環(huán)保多媒體2(生態(tài)學(xué))

1、第二章 生態(tài)學(xué)基本知識(shí)2-1 概述一 、生態(tài)學(xué) 1定義：是研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的科學(xué) 生物：動(dòng)物200多萬種,植物30多萬種,10多萬種 自然環(huán)境 環(huán)境 社會(huì)環(huán)境 2022/7/141 2 種群 種群是在特定的時(shí)間和一定的空間中生活和繁殖的同種個(gè)體所組成的群體。 3 群落 群落是指在一定的自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和為之。2022/7/142 二、 生態(tài)系統(tǒng) 1定義：在一定時(shí)空里,由生命系統(tǒng)（動(dòng)物、植物和微生物）和環(huán)境系統(tǒng)組成的一個(gè)整體。 注意四點(diǎn)： 是客觀存在的實(shí)體； 由生物成分和非生物成分組成； 各成員間有機(jī)地組織在一起，具有統(tǒng)一的整體功能

2、； 一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的劃分有人為因素，可大可小。2022/7/143 圖 生態(tài)系統(tǒng)示意圖 （非生物的物質(zhì) .生產(chǎn)者.消費(fèi)者.分解者）2022/7/144 2組成 2022/7/145 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 土壤營(yíng)養(yǎng)庫 分解者 物質(zhì)循環(huán) 能量流動(dòng) 2022/7/146說明： 1）消費(fèi)者之間可以構(gòu)成食物鏈,其中各環(huán)節(jié)稱作營(yíng)養(yǎng)級(jí),一般生產(chǎn)者為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),一級(jí)消費(fèi)者為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)通常45級(jí),各級(jí)間能量利用率約為10%. 一切生物均經(jīng)光合作用儲(chǔ)存能量; 縮短食物鏈可以提高能量利用率; 食物鏈長(zhǎng),說明生活富裕: 亞洲：糧食 人 歐洲：糧食 牲畜 人 豬多 肥多 糧食多 是顛倒的食物鏈.2022/7/147 2)環(huán)境中

3、污染物隨食物鏈富集,危害人類. 與人類有關(guān)的兩條食物鏈 陸地： 土壤 農(nóng)作物 畜禽 人 水體中：水體 浮游植物 浮游動(dòng)物 魚類 鳥類 人 美國密執(zhí)安湖中PCB(polychlorinated biphenyl) 海水 魚類 鳥類 人 ppm： 0.010.000001 0.0110 1100 0.110 美國密執(zhí)安湖中DDT 水 湖泥 蝦 魚 鳥 ppm：0.000002 0.014 0.041 36 99(5107) 倍數(shù)比： 7000 3 73146 1633 北極愛斯基摩人137Cs過量:苔蘚 馴鹿 人食用富集 無機(jī)汞 有機(jī)汞,致使毒性增加.2022/7/148 圖 溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食

4、物鏈?zhǔn)疽鈭D 2022/7/149 3)生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)2022/7/1410 3生態(tài)系統(tǒng)的功能 1）能量流動(dòng) 五大特征： 一切能量來源于太陽能； 太陽光合作用儲(chǔ)存能量； 能量通過食物鏈進(jìn)行傳遞： 能量單向流動(dòng)； 能量流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減（十分之一定律）。 能量在流動(dòng)過程中遵循熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律.2022/7/1411 2）物質(zhì)循環(huán) 主要有：C、H、N、O、S、P、Zn、Mn、Cu、Mo、Co、Ca、Mg、K、H2O等. 重點(diǎn)是C、N、O、H2O. 氮的循環(huán)： 水的循環(huán)： 2022/7/1412氮的循環(huán)示意圖：2022/7/1413水的循環(huán)示意圖：2022/7/1414氮的

5、循環(huán)： 固氮：生物固氮：豆科植物及其他高等植物根瘤菌 工業(yè)固氮：合成氨 巖漿固氮：火山爆發(fā)時(shí)的巖漿固氮 大氣固氮：雷雨閃電時(shí)通過電離作用 合計(jì)91.8106萬噸 利用：進(jìn)入土壤中NH3NO2-(NO3-) 氨基酸蛋白質(zhì)動(dòng)物 食用 動(dòng)物新陳代謝(排泄) 蛋白質(zhì)分解 NH3、尿素和尿酸 排出： 進(jìn)入土壤 動(dòng)植物尸體土壤微生物分解為CO2、H2O、NH3 一部分經(jīng)硝化成NO2-(NO3-) 被植物吸收 一部分反硝化游離N2到大氣中 總之返回大氣中的氮量為： 85.0106 萬噸 固氮作用超過反硝化作用,每年多680萬噸,出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象.2022/7/1415 3）信息聯(lián)系 物理信息： 化學(xué)信息：

