环境保护与可持续发展-2

2010华东师范大学化学系主讲教师：王媛媛Tel:62233504E-mail:[e-mail]课程大纲环境保护与可持续发展第一章地球环境的基本特征第二章生态系统第一篇地球环境与生态系统第三章人口与资源环境保护与可持续发展营养级营养级——食物链某个环节上一切生物种的总和。第一节生态系统的基本概念1/10定律——能量通过营养级在食物网中流动时，其转移效率是非常低的。下面营养级所储存的能量只有大约1/10能够被其上一营养级所利用。其余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作用上，以热量的形式释放到环境中。这在生态学上被称作1/10定律。环境保护与可持续发展能量流动生态系统物质循环信息传递生态系统的功能第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展生态系统中的能量流动非生物组分生产者消费者分解者能量第一节生态系统的基本概念光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用环境保护与可持续发展光合作用第一节生态系统的基本概念光合作用是植物固定太阳能的唯一有效途径总反应式：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2环境保护与可持续发展生态系统中的能量流动都是按照热力学第一定律和第二定律进行的。能量流动根据热力学第一定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中，能量守恒。根据热力学第二定律，能量的流动总是从集中到分散，从能量高向能量低的方向传递。第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展生命必须的元素约24种:物质循环碳、氮、氧、氢、钙、硫、磷、钠、钾、氯、镁、铁、碘、铜、锰、锌、钴、铬、锡、钼、氟、硅、硒、钒99%以上第一节生态系统的基本概念“关键元素”或“能量元素”环境保护与可持续发展物质循环—碳循环第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展物质循环—氮循环大气氮进入生物有机体的主要途径：①生物固氮（豆科植物、细菌、藻类等）②工业固氮（合成氨）③岩浆固氮（火山活动）④大气固氮（闪电、宇宙线作用）第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展物质循环—水循环第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展物质循环—硫循环第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展物质循环—磷循环第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展信息传递物理信息信息传递化学信息营养信息行为信息第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展北极狐与北极兔据科学家们观察，生活在北极地区的北极狐是以北极兔为食的。北极狐一胎可以怀单胎也可以怀双胎，而这取决于北极兔的多少。北极兔的数量多，怀双胎；北极兔的数量少，怀单胎。这对于维持生态系统的平衡是至关重要的。难道是北极兔告诉北极狐自己的数量吗？显然不可能，这只是生态系统中某些物理、化学等信息在起作用。信息传递第一节生态系统的基本概念环境保护与可持续发展信息传递第一节生态系统的基本概念视频1环境保护与可持续发展生态平衡在一定时期内，生态系统内生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态的平衡，系统内的能量流动和物质循环在较长时期内保持稳定。这种平衡状态就叫生态平衡。渡渡鸟与大栌榄树第二节生态平衡及破坏环境保护与可持续发展影响生态平衡的因素1、自然因素第二节生态平衡及破坏环境保护与可持续发展影响生态平衡的因素2、人为因素第二节生态平衡及破坏环境保护与可持续发展生态学第一定律：我们的任何行动都不是孤立的，对自然界的任何侵犯都具有无数效应，其中许多效应是不可逆的。生态学第二定律：每一种事物无不与其他事物相互联系和相互交融。此定律可称为相互联系定律。生态学第三定律：我们生产的任何物质均不应该对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。生态学三大定律（美国环境学家G.T.Miller）第二节生态平衡及破坏环境保护与可持续发展本章内容和重点第一节世界人口发展情况第二节中国人口发展情况本章重点1.自然增长率的定义.2.世界人口发展情况.3.中国人口发展特点.第三节人口增长对资源的压力第三章人口与资源第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展人口是生活在特定社会、特定地域、具有一定数量和质量，并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称。人口的定义人口与人口过程环境保护与可持续发展人口与人口过程人口过程是人口在时空上的发展和演变过程。人口的出生和死亡（人口数量的增加和减少）人口的迁入和迁出（人口数量在空间上发生分布和密度的改变）人口社会结构的改变（职业结构、民族结构、文化结构和行业结构等）人口过程反映了人口与社会、人口与环境的相互关系第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展人口与人口过程出生率——死亡率——一年内，每一千人中新生儿的人数。一年内，每一千人中死亡的人数。反映人口过程的自然变动指标是人口出生率、死亡率和自然增长率。自然增长率——出生率—死亡率第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展人口与人口过程指数增长——倍增期——在一段时期内，人口数量以固定的百分率增长。在固定增长率下，人口增长一倍所需的时间。反映人口过程、人口增长规律的指标还有指数增长、倍增期。Td=0.7/rTd：倍增期r：年增长率第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展（一）发展趋势世界人口发展的历史阶段第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展1、高出生率、高死亡率、低自然增长率阶段2、高出生率、低死亡率、高自然增长率阶段3、低出生率、低死亡率、低自然增长率阶段人类诞生以来—工业革命以前世界人口总数很少，每200km2少于1人，平均每千年增长20‰。