生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展

第二章生態(tài)學基礎與可持續(xù)發(fā)展

第一節(jié)生態(tài)學的基本概念

第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)概述第三節(jié)生態(tài)平衡與生態(tài)破壞第四節(jié)可持續(xù)發(fā)展概述

第五節(jié)生態(tài)建設與可持續(xù)發(fā)展第六節(jié)中國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略與對策1生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024第一節(jié)生態(tài)學的基本概念一、生態(tài)學概述1.生態(tài)學定義1866年德國生物學家赫克爾（Haeckel）提出生態(tài)學名詞，以表達生物同有機和無機環(huán)境之間的關系；一般定義：研究生物與周圍環(huán)境之間相互關系的科學。主要內(nèi)容：一、生態(tài)學概述二、生態(tài)學的研究歷史2生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024(Haeckel)3生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

2.生態(tài)學研究對象傳統(tǒng)的生態(tài)學要在有機體（Organism）、種群（Population）、群落（Community）和生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）水平上探索生命系統(tǒng)的奧秘。因此，生態(tài)學是以生物個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)甚至是生物圈（Biosphere）作為它的研究對象。

生態(tài)學的層次

分細組器個種群生生

子胞織官體群落態(tài)物

系圈

統(tǒng)4生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20245生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20243.生態(tài)學的分支生命層次：分子（基因）、細胞、器官、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、生物圈生態(tài)學。生物分類：動物、植物、微生物、昆蟲、魚類等。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(jīng)濟生態(tài)學、生態(tài)經(jīng)濟學、環(huán)境生態(tài)學；應用生態(tài)學：農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、污染生態(tài)學等。6生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024古生態(tài)學種群生態(tài)學氣候生態(tài)學紫外輻射生態(tài)學微生態(tài)學個體生態(tài)學行為生態(tài)學人類文化生態(tài)學生態(tài)哲學系統(tǒng)生態(tài)學群落生態(tài)學極端環(huán)境生態(tài)學生態(tài)美學進化生態(tài)學放射生態(tài)學展望宏觀生態(tài)學生態(tài)神學生理生態(tài)學宇宙生態(tài)學高級生態(tài)工程學生態(tài)法學能量生態(tài)學空間生態(tài)學生物物理生態(tài)學生態(tài)銀行物理生態(tài)學經(jīng)濟生態(tài)學集合種群生態(tài)學生態(tài)旅游數(shù)學生態(tài)學社會生態(tài)學生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學普通生態(tài)學地理生態(tài)學工業(yè)生態(tài)學自然環(huán)境生態(tài)學現(xiàn)代生態(tài)學城市生態(tài)學文藝生態(tài)學社會環(huán)境生態(tài)學應用生態(tài)學資源生態(tài)學教育生態(tài)學自然資源生態(tài)學分子生態(tài)學化學生態(tài)學未來生態(tài)學野生生物生態(tài)學附：現(xiàn)在的生態(tài)學已經(jīng)有了100多個分支：7生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024陸地生態(tài)學凍原生態(tài)學全球生態(tài)學水生生物生態(tài)學

海洋生態(tài)學理論生態(tài)學深層生態(tài)學植被數(shù)量生態(tài)學

草地生態(tài)學環(huán)境生態(tài)學恢復生態(tài)學植物種群生態(tài)學

河口生態(tài)學污染生態(tài)學重建生態(tài)學植物病理生態(tài)學

濕地生態(tài)學藻類生態(tài)學邊際生態(tài)學粘蟲生理生態(tài)學

湖沼生態(tài)學菌類生態(tài)學生態(tài)遺傳學昆蟲種群生態(tài)學

森林生態(tài)學昆蟲生態(tài)學生態(tài)毒理學寄生生物生態(tài)學

園林生態(tài)學漁業(yè)生態(tài)學生態(tài)倫理學動物種群生態(tài)學

景觀生態(tài)學家畜生態(tài)學生態(tài)工程學熱帶魚類生態(tài)學

淡水生態(tài)學人類生態(tài)學生態(tài)文藝學生態(tài)環(huán)境歷史學

荒漠生態(tài)學口腔生態(tài)學植物生態(tài)學半自然環(huán)境生態(tài)學

熱帶生態(tài)學人口生態(tài)學動物生態(tài)學杉木人工林生態(tài)學

災害生態(tài)學火災生態(tài)學農(nóng)藥生態(tài)學結構與進化生態(tài)學8生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024二、生態(tài)學的研究歷史理論上：概念上的提出—→論著的出版—→學科的形成。時間上：生態(tài)學萌芽時期（17世紀以前）—→

