南京大學(xué) 環(huán)境科學(xué)概論

1、環(huán)境科學(xué)概論第一章緒論的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料一、第一章的內(nèi)容提要1、環(huán)境（1）環(huán)境是相對某一中心事物而言，作為某一中心事物的對立面而存在，與某一中心事物有關(guān)的周圍事物，就是 這個中心事物的環(huán)境（2）環(huán)境科學(xué)所研究的環(huán)境，其中心事物是人類，以人類為主體的外部世界，即人類生存、繁衍所必須的、像是 一的環(huán)境，或物質(zhì)條件的綜合體。它們可分為自然環(huán)境和人工環(huán)境兩種。自然環(huán)境是直接或間接影響到人類的一切 自然形成的物質(zhì)及能量的總和，包括作為生產(chǎn)資料和勞動對象的各種自然條件。人工環(huán)境是人類在利用和改造自然 環(huán)境中創(chuàng)造出來的環(huán)境。2、環(huán)境問題（1）環(huán)境問題指人類與環(huán)境這對矛盾體相互依存、相互制約中所產(chǎn)生的問題。（2）

2、全球環(huán)境問題全球性環(huán)境問題的產(chǎn)生，促使世界環(huán)境從第一代環(huán)境問題擴展為第二代環(huán)境問題。這是20世紀80年代以來環(huán) 境問題的又一個重要特點。第一代環(huán)境問題，主要是指環(huán)境污染與生態(tài)破壞造成的區(qū)域性影響-其中最主要的包括以下幾個方面：煤和其他化石燃料燃燒引起的大氣污染。這種大氣污染有兩個主要類型。1）還原型大氣污染，主要是煤燃燒排出物造成的。其中主要的成分是顆粒物和SO2。典型的代表是50年代的倫敦煙霧事件，類似的大氣污染被稱作倫敦型大氣污染。22）氧化型大氣污染，主要是汽車發(fā)動機排出的污染物在陽光作用下形成O3、NOx、醛類及過氧化硝酸酯等一系列 有毒混合物。典型的代表是40年代、50年代的洛杉磯尤

3、化學(xué)煙霧，在日本東京、我國蘭州等地也有所發(fā)現(xiàn)。重工業(yè)廢水或有機物廢水，以及城市生活廢水等引起的水污染，包括地表水（江河湖海）及地下水污染。工業(yè)固體廢物和城市垃圾所造成的圬染。森林濫伐、草原過度放牧等不合適的墾荒造成的植被減少和生態(tài)環(huán)境的破壞。土地不合理開發(fā)引起的水土流失、沙漠化以及非農(nóng)業(yè)占用耕地導(dǎo)致農(nóng)田面積減少。資源不合理開發(fā)利用，導(dǎo)致能源和其他礦產(chǎn)資源短缺、水資源短缺。第二代環(huán)境問題，主要是指全球性環(huán)境問題。它的規(guī)模和性質(zhì)，對人及其他生物的影響，以及預(yù)測或解決這些問題的難度都大大超過第一代環(huán)境問題。這些 問題有些早已存在，但是80年代以后才逐漸引起人類的重視。其中最重要的有：全球氣候變暖。據(jù)

4、世界氣象組織報道.1860年至1960年的100年間，全球大氣溫度呈下降趨勢，氣溫升降 幅度為-0.02C至0.038C。1970年至1992年，氣溫約上升0.45C。臭氧層破壞。在上層大氣的平流層下方，距地球表面30-50km的高空，臭氧含量相對偏高，被人們稱為“臭 氧層”。1970年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極上空臭氧層有一個“空洞”。以后逐年的觀察表明，臭氧層的破壞有增無減，由 于臭氧層具有吸收太陽輻射中的紫外線的功能，因而保護了地球上的生命，所以臭氧層的變化引起了人類的憂慮。酸雨問題越過國界。酸雨主要來源于化石燃料的燃燒，其排放到大氣中的圬染物SO2、NOx等在大氣中經(jīng)各種 物理化學(xué)變化，使雨水

5、的pH降低。酸雨的研究至今才有100多年，而80年代酸雨由局部地區(qū)發(fā)展為全球性的問題。 酸兩跨越國界不僅造成了環(huán)境污染、生態(tài)破壞，還引起國際糾紛，演變出國家安全問題，由于酸雨對人類社會和地 球生態(tài)系統(tǒng)造成的嚴重危害。有人稱之為“空中死神”。危險廢物在全球轉(zhuǎn)移。危險廢物是廢棄物中危害最嚴重的一類。放射性廢物和其他有毒的化學(xué)工業(yè)廢物，例 如多氯聯(lián)苯.二惡英等化學(xué)物質(zhì)，有害的重金屬如汞、鎘等，易燃易爆、強腐蝕性、毒性或感染性的物質(zhì)等部是危 險廢物。有毒廢料對人類和地球生態(tài)系統(tǒng)有潛在的致命性的危害，而當前有毒廢物的排放量隨著化學(xué)工業(yè)、核工業(yè) 等的發(fā)展而急劇增加。更為可怕的是人類至今也找不到安全可靠的管

6、理辦法。由于世界各國對危險廢物的管理立法 不同，或者沒有明確的政策規(guī)定，促使發(fā)達國家將危險廢物向發(fā)展中國家或深海、公海等地轉(zhuǎn)移。生物多樣性銳減。生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本保證，這是充滿生命的地球的基本特征，也是人類賴 以生存的無價之寶，但是人類活動正在以驚人的速度減少生物多樣性。20世紀以來，平均每天有一個物種滅絕，而 進入90年代，科學(xué)家們估計每天滅絕140個物種，因而全世界有10%的高等植物種，3/4鳥類的生存受到威脅，全 球270種龜類爬行動物中的42%、150種靈長目中的2/3瀕臨滅絕.第二代環(huán)境問題表現(xiàn)出環(huán)境污染的全球性和其影響的國際化，一個國家和一個地區(qū)燃燒化石燃料排放的co

7、2 夠改變另一個國家的氣候或使全球海平面上升；一個國家生產(chǎn)和排放的危險物質(zhì)能夠威脅到全人類的生存；一種人 類活動如砍伐森林會導(dǎo)致全球二氧化碳增加。發(fā)展中國家的環(huán)境問題貧窮與落后造成環(huán)境滅難與生態(tài)難民人口爆炸加大了發(fā)展中國家的環(huán)境壓力。債務(wù)迫使發(fā)展中國家加劇開發(fā)資源。發(fā)展中國家的工業(yè)化道路都是被迫加劇環(huán)境污染的道路。污染轉(zhuǎn)移更加重了發(fā)展中國家的環(huán)境問題。一般來講污染轉(zhuǎn)移有三種方式：境內(nèi)轉(zhuǎn)移到境外，即跨國轉(zhuǎn)移： 城市轉(zhuǎn)移到鄉(xiāng)村；沿海轉(zhuǎn)移到內(nèi)陸。就國際范圍講，跨國轉(zhuǎn)移主要是發(fā)達國家轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家。污染跨國轉(zhuǎn)移主要采取兩種形式：轉(zhuǎn)移骯臟工業(yè)一一骯臟工業(yè)主要指“夕陽產(chǎn)業(yè)”及勞動密集型而技術(shù)含量低的產(chǎn)業(yè)

