1、 环境保护概论环境保护概论第二章 生态环境 第一节第一节 概述概述 1kg1kg粮食粮食2.5kg2.5kg水水13.6kg13.6kg空气空气3333吨吨粮食粮食5454吨吨水水324324吨吨空气空气人一生中消耗的能源人一生中消耗的能源地球每一秒钟发生的事 2.42.4个新生命出生；个新生命出生；生产出生产出28.628.6吨金属，吨金属，4 4台电视机，台电视机，1.31.3辆汽辆汽车；车；交易总额交易总额USUS240240，000000；排放排放762762吨吨CO2CO2；减少减少0.60.6公顷森林；公顷森林；中国又增加了中国又增加了7878平方米沙漠。平方米沙漠。自然界的空气、
2、水、土壤自然界的空气、水、土壤与生物界的人、动物、植与生物界的人、动物、植物、微生物之间存在着相物、微生物之间存在着相互依赖又相互制约的关系互依赖又相互制约的关系,自然界与生物界的这种状自然界与生物界的这种状态称为生态。态称为生态。什么是什么是生态呢？生态呢？一一 基本概念基本概念一个生物物种在一定范围一个生物物种在一定范围内所有个体总和内所有个体总和第二节第二节 生态系统生态系统生活在一定自然区域内，生活在一定自然区域内，相互有直接或间接关系相互有直接或间接关系的各种生物的总体的各种生物的总体 生物种群生物种群 生物群落生物群落生态系统的概念生态系统的概念生物生物群落群落无机无机环境环境物质
3、、能量物质、能量（连续）交换（连续）交换生生态态系系统统陆地生态系统陆地生态系统淡水生态系统淡水生态系统海洋生态系统海洋生态系统流水生态系统（如河流）流水生态系统（如河流）静水生态系统（如湖泊静水生态系统（如湖泊）海岸生态系统海岸生态系统浅海生态系统浅海生态系统远洋生态系统远洋生态系统二、生态系统的分类二、生态系统的分类森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统荒漠生态系统荒漠生态系统极地生态系统极地生态系统按照人类对生态系统的影响划分自然生态系统自然生态系统人工生态系统人工生态系统森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统荒漠生态系统荒漠生态系统极地生态系统极地生态系统城市生态系
4、统城市生态系统农田生态系统农田生态系统模拟人工生态系统模拟人工生态系统森林生态系统草原生态系统农田生态系统返回湖泊生态系统返回湿地生态系统返回生态系统生态系统生物群落生物群落（生命成分）（生命成分）无机环境无机环境（非生命成分）（非生命成分）生产者生产者:绿色植物绿色植物消费者消费者:草食动物、草食动物、肉食动物肉食动物分解者分解者:有机异养型微生物有机异养型微生物能源能源:太阳辐射太阳辐射生存环境生存环境:水、空气、土壤、岩石水、空气、土壤、岩石代谢物质代谢物质:CO:CO2 2、H H2 2O O、O O2 2、无机和、无机和有机营养物质有机营养物质三、生态系统的组成三、生态系统的组成非生
5、物成分非生物成分生物成分生物成分阳光、温度、空气、土壤、水分阳光、温度、空气、土壤、水分各种有机和无机物质。各种有机和无机物质。生产者生产者消费者消费者分解者分解者绿色植物（能生产有机物）绿色植物（能生产有机物）初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者植食性动物，如鼠、植食性动物，如鼠、兔等。兔等。以植食性动物为食的以植食性动物为食的肉食性动物，如黄鼬、肉食性动物，如黄鼬、猫头鹰等。猫头鹰等。以小型肉食动物为食以小型肉食动物为食的大型肉食动物，如的大型肉食动物，如虎、狼等。虎、狼等。细菌、真菌、腐食性动物，如霉细菌、真菌、腐食性动物，如霉菌、蘑菇、枯草杆菌、蚯蚓、粪菌、蘑菇
6、、枯草杆菌、蚯蚓、粪金龟等。金龟等。1、成分（一）生命成分（一）生命成分1 1、生产者生产者 主要指绿色植物，主要指绿色植物，其次是指光能合成细菌和化其次是指光能合成细菌和化能合成细菌。生产者又称为能合成细菌。生产者又称为自养生物。自养生物。作用：作用：2 2、消费者消费者 是指直接或间接是指直接或间接利用生产者所制造的有机物利用生产者所制造的有机物质为食物和能量来源的异养质为食物和能量来源的异养生物。生物。消费者按食物链关系可以分成以下几级：消费者按食物链关系可以分成以下几级：3 3、分解者分解者 是具有分解有机物能力的是具有分解有机物能力的细菌、真菌等微生物和一些小型动物。细菌、真菌等微生
