應(yīng)用生態(tài)學(xué)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展

應(yīng)用生態(tài)學(xué)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展第1頁/共50頁Contents全球氣候變化1生物多樣性保護(hù)2土地荒漠化3可持續(xù)發(fā)展4第2頁/共50頁全球變化：由于人類活動(dòng)直接或間接造成的全球生態(tài)環(huán)境的惡性變化。包括：全球氣候變化、人口增加、土地荒漠化、生物多樣性變化和土地利用變化全球氣候變化：全球變暖氣候變化包括：（1）全球變暖（2）降水格局的變化（3）全球云量的變化（4）氣候?yàn)?zāi)害事情

一.全球氣候變化第3頁/共50頁

（一）二氧化碳與全球氣候變暖根據(jù)南極冰芯中所含氣泡組成測定的16萬年間大氣二氧化碳和溫度變化的同步。第4頁/共50頁5第5頁/共50頁全球變暖如果大氣中二氧化碳每增加1倍，全球平均氣溫將上升3℃～5℃，而兩極地區(qū)的氣溫升幅要比平均值高3倍左右。所以溫室氣體二氧化碳濃度持續(xù)不斷增加，將使地球表面溫度持續(xù)增加，導(dǎo)致地球氣候的變化，也就是所謂全球暖化。人類如果無法有效控制溫室效應(yīng)，所造成的氣候改變，將使我們付出極大的代價(jià)。溫室效應(yīng):大氣中的溫室氣體能夠吸收由地球發(fā)射的波長較長的輻射，從而對地球起到保溫作用。第6頁/共50頁溫室效應(yīng)產(chǎn)生的危害1.溫室效應(yīng)會(huì)海洋變暖，將使兩極地區(qū)冰川融化，海平面升高這就是1992-2005年間格陵蘭積雪融化范圍增加的急劇性。后果是什么？大海將淹沒地勢低的海灘地區(qū)和大量三角洲，比如尼羅河三角洲和孟加拉國的恒河-布拉馬普特拉河三角洲，以及，中國一些沿海城市

格陵蘭積雪融化范圍急劇增加第7頁/共50頁南北極由于溫室效應(yīng)造成全球氣溫升高，已經(jīng)使得兩極冰帽開始融化，直接沖擊當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，現(xiàn)存的南北極生物可能會(huì)逐一面臨滅絕的危機(jī)。那么這片銀白色的冰凍大陸，獨(dú)特生態(tài)環(huán)境所孕育的北極熊、海象、北極兔、藍(lán)鯨、海豹、北極狼、北極旅鼠、馴鹿、雪雁、北極燕鷗、企鵝……等許許多多的珍奇動(dòng)物，和別處難得一見的天然奇景極光將永遠(yuǎn)只存于電影之中。

第8頁/共50頁乞力馬扎羅山乞力馬扎羅山，山頂終年都覆蓋著一層雪白閃亮的冰河，就像戴上一頂白色假發(fā)，是非常罕見難得的自然界奇景，由于全球暖化，冰河與積雪已逐漸融化，預(yù)計(jì)到２０２０年，乞力馬扎羅山就會(huì)光禿，匯集融化雪水所形成的河流將逐漸干涸，動(dòng)植物也會(huì)因此死亡或遷徙他處。第9頁/共50頁瑞士冰河以冰河景觀聞名世界的瑞士，過去２０年來，因?yàn)榈厍驓鉁赜鷣碛鸁?，瑞士冰河開始蒸發(fā)，面積也少了１５％，境內(nèi)上百條冰河的外緣開始溶化而崩塌，長度愈來愈短，預(yù)料在本世紀(jì)可能全部消失。瑞士觀光局趁冰河溶化前，干脆把冰河溶化的狀態(tài)排進(jìn)旅游行程中，帶領(lǐng)游客看溶化中的冰河、進(jìn)入冰洞聆聽溶化水聲，用軟性的包裝呼吁游客關(guān)注地球暖化問題。第10頁/共50頁圖瓦盧不久前，太平洋島國圖瓦盧無奈地宣布，由于溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面持續(xù)上升，圖瓦盧所有努力均告失敗，這個(gè)國家的全部１·１萬國民將不得不放棄家園，舉國遷往新西蘭，這項(xiàng)特別移民行動(dòng)將從２００２年開始。圖瓦盧，這個(gè)陸地最高處只比海平面高出４·５米的太平洋島國，因此成為全球第一個(gè)因海平面上升而全民遷移的國家。

