人工生態(tài)系統(tǒng)。,,,城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu):,城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),功能,還原凈化和資源再生功能,,,城市生態(tài)平衡取決于：城市規(guī)模與地區(qū)資源城市人口與土地空間生產(chǎn)設(shè)施與基礎(chǔ)設(shè)施、生活設(shè)施城市“三廢”排放與環(huán)境容量勞動(dòng)力數(shù)量與職業(yè)崗位各類產(chǎn)業(yè)之間社會(huì)生產(chǎn)與消費(fèi)之間城鄉(xiāng)物資與居

27、民需求之間,標(biāo)志：結(jié)構(gòu)與功能相互協(xié)調(diào)、相適應(yīng)，即人口、資源、環(huán)境、設(shè)施相協(xié)調(diào)適應(yīng)。,核心：達(dá)到城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能最優(yōu)化。,結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)與途徑目標(biāo)：能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，合理利用資源，整體最優(yōu)，聯(lián)系協(xié)同，相互融洽。途徑：自然調(diào)節(jié)和人工調(diào)控可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施三同步原則的應(yīng)用,三 城市生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn),（1）城市是人類為主體的生態(tài)系統(tǒng)（2）城市是具有人工化環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng) “熱島效應(yīng)”就是其典型的表現(xiàn)

28、（3）城市生態(tài)系統(tǒng)是依賴性強(qiáng)、獨(dú)立性弱的系統(tǒng)（4）城市是人類自我馴化的生態(tài)系統(tǒng),城市熱島效應(yīng)Urban Heat Island Effect:指由于人為原因，改變了城市地表的局部溫度、濕度、空氣對(duì)流等因素，使得城市地區(qū)升溫較快，造成了同一時(shí)間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫，高溫的城區(qū)處于低溫的郊區(qū)包圍之中，把這種現(xiàn)象稱之為城市熱島效應(yīng)。該現(xiàn)象屬于城市氣候最明顯的特征之一。,四 城市生態(tài)系統(tǒng)主要問(wèn)題,自然生態(tài)環(huán)境遭到破壞 土地占用

29、和土壤變化 氣候變化和大氣污染用水短缺和水污染人口密度與綠地奇缺城市噪聲污染,五 生態(tài)城市,生態(tài)城市是根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，應(yīng)用生態(tài)、社會(huì)、系統(tǒng)等工程技術(shù)建設(shè)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然可持續(xù)發(fā)展和物質(zhì)、能量、信息高效利用的人類聚居地。生態(tài)城市的標(biāo)準(zhǔn):是結(jié)構(gòu)合理 ,功能高效 ,關(guān)系協(xié)調(diào)的城市生態(tài)系統(tǒng).,生態(tài)城市,結(jié)構(gòu)合理 適度的人口密度,合理的土地利用,良好的環(huán)境質(zhì)量,充足的綠地系統(tǒng),完善的基礎(chǔ)設(shè)施,有效的自然保護(hù)功能高效 資源

30、的優(yōu)化配置,物力的經(jīng)濟(jì)投入,人力的充分發(fā)揮,物流的暢通有序,信息流的快速便捷關(guān)系協(xié)調(diào) 人和自然協(xié)調(diào),社會(huì)關(guān)系協(xié)調(diào),城鄉(xiāng)協(xié)調(diào),資源利用與資源更新協(xié)調(diào),環(huán)境脅迫和環(huán)境承載力協(xié)調(diào),生態(tài)城市建設(shè),生態(tài)衛(wèi)生生態(tài)安全生態(tài)景觀生態(tài)文明生態(tài)文化,1.生態(tài)衛(wèi)生:通過(guò)鼓勵(lì)采用生態(tài)導(dǎo)向、經(jīng)濟(jì)可行和與人友好的生態(tài)工程方法處理和回收生活廢物、污水和垃圾，減少空氣和噪聲污染，以便為城鎮(zhèn)居民提供一個(gè)整潔健康的環(huán)境。 2.生態(tài)安全:為居民提供安全的

