《城市园林生态学》课件

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1、开 课 意 义,生态环境科学发展趋势：将是21世纪热门学科 生态安全已经成为地球安全、国家安全重点 生态学全方位渗透社会经济领域及诸多学科：都与生态学有结合点 高校绿色教育的兴起：高校应成为生态科学教育普及基地：开放办学 城市旅游资源的有限性决定：生态旅游资源 高校校园应成为市民生态旅游场所：开放校园 武汉市“城在林中”工程建设：高校应成为生态园林建设示范基地,气候变化可能导致全球灾难 到2020年，欧洲主要城市将沉到上升的海平面以下，英国气候将变成“西伯利亚式”气候，核战、大旱、饥饿、暴乱将在全球爆发。报告预言：随着各国发展核威慑能力以保卫和保证食品、水和能源供应，突如其来的气候变迁可能导致

2、全球濒临无政府状态的边缘，其威胁大大超过恐怖主义威胁。“混乱和冲突将成为流行生活特征，战争将再次主宰人类生活。1、未来人们为生存而战，不是为了宗教、意识形态或民族荣誉。2、到2007年，惊涛骇浪将无坚不摧，使得荷兰大部分城市没法居住，象海牙这样的城市将被夷为废墟。3、20102020年之间，欧洲的气温将下降，受到最沉重的打击，英国气候将象西伯利亚气候一样寒冷干燥。4、水资源附近成为主要战场。尼罗河、多瑙河、亚马逊河流域将成为一触即发的火药桶。5、在今后20年，这个星球支撑其人口的能力将明显下降。6、美国和欧洲等富裕地区将变成“事实要塞”，以阻止数以百万计移民进入其境内，海平面上升或者土地不再适

3、合耕种迫使这些移民离乡背井，乘船而来的偷渡客构成棘手问题。,7、核武器扩散势不可挡。8、到了2010年，英国和欧洲将经历最酷热难耐的日子，最高气温将超过32.2度。暴风雨、干旱、热浪对农业造成极大的危害，气候将变成“经济公害”。9、亚热带地区有4亿多人处于严重危险的境地。10、 严重干旱对世界主要产粮地构成极大危险，包括美国的中西部、因为狂风造成该地区的土壤严重流失。11、中国的庞大人口和粮食的供不应求使其尤其不堪重负；由于海平面上升造成内陆水资源污染严重，孟加拉国几乎变得荒无人烟。 “气候变化问题应从科学辩论级别提高到美国国家安全考虑的层次”。 布什：国防为重中之重，多次重申根本不存在气候变

4、化。,第一章 绪 论 一、生态学的产生与发展（一）生态学的概念 生态一词源于希腊文，其意为住所或棲息地。 生态学（Ecology）是1866年德国生物学家E赫克尔在其著作有机体的普通形态学中第一次提出的。是“研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的学科”。,（二）生态学的产生 :,环境问题自古有之，它是随着社会生产力的发展而发展变化的。在人类社会不同历史时期，环境问题经历了三个阶段。 第一是原始狩猎阶段。在这一阶段，人类只是自然食物的采集者和捕食者，是以生产活动和生理代谢过程与环境进行物质交换和能量流动，主要是盲目利用环境，很少有意识改造环境。这一阶段的环境问题，主要是由于人口的自然增长、无知

5、而乱采滥捕，或因用火不慎，使大片草地森林被毁，破坏了生物资源引起饥荒。 第二是农业阶段。随着农业和畜牧业的产生和发展，人类利用和改造自然的能力愈来愈大，这一时期发生的环境问题主要表现在：因大量砍伐森林和破坏草原引起的水土流失和土地沙漠化、盐碱化；因不适当兴建水利而引起土壤沼泽化、血吸虫病流行等。 第三是现代工业阶段。第一次工业革命以后，随着大工业的出现和城市化，除了上述自然资源破坏加重外还伴随工业产品的生产和消费过程出现了“三废”污染。第二次世界大战以后，工业不断集中和扩大，都市化速度加快，世界人口膨胀，能源和资源的消费量急速增加。除了烧煤污染之外，随着石油的消费在能源中所占比例的加大，又增加

