大气污染和酸沉降课件.ppt

1、教材：教材：盛连喜，冯江等盛连喜，冯江等.环境生态学导论环境生态学导论.高等教育出版社高等教育出版社,2004.主要参考书目主要参考书目1.李博李博.生态学生态学.高等教育出版社高等教育出版社,2004.2.成胜高，罗泽娇等成胜高，罗泽娇等.环境生态学环境生态学.化学工业出版社化学工业出版社,2004.3.柳劲松，王丽华等。环境生态学基础。化学工业出版社。柳劲松，王丽华等。环境生态学基础。化学工业出版社。2004学习要求学习要求:1.至少系统地看一本参考书至少系统地看一本参考书.2.闭卷考试闭卷考试主讲教师：王笑峰主讲教师：王笑峰电话：电话：13009867825办公地址：水电学院办公地址：水

2、电学院 418生态系统退化与受损生态系统生态系统退化与受损生态系统的恢复的恢复存在于大气中的某些痕量物质和存在于存在于大气中的某些痕量物质和存在于对流层中的臭氧具有吸收太阳能在近地表面对流层中的臭氧具有吸收太阳能在近地表面产生长波辐射从而使大气增温的作用，称之产生长波辐射从而使大气增温的作用，称之为温室效应。（为温室效应。（Green-house effect）具有这种作用的气体称为温室气体。具有这种作用的气体称为温室气体。（Green-house gases）实际上在人为干扰之前，温室效应和温室气体就存在。实际上在人为干扰之前，温室效应和温室气体就存在。如大气中的如大气中的CO2气体和水蒸汽

3、等，对太阳辐射有强烈的吸收作气体和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收作用，使地球升温，这属用，使地球升温，这属“自然温室自然温室”效应。效应。但现代文明导致了大气中的但现代文明导致了大气中的CO2、水汽及其他温室气体、水汽及其他温室气体的增加，破坏了地球上这种自然温室效应所形成的热平衡，引的增加，破坏了地球上这种自然温室效应所形成的热平衡，引起气候变暖。起气候变暖。大气中臭氧浓度的变化是一个复杂的光化学过程。大气大气中臭氧浓度的变化是一个复杂的光化学过程。大气层中如果没有其他干扰性化学物质存在，臭氧的形成与破坏速层中如果没有其他干扰性化学物质存在，臭氧的形成与破坏速度几乎大致相同。因此，在大气污

4、染以前，臭氧水平分布状况度几乎大致相同。因此，在大气污染以前，臭氧水平分布状况变化很小，只是随太阳辐射的周期性循环而呈现出一定范围内变化很小，只是随太阳辐射的周期性循环而呈现出一定范围内的波动。的波动。近几十年来，由于环境污染，臭氧层的动态近几十年来，由于环境污染，臭氧层的动态平衡遭到破坏，同温层中臭氧浓度呈减少趋势，地平衡遭到破坏，同温层中臭氧浓度呈减少趋势，地球上空出现臭氧空洞，且臭氧空洞还在逐年扩大。球上空出现臭氧空洞，且臭氧空洞还在逐年扩大。生物多样性包括：生物多样性包括：物种多样性。物种多样性。遗传多样性。遗传多样性。生态系统多样性。生态系统多样性。其中生态系统多样性最重要，它是物种

5、和遗传多样性的保证。其中生态系统多样性最重要，它是物种和遗传多样性的保证。目前，生物多样性的锐减已经危及人类生存和发展。由于森林目前，生物多样性的锐减已经危及人类生存和发展。由于森林破坏，草原垦耕和过度放牧等，不仅导致土地沙漠化、盐碱化和贫瘠破坏，草原垦耕和过度放牧等，不仅导致土地沙漠化、盐碱化和贫瘠化等，而且还导致生态系统简化和退化，破坏了物种生存、进化和发化等，而且还导致生态系统简化和退化，破坏了物种生存、进化和发展的生境，使物种和遗传资源失去了保障。展的生境，使物种和遗传资源失去了保障。例如，据国际自然与自然资源保护联盟（例如，据国际自然与自然资源保护联盟（IUCNIUCN）等组织对）等

6、组织对鸟类的调查表明：在鸟类的调查表明：在35003500100100万年前，平均每万年前，平均每300300年有一种鸟类年有一种鸟类灭绝，从灭绝，从100100万年前到近代，平均每万年前到近代，平均每5050年有一种灭绝，可是最近年有一种灭绝，可是最近300300年间，平均每两年灭绝一种，而进入年间，平均每两年灭绝一种，而进入2020世纪后，每年就灭绝世纪后，每年就灭绝一种。一种。同时，物种内许多分类单位的消失，使物种呈现单一化和同时，物种内许多分类单位的消失，使物种呈现单一化和濒危趋势。据估计，目前全球濒危的动物有濒危趋势。据估计，目前全球濒危的动物有10001000多种，濒危开花多种，濒