6、行為信息： 營(yíng)養(yǎng)信息：達(dá)爾文的營(yíng)養(yǎng)信息鏈： 貓多 田鼠 土蜂 三葉草多2022/7/14162-2 生態(tài)平衡 一、生態(tài)平衡的概念 在一定條件下,生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)表現(xiàn)為穩(wěn)定的狀態(tài). 二、特點(diǎn) 動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡 定：相對(duì)穩(wěn)定（能量、物質(zhì)、生物種類和數(shù)量） 變：外界條件發(fā)生變化,可破壞現(xiàn)存的生態(tài)平衡. 小：不超過循環(huán)規(guī)律 大：平衡破壞2022/7/1417 三、生態(tài)平衡破壞的原因 自然原因(第一環(huán)境問題,天災(zāi))自然異常變化原因 如火山、地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、水旱、流行病 人為原因(第二環(huán)境問題,人禍)由兩方面造成： 對(duì)自然資源不合理利用,濫砍亂伐,濫捕動(dòng)物. 排放污染物,如重金屬、農(nóng)藥、石油等

7、生物種類成分的改變危害 環(huán)境因素的改變 信息系統(tǒng)的破壞2022/7/1418四、改善生態(tài)平衡的主要對(duì)策 1森林方面的對(duì)策 2草原方面的對(duì)策 3水域方面的對(duì)策 4農(nóng)田方面的對(duì)策2022/7/14192-3 生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用一、環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)二、環(huán)境污染的生物凈化與治理三、病蟲害的生態(tài)防治2022/7/1420小青魚監(jiān)測(cè)水污染這種小魚之所以能擔(dān)當(dāng)起水質(zhì)監(jiān)督員的“重任”，是因?yàn)樗舾械捏w質(zhì)能夠比較精細(xì)地反映出水質(zhì)的細(xì)微變化。生物監(jiān)測(cè)的神奇由此可見一斑。如今，生物監(jiān)測(cè)在水、大氣、土壤的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)上都可有所作為。我國在上世紀(jì)70年代初就開展利用植物監(jiān)測(cè)大氣污染的研究工作，測(cè)定木本植物

8、葉片中的硫、氯、氟化物和鉛、鎘等含量以了解大氣污染狀況，篩選指示植物，建立植物受害“癥狀學(xué)”，在利用多種植物含污量和生長(zhǎng)量綜合評(píng)價(jià)大氣環(huán)境質(zhì)量等方面，都取得進(jìn)展。地衣、苔蘚對(duì)大氣中不同濃度的二氧化硫、氟化氫等反應(yīng)很敏感。根據(jù)地衣、苔蘚植物的多度（對(duì)物種個(gè)體數(shù)目多少的一種估測(cè)指標(biāo)，多用于群落野外調(diào)查）、蓋度（植物基部的覆蓋面積）以及種類數(shù)量的變化，繪制污染分級(jí)圖，能清楚地顯示出大氣污染的程度和范圍，還可以在一定程度上反映污染歷史。在土壤污染監(jiān)測(cè)方面，大到螻蛄，小到土壤線蟲，都可對(duì)土壤環(huán)境狀況作出相應(yīng)的反應(yīng)。苔蘚監(jiān)測(cè)土壤污染2022/7/1421由于深海動(dòng)物的食物多是來自于海洋表面各種有機(jī)殘骸，而