31、基本生活條件：清潔安全的飲水、食物、服務(wù)、住房及減災(zāi)防災(zāi)等。3.生態(tài)產(chǎn)業(yè):強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)通過(guò)生產(chǎn)、消費(fèi)、運(yùn)輸、還原、調(diào)控之間的系統(tǒng)耦合，從產(chǎn)品導(dǎo)向的生產(chǎn)轉(zhuǎn)向功能導(dǎo)向的生產(chǎn)；4.生態(tài)景觀:強(qiáng)調(diào)通過(guò)景觀生態(tài)規(guī)劃與建設(shè)來(lái)優(yōu)化景觀格局及過(guò)程，減輕熱島效應(yīng)、水資源耗竭及水環(huán)境惡化、溫室效應(yīng)等環(huán)境影響。5.生態(tài)文化:是物質(zhì)文明與精神文明在自然與社會(huì)生態(tài)關(guān)系上的具體表現(xiàn)，是生態(tài)建設(shè)的原動(dòng)力。,城市生態(tài)建設(shè)的目標(biāo),財(cái)富 經(jīng)濟(jì)資產(chǎn)和生態(tài)資產(chǎn)的持續(xù)增

32、長(zhǎng)和正向積累健康 人的生理和心理健康以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和代謝過(guò)程的健康文明 物質(zhì)文明,精神文明和生態(tài)文明 財(cái)富是形 健康是神 文明是本,城市生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè),加強(qiáng)城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)編制城市總體規(guī)劃,調(diào)整城市功能布局加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高污染防治能力開展城市生態(tài)環(huán)境綜合治理,改善城市環(huán)境質(zhì)量創(chuàng)建國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣的控制城市居民文明素質(zhì)教育與提高增強(qiáng)決策部門和工商業(yè)界的生態(tài)意識(shí)城

33、市水環(huán)境建設(shè)發(fā)展都市農(nóng)業(yè)建設(shè)花園城市和綠色生態(tài)小區(qū),,14.5 熱點(diǎn)問(wèn)題分析,Ⅰ- 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)專題,作為自然之子，人類社會(huì)一直都在依賴自然而生存發(fā)展，在技術(shù)至上的當(dāng)今社會(huì)，依然沒有什么能夠代替自然的力量和自然為人類所作的一切。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（ecosystem services）是指對(duì)人類生存和生活質(zhì)量有貢獻(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品（goods）和服務(wù)(services)。 產(chǎn)品是指在市場(chǎng)上用貨幣表現(xiàn)的商品；服務(wù)是不能在市場(chǎng)上買賣，但

34、具有重要價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)的性能，如凈化環(huán)境、保持水土、減輕災(zāi)害等。,自 Holdren和Ehrlich（1974）提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念以來(lái)，生態(tài)學(xué)界就給予很大重視，尤其是美國(guó)馬里蘭大學(xué)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究所所長(zhǎng)Costanza等（1997 ）在《Nature》雜志發(fā)表關(guān)于《世界生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和自然資本的價(jià)值》文章和出版Daily的《生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：人類社會(huì)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的依賴性》一書以后，一個(gè)研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱潮正在興起，各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)、科學(xué)家和公眾對(duì)

35、保護(hù)生物多樣性的重要性認(rèn)識(shí)和支持積極性都顯然地提高。,(1)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的提出,圖1:山青才能水秀,林茂→水富→糧豐,自然生態(tài)系統(tǒng)的生物地球化學(xué)循環(huán)是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),,人類需求的所有食物來(lái)自生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)生產(chǎn)人類需求的一切能量直接或間接來(lái)自自然生態(tài)系統(tǒng)人類社會(huì)生存所需求的環(huán)境依賴自然生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)轉(zhuǎn),(2)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的類型,有機(jī)質(zhì)的合成與生產(chǎn)；生物多樣性的產(chǎn)生與維持；調(diào)節(jié)氣候；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)貯存與循環(huán)；土壤肥力的更新與

