环境生态学讲课内容

第一章绪论1主要内容环境问题是如何出现的？什么是环境生态学(EnvironmentalEcology)？为什么要学习环境生态学？环境生态学是如何产生与发展的？2第一节：环境问题概念与历史回顾1.环境问题概念及表现形式1.1环境问题：指“由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量下降，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题”。1.1.1人类通过生产或生活活动与环境发生联系人类的生存和发展要占据一定空间不断从环境中获取物质和能量人类的新陈代谢和消费活动排放废弃物环境把所受到的影响反过来作用于人类1.1.2环境问题的表现1）生态破坏：人类向环境索取资源的速度超过了资源本身及其替代品的再生速度。主要表现具体方面后果生态破坏滥伐森林对环境调节的功能下降自然植被的破坏对环境调节的功能下降水土流失、土壤荒漠化不合理的灌溉土壤盐碱化CO2和氟氯烃的排放温室效应、O3层的破坏捕猎、环境破坏物种灭绝速度呈现加速的趋势2）环境污染：人类向环境排放废弃物的速度超过了环境本身的自净能力。主要表现具体方面原因环境污染大气污染“三废”排入大气水污染“三废”排入江河湖土壤污染“三废”排入土壤固体废弃物污染来自生产生活噪声污染来自交通、工厂放射性污染来自放射性物质海洋污染“三废”排入海2.历史回顾2.1狩猎文明时期—环境问题萌芽阶段2.2新石器时期—农、牧业—环境破坏2.3十八世纪后半叶—第一次产业革命—环境污染&环境破坏(地区性)2.4十九世纪30年代以后—第二次产业革命—环境污染&环境破坏(全球性)20世纪重大公害事件20世纪中叶国外8大公害事件1976a意大利维索化学污染（二恶英）1930a比利时马斯河谷烟雾事件（数千人/60人）1978a法国阿摩柯卡油轮泄油1943a5~10月美国洛杉矶烟雾事件（6000/10人）1979a美国三哩岛核电站泄漏1948a美国多诺拉烟雾事件（6000/10人）1984a墨西哥油库气体爆炸1952a伦敦烟雾事件（4000）1984a印度博帕尔农药泄漏（200000/20000）1955a日本四日市气喘病事件（500/30）1985a英国威尔士饮用水污染（酚）1955a日本富士山骨痛病事件（200）1986a前苏联切尔诺贝利核电站泄漏（83.4/30万）1956a日本水俣病（汞中毒）事件（/200）1986a瑞士莱茵河污染1968a日本九州米糠油事件（多氯联苯）（100000/10）1988a美国莫农格希拉河污染（油罐爆炸）1989美国“埃克森-瓦尔迪兹”油轮在阿拉斯加泄漏环境问题的发展1）环境问题的第一次高潮(20世纪50年代至80年代以前)20世纪50年代，震惊世界的公害事件接连不断。1952年12月的伦敦烟雾事件，1953年至1956年日本的水俣病事件，1961年的四日市哮喘病事件，1955—1972年的骨痛病事件。其原因是由：人口迅猛增长，都市化加快，工业不断集中和扩大，能源的消耗增大。2）环境问题的第二次高潮（20世纪80年代以后）•一是全球的大气污染如“温室效应”，臭氧层破坏和酸雨，•二是大面积生态破坏，如大面积森林被毁，草场退化，土壤侵蚀和荒漠化，•三是突发性的严重污染事件迭起。如印度博帕尔农药泄漏事件，苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故，莱因河污染事件等。•造成上述问题的原因，主要有以下3个方面：•（1）人类认识的有限性•（2）市场的缺陷•（3）政策失误两次高潮的比较：其一，影响范围不同：第一次高潮主要出现在工业发达国家，重点是局部性、小范围的环境污染问题，如城市、河流、农田等。第二次高潮则是大范围、乃至全球性的环境污染和大面积生态破坏。这些环境问题不仅对某个国家、某个地区造成危害，而且对人类赖以生存的整个地球环境造成危害。这不但包括了经济发达的国家，也包括了众多发展中国家。