8、?！跋﹃柈a(chǎn)業(yè)”主要指石油 化工、鋼鐵和其他金屬冶煉、機械工業(yè)、造紙等產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)是高消耗和高污染的產(chǎn)業(yè)。勞動密集型而技術(shù)含量 低的產(chǎn)業(yè)主要有紡織服裝、電子元器件等工業(yè)。發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移這些工業(yè)的原因是為躲避廣大人民群眾 的憤怒情緒，躲避政府反污染的環(huán)境立法：避免高昂的污染罰款；降低生產(chǎn)成本等等。輸出有毒廢物：如果說骯臟工業(yè)從發(fā)達國家轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家是在間接轉(zhuǎn)移環(huán)境污染及生態(tài)破壞的話，那么 發(fā)達國家向發(fā)展中國家輸出有毒廢物則是直接轉(zhuǎn)移環(huán)境污染：當前世界環(huán)境問題的特點一從區(qū)域性環(huán)境污染擴展為全球性的問題環(huán)境問題在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)環(huán)境問題的影響危及到全球人類環(huán)境問題的形成與全球人類的活動有關(guān)

9、環(huán)境問題的解決是全球性的3、環(huán)境科學(xué)系統(tǒng)環(huán)境科學(xué)是研究人類活動與其環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系的科學(xué)。環(huán)境科學(xué)的研究對象是“人類一環(huán)境”系統(tǒng)，這是一個既包括自然界又包括人類本身的復(fù)雜系統(tǒng)。環(huán)境科學(xué)的研究任務(wù)是研究人類與環(huán)境的關(guān)系，掌握人類與環(huán)境的變化發(fā)展規(guī)律，以便能動地順應(yīng)環(huán)境和改 造環(huán)境，促使環(huán)境朝著有利于人類的方向演化。環(huán)境科學(xué)是交接于自然科學(xué)、社會科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的綜合性基礎(chǔ)學(xué)科。環(huán)境科學(xué)屬一級學(xué)科，環(huán)境科學(xué)的學(xué)科分支很多，形成了一個龐大的多層次相互交錯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。4、環(huán)境保護運動兩次重要的國際會議聯(lián)合國人類環(huán)境會議(1972年6月5日至16日，瑞典斯德哥爾摩)會議第一次把環(huán)境問題提到全球議事日 程

10、，開啟了關(guān)于環(huán)境問題的國際性的對話、合作和討論，環(huán)境問題正式進入國際事務(wù)。會議宣讀了著名的報告只有一個地球，通過并發(fā)表了人類環(huán)境宣言(7條基本原則和26條共同的信念)。會議的重要成果：把發(fā)展與環(huán)境聯(lián)系起來，把貧窮與環(huán)境聯(lián)系起來，強調(diào)通過發(fā)展解決環(huán)境問題和貧窮問題。將每年6月5日訂為世界環(huán)境日。在1973年1月聯(lián)合國成立了聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)并建立了環(huán)境基金。聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(1992年6月3日至14日，巴西里約熱內(nèi)盧)此次大會通過了 5個重要的國際文件里約環(huán)境與發(fā)展宣言21世紀議程關(guān)于森林問題的原則聲明氣候變化公約生物多樣性公約5、環(huán)境意識環(huán)境意識是指人對待自然和環(huán)境的態(tài)度。環(huán)境意

11、識的主要包括四個方面：*對自然界及其發(fā)展規(guī)律的認識；*對人類與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的理解；*在與環(huán)保有關(guān)的問題的行為取向；*對環(huán)?；顒拥膮⑴c程度。影響環(huán)境意識的因素文化教育經(jīng)濟發(fā)展水平政策與管理輿論宣傳與集體行動6、環(huán)境科學(xué)基本原理人與自然的辯證關(guān)系可持續(xù)發(fā)展的自然觀大多數(shù)人遍接受了聯(lián)合國兩次大會文件中提到的概念可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Development) o世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)把可持續(xù)發(fā)展定義為“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能 力構(gòu)成危害的發(fā)展”?？沙掷m(xù)發(fā)展自然觀的主要思想人是自然的一部分。人與自然是相對獨立的。人與自然的和諧關(guān)系是一種動態(tài)的平衡。人與

12、自然關(guān)系的調(diào)控是人與自然相互作用系統(tǒng)的調(diào)控，解決人與自然的矛盾，主要通過調(diào)整人類的行為。人類利用自然要維持自然資源存量及其相應(yīng)社會、經(jīng)濟條件的總體平衡，使當代人之間，當代人與后代人之間具 有利用自然的平等機會，使人類社會實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展生態(tài)學(xué)的基本原理生態(tài)學(xué)的基本原理生態(tài)學(xué)(ecology) 一詞是1866年德國動物學(xué)家E.?？藸柺紫忍岢龅模麑ι镏g的生活聯(lián)系作了機械性的 解釋。 生態(tài)學(xué)的基本原理整體有序和區(qū)域分異循環(huán)再生多樣穩(wěn)定反饋平衡有限調(diào)節(jié)自然科學(xué)的基本原理熵增加原理：即在一個隔離系統(tǒng)中，趨向平衡的過程使系統(tǒng)的熵增加，物質(zhì)以低熵狀態(tài)進入經(jīng)濟過程(包括 生產(chǎn)和消費)，而高熵狀態(tài)棄出。任何滿

13、足非必要需求的自然資源利用意味著未來生活質(zhì)量的降低(因為資源是有限的)人類的活動應(yīng)該采取一種低熵取向，人類應(yīng)該把消費水平降低到最低限度，盡量減少能量流通。用熵世界觀來指導(dǎo)人類的行為方式，以減緩地球上的熵增加速度。7、環(huán)境科學(xué)的研究方法：系統(tǒng)論、信息論、控制論8、世界著名八大公害事件比利時馬斯河谷煙霧事件美國多諾拉煙霧事件倫敦煙霧事件美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件日本水俁病事件日本富山骨痛病事件日本四日市哮喘病事件：日本米糠油事件9、世界著名的六大污染事故意大利塞維索化學(xué)污染事故美國三里島核電站泄漏事故墨西哥液化氣爆炸事件印度博帕爾毒氣泄漏事故前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故德國萊茵河污染事故二、思考題1、

14、什么是環(huán)境問題？我國當前面臨的主要環(huán)境問題是什么？2、環(huán)境科學(xué)及其研究內(nèi)容是什么？環(huán)境科學(xué)研究的基本原理有哪些？3、舉例說明我國的環(huán)境問題產(chǎn)生的原因和解決的辦法。4、談?wù)勈澜缰舜蠊κ录脑蚣霸斐傻奈：Α?、什么是環(huán)境意識？影響環(huán)境意識的因素有哪些？你認為在我國可以采取哪些措施來提高公眾的環(huán)境意識？6、你可為保護環(huán)境做些什么？環(huán)境科學(xué)概論第二章生態(tài)系統(tǒng)的平衡與變化的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料一、第二章的內(nèi)容提要1、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念種群（Population） 一個生物物種在一定范圍內(nèi)所有個體的總和。群落（Community）在一定的自然區(qū)域中，許多不同種的生物的總和。生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）任

15、何一個生物群落與其周圍非生物環(huán)境的綜合體。生態(tài)系統(tǒng)是指特定地段的全部生 物和物理環(huán)境相互作用的任何統(tǒng)一體。棲息地生物生活和能提供生物生存所需要物質(zhì)的場所，稱為棲息地（habitat）。生態(tài)系統(tǒng)彼此不是孤立的。一個生態(tài)系統(tǒng)可經(jīng)過渡帶過渡到下一個生態(tài)系統(tǒng)。過渡帶包括兩個相鄰系統(tǒng)所 共有的許多物種。地球上所有較小的生態(tài)系統(tǒng)和所有的生物群落都有聯(lián)系，形成一個總的生態(tài)系統(tǒng)，即生物圈（biosphere）， 生物圈包括整個地球。生物的三種類型：（1）生產(chǎn)者（producer）即利用光能把周圍環(huán)境中的無機物（非生物）養(yǎng)分制造成有機物質(zhì)的綠色植物。其中綠色植物通過光合作用生產(chǎn)有機物，還有幾種細菌通過化能合成作

