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1、环境保护与可持续发展,课 程 简 介,院选课,非环境类专业师生,普及环境保护基础知识 宣传环境保护意识 激发公众参与环保热情 提高大学生环境素质,环境保护与可持续发展,作者简介,钱易 唐孝炎,教学思想与内容,热点讨论：以“国际环境保护时事热点”为主题，以专题报告形式，围绕“清洁生产与循环经济、气候变化与低碳经济、国际公约与贸易壁垒”等主题，介绍国际环境保护重大事件和动态趋势。,4,自然环境与自然生态,环境与人类的基本关系,环境科学与环境工程,3,4,2,1,环境功能与作用,第一部分 认识环境,自然环境与自然生态,环境：是以某一事物为中心，而存在于其周围的其 他事物(Environment ca
2、n be defined as ones surroundings) 。,客体：物质世界：自然环境精神世界：社会环境,客体可以是物质的、精神的。周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径” 。,通俗定义：是相对于某一中心而言，作为某一中心事物的对立而存在。,依照主体（中心事物）的差异，区分环境类型,动物的环境,植物的环境,人的环境,投资环境,教育环境,城市环境,生产环境,办公环境,创业环境,建筑物的环境,政治环境,地球的时空环境,小区环境,居住环境,科研环境,技术环境,自然环境环境保护的对象,自然环境：根据环保法，自然环境被定义为：影响人类生存与发展的各种天然或经过人工
3、改造的自然因素总体。社会环境：是指由人类创造的一切文化、艺术、哲学、文字、宗教、体育和法律制度等。,指组成环境整体、性质各异而又相互联系、服从于同一环境演变规律的组成部分。,自然环境要素,动物、植物和微生物 岩石、矿藏、土地 城市、乡村和名胜古迹 水、空气和土壤,地球环境人类的家园,地球环境：是以固体地球为中心，而存在于固体地球周围的一切事物。,主体：即地球内部圈层 客体：即地球外部圈层 水圈、大气圈、岩石圈,生物圈：是地球上一切生物的活动区域，是人类和其他地球生物的共同家园，是生态学的研究对象。,生物圈=水圈+大气圈下部+岩石圈上部（土壤）,地球环境人类的家园,生物圈=水圈+大气圈下部+岩石
4、圈上部（土壤）,地球环境的圈层结构特性,岩石圈：位于地表，主要由富含硅、铝的硅酸盐类岩石所构成，又称为地壳。,水圈：包括地球表面的湖泊、江河、海洋等水域，是一个连续而不规则的圈层。,生物圈：地球上存在生命物质的空间，上至海平面上十多公里，下至海平面以下十余公里乃至地下几百米。,大气圈：环绕地球最外层的气体圈层。,环境的分类,生态学与生态系统,生态学：是研究生物圈运动演化及其规律的一门学科。生态系统：是指一定空间范围内，由生物环境（或成分）和非生物环境（或成分）通过物质循环、能量传递和信息反馈而构成的生态学基本单位。,生物圈：是地球上一切生物的活动区域，是人类和其他地球生物的共同家园，是生态学的
5、研究对象。,生物圈=水圈+大气圈下部+岩石圈上部（土壤）,生态系统组成,完整的生态系统都是由两大部分、四个基本成分组成：,人处于消费者中的最高级别,微生物（真菌）橙盖伞,生态系统特点,边界有限性 整体统一性 动态稳定性,生态系统结构和类型,生态系统结构包括： 生态结构 形态结构 营养结构常见生态系统有： 草原生态系统和森林生态系统 海洋生态系统和河流生态系统 农田生态系统和城市生态系统,生态结构,生态结构：指构成生态系统的诸要素及其时空分布、物质和能量转移的路径。由以下四种结构形式构成：平面结构、垂直结构、时间结构、营养结构,形态结构,形态结构： 由生态系统内部生物种类、种 群数量、时空分布等