9、實(shí)際到達(dá)海底的各種有機(jī)物的量因時(shí)而異。研究人員指出，深海動(dòng)物的食物供應(yīng)受到多種形式氣候變化的影響，如風(fēng)涌水(wind-driven upwelling)，表層海水和深層海水混合等。這些原因?qū)е聫谋韺雍Ｋ两抵梁５椎挠袡C(jī)質(zhì)的量每年都有差異。如一種重要的深海魚鱈魚(grenadier)，在1989年至2004年間，其數(shù)量翻了一番。研究人員推測(cè)，這種變化可能與氣候變化和商業(yè)化捕撈都有關(guān)系。Ni?o事件。再如一種常見的物種海參(sea cucumber)，研究人員發(fā)現(xiàn)，該物種在其中一個(gè)研究站點(diǎn)自1998年起就在該區(qū)域銷聲匿跡，而該地區(qū)在1997-98年發(fā)生了厄爾尼諾現(xiàn)象 PNAS Report2022

10、/7/1422（一）指示植物及其受害癥狀對(duì)大氣污染反應(yīng)靈敏，用以指示和反映大氣污染狀況的植物，稱為大氣污染的指示植物。 空氣污染物一般通過葉面上的氣孔或孔隙進(jìn)入植物體內(nèi)，侵襲細(xì)胞組織，并發(fā)生一系列生化反應(yīng)，從而使植物組織遭受破壞，呈現(xiàn)受害癥狀。這些癥狀雖然隨污染物的種類、濃度以及受害植物的品種、曝露時(shí)間不同而有差異，但具有某些共同特點(diǎn)，如葉綠素被破壞、細(xì)胞組織脫水，進(jìn)而發(fā)生葉面失去光澤，出現(xiàn)不同顏色（黃色、褐色或灰白色）的斑點(diǎn)，葉片脫落，甚至全株枯死等異?，F(xiàn)象。2022/7/14232022/7/14242022/7/14252022/7/14262022/7/14272022/7/14282

11、022/7/14292-4 生物多樣性減少與保護(hù) 一、生物多樣性（biodiversity）概念及其含義 概念：就是地球上所有的動(dòng)物、植物和微生物及其所構(gòu)成的 綜合體。 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 含義 物種多樣性 遺傳基因的多樣性 二、生物多樣性是人類生存的基礎(chǔ) 直接利用價(jià)值 間接利用價(jià)值 潛在利用價(jià)值 2022/7/1430生物多樣性公約指出，生物多樣性“是指所有來源的形形色色的生物體，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體；它包括物種內(nèi)部、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性?！痹诼L(zhǎng)的生物進(jìn)化過程中會(huì)產(chǎn)生一些新的物種，同時(shí)，隨著生態(tài)環(huán)境條件的變化，也會(huì)使一些物種消失。所以說，生物多樣

12、性是在不斷變化的。 近百年來，由于人口的急劇增加和人類對(duì)資源的不合理開發(fā)，加之環(huán)境污染等原因，地球上的各種生物及其生態(tài)系統(tǒng)受到了極大的沖擊，生物多樣性也受到了很大的損害。有關(guān)學(xué)者估計(jì)，世界上每年至少有5萬種生物物種滅絕，平均每天滅絕的物種達(dá)140個(gè)，估計(jì)到21世紀(jì)初，全世界野生生物的損失可達(dá)其總數(shù)的15%30%.在中國，由于人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的壓力，對(duì)生物資源的不合理利用和破壞，生物多樣性所遭受的損失也非常嚴(yán)重，大約已有200個(gè)物種已經(jīng)滅絕；估計(jì)約有5000種植物在近年內(nèi)已處于瀕危狀態(tài)，這些約占中國高等植物總數(shù)的20%；大約還有398種脊椎動(dòng)物也處在瀕危狀態(tài)，約占中國脊椎動(dòng)物總數(shù)的7.7%左右

13、。因此，保護(hù)和拯救生物多樣性以及這些生物賴以生存的生活條件，同樣是擺在我們面前的重要任務(wù)。生物多樣性減少2022/7/143150年后將有超過30的物種滅絕潘基文援引科學(xué)證據(jù)指出，由于人類活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾，生物物種的消失速度比自然滅絕速度快了1000倍。但直至今日，仍有許多人意識(shí)不到生物多樣性對(duì)于人類的生存以及控制氣候變化、水資源供應(yīng)和糧食安全的重要意義。他強(qiáng)調(diào)，保護(hù)環(huán)境是既能造福人類又能帶來收益的有效投資。“我們不應(yīng)將保護(hù)環(huán)境看作是一種成本，它是一種投資，而且和各國政府為鞏固本國經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和創(chuàng)造人類福祉所做的其他投資緊密相關(guān)，維持和恢復(fù)自然基礎(chǔ)設(shè)施每年能夠帶來數(shù)萬億美元的收益?！?潘基文呼吁各國