經(jīng)典生態(tài)學發(fā)展時期（20世紀50年代以前）—→

現(xiàn)代生態(tài)學發(fā)展期（20世紀50年代至今）實驗技術上：描述—→定性—→定量—→模擬。9生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20241.生態(tài)學萌芽時期（17世紀以前）在我國：

公元前1200年，《爾雅》一書（草、木兩章分別記載了草本植物和木本植物的形態(tài)和生態(tài)環(huán)境）；公元前200年，《管子》“地員篇”（記述了江淮平原上沼澤植物沿水分梯度的帶狀分布以及土地的合理利用）；公元前100年前后，農(nóng)歷確立了24節(jié)氣（反映了作物、昆蟲等的生態(tài)現(xiàn)象與氣候之間的關系），同時《禽經(jīng)》一書（鳥類生態(tài)）問世；在西方：公元前450年也有類似著作問世（亞里士多德《自然史》；狄奧弗拉斯圖斯《植物群落》）。

10生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

我國古籍《管子·

地員篇》曾詳細記載了江淮平原上沼澤植物沿水分梯度的帶狀分布與水文土質(zhì)環(huán)境的生態(tài)關系11生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202412生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202424節(jié)氣：春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連，秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。立春：立是開始的意思,立春就是春季的開始。雨水：降雨開始，雨量漸增。

驚蟄：春雷乍動，驚醒了蟄伏在土中冬眠的動物。春分：表示晝夜平分。

清明：天氣晴朗，草木繁茂。谷雨：雨量充足而及時，谷類作物能茁壯成長。

立夏：夏季的開始。小滿：麥類等夏熟作物籽粒開始飽滿。

芒種：麥類等有芒作物成熟。夏至：炎熱的夏天來臨。

小暑：暑是炎熱的意思。小暑就是氣候開始炎熱。大暑：一年中最熱的時候。

立秋：秋季的開始。處暑：處是終止的意思。處暑是表示炎熱的暑天結束。

白露：天氣轉(zhuǎn)涼，露凝而白。秋分：晝夜平分。

寒露：露水以寒，將要結冰。霜降：天氣漸冷，開始有霜。

立冬：冬季的開始。小雪：開始下雪。

大雪：降雪量增多，地面可能積雪。冬至：寒冷的冬天來臨。

小寒：氣候開始寒冷。大寒：一年中最冷的時候。13生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242.經(jīng)典生態(tài)學發(fā)展時期（20世紀50年代以前）建立期（19世紀末葉前）：1670年波義爾Boyle研究了低氣壓對動物的影響；1735年法國雷米爾Reaumur《昆蟲自然史》1807年德國洪堡德A.Humboldt出版《植物地理學知識》提出“植物群落”“外貌”等概念；1798年馬爾薩斯T.Malthus《人口論》的發(fā)表；1859年達爾文Darwin的《物種起源》；1866年赫克爾Haeckel在他的著作《普通生物形態(tài)學》中首先提出ecology一詞，并首次提出了生態(tài)學定義。1895年瓦明E.Warming發(fā)表了他的劃時代著作《植物分布學》（1909年經(jīng)改寫成《植物生態(tài)學》）。1898年德國辛珀爾Schimper《以生理為基礎的植物地理學》14生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024發(fā)展期（20世紀初至20世紀50年代）：（1）動植物生態(tài)學并行發(fā)展，著作與教科書大量出版Clements(1904)發(fā)表的《植被的結構與發(fā)展》；C.Cowels(1910)發(fā)表的《生態(tài)學》；Tamsley(1911)發(fā)表的《英國的植被類型》；R.N.Chapman(1931)的《動物生態(tài)學》；中國費鴻年（1937）的《動物生態(tài)學綱要》；特別是W.C.Alle（1949）等的《動物生態(tài)學原理》出版，被認為是動物生態(tài)進入成熟期的重要標志。英美等國相繼成立生態(tài)學會，出版了一些生態(tài)學刊物：