16、用生產(chǎn)有機物。（2）消費者（consumer）即直接以綠色植物為食物，或通過食物鏈間接以綠色植物為生的所有動物；消費者的類別：初級消費者、第二消費者、多級消費者；食草動物、食肉動物、雜食動物；寄生物：寄生物所寄生的植物或動物稱為寄主（host）。寄生物可以是植物、動物或微生物，它們既侵害植物， 又侵害動物。碎屑與食碎屑生物：碎屑（detritus）死的植物性或死的動物性物質(zhì)以及糞便廢棄物構(gòu)成的大量有機物。食碎 屑生物（detritus feeder）以碎屑為食物的生物被劃分為單獨一類的消費者。腐生植物：少數(shù)開花植物是從碎屑中獲得它們所需要的能量，而不是依靠進行光合作用來獲得能量，這樣的植 物稱

17、之為腐生植物（saprophyte）。例如：水晶蘭。（3）分解者（decomposer）即腐爛、分解，或把有機廢物破壞并使養(yǎng)分回到周圍環(huán)境中去的細菌和真菌。分解者由細菌和真菌兩類生物組成。但不是所有的細菌都是分解者自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物自養(yǎng)生物：能夠利用光或無機化學(xué)能把無機營養(yǎng)物質(zhì)制造成它們體內(nèi)的有機物質(zhì)的那些生物（如生產(chǎn)者）都稱 之為自養(yǎng)生物。異養(yǎng)生物：以其他生物和它們的廢物為食物的各種生物（已被描述為消費者、食碎屑生物和分解者）這些生物 都是利用已有的有機物作為它們的能量和營養(yǎng)物的來源。生物之間的相互作用：競爭、掠食、共生。共生關(guān)系有三種：互惠共生、共棲、寄生非生物環(huán)境部分分為：物質(zhì)代謝原料太

18、陽光、02、CO2、H2O、無機營養(yǎng)物及食物（非生命的有機物質(zhì)）。媒質(zhì)部分水、土壤、空氣?；|(zhì)部分巖石、砂、泥。2、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)包含：不同的生物種類、種群數(shù)量、種的空間配置（水平分布和垂直分布、種的時間 變化（發(fā)育、季相）。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈、食物網(wǎng)、營養(yǎng)級食物金字塔：每個營養(yǎng)級上逐漸減少的生物量就像一個金字塔。生態(tài)系統(tǒng)的功能：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)以及信息聯(lián)系構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的基本功能。能量流動途徑：光合作用和有機物的輸入；呼吸的熱消耗和有機物的輸出。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有五個特點：（1）綠色植物對太陽能的利用率很低。（2）能量只朝單一方向流動。（3）

19、流動中能量逐漸減少。（4）各級消費者之間能量的利用率也不高（10%）。（5）當生產(chǎn)的能量和消耗的能量相平衡時，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能才能保持動態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)：水循環(huán)、碳氧循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)。水循環(huán)一一蒸發(fā)、凝結(jié)和降水的過程形成了水循環(huán)。碳氧循環(huán)一一植物光合作用吸收空氣中的二氧化碳制成糖類等有機物質(zhì)而釋放出氧氣，供動物需用。植物 和動物又通過呼吸作用吸入氧氣而放出二氧化碳重返空氣中。植物、動物死亡后的遺體經(jīng)微生物分解破壞， 最后也氧化變成二氧化碳、水和其他無機鹽類。氮循環(huán)一一大氣中的游離氮不能為大多數(shù)生物所利用，必須由某些種類的細菌來固氮。植物從土壤中吸取 硝酸鹽和銨鹽等，并在體內(nèi)制

20、成各種氨基酸，然后再合成各種蛋白質(zhì)。動物借食用植物而取得氮。磷循環(huán)一一磷的主要來源是：磷酸鹽巖石、動物化石的天然磷酸鹽礦床、鳥糞層。磷在生物圈中只有較小 的一部分進行生 .物地質(zhì)化學(xué)循環(huán)，大部分是單方向流動過程，以致成為一種不可更新的資源，3、生態(tài)系統(tǒng)的類型和特征生態(tài)系統(tǒng)的類型劃分按生態(tài)環(huán)境劃分：陸地生態(tài)系統(tǒng)（森林、草原、荒漠、淡水生態(tài)系統(tǒng)（湖泊、河流、水庫X海洋生態(tài)系統(tǒng) （海岸、河口、淺海、大洋、海底等）。按人類對系統(tǒng)影響來劃分：自然生態(tài)系統(tǒng)（森林、海洋等）、人工生態(tài)系統(tǒng)（城市、農(nóng)田等）生態(tài)系統(tǒng)的特征：開放性、運動性、自我調(diào)節(jié)性、相關(guān)性與演化性。氣候和降水基本決定了一個地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)類型。人

21、工生態(tài)系統(tǒng)存在的問題：人工生態(tài)系統(tǒng)必須符合養(yǎng)分循環(huán)、結(jié)構(gòu)和能量流動的原理。4、生態(tài)平衡生態(tài)平衡一一在一定時期和一定范圍內(nèi)，生產(chǎn)者、消費者、分解者三者之間保持著一種動態(tài)的平衡狀態(tài)。 系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)較長時間保持穩(wěn)定狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)的變化：演替，即一個生態(tài)系統(tǒng)可能被另一個生態(tài)系統(tǒng)全部取代原生演替一一如果這個地域先前沒有生物占領(lǐng)，那么，一個生態(tài)系統(tǒng)被另一個生態(tài)系統(tǒng)所代替的過程就稱為原 生演替。次生演替一一是指重建原來就有的生態(tài)系統(tǒng)。原生演替和次生演替的區(qū)別：對次生演替來說，先決條件是一開始就有肥沃的土層存在；如果這個地區(qū)已經(jīng)遭到侵蝕作用或其他方式的破壞，這個系統(tǒng)就必須以類似于原 生演替的方式開

22、始。頂極生態(tài)系統(tǒng)一一全部已有的物種繼續(xù)彼此按比例繁殖，并不再發(fā)生變化，這種平衡狀態(tài)稱為頂極，這個系統(tǒng)也就叫做頂極生態(tài)系統(tǒng)。生物潛能和環(huán)境阻力一一考察生態(tài)系統(tǒng)變化和平衡的另一方面生物潛能一一一個物種的生物潛能，就是該物種自身繁殖的能力。它是使這個物種的數(shù)量變得更多的所有因 素的統(tǒng)稱。生物潛能包括：繁殖率、動物遷移與種子傳播到其他地方的能力、適應(yīng)和侵占其他生境的能力、逃避或?qū)Ω?不利環(huán)境條件的能力等等。環(huán)境阻力一一每個物種所面臨的環(huán)境阻力是指天敵、競爭物種、有害的非生物因素等這些限制該物種成員生 存的全部因素的統(tǒng)稱 生物潛能和環(huán)境阻力的關(guān)系：（1）如果環(huán)境阻力大于生物潛能，這個物種的數(shù)量就減少；（