7、物和一些小型动物。分解者多为异养生物。分解者多为异养生物。作用：作用：以动植物残体和排泄物中的有以动植物残体和排泄物中的有机物质为食物和能量来源，把复杂的机物质为食物和能量来源，把复杂的有机物分解为简单的无机物归还环境，有机物分解为简单的无机物归还环境，供生产者重新利用。供生产者重新利用。（二）无生命成分1.无生命成分包括 能源一一太阳能；生物的生存环境-一一水、氧、岩石、土壤等；生物的代谢物质-二氧化碳、无机盐、水。2.无生命成分在生态系统中的作用 为各种生物提供必要的生存环境，为各种生物提供生长发育所必需的营养元素。生产者生产者生产者生产者次级消费者次级消费者次次级级消消费费者者初级初级消
8、费者消费者初级初级消费者消费者三级三级消费者消费者四级消费者四级消费者请同学们指出该生态系统的组成请同学们指出该生态系统的组成四、生态系统的结构与功能(一）生态系统的结构 食物链（网）生物之间以食物为纽带建立起来的链锁关系，称为“食物链”。食物链彼此交叉联结所形成的网状食物关系称为“食物网”。食物链食物链3 3、营养级、营养级第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级 各类绿色植物，也叫生产者。各类绿色植物，也叫生产者。如浮游植物、如浮游植物、小麦、杂草等等。小麦、杂草等等。各类植食性动物，也叫初各类植食性动物，也叫初级消者。如蝗虫、鼠、兔等。级消者。如蝗虫、鼠、兔等。以植食
9、性动物为食的肉食以植食性动物为食的肉食性动物，也性动物，也 叫次级消费者。如叫次级消费者。如蛙、食虫鸟、狐狸等。蛙、食虫鸟、狐狸等。绿色植物绿色植物蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇老鹰老鹰第四营养级第四营养级第五营养级第五营养级注意注意:处在食物链同一环节上的所有生物的总和处在食物链同一环节上的所有生物的总和一条食物链中的营养级一般会有第六营养级吗？一条食物链中的营养级一般会有第六营养级吗？绿色植物绿色植物昆虫昆虫食虫鸟食虫鸟蛇蛇老鹰老鹰青蛙青蛙兔兔第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级生产者生产者初级消费者初级消费者 次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者注意
10、：本食物网中蛇既是第三营养级，又是第四营养级，注意：本食物网中蛇既是第三营养级，又是第四营养级，老鹰则有四、五两个营养级。老鹰则有四、五两个营养级。(二）生态系统的功能二）生态系统的功能 1.生态系统中的能量流动 2.生态系统中的物质循环 3.生态系统中的信息传递1.生态系统中的能量流动：能量在生态系统中的流动是从绿色植物开始,通过食物链的营养级逐级向前传递的,最后以做功或散热的形式消散。呼吸作用呼吸作用消耗能量消耗能量化学能的化学能的转移转移分解释能分解释能太阳太阳 生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者生态系统能量流动特点：生态系统能量流动特点：（1）生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低
11、，一般为1左右。（2）生态系统的能量流动是单向流动。（3）流动中能量急剧减少，从一个营养级到另一个营养级都有大量能量以热的形式散失掉。（4）各级消费者之间能量的利用率也不高，为10左右。（5）生态系统中，当其生产的能量与消耗的能量保持一定的相对平衡时，该生态系统结构和功能才能保持动态平衡。环境卡片环境卡片能量流动的能量流动的1/10规律规律 在生态系统中，能量从植物体内转移至草食动在生态系统中，能量从植物体内转移至草食动物体内时大约为总能量的物体内时大约为总能量的1/101/10，而再转移到肉，而再转移到肉食动物体内时，为草食动物能量的食动物体内时，为草食动物能量的1/101/10左右。左右。
12、一般说来，能量沿着绿色植物一般说来，能量沿着绿色植物草食动物草食动物一一级肉食动物级肉食动物二级肉食动物逐级流动，而后者二级肉食动物逐级流动，而后者所获得的能量大体等于前者所含能量的所获得的能量大体等于前者所含能量的1/101/10，这就是说，在能量流动过程中，约有这就是说，在能量流动过程中，约有9/109/10的损的损失掉了。失掉了。迁移创新：迁移创新：20100907 zy1-21.为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？根据林德曼能量流动的根据林德曼能量流动的“十分之一定律十分之一定律”如如D鱼体重增加鱼体重增加1kg，所需，所需浮游植物约浮游植物约 。1
