海洋環(huán)境生態(tài)學(xué)引言課件

DR.SHICHUNZOU（鄒世春）SCHOOLOFMARINESCIENCES（海洋學(xué)院）

SUNYAT-SENUNIVERSITY（中山大學(xué)）135XINGANGROADWEST（新港西路135號）GUANGZHOU510275（廣州，510275）CHINA（中國）

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E-mail:ceszsc@第一部分：平時成績（共45分，占45%）隨機(jī)考勤（10分）：第1次，扣2分；第2次，扣5分；第3次，扣10分；隨機(jī)開卷課堂作業(yè)（15分）：共3次，每次20min，自備1張A4紙）教案ppt制作及上臺演講（共20分，每8人一組）：教案ppt制作水平（10分）：每組制作1章，制作質(zhì)量（團(tuán)隊(duì)完成）上臺演講：每人10-20min，現(xiàn)場評分第二部分：期末考試（共55分，占55%）

閉卷《海洋環(huán)境生態(tài)學(xué)》考核辦法緒論一、什么是生態(tài)學(xué)（Ecology）？二、生態(tài)學(xué)的研究對象及分支學(xué)科三、生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史四、環(huán)境生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展五、環(huán)境生態(tài)學(xué)的學(xué)科任務(wù)與發(fā)展趨勢生態(tài)學(xué)（Ecology）：是研究生物與其環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)?！癊cology”

來自希臘文“Oikos”（住所,棲息地）和“Logos”（學(xué)問，研究），亦即生態(tài)學(xué)在創(chuàng)建之初就表達(dá)為研究生物有機(jī)體與其棲息場所之間相互關(guān)系的科學(xué)。上述生態(tài)學(xué)的定義是德國生物學(xué)家赫克爾（Haeckel,1866）首次提出的。這是生態(tài)學(xué)至今最為全面的定義。但是首先使用“Ecology”一詞學(xué)者是亨利.索瑞（HenryThoreau,1858）。一、何謂生態(tài)學(xué)?科學(xué)的自然史-英國生態(tài)學(xué)家埃爾頓(CharlesElton,1927)生物的形態(tài)、生理和行為上的適應(yīng)性的科學(xué)—前蘇聯(lián)克什卡洛夫（Кашкаров，1945）有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)—澳大利亞-安德列沃斯（Andrewartha,1954）決定有機(jī)體的分布與多度的相互作用的科學(xué)-加拿大克雷伯斯（Krebs,1972,1978,1985）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)—美國-奧德姆（Odum,E.,1959,1971）生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)相互關(guān)系的科學(xué)（馬世駿）thetotalrelationsoftheanimaltobothitsorganicanditsinorganicenvironment(Haeckel,1869)thescientificstudyofthedistributionandabundanceoforganisms(Andrewartha,1961)thestudyofthestructureandfunctionofnature(Odum,1963)thescientificstudyoftheinteractionsthatdeterminethedistributionandabundanceoforganisms(Krebs,1994)

生態(tài)學(xué)的分支：按生命層次：分子（基因）、細(xì)胞、器官、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、生物圈和全球生態(tài)學(xué)。生物分類：動物、植物、微生物、昆蟲、魚類等；按棲所：淡水、海洋、河口、陸地、森林、草地、荒漠等；邊緣科學(xué)：數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)、生理生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)；應(yīng)用生態(tài)學(xué)：農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、污染生態(tài)學(xué)等。按研究方法分：野外生態(tài)學(xué)、實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)和理論生態(tài)學(xué)等。三、生態(tài)學(xué)的發(fā)展史生態(tài)學(xué)的萌芽時期（公元16世紀(jì)以前）生態(tài)學(xué)的建立時期（公元17世紀(jì)至19世紀(jì)）生態(tài)學(xué)的鞏固時期（20世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代）現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時期（20世紀(jì)60年代至今）萌芽時期：以古代思想家、農(nóng)學(xué)家對生物環(huán)境相互關(guān)系的樸素的整體觀為特點(diǎn)。