23、2）在一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，每個物種的生物潛能都由環(huán)境阻力均勻地平衡著；（3）生態(tài)系統(tǒng)中的變化，則可以看作是該系統(tǒng)中環(huán)境阻力或不同物種間生物潛能的改變。捕食動物和被捕食動物之間的平衡捕食-被捕食關(guān)系物種和其天敵之間的平衡規(guī)律一一當種群密度增加時，個體更容易受到天敵的危害；捕食和病害增加又有利于恢復(fù)平衡；當種群密度減小時，來自天敵的環(huán)境阻力就趨向于減少，于是就允許種群增大。植被、食草動物和食肉動物之間的平衡一一食草動物種群對它們賴以生存的植被有一種“過度啃食” （overgraze）的潛能，從而破壞植被；捕食動物和其他自然壓力可以把食草動物的數(shù)量控制在過度啃食的 水平之下。競爭物種之間的平衡一一

24、引進的物種由于沒有找到它能同本地物種競爭的小生境而死亡；引進的物種在各 種生境中也許是更強的競爭者，因而正在取代本地物種（外來物種的入侵）。5、通過自然選擇適應(yīng)適應(yīng)的類型（1）為對付非生物因素的適應(yīng)；（2）為獲得水和食物的適應(yīng)，或就植物 而言為獲取能量和養(yǎng)分的適應(yīng)；（3）為逃避捕食動物，或為防御捕食動物的適應(yīng)；（4）為覓尋或吸引配偶（或植物的傳粉者）和完成生殖的適應(yīng)；（5）為遷移或分散的適應(yīng)。自然選擇的結(jié)果一一使每一物種變得既適應(yīng)于與它相互作用的非生物因素；又適應(yīng)于與它相互作用的其他 的生物。進化演替一一適應(yīng)性變異、物種滅絕、物種形成的過程共同組成了進化演替。6、人類與生物圈的關(guān)系自然選擇的作

25、用：自然選擇促進了人的直立；思維的形成（能夠想到制造武器或工具）；操作能力的形成； 自然選擇還可以解釋一些種族之間的差異。人類是自然的過程二、思考題：1、生態(tài)系統(tǒng)中生物所扮演的三種能量角色是什么？2、食物鏈和食物網(wǎng)有何區(qū)別？3、在能量金字塔中，從某一食物層到更高食物層，能量是如何變化的？從生產(chǎn)者到初級消費者能量變化了多 少？4、什么樣的生物因素和非生物因素形成了世界上的不同的生物群落？5、在大多數(shù)海洋生態(tài)系統(tǒng)中什么是生產(chǎn)者？6、循環(huán)圖將下面的循環(huán)圖補充完整，看看生態(tài)系統(tǒng)中的碳是如何循環(huán)的。7、原生演替和次生演替有何不同？8、從生態(tài)學(xué)原理分析太湖富營養(yǎng)化的機理及治理對策。環(huán)境科學(xué)概論第三章全球環(huán)

26、境問題學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料之一內(nèi)容提要全球氣候變暖、全球氣候變暖的機理地表溫度是由地表接受太陽輻射能與從地表向宇宙發(fā)出的輻射能之差所決定的。太陽光主要以可見光的形式到 達地面，30%被反射掉，剩余的被地表面吸收。被吸收的能量再以紅外輻射的形式釋放出來，而碳酸氣體等微量氣 體成分會將其中的一部分阻擋住。如果吸收這些紅外輻射的成分在大氣中增多，阻擋了紅外線向外釋放，就將使地 球變暖。溫室效應(yīng)地球的保暖作用來自于地球大氣中的一些微量氣體，這些微量氣體一方面對于大陽的輻射(可見光為主的短波 輻射)吸收極少，使其幾乎無衰減地通過：另一方面其可強烈吸收地面發(fā)射的長波輻射，并同時向宇宙和地面兩個 方向輻射波長更長的

27、長波輻射，其中向下到達地面的大氣逆輻射將一部分熱量又返回地面：從而減少了向外層空間 的能量凈排放，使大氣層和地球表面熱起來。大氣這種對地表熱輻射遮擋保溫的屬性類似溫室中玻璃具有的作用， 所以被稱為溫室效應(yīng)。溫室氣體溫室氣體：大氣中存在的、能吸收紅外輻射并對大氣有加熱效果的所有氣體的總稱。溫室氣體種類：二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂等。造成溫室效應(yīng)最大的氣體是co2。主要溫室氣體及其特征二氧化碳來源：化石燃料(煤、石油、天然氣等)燃燒、交通汽車尾氣排放、森林砍伐。二氧化碳濃度急劇增加的原因：人類消耗的礦物燃料迅速增加；大片森林的毀壞一方面使森林吸收的二氧化碳大量減少，另一方面燒毀森林時

28、又釋放大量二氧化碳， 使大氣中二氧化碳含量增多。甲烷：人為源包括天然氣泄漏、石油煤礦開采及其它生產(chǎn)活動，熱帶生物質(zhì)燃燒、反芻動物、城市垃圾處理場、稻 田等。自然源包括天然沼澤、濕地、河流湖泊、海洋、熱帶森林、苔原、白蟻等。氧化亞氮主要發(fā)生源是土壤中硝酸鹽的脫氮和氨鹽的硝化CFCsCFCs是著名的破壞平流層臭氧的物質(zhì)，因人類生產(chǎn)和使用這種化學(xué)物質(zhì)，其濃度增加速度很快。氣候變暖的影響根據(jù)大氣環(huán)流模型的運算結(jié)果，到2030年大氣中的CO2濃度是現(xiàn)在的2倍，地球平均氣溫上升13 C。引起海平面上升，從而淹沒沿海地區(qū)的農(nóng)田，海水侵入地下水。頻繁出現(xiàn)類似臺風(fēng)和熱浪那樣的極端氣象，同時氣候帶向極地方向移動，

29、使土壤水分減少。氣候變暖對農(nóng)業(yè)的影響CO2濃度的增加，將增大農(nóng)作物的生產(chǎn)能力。氣候帶和農(nóng)業(yè)帶有向兩極方向移動的傾向，這樣的移動會對農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)造成很大的影響。氣候變暖阻礙了發(fā)芽和生長過程的重要階段，而且使土壤水分減少。中緯度地區(qū)的生產(chǎn)量因夏季干旱將減少10%30%。對熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)的影響一一降水和土壤水分的減少危害半沙漠地區(qū)農(nóng)作物，由于增加了熱應(yīng)力，會危害熱帶濕 潤地區(qū)的農(nóng)作物和家畜氣候變暖對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響其變化速度將超過生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成種群的適應(yīng)能力，物種和生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)存在著某種突然進行的可能性，所以 生態(tài)系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定，存在種群毀滅的可能性。在二氧化碳增大的大氣環(huán)境中生物量增加，植被的水

30、利用率將會增加。熱帶雨林的減少和荒漠化的進程一一加速非洲大陸熱帶雨林的減少，撒哈拉地區(qū)嚴重的沙漠化現(xiàn)象預(yù)計將向熱 帶稀樹草原擴大。生物多樣性的減少氣候變暖對魚業(yè)的影響氣候變暖引起海平面上升，預(yù)計將使沿岸地區(qū)的濕地消失，減少魚蝦類產(chǎn)卵、生長的場所，影響沿岸生態(tài)系統(tǒng)。海平面上升、海水溫度上升，伴隨降水量和紫外線量的變化，將造成海洋基礎(chǔ)生產(chǎn)量的變化，給海洋生態(tài)系統(tǒng)以重大的影響。（9）氣候變暖對水資源的影響氣候變化可以改變地區(qū)降水量和蒸發(fā)的類型。水資源更加脆弱一一氣候變暖的綜合效果將對河流流域、湖泊水質(zhì)、滯水層和其它淡水水源帶來極其惡劣的影 響。社會經(jīng)濟影響一一水供給的減少，將給人類、農(nóng)業(yè)、環(huán)境帶來很