JournalofEcology(1913)Ecology(1920)EcologicalMonographs(1931)JournalofAnimalEcology(1930)

15生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024（2）學派的形成①英美學派：研究植物群落的演替和創(chuàng)建頂級學說。代表人物是Clements和Tansley。②法瑞學派：群落分析上強調(diào)區(qū)系成分，強調(diào)特征種的作用。代表人物是布勞恩-布蘭特J.Braum-Blanquet。③北歐學派：以注重群落分析為特點。代表人物：瑞典杜瑞茲G.E.DuRietz。④原蘇聯(lián)學派：以建群種和優(yōu)勢種命名植物群落，將植物（群落）與地學結合。代表人物：蘇卡喬夫B.H.Cykayeb。16生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20243.現(xiàn)代生態(tài)學發(fā)展期（20世紀50年代至今）這個時期的特點有：(1)從定性探索生物與環(huán)境的相互作用到定量研究。(2)從個體生態(tài)系統(tǒng)到復雜生態(tài)系統(tǒng)，由單一到綜合，由靜態(tài)到動態(tài)地認識自然界的物質(zhì)循環(huán)與轉(zhuǎn)化規(guī)律。(3)與基礎科學和應用科學相結合，出現(xiàn)了許多分支學科，擴大了生態(tài)學的研究領域。(4)生態(tài)學在理論、應用和研究方法各個方面獲得了全面的發(fā)展。如研究手段的更新：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。17生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)概述一、生態(tài)系統(tǒng)的概念1.定義

指在一定的時間、空間范圍內(nèi)，生物與環(huán)境在特定空間的組合。其中生物與環(huán)境之間相互影響，相互制約，不斷演變，并在一定時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。例：對自然生態(tài)系統(tǒng)而言，生命系統(tǒng)即生物群落對社會生態(tài)系統(tǒng)等而言，生命系統(tǒng)即為人類主要內(nèi)容：一、生態(tài)系統(tǒng)的概念二、生態(tài)系統(tǒng)的組成三、生態(tài)系統(tǒng)的類型及其營養(yǎng)結構四、生態(tài)系統(tǒng)的功能18生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202419生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202420生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202421生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024生態(tài)系統(tǒng)是現(xiàn)代生態(tài)學的重要研究對象，20世紀60年代以來，許多生態(tài)學的國際研究計劃均把焦點放在生態(tài)系統(tǒng)目前有關生態(tài)系統(tǒng)的研究，主要集中在5個方面：自然生態(tài)系統(tǒng)的保護和利用生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控機制的研究生態(tài)系統(tǒng)退化的機制、恢復及其修復研究全球性生態(tài)問題生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的研究22生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242.特征

（1）是一種動態(tài)系統(tǒng)，處在不斷發(fā)展、進化和演變之中。（2）是一個開放性系統(tǒng)。各種生物之間以及生物和非生物環(huán)境之間相互作用，不斷進行著物質(zhì)、能量交換。

（3）具有一定的時空范圍，并不斷更新、發(fā)展、演化，直至消亡。（4）具有自我調(diào)節(jié)功能。23生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024溫度、光照、土壤水、大氣氣候、有機物等生產(chǎn)者

(producer)消費者

(consumer)分解者(還原者)(decomposer)生態(tài)系統(tǒng)六大組成成分：非生物成分(自然環(huán)境)生物成分(生物群落)二、生態(tài)系統(tǒng)的組成24生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