发展中国家不仅认识到全球性环境问题与自己休戚相关，而且本国面临的诸多环境问题，特别是植被破坏、水土流失和沙漠化等生态恶性循环，是比发达国家的环境污染危害更大、更难解决的环境问题。其二，危害后果不同：第一次高潮人们关心的是环境污染对人体健康的影响，环境污染虽也对经济造成损害，但问题还不突出。第二次高潮不但明显损害人群健康，每分钟因水污染和环境污染而死亡的人数全世界平均达到28人；而且全球性的环境污染和生态破坏已威胁到全人类的生存与发展，阻碍经济的持续发展。其三，污染源不同：第一次高潮的污染来源尚不太复杂，较易通过污染源调查弄清产生环境问题的来龙去脉。只要一个城市、一个工矿区或一个国家下决心，采取措施，污染就可以得到有效地控制。第二次高潮出现的环境问题，污染源和破坏源众多，不但分布广、而且来源杂，既来自人类的经济再生产活动，也来自人类的日常生活活动；既来自发达国家，也来自发展中国家，解决这些环境问题只靠一个国家的努力很难奏效，要靠众多国家、甚至全球人类的共同努力才行，这就极大地增加了解决问题的难度。其四，第一次高潮的“公害事件”与第二次高潮的突发性严重污染事件也不相同。1.3全球性主要环境问题1）全球气候变暖（2）臭氧层破坏（3）酸雨（4）生物多样性减少（物种灭绝）（5）生态环境破坏（6）海洋污染第二节：环境生态学研究内容和任务1．生态学定义：生态学是研究生物及其环境之间相互关系的科学。居住对象“生物”、居住地“环境”、“两者关系”的内容生物范畴：包括有机体、生物个体、生物群体、生物群落，有动物、植物、微生物及人类本身环境范畴：包括无机环境、有机环境；小生境、大环境及整个环境系统；有物理环境要素、化学环境要素、生物环境要素乃至社会环境要素关系内容：包括环境因子对生物生长、发育、生存、发展的影响；生物对环境的适应、改造；以及生物(包括人类)处理自身利益与自然关系的“经济”策略。2．生态学的分支学科随着生态学的发展，生态学的研究领域、研究范围及研究内容不断扩大，形成了庞大的学科体系。在生态系统的不同层次、对于不同的生物类群、环境类型和不同的学科交叉，在不同领域的应用形成了大量的分支学科。(1)按研究对象的生物组织水平，可分为：个体生态学(anecology)种群生态学(synecology)群落生态学(communityecology)生态系统生态学(ecosystemecology)景观生态学(landscopeecology)区域生态学(regionalecology)全球生态学(globalecology)(2)按生物分类类群，可分为：普通生态学(generalecology)动物生态学(zooecology)植物生态学(plantecology)微生物生态学(microbialecology)人类生态学(humanecology)(3)按生物栖息场所，可分为：陆地生态学(terrestrialecology)：森林生态学，草原生态学，沙漠生态学水域生态学(aquaticecology)：海洋生态学，淡水生态学更具体的划分有：热带生态学(tropicecology)湿地生态学(mashyecology)山地生态学(mountainyecology)等(4)按生态学与其他科学的交叉，可分为：生理生态学(physiologicalecology)进化生态学(evolutionaryecology)分子生态学(molecularecology)数学生态学(mathematicalecology)化学生态学(chemicalecology)能量生态学(energyecology)地理生态学(geographicecology)等。(5)按应用领域划分，可分为：农田生态学(farmlandecology)渔业生态学(fisheryecology)森林生态学(forestecology)草地生态学(grasslandecology)城市生态学(urbanecology)自然资源生态学(ecologyofnaturalresources)生态经济学(ecologicaleconomics)生态伦理学(ecologicalethics)污染生态学(pollutionecology)环境生态学(environmentalecology3环境生态学概念1.1概念1（王翊亭）：“环境生态学是研究污染物在以人类为中心的各个生态系统中的扩散、分配和富集过程等消长规律，以便对环境质量作出评价的科学”。