36、維持；環(huán)境凈化與有害有毒物質(zhì)的降解；植物花粉的傳播與種子的擴(kuò)散；有害生物的控制；減輕自然災(zāi)害 Costanza（1997）等把它們歸納為17類，Daily（2001）將其歸納為15類,,,,①直接利用價(jià)值:生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品所產(chǎn)生的價(jià)值,它包括食品,醫(yī)藥及其它工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料,景觀娛樂等。②間接利用價(jià)值:無(wú)法商品化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,如維持生命物質(zhì)的生物地化循環(huán)與水文循環(huán),維持生物物種與遺傳多樣性,保護(hù)土壤肥力,凈化環(huán)境,

37、維持大氣化學(xué)、氣候穩(wěn)定等。,(3)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值,,,③選擇價(jià)值:為了將來(lái)能直接利用與間接利用某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的支付意愿。例如,人們?yōu)閷?lái)能利用生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源、凈化大氣以及游憩娛樂等功能的支付意愿。選擇價(jià)值又可分為3類：即自己將來(lái)利用;子孫后代將來(lái)利用,又稱之為遺產(chǎn)價(jià)值;及別人將來(lái)利用,也稱之為替代消費(fèi)。④存在價(jià)值:存在價(jià)值是生態(tài)系統(tǒng)本身具有的價(jià)值,是一種與人類利用無(wú)關(guān)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。換句話說(shuō),即使人類不存在,存在價(jià)值仍然有,

38、如生態(tài)系統(tǒng)中的物種多樣性與涵養(yǎng)水源能力等。,(3)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值,全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)總價(jià)值為（ Castanza）：每年平均33萬(wàn)億（17-54億）美元； 1997年全球GNP的年總量為18萬(wàn)億美元； 全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值大約為當(dāng)年全球GNP的1.8倍； 2002年的研究結(jié)果表明至少為25萬(wàn)億美元。,(4)全球生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值評(píng)估,全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值（引自 Roush,Science,276:1029,1997）

39、________________________________________________________ 生態(tài)系統(tǒng) 面積 價(jià)值 全球價(jià)值 （百萬(wàn)hm2） ($/hm2.a) （$萬(wàn)億/a)—————————————————————————————海洋 33,200 252 8.4近海水域 3

40、102 4052 12.6熱帶森林 1900 2007 3.8其它森林 2955 302 0.9草地 3898 232 0.9濕地 330 14,785 4.9湖泊河流 200 8498 1.7農(nóng)田

41、 1400 92 0.1 全球總價(jià)值 33.3萬(wàn)億美圓 ——————————————單位面積的價(jià)值最高的是濕地（$14785）,遠(yuǎn)高于熱帶森林（$ 2007）。,八種生態(tài)系統(tǒng)的比較，說(shuō)明單位面積價(jià)值最高的是濕地（$14 785）,其次是湖泊河流（$8.494），然后是近海水域($4.052)，熱帶森林（$2.007），其它森林（$302），海洋（$252）草地，而農(nóng)田最低（$9),,(1)概

42、念：生態(tài)系統(tǒng)健康是指生態(tài)系統(tǒng)處于良好狀態(tài)，又為生態(tài)健康。(2)意義：只有維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康，才能使自然界源源不斷地為人類社會(huì)的生存和發(fā)展提供穩(wěn)定的環(huán)境保障和安全的資源支持，人類社會(huì)的存在和發(fā)展才有基本的支撐條件 (3)生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵：包括（Costanza等2001）：（1）系統(tǒng)的自動(dòng)平衡；（2）功能良好；（3）維持多樣性或復(fù)雜性；（4）穩(wěn)定性或可恢復(fù)性；（5）有活力或增長(zhǎng)的空間；（6）系統(tǒng)要素間的平衡。,Ⅱ.生態(tài)系統(tǒng)健康專題,

