环境生态学-全套课件

环境生态学主要参考书1.程胜高，罗泽娇，曾克峰主编.环境生态学.北京：化学工业出版社，20192.金岚.环境生态学.北京：高等教育出版社，19923.李博主编.生态学.北京：高等教育出版社，20194.杨京平主编.环境生态学.北京：化学工业出版社，20195.卢升高,吕军主编.杭州:浙江大学出版社,2019第一章绪论第一节环境生态学的研究对象一、环境生态学的定义环境生态学应用生态学的原理，研究人类对环境影响及解决环境问题途径的一门科学。环境生态学既是环境科学的分支，又是生态学的一个分支，是一门新兴的、渗透性很强的边缘学科。二、环境生态学的研究对象环境生态学的研究对象是生态环境问题.生态环境问题指人类为其自身生存发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。环境问题分类第一环境问题由自然力引起的原生环境问题，称为第一环境问题。如地震、洪涝、飓风、火山爆发等地震对生态环境的破坏由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。主要有：1、地面破坏。如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等；直接灾害：2、建筑物的破坏如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；地震对生态环境的破坏2019年汶川大地震地震对生态环境的破坏2、建筑物与构筑物的破坏如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；2、建筑物与构筑物的破坏如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；2、建筑物与构筑物的破坏如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；3、山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等；地震对生态环境的破坏4、海啸。海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿海地区的破坏；次生灾害：直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态，从而引发出的灾害。有时，次生灾害所造成的伤亡和损失比直接灾害还大。1、火灾由震后火源失控引起；1923年日本关东地震，东京市内227处起火，33处未能扑灭造成火灾蔓，旧市区烧毁约50%；横滨市烧毁80%，死亡10万。主要的次生灾害有：2、水灾。由水坝决口或山崩拥塞河道等引起；3、毒气泄漏。由建筑物或装置破坏等引起；4、瘟疫。由震后生存环境的严重破坏而引起.火山爆发对生态环境的破坏火山爆发引起地震1914年日本樱岛火山爆发，产生的震动相当于一个6.7级地震。五大连池火山口遗迹五大连池火山口遗迹五大连池火山爆发遗迹洪涝灾害对生态环境的破坏2009年7月4日，柳江水位超过警戒水位5.8米后，柳州市沿江一带尽成泽国。洪涝灾害对生态环境的破坏洪涝灾害对生态环境的破坏洪涝灾害对生态环境的破坏洪涝灾害对生态环境的破坏昭平县被洪涝浸泡过的晒黄烟第二环境问题由人类活动引起的次生环境问题。第二环境问题又可分为生态破坏和环境污染两类。第二环境问题——生态破坏指不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，使生态环境质量恶化或自然资源枯竭的现象。如水土流失、生物绝种、全球性气候变暖、土地沙漠化等。生态破坏——植被破坏福建漳平万亩原始森林遭砍伐生态破坏——植被破坏山西二郎山植被破坏严重生态破坏——植被破坏嘉陵江小三峡植被遭受严重破坏生态破坏——植被破坏山林植被与环境破坏生态破坏——植被破坏植被破坏的后果生态破坏——水土流失植被破坏引起水土流失生态破坏——水土流失植被破坏引起水土流失生态破坏——水土流失黄土高原植被破坏引起水土流失生态破坏——水土流失黄土高原植被破坏引起水土流失生态破坏——土地沙漠化植被破坏引起土地沙漠化生态破坏——土地沙漠化植被破坏引起土地沙漠化第二环境问题——环境污染指由于人口激增、城市化和工农业高速发展引起的有害物质对大气、水体、土壤和动植物的污染，并达到了致害的程度。