13、000kg2.2.为什么说为什么说“一山不一山不容二虎容二虎”?3.3.食物链一般不超过食物链一般不超过五个营养级五个营养级?：物质循环(物质流)是生态系统中构成生命体的各种物质以及一些非生命体构成的必要物质的传递和转化的动态过程。维持生命所需的物质：第一类：能量元素构成蛋白质的主要元素，约占97 碳、氢、氮、氧第二类：营养元素生命活动大量需要的元素 磷、钙、镁、钾、钠等第三类：微量营养元素生命活动必须但需要量很少的元素 铝、碘、溴、氟、铜、锌、锰、铁、硒等五种物质的循环五种物质的循环 水循环水循环 碳循环碳循环 氮循环氮循环 磷循环磷循环 硫循环硫循环（1）营养信息：通过营养交换的形式,把信
14、息从一个种群传递到另一个种群,或从一个个体传递到另一个个体,食物链(网)即是一个营养信息系统。（2）化学信息：生物分解出某些特殊的化学物质，这些分泌物在生物的个体或种群之间起着各种信息的传递作用。（3）物理信息：鸟鸣、兽吼、颜色、光等构成了生态系统的物理信息。（4）行为信息：有些动物可以通过自己的各种行为方式向同伴发出识别、威吓、求偶和挑战等信息。营养信息营养信息-北极狐和北极兔北极狐和北极兔 据科学家们观察，生活在北极地区的北极狐据科学家们观察，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，是以北极兔为食的。北极狐一胎可以怀单胎，也可以怀双胎。而这是取决于北极兔的多少。也可以
15、怀双胎。而这是取决于北极兔的多少。北极兔的数量多，怀双胎；数量少则怀单胎。北极兔的数量多，怀双胎；数量少则怀单胎。这对于维持生态系统的平衡是至关重要的。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？显难道是北极兔告诉北极狐自己的数量吗？显然不可能，这只能是生态系统中某些类似物然不可能，这只能是生态系统中某些类似物理、化学等信息在起作用。理、化学等信息在起作用。一、生态系统中信息的种类一、生态系统中信息的种类 五、生态平衡的概念1.1.定义：生态平衡指的是生态定义：生态平衡指的是生态系统中，通过生物链和其它系统中，通过生物链和其它自然因素来维系的一种平衡自然因素来维系
16、的一种平衡状态。状态。2.特点：生态平衡是相对的平衡。生态平衡是动态平衡。六、生态平衡的机制（一）环境具有自净能力 污染物进入环境后，经过自然条件下的物理、化学和微生物的作用，使污染物质在空间扩散、稀释、降解，其浓度下降，使受污染的环境恢复。（二）自动调节作用 当生态系统的某一部分出现了机能异常时，就可能被其它部分的调节所抵消。生态系统的组成与结构越复杂，自动调节能力就越强，组成与结构越简单，自动调节能力就越弱。(例如：草原生态系统）调节能力有一定限度。七、破坏生态平衡的因素第一环境问题第一环境问题（自然原因）（自然原因）第二环境问题第二环境问题（人为原因）（人为原因）（一）自然原因（一）自然
17、原因 指自然界发生的异常变化或自指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和生然界本来就存在的对人类和生物的有害因素。物的有害因素。（二）人为因素（二）人为因素 指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展带来的环境污染等问题。带来的环境污染等问题。生态平衡失调生态平衡失调的主要原因的主要原因我国的生态环境建设总体目标我国的生态环境建设总体目标 19991999年年1 1月国务院通过月国务院通过全国生态环境建设规划全国生态环境建设规划总体目标：总体目标：用大约用大约5050年的时间，动员和组织全国人民，依靠科年的时间，动员和组织全国人民，依靠科学技术，
18、加强对现有天然林及野生动植物资源的保护，学技术，加强对现有天然林及野生动植物资源的保护，大力开展植树种草，治理水土流失，防治沙漠化，建大力开展植树种草，治理水土流失，防治沙漠化，建设生态农业，改善生产和生活条件，加强综合治理力设生态农业，改善生产和生活条件，加强综合治理力度，完成一批对改善全国生态环境有重要影响的工程，度，完成一批对改善全国生态环境有重要影响的工程，扭转生态环境恶化的势头。扭转生态环境恶化的势头。国家环保局从国家环保局从19991999年起实施年起实施3321133211工程工程：三河（淮河、海河、辽河）三河（淮河、海河、辽河）水污染水污染 三湖（太湖、巢湖、滇池）三湖（太湖、