7、危开花植物植物20000-3000020000-30000种，占全部开花植物的种，占全部开花植物的10%10%。生物多样性是生生物多样性是生态系统产品和服态系统产品和服务的基础务的基础10-15%物种可能在未来物种可能在未来30年消失年消失全球变化会加剧生物多样全球变化会加剧生物多样性减少性减少目前，水土流失已成为当今世界重大的环境问题目前，水土流失已成为当今世界重大的环境问题之一，对经济的持续发展构成了严重威胁。据统计，全之一，对经济的持续发展构成了严重威胁。据统计，全世界目前水土流失面积达世界目前水土流失面积达2525亿公顷，占全球耕地、林地亿公顷，占全球耕地、林地和草地总面积的和草地总面

8、积的29%29%。我国是世界上水土流失最严重的国家之一，不仅世界上各我国是世界上水土流失最严重的国家之一，不仅世界上各种水土流失的形式和类型在我国都有分布和踪迹，而且我国的水种水土流失的形式和类型在我国都有分布和踪迹，而且我国的水土流失面积大，强度也大。从土流失面积大，强度也大。从19491949年以来，我国的水土流失面积年以来，我国的水土流失面积从从1.16 1.16 亿亿haha扩大到目前的扩大到目前的1.481.48亿亿haha。水土流失包括水土流失包括“三大损失三大损失”和和“六大危害六大危害”：水分损失、洪涝灾害和旱灾交织。水分损失、洪涝灾害和旱灾交织。土壤损失导致土壤薄层化和泥砂淤

9、积，生态灾难加剧。土壤损失导致土壤薄层化和泥砂淤积，生态灾难加剧。据联合国环境署（据联合国环境署（UNEPUNEP）的统计，全球每年因水土流失而损失）的统计，全球每年因水土流失而损失的土壤量达的土壤量达600600亿吨，如果以土层平均厚度亿吨，如果以土层平均厚度1 1米计算，只需米计算，只需809809年，年，全球耕地土壤将侵蚀殆尽。全球耕地土壤将侵蚀殆尽。同时，在全世界土壤总侵蚀量同时，在全世界土壤总侵蚀量600亿吨中，除了入海的亿吨中，除了入海的240亿吨泥沙外，剩下亿吨泥沙外，剩下300多亿吨全部沉积于内陆的江河湖库，引起多亿吨全部沉积于内陆的江河湖库，引起一系列的生态灾难。根据中国水利

10、部门的资料，长江流域每年一系列的生态灾难。根据中国水利部门的资料，长江流域每年土壤侵蚀量达土壤侵蚀量达22.4亿吨，其中亿吨，其中17.12亿吨沉积于江河湖库。亿吨沉积于江河湖库。土壤养分损失导致土壤贫瘠化和河流盐碱化、湖泊富营养化。土壤养分损失导致土壤贫瘠化和河流盐碱化、湖泊富营养化。美国的有关研究部门指出，密西西比河每年因水土流失而带走磷美国的有关研究部门指出，密西西比河每年因水土流失而带走磷6.16.1万吨，钾万吨，钾162.6162.6万吨，钙万吨，钙244.6244.6万吨，镁万吨，镁517.9517.9万吨。我国每年万吨。我国每年因水土流失而损失的氮、磷、钾总量为因水土流失而损失的

11、氮、磷、钾总量为40004000万吨（大致相当于全万吨（大致相当于全国每年的化肥施用量），其中仅长江流域因水土流失而损失的氮国每年的化肥施用量），其中仅长江流域因水土流失而损失的氮磷钾就达磷钾就达25002500万吨。万吨。同时，土壤养分流失后，进入江河湖海，引起水体盐分含量增加，同时，土壤养分流失后，进入江河湖海，引起水体盐分含量增加，湖泊富营养化。据统计，世界上湖泊富营养化。据统计，世界上100%的湖泊都不同程度地面临着的湖泊都不同程度地面临着富营养化的威胁。据富营养化的威胁。据19781980年的调查结果，富营养化湖泊占年的调查结果，富营养化湖泊占中国中国 湖泊总数的湖泊总数的23.5%