14、盡快行動(dòng)以遏制生物多樣性減少的趨勢(shì)2022/7/1432西雙版納的熱帶雨林何以頻頻被毀？現(xiàn)狀 熱帶雨林越來越少影響 雨林減少引起氣候變化原因 執(zhí)法機(jī)關(guān)陷入兩難境地對(duì)策 盡快建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制西雙版納2022/7/1433美國國家地理評(píng)出2006年十大動(dòng)物故事2048年人類將無海鮮可吃巴布亞新幾內(nèi)亞一海洋保護(hù)區(qū)內(nèi)的美麗景象一項(xiàng)研究稱，除非人類從現(xiàn)在開始更好的管理和保護(hù)海洋，不然，到2048年人們將失去絕大部分海洋魚類和貝類。研究顯示，海洋生物多樣性的丟失正在加速，29%的人類食用的海洋生物已經(jīng)瀕臨崩潰，照此下去，到2048年，海產(chǎn)品將急劇減少，甚至絕跡。2022/7/1434國王登基60周年，泰國

15、漁民承諾停止捕撈巨型鯰魚在湄公河里曾生活著很多這種巨型鯰魚，但在上個(gè)世紀(jì)由于大量的捕撈致使其數(shù)量急劇下降90%到95%，如今大約只剩百來頭巨型鯰魚。2003年，巨型鯰魚已被世界自然保護(hù)聯(lián)盟列為瀕危珍稀物種。2022/7/1435非洲乍得野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)上百大象被屠殺一個(gè)由生物學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的考察小組在非洲一處野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)邊界發(fā)現(xiàn)了令人觸目驚心的象群屠殺點(diǎn)。經(jīng)過勘查，探險(xiǎn)隊(duì)發(fā)現(xiàn)狩獵者從5月就開始在那里屠殺大象，有些還是在幾天前被殺的。甚至當(dāng)探險(xiǎn)隊(duì)試圖降落在屠殺點(diǎn)時(shí)，狩獵者還向他們的飛機(jī)開槍試圖趕走他們。2022/7/1436國際野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)發(fā)布最新瀕危動(dòng)物名錄國際野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)發(fā)布最珍貴的稀有動(dòng)

16、物報(bào)告，列出了12種瀕危動(dòng)物，其中包括哺乳動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物和鳥類。報(bào)告稱，“滅絕是悲劇，在能夠預(yù)防的情況下滅絕，是更大的悲劇”。 這種島嶼灰狐是美國最小的狐貍，只能在加利福尼亞的海峽群島上找到，如今只剩下不到一千只。2022/7/1437白頭葉猴：祖籍越南下龍灣的吉婆島。這個(gè)物種的數(shù)量在過去40年里已經(jīng)減少了98%。為滿足中藥的需求，獵人們殺死葉猴；棲息地的破壞也造成了葉猴的死亡。幸存的59只葉猴分裂成幾個(gè)獨(dú)立的群體，近親繁殖非常嚴(yán)重。小頭鼠海豚。小頭鼠海豚是最小的鯨目動(dòng)物，也是最瀕危的動(dòng)物之一。在墨西哥的加利福尼亞北部灣，這種身長(zhǎng)1.5米的小頭鼠海豚經(jīng)常被困在漁網(wǎng)中溺死。2022/7

17、/1438犁頭龜。馬達(dá)加斯加西北部的犁頭龜僅剩約400頭，可能在30年內(nèi)滅絕。2009年政治動(dòng)亂控制了這個(gè)國家，從此以后，進(jìn)行國際寵物貿(mào)易的走私販在那里暢行無阻。亨氏牛羚：圖為肯尼亞察沃國家公園拍到的亨氏牛羚（獵人稱之為大羚羊）。它是非洲最瀕危羚羊之一，只能在肯尼亞和索馬里邊境附近的一個(gè)小區(qū)域看到它的蹤影。這種動(dòng)物僅剩約600頭，盜獵和干旱帶來了嚴(yán)重的后果。2022/7/14392-4 生物多樣性減少與保護(hù) 三、生物多樣性喪失的危害 生態(tài)環(huán)境退化加劇，物種面臨威脅 外來入侵物種危害嚴(yán)重 生物安全管理亟待加強(qiáng) 四、生物多樣性的保護(hù) 加強(qiáng)法制建設(shè)，積極開展宣傳教育工作； 摸清現(xiàn)狀； 建立野生動(dòng)植物

