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第一章环境学基本理论第一节环境第三节人与环境的和谐第二节环境多样性第四节环境规律第五节环境科学第一节环境什么是环境？什么是环境？环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。（surrounding）电子版《中国大百科全书》（1.1版）2000年10月环境：主体周边相关客体的集合客体可以是物质的、精神的和运动的。周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径”。丹顶鹤的环境滩涂、沼泽等水域保护区内部保护区周边农田保护区内其它生物其它迁徙路线上相关湿地、农田等学习环境学校、教室、机房实验室、图书馆学校周边活动中心、城市宿舍、食堂、操场生活环境教师、学校氛围依照主体（中心事物）的差异，区分环境类型动物的环境植物的环境人的环境投资环境教育环境城市环境生产环境办公环境创业环境建筑物的环境政治环境地球的时空环境小区环境居住环境科研环境技术环境•人有三个家：家庭、国家和地球；–如失去家庭，生活就将无依无靠，–如失去国家，生活就将四处漂泊，–如失去地球，生活就将不复存在。•我爱我家是人类的一种本能。环境及其组成直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体，称为环境。人类环境分为自然环境和社会环境两部分。自然环境物质空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物能量空气、阳光、引力、地磁力自然现象太阳的稳定地壳的稳定大气力量水循环水土演变等多种自然因素地质构造情况地震、火山情况海啸自然环境的构成框图环境科学研究的环境环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。——电子版《中国大百科全书》主体是人类，客体是人类周边的事物。人类的环境=自然环境原生的自然环境经过人类的创造和改造形成的人工环境大自然不能创造出人类的所有环境人类环境城市建筑交通工具潜艇宇宙飞船家工厂休闲场所……物质：包括空气、水、岩石、土壤、动物、植物、微生物能量：包括气温、阳光、引力、地磁力自然现象：包括太阳的稳定性、地壳稳定性（构造运动，地震，火山爆发）、大气运动、水循环、水土演变等人类的环境自然环境人工环境人工构筑物、人工产品和能量、科学技术、综合生产力、政治体制、社会行为、宗教信仰、文化与地域因素等人类的环境物质环境文化环境伦理道德环境法律环境精神环境依照客体的差异管理环境政策环境人类的环境自然环境水环境大气环境土壤环境生物环境地质环境宇宙太阳系地球……分子原子质子、电子夸克物理环境人类的环境聚落环境工业环境农业环境文化环境人工环境医疗修养环境人工环境是在自然环境的基础上经过人类的改造而形成的。•环境的功能特性•环境系统是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统。•（1）能量输入、输出及平衡------环境平衡、生态平衡•（2）系统的无序性(混乱度、熵)有序性（负熵）•环境平衡就是保持系统的有序性，这种能力称为稳定性，具有稳定性的开放系统称为耗散系统。•系统越大越稳定系统中相互作用越复杂，彼此调节能力就越强，反之则弱，这种调节的相互作用称为反馈作用。最常见的反馈作用是负反馈作用，它使系统具有自我调节的能力，保持系统本身的稳定和平衡。–（3）整体性–（4）有限性–（5）不可逆性–（6）隐显性–（7）持续反映性–（8）灾害放大性第二节环境多样性自然环境病毒自然环境地球上的生物原核生物无脊椎动物原生动物脊椎动物腔肠动物扁形动物线性动物环节动物软体动物节肢动物鱼类两栖动物爬行动物鸟类哺乳动物动物植物裸子植物被子植物藻类植物苔藓类植物蕨类植物种子植物真核原生生物真菌1一.