1）生產(chǎn)者：即初級生產(chǎn)者，指自養(yǎng)生物，主要是綠色植物，也包括藍綠藻和一些能進行光合作用的細菌。能利用無機物合成有機物，并把環(huán)境中的太陽能以生物化學能的形式第一次固定到生物有機體中。是自然界生命系統(tǒng)中唯一能將太陽能轉(zhuǎn)化為生物化學能的媒介。提供其他生物維持生物活動的食物來源。2）消費者：屬于異養(yǎng)生物，主要指以其他生物為食的各種動物。它們不能利用無機物質(zhì)制造有機物質(zhì)，而是直接或間接依賴于生產(chǎn)者所制造的有機物質(zhì)。其中，食草動物為初級消費者，如牛、馬、兔、草魚、陸生昆蟲等；以食草動物為食的食肉動物為次級消費者，如食昆蟲的鳥類、青蛙、蜘蛛、蛇、狐貍等；大型肉食動物為三、四級消費者，如虎、獅、豹、鯊魚等。25生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202426生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20243）分解者：指利用動植物殘體及其它有機物為食的小型異養(yǎng)生物，主要有真菌、細菌、放線菌等微生物和小型動物。小型動物：使構成有機成分的元素和貯備的能量通過分解作用又釋放到無機環(huán)境中去。例：澳大利亞進口屎克螂因牛糞覆蓋每年損毀牧場3600萬畝；60年代，澳大利亞引入了羚羊糞蜣(Onthophagusgazella)和神農(nóng)蜣螂(Catharsiusmolossus)等異地金龜，對分解牛糞發(fā)揮了明顯的作用。4）非生物成分：即各種環(huán)境要素，如溫度、光照、大氣、水、土壤、氣候、有機物等。提供生物生存環(huán)境，和必要的營養(yǎng)元素。27生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024高級消費者分解者無機界（空氣、水、土壤、太陽輻射等）生產(chǎn)者初級消費者各成分之間的相互關系無機物光能有機物化學能有機物礦物質(zhì)無機物28生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024三、生態(tài)系統(tǒng)的類型及其營養(yǎng)結構1、類型1）按地理條件不同分：2）按人為干預的程度不同分類：自然生態(tài)系統(tǒng)、半自然生態(tài)系統(tǒng)、人工生態(tài)系統(tǒng)。3）按生態(tài)系統(tǒng)大小分類：根據(jù)人們的研究需要來定。29生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構食物鏈食物網(wǎng)30生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

1）食物鏈（foodchain）：指生態(tài)系統(tǒng)中不同生物之間在營養(yǎng)關系中形成的一環(huán)套一環(huán)似鏈條式的關系。即物質(zhì)和能量從植物開始，然后一級一級地轉(zhuǎn)移到大型食肉動物。食物鏈的類型：1）捕食食物鏈：以活的動植物為起點的食物鏈，如植物草→食動物→各級食肉動物，如：牧草→羊、野兔→狼；以綠色植物為起點，是活的生物體。31生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242）寄生型食物鏈：以活的動植物為寄主，奪取寄主的物質(zhì)和能量來維持生存。體型越來越小，數(shù)量越來越多；植物→動物→寄生物→更小的寄生物。如：牧草、黃鼠、跳蚤、鼠疫病菌。3）腐食食物鏈：即碎屑食物鏈，以動植物尸體為基礎，從死亡的有機體或腐屑開始。以動、植物殘體為起點，數(shù)量越來越少。動植物殘體→腐食性動物→肉食性動物→頂級肉食動物；32生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024一個食物鏈的例子“螳螂捕蟬，黃雀在后”

（

植物蟬(初級消費者)螳螂(二級消費者)黃雀(三級消費者)鷹(四級消費者)(頂極食肉動物)33生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024食物鏈的特征：食物鏈的長度通常不超過6個營養(yǎng)級，最常見的4—5個營養(yǎng)級，因為能量沿食物鏈流動時不斷流失；食物鏈越長，最后營養(yǎng)級位所獲得的能量也越少。因為從起點到終點經(jīng)過的營養(yǎng)級越多，其能量損耗也就越大；食物鏈的復雜程度與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接相關；生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈不是固定不變的，它不僅在進化歷史上有改變，在短時間內(nèi)也會發(fā)生變化。2）食物網(wǎng)：指生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈很少是單條、孤立出現(xiàn)的，它往往是交叉鏈索，形成復雜的網(wǎng)絡結構－食物網(wǎng)。營養(yǎng)級：把食物鏈中，相同營養(yǎng)方式和食性的生物稱為一個營養(yǎng)級。如自養(yǎng)生物為第一營養(yǎng)級，食草動物為第二營養(yǎng)級，食肉動物為第三、四營養(yǎng)級等。34生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024食物鏈和食物網(wǎng)的意義：食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的形象體現(xiàn)；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進行的；食物鏈的某一環(huán)節(jié)的變化，會引起整條鏈的變化，甚至影響生態(tài)系統(tǒng)的結構；食物鏈和食物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律。35生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202436生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024四、生態(tài)系統(tǒng)的功能一）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動