12、（占面积的（占面积的40%），其中江苏的太湖、安），其中江苏的太湖、安徽的巢湖，杭州的西湖、武汉的东湖、南京的玄武湖等富养化现徽的巢湖，杭州的西湖、武汉的东湖、南京的玄武湖等富养化现象较为严重。象较为严重。干旱半干旱和部分半湿润地带在干旱多风和疏松沙质地表干旱半干旱和部分半湿润地带在干旱多风和疏松沙质地表条件下，由于人为强度利用土地等因素，破坏了脆弱的生态平条件下，由于人为强度利用土地等因素，破坏了脆弱的生态平衡，使原非沙质荒漠的地区出现风沙活动的土地退化过程。衡，使原非沙质荒漠的地区出现风沙活动的土地退化过程。土地的沙漠化是人类面临的最严重威胁之一。据联合国环土地的沙漠化是人类面临的最严重威

13、胁之一。据联合国环境署（境署（UNEPUNEP）19881988年的统计，目前世界上受到沙漠化威胁的土年的统计，目前世界上受到沙漠化威胁的土地面积达地面积达4545亿公顷，占全球陆地面积的亿公顷，占全球陆地面积的1 13 3，依赖这些土地为，依赖这些土地为生的人占世界总人口的生的人占世界总人口的1 15 5，这些土地中有，这些土地中有3 34 4已受到中等程已受到中等程度的退化，度的退化，1 13 3已经丧失了已经丧失了25%25%的生产力。的生产力。我国的沙漠化面积也在不断增加，目前已达我国的沙漠化面积也在不断增加，目前已达127.68万平方公万平方公里，占国土面积的里，占国土面积的13.3

14、%，仅内蒙、新疆、青海三省区就有，仅内蒙、新疆、青海三省区就有14.3万平方公里的沙漠是万平方公里的沙漠是1949年以后形成的。年以后形成的。分别于1972年(左)和1987年(右)拍摄的非洲乍得湖照片显示，这个世界第六大湖已经减少了90%。沙漠化中的中国沙漠化中的中国土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化和沼泽化等。目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面积为29.9亿ha，占陆地总面积的23%。中国的地力衰退地很严重，有23的耕地属于中低产水平。据联合国估计，世界每年约

15、有12亿ha的灌溉土地因盐碱化而损失生产力，目前盐碱地广泛分布于干旱与半干旱地区，约占该地区总面积的39%。在我国，从1958年至1987年的30年间，约有1亿亩耕地演变为次生盐碱地。此外，世界土地遭受沼泽化的面积为13亿ha，占全球陆地总面积的10%，中国的沼泽地分布很广，面积约有1000万ha，以东北和西北高原较为集中，两地共有沼泽化土地840万ha。早在1977年，联合国即向全世界发出警告：“水不久将成为严重的社会危机，石油危机之后的下一个危机就是水”。目前，全世界已有100多个国家缺水，严重缺水的国家已达40多个，全球60%的陆地面积淡水资源不足，20多亿人饮用水紧缺。非洲的许多国家早

16、已水贵如油，有的国家不得不进口水。科威特、沙特等国家花费巨资开发海水淡化装置。目前三分之一世目前三分之一世界人口缺水界人口缺水干旱、半干干旱、半干旱地区更缺旱地区更缺水水未来未来30年，三分之二年，三分之二的世界人口将要受到的世界人口将要受到缺水威胁缺水威胁目前，空气污染和酸沉降危害难以控制。一是大气污染愈演愈烈。据统计，全球二氧化硫的排放量1.5亿吨，其中发达国家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氢化合物的排放量有所增加。二是酸沉降加剧。废气、烟尘和粉尘污染了清洁的大气，形成酸沉降。酸沉降主要有两种方式：湿沉降（酸雨、酸雪、酸雾等）和干沉降（气溶胶、悬浮微粒）。目前，世界上已出现三大酸沉降区，即

17、北美、欧洲和我国西南部，并常出现超过了植物耐受极限(pH3.03.2)的酸沉降。大气污染和酸沉降的后果是可怕的。酸沉降导致河流和湖泊严重酸化，成为无鱼之水。例如，“千湖之国”的瑞典酸沉降现象严重，1800个湖泊酸化。加拿大几乎所有的湖泊都受到了酸沉降的危害，其中14000严重酸化。20世纪80年代中期人们对酸沉降潜在破坏力的担心从湖泊、河流转向森林。据1988年的调查，欧共体40%的森林发生不同程度的衰亡。最近，我国国家环保总局和中国科学院有关单位就四川、贵州、广东和广西四省调查表明：1500多公顷森林衰亡，400多公顷森林受害，造成四省区年经济损失达30多亿元。Surface seawate

18、r pH values and atmospheric carbon dioxide concentrations with pH ranges indicated for the present,glacial times,pre-industrial times and the future.水本身具有自净能力，当进入水体的污染物质超过了水体的自净能力时，水体会丧失其使用价值，称为水污染。水环境会受到多方面的污染，其中主要污染源有以下几种：向自然水体排放的各类废水。向自然水体直接倾倒的固体废弃物，以及垃圾堆放场所的渗出液和淋洗雨水。大气污染地区的酸雨及其他淋洗降水。大气中有害的沉降物及水溶