自然环境(一)地球上的生物不同的生命个体一般具有不同的遗传物质同种类的生物一般具有相似的遗传物质多种脱氧核糖核酸、核糖核酸腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶核糖、脱氧核糖以及磷酸已知140万种，其中：昆虫75万种，脊椎动物4.1万种，高等植物25万种自然环境生物非生物数万种无机物单质、化合物已知112种元素，300多种原子地球上的物质千万种有机物无环、碳环、杂环质子电子中子d、u、s、c、b、t六味夸克轻子？山川河谷，流泉飞瀑五岳之首，泰山至尊伊瓜苏瀑布南美第一奇观、世界五大名瀑波光潋滟晴方好，山色空蒙雨亦奇。若把西湖比西子，浓妆淡抹总相宜。——苏轼（宋）孤峰奇石沙漠和荒漠也是大自然的另一面江作青罗带，山如碧玉簪河流、湖泊海洋、沼泽自然环境水域平原、盆地、丘陵山地、高原内力作用：板块运动、岩浆运动地表形态陆地外力作用：风化、侵蚀、搬运、沉积、成岩、降水、蒸发自然环境功能面对需求的功能生态功能森林防风固沙保持水土涵养水源降低噪音净化空气光合作用调节气候美化环境保护生物木材香料休闲欣赏果实油料一自然环境功能面对需求的功能生态功能大气层保温作用保护作用提供物质提供飞行环境保障物质循环（C，N，水）提供氧气库反射电磁波自然环境功能面对需求的功能生态功能为主自然环境森林草原大气环境生态环境土地和土壤江河湖海农田、植被湿地生物多样性矿产动植物水事物的功能由事物本身的特性以及人类的需求决定自然环境物质多样形态多样功能多样自然环境多样性二人类的需求和创造人的需求(一)物质的需求(二)精神的需求衣、食、住、行、用通讯、医疗、保健、娱乐、文化、咨询…教育、旅游、休闲生存的需求发展的需求安全的需求健康的需求舒适的需求享受的需求……需求因人而异，是一个不断发展、没有尽头的无穷集合70年代老四件自行车手表缝纫机收音机80年代六大件电视机洗衣机录音机电冰箱收音机电风扇90年代三大件商品房电脑小汽车以用品为例电话音响影碟机手机笔记本物品种类不断增加，档次不断提高，物品越来越大众化(三)人类创造的多样性人的差异文化背景差异思维方式的差异灵感等偶然因素的差异需求的差异创造本身的多样性教育背景差异工作条件差异创造结果的多样性人类创造的结果地球上出现了自然环境不能形成的大量人工创造的事物1.人工环境建筑：茅草屋、竹楼、木屋—砖瓦房—钢筋混凝土楼房摩天大楼、别墅、教堂、庙宇、宫殿……乡村、城市、工厂、学校、园林、道路、广场、军事基地汽车、火车、潜艇、军舰、宇宙飞船、空间站……不同地区、不同文化背景下的人工环境各具特色人类创造的结果技术创造来自于实践经验和对自然科学的认识。2.技术农业、医学、电子、机械、计算机、自动控制、化工、水利、冶金、土木工程、环境保护、轻工、纺织、城市规划、航空航天、海洋开发……随着人类社会的发展和科学的发展，技术日新月异人类创造的结果精神文化3.其它经济诗歌小说散文戏剧戏曲小品话剧歌剧电影电视雕刻美术文化传统音乐……农牧业制造业商贸仓储交通运输文化咨询旅游休闲金融保险医疗保健人的需求和创造需求客体多样创造本身多样需求和创造的不断发展人类需求和创造的多样性需求主体多样创造结果多样可以看出：人类的需求和人类的创造更大地丰富了我们这个多姿多彩的世界！三人和环境的相互作用环境环境人类社会物质和能量废弃物人类与环境的关系人类与环境的关系示意图地球元素含量与人体含量关系图相互作用的空间界面生产生活水、空气、土壤、生物太空：太空飞行、卫星发射、空间探索大气层：航空飞行、人类活动、废气排放城市乡村各个领域地面：种植放牧、城市建设地下：矿产开采、勘探、地质研究生物：捕猎驯化，解剖……相互作用的方式资源开发工农业生产……废物排放城市建设相互作用的过程物理过程化学过程……生物过程生态过程相互作用的效应人类与环境之间相互作用的效应数不胜数物质的能量的从效应的特征看从效应时间尺度看急性的近期的中期的长期的举例相互作用的效应战争举例本身的效应人员伤亡、资源消耗、精神痛苦生态摧毁和环境破坏、贫困和痛苦战争物资的生产和准备资源消耗、环境污染、二氧化碳排放相互作用的效应生物效应举例分子细胞组织器官个体种群群落遗传物质变异伤害膜系统（过氧化）、干扰通透性组织坏死、干扰重要内分泌物的形成靶器官积累、病变和功能的丧失致病、致畸、致突变、致死数量减少到难以维系种群的正常繁衍生态破坏、多样性减少相互作用的效应目前环境科学的多数分支学科正在解读各种各样的环境效应，以及其背后的规律。