1）生態(tài)系統(tǒng)中的能量來源——太陽；

2）能量流動是單向的，不可逆的；

3）能量在流動中是沿著生產(chǎn)者和消費者逐漸減少的；從生產(chǎn)者到各級消費者，各層所獲能量為前者的1/10。37生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024二）生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)有三種：水循環(huán)、氣態(tài)型循環(huán)、沉積型循環(huán)。1、水循環(huán)（1）水的屬性:H2O

（2）水循環(huán)特點：水平運動、垂直運動

（3）太陽能驅(qū)動全球的水循環(huán)38生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024水循環(huán)示意圖39生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242、氣態(tài)型循環(huán)：碳循環(huán)、氮循環(huán)、氧循環(huán)1）碳循環(huán)：（1）碳的屬性：非金屬元素，構成生物體的主要元素（2）碳循環(huán)的特點：①大氣中②動植物殘體—被微生物分解成CO2+H2O——植物吸收利用；③化石燃料燃燒生成CO2排入大氣進行循環(huán)。40生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024碳循環(huán)(carboncycle)化泥碳煤大氣中CO2CO2碳化作用石油水生植物光合作用腐爛燃料呼吸作用光合作用腐爛擴散41生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242）氮循環(huán)：（1）氮的屬性：生命的基本元素，N2占大氣體積的78%（2）氮循環(huán)的特點：①大氣中氮進過固氮作用進入生物有機體；生物固氮（豆科等植物的根瘤的固氮菌固定大氣中的氮）、工業(yè)固氮（合成氮肥供植物利用）、巖漿固氮（火山噴漿可固定一部分氮）、大氣固氮（雷雨電離作用成硝酸，入土經(jīng)硝化菌供植物利用）。但是，過量的工業(yè)固氮未被充分利用，進入江河湖海，造成水污染；化石燃料燃燒過量進入大氣，造成大氣污染。②通過動植物殘體進入大氣進行循環(huán)。42生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024氮循環(huán)(nitrogencycle)陸地陸地其它動植物藍藻淺層死有機物溶解死有機物土壤中無機氮庫丟失于深層沉積中動植物活體共生或自由生活的固氮微生物死有機體陸地河流帶走生物固氮大氣庫N2大氣庫HN3,NO,NO2,N2O

，工業(yè)固氮（汽車,化肥,電廠）脫氮閃電化學反應海洋火山作用降水大氣43生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20243）氧循環(huán)(oxygencycle)H2O+CO2→H2CO3→

HCO3-+H+↑CO2HCO3-→CO32

-Ca2+→CaCO3O2水體臭氧層沉積物火山作用4FeO+O2→2FeO3CO2CO↑O2+2COCO2O2O3O2OO2HOHH2OH2OOCO2高能紫外輻射44生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024沉積型循環(huán)沉積物中的磷（約為土壤和海洋中千倍以上）陸地海洋死有機物土壤中的無機磷活有機物死有機物深海的磷活有機物捕魚鳥糞懸浮在水中隨河水帶走攝取排泄死亡下,沉分解沉積溶解于水上升風化開采攝取排泄死亡上涌3、沉積型循環(huán)：磷循環(huán)、硫循環(huán)1）磷循環(huán)：來自動物化石、磷酸鹽礦石、鳥糞層，只有一部分在陸地和江河湖海中循環(huán)，大部分單向流動。且易與N一起形成水污染，造成水體富營養(yǎng)化。45生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242）硫循環(huán)（sulfurcycle）陸地海洋沉積物（CaSO4,FeS2）溶解的SO42-SO2H2SSCaSO4FeS2死有機物活有機物SO42-降水SO2,SO42-擴散海浪SO42-大氣上升，分化SO2FeS2死有機物活有機物SO42-H2SS分解化肥工業(yè)SO42-攝取擴散火山活動H2S,SO2,SO42-植物攝取SO2,SO42-降水SO2,SO42-化石燃燒

