環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展.ppt

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第十五章環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展 第一節(jié)全球變化 一 全球變化概述1 全球變化 是關(guān)于區(qū)域及全球變化趨勢 原因 機(jī)制和效應(yīng)的研究 2 全球變暖 指地球表層大氣 土壤 水體及植被溫度年際間緩慢上升 3 溫室效應(yīng) 大氣中對長波輻射具有屏蔽作用的溫室氣體濃度增加使較多的輻射能被截留在地球表層而導(dǎo)致溫度上升 4 全球變化的主要現(xiàn)象 1 溫室氣體濃度增加 溫室氣體 對長波輻射有強(qiáng)烈吸收作用的氣體 溫室氣體主要包括 二氧化碳 CO2 甲烷 CH4 氟氯碳化物 CFCs 氧化亞氮 N2O 六氟化碳 CF6 全氟碳化物 PFCs 氫氟碳化物 HFCs 等 工業(yè)革命以來 地球環(huán)境發(fā)生的變化 Carbonaccumulation CO2hasincreasedfromitspre industriallevel 工業(yè)時代以來 大氣CO2同人口增長的比較 不同地點采樣表現(xiàn)的大氣CO2在不同時間尺度上的變化 MontrealProtocol限制的氣體在過去50年的增長 2 全球氣溫升高 自19世紀(jì)后半葉以來 全球地表年均溫升高0 3 0 6度 新的分析表明 二十世紀(jì) 1900年開始 是過去的1000年間最暖的世紀(jì) 90年代又是最暖的十年 98年是最暖的年份 1860 2000年全球溫度的異常20世紀(jì)是14世紀(jì)以來最暖的世紀(jì) 相對于1961 1990年平均1860 2000年全球溫度的異常20世紀(jì)90年代是這個世紀(jì)中最暖的十年 最近50年來 大陸上白天日較差縮小 最低溫度比最高溫度升高的大 增暖主要體現(xiàn)在低溫升高 夜間溫度的升高較白天更為明顯 氣溫的變化具有明顯的時空變異 3 海平面上升 據(jù)估計 在過去的100年間全球海平面升高了10 25cm 4 土地利用和覆蓋變化 土地覆蓋 陸地表面生態(tài)系統(tǒng)類型及其生物的和地理的特征 土地利用 指對土地的利用方式 刀耕火種導(dǎo)致的熱帶雨林退化 溫帶森林 草原地帶植被的退化 南美毀林影響 末次盛冰期和全新世適宜期的古沙漠圖及它們與現(xiàn)代的比較 黃土粒度分析的證據(jù) 近代黃土層的粒度較全新世土壤要粗的多 接近末次冰期的黃土粒度 顯然 這層黃土不是氣候變化造成的 而是歷史時期人類活動導(dǎo)致的沙漠?dāng)U張 呼倫貝爾草原上正在翻耕的土地 呼倫貝爾草原的黑土地與其下的末次冰期風(fēng)成砂 呼倫貝爾草原的黑土地在很多地方已不足30cm厚 野外考察的證據(jù) 5 生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性的變化 IGBP的核心項目GCTE研究陸地生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化和大氣二氧化碳濃度升高的反應(yīng) 生物多樣性問題成為全球變化研究的重要內(nèi)容 二 全球變化的生態(tài)后果 一 生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力 呼吸和分解溫度和生長季長度是制約高緯度和高海拔地區(qū)植物生產(chǎn)力的主要因素 二 生物群落的空間分布 根據(jù)IPCC的分析 假如地表氣溫上升2 3 5度 氣候帶將向高緯度地區(qū)遷移1度 向高海拔地帶遷移100米 導(dǎo)致生物群落的遷移和在地理空間上的再分布 三 生態(tài)系統(tǒng)的物種組成和生物多樣性 環(huán)境變化的速率可能起著至關(guān)重要的作用 四 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 生物群落的變化和物種組成的改變顯然使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大變化 五 生態(tài)系統(tǒng)的功能 生物地球化學(xué)循環(huán)是研究生態(tài)系統(tǒng)功能的重要途徑 六 進(jìn)一步加強(qiáng)的研究領(lǐng)域 1 微觀層次生態(tài)生理學(xué)2 生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)的研究3 大范圍生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測 三減緩全球變化的途徑 一 減緩氣候變化 控制溫室氣體的排放和顆粒物的形成 其核心是控制化石能的消耗 途徑 提高化石能的能效 開發(fā)其他形式的能源 Source InternationalEnergyAgency WorldEnergyOutlook1996 OECD Paris 1996 pp 237 285 InternationalEnergyAgency