6、了新的污染源。同时相继出现农药污染和放射性污染。此外，噪声、振动、恶臭、地面沉降等其它公害陆续出现。当前环境的污染和破坏，已经成为威胁人类生存和发展的世界性重大社会问题之一。 恩格斯：“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。每一次胜利在第一步都确实取得了我们预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎意料的影响，常常把第一个结果又取消了。”,（三）生态学发展的历史阶段,1、生态学诞生以前时期 2、生态学建立时期 1869年德国海克尔正式将生态学定义为研究有机体与其环境条件之间相互关系的科学。丹麦德瓦尔明于1895年写了植物生态学，德国生态学家

7、辛柏于1898年发表了以植物生理学为基础的植物地理学，生态学体系形成。出现生态学发展的第一高峰。 3、近代生态学时期 1935年英国生态学家坦斯列第一次提出了生态系统概念，把生物与环境的关系看作是一个动态的整体。以后生态学进入到以生态系统为研究中心的近代生态学发展时期；美国年轻生态学家林德曼1941年发表了一个老年湖泊内的食物链动态，揭示了生物在食物链转移重的数量关系（1/10定律），巩固充实了生态系统思想与研究内容；美国奥德姆1952年发表了生态学基础，第一次以生态系统为中心建立了完整的生态学，奠定了生态系统生态学的地位，推动了森林生态学、农业生态学等许多生态学分支快速进入生态系统水平。 系

8、统科学的渗透和计算机的应用，提高了对复杂大系统的研究水平，揭示了生物与生物、生物与环境相互间复杂的数量关系，并使实现系统优化方案成为可能。进入生态学发展的第二高峰。 4、生态学应用与调控时期 忽视生态环境的建设计划不断出现失误和失败，迫使人们意识到发展与环境同步研究的重要意义。生态学从分析和阐述生态系统内在规律渐渐扩大视野，开始配合经济发展探讨定量调节控制生态系统的理论与方法，生态系统工程进入许多生产领域。特别是可持续发展理论的提出，对全球和区域长远、全面发展有重大指导意义。形成第三高峰。,二、生态学的核心思想可持续发展 （一）人类历史发展阶段 从发展的角度，人类历史经历了不同的发展阶段，可划

9、分为：前发展阶段、低发展阶段、高发展阶段和可持续发展阶段。（二）可持续发展的含义： 1987年世界环境与发展委员会在其报告我们共同的未来中给出的定义：“可持续发展是这样一种发展，它能及满足当代人的各种需要，又不会使后代人满足他们自身需要的能力受到损害。”这一定义本身包含两个关键概念：“各种需要”：基本需要特别是全世界穷人的基本需要被置于压倒一切的优先地位； “满足各种需要的能力有限性”，说明由于环境能力有限、技术状况有限以及社会组织的状况，决定了环境满足现在和未来的各种需要的能力是有限的。因此，这涉及代际之间的公平问题。,（三）可持续发展的判别,判别一个国家或地区是否处于可持续发展状态或 是否

10、向可持续发展目标努力，国际学术界将它归纳为三类“零增长”的实现和保持： 实现人口和规模的“零增长”； 实现物质和能量消耗的“零增长”； 实现生态和环境恶化速率的“零增长”。 分别为可持续发展必须越过的第一、二、三步台阶。若将这三个准则进一步细化，则为十二项基本内容：,1、 人口的出生率与死亡率达到并保持基本的动态平衡；2、 人均财富不应因为时代的更迭而下降；3、 科技进步的贡献率应当“抵消或克服”投资的边际收益递减率；4、 土壤的人为侵蚀能力与土壤的保护能力应在时序进程中维持动态平衡；5、 森林的采伐率与森林的营造率必须保持基本的平衡；6、 草原的牧羊量不应超出草原的载畜量；7、 海洋生物的捕

11、捞率不应超出生物种群自然增长中的“可补偿部分”；8、 耗竭性资源的“开采量”与此类资源的“发现量”（或储备保有量、或可替代性数量）之间应当始终保持动态上的平衡；9、 环境的污染率与环境的治理率必须保持动态平衡；10、由于人为原因所至的温室气体“发射率”与其“固定率”在动态平衡原则下得以长久保持；11、在“环境与发展”之间寻求积极而合理的平衡；12、积极寻求“效率与公平”之间的结合点与平衡点。,三、 生态学发展的动因（一）农业发展在国家间、地区间及不同时期不均衡。1、 人口增长过快。在接近承载极限时，世界必将出现因争夺生存资源和财富的大动荡。2、 人均耕地减少。世界人均耕地1950年0.24公顷