第11頁/共50頁有研究表明，在2100年海平面將上升約15－95公分，導(dǎo)致低洼地區(qū)海水倒灌，許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨海水上漲，全世界三分之一居住于海岸邊緣的人口將遭受威脅，甚至被海水吞沒。其中包括幾個(gè)著名的國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。我國寶島臺(tái)灣也將在威脅之中。第12頁/共50頁如果海平面升高1m，直接受影響的土地約5×106km2，人口約10億，耕地約占世界耕地總量的1/3。如果考慮到特大風(fēng)暴潮和鹽水侵入，沿海海拔5m以下地區(qū)都將受到影響，這些地區(qū)的人口和糧食產(chǎn)量約占世界的1/2。一部分沿海城市可能要遷入內(nèi)地，大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化，不適于糧食生產(chǎn)。第13頁/共50頁2.土地干旱，沙漠化面積增大由于氣溫增高，水汽蒸發(fā)加速，全球雨量每年將逐漸減少，造成土地干旱，沙漠化面積增大，可耕地面積會(huì)減少，導(dǎo)致糧食緊缺，自然災(zāi)害頻發(fā)。20世紀(jì)60年代末，非洲撒哈拉牧區(qū)曾發(fā)生持續(xù)6年的干旱。由于缺少糧食和牧草，牲畜被宰殺，饑餓致死者超過150萬人。第14頁/共50頁3.氣候反常，海洋風(fēng)暴增多氣溫升高，將導(dǎo)致某些地區(qū)雨量增加，颶風(fēng)力量增強(qiáng)，出現(xiàn)頻率將提高，自然災(zāi)害加劇熱帶風(fēng)暴伊歐凱第15頁/共50頁4.地球上的病蟲害也會(huì)增加美國科學(xué)家發(fā)出警告，由于全球氣溫上升令北極冰層溶化，被冰封十幾萬年的史前致命病毒如流行性感冒、小兒麻痹癥和天花等可能會(huì)重見天日，目前人類對這些原始病毒沒有抵抗能力，這導(dǎo)致全球陷入疫癥恐慌，人類生命受到嚴(yán)重威脅。第16頁/共50頁5.社會(huì)問題頻發(fā)由于氣候變暖，北半球冬季縮短，并且更冷更濕，而夏季則變長，且更干更熱，亞熱帶地區(qū)將更干燥，而熱帶地區(qū)則更濕，因?yàn)榈貐^(qū)資源分布會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致糧食、水源、漁獲量等的供應(yīng)不平衡，最終引發(fā)國際間之經(jīng)濟(jì)、社會(huì)問題。第17頁/共50頁溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因第一，人口增多呼吸產(chǎn)生的二氧化碳增加；第二，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)大量燃燒煤炭、石油和天然氣，產(chǎn)生了大量的二氧化碳；第三，對森林亂砍亂伐，擴(kuò)建城市和工廠大量占用農(nóng)田荒地，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件；第四，地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件。第18頁/共50頁減緩全球氣候變化的途徑關(guān)鍵：控制溫室氣體的排放和顆粒物的形成核心：控制化石能的消耗生態(tài)系統(tǒng)管理：技術(shù)管理法律教育第19頁/共50頁二.生物多樣性概念：生命有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)綜合體的多樣化和變異性層次：物種多樣性遺傳多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性景觀多樣性第20頁/共50頁1.物種多樣性——多重多樣的生物類型及種類，強(qiáng)調(diào)物種的變異性中國：全球12個(gè)“巨大多樣性國家”之一