EnergyStatisticsandBalances ondiskette OECD Paris 1997 能源使用及其未來趨勢 經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織國家 假定使用格局和方式不變 二 生態(tài)系統(tǒng)管理 擺正人在自然界中的位置 人類社會必須尋求有效的途徑 使其適應(yīng)并管理環(huán)境 三 減緩全球變化的機(jī)制 1 技術(shù)2 管理3 法律4 教育 第二節(jié)生物多樣性保護(hù) 一 生物多樣性生命有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)綜合體的多樣化和變異性 一 遺傳多樣性 二 物種多樣性 三 生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性 二 群落物種多樣性的梯度變化 1 緯度梯度 從熱帶到兩極隨著緯度的增加 生物群落的物種多樣性有逐漸減少的趨勢 如北半球從南到北 隨著緯度的增加 植物群落依次出現(xiàn)為熱帶雨林 亞熱帶常綠闊葉林 溫帶落葉闊葉林 寒溫帶針葉林 寒帶苔原 伴隨著植物群落有規(guī)律的變化 物種豐富度和多樣性逐漸降低 2 海拔梯度 在大多數(shù)情況下物種多樣性與海拔高度呈負(fù)相關(guān) 即隨著海拔高度的升高 群落物種多樣性逐漸降低 3 在海洋或淡水水體物種多樣性有隨深度增加而降低的趨勢 4 時間梯度 大多數(shù)研究表明 在群落演替的早期 隨著演替的進(jìn)展 物種多樣性增加 在群落演替的后期當(dāng)群落中出現(xiàn)非常強(qiáng)的優(yōu)勢種時 多樣性會降低 三 決定多樣性的因素 1 進(jìn)化時間學(xué)說 熱帶群落比較古老 進(jìn)化時間較長 并且在地質(zhì)年代中環(huán)境條件穩(wěn)定 很少遭受災(zāi)害性氣候變化 所以群落的多樣性較高 而溫帶和極地群落從地質(zhì)年代比較年輕 遭受災(zāi)難性氣候變化較多 所以多樣性較低 2 生態(tài)時間學(xué)說 考慮時間尺度更短 認(rèn)為物種的分布區(qū)的擴(kuò)大也需要一定時間 3 空間異質(zhì)性學(xué)說 物理環(huán)境越復(fù)雜 或空間異質(zhì)性越高 動植物群落的復(fù)雜性也越高 物種多樣性也越大 如山區(qū)物種多樣性明顯高于平原 群落中小生境豐富多樣 物種多樣性越高 4 氣候穩(wěn)定學(xué)說 氣候越穩(wěn)定 變化越小 動植物的種類越豐富 在生物進(jìn)化的地質(zhì)年代中 地球唯有熱帶的氣候可能是最穩(wěn)定的 5 競爭學(xué)說 在環(huán)境嚴(yán)酷的地區(qū) 如極地和溫帶 自然選擇主要受物理因素控制 但在氣候溫和而穩(wěn)定的熱帶地區(qū) 如熱帶 生物之間的競爭則成為進(jìn)化和生態(tài)位分化的主要動力 6 捕食學(xué)說 因為熱帶的捕食者比其他地區(qū)多 捕食者將被捕食者的種群數(shù)量壓到較低水平 從而減輕了被食者的種間競爭 競爭的減弱允許更多的被食者種的生存 較豐富的種數(shù)又支持更多的捕食者種類 7 生產(chǎn)力學(xué)說 如果其他條件相等 群落的生產(chǎn)力越高 生產(chǎn)的食物越多 通過食物網(wǎng)的能流量越大 物種多樣性就越高 第三節(jié)可持續(xù)發(fā)展 一 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 一 可持續(xù)發(fā)展概論可持續(xù)發(fā)展 既滿足當(dāng)代人的需要 又不對后代滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展 定義包含 1 公平性原則 即代際公平 代內(nèi)公平2 持續(xù)性原則 調(diào)整人類的生活方式和對資源的要求 在生態(tài)系統(tǒng)可以保持相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)確定自己的消費標(biāo)準(zhǔn) 3 系統(tǒng)性原則 從全局著眼 從系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行綜合分析和宏觀調(diào)控 二 資源與可持續(xù)發(fā)展 自然資源 在自然界中凡是能提供人類生活和生產(chǎn)需要的任何形式的物質(zhì) 可耗竭資源 在地球演化進(jìn)程中不同時期形成的 數(shù)量有限 如化石燃料 有的不合理利用而枯竭 適當(dāng)利用就不斷更新 如生物資源 非耗竭資源 供給穩(wěn)定 數(shù)量豐富 不受人類活動的影響 不會因為利用而枯竭 如太陽 風(fēng) 三 環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展 1 保護(hù)自然資源2 倡導(dǎo)無污染工業(yè)3 大力開發(fā)可再生資源4 提倡持續(xù)農(nóng)業(yè)5 保護(hù)生物多樣性 重點 全球變化 全球變暖 溫室效應(yīng) 可持續(xù)發(fā)展 生物多樣性