1.2概念2（金岚）：“环境生态学是研究人为干扰下生态环境内在变化机理、规律和人类的效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学”。1.3概念3（张合平）：“研究人为干扰下，生物与环境间相互关系的科学”。1.4概念4（周青）：“研究人为干扰下，生命系统与环境间相互关系,寻求人与生命系统互利共生及人与环境和谐发展规律的科学”。◎区别：人类及活动介入与否是经典生态学与环境生态学的基本分界。◎目的：维护生物圈正常功能，改善人类生存环并使两者间得到协调发展。◎任务：运用生态学理论保护和合理利用自然资源，治理污染和破坏的生态环境，恢复和重建生态系统，以满足人类生存发展需要。4.环境生态学研究内容2.1人为干扰生态系统变化规律和机理◎三峡工程（濒危动物，古老生物区系，盐渍化，沼泽化，土地承载力，移民）◎大兴安岭火灾对植被的影响◎除“四害”（鸟亡虫增-时滞效应）2.2生态系统受损程度判断◎渤海湾、太湖赤潮(数学预报模型)2.3生态系统保护的理论与方法◎生态脆弱带保护(西北草地植被，西南喀斯特地貌)2.4解决环境问题生态学对策(途径)◎流沙治理(宁夏中卫县沙坡头流沙治理—工程学,化学,生态学)第三节：环境生态学的产生与发展1环境生态学产生背景1.2在“寂静春天”中醒来—环境生态学孕育—20世纪60年代初叶1.2.1环保之母-RachelCarson(1907-1964)“我发誓珍爱并保护美国肥沃的土地，她巨大的森林和河流，她的野生生物和矿产，因为这些正是她伟大之所在，力量之源泉”。——蕾切尔.卡逊的《自然资源保护誓言》1.2.2《SILENTSPRING》主要内容：以杀虫剂大量使用造成的污染危害为基本素材，R.卡逊用生态学的原理与方法论证了生机勃勃地春天“寂静”的主要原因；以大量事实指出了环境问题产生的根源；揭示了人类生产活动与春天“寂静”间的内在机制；阐述了人类同大气、海燕、河流、土壤及生物之间的密切关系；批评了“控制自然”这种妄自尊大的思想。她指出了问题的症结：“不是敌人的活动使这个受害的世界的生命无法复生，而是人们自己使自己受害”。1.31987年FreedmanBill发表了第一部详细的综合教科书《EnvironmentalEcology，其主要内容包括空气污染、有毒元素、酸化、森林衰减、油污染、淡水富营养化和杀虫剂等。2.环境生态学发展2.1内容发展◎生态系统功能影响◎受害生态系统恢复与重建◎生态工程理论与实践2.2尺度变化◎个体、种群、群落转向生态系统与景观◎单因子影响转向复合因子效应◎生物资源保护由区域转向生物圈3．环境生态学研究的总体原则3.1整体观—对结构而言3.2综合观—对因子而言3.3层次观—对生命单元(组建水平)而言3.4系统观—对层次而言3.5进化观—对时空而言思考题1.何为环境问题，环境问题有哪些表现形式？2.怎样理解环境质量恶化是个渐变过程，在不同历史阶段有哪些主要特征？3.何为环境生态学，研究目的和任务？4.举例说明境生态学研究主要内容。5.简述环境生态学的发展趋势。第二章：环境与生物第一节：环境与生态因子1环境的含义与概念1.1含义：环境是主体以外，围绕主体的客观事物总和。环境是相对主体而言的。1.2概念:《中华人民共和国环境保护法》所指环境是“环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,它包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”.可以是科学研究主体，也是抽象哲学概念。2.环境分类2.1按照环境的主体分为：生态环境人类环境2.2按照环境的