31、大的壓力。（10）對氣候變暖的對策減少溫室氣體的排放改進能源利用技術(shù)，提高能源利用效率，節(jié)約能源。以CO2低排放的能源代替高排放量的能源發(fā)展非礦物能源，如水力能、核能、太陽能、地熱能、風(fēng)能禁止濫伐森林，特別是熱帶雨林，擴大植樹造林面積，提高森林覆蓋率。加強國際合作，達成針對全球氣候變化的國際協(xié)議（12）針對全球氣候變暖的國際行動一一京都議定書。2、酸雨（1）酸雨的形成被大氣中存在的酸性氣體污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨； pH值小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山（如峨眉山）上彌漫的霧,pH值小于5.65時叫酸霧。（2）酸雨區(qū)根據(jù)年降水PH值和酸雨率分為五級標準pH值高于5.65,酸雨率是

32、0%-20% ,為非酸雨區(qū)；pH值在5.30-5.60之間，酸雨率是10%-40% ,為輕酸雨區(qū)；pH值在5.00-5.30之間，酸雨率是30%-60%,為中度酸雨區(qū)；pH值在4.70-5.00之間，酸雨率是50%-80%,為較重酸雨區(qū)；pH值小于4.70,酸雨率是70%-100%,為重酸雨區(qū)。（3）我國劃分的“兩控區(qū)”一一酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)（4）酸性物質(zhì)的天然排放源SOx的天然排放源：火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、土壤中某些機體在細菌作用下可分解某些硫化物、海洋霧沫夾帶一 些硫酸到空中。NOx天然排放源：閃電、土壤分解（5）酸性物質(zhì)SOx，NOx的人工排放源煤、石油和天然氣等化石燃料燃燒

33、工業(yè)過程交通運輸（6）酸雨的分布（全球三大酸雨區(qū)）一一北歐酸雨區(qū)、北美酸雨區(qū)、中國已成為世界第三大酸雨區(qū)我國南方酸雨屬于硫酸型的。主要由煤煙型大氣污染造成的；美國和德國降水是硝酸型的，主要由汽車尾氣型大氣污染造成的。（7）污染物在大氣中被清除的機制有兩類：干沉降、濕沉降干沉降一一非降雨時期污染物從空中沉降到地表上（通過重力沉降、與地面碰撞或被地面吸收）。濕沉降一一指顆粒物和氣體被云霧或雨滴吸收、附著（通過吸附、擴散、溶解或伴隨著有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生）。 酸性降水就屬于濕沉降。酸沉降臨界負荷一一不致使敏感的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生長期危害化學(xué)變化的最大酸沉降量稱該生態(tài)系統(tǒng)的酸沉降的 臨界負荷。影響酸沉降臨界負荷

34、的主要三個方面因素：降水因素、地表水因素、土壤因素。酸沉降引起的生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)變化是指地表水和土壤化學(xué)組成的變化，從而造成生態(tài)系統(tǒng)的退化（農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、 森林衰退、魚蝦死亡等等），并且短時間難于恢復(fù)。（8）對酸雨的國際性行動歐洲一歐洲監(jiān)測和評價計劃（EMEP）。北美一美國的國家酸沉降評價計劃（NAPAP）亞洲等地區(qū)一一亞洲地區(qū)酸雨狀態(tài)的國際研究項目“亞洲降水的化學(xué)和酸度（CAAP）”（9）防治酸雨的措施使用低硫煤，節(jié)約用煤煙氣脫硫發(fā)展植物凈化發(fā)展替代能源（10）so2排污交易排污權(quán)交易是目前受到各國關(guān)注的重要環(huán)境經(jīng)濟政策之一。排污交易的主要思想是：在滿足環(huán)境要求的條件下，建立合法的污染物排放權(quán)利即

35、排污權(quán)（這種權(quán)利通常以排 污許可證的形式表現(xiàn)），并允許這種權(quán)利像商品一樣買賣，以此來進行污染物的排放控制。其做法一般是：首先由政府部門推算出污染物的最大排放量，并將其分割成若干規(guī)定的排放量即排污權(quán)。政府 可以選擇不同方式分配這些權(quán)利，如公開拍賣、定價出售或無償分配等，并通過建立排污權(quán)交易市場使這些權(quán) 利能合法買賣；排污者從其利益出發(fā)，自主決定其污染治理程度，從而買入或賣出排污權(quán)。排污交易的好處主要有：費用有效性；管理成本低；有利于達標；促進經(jīng)濟發(fā)展；有助于實施總量控制。3、臭氧層破壞（1）臭氧層破壞的機理和原因臭氧消除的催化劑，其中最為重要的是H、OH、NO、Cl，氟利昂己成為臭氧層破壞的主要

36、原因。臭氧的消耗反應(yīng)還可通過漠原子來進行，這些漠原子是從作為滅火劑使用的哈龍中排放出來的。HCl和ClONO2 （硝酸氯）被稱為貯庫化合物，因為它們本身不會與臭氧反應(yīng)，但在某些狀況下卻可以釋放出能 破壞臭氧的氯。（2）南極臭氧空洞南極臭氧空洞是指在春季南極臭氧異常減少的傾向在逐年加重，并且臭氧總量異常變小的區(qū)域覆蓋南極大陸的 相當部分，形如洞穴的現(xiàn)象。氯會形成不破壞臭氧的貯庫化合物質(zhì)，為什么還會有臭氧洞？PSCs（polar stratospheric clouds,極地平流層云）中所含的冰粒，不僅會使氯貯存物質(zhì)釋放出氯，更會進一步 妨礙氯貯存物質(zhì)的生成,而加速臭氧的破壞。CFCl主要是由北半

37、球工業(yè)國家所排出，在北半球大氣中的CFCl濃度也高于南半球，那么為什么至今最大的臭 氧洞是出現(xiàn)在南極而不是在其它地方？在極夜渦內(nèi)由于在ClO增加的同時貯庫化合物和氮氧化物、水汽濃度減少，可造成臭氧層的破壞，以至于在特 定的高度臭氧幾乎完全消失。隨著夏季的到來，臭氧空洞在極夜渦破壞的同時消失，但臭氧減少的空氣可以傳 輸?shù)侥习肭虻闹芯暥?，造成全球?guī)模的臭氧減少。北極沒有發(fā)生臭氧空洞，主要原因是北極不能形成像南極那樣穩(wěn)定的極夜渦。北極的極夜渦小，它不斷地隨著 被稱為行星波的大氣波動而變形，一到春季即完全瓦解。同時，能形成PSCs的低溫區(qū)域有限。但是近幾年北 極的臭氧也在減少。（3）破壞臭氧層的物質(zhì)氟

38、氯碳化物（CFCl）:汽車和冰箱等冷凍空調(diào)的冷媒、電子和光學(xué)組件的清洗溶劑、化妝品等噴霧劑，以及PU、 PS、PE的發(fā)泡劑等等蒙特利爾議定書中稱能對臭氧層產(chǎn)生破壞的CFC 11、CFC l2、CFC 113、CFC 114、CFC 115等5種CFC物 質(zhì)為“特定氟里昂”。特定氟利昂的性質(zhì)極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)無腐蝕性具有熱穩(wěn)定性、難分解、不燃、沒有導(dǎo)火性和爆炸性幾乎無毒性熱傳導(dǎo)性低具有揮發(fā)性且易被氣化加壓后易液化表面張力小具有一定的溶解性無色、無臭破壞平流層臭氧層物質(zhì)還包括有其他CFC：三氯乙烷、四氯化碳等有機氯化物和特定哈龍（哈龍1211、1301、 2402）等有機漠化物。（4）臭氧破壞對健康