19、性气体。淋洗植被后溶入了化肥和农药的（降水）径流。航道中船舶的渗漏油、废水及固体废弃物。1980年世界热带林面积为19.35亿ha，占世界森林总面积的44.8%，其中郁闭的林分为12.01亿ha，疏林为7.34亿ha，森林覆盖率为40.2%。世界热带林地区可划分为三大类：美洲热带林、非洲热带林和亚洲热带林，其面积分别为12.12亿ha、13.12亿ha和4.45亿ha。目前，占世界森林面积45%的热带林遭到了严重破坏。据联合国粮农组织（FAO）统计，19811985年间，热带林的破坏速度为每年1130万ha，毁林率为0.58%。1990年FAO的调查表明，热带林目前以每年1678万ha的速度消

20、失，毁林率高达1.2%，比10年前增长了1倍，对全球生态环境和生物多样将产生极大的影响。联合国：印度尼西亚热热带雨林带雨林的98%将在今后15年内消失消失 生物能源提供世界生物能源提供世界1/3人人口的能源口的能源木材需求木材需求50年内要加倍年内要加倍气候变化可能增加林业气候变化可能增加林业生产，但是林业灾害（生产，但是林业灾害（病、火等）也要增加。病、火等）也要增加。环境是指相对于某一中心或主体周围一切的总和。（广义）（广义）环境是指生物有机体周围一切环境因素的总和，可分为自然环境和人工环境两类。（狭义）（狭义）地球表面的大气圈，地球表面的大气圈，大约有一千多公里厚，但直接大约有一千多公里

21、厚，但直接构成植物气体环境的部分，只构成植物气体环境的部分，只是下部对流层，厚度约是下部对流层，厚度约16km16km。大气中含有生命所必须的物质，大气中含有生命所必须的物质，如如COCO2 2、O O2 2等。大气圈中的等。大气圈中的O O3 3层层对整个地球上的生物有保护作对整个地球上的生物有保护作用，它的破坏会以多种方式深用，它的破坏会以多种方式深刻地影响着全球的生态环境。刻地影响着全球的生态环境。在地球陆地表面，人类或生物生存的环境称为自然环境。在地球陆地表面，人类或生物生存的环境称为自然环境。水圈是地表和近地表的各种形态水的总称，包括海洋、湖泊、河流、水圈是地表和近地表的各种形态水的

22、总称，包括海洋、湖泊、河流、沼泽、冰川以及土壤和岩石孔隙中的水，生物圈中存在的水等。沼泽、冰川以及土壤和岩石孔隙中的水，生物圈中存在的水等。水体水蒸发进入大气，又在适当条件下降水回到地面和海洋。陆地降水水体水蒸发进入大气，又在适当条件下降水回到地面和海洋。陆地降水一部分汇集于江河湖泊，另一部分渗入地下，最后都流入海洋，构成了一部分汇集于江河湖泊，另一部分渗入地下，最后都流入海洋，构成了水的循环。自然界的水处于不断地流动和循环状态，同时水的循环。自然界的水处于不断地流动和循环状态，同时水是生物所需水是生物所需营养物质的载体，水中溶解了各种化学物质、各种溶盐、矿质营养和有营养物质的载体，水中溶解了

23、各种化学物质、各种溶盐、矿质营养和有机营养物质等，机营养物质等，从而从而为植物生长提供丰富的营养物质。为植物生长提供丰富的营养物质。水循环是地球上最重要的水循环是地球上最重要的物质能量循环之一。只有物质能量循环之一。只有在水循环的作用下，才能在水循环的作用下，才能把各个特征不同的水体联把各个特征不同的水体联系起来形成水圈。它是生系起来形成水圈。它是生物生存必要的环境条件之物生存必要的环境条件之一，也对地球表层起着巨一，也对地球表层起着巨大的改造和建设作用。大的改造和建设作用。指地球表层指地球表层303040km40km厚的地壳。厚的地壳。岩石圈中贮藏着丰富岩石圈中贮藏着丰富的化学物质，成为植的

24、化学物质，成为植物生长所需要的矿质物生长所需要的矿质营养的贮存库。溶解营养的贮存库。溶解于地下水的矿质营养，于地下水的矿质营养，到达土壤中，再经植到达土壤中，再经植物的根部吸收到植物物的根部吸收到植物体内。体内。覆盖在陆地表面及水层下，是地球表面一层很薄覆盖在陆地表面及水层下，是地球表面一层很薄的土壤圈层。的土壤圈层。是植物、动物和微生物生存的重要基础。土壤的理化性质是植物、动物和微生物生存的重要基础。土壤的理化性质与母岩、母质有很大的关系。此外，地形地势以及生物成与母岩、母质有很大的关系。此外，地形地势以及生物成分对土壤的形成过程和土壤理化性质也至关重要。分对土壤的形成过程和土壤理化性质也至