詩經(jīng)中:“維鵲有巢，維鳩居之”——寄生現(xiàn)象戰(zhàn)國的“螳螂捕蟬，黃雀在后”——食物鏈原理希臘的安比杜列斯——植物營養(yǎng)與環(huán)境的關(guān)系亞里士多德——對動物的分類建立時期：歐洲文藝復(fù)興時期開始，歐洲科學(xué)探索活動再度興起，崇尚科學(xué)調(diào)查與科學(xué)實(shí)驗(yàn)。一些生態(tài)學(xué)的理論開始形成。1866年Heackel提出Ecology一詞，并首次明確生態(tài)學(xué)的定義。鞏固時期：這一時期是生態(tài)學(xué)理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法發(fā)展的輝煌時期。形成幾個著名的生態(tài)學(xué)派：北歐學(xué)派：由瑞典烏普薩拉（Uppsala）大學(xué)的R.Sernauder創(chuàng)建，以注重群落分析為特點(diǎn)。法瑞學(xué)派：代表人為J.Braun-Blanquet把植物群落生態(tài)學(xué)稱為“植物社會學(xué)”，用特征種和區(qū)別種劃分群落類型，建立嚴(yán)密的植被等級分類系統(tǒng)。常被稱為植被區(qū)系學(xué)派。1953年后，與北歐學(xué)派合流，被稱為西歐學(xué)派或大陸學(xué)派。英美學(xué)派：代表人為F.E.Clements和A.G.Transley,以研究植物群落演替和創(chuàng)建頂極群落著名。前蘇聯(lián)學(xué)派：注重建群種和優(yōu)勢種，重視植被生態(tài)、植被地理與植被制圖工作?，F(xiàn)代生態(tài)學(xué)時期：研究層次上：向宏觀和微觀兩極發(fā)展。生態(tài)學(xué)的研究層次已囊括了分子、基因、個體直到整個生物圈。研究手段：自計(jì)電子儀、同位素示蹤、穩(wěn)定性同位素、“3S”（全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS））、生態(tài)建模，系統(tǒng)論引入生態(tài)學(xué)。研究范圍的拓展：結(jié)合人類活動對生態(tài)過程的影響,從純自然現(xiàn)象研究擴(kuò)展到自然-經(jīng)濟(jì)-社會復(fù)合系統(tǒng)的研究.四、環(huán)境生態(tài)學(xué)的定義及其形成與發(fā)展環(huán)境生態(tài)學(xué)定義：研究人為干擾下，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機(jī)制、規(guī)律和對人類的反效應(yīng)，尋求受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、重建和保護(hù)對策的科學(xué)。即運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論，闡明人與環(huán)境間相互作用的機(jī)制和效應(yīng)以及解決環(huán)境問題的生態(tài)途徑的科學(xué)。環(huán)境問題產(chǎn)生的根源：

1）經(jīng)濟(jì)超速增長的結(jié)果；

2）人口的快速增長；

3）科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果；4）人對自然貪欲的結(jié)果。環(huán)境問題與人地關(guān)系思想的歷史演變：崇拜自然改造自然征服自然謀求人地協(xié)調(diào)1.崇拜自然階段時期生產(chǎn)力水平主要環(huán)境問題人地關(guān)系思想崇拜自然采獵文明水平低下，發(fā)展緩慢改造環(huán)境能力微弱恐懼和依賴2.改造自然階段時期生產(chǎn)力水平主要環(huán)境問題人地關(guān)系思想改造自然農(nóng)業(yè)文明生產(chǎn)力發(fā)展灌溉和農(nóng)耕依附減弱,對抗增強(qiáng)，環(huán)境趨于惡化環(huán)境科學(xué)萌芽3.征服自然階段時期生產(chǎn)力水平主要環(huán)境問題人地關(guān)系思想征服自然工業(yè)文明發(fā)展速度驚人全面不協(xié)調(diào),人地矛盾激化,局部地區(qū)環(huán)境污染演變?yōu)楣θ祟愒噲D成為環(huán)境主宰20世紀(jì)世界十大著名公害事件1）1930年馬斯河谷煙霧事件比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)，在這個狹窄的河谷里有煉油廠、金屬廠、玻璃廠等許多工廠。12月1-5日的幾天里，河谷上空出現(xiàn)了很強(qiáng)的逆溫層，致使13個大煙囪排出的煙塵無法擴(kuò)散，大量有害氣體積累在近地大氣層，對人體造成嚴(yán)重傷害。一周內(nèi)有60多人喪生，其中心臟病、肺病患者死亡率最高，許多牲畜死亡。這是二十世紀(jì)最早記錄的公害事件。2）1943年洛杉磯光化學(xué)煙霧事件美國夏季西海岸的洛杉磯市。該市250萬輛汽車每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏仍谔栕贤夤饩€照射下引起化學(xué)反應(yīng)，形成淺藍(lán)色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來人們稱這種污染為光化學(xué)煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。3）1948年多諾拉煙霧事件美國的賓夕法尼亞州多諾拉城有許多大型煉鐵廠、煉鋅廠和硫酸廠。1948年10月26日清晨，大霧彌漫，受反氣旋和逆溫控制，工廠排出的有害氣體擴(kuò)散不出去，全城14000人中有6000人眼痛、喉嚨痛、頭痛胸悶、嘔吐、腹瀉。17人死亡。4）1952年倫敦?zé)熿F事件