环境污染——水环境污染水污染引起鱼死亡环境污染——江河水体污染城市生活污水排放——水体污染工业废水排放——江河水体污染环境污染——工业废气排放大气污染城市大气污染城市大气污染中国环境问题水体、空气、噪声、固体废物等污染问题日趋严重，长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河七大水系1/3以上河段达不到使用功能要求；大部分湖泊富营养化突出；沿岸海域污染严重。相当多的城市空气污染超标。酸雨区面积占国土总面积的30%，城市垃圾年产1.4亿吨。处理率不到50%。水土流失、土地沙漠化、沙尘暴等生态问题日益加重.生态环境问题已经成为威胁人类健康和生存的主要因素。三、环境问题的产生和发展环境问题随着人类社会的产生而产生，随着人类社会的发展而发展。环境问题的生产和发展分为三上阶段：（一）原始时代——人类基本受环境的主宰的阶段。原始时代人类直接从大自然获取生活资料，而表现为对自然的直接依赖关系。处于次要和从属的地位。（二）农业时代——人类改造环境的初级阶段此阶段人类与环境的关系，产了初步对抗，出现了相互竞争和相互制约的局面，产生了环境衰退的问题.农业和畜牧业的产生和发展，地球上开始出现人工生态环境,开垦土地种植作物放牧等等，使环境发生衰退，具体表现在：1.林草原土地大面积破坏;2.局部气候变化,部分土地沙漠化;3.土地盐渍化;4.生活废造成一定程度的环境污染。（三）工业时代——人类统治环境的时代十八世纪兴起的产业革命，机器大工业生产迅速发展,蒸汽机等动力机器的使用大大提高社会生产力，增强了人们改造环境的能力。工业时代人们大规模的利用矿物、水、大气等自然资源，其结果一方面是人类财富的巨大增长，另一方面是环境质量的严重恶化和退化。环境质量恶化的过程可分为三个阶段，环境污染发生期、环境污染加剧期和环境污染泛滥期。1.环境污染发生期（18世纪末-19世纪初）18世纪下半叶到20世纪初，首先是英国然后是欧洲一些国家以及美国日本等相继实现产业革命.蒸汽机的使用和推广，由此推动火车、铁业、机器制造业、采矿业迅速发展，成为第一次产业革命。此时期建立了钢铁、采矿、化工等重工业，对环境造成的污染,主要是煤烟尘二氧化硫以及冶炼制碱造成的水质污染。2．环境污染加剧期（20世纪初-40年代）19世纪中叶以后，电机的生产电能的利用以及汽车飞机相继问世，形成了第二次产业革命，石油成了这时期的工业血液，而石油的使用给环境带来了新的污染，其污染范围之大程度之深是前所未有的。汽车尾气污染形成化烟雾，石油工业的废气、废水、废渣,污染大气、水体和土壤。3．环境污染泛滥期（20世纪50年代以后）这个时期煤炭石油煤制品造成的污染急剧增加，同时又出现了放射性农药等新的污染。水污染引起鱼死亡第二节环境生态学的产生发展一、生态学的产生和发展(一)生态学的定义生态学是研究生物与环境相互关系的科学，最早提出生态学概念是德国的海克尔，在1866年指出生态学的概念。指出生态学是研究生物与环境相互关系的一门科学(二)生态学的产生和发展1、生态学的产生生态学产生于19世纪60年代，对生态学产生贡献比较大的人以及他们的著作有：（1）化学家保尔，他在1670年发表了低气压对动物效应的试验成果，标志着动物生态学的开端.(2)马尔萨斯,他1803出版《人口论》，分析了生物的繁殖与食物生产之间的关系，特别是分析了人口的增长与食物生产之间的关系，指出人口增长速度明显超过食物生产速度，人类应控制人口增长。（3）洪堡德1807年出版《植物地理学》，分析了植物的分布与环境的关系，标志着植物生态学的开始。（4）达尔文1859年出版《物种起源》，对生物与环境关系进行了深入的探讨，提出著名的生物进化论，并指出环境对生物进化的影响，为生态学的产生打打下了基础。（5）海克尔（德国动物学家）1866年发表《有机体的普通形态学》，首次提出生态学的定义，标志着生态学的诞生。2．