25、关重要。生物圈（生物圈（biosphere）是指地球上凡是出现并感）是指地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区。受到生命活动影响的地区。有人为因素在内的自然环境（广义）在人工控制下的环境（狭义）生物圈生物圈2号（号（Biosphere2）1991年年9月月26日日1995年年1月共月共8名名科研人员科研人员2次进驻生物圈次进驻生物圈2号。号。12500平方米，平方米，185000立方米立方米物质闭环，能量、信息开环物质闭环，能量、信息开环 集约农业区、居住区、热带雨林、集约农业区、居住区、热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠、热带草原、海洋、沼泽、沙漠、“西肺西肺”、“南肺南肺”圈内共有约圈

26、内共有约4000个物种：个物种：动、植物约动、植物约3000种种微生物微生物1000种种 实验的目的是看人能否在自己制造的生态环境中实验的目的是看人能否在自己制造的生态环境中长期生活，为未来的太空旅行等做实验准备。长期生活，为未来的太空旅行等做实验准备。生物圈生物圈2号的研究成果号的研究成果：1、大气动力学与大气泄漏、大气动力学与大气泄漏 在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大，生物圈在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大，生物圈2号中浓度为号中浓度为1500ppm的大气的大气CO2（约为地球大气（约为地球大气CO2浓度的浓度的4倍），年季差异大。倍），年季差异大。氧气

27、动力学令人困惑不解。在最初的氧气动力学令人困惑不解。在最初的4个月中（个月中（1991年年912月），大气泄漏约月），大气泄漏约10%，而预计年泄漏率为，而预计年泄漏率为6%。2、食物生产与废物处理、食物生产与废物处理 起初试验水培和气培的种植技术，最后不得不转向以土壤为基础的农艺技术。起初试验水培和气培的种植技术，最后不得不转向以土壤为基础的农艺技术。原因：水培必须依赖于化学营养液的输入，而这在空间是难以解决的。另外如果原因：水培必须依赖于化学营养液的输入，而这在空间是难以解决的。另外如果没有能力做堆肥或利用植物没有能力做堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生，那么促使动物和人的废物微生物系

28、统进行废水再生，那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决。及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决。3、物种种群的动态变化、物种种群的动态变化 野生种数量起初有所下降，其中植物不到野生种数量起初有所下降，其中植物不到10%，陆地动物和昆虫不到，陆地动物和昆虫不到30%，海洋，海洋种约为种约为10%20%。当食物网更为一体化且株冠成熟后，物种遗失的数量则减慢，。当食物网更为一体化且株冠成熟后，物种遗失的数量则减慢，且许多动植物在此时期均有不同程度的繁殖，林下植物减少。且许多动植物在此时期均有不同程度的繁殖，林下植物减少。如果没有人的直接干预，在生

29、物圈如果没有人的直接干预，在生物圈2号的初期运转期间，生物多样性必然会下降号的初期运转期间，生物多样性必然会下降。4、生理、营养及医学试验、生理、营养及医学试验 食物基本上能满足食物基本上能满足“每日推荐饮食配额每日推荐饮食配额”（RDA）的需要，但没有什么剩余。）的需要，但没有什么剩余。进驻人员自从密闭后体重减轻了约进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%20%，胆固醇（从平均值约，胆固醇（从平均值约195降到降到125）、血压、白细胞数量和血糖含量、血压、白细胞数量和血糖含量 显著下降。显著下降。生物圈生物圈2号的评价：号的评价：实际上，生物圈实际上，生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给

30、人类上了很好的一课：号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺应自于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切；才能与地球万物持续发展。然，要珍爱大自然的一切；才能与地球万物持续发展。二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因外，生物种类关系的失调是重要的原因。二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因外，生物种类关系的失调是重要的原因。生态学

31、的萌芽是在公元前生态学的萌芽是在公元前370370285285年古希腊时期，年古希腊时期，亚 里 斯 多 德亚 里 斯 多 德(A r i s t o t l e)(A r i s t o t l e)的 学 生的 学 生 提 奥 夫 拉 斯 塔提 奥 夫 拉 斯 塔(Theophrastus)(Theophrastus)在随亚力山大东征时，从欧洲东部往东在随亚力山大东征时，从欧洲东部往东到印度的途中就注意到各地植物种类分布与气候和土壤到印度的途中就注意到各地植物种类分布与气候和土壤的关系。这是西方最早的生态学思想。的关系。这是西方最早的生态学思想。1 1）生态学的产生）生态学的产生周礼周礼地