43、,生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)包括很多方面，其中最主要的為三個(gè)方面：活力、組織性和恢復(fù)力。活力（Vigor） 表示生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)容量，可根據(jù)新陳代謝或初級(jí)生產(chǎn)力等具體指標(biāo)來(lái)測(cè)量；組織（Organization） 即生態(tài)系統(tǒng)組成及途徑的多樣性，可根據(jù)系統(tǒng)組分間相互作用的多樣性及數(shù)量比率來(lái)評(píng)價(jià)，一般認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)的組織越復(fù)雜就越健康；恢復(fù)力（Resilience） 也稱抵抗能力，即脅迫消失時(shí)，系統(tǒng)克服壓力及反彈回復(fù)的容量，根據(jù)自然

44、干擾的恢復(fù)速率和生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然干擾的抵抗力來(lái)評(píng)價(jià)。,(4)生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià),,生態(tài)管理的目標(biāo)是維持生態(tài)系統(tǒng)的健康;生態(tài)管理常用的生態(tài)系統(tǒng)參數(shù)包括：凈初級(jí)生產(chǎn)力土壤結(jié)構(gòu)和肥力非生物資源的變化生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)的抗性與活力,(5)生態(tài)管理的目標(biāo),,生態(tài)管理的基本單位是生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)管理常用的空間尺度和邊界 生物群落水平 林分水平 生態(tài)交錯(cuò)帶水平 集水區(qū)水平

45、 小流域水平 流域水平 區(qū)域水平,（6）生態(tài)管理的單元,,Ⅲ. 全球變化專題（全球變暖與環(huán)境污染）,一、人類對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)的影響與環(huán)境污染(1)人類對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)的影響環(huán)境污染的本質(zhì)：人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程的過(guò)度干擾人類從生態(tài)系統(tǒng)中取走的生物量超過(guò)了系統(tǒng)可更新和補(bǔ)充的速度，從而使一定時(shí)間和空間中某些物質(zhì)難以被生物吸收和同化，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)中這些物質(zhì)的積聚，形成了污染。人類向生態(tài)系統(tǒng)

46、中投放過(guò)多的物質(zhì)，超過(guò)了生態(tài)系統(tǒng)吸收、利用、分解的能力，導(dǎo)致這些物質(zhì)在系統(tǒng)中的積累，從而釀成了污染,人類對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)的影響與全球變化,（2）全球變化生態(tài)學(xué),全球變化：是關(guān)于區(qū)域及全球變化趨勢(shì)、原因、機(jī)制和效應(yīng)的研究。全球變暖：指地球表層大氣、土壤、水體及植被溫度年際間緩慢上升。溫室效應(yīng)：大氣中對(duì)長(zhǎng)波輻射具有屏蔽作用的溫室氣體濃度增加使較多的輻射能被截留在地球表層而導(dǎo)致溫度上升。溫室氣體：指的是大氣中能吸收地面反射的太陽(yáng)輻射，

47、并重新發(fā)射輻射的一些氣體，如二氧化碳、甲烷、大部分制冷劑等。,一是化石燃料（煤、石油和天然氣）的大量使用；二是雨林采伐 也是導(dǎo)致二氧化碳排放一個(gè)重要原因。,（3）全球變化的主要現(xiàn)象,①溫室氣體濃度增加②全球氣溫升高自19世紀(jì)后半葉以來(lái)，全球地表年均溫升高0.3-0.6度新的分析表明,二十世紀(jì)(1900年開始)是過(guò)去的1000年間最暖的世紀(jì),90年代又是最暖的十年,1998年是最暖的年份,工業(yè)革命以來(lái)，地球環(huán)境發(fā)生的變化,CO2

48、 has increased from its pre-industrial level,,CO2 has increased from its pre-industrial level,工業(yè)時(shí)代以來(lái)，大氣CO2同人口增長(zhǎng)的比較,1860－2000年全球溫度的異常20世紀(jì)是14世紀(jì)以來(lái)最暖的世紀(jì),減緩全球變暖的關(guān)鍵在于控制溫室氣體的排放和大氣中顆粒物的增加。減少溫室氣體的排放主要有兩條途徑：一是改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)。改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)就是要大力