SO2H2S,SO2,SO42-46生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構及能流和物流間的關系

生產(chǎn)者(綠色植物)消費者(動物)還原者(細菌、真菌)高級生產(chǎn)者初級生產(chǎn)者分解系統(tǒng)死有機物太陽輻射能呼吸散失呼吸散失生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構(能量流動)能流物流環(huán)境(土壤、空氣、水)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構(物質(zhì)循環(huán))47生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024三）生態(tài)系統(tǒng)中的信息聯(lián)系1.營養(yǎng)信息：由食物和營養(yǎng)構成，如食物鏈；2.化學信息：由生物代謝作用組成化學物質(zhì)分泌物；3.物理信息：由聲、光、顏色等組成；4.行為信息：動物可通過自己的行為發(fā)出威嚇、求偶、挑戰(zhàn)等信息。48生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024第三節(jié)生態(tài)平衡與生態(tài)破壞一、生態(tài)平衡概述1、定義：即生態(tài)系統(tǒng)各組成成分在較長時間內(nèi)保持相對協(xié)調(diào)，物質(zhì)和能量的輸入輸出接近相等，結構與功能長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，對于一定程度的外界干擾，系統(tǒng)能通過自身的調(diào)節(jié)恢復到最初的狀態(tài)。2、基本特征生態(tài)平衡是相對的動態(tài)平衡。1.結構平衡：生物物種的組成，各種的種群數(shù)量和比例2.功能平衡：能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息聯(lián)系的平衡3.物質(zhì)與能量輸入輸出動態(tài)平衡：若輸入＞輸出，總生物量增加；反之亦然。主要內(nèi)容:一、生態(tài)平衡概述二、生態(tài)破壞三、生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用49生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024二、生態(tài)破壞1、生態(tài)平衡失調(diào)：當破壞因素超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力和代償功能時，自我調(diào)節(jié)能力下降或消失，引起生態(tài)失衡或崩潰。表現(xiàn)為：營養(yǎng)結構破壞，食物鏈關系消失；生物個體數(shù)量減少，生產(chǎn)力衰退；物質(zhì)循環(huán)停止，能量流動受阻，最終導致生態(tài)系統(tǒng)瓦解。2、生態(tài)破壞：即生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭到破壞，從而威脅到人類的生存和發(fā)展。原因有：自然因素：自然災害，火山噴發(fā)、地震、海嘯、泥石流等；人為因素：（1）環(huán)境污染：水、氣、聲、光、渣等；（2）物種的改變：消滅物種，如捕殺麻雀；引進新物種；（3）植被破壞。50生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/202451生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20243、我國生態(tài)環(huán)境問題：由生態(tài)破壞導致。森林銳減、水土流失加劇、草原退化、沙化面積不斷擴展；生物多樣性受到嚴重破壞；耕地減少與土地退化。4、生態(tài)平衡的恢復與再建地球化學的調(diào)節(jié)作用；生物學的調(diào)節(jié)作用，如污染物質(zhì)通過生物富集、遷移和轉(zhuǎn)化去除（多級氧化塘）；科學調(diào)節(jié)人與環(huán)境的關系，如植物-土地處理系統(tǒng)、自然保護區(qū)等。52生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024例：安徽的自然保護區(qū)

1.鷂落坪國家級自然保護區(qū)位于岳西縣境內(nèi)，面積12300公頃，主要保護亞熱帶常綠落葉闊葉混交林。

2.古牛絳國家級自然保護區(qū)位于安徽省祁門、石臺兩縣境內(nèi)，面積14821公頃，主要保護中亞熱帶常綠闊葉林。

3.揚子鱷國家級自然保護區(qū)位于宣城地區(qū)，面積44300公頃。53生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