工业革命之后世界人口1600年达到5亿，1800年人口达10亿，第二次世界大战后人口爆炸，300年来人口增加了10倍。现代欧美发达国家出现人口零增长甚至是负增长的现象。第一节世界人口发展情况（一）世界人口发展历程环境保护与可持续发展世界人口分布图英国、法国、比利时、卢森堡、德国、意大利美国东部、加拿大东南部巴基斯坦、印度、孟加拉、斯里兰卡中国东部、朝鲜、日本第一节世界人口发展情况（二）增长特点环境保护与可持续发展（二）增长特点1、随经济的发展而有所不同近1000年来发达国家和发展中国家每年平均人口增长率第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展社会人口结构划分的标准老年型人口结构年轻型人口结构成年型人口结构少年儿童系数40%30%-40%30%年龄中值30岁7%老年人口系数4%4%-7%20岁20-30岁第一节世界人口发展情况（二）增长特点2、年龄结构两极分化环境保护与可持续发展2、年龄结构两极分化发达国家面临着人口老化问题，而发展中国家年轻型人口偏多。有生育能力的人多，这就决定了发展中国家今后的人口还要持续增长。从世界范围来看，人口正在老化，年龄中值（年龄中值就是年龄平均值）从1950年的22.9岁增加到1985年的23.3岁，预计到2050年将超过30岁。第一节世界人口发展情况（二）增长特点环境保护与可持续发展3、健康状况有所不同第一节世界人口发展情况（二）增长特点环境保护与可持续发展3、健康状况有所不同饥饿的苏丹——凯文·卡特第一节世界人口发展情况（二）增长特点环境保护与可持续发展4、城市人口急剧膨胀近些年来，世界城市人口增长达到惊人的程度。据统计，1950～1980年，世界城市人口由6.98亿增加到18.7亿，从占总人口的28.1%增加到42.2%。特别是发达国家的城市人口增加得更快。1950年，美国城市人口占总人口的64%，到1980年上升到82.7%。同时，英国由77.9%上升到88.3%，法国由55.4%上升到78.3%，日本由35.8%上升到63.3%，中国由11.0%上升到29.37%。由此可见，随着社会的发展，城市人口所占的比重逐年增大。第一节世界人口发展情况（二）增长特点环境保护与可持续发展4、城市人口急剧膨胀第一节世界人口发展情况（二）增长特点环境保护与可持续发展（三）世界人口预测按目前的年龄结构和增长率，联合国人口司预测2050年世界人口为82亿，也可能达到91.8亿。联合国的同期预测指出，世界人口零增长的时间为100年后的2110年，那时世界人口可能徘徊在105.8亿上下。欧美发达国家在2062年以前进入人口静止状态；亚非拉等发展中国家最快也需在21世纪末才会实现人口零增长，并且它们的人口总数占世界的85.9%。另据联合国及世界银行的预测，到21世纪末至22世纪初世界人口才能达到稳定值，其低值为72亿，高值为149亿。第一节世界人口发展情况环境保护与可持续发展中国人口在很早以前就居世界各国之首。在1760年为2亿，140年后（即1900年）为4亿，相隔54年后的1954年为6亿，再相隔15年后的1969年为8亿，1981年已达到10亿，1990年7月我国大陆人口达11.34亿，1995年底我国人口达12.1亿，2000年第5次人口普查表明中国大陆人口达到12.9亿人，2009年人口达到13.2亿。若搞好计划生育工作，到下世纪中叶达15-16亿。这时中国才可渡过人口的高峰期，实现人口零增长。第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展中国人口发展特点1、人口增长速度快时期高峰期(1949-1957)低谷期(1958-1961)高峰期(1962-1973)下降稳定期(1974-1984)人口年平均自然增长率/‰22.44.625.613.9第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展2、分布不均衡著名的地理学家胡焕庸先生在1935年第一次明确指出中国人口颁布的特点，提出“黑河-腾冲线”。1990年第四次人口普查时，该线东南一侧包括台湾省在内总面积411.7平方公里，只占全国42.9%，人口总数却达到10.94亿人，占当时全国总人数的94.3%；而西北一侧面积占57.1%，人口仅0.66亿人，占全国5.7%。东南半壁的平均人口密度为265.7人/平方公里，西北半壁仅为11.6人/平方公里，相差22倍。中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展时期1965年1990年1995年2009年2025年2050年城市人口占总人口比率/%18.226.230.340.058.070.03、农村人口比重大，城市化速度加快中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展4、人口老龄化时期1982年1990年2000年2003年2008年2025年老年人口占总人口比率/%4.95.16.77.011.020.0中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展5、男女性别比偏高人口男女性别比——以女性100人为基数计算的男性与女性的比例时期1953年1964年1982年1990年2006年人口男女性别比104.9/100103.9/100107.2/100114.0/100116.9/100中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展6、人口素质亟待提高随着社会经济的发展，人民物质文化生活水平的不断提高，中国人口的身体素质和科学文化素质都有了明显提高。人均寿命从1949年解放时候的35岁提高到现在的70岁左右，人口死亡率由1949年的20‰降至现在的7‰左右，目前人均受教育年限达到8.5年。中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展在沙漠化地区小孩儿不上学，不接受教育可以，但不会赶水车不行。所以小孩子从小就要学会赶水车。中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展宁夏回族自治区有很多少年儿童辍学到内蒙古草原上去搂发菜。中国人口发展特点第二节中国人口发展状况环境保护与可持续发展人口增长和自然资源的关系人口增长对森林资源的压力人口增长对土地资源的压力人口增长对水资源的压力人口增长对能源的压力人口增长对物种资源的压力第三节人口增长对资源的压力环境保护与可持续发展环境对人口的承载能力（一）地球的人口环境容量地球环境对人口的承载能力，或称为人口环境容量，是指一定的生态环境条件下地球对人口的最大抚养能力或负荷能力。从生态学的角度分析，地球能养活多少人呢？地球植物的总产量，按能量计算每年为2.77×1021焦耳。人类维持正常生存每天需能量107焦耳，则每年需3.68×109焦