49、開發(fā)非化石能源，如水能、核能、太陽(yáng)能和地?zé)崮艿仁翘岣吣茉葱省?yīng)該提倡植樹種草，保護(hù)和發(fā)展森林資源，提高森林覆蓋面積，以增加生態(tài)系統(tǒng)對(duì)二氧化碳的吸收能力，同時(shí)也能明顯地改善生態(tài)環(huán)境。,全球變化的主要現(xiàn)象,③海平面上升：過(guò)去100年間全球海平面升高了10-25cm 人們近幾年所關(guān)注的厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象就是由于海水溫度變化導(dǎo)致的氣候變化。厄爾尼諾現(xiàn)象是指東太平洋洋面在赤道處的海水偶爾變暖的現(xiàn)象，它與北太平洋和北美洲的天氣特點(diǎn)密切

50、相關(guān)。拉尼娜現(xiàn)象是指東太平洋洋面在赤道處的海水偶爾變冷的現(xiàn)象。拉尼娜現(xiàn)象也會(huì)顯著影響全球氣候。圣嬰兄妹——厄爾尼諾和拉尼娜　厄爾尼諾和拉尼娜的名字都來(lái)自西班牙語(yǔ)，是“圣嬰”和“小女孩”的意思，用于表示赤道太平洋東部和中部海域海水溫度異常的現(xiàn)象。當(dāng)這些區(qū)域海水大范圍持續(xù)異常變暖時(shí)，稱為尼爾尼諾現(xiàn)象；變冷則稱為拉尼娜現(xiàn)象。厄爾尼諾給一些地方帶來(lái)暴雨，而使另一些地區(qū)干旱。,厄爾尼諾 -南方濤動(dòng)，其縮寫為ENSO, 是大尺度的大氣-海洋

51、現(xiàn)象，它在全球尺度上影響生態(tài)學(xué)系統(tǒng)，是當(dāng)今世界關(guān)注的重大問(wèn)題。彩圖是NOAA (http://www.noaa.gov/ ) 公布的ENSO對(duì)北半球冬季和夏季氣候的影響圖，影響所達(dá)的地區(qū)包括南北美洲、歐洲、澳洲和非洲的不同地區(qū)。我國(guó)東南部的周期性暖冬，還有冬夏季干旱可能與ENSO有關(guān)。ENSO 周期平均是四年，變動(dòng)于二到七年之間。El Nino 出現(xiàn)的記錄是 1982-1983， 1986-1987，1991-1992， 1993-19

52、94，1995？，1997-1998。,④土地荒漠化和沙化，土地利用和覆蓋降低土地覆蓋：陸地表面生態(tài)系統(tǒng)類型及其生物的和地理的特征土地利用：指對(duì)土地的利用方式⑤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低及生物多樣性的急劇減少IGBP的核心項(xiàng)目GCTE研究陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化和大氣二氧化碳濃度升高的反應(yīng)生物多樣性問(wèn)題成為全球變化研究的重要內(nèi)容,荒漠化是導(dǎo)致土地資源喪失的另一世界性重大環(huán)境問(wèn)題。據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的資料，全球沙漠化土地有4560萬(wàn)平方公

53、里，幾乎等于俄羅斯、加拿大、美國(guó)和中國(guó)面積的總和。其中60%在亞洲和非洲。世界上平均每分鐘就有10公頃的土地變成荒漠，每年損失600萬(wàn)公頃的農(nóng)田和牧場(chǎng)，直接損失約260億美元。 我國(guó)也是受荒漠化危害較深的國(guó)家之一。有關(guān)研究資料表明，我國(guó)荒漠化土地70年代為每年1560平方公里，90年代初增加到每年2100平方公里，到世紀(jì)末擴(kuò)展到每年3436平方公里。北京2005年6 月17日 “世界防治荒漠化與干旱日”宣布，全國(guó)沙化土地已由上世紀(jì)末