4.金寨天馬國家級自然保護區(qū)面積為28914公頃，主要保護北亞熱帶常綠落葉闊葉林及珍稀動植物原麝、白冠長尾雉、金錢松、香果樹。

5.升金湖國家級自然保護區(qū)位于安徽省南部東至、貴池兩縣境內(nèi)，面積33333公頃，主要保護白鶴、白頭鶴等珍稀水禽及其生境。

6.銅陵淡水豚國家級自然保護區(qū)總面積約30871公頃，主要保護白鰭豚和長江江豚等珍稀動物。54生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024三、生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用1.環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測與評價

（1）利用植物對大氣污染進行監(jiān)測與評價（2）利用水生生物對水體污染進行監(jiān)測和評價2.利用生態(tài)系統(tǒng)自凈能力來消除環(huán)境污染

（1）利用森林生態(tài)系統(tǒng)凈化空氣

（2）利用微生物將水中有機物降解，處理污水。3.闡明污染物在環(huán)境中的遷移規(guī)律

污染物在環(huán)境中不斷遷移、轉(zhuǎn)化和積聚，據(jù)此可以研究污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。55生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20244.制定生態(tài)規(guī)劃方案

按生態(tài)學原理對某一地區(qū)社會、經(jīng)濟、技術和環(huán)境制定綜合規(guī)劃，其目的是科學的利用資源；保持生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)；促進經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。5.發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)在農(nóng)村生產(chǎn)結構上的變化（農(nóng)、林、牧、副、漁），按食物鏈營養(yǎng)級規(guī)劃。生產(chǎn)者沿食物鏈各個營養(yǎng)級進行多層次利用。56生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024第四節(jié)

可持續(xù)發(fā)展概述一、可持續(xù)發(fā)展的由來

?“網(wǎng)開三面”——《史記·殷本記》?“竭澤而漁，豈不獲得？而明年無魚；焚藪而田，豈不獲得？而明年無獸?！?/p>

——《呂氏春秋》?“春二月，毋敢伐樹木山林……”

——《秦律·田律》?“釣而不綱，弋不射宿”——孔子主要內(nèi)容：一、可持續(xù)發(fā)展的由來二、可持續(xù)發(fā)展的提出三、可持續(xù)發(fā)展的實質(zhì)四、可持續(xù)發(fā)展的基本思想五、可持續(xù)發(fā)展的基本原則57生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

人類不同文明時期的發(fā)展特征

時期史前文明農(nóng)業(yè)文明工業(yè)文明環(huán)境文明時段前400、500萬－前1萬年前1萬年－公元1700公元1700－20世紀末20世紀末－社會結構個體、部落鄉(xiāng)村、民族城市、國家全球化經(jīng)濟形式采食、漁獵自給型商品型循環(huán)經(jīng)濟能源特征火、人力畜力化石燃料清潔、可再生環(huán)境響應無污染、無干擾緩慢退化短期污染、長期生態(tài)破壞人與環(huán)境協(xié)同進化對自然態(tài)度依附自然崇拜自然人定勝天人地和諧58生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024二、可持續(xù)發(fā)展的提出1970年4月22日，在美國暴發(fā)了大規(guī)模的游行，各地大約有2000萬人參加了游行示威和演講會，要求政府采取措施保護環(huán)境——這就是“地球日”的來歷。第一座里程碑——聯(lián)合國人類環(huán)境會議（1972年6月5日）在瑞典首都斯德哥爾摩召開，引起全球的環(huán)境保護覺醒。為紀念這次會議，聯(lián)合國第27屆大會通過決議，定每年的6月5日為“世界環(huán)境日”。第二座里程碑——聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會（1992年6月）在巴西首都里約熱內(nèi)盧召開，全球各國達成共識：走可持續(xù)發(fā)展道路。59生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024

可持續(xù)發(fā)展：世界環(huán)境和發(fā)展委員會在《我們共同的未來》中將可持續(xù)發(fā)展定義為：“既滿足當代人的需求又不危及后代人滿足其需要的發(fā)展”。