32、管篇地管篇载有载有“以土会之法，辨五地之物生以土会之法，辨五地之物生”。北魏贾思勰的北魏贾思勰的齐民要术齐民要术载有载有“凡栽一切树木，欲凡栽一切树木，欲记其阴阳，不令转易记其阴阳，不令转易”;晋朝嵇含的晋朝嵇含的南方草木状南方草木状载有载有“柘（柘（zhezhe）宜山石、）宜山石、柞宜山阜、杨宜洞谷、柳宜下田、竹宜高平之地柞宜山阜、杨宜洞谷、柳宜下田、竹宜高平之地”。这些是我国有关生态学最早的描述。这些是我国有关生态学最早的描述。到了明代，我国的生产力有了很大发展，文化科学知识也到了明代，我国的生产力有了很大发展，文化科学知识也相应有了更大的进步，李时珍编纂的相应有了更大的进步，李时珍编纂的

33、本草纲目本草纲目（公元（公元1578年），描述了不同药草的不同生境特点。该著作不仅是一本药年），描述了不同药草的不同生境特点。该著作不仅是一本药本，而且还是一本植物生态专著的萌芽。本，而且还是一本植物生态专著的萌芽。1866:生态学生态学 最早由德国的海克尔最早由德国的海克尔(E.Haeckel)在他的在他的有机体普有机体普 通形态学原理通形态学原理一书中提出，他认为生态学是一书中提出，他认为生态学是研究生物与环境相研究生物与环境相 互关系的科学互关系的科学，这是对生态学一词最早的一个定义这是对生态学一词最早的一个定义。1895：植物生态学植物生态学(丹麦哥本哈根大学，丹麦哥本哈根大学，E.W

34、armingE.Warming，1845184519231923)以生理学为基础的植物地理分布以生理学为基础的植物地理分布(德国辛柏尔德国辛柏尔,Schimper 1856,Schimper 185619011901)两本专著的问世，两本专著的问世，标志着生态学这门学科正式诞生标志着生态学这门学科正式诞生。19351942:生态系统生态系统(英国英国,坦斯利坦斯利,Tansley),Tansley)演替和顶极演替和顶极(美国美国,克列门茨克列门茨,Clements),Clements)食物链和金字塔食物链和金字塔(美国美国,林德曼林德曼,Lindeman)生物地理群落生物地理群落(原苏联原苏联

35、,苏卡切夫苏卡切夫,B.H.CykaeB,1942)等概念的提出，进一步推动了生态学的发展等概念的提出，进一步推动了生态学的发展 特别是特别是林德曼林德曼关于美国明尼苏达州关于美国明尼苏达州(Minesotu)泥碳湖的生物量、生泥碳湖的生物量、生物群落的营养关系，食物链能流过程的研究，物群落的营养关系，食物链能流过程的研究，把生态学从定性研究推向把生态学从定性研究推向了定量研究，取得了生态学的划时代进步了定量研究，取得了生态学的划时代进步。继 德 国 的 海 克 尔 之 后，美 国 的继 德 国 的 海 克 尔 之 后，美 国 的 奥 德 姆奥 德 姆(E.P.Odum 1953,1959,1

36、971,1983)(E.P.Odum 1953,1959,1971,1983)把把生态学生态学重新重新定义为定义为“研究生态系统结构和功能的科学研究生态系统结构和功能的科学”。2 2）生态学的发展）生态学的发展生态学的发展大致可分为生态学的发展大致可分为3 3个阶段：个阶段：19001900年以前，是发展初期。有关生态学的研究散见于年以前，是发展初期。有关生态学的研究散见于 自然本体论述。自然本体论述。1900190019501950年是发展时期，在此时期内，生态学的定年是发展时期，在此时期内，生态学的定性研究进一步得到完善和系统化。性研究进一步得到完善和系统化。19501950年以后，是发展

37、盛期。表现为生态学方法论，年以后，是发展盛期。表现为生态学方法论，从强调经验的归纳转向系统方法。从强调经验的归纳转向系统方法。3 3）生态学的发展趋势）生态学的发展趋势简单地讲，生态学的发展趋势是三个方向：即向微观、宏观和简单地讲，生态学的发展趋势是三个方向：即向微观、宏观和综合三个方向发展。综合三个方向发展。微观方向：微观方向：向着个体生态学、器官生态学、细胞生态学、分子向着个体生态学、器官生态学、细胞生态学、分子生态学、基因生态学方向发展；生态学、基因生态学方向发展；宏观方向宏观方向：向着种群生态学、群落生态学、生态系统、地球生态：向着种群生态学、群落生态学、生态系统、地球生态学、宇宙生态