54、每年擴(kuò)展3436平方公里轉(zhuǎn)為每年減少1283平方公里。 造成荒漠化的主要原因是：草原開墾，過(guò)度放牧。 治理沙漠化，應(yīng)該采取治理與預(yù)防相結(jié)合，以預(yù)防為主的方針。我國(guó)采取了沙障和植物固沙相結(jié)合，喬、灌、草防沙林與農(nóng)田相結(jié)合，人工造林與豐育相結(jié)合，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和合理放牧相結(jié)合等等一系列措施，使大約10%的地區(qū)的沙漠化得到控制，12%的沙漠化土地惡化情況得到改善。,土地荒漠化,,南美毀林影響,沙漠分布比較,

55、全新世土壤,末次盛冰期的古風(fēng)成砂,,,呼倫貝爾草原上正在翻耕的土地,呼倫貝爾草原的黑土地與其下的末次冰期風(fēng)成砂,呼倫貝爾草原的黑土地在很多地方已不足30cm厚,野外考察的證據(jù),（4）減緩全球變化的途徑,減緩氣候變化控制溫室氣體的排放和顆粒物的形成。其核心是控制化石能的消耗。途徑：提高化石能的能效；開發(fā)其他形式的能源。擺正人在自然界中的位置；人類社會(huì)必須尋求有效的途徑，使其適應(yīng)并管理環(huán)境。,二、環(huán)境污染,除了全球氣候變化，環(huán)境污染

56、在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展，形成了所有生物在其進(jìn)化歷史上從未接經(jīng)歷過(guò)的全新環(huán)境。 現(xiàn)存生物能否適應(yīng)，如何適應(yīng)，適應(yīng)性的改變將產(chǎn)生怎樣的后果？不能適應(yīng)將對(duì)生物多樣性產(chǎn)生怎樣的影響？這些問(wèn)題關(guān)系到全球化污染條件下生物的未來(lái)命運(yùn)，也直接影響生物圈的安全和人類的可持續(xù)發(fā)展，是21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)先科學(xué)任務(wù)。,由于有機(jī)污染造成缺氧引起溪流中魚類全部死亡。,猶他州Bingham露天開采的銅礦，其廢棄物含有高濃度的重金屬，阻礙了植

57、物的再移植和群落的重新建立,油泄漏最常見于海洋。 (a) 遭難的油船到達(dá)巴拿馬的加拉比海岸 （b）被油泄漏所殺死的紅樹林的邊緣。,（一）空氣污染,空氣污染：是由人類活動(dòng)直接或間接引起的天然與合成的有害物質(zhì)向大氣的排放。空氣污染對(duì)人類和自然界的其他部分有許多不同的影響。空氣污染能造成心理影響；它們使環(huán)境不舒適，腐蝕雕塑，破壞公共財(cái)物?？諝馕廴具€會(huì)妨礙人類和其他生物

58、的健康，同時(shí)改變氣候以及土壤、湖泊和河流的化學(xué)性質(zhì)。（1）煙塵與光化學(xué)煙霧,2、酸雨,這種現(xiàn)象稱為“酸降”更為恰當(dāng)，因?yàn)樾纬伤岬奈镔|(zhì)不僅會(huì)以降雨 的形式，也會(huì)以雪、雨夾雪和霧 的形式從空氣中沉降下來(lái)。出現(xiàn)酸雨主要原因是大氣的二氧化硫 污染。酸降對(duì)降雨量較大的地區(qū)、易感的水體和土壤中的植物和動(dòng)物造成明顯的損害。我國(guó)降水酸度由北向南逐漸加重，華東、西南地區(qū)已普遍發(fā)生酸雨，形成了世界第三大酸雨區(qū) 。酸雨可隨大氣轉(zhuǎn)移到1000km以外甚