39、的影響 皮膚癌紫外線能導(dǎo)致白內(nèi)障破壞免疫系統(tǒng)（5）臭氧破壞對生態(tài)系統(tǒng)的影響光合作用速率將降低由于浮游植物生長趨緩，將造成食物鏈中斷的危機。光合速率降低亦表示二氧化碳吸收量會減少，使地球溫室效應(yīng)惡化。（6）保護臭氧層為全球共識維也納協(xié)議關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書二、思考題1、什么是溫室效應(yīng)？近代氣候變暖的原因是什么？2、防止氣候變暖應(yīng)采取哪些措施？你能做些什么？3、什么是酸雨？如何控制酸雨？4、我國北方燃煤也較多，甚至多于南方（如冬天燃煤取暖），為什么我國大部分酸雨區(qū)卻分布在南方？5、氟利昂是如何破壞臭氧層的？6、臭氧層破壞會對地球產(chǎn)生什么影響？7、南極的臭氧空洞是如何形成的？8、我們可

40、以采取哪些措施來保護臭氧層？三、課間小論文NOx的來源、危害及防治辦法初探（11月底之前交稿，發(fā)到李影的信箱即可，不要忘了寫上您的大名和學(xué)號）。環(huán)境科學(xué)概論第三章全球環(huán)境問題輔導(dǎo)材料之二一內(nèi)容提要1、海洋污染（1）海洋污染問題：海產(chǎn)品資源的枯竭、有害化學(xué)物質(zhì)、漂浮的廢棄物、原油污染等。（2）海洋污染物種類石油及其產(chǎn)品一一海上油井管道泄漏、油輪事故、船舶排污。重金屬和酸堿農(nóng)藥一一進入海洋經(jīng)海洋生物體的富集作用，通過食物鏈進入人體。有機物質(zhì)和營養(yǎng)鹽類一一造成海水的富營養(yǎng)化，易形成赤潮。放射性核素一一海洋生物通過體表吸附或通過食物進入消化系統(tǒng)，并逐漸積累在器官中，通過食物鏈作用傳遞 給人類。固體廢物

41、一一嚴重損害近岸海域的水生資源和破壞沿岸景觀。廢熱一一局部海域，如有比原正常水溫高出4攝氏度以上的熱廢水常年流入時，就會產(chǎn)生熱污染，將破壞生態(tài) 平衡和減少水中溶解氧。（3）海洋生態(tài)系統(tǒng)在海域中碳元素非常充分，故氮、磷、硅及鐵的某一個將成為限制因素。每當營養(yǎng)級增高，就會發(fā)生有害化學(xué)物質(zhì)的生物體富集現(xiàn)象。（4）污染物質(zhì)進入海洋的三種途徑第一種途徑是由陸地通過河川流入海中，如工業(yè)污水和生活污水排入河流，隨河水流入海洋。其次是污染物質(zhì)先擴散到大氣中，再被帶入海水，如農(nóng)藥（DDT、BHC、狄氏殺蟲劑等）、核試驗的放射性物質(zhì)等， 這種途徑會使局部海域的海水污染在較短的時間內(nèi)擴展為全球規(guī)模的污染。第三種途徑

42、是工業(yè)廢水或生活廢棄物直接向海水中排放或投棄，或由航行中的船舶排棄或海底管道發(fā)生事故泄 露排放等，其中以油污染和廢熱污染尤其嚴重。（5）生物泵浮游生物等的尸體從有光層向下沉降，在下層細菌的作用下分解。從此時到完全分解變回無機營養(yǎng)鹽為止，其 中大部分作為可溶性有機物長時間存在。象這樣海洋中的生物活動即為物質(zhì)由上層向下層單方向的輸送運動， 這種運動又可稱之為生物泵。由于生物泵作用，外洋表層的營養(yǎng)鹽枯竭的現(xiàn)象較多。（6）海洋作為環(huán)境資源的機能海洋不僅具有水產(chǎn)資源和埋藏在地下的資源。還具有篩分和緩沖兩個重要的機能。由于原始生命發(fā)生于海洋， 故還可以說海洋具有生殖機能。地下資源由以前的海洋篩分機能所生成

43、的（海洋地質(zhì)作用）。海洋的緩沖機能不僅使地球穩(wěn)定化，還有對污染物的擴散、沉降機能。（7）“厄爾尼諾”現(xiàn)象從太平洋東部的秘魯海域到太平洋中部的赤道區(qū)域，每隔2-7年海面水溫較往年增加1-2度，有時2-5度，這 一現(xiàn)象要持續(xù)一年至一年半左右，爾后又恢復(fù)正常，這一現(xiàn)象稱為“厄爾尼諾”現(xiàn)象。另一種與所謂厄爾尼諾現(xiàn)象相反的現(xiàn)象，即在廣闊海域海平面水溫低于往年的現(xiàn)象被稱作“拉尼娜”現(xiàn)象。（8）赤潮赤潮是水中浮游生物量增大，使海水變色的現(xiàn)象。赤潮顏色與生物種類有關(guān)引起赤潮的原因一一赤潮的發(fā)生主要是生物、化學(xué)和物理等因素綜合作用造成的。在生物因素方面：赤潮生物“種子”群落是赤潮發(fā)生最基本的生物因子。在化學(xué)因素

44、方面：水體中的營養(yǎng)鹽，主要是氮和磷、微量元素（如鐵和錳）特殊有機物（如某些維生素和蛋白 質(zhì)）的存在形式和濃度，直接影響著赤潮的生長、繁殖與代謝，它們是赤潮形成和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。在物理因素方面：水體相對穩(wěn)定、水體交換率低、適宜的水溫和鹽度攜帶各種有機物和無機營養(yǎng)鹽的城市生活污染和工業(yè)廢水大量排放入海，導(dǎo)致海區(qū)富營養(yǎng)化，是引發(fā)赤潮的基 本原因赤潮的防治：主要是利用化學(xué)藥物（硫酸銅）殺滅赤潮生物，但效果欠佳，費用昂貴，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益均不 太好。從發(fā)展趨勢看，生物控制法即分離出對赤潮藻類合適的控制生物，以調(diào)節(jié)海水中的富營養(yǎng)化環(huán)境將是較 好的選擇?？刂频?、磷和其他有機物的排放量，避免海區(qū)的富營養(yǎng)化，

45、是防范赤潮發(fā)生的一項根本措施。（10）黑潮海面出現(xiàn)黑白或黑綠白色的混濁現(xiàn)象，這一海水變色現(xiàn)象稱為黑潮。黑潮是由存在于底層的缺氧水團向沿岸涌升所致。（11）海洋的原油污染原油污染的影響首先是海水浴場、游艇基地及自然公園等舒適的環(huán)境遭到破壞。其次是短期的生物損害。第三是中長期的“油臭魚”。（12）海洋漂浮物（塑料類）污染對海洋漂浮物的集積機理：（1）海洋漂浮物在由偏西風(fēng)與貿(mào)易風(fēng)所生成的?？寺髯饔孟?，向30。-40。N區(qū)域 集積；（2）在暖流或北太平洋海流的作用下，向東運送到東太平洋；（3）最后，在伴隨亞熱帶高氣壓的?？寺?流的影響下，集積至夏威夷的東北部形成高密度漂浮物集積區(qū)。在這樣的集積區(qū)域，