a.中國的種子植物有30000余種，僅次于世界種子植物最豐富的巴西和哥倫比亞，居世界第三位

b.裸子植物250種，是世界上裸子植物最多的國家。

c.中國有脊椎動(dòng)物6300余種，其中鳥類1244種，占世界總數(shù)的13.7％

d.中國有魚類3862種，占世界總數(shù)的20.0％，都居世界前列。特有種：大熊貓、白鰭豚、文昌魚、鸚鵡螺、水杉、銀杏、銀杉和攀枝花蘇鐵（一）生物多樣性的類型植物多樣性：藻類

地衣苔蘚蕨類植物裸子植物被子植物動(dòng)物多樣性：無脊椎動(dòng)物昆蟲脊椎動(dòng)物微生物多樣性：原核微生物極端環(huán)境下的微生物病毒真核微生物第21頁/共50頁物種多樣性第22頁/共50頁2生態(tài)系統(tǒng)多樣性——生態(tài)系統(tǒng)中的生境類型、生物群落和生態(tài)過程的豐富程度據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)類型有森林212類，竹林36類，灌叢113類，草甸77類，沼澤37類，草原55類，荒漠52類，高山凍原、墊狀和流石灘植被17類，總共599類。淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)類型暫時(shí)尚無統(tǒng)計(jì)資料。森林的生物多樣性溫帶草原的生物多樣性荒漠的生物多樣性青藏高原高寒地區(qū)的生物多樣性濕地的生物多樣性河流、湖泊和水庫中的生物多樣性海洋、海岸和沿海島嶼的生物多樣性農(nóng)區(qū)的生物多樣性城市及城郊的生物多樣性第23頁/共50頁3.遺傳多樣性——生物個(gè)體包含的各種遺傳物質(zhì)和遺傳信息世界上的生物大約存在109種不同的基因第24頁/共50頁4.景觀多樣性——與環(huán)境和植被動(dòng)態(tài)相聯(lián)系的景觀斑塊的空間分布特征第25頁/共50頁1.遺傳多樣性的測定a.形態(tài)水平的變異b.染色體水平的變異C.等位酶水平的變異d.DNA水平的多樣性（二）生物多樣性的測度2.物種和群落或生態(tài)系統(tǒng)水平上生物多樣性的測定①

α多樣性——群落內(nèi)（或生境內(nèi)）②

β多樣性——群落間（或生境間）③

γ多樣性——地理區(qū)域a.物種豐富度指數(shù)（D）b.Shannon-Wiener指數(shù)（H）c.Simpson指數(shù)（D）3.景觀多樣性的測定a.景觀相對豐富度指數(shù)（R）b.景觀多樣性指數(shù)（H）C.景觀聚集度指數(shù)（C）第26頁/共50頁1)直接價(jià)值提供了食物、纖維、藥物和燃料、建材等使用價(jià)值2)間接價(jià)值

對環(huán)境和生命維持系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能（三）生物多樣性的價(jià)值第27頁/共50頁物種滅絕概念：一個(gè)種或者一個(gè)種群已完全喪失了通過繁殖維持生存的能力、殘存的個(gè)體已不能生存或生育后代原因：生物因素非生物因素生存條件的變更和破壞棲息地?fù)p失棲息地的環(huán)境質(zhì)量惡化外來物種入侵

（四）生物多樣性喪失第28頁/共50頁物種滅絕過程：大種群若干破碎小種群小種群滅絕方式：正常滅絕大滅絕時(shí)期的滅據(jù)近代以來的滅絕

自1600年以來，人類已經(jīng)導(dǎo)致75%的物種滅絕。

Reidh和Miller（1989）估計(jì)，鳥、獸兩類，1600-1700年間大約每10年滅絕一種；而1850-1950年期間，大約每兩年滅絕一種。

過渡利用、過渡采伐和亂捕亂獵，生境喪失和片斷化，環(huán)境污染，外來物種引入導(dǎo)致當(dāng)?shù)匚锓N滅絕，農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)品種的單一化。