6、构成生态系统的总体特 征。,营养结构,营养结构: 是以食物链或营养级联系为纽带而形成的一种以各生产者、消费者和分解者为中心的功能结构。,食物链：是指生态系统中各种生物之间通过吃与被吃的食物联系而形成的一种连锁关系，也是生态系统内部能量传递的唯一途径。,营养级,食物链上每一环节上的物种均代表一个营养级。生态系统中的能量传递正是从前一个营养级获得能量后，又为下一个营养级上的物种提供能量。,生态系统结构和类型,生态系统结构包括： 生态结构 形态结构 营养结构常见生态系统有： 草原生态系统和森林生态系统 海洋生态系统和河流生态系统 农田生态系统和城市生态系统,生态系统结构和类型,生态系统结构包括： 生
7、态结构 形态结构 营养结构常见生态系统有： 草原生态系统和森林生态系统 海洋生态系统和河流生态系统 农田生态系统和城市生态系统,森林生态系统,海洋生态系统,生态系统功能及特点,生态系统基本功能： 物质循环：C、H2O、N、S、P 能量传递： 信息反馈：物理信息、化学信息、生物信息、营养信息物质循环特点：闭路循环过程并遵循物质不灭定律 能量传递特点：开放的、单向的和不可逆的过程，并遵循热 力学第一定律、第二定律和林德曼定律 信息反馈特点：综合性、能动性、有限性,降雨,截留,穿透雨,蒸腾,渗透,土壤吸收,地表径流,地下径流,消费者,地面蒸发,水循环,化,泥碳,煤,大气中CO2,CO2,碳化作用,石
8、油,水生植物 光合作用,腐烂,燃料,呼吸作用,光合作用,腐烂,扩散,碳循环(carbon cycle),陆地陆地,其它 动植物,蓝藻,浅层死有机物,溶解死有机物,土壤中无机氮库,丢失于深 层沉积中,动植物 活体,共生或 自由生活 的固氮 微生物,死有机体,陆地,河流带走,生物固氮,大气库 N2,大气库 HN3,NO,NO2, N2O ，,工业固氮 （汽车,化肥,电厂）,脱氮,闪电,化学反应,海洋,火 山 作 用,降 水,大气,氮循环(nitrogen cycle),生产者,消费者,分解者,无生命物质,能量,物质,热量,物质传递与能量循环,信息反馈,营养信息：通过营养交换形式传递信息，如食物链化
9、学信息：通过分泌物或激素等传递信息物理信息：通过声音、颜色、光等传递信息行为信息： 通过肢体、语言或动作传递信息,生态系统功能及特点,生态系统基本功能： 物质循环：C、H2O、N、S、P 能量传递： 信息反馈：物理信息、化学信息、生物信息、营养信息物质循环特点：闭路循环过程并遵循物质不灭定律 能量传递特点：开放的、单向的和不可逆的过程，并遵循热 力学第一定律、第二定律和林德曼定律 信息反馈特点：综合性、能动性、有限性,生态规律,1. 马世骏生态学五大规律2. 陈昌笃生态学六大规律3. G T Miller Jr 生态学三定律,马世骏生态学五大规律,相互制约和相互依存的互生规律 相互补偿和相互协
10、调的共生规律 物质循环的再生规律 相互适应与选择的协同进化规律 物质和能量输入输出的平衡规律,陈昌笃生态学六大规律,物物相关律 相生相克律 能流物复律 负载有额律 协调稳定律 时空有宜律,G T Miller Jr 生态学三定律,生态学第一定律 多效应原理(G Hardin) 生态学第二定律 相互关联原理 生态学第三定律 勿干扰原理,生态平衡与生态阈值,生态平衡：是指一定时间和空间范围内，生态系统内部各组成成分处于相互适应、相互协调的动态平衡状态。,自我调节能力：抵抗力、恢复力、反馈力,生态阈值：指生态系统最大自我调节能力。,生态演替及其特点,生态演替规律：生态系统总是自动地向着生物种类多样化