1952年12月5-9日，5天內(nèi)就有4000人死亡。禍?zhǔn)资侨济号欧诺姆蹓m和二氧化硫。煙霧逼迫所有飛機(jī)停飛，汽車白天開燈行駛，行人走路都困難。煙霧事件使呼吸道疾病患者猛增，5天內(nèi)有4000多人死亡，兩個月內(nèi)又有8000多人死去。自1952年以來，倫敦發(fā)生過12次大的煙霧事件。5）1953～1956年水病事件

日本熊本縣水俁鎮(zhèn)一家氮肥公司排放的廢水中含有汞，這些廢水排入海灣后經(jīng)過某些生物的轉(zhuǎn)化，形成甲基汞。這些汞在海水、底泥和魚類中富集，又經(jīng)過食物鏈?zhǔn)谷酥卸?。?dāng)時，最先發(fā)病的是愛吃魚的貓。中毒后的貓發(fā)瘋痙攣，紛紛跳海自殺。沒有幾年，水俁地區(qū)連貓的蹤影都不見了。1956年，出現(xiàn)了與貓的癥狀相似的病人。因?yàn)殚_始病因不清，所以用當(dāng)?shù)氐孛?991年，日本環(huán)境廳公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。6）1955～1972年骨痛病事件

鎘是人體不需要的元素。日本富山縣的一些鉛鋅礦在采礦和冶煉中排放廢水，廢水在河流中積累了重金屬“鎘”。人長期飲用這樣的河水，食用澆灌含鎘河水生產(chǎn)的稻谷，就會得“骨痛病”。病人骨骼嚴(yán)重畸形、劇痛，身長縮短，骨脆易折。7）1968年日本米糠油事件先是幾十萬只雞吃了有毒飼料后死亡。人們沒深究毒的來源，繼而在北九州一帶有13000多人受害。這些雞和人都是吃了含有多氯聯(lián)苯的米糠油而遭難的。病人開始眼皮發(fā)腫，手掌出汗，全身起紅疙瘩，接著肝功能下降，全身肌肉疼痛，咳嗽不止。這次事件曾使整個日本陷入恐慌中。8）1984年印度博帕爾事件12月3日，美國聯(lián)合碳化公司在印度博帕爾市的農(nóng)藥廠因管理混亂，操作不當(dāng)，致使地下儲罐內(nèi)劇毒的甲基異氰酸脂因壓力升高而爆炸外泄。45噸毒氣形成一股濃密的煙霧，以每小時5000米的速度襲擊了博帕爾市區(qū)。死亡近兩萬人，受害20多萬人，5萬人失明，孕婦流產(chǎn)或產(chǎn)下死嬰，受害面積40平方公里，數(shù)千頭牲畜被毒死。