第29頁/共50頁輸入過多有機(jī)廢物能夠造成水體環(huán)境缺氧的條件。第30頁/共50頁遭難的油船到達(dá)巴拿馬的加拉比海岸。被油泄漏所殺死的紅樹林的邊緣。第31頁/共50頁

20世紀(jì)50年代，為了改善漁業(yè)，維多利亞湖引進(jìn)了尼羅尖吻鱸，但是把許多當(dāng)?shù)赝林~類推向滅亡，并且完全改變了湖泊生態(tài)系統(tǒng)的面貌。

向生態(tài)系統(tǒng)引進(jìn)一個(gè)新種可能產(chǎn)生巨大的后果。第32頁/共50頁生物入侵導(dǎo)致物種滅絕的其他實(shí)例1.深圳西南海面上的內(nèi)伶仃島，一種產(chǎn)于中、南美洲的“植物殺手”薇甘菊在迅速蔓延。它們宛如一張張巨網(wǎng)，黑壓壓地籠罩在美麗的荔枝樹、芭蕉樹、相思樹上。樹木因?yàn)殂逶〔坏疥柟舛鵁o聲無息地死去，鮮花和綠草因?yàn)楹粑坏叫迈r的空氣而枯萎，島上的土地正蛻變成荒原，素有“植物天堂”美譽(yù)的內(nèi)伶仃島，可能會(huì)被薇甘菊毀于一旦。

2.澳大利亞的一種可能來自巴布亞新幾內(nèi)亞地區(qū)的致病真菌自1920年侵入以來，導(dǎo)致數(shù)千公頃的森林被毀。這種真菌對四分之三的植物有害，包括高大的樹種和矮小的灌木。