生态学的发展（1）生态系统概念的提出1935年英国生态学家坦斯列提出生态系统的概念，他把生物与环境看成一个有机整体，他指出生物与环境之间有密切的内在联系，某种生物只能适应于一定的环境而生存，生物与环境构成一个有机整体。2．生态学的发展（1）生态系统概念的提出1935年英国生态学家坦斯列提出生态系统的概念，他把生物与环境看成一个有机整体，他指出生物与环境之间有密切的内在联系，某种生物只能适应于一定的环境而生存，生物与环境构成一个有机整体。生态系统概念的提出使生态学的研究从动植物个体生态现象研究走向生态系统生态研究。（2）食物链和生态金字塔理论的提出1942年美国生态学家林德曼通过对美国一个湖泊（塞达次鲍格湖）的生物量转移进行定量研究，发表一篇题为《一个老年湖泊食物链动态》的论文。提出著名的食物链和生态金字塔理论，使生态学研究从定性研究走向定量研究。（3）系统论和计算机信息技术的应用20世纪40年代生态系统生态学的发展对生态学进行定量研究需要一种研究复杂系统的方法，正在生态学发展被研究方法困惑的时候，美籍奥地利生物学家贝塔朗菲创立系统论。60年代计算机信息技术的应用，生态学找到了有效的研究方法。（4）分子生物学的诞生20世纪90年代以后，随着分子生物学技术的发展，人们利用分子生物学技术来研究种群生态从而产生了生态学的一个新的分支学科——分子生态学。1992年分子生态学杂志《MolecularEcology》创刊，标志着分子生态学的产生。分子生态学的诞生标志着生态学的研究进入分子水平。（5）应用生态学迅速发展20世纪60年代以后，生态学与当代国际上出现的若干重大问题相结合，形成了很多用用生态学的分支学科，例如污染生态学、农业生态学、环境生态学、经济生态学、人类生态学、城市生态学等等。（6）生态产业的形成和发展生态学原理渗透到产业形成生态产业。目前生态产业主要有生态农业生态工业生态食品业生态旅游业生态住宅业等等。二、环境生态学的产生和发展（一）环境生态学的产生环境生态学产生于20世纪60年代。20世纪50年代人类大量的使用六六六、DDT等剧毒杀虫剂，在提高粮二、环境生态学的产生和发展（一）环境生态学的产生环境生态学产生于20世纪60年代。20世纪50年代人类大量的使用六六六、DDT等剧毒杀虫剂，在提高粮食产量的同时给环境及人类带来严重危害。1962年美国海洋生物学家卡尔森发表《寂静的春天》描述了杀虫剂污染环境带来的严重危害，指出人类用自己制造的毒药来提高农业产量，无异于饮鸩止渴。该著作的问世标志着环境生态学的产生。（二）环境生态学的发展1972年英国经济学家芭芭拉沃德出版了一本《只有一个地球》——对一个小小行星的关怀和维护，该书是在58个国家152位专家组成的顾问委员会协助下编写而成的，它为1972年在斯德哥尔摩联合国环境会议提供了背景材料。该书从整个地球的环境出发，从社会经济和政治的不同角度出发，评述环境污染对不同国家产生的影响，指出人类所面临的环境问题，提醒人们认识人类所居住的地球的局限性和易变性。呼吁各国人民维护人类赖以生存的地球，该书对环境生态学的发展起了重要的作用。1975年美国召开受害生态系统恢复国际会议，讨论受害生态系统的恢复和重建等许多重要的环境生态学问题。1980年卡林等出版《受害生态系统恢复过程》一书，探讨受害生态系统恢复过程中的重要生态学理论与应用等问题。1987年福尔德曼出版了《环境生态学》教科书，环境生态学的框架基本形成；1989年在北京召开生态工程国际研讨会，研讨了受害生态系统的重建问题，对推动环境生态学的发展起了积极的促进作用。第三节环境生态学的内容一、生态学基本原理生态因子作用规律、生物种群、生物群落、生态系统结构与功能等．二、人为干扰下生态系统内在变化机理和规律自然生态系统受人为干扰后的反应和变化规律。三、生态监测包括物理、化学检测，尤其是对生态系统层次的监测。四、自然资源保护包括生物资源的保护和管理，受损生态系统的恢复和重建的生态措施，生态示范区的建设等。五、生态环境调控对策包括各种废物的处理和资源化的技术及中国西部脆弱生态环境建设研究等。六、生态经济规划与生态风险评价生态经济规划处理好经济建设与资源环境保护的关系，在不破坏资源生态环境的前提下发展经济；对自然资源的利用进行合理的规划。生态风险评价是预测生物工程、生态入侵及人类其他活动的干扰等所产生的负效应，估计这些负面效应发生的