要點：發(fā)展必須受到限制；代際必須保持平衡。60生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024三、可持續(xù)發(fā)展的實質(zhì)1）從生態(tài)理論的角度分析

可持續(xù)發(fā)展是人類生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定的運行狀態(tài)。2）從環(huán)境與發(fā)展的角度分析對可更新資源的開發(fā)利用速度不超過其更新速度；對不可更新資源的開發(fā)利用速度不超過其可更新替代物的開發(fā)速度；污染物的排放總量不超過環(huán)境的環(huán)境容量。61生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20241、不否定經(jīng)濟增長，尤其是窮國的經(jīng)濟增長，但需要重新審視如何推動和實現(xiàn)經(jīng)濟增長。2、要求以自然資源為基礎，同環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)。3、以提高生活質(zhì)量為目標，同社會進步相適應。4、承認并要求在產(chǎn)品和服務的價格中體現(xiàn)出自然資源的價值。5、以適宜的政策和法律體系為條件，強調(diào)“綜合決策”和“公眾參與”。

四、可持續(xù)發(fā)展的基本思想62生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20241、持續(xù)性原則

?

資源的永續(xù)利用

?

生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性2、公平性原則

?

本代人之間的公平性

?

代際之間的公平性3、共同性原則

?

人類要共同促進自身之間的協(xié)調(diào)發(fā)展

?

人類與自然之間的協(xié)調(diào)發(fā)展五、可持續(xù)發(fā)展的基本原則63生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024例：蘇丹的村民聚集在飛機空投糧食所行經(jīng)的航道上，等著撿拾散落出來的糧食。64生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024《饑餓的蘇丹》94年新聞特寫攝影獎的作品，作者卡特在拍完照片后將鷹趕走，但人們問起這個小孩時，作者則不知其現(xiàn)狀。后作者由于良心的遣責而自殺。在遺書中他寫道：“我被鮮明的殺人、尸體、憤怒、痛苦、饑餓、受傷的兒童、快樂的瘋子的記憶糾纏不休，總是警察、總是屠夫……真的，真的對不起大家，生活的痛苦遠遠超過了歡樂的程度?！?5生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024第五節(jié)生態(tài)建設與可持續(xù)發(fā)展主要內(nèi)容：一、生態(tài)建設二、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設三、城市生態(tài)建設四、區(qū)域生態(tài)建設66生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024一、生態(tài)建設1、基本觀點各類生態(tài)系統(tǒng)是自然界中的客觀存在，生態(tài)系統(tǒng)具有不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)律；不管我們是否承認，人們的經(jīng)濟開發(fā)建設活動和社會行為，都將對生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能產(chǎn)生影響；我們必須深刻認識生態(tài)規(guī)律，掌握和運用生態(tài)規(guī)律，改造環(huán)境使之更適合人類的生存和發(fā)展。67生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/20242、含義：生態(tài)建設是指生態(tài)環(huán)境的保護和建設，以及生態(tài)工程建設。生態(tài)環(huán)境:人類生存和發(fā)展所必須的生態(tài)因素，包括地球物理系統(tǒng)、生物多樣性、經(jīng)濟－社會系統(tǒng)；生態(tài)工程:指運用生態(tài)規(guī)律，仿照生態(tài)系統(tǒng)的運行原理，設計和建設結構合理、低耗高效、能協(xié)調(diào)穩(wěn)定持續(xù)運行的生態(tài)系統(tǒng)。68生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024二、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設1、生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點多樣性:地域遼闊綜合性：農(nóng)林漁木副生產(chǎn)率高穩(wěn)定性：良性循環(huán)持續(xù)性生態(tài)性：低耗、高效、少污2、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設的內(nèi)容推進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綜合管理調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結構提高糧食生產(chǎn)和保障事物安全農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境保護69生態(tài)學基礎和可持續(xù)發(fā)展5/9/2024農(nóng)田、森林豬場沼氣池沉淀池牛場發(fā)電廠生產(chǎn)能源生活能源魚塘氧化塘固體廢物加工肉類加工廠例：馬雅農(nóng)場的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有機肥料70生態(tài)學基礎