3.在新西蘭，一種來源于澳大利亞的夜間活動(dòng)的袋鼠，估計(jì)每晚可吃掉21噸當(dāng)?shù)氐纳帧?/p>

4.來源于巴布亞新幾內(nèi)亞地區(qū)的棕色樹蛇，使太平洋關(guān)島上11種鳥和一些蜥蜴、蝙蝠在野外絕跡。

第33頁/共50頁理想的自然保護(hù)區(qū)的功能分區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)緩沖區(qū)核心區(qū)（五）生物多樣性的保護(hù)保護(hù)區(qū)建立原則：1）保護(hù)區(qū)的面積2）保護(hù)區(qū)的形狀3）保護(hù)區(qū)的完整性4）保護(hù)區(qū)的優(yōu)先保護(hù)對象5）保護(hù)區(qū)的的聯(lián)結(jié)6）減少人為干擾第34頁/共50頁三土地荒漠化（一）草原退化（二）沙漠化第35頁/共50頁1.內(nèi)蒙古阿拉善草原正面臨沙漠化的威脅200多年前，這里曾有“湍漭不息”的居延海和水草豐美的綠洲。然而，如今在土地沙化的長期作用下，這里成了9萬多平方公里的戈壁、8萬多平方公里的沙漠。背后疆塔里木河下游、青海柴達(dá)木盆地東南部河北壩上和西藏那曲等地，沙化土地年均擴(kuò)展率達(dá)4%以上。由于風(fēng)沙的步步緊逼，成千上萬的農(nóng)牧民被迫遷往他鄉(xiāng)。（一）草原退化第36頁/共50頁2.中國最美的濕地草原正在加速消失當(dāng)年紅軍所過的若爾蓋草地被稱為“中國最美的濕地草原”，這里正在經(jīng)歷一場前所未有的生態(tài)噩夢，一片片沙化的傷疤在綠色中上蔓延。幾十年來，沼澤已經(jīng)難覓蹤跡，300多個(gè)湖泊干涸了200多個(gè)，濕地面積萎縮超過60%，草原沙化面積已達(dá)到158萬畝，占草原總面積的13%，還在以每年以11.65%的速度遞增……（一）草原退化第37頁/共50頁沙漠化是人類文明的大敵---地球的癌癥沙漠使人類文明的搖籃底格里斯河、幼發(fā)拉底河流域，由沃土變成荒漠。沙漠埋葬了富饒的美索不達(dá)米亞平原，截?cái)嗔酥慕z綢之路，掩埋了埃及96%以上的國土。治理沙漠被列為世界十大難題之一。沙漠化問題涉及的范圍之廣，已引起全世界的關(guān)注。（二）沙漠化第38頁/共50頁全球沙漠化地球上受到沙漠化影響的土地面積有3800多萬平方公里，其面積占土地總面積的50％以上，全世界每年約有600萬公頃土地發(fā)生沙漠化，且每年仍以5萬—7萬平方公里的速度擴(kuò)展。這就是說，地球已有1/4的土地基本失去了人類生存的條件。沙漠化或正在經(jīng)歷沙漠化的地區(qū)遍及世界六大洲的110多個(gè)國家，全球現(xiàn)有10億之眾受到沙漠化的直接威脅，其中有1.35億人在短期內(nèi)有失去土地的危險(xiǎn)。沙漠化災(zāi)害涉及全球1/3陸地面積，沙塵暴掠，田毀人亡。在全球沙漠化土地中，非洲排名居首吞噬了大片草場和沃土。目前，非洲36個(gè)國家受到干旱和沙漠化不同程度的影響，估計(jì)將近5000萬公頃土地半退化或嚴(yán)重退化，占全球大陸農(nóng)業(yè)耕地和永久草原的1/3。曾一度免疫“地球癌癥”的歐洲，目前已有66％的旱地不同程度地受到沙漠化的危害。第39頁/共50頁1.全球1/4陸地遭沙漠化危害有四大沙塵暴多發(fā)區(qū)北美、澳洲、中亞以及包括中非和西亞在內(nèi)的中東地區(qū)2.我國三北沙漠化提速風(fēng)沙帶增至陸地國土面積30%全球沙漠化第40頁/共50頁3.塔克拉瑪干沙漠沙漠化進(jìn)程正在加劇

塔克拉瑪干沙漠，維吾爾語意"進(jìn)去出不來的地方"，人們通常稱它為"死亡之海"。在世界各大沙漠中，塔克拉瑪干沙漠是最神秘、最具有誘惑力的一個(gè)。它位于南疆塔里木盆地中心，整個(gè)沙漠東西長約1000余公里，南北寬約400多公里，總面積337600平方公里，是中國最大的沙漠，僅次于非洲撒哈拉大沙漠，是全世界第二大流動(dòng)沙漠。全球沙漠化第41頁/共50頁4.“中國最美五大湖”之首的青海湖因沙漠化在長高在青藏高原東北部,“中國最美五大湖”之首的青海湖猶如一面藍(lán)色寶鏡鑲嵌在雪山草原之間。青海湖面積約4400平方公里,湖面海拔近3300米,是我國最大的內(nèi)陸咸水湖。盛夏時(shí)節(jié),這里氣候涼爽宜人,藍(lán)色湖面煙波浩渺,萬鳥翔集鳥島濕地,群群牛羊點(diǎn)綴草原,青海湖之美令人稱奇。而因?yàn)樯衬觿?，青海湖以南地區(qū)沙丘正在以一年5.9――8.6米的水平速度移動(dòng)的同時(shí),以一年20米左右的速度在“長高”，中國最美的青海湖正收到威脅。全球沙漠化第42頁/共50頁5.我們的母親河被沙漠化污染黃河源區(qū)沙漠化發(fā)展迅猛，年均沙漠化速度高達(dá)1.83%。全球