11、、生态结构复杂化、生态功能完善化方向发展。,生态演替：是指在自然状态下，生态系统结构与功能随时间作有规律变化的现象，也是地球环境自然演化的重要组成部分。,生态演替特点：具有可预测和可控制性。,生态破坏及其表现形式,生态破坏：是指生态系统内部出现结构缺损或功能紊乱的现象，即又称生态失衡。表现形式结构缺损：一级结构缺失或二级结构改变功能紊乱：能量传递和信息反馈受阻、物质循环中断原因（条件）自然因素和人为因素对生态系统干扰强度超过生态系统最大自我调节能力(即生态阈值),环境系统：是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统，系统内外存在着物质和能量的交换。,物质与能量输入,生态系统,系统内
12、部的物质 与能量的交换,物质与能量输出,环境的功能与作用,环境的功能与作用,环境四大功能： 1.环境是生命的摇篮 2.环境是人类生存与发展的物质基础 3.环境是同化和消纳人类活动所产生的各种废弃物的高效清洁夫 4.舒适优美的环境是人类精神快乐的源泉和身心健 康的保证,环境的功能特性,人类不能脱离自然环境而独自存在， 保护环境就是保护人类自己！,人类是环境的产物,人类与环境基本关系,人类通过生产或生活活动与环境发生联系,人类社会,物质能量,废弃物,A 人类的生存和发展要占据一定空间,B 不断从环境中获取物质和能量,C 人类的新陈代谢和消费活动排放废弃物,D 环境把所受到的影响反过来作用于人类,人
13、类与环境基本关系,人类与环境基本关系,人类与环境基本关系是人类文明进程标志之一：人类与环境基本关系可以概括为：,相互依存、互相影响共同演化、协调发展,采猎文明,与自然和谐共处、协调发展,敬畏自然,改造自然,农业文明,工业文明,驾驭自然,后工业文明,环境科学与环境工程,环境科学：是自然科学的分支学科，是研究人类活动影响下人类环境质量变化及其规律，以及控制人类环境质量变化理论、技术、原理和方法等一门综合性学科。环境工程学：是工程科学的分支学科，它应用环境科学和其他相关学科理论、技术、原理和方法，研究保护和有效利用自然资源，防止环境污染、维护生态平衡，改善环境质量以造福人类健康和福址的一门新兴学科。
14、,第二部分 保护环境,环境保护概念,环境保护，又称环境管理，是指国家应用行政、经济、法律、技术和宣传教育等手段，调整人们的环境行为，防止环境污染，维护生态平衡，保障人群健康，协调经济与环境关系，促进社会经济可持续发展的过程。,主体：国家 手段：行政、经济、法律、技术和宣传教育等 对象：自然环境与自然生态 内容：调整人们的环境行为 目的：保障人群健康、促进社会经济可持续发展,环境问题的基本概念,环境问题：是由于外部干扰引起环境要素变化，导致环境质量下降或功能改变，并反作用于人类，影响人类生存与发展的各种环境效应的统称。环境效应：是指由环境要素变化导致的环 境质量后果。,环境保护就是预防环境问题产
15、生，解决人类面临的各种环境问题。,第二部分 保护环境,环境问题的产生及其发展,环境问题产生的原因有自然因素和人为因素，由自然因素产生的环境问题，称之为“自然灾害”；由人为因素产生的环境问题，就是我们经常说的“环境污染”和“生态破坏”。环境问题的产生是伴随着人类社会的产生而产生，并随着人口增加和人类活动范围与强度的扩大而加剧，已经成为制约人类社会可持续发展的重大因素。保护环境势在必行 保护环境正当其时,20世纪十大环境公害事件,比利时马斯河谷烟雾事件美国多诺拉烟雾事件英国伦敦烟雾事件美国洛杉矶光化学烟雾事件日本水俣病事件日本的哮喘病事件日本的糠油事件日本富山的骨痛病事件切尔诺贝利核泄漏事件腊肤运河事件,当代世界面临的主要环境问题,海啸过后,唐山地震,台风麦莎袭击江苏造成12亿元经济损失,全球/区域性环境问题,全球气候变化,20世纪70年代,科学家将气候变暖作为一个全球环境问题提出。,80年代,随着对人类活动和全球气候关系认识的深化，这一问题开始成为国际政治和外交议题。,1992年联合国里约环境与发展大会上，通过并开放签署。,1997年12月在日本京都,170多个国家政府首脑就全球气候变化问题达成了。,