59、至更遠(yuǎn)的地區(qū)，是一種超越國(guó)境的污染物。各國(guó)采取的防治對(duì)策主要有：調(diào)整能源戰(zhàn)略，一方面節(jié)約能源，減少煤炭、石油的消耗量，另一方面開發(fā)無(wú)污染的新能源如太陽(yáng)能、水能等；再就是以法律形式規(guī)定各國(guó)二氧化硫排放量標(biāo)準(zhǔn)，共同協(xié)作解決二氧化硫污染大氣的問(wèn)題。,3. 水污染,水污染：任何妨礙水資源利用的人類行為。所有水體污染物可分為4類：生化試劑、可溶的化學(xué)物質(zhì)、不溶的化學(xué)物質(zhì)和熱 。水生生態(tài)系統(tǒng)的富營(yíng)養(yǎng)化 是由于供藻類生長(zhǎng)的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物過(guò)剩導(dǎo)致藻

60、類的大量繁殖，從而減少了到達(dá)其他植物的光，降低了溶氧水平，而且對(duì)魚類和其他脊椎動(dòng)物可能有毒害作用。導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化的主要營(yíng)養(yǎng)物是磷酸鹽和硝酸鹽 。生化需氧量（BOD）：是這種溶氧消耗效應(yīng)的量化指標(biāo)，它表達(dá)了微生物氧化有機(jī)物時(shí)需要多少氧氣。有機(jī)物同時(shí)也經(jīng)歷化學(xué)氧化，因此也存在化學(xué)需氧量（COD）。最終存活下來(lái)的唯一物種將是能在缺氧條件下生存的細(xì)菌，即厭氧菌。有機(jī)水污染物中非常重要的一族是多氯聯(lián)苯（PCBs），已經(jīng)引起了相當(dāng)多的討論。,

61、在海洋中，到處都有人類的“指紋 ”，從極地到熱帶，從海濱到海洋深淵，都能觀察到化學(xué)污染和垃圾。海洋污染主要來(lái)自陸源性污染物排入、海上活動(dòng)和直接向海洋傾倒廢物。主要海洋污染物包括生物性污染物，如傳染性病菌和病毒；有毒污染物，如金屬和烴類；放射性污染物；塑料以及其他固體廢物。海洋污染的嚴(yán)重后果之一是赤潮 。赤潮：是由于海洋中某些微小的浮游藻類、原生動(dòng)物和細(xì)菌，在一定條件下爆發(fā)性繁殖或聚集而引起水體變色的一種有害的生態(tài)環(huán)境異?，F(xiàn)

62、象。赤潮主要是人類活動(dòng)造成海水富營(yíng)養(yǎng)化的結(jié)果。海洋污染使海洋生物死亡、生物多樣性減少，使水產(chǎn)品體內(nèi)殘留毒物增加，最直接的后果是減少了人類賴以生存的動(dòng)物蛋白質(zhì)的重要來(lái)源，并危害人類健康。,3.1海洋污染,3.2 江河湖泊污染,我國(guó)的淮河、長(zhǎng)江、珠江污染嚴(yán)重。 為防止江河污染，建立污水處理廠，從根本上消除生活污水、工業(yè)污水對(duì)水體的危害也許是根本出路。 污水處理 的流程一般為： 污水經(jīng)沉沙池，除去較重的沙粒雜質(zhì)，然后進(jìn)入沉淀池，除去懸

63、浮性污染物，再經(jīng)曝氣池進(jìn)行生物處理，分解其中有機(jī)物，經(jīng)二次沉淀池分離活性污泥后，最后消毒、排放。湖泊污染的突出表現(xiàn)為湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化，大部分湖泊已達(dá)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，特別是一些靠近城市的湖泊，達(dá)到極富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，水變黑、發(fā)臭。 控制湖泊富營(yíng)養(yǎng)化需多方努力，如控制流入湖泊的氮、磷總量，在湖泊周圍地區(qū)禁止使用含磷的合成洗滌劑，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、牲畜糞便的管理及生活污水的處理等。,有害的工業(yè)廢水、生活污水的排放、農(nóng)業(yè)灌溉等，都可能通過(guò)地面滲透到