9）1986年切爾諾貝利核泄漏事件

4月26日，位于烏克蘭基輔市郊的切爾諾貝利核電站，由于管理不善和操作失誤，4號反應(yīng)堆爆炸起火，致使大量放射性物質(zhì)泄漏。西歐各國及世界大部分地區(qū)都測到了核電站泄漏出的放射性物質(zhì)。31人死亡，237人受到嚴(yán)重放射性傷害。而且在20年內(nèi)，還將有3萬人可能因此患上癌癥。核電站周圍的莊稼全被掩埋，少收2000萬噸糧食，距電站7公里內(nèi)的樹木全部死亡，此后半個世紀(jì)內(nèi)，10公里內(nèi)不能耕作放牧，100公里內(nèi)不能生產(chǎn)牛奶……這次核污染飄塵給鄰國也帶來嚴(yán)重災(zāi)難。這是世界上最嚴(yán)重的一次核污染。10）1986年劇毒物污染萊茵河事件11月1日，瑞士巴塞爾市桑多茲化工廠倉庫失火，近30噸劇毒的硫化物、磷化物與含有水銀的化工產(chǎn)品隨滅火劑和水流入萊茵河。順流而下150公里內(nèi)，60多萬條魚被毒死，500公里以內(nèi)河岸兩側(cè)的井水不能飲用，靠近河邊的自來水廠關(guān)閉，啤酒廠停產(chǎn)。有毒物沉積在河底，將使萊茵河因此而“死亡”20年。

4.謀求人地協(xié)調(diào)階段時期生產(chǎn)力水平主要環(huán)境問題人地關(guān)系思想謀求人地協(xié)調(diào)20世紀(jì)60年代以來人口激增，資源欠缺環(huán)境污染，生態(tài)破壞達(dá)到較高的水平環(huán)境和發(fā)展得到關(guān)注，20世紀(jì)70以來可持續(xù)發(fā)展的思想逐步形成并得到公認(rèn)，人口、資源、環(huán)境和發(fā)展相互協(xié)調(diào)環(huán)境生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展：

《寂靜的春天》——對傳統(tǒng)行為和觀念的反思《增長的極限》——引起世界反響的“嚴(yán)肅憂慮”聯(lián)合國人類環(huán)境會議——人類對環(huán)境問題的挑戰(zhàn)環(huán)境生態(tài)學(xué)的目的任務(wù)：

環(huán)境生態(tài)學(xué)的目的是指導(dǎo)人與生物圈（既自然、資源與環(huán)境）的協(xié)調(diào)與發(fā)展。主要研究領(lǐng)域：

人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在變化原理與規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)受損程度的判斷各類生態(tài)系統(tǒng)的功能與保護(hù)措施的研究解決環(huán)境問題的生態(tài)學(xué)對策研究五、環(huán)境生態(tài)學(xué)的學(xué)科任務(wù)與發(fā)展趨勢環(huán)境生態(tài)學(xué)發(fā)展趨勢：

從靜態(tài)的結(jié)構(gòu)研究到動態(tài)的功能研究；從描述現(xiàn)狀的定性研究到預(yù)報未來的定量研究；野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合；宏觀研究和微觀研究相結(jié)合；生物學(xué)與地理、化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)互相滲透；運(yùn)用自動化測試、計(jì)算機(jī)和遙感技術(shù)等現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)手段；開展國際協(xié)作。環(huán)境生態(tài)學(xué)與生態(tài)學(xué)的區(qū)別：

以人為中心來探討其生活環(huán)境的科學(xué)；

研究人類與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)；

研究人為干擾下，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化原理、規(guī)律及尋求受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、重建和保護(hù)對策的科學(xué)。１、海洋生態(tài)學(xué)發(fā)展的初始階段：18世紀(jì)末至19世紀(jì)末，在捕魚、曬鹽、航海等活動中與海洋發(fā)生聯(lián)系，逐步對海洋進(jìn)行定性研究。２、海洋生態(tài)學(xué)發(fā)展的第二階段：20世紀(jì)初至50年代，主要特點(diǎn)之一是在大量定性研究的基礎(chǔ)上開展定量研究。３、海洋生態(tài)學(xué)發(fā)展的第三階段：20世紀(jì)60年代以來，迫切要求人口與環(huán)境、資源的協(xié)調(diào)發(fā)展和環(huán)境資源的可持續(xù)利用，生態(tài)學(xué)進(jìn)入快速發(fā)展階段，生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)成為生態(tài)學(xué)研究的主流。六、現(xiàn)代海洋環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)展１、