18、保護(hù)基地； 建立自然保護(hù)區(qū)就地保護(hù)； 離體保護(hù)：種質(zhì)庫、基因庫等。2022/7/1440江蘇大豐麋鹿國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于江蘇省沿海中部的大豐市境內(nèi)，由原國家林業(yè)部與江蘇省人民政府于1986年聯(lián)合創(chuàng)建。1997年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，升格為“國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)”，總面積78000公頃，其中核心區(qū)2668公頃。 大豐市副市長(zhǎng)范大玉說，建區(qū)20年來，保護(hù)區(qū)在科研保護(hù)工作及生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作均取得了卓越的成就。 他介紹說，世界珍稀物種麋鹿由當(dāng)年引進(jìn)時(shí)的39頭發(fā)展成現(xiàn)在的1000多頭，種群數(shù)量增長(zhǎng)了20多倍，占全球同類物種的32%左右，在世界同類物種保護(hù)事業(yè)中占據(jù)重要地位?，F(xiàn)已成為世界上最大的麋鹿自然保護(hù)區(qū)，擁有世

19、界上最大的麋鹿種群，建立了世界上最大的麋鹿基因庫。麋鹿在大豐的發(fā)展速度比世界平均水平高出約19個(gè)百分點(diǎn)，目前已成為世界拯救瀕危物種的一個(gè)成功的范例。 江蘇大豐成“中國麋鹿之鄉(xiāng)” 拯救瀕危物種范例2022/7/14412022/7/1442環(huán)保組織干擾見效日捕鯨目標(biāo)未完成3月3日，在南極海域，反捕鯨人士在“海洋守護(hù)者協(xié)會(huì)”麾下的船只“史蒂夫歐文”號(hào)上向日本捕鯨船“勇新丸”號(hào)投擲“酸彈”。當(dāng)日，反捕鯨人士將20多個(gè)裝有丁酸的瓶子扔到日本捕鯨船“日新丸”號(hào)上，造成日方人員眼部灼傷。2022/7/1443國家禁令擋不住虎骨酒熱銷(圖)早在1993年，國務(wù)院就頒布了禁止虎骨的一切貿(mào)易活動(dòng)的文件。今年9月

20、1日，中華人民共和國瀕危野生動(dòng)植物進(jìn)出口條例即將實(shí)施，但本報(bào)記者日前在廣西平南縣調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，虎骨酒依然在生產(chǎn)、暢銷。2022/7/1444中華鱘是地球上最古老的脊椎動(dòng)物，是魚類的共同祖先古棘魚的后裔，距今有一億四千萬年的歷史。和恐龍生活在同一時(shí)期。中華鱘在分類上占有極其重要地位，是研究魚類演化的重要參照物，在研究生物進(jìn)化、地質(zhì)、地貌、海侵、海退等地球變遷等方面均具有重要的科學(xué)價(jià)值和難以估量的生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但由于種種原因，這一珍稀動(dòng)物已瀕于滅絕。保護(hù)和拯救這一珍稀瀕危的“活化石”對(duì)發(fā)展和合理開發(fā)利用野生動(dòng)物資源、維護(hù)生態(tài)平衡，都有深遠(yuǎn)意義。從它身上可以看到生物進(jìn)化的某些痕跡，所以被稱為水生物中的活化石。中華鱘的保護(hù)現(xiàn)狀及其保護(hù)意義2022/7/1445 2006年完成營(yíng)造林面積457萬公頃，其中人工造林完成252萬公頃。林業(yè)重點(diǎn)工程完成營(yíng)造林面積297萬公頃，占全年?duì)I造林面積的65%。全民義務(wù)植樹18.9億株。截至2006年底，全國共命名國家級(jí)生態(tài)示范區(qū)233個(gè)，自然保護(hù)區(qū)達(dá)到2395個(gè)，其中國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)26