64、地下造成地下水污染。特別近年來(lái)由于水源不足，人們大量開采地下水，導(dǎo)致地下水動(dòng)力條件發(fā)生變化，干凈水與污染水串通而被污染。海濱地區(qū)地下水的超量開發(fā)還會(huì)引起海水倒灌，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。人類的許多疾病可通過(guò)飲用水的污染而傳播，如歷史上在世界范圍內(nèi)流行的霍亂和傷寒?？蓪?dǎo)致傳染病的飲水污染主要來(lái)自人類廢水的病原生物（病原體）對(duì)飲水的污染。我國(guó)飲用水污染也非常嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人口中約60%的人飲用水不合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，有兩億人飲用水中大腸桿菌超標(biāo)

65、。保護(hù)地下水資源最有效的方法就是切斷工業(yè)、生活污水和海水等進(jìn)入地下水系的途徑，改善水源區(qū)周圍環(huán)境，保護(hù)植被，建設(shè)合理的下水道，防止地面污水向下滲透。,3.3 地下水污染,4. 土壤污染,隨著工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，我國(guó)土壤環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。工業(yè)“三廢”、污灌、污泥、城市垃圾、劣質(zhì)化肥等 都可導(dǎo)致土壤污染。我國(guó)大多數(shù)城市近郊土壤都已受到不同程度的污染，農(nóng)田中的鎘、鉻、砷、鉛、鋅等重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)。目前我國(guó)受污染的耕地面積近2

66、000×104hm2,農(nóng)田污灌面積達(dá)130×104hm2。要控制土壤污染，除綜合治理工業(yè)三廢、控制劣質(zhì)農(nóng)藥、化肥等的使用外，應(yīng)用微生物分解土壤中有機(jī)物質(zhì)污染也是好辦法。土壤微生物很久以來(lái)一直是地球垃圾的控制劑。運(yùn)用微生物去除污染物的方法稱為生物除污。,5.有毒物質(zhì)等固體廢物污染,人類社會(huì)生產(chǎn)的各種有毒物質(zhì)等固體廢物，如工業(yè)廢物、生活垃圾、建筑垃圾、清掃垃圾與危險(xiǎn)垃圾。目前主要的垃圾處理方法有衛(wèi)生填埋、垃圾焚化

67、和綜合利用。其中垃圾的回收利用 日益受到重視。如在美國(guó)，每周要消耗掉50萬(wàn)棵樹用于制造報(bào)紙。如果每位讀者能將其中1/10的報(bào)紙回收利用，每年就可少毀壞2500萬(wàn)棵樹木。紙的回收利用可大大減少造紙過(guò)程中產(chǎn)生的污染物，并且比制造新紙節(jié)約30%～50%的能量。我們應(yīng)該拒絕購(gòu)買一次性的、過(guò)度包裝的商品，把垃圾分類后將能再利用的東西交到廢品回收站等。另有一類固體廢物是工業(yè)固體廢物，主要是工業(yè)生產(chǎn)和加工過(guò)程中排入環(huán)境的各種廢渣、污泥、粉塵等，

68、其中以廢渣為主，如燃料廢渣、化學(xué)廢渣。要有效防止工業(yè)固體廢物造成的環(huán)境污染，最根本的方法是通過(guò)回收、加工、循環(huán)使用 等方式，對(duì)這些廢物進(jìn)行綜合利用。,6. 臭氧層的破壞,臭氧（O3）是含3個(gè)氧原子的分子，這3個(gè)原子由于電子吸引結(jié)合在構(gòu)型中。 在地面空氣中的臭氧是一種污染物，因?yàn)槌粞趸钚院艽?，所以?huì)引起活體生物的細(xì)胞損傷，因此，臭氧是一種有毒物質(zhì)。臭氧的反應(yīng)需吸收紫外輻射。所以紫外輻射常與皮膚癌 和 白內(nèi)障有關(guān)。臭氧層損缺來(lái)源