38、学方向发展；学、宇宙生态学方向发展；综合方向：综合方向：向着多学科、交叉学科方向发展，如城市生态学、人向着多学科、交叉学科方向发展，如城市生态学、人口生态学、经济生态学、化学生态学、污染生态学、环境生态学等。口生态学、经济生态学、化学生态学、污染生态学、环境生态学等。环境生态学环境生态学就是研究在人为干扰下生态系统内在的变化就是研究在人为干扰下生态系统内在的变化机理、规律等，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的机理、规律等，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。科学。即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。环境

39、问题的生态途径。环境生态学的产生，始于生态环境的破坏。环境生态学的产生，始于生态环境的破坏。美国的卡逊美国的卡逊(Carson,1962)(Carson,1962)的的寂静的春天寂静的春天一书问世，一书问世，是环境生态学诞生的标志是环境生态学诞生的标志。卡逊在书中详尽地论述了生机勃勃的春天卡逊在书中详尽地论述了生机勃勃的春天“寂静寂静”的主要原因；以大量的事实指出了环境问题产生的原因；的主要原因；以大量的事实指出了环境问题产生的原因；揭示了人类生产活动与春天揭示了人类生产活动与春天“寂静寂静”的关系；阐述了的关系；阐述了人与自然环境的正确关系。人与自然环境的正确关系。她指出问题的症结：她指出问

40、题的症结：“不是敌人的活动使这个受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害的世界的生命无法复生，而是人们自己使自己受害”。福尔德曼福尔德曼(B.Freedman,1987)(B.Freedman,1987)的的环境生态学环境生态学一一书问世，把书问世，把环境生态学环境生态学从科学普及推向了更高的研从科学普及推向了更高的研究水准。究水准。从从2020世纪世纪6060年代以来，有关环境生态学方面的年代以来，有关环境生态学方面的书刊大量问世。书刊大量问世。如怀特如怀特(L.White)(L.White)的的我们生态危机的历史概源我们生态危机的历史概源；哈廷哈廷(C.Ha

41、rden)(C.Harden)的的公众的悲剧公众的悲剧；艾利奇艾利奇(P.Ehrlich)(P.Ehrlich)的的人口炸弹人口炸弹；鲍尔廷鲍尔廷(K.K.Baulding,1966)(K.K.Baulding,1966)的的未来宇宙飞船的经未来宇宙飞船的经济济；巴巴拉巴巴拉沃德（沃德（19721972）的）的只有一个地球只有一个地球；CarinsCarins等（等（19801980）的）的受害生态系统的恢复过程受害生态系统的恢复过程；中国著名生态学家马世骏（中国著名生态学家马世骏（19791979）的）的“生生态工程态工程”理论；联合国环境与发展大会（理论；联合国环境与发展大会（199219

42、92），），等大量有关环境生态学的新理论的提出，重要的等大量有关环境生态学的新理论的提出，重要的国际会议的举行，推动了全球性环境保护工作和国际会议的举行，推动了全球性环境保护工作和环境生态学的迅速发展。环境生态学的迅速发展。自然生态系统受到人为的外界干扰后，将会产生一自然生态系统受到人为的外界干扰后，将会产生一系列的反应和变化。在这一过程中，有哪些内在规律；干系列的反应和变化。在这一过程中，有哪些内在规律；干扰效应在系统内不同组分间是如何相互作用的；出现了哪扰效应在系统内不同组分间是如何相互作用的；出现了哪些生态效应以及如何影响到人类，包括各种污染物在各类些生态效应以及如何影响到人类，包括各种

43、污染物在各类生态系统中的行为变化规律和危害方式。生态系统中的行为变化规律和危害方式。物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基本的手段，科学的评价应该是预测常用的三个最基本的手段，科学的评价应该是三者的结合，而生态学判断所需的大量信息就是来三者的结合，而生态学判断所需的大量信息就是来自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各组分对干扰效应的应答来分析环境变化生物群落各组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干扰下的种群动态和的效应程度和范围，包括人为干扰下的种群动

44、态和群落演替过程。群落演替过程。各类生态系统在生物圈中执行着不同的功能，各类生态系统在生物圈中执行着不同的功能，被破坏后产生的生态效应亦不同。环境生态学要被破坏后产生的生态效应亦不同。环境生态学要研究各类生态系统受损后的危害效应及方式，各研究各类生态系统受损后的危害效应及方式，各类生态系统的保护对策。包括生物资源的保护和类生态系统的保护对策。包括生物资源的保护和科学管理，受损生态系统的恢复和重建的措施。科学管理，受损生态系统的恢复和重建的措施。采用生态学方法治理环境污染和解决生态破坏采用生态学方法治理环境污染和解决生态破坏问题，尤其在区域环境的综合整治上已初见成效，问题，尤其在区域环境的综合整