人与环境的相互作用作用效应多样人类与环境相互作用的多样性作用界面多样作用方式多样作用过程多样自然环境多样性•物质多样性生命物质、非生命物质•形态多样性高山、丘陵、平原、高原、盆地，江、河、湖、海……•过程多样性物理过程、化学过程、生物过程、生态过程迁移、分散、富集、转化、降解、循环……•功能多样性生态功能、资源功能、消纳功能……自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性人类需求与创造的多样性•人类的需求•物质需求、精神需求、服务需求……衣食住行用医教旅健闲······自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性各种产业、产业链、产业群以及产业网•人类的创造•创造的方式、过程和结果具有多样性人与环境相互作用多样性•界面多样性城市、乡村、陆海空……•方式多样性资源开发、工农业生产、废物排放、城市建设……•过程多样性物理过程、化学过程、生物过程、生态过程……•效应多样性人类活动对环境产生的效应：物理、化学、生物、生态……环境变化对人类产生的效应：生理、社会、经济、技术……自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性环境多样性提供选择产生竞争促进发展保持稳定保障和促进和谐第四节人与环境的和谐人类与环境相互作用的历程人与环境的和谐环境问题一二三——环境学核心规律一、人类与环境相互作用的历程（一）人类与环境的关系分析1、人与自然环境的关系（1）对立统一（2）表现出两重性（3）克服两种片面观点2、人类的主观能动性表现在：（1）人类活动导致自然环境的变化越来越大；（2）人类活动既可以加速地表物质的进化和有序化过程，也可导致和加速自然生态的无序化过程；（3）人类活动与自然环境的相关性在不断加强。（二）人类与自然关系的认识过程1、渔猎时代—天命论的自然观2、农业时代—地理环境决定论3、工业文明时代—征服论的自然观4、当代—协调论的环境（自然）观人类文明的演进人类社会的发展提高人与环境的和谐程度渔猎文明农业文明工业文明后工业文明和谐程度提高人类的环境观•天命论的自然观•地理环境决定论•征服论的自然观•协调论的环境观•综观历史上环境观（自然观）的演变，从“天定胜人”到“人定胜天”，最后发展为“人天共存”或“人地归一”，走过了“正—反—合”的曲折道路。人类文明史上生态制度的代表性特征（举例）文明时间原始文化时代农业文明时代工业文明时代知识文明时代历史时间人类诞生至公元前4000年公元前4000年至公元1763年公元1763年至1970年1970年至2100年生产方式集体狩猎采集农业手工生产工业化大生产知识化和绿色化生产生活模式狩猎采集、迁徙游牧、农耕定居工业化城市生活、流动全球化信息生活、流动资源利用野生动植物土地、森林、水等土地、矿产、生物资源等自然资源、信息和知识等资源消费食物、木材、水等粮食、木材、水等能源、生物、工业原料等自然资源、知识和信息等生态问题自然灾害土地和森林退化环境污染、资源退化等全球变化、生态安全等资源制度自由获取私有、国家所有资源市场、公共物品资源和环境的资产化环境制度略水利制度等城市和工业环境制度国内和国际环境制度生态制度略保护森林等国家保护区和公园保护区制度、国际公约极端后果原始部落的毁灭古代文明的崩溃局部重大伤亡和损失全球性生态灾难崇拜自然阶段时期生产力水平主要环境问题人地关系思想崇拜自然采猎文明水平低下，发展缓慢改造环境能力微弱恐惧和依赖改造自然阶段时期生产力水平主要环境问题人地关系思想改造自然农业文明生产力发展灌溉和农耕依附减弱,对抗增强环境趋于恶化环境科学萌芽征服自然阶段时期生产力水平主要环境问题人地关系思想征服自然工业文明发展速度惊人全面不协调,人地矛盾激化,局部地区环境污染演变为公害人类试图成为环境主宰环境问题与人地关系思想发展的经历的四个阶段崇拜自然改造自然征服自然谋求人地协调史前文明农业文明工业文明时期距今300万年距今1万年生产力水平生产力低下，发展缓慢生产力不断提高经济活动渔猎、采集农业活动,耕作和灌溉