12、，到1983年为0.15公顷，减少1/3。3、 化肥增产效率下降。联合国粮农组织和美国农业部的研究资料：194852年平均每吨化肥可使谷物增产14.8吨，但到7981年至增产5.8吨。4、 世界石油消耗过快。石油资源短缺造成的能源结构变化会导致世界政治权力结构和经济产业结构的改变。以“石油农业”为代表的现代化农业将为其他农业所代替。5、 森林面积减少。人类大规模砍伐前，世界森林约60亿公顷，到1954年只有40亿公顷，减少约30%。 6、污染。废气、废水和固体废弃物。其数量远远超过地球生态系统所能吸收、净化的数量。,（二） 此起彼伏的“环境公害事件”由于人类活动而引起的环境污染和破坏，对公众的

13、安全、健康、生命、财产、和生活舒适性等造成的危害称为环境公害。由此造成短期内人群、动植物大量发病和死亡的事件叫环境公害事件。1、马斯河谷事件：1930/12/15，比利时马斯河谷工业区，有害气体在近地层积累，使大气中二氧化硫高达25100mg/m3，一周内由60多人死亡，大量家畜死亡。2、 诺拉事件：1948/10/2631，美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇，二氧化硫浓度高，并与大气中金属化合物反映生成致害硫酸铵，使全镇5900多人（占总人口的43%）眼痛、头痛、胸闷、腹泻，死亡17人。3、 伦敦烟雾事件：1952/12/58，英国伦敦几乎全被浓雾覆盖，燃烧产生的烟雾不断积累，尘粒浓度为平时10倍，二

14、氧化硫为6倍，还形成酸雾，4天死亡人数较常年同期多4000人。4、 水俣病事件：1953/1956，日本水俣市由于含甲基汞的工业废水污染水体，使鱼汞中毒，又造成283人中毒，60人死亡。5、 痛痛病事件：1955/1972，日本富山县，锌、铅冶炼厂排放的含镉废水污染河流，河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食用含镉大米、饮用含镉水而中毒，得到一种全身疼痛难忍的痛痛病，患者130人，80人死亡。6、 米糠油事件：1968/3，日本北受知县，生产米糠油使用的多氯联苯因生产管理不善而混入米糠油中，食用后中毒者多达5000人，并使几十万只鸡死亡。有毒物体经过吸收积存爆炸过程危害人体；重金属污染形成地质病。,

15、（三） 有识之士的积极倡导1、 对生态环境问题的思考：1962年，美国女海洋生物学家R.卡逊的寂静的春天可以说是人类对生态环境问题的思考标志。该书的出版在全世界引起了轰动效应，引起一代人对人与自然关系的重新审定。2、 对解决环境问题的关注：1972年，罗马俱乐部发表了由D.米都斯主持的研究报告增长的极限。同年6月，联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了由114个国家参加的第一次“人类与环境会议”，通过了著名的人类环境宣言，提出了“只有一个地球”的口号。1992年在巴西里约热内卢又召开全球环境会议。3、 绿色运动：20世纪六七十年代，保护自然已发展成为一种运动，即绿色运动。形成许多组织，如法国、加拿大

16、的生态党，英国的地球之友，意大利的环境联盟和生态党。有的党还分出不少派别，如德国的绿党又分为整体派、生态派、和平派、激进派。形成一股强大的政治力量，用生态思想将各种不同的思想联系在一起，汇成波涛汹涌的“绿色思潮”。4、绿色消费潮：绿色思潮使公众认识到地球环境问题不仅是一个科研问题，还与每个人的生存相关，从而对自己所吃、所喝、所穿、所呼吸的空气的质量产生怀疑。,三、生态学的分支 生物的多样性和环境的多样性，生态学与其他许多学科的密切关系，使其具有多分支。（一）以生物类别划分：植物生态学、动物生态学、微生物生态学、人类生态学等。每一大类还可分为若干小类别，如昆虫生态学、脊椎动物生态学等。（二）环境性质分：湖沼生态学、海洋生态学、山地生态学、沙漠生态学等。（三）生物组织层次分：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学等。整个自然界是由不同的生命组织层次（水平）构成的复合体，生物学研究对象由小到大的等级系统是：基因细胞器官有机体个体种群群落生态系统生物圈。（四） 按生态学与其他学科交叉、渗透形成新的学科：系统生态学、数学生态学、农业生态学、森林生态学、生态经济学、环境保