46、人為漂浮物以外的浮游生 物等微小生物集積的可能性也很高。由于浮游植物是形成生物系統(tǒng)底層的重要因素，所以位于其上層的捕食者很可能主動地向該海域集積一一這正 是在海鳥或魚類體內(nèi)發(fā)現(xiàn)有多種塑科類物質(zhì)的一個重要原因。（13）海洋污染的監(jiān)測具有代表性的海洋污染是：油和塑料等飄浮物的海洋表面污染；營養(yǎng)物質(zhì)流入海水破壞生態(tài)系；有害物質(zhì)混人海洋產(chǎn)生生態(tài)毒性及通過食物鏈的蓄積污染危害高級動物等海洋污染的監(jiān)測對象有：海水、海底底質(zhì)、海洋生物監(jiān)測方法有：目測、利用人造衛(wèi)星的遙感技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)。（14）對海洋污染的國際性行動1954年國際防止海上油污公約 1982年4月30日通過聯(lián)合國海洋法公約馬波爾73/78公

47、約一一為了防止船舶排放油和有害物質(zhì)污染海洋制定，1983生效。 1972倫敦公約0PRC公約2、熱帶雨林減少（1）熱帶雨林對人類多方面的重要功能：為地球半數(shù)以上的生物物種提供了棲息和生存地。為人類提供了豐富的原料熱帶雨林是一座天然藥庫能夠幫助減少溫室效應(yīng)，具有維護地球氣候平衡的功能。能大量吸收降雨，儲存淡水資源，防止水土流失，防止洪水的發(fā)生。為地球上近一億人口提供著生活資源和生存基礎(chǔ)。（2）熱帶林的類型區(qū)分它們的最重要的環(huán)境要素是：溫度、水資源條件。根據(jù)降雨類型不同、外觀和構(gòu)造的不同，把熱帶低洼地的森林分成三大類：熱帶雨林、熱帶季雨林、熱帶稀 樹草原。熱帶雨林分布在東南亞、亞馬孫河流域、及以非

48、洲赤道為中心的地區(qū)，其面積現(xiàn)在約占全世界剩余熱帶林面積 的 72%。（3）全球及中國的森林全球植被大體上根據(jù)氣溫和降水量來劃分，能成為森林的是從熱帶到亞寒帶的地區(qū)（最暖月平均氣溫10C以上）， 年降水量豐富（400 500mm以上）的地區(qū)。旱季的長短是決定森林類型的重要因素。熱帶雨林分布在旱季為23個月以內(nèi)的地區(qū)。熱帶季雨林分布在旱季為68個月以內(nèi)的地區(qū)。熱帶稀樹草原、草原、沙漠植被旱季更長，超過8個月。根據(jù)不同氣溫條件，溫帶林大體分為硬葉林和常綠林。寒溫帶落葉林以山毛櫸林為代表，主要分布在北半球，南半球較少。亞寒帶針葉林（北方林）的分布也只限于北半球。熱帶林的生態(tài)特征：森林結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)成生態(tài)

49、系統(tǒng)的物種豐富、現(xiàn)存量大、初級生產(chǎn)速度快、生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的 物質(zhì)循環(huán)快森林的價值：涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、減少噪音、減少污染、美化環(huán)境、保護 生物多樣性。（4）熱帶林減少的原因：森林砍伐-主要是發(fā)達國家的需求增長。人口增長-為滿足糧食供應(yīng)，將森林變作耕地。炊事薪柴的使用大規(guī)模放牧（5）熱帶林的劣化有用物種和粗徑樹減少蓄積量降低更新樹缺乏（6）熱帶林的減少和全球環(huán)境對氣候的影響：如果沒有森林，水從地表的蒸發(fā)量將顯著增加，將會產(chǎn)生異常氣候，異常氣候?qū)?dǎo)致干旱、半 干旱地區(qū)的農(nóng)田荒漠化對二氧化碳濃度的影響：熱帶雨林減少會引起二氧化碳濃度的上升，使全球氣溫變暖。動植物滅絕：隨著熱

50、帶林的減少，預(yù)測在不久的將來至少將有25萬一80萬種動植物物種滅絕。（7）保護熱帶林的對策保護和恢復(fù)熱帶林的各種國際活動：第一，為了解決熱帶林問題，召開國際會議和達成國際共識。第二，建立 熱帶林的國際研究組織，研究支援組織并開展研究。第三，通過雙邊或多邊合作進行熱帶林營造事業(yè)和其他林 業(yè)技術(shù)合作國際會議：TFAP（熱帶林行動計劃）、“關(guān)于森林的原則聲明”和“21世紀議程”。國際性熱帶林的研究：CIFOR（國際林業(yè)研究中心）于1992年創(chuàng)設(shè)并開始活動，本部設(shè)在印度尼西亞。林業(yè)的國際合作有:（1）發(fā)達國家對某特定發(fā)展中國家援助的雙邊合作。（2）發(fā)達國家給聯(lián)合國組織和各種開 發(fā)銀行籌資，由這些組織對

51、發(fā)展中國家進行多邊援助的方式。二思考題1、造成海洋環(huán)境惡化的因素有哪些？我國渤海海洋環(huán)境惡化的主要因素是什么？2、重金屬和難降解有機物對海洋生態(tài)系統(tǒng)的危害表現(xiàn)在哪些方面？3、簡述海洋赤潮的成因及危害。4、試討論海洋赤潮的控制方法及對策。5、海洋污染會導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生哪些變化？6、何謂“厄爾尼諾”和“拉尼娜”現(xiàn)象。？它們對地球氣候有何影響？7、為什么海洋漁場的分布與海洋涌升流有關(guān)8、熱帶雨林減少的原因和保護措施有哪些？9、熱帶雨林的環(huán)境效應(yīng)有哪些？ 10、簡述中國的森林資源的分布及利用狀況，思考我們應(yīng)該采取哪些措施來保護我國的森林資源?環(huán)境科學(xué)概論第三章全球環(huán)境問題學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料之三一、內(nèi)容提

52、要1、荒漠化（1）荒漠化一是指包括氣候變異和人為活動在內(nèi)的種種因素造成的干旱半干旱地區(qū)和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退 化。（2） “土地退化”是指由于一種作用或數(shù)種作用結(jié)合導(dǎo)致的干旱區(qū)、半干旱區(qū)和亞濕潤干旱地區(qū)雨澆地、水澆 地或草原、牧場和林地的生物或經(jīng)濟生產(chǎn)力的降低或喪失。（3）“土地退化”包括：風(fēng)蝕和水蝕所引起的土壤物質(zhì)流失；土壤的物理、化學(xué)及生物學(xué)特性或經(jīng)濟特性的退化；自然植被的長期喪失。（4）荒漠化的出現(xiàn)和進行荒漠化是直接由土地和植被破壞引起的，其前兆開始于動植物多樣性的衰退。初期階段是土壤中的有機物減少，土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)惡化，植被分布組成的變化等。當對人類活動和異常氣候的加害力超過生態(tài)

53、系統(tǒng)所具有的抵抗力時，荒漠化就會發(fā)生。今天荒漠化的特征是人為加害力無可比擬地大，并與異常氣候的相乘作用，荒漠化正向全球范圍擴大。（5）荒漠化的原因自然因素：異常氣候、大雨人為因素：不合理耕種或過度耕種；不合理放牧或過度放牧；在降雨不足以供應(yīng)農(nóng)作物需求的地方把牧區(qū)改為 耕地；亂砍亂伐，在樹木生長不易的地區(qū)砍光所有樹木；（6）我國荒漠化的類型風(fēng)蝕荒漠化一一風(fēng)蝕荒漠化的進程受氣候、特別是受干濕程度的影響較大。水蝕荒漠化一一是指在干旱、半干旱、亞濕潤干旱區(qū)由于水土流失造成的土地退化。水蝕荒漠化與土壤的質(zhì)地 緊密相關(guān)。人口密度較大，墾殖指數(shù)過高，也會導(dǎo)致水蝕荒漠化程度嚴重。草地退化一一主要表現(xiàn)：草地群落