19、巢湖、滇池）水污染水污染 两区（二氧化硫和酸雨污染控制区）两区（二氧化硫和酸雨污染控制区）大气污染大气污染 一市（北京）一市（北京）环境保护工程环境保护工程 一海（渤海）一海（渤海）环境保护工程环境保护工程加强以京津风沙源和水源为重点的治理和保护，建设环京津生态圈。继续建设“三北”、沿海、珠江等防护林体系，力争到21世纪中叶，森林覆盖率达26%以上。第三节 城市生态环境引起城市生态环境问题的主要因素为超城市化和超工业化。引起城市生态环境问题的主要因素为超城市化和超工业化。什么是什么是超城市化超城市化呢？呢？世界城市人口占总人口的比例世界城市人口占总人口的比例世界城市人口占总人口的比例世界城市人
20、口占总人口的比例超级城市超级城市 1950年（2）(1)纽约(美国)1230万人(2)伦敦(英国)870万人 1995年（22）(1)东京(日本)2680万人(2)圣保罗(巴西)1640万人(3)纽约(美国)1630万人(6)上海(中国)1510万人(8)北京(中国)1240万人(13)天津(中国)1070万人 2015年（33）1.东京(日本)2870万人2.孟买(印度)2740万人3.拉各斯(尼日利亚)2440万人4.上海(中国)2340万人5.雅加达(印尼)2120万人8.北京(中国)1940万人14.天津(中国)1700万人32.深圳(中国)850万人二、城市环境的特点12345678
21、91010（一）城市化对大气环境的影响城市中生产、生活活动释放出大量废热以及有害气体和气溶胶颗粒物。三、城市化对生态环境的影响要素要素与郊区比较与郊区比较要素要素与郊区比较与郊区比较大气大气污染污染物物粉尘粉尘多多1010倍倍气温气温年平均年平均高高0.50.53 3 有害气体有害气体多多5 52020倍倍冬季冬季最低气温最低气温高高1 12 2 辐射辐射地面总辐射地面总辐射少少0 02020夏季夏季最高气温最高气温高高1 133冬季冬季紫外辐射紫外辐射少少3030相对相对湿度湿度年平均年平均小小6 6夏季夏季紫外辐射紫外辐射少少5 5冬季冬季小小2 2日照时数日照时数少少5 51010夏季夏
22、季小小8 8水汽水汽凝结凝结云量云量多多5 5风速风速年平均年平均小小20203030冬季雾冬季雾多多100100极大阵风极大阵风少少10102020夏季雾夏季雾3030无风日数无风日数多多5 520201.热岛效应（1）定义：由于人的活动和工业生产，使得城市温度比周围郊区温度高的现象，称为城市热岛效应。表2-5 市内与市郊的年平均温差地名地名气温差气温差地名地名气温差气温差地名地名气温差气温差东京东京0.50.5斯德哥尔斯德哥尔摩摩0.720.72伦敦伦敦1.31.3巴黎巴黎0.70.7芝加哥芝加哥0.600.60费城费城0.80.8莫斯科莫斯科0.70.7华盛顿华盛顿0.600.60纽约纽
23、约1.11.1柏林柏林1.01.0洛杉矶洛杉矶0.700.70城市热岛城市热岛（2）城市的主要发热源交通工具交通工具工业活动工业活动商业活动商业活动居住生活居住生活（3 3）城市散热慢的原因）城市散热慢的原因空气中的粉尘保留和反射城市表面释放的空气中的粉尘保留和反射城市表面释放的热；热；水泥墙面、硬化路面、楼房屋顶对太阳的水泥墙面、硬化路面、楼房屋顶对太阳的热量进行吸收并向环境释放；热量进行吸收并向环境释放；城市建筑密集而引起正常的空气流动不畅城市建筑密集而引起正常的空气流动不畅（风速一般减少（风速一般减少20-30%20-30%）；）；城市的无风天气比郊区多城市的无风天气比郊区多20%20%。后后羿羿无无奈奈（4）热岛效应的危害使城市气候舒适度变差；加重能源消耗；加重空气污染；增加水资源消耗；增加病菌繁殖的条件。（五）现代都市新公害一一视觉污染 所谓视觉污染,是指都市中杂乱无章,不能产生美感的外物刺激人眼,使人感觉不舒服,心理不愉快,从而导致烦躁之气郁结,情绪不佳,损害心灵健康。香港街头视觉污染减少热岛效应举措之一减少热岛效应举措之二习题习题1 1、生态系统，生态平衡，食物链，、生态系统，生态平衡，食物链，城市热岛城市热岛2 2、生态系统的功能有哪些？、生态系统的功能有哪些？3 3、城市环境的特点是什么？、城市环境的特点是什么？
