海洋環(huán)境生態(tài)學引言課件

DR.SHICHUNZOU（鄒世春）SCHOOLOFMARINESCIENCES（海洋學院）

SUNYAT-SENUNIVERSITY（中山大學）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%）隨機考勤（10分）：第1次，扣2分；第2次，扣5分；第3次，扣10分；隨機開卷課堂作業(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，制作質量（團隊完成）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》考核辦法緒論一、什么是生態(tài)學（Ecology）？二、生態(tài)學的研究對象及分支學科三、生態(tài)學的發(fā)展簡史四、環(huán)境生態(tài)學的形成與發(fā)展五、環(huán)境生態(tài)學的學科任務與發(fā)展趨勢生態(tài)學（Ecology）：是研究生物與其環(huán)境之間相互關系的科學?！癊cology”

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

生態(tài)學的分支：按生命層次：分子（基因）、細胞、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。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：數(shù)學生態(tài)學、化學生態(tài)學、進化生態(tài)學、生理生態(tài)學、經濟生態(tài)學、生態(tài)經濟學、環(huán)境生態(tài)學；應用生態(tài)學：農業(yè)、漁業(yè)、污染生態(tài)學等。按研究方法分：野外生態(tài)學、實驗生態(tài)學和理論生態(tài)學等。三、生態(tài)學的發(fā)展史生態(tài)學的萌芽時期（公元16世紀以前）生態(tài)學的建立時期（公元17世紀至19世紀）生態(tài)學的鞏固時期（20世紀初至20世紀50年代）現(xiàn)代生態(tài)學時期（20世紀60年代至今）萌芽時期：以古代思想家、農學家對生物環(huán)境相互關系的樸素的整體觀為特點。

詩經中:“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)境的關系亞里士多德——對動物的分類建立時期：歐洲文藝復興時期開始，歐洲科學探索活動再度興起，崇尚科學調查與科學實驗。一些生態(tài)學的理論開始形成。1866年Heackel提出Ecology一詞，并首次明確生態(tài)學的定義。鞏固時期：這一時期是生態(tài)學理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學實驗方法發(fā)展的輝煌時期。形成幾個著名的生態(tài)學派：北歐學派：由瑞典烏普薩拉（Uppsala）大學的R.Sernauder創(chuàng)建，以注重群落分析為特點。法瑞學派：代表人為J.Braun-Blanquet把植物群落生態(tài)學稱為“植物社會學”，用特征種和區(qū)別種劃分群落類型，建立嚴密的植被等級分類系統(tǒng)。常被稱為植被區(qū)系學派。1953年后，與北歐學派合流，被稱為西歐學派或大陸學派。英美學派：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。現(xiàn)代生態(tài)學時期：研究層次上：向宏觀和微觀兩極發(fā)展。生態(tài)學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。研究范圍的拓展：結合人類活動對生態(tài)過程的影響,從純自然現(xiàn)象研究擴展到自然-經濟-社會復合系統(tǒng)的研究.四、環(huán)境生態(tài)學的定義及其形成與發(fā)展環(huán)境生態(tài)學定義：研究人為干擾下，生態(tài)系統(tǒng)內在的變化機制、規(guī)律和對人類的反效應，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)學的理論，闡明人與環(huán)境間相互作用的機制和效應以及解決環(huán)境問題的生態(tài)途徑的科學。環(huán)境問題產生的根源：

1）經濟超速增長的結果；

2）人口的快速增長；

3）科學技術發(fā)展的結果；4）人對自然貪欲的結果。環(huán)境問題與人地關系思想的歷史演變：崇拜自然改造自然征服自然謀求人地協(xié)調1.崇拜自然階段時期生產力水平主要環(huán)境問題人地關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力水平主要環(huán)境問題人地關系思想改造自然農業(yè)文明生產力發(fā)展灌溉和農耕依附減弱,對抗增強，環(huán)境趨于惡化環(huán)境科學萌芽3.征服自然階段時期生產力水平主要環(huán)境問題人地關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,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)了很強的逆溫層，致使13個大煙囪排出的煙塵無法擴散，大量有害氣體積累在近地大氣層，對人體造成嚴重傷害。一周內有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。這是二十世紀最早記錄的公害事件。2）1943年洛杉磯光化學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。汽油燃燒后產生的碳氫化合物等在太陽紫外光線照射下引起化學反應，形成淺藍色煙霧，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煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學煙霧事件，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年倫敦煙霧事件

1952年12月5-9日，5天內就有4000人死亡。禍首是燃煤排放的粉塵和二氧化硫。煙霧逼迫所有飛機停飛，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天內有4000多人死亡，兩個月內又有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過某些生物的轉化，形成甲基汞。這些汞在海水、底泥和魚類中富集，又經過食物鏈使人中毒。當時，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。因為開始病因不清，所以用當?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的稻谷，就會得“骨痛病”。病人骨骼嚴重畸形、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藥廠因管理混亂，操作不當，致使地下儲罐內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，孕婦流產或產下死嬰，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號反應堆爆炸起火，致使大量放射性物質泄漏。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。31人死亡，237人受到嚴重放射性傷害。而且在20年內，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公里內的樹木全部死亡，此后半個世紀內，10公里內不能耕作放牧，100公里內不能生產牛奶……這次核污染飄塵給鄰國也帶來嚴重災難。這是世界上最嚴重的一次核污染。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品隨滅火劑和水流入萊茵河。順流而下150公里內，60多萬條魚被毒死，500公里以內河岸兩側的井水不能飲用，靠近河邊的自來水廠關閉，啤酒廠停產。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)調階段時期生產力水平主要環(huán)境問題人地關系思想謀求人地協(xié)調20世紀60年代以來人口激增，資源欠缺環(huán)境污染，生態(tài)破壞達到較高的水平環(huán)境和發(fā)展得到關注，20世紀70以來可持續(xù)發(fā)展的思想逐步形成并得到公認，人口、資源、環(huán)境和發(fā)展相互協(xié)調環(huán)境生態(tài)學的形成與發(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)學的目的任務：

環(huán)境生態(tài)學的目的是指導人與生物圈（既自然、資源與環(huán)境）的協(xié)調與發(fā)展。主要研究領域：

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

從靜態(tài)的結構研究到動態(tài)的功能研究；從描述現(xiàn)狀的定性研究到預報未來的定量研究；野外調查和室內實驗相結合；宏觀研究和微觀研究相結合；生物學與地理、化學、物理和數(shù)學互相滲透；運用自動化測試、計算機和遙感技術等現(xiàn)代化實驗手段；開展國際協(xié)作。環(huán)境生態(tài)學與生態(tài)學的區(qū)別：

以人為中心來探討其生活環(huán)境的科學；

研究人類與環(huán)境相互關系的科學；

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