54、覆蓋度明顯降低，單位面積產(chǎn)草量明顯下降；草地質(zhì)量變劣（有害（毒）草類 的增加）；裸露地表比例增加。土壤鹽漬化一一指干旱、半干旱、亞濕潤干旱區(qū)由于旱地灌溉而形成的土壤次生鹽漬化，屬化學(xué)作用造成的土地退化。（7）荒漠化的影響在社會、經(jīng)濟上受到最嚴重影響。地區(qū)生活質(zhì)量的下降。出現(xiàn)大饑荒，餓死者不斷，拋棄土地和家鄉(xiāng)的大量農(nóng)民成為難民，集中到城市或流向他國。大量的越境難民也引發(fā)國際糾紛。（8）荒漠化防治實行封沙、育林育草退耕還林還草（9）聯(lián)合國防治荒漠化公約防治荒漠化行動計劃聯(lián)合國關(guān)于在發(fā)生嚴重干旱和荒漠化的國家特別是在非洲防治荒漠化的公約每年6月17日為“世界防治荒漠化和干旱日”。2、生物多樣性消失（

55、1）生物多樣性一個地區(qū)不同物種的數(shù)量稱為生物多樣性。包括動植物和微生物的所有生物物種，以及所能看到的多樣性程度。包括三個層次：基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性（2）影響生物多樣性的因素地 區(qū)一一在一個生態(tài)系統(tǒng)里，大地域中的生物種類要比小地域多。氣候一一總的來說，從南北兩極到赤道，生物的種類在增加。小生境一一珊瑚礁是世界上物種第二豐富的生態(tài)系統(tǒng)，珊瑚礁常常被稱做是海洋中的熱帶雨林。（3）多樣性的三個層次遺傳基因的多樣性一一用某種生物物種中的遺傳變異來表示。物種的多樣性一一用某地區(qū)所發(fā)現(xiàn)的物種的多樣性（種數(shù)）來表示。生態(tài)系統(tǒng)的多樣性一一指各種生態(tài)系統(tǒng)、生物群落、野生生物的生息環(huán)境、物質(zhì)的生產(chǎn)

56、和循環(huán)、物種間關(guān)系的 生態(tài)學(xué)過程中所能看到的多樣性。（4）保護生物多樣性的必要性經(jīng)濟價值一一資源價值，以食物、燃料和藥品或日用品等被人類所利用；直接利用或以市場貿(mào)易形式利用。生態(tài)系統(tǒng)價值一一具有凈化水質(zhì)、補給水源、形成土壤和調(diào)節(jié)氣候等保護環(huán)境的功能。（5）基因庫多樣性同種生物中每個個體也有一些與其他個體不同的基因，這些個體差異組成了該物種的總基因庫。維持一個多樣化的基因庫有助于這些種類的農(nóng)作物提高抗病、抗蟲和抗災(zāi)能力、獲得豐收。（6）生物多樣性減少據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署報告，目前每分鐘有1種植物滅絕。（7）常用術(shù)語 滅絕物種（Extinct）：在過去50年間已證實不存在的物種。瀕危物種（Endan

57、gered）:如果置于現(xiàn)狀，滅絕可能性高的物種。漸危物種（Vulnerable）:不是馬上就有滅絕危險，若置于現(xiàn)狀很有可能變?yōu)闉l危物種的物種。珍稀物種（Rare）：生存數(shù)量少，有必要引起注意的物種。生存狀況不明的物種（Unknown）：情報少，實際的生存狀況不清楚，屬于以上某個范圍的物種的可能性較高 的物種。（8）生物多樣性破壞的原因人為因素：過度捕獲、生存地區(qū)的破壞、競爭物種的引入。自然原因：適應(yīng)性低的物種在與相當進化的相似物種的競爭中失敗，導(dǎo)致個體群衰退。從生物學(xué)角度研究導(dǎo)致滅絕的原因是一一遺傳多樣性的減少和作用于它的最少有效個體麴MVP）。（9）生物多樣性保護圈養(yǎng)法律和協(xié)議保護棲息地（1

58、0）生物多樣性保護法律和協(xié)議華盛頓公約一一瀕危野生動植物物種國際貿(mào)易公約拉姆薩爾公約一一濕地及水禽保護國際會議通過了“國際重要濕地特別是水禽棲息地公約”生物多樣性公約一一1992年6月聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上通過了“生物多樣性公約”，3、持久性有機污染物（POPs）（1）持久性有機污染物的定義是指人類合成的、能持久存在于環(huán)境中、通過生物食物鏈（網(wǎng)）累積、并對人類健康及環(huán)境造成有害影響的化學(xué) 物質(zhì)。持久性物質(zhì)（persistent substance）是指化學(xué)穩(wěn)定性強,難于降解轉(zhuǎn)化，在環(huán)境中不易消失，能長時間滯留的物質(zhì)。（2）POPs的特性環(huán)境持久性一一POPs對人類的影響會持續(xù)幾代。生物積累性一

59、一由于它們具有低水溶性、高脂溶性特性,可以被生物有機體在生長發(fā)育過程中直接從環(huán)境介質(zhì)或 從所消耗的食物中攝取并蓄積。遠距離遷移能力一一能夠隨著大氣流動、水體流動以及生物體的遷徒等實現(xiàn)長達數(shù)百、數(shù)千公里之遙的遠距離 遷移。高毒性一一POPs中不少都具有高急性毒性和水生生物毒性。大多數(shù)具有強烈的“三致”效應(yīng)，即致癌、致畸、 致突變性。（3）POPs的來源聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署提出了需要采取國際行動的首批12種POPs物質(zhì)包括3大類：有機氯農(nóng)藥類、工業(yè)化學(xué)品、 非故意生產(chǎn)的副產(chǎn)物。（4）POPs的全球遷移研究發(fā)現(xiàn)這些高度穩(wěn)定的化合物可持續(xù)存在數(shù)年至數(shù)十年，通過“全球蒸餾效應(yīng)”和“蚱蜢跳效應(yīng)”的過程在全球

60、循環(huán)。全球蒸餾效應(yīng)一一從全球來看，由于溫度差異，地球就像是一個蒸餾裝一在低、中緯度地區(qū)，由于溫度相 對高，POPs揮發(fā)進入大氣；在寒冷地區(qū)，POPs沉降下來。蚱蜢跳效應(yīng)一一因為在中緯度地區(qū)季節(jié)變化明顯，在溫度較高的夏季POPs易于揮發(fā)和遷移，而在溫度較低的 冬季POPs則易于沉降下來，總體上會表現(xiàn)出POPs的跳躍式躍遷。（5）POPs在多介質(zhì)中的遷移與轉(zhuǎn)化釋放于湖泊、海洋等水體中的持入性有機污染物的遷移：一方面被懸浮顆粒物吸附向底度沉積；另一方面通過 水表面微層向大氣揮發(fā)。持久性有機物地陸地生態(tài)系統(tǒng)的遷移一一通過空氣一草地一食草動物一奶一肉一人類的途徑進行，致使持久性 有機污染物在人體和其它一