45、治上已初见成效，前景令人鼓舞。依据环境问题的特点采取适当的生前景令人鼓舞。依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之以其他方法来改善和恢复恶化的态学对策，并辅之以其他方法来改善和恢复恶化的环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各种废物的处理处置和资源化的技术等。种废物的处理处置和资源化的技术等。综上所述，可以看出维护生物圈的正常功能，综上所述，可以看出维护生物圈的正常功能，改善人类生存环境，并使两者得到协调发展，这改善人类生存环境，并使两者得到协调发展，这是环境生态学的是环境生态学的根本目的根本目的。运用生态学理论，保护和合理利用自然资源，运

46、用生态学理论，保护和合理利用自然资源，治理污染和被破坏的生态环境，恢复和重建生态治理污染和被破坏的生态环境，恢复和重建生态系统，以满足人类生存发展需要，是环境生态学系统，以满足人类生存发展需要，是环境生态学的的主要任务主要任务。生态系统受到干扰后，一定程度范围生态系统受到干扰后，一定程度范围内，生态系统能自行调节，这种调节能力，内，生态系统能自行调节，这种调节能力，实际上是抗干扰能力。实际上是抗干扰能力。抗干扰能力的大小，与生态系统的结构关系抗干扰能力的大小，与生态系统的结构关系密切密切,只要干扰不危及到系统的结构，一定的干扰只要干扰不危及到系统的结构，一定的干扰或轻度干扰，对生态系统的稳定性

47、没有影响，不或轻度干扰，对生态系统的稳定性没有影响，不会改变系统的功能。会改变系统的功能。但如何量化生态系统的抗干扰能力，调节干但如何量化生态系统的抗干扰能力，调节干扰力，并使其小于系统本身的抗干扰能力是很有扰力，并使其小于系统本身的抗干扰能力是很有意义的一项研究。意义的一项研究。受害生态系统的恢复和重建常因管理对策的受害生态系统的恢复和重建常因管理对策的不同而产生不同的结果不同而产生不同的结果(康乐康乐,1990),1990)。如何使受害生态系统在自然及人类的共同作如何使受害生态系统在自然及人类的共同作用下尽快地根据人类的需要或愿望得以恢复、改用下尽快地根据人类的需要或愿望得以恢复、改建或重

48、建，这既是个理论问题，也是个实践问题，建或重建，这既是个理论问题，也是个实践问题，它将成为环境生态学中颇具吸引力的研究领域。它将成为环境生态学中颇具吸引力的研究领域。生态规划生态规划一般指按照生态学的原理，对某一般指按照生态学的原理，对某地区的社会、经济、技术和生态环境进行全面综地区的社会、经济、技术和生态环境进行全面综合规划，以便充分有效和科学地利用各种资源条合规划，以便充分有效和科学地利用各种资源条件，促进生态系统的良性循环，使社会经济持续件，促进生态系统的良性循环，使社会经济持续稳定发展（赵景柱，稳定发展（赵景柱，19901990）。）。这是人类解决所面临环境问题的正确途径。这是人类解决

49、所面临环境问题的正确途径。生态规划所要解决的中心问题之一，就是要生态规划所要解决的中心问题之一，就是要实行可持续发展战略，这是涉及到许多领域的极实行可持续发展战略，这是涉及到许多领域的极其复杂的问题。其复杂的问题。因此，高度综合、从定性描述的分析方法向因此，高度综合、从定性描述的分析方法向定量化的综合分析方法过渡，由定量化的综合分析方法过渡，由“软科学软科学”向向“软、硬软、硬”结合方向发展等也将成为环境生态学结合方向发展等也将成为环境生态学今后的发展方向。今后的发展方向。我国环境保护工作的重点正从点源污染治我国环境保护工作的重点正从点源污染治理转向区域污染治理和生态环境建设。理转向区域污染治

50、理和生态环境建设。用生态学原理治理城市污染、地区污染或用生态学原理治理城市污染、地区污染或水系污染，并按照整体和谐以及循环高效的原水系污染，并按照整体和谐以及循环高效的原则建设生态环境，是环境生态学参与生态环境则建设生态环境，是环境生态学参与生态环境改造和建设任务。改造和建设任务。经济效率生态效率社会效率经济效率生态效率社会效率1 1。他们是互为消长的关系。目前以牺牲生态效他们是互为消长的关系。目前以牺牲生态效益为代价，换取经济繁荣的实例较多，但又不能益为代价，换取经济繁荣的实例较多，但又不能不考虑经济效益而只谈生态和社会效益，这不现不考虑经济效益而只谈生态和社会效益，这不现实。应认真研究不同