第10章 生物与环境.ppt

,第十章生物与环境,第一节生态系统第二节生态因子第三节种群生态第四节生物多样性第五节人口、环境与生物圈,第一节生态系统一、生态系统的组成结构与功能,（一）什么叫生态系统（ecosystem）生态系统是指在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存构成的一个具有自动调节机制的生态学功能单位。生态系统具有自然整体性，在任何情况下，生物群落都不可能单独存在，它总是和环境密切相关、相互作用，组成有序的整体。如一个湖泊、一片草地。,生态系统概念的提出为生态学研究和发展奠定了新的基础，极大推动了生态学的发展，生态系统成为现代生态学研究的中心。,生物大分子基因细胞组织全球都是生命系统器官个体生态系统,（二）生态系统的基本组成成分,（三）生态系统的营养结构和空间结构,1、生态系统的营养结构：食物链+食物网（1）食物链（foodchain）：是指生物之间通过食与被食形成一环套一环的链状营养关系。食物链分为3类：牧食食物链或称植食食物链（grazingfoodchain）碎屑食物链（detritusfoodchain）寄生食物链,（2）食物网（foodweb）：食物链彼此交错连接，形成网状营养结构，称之为食物网。生态系统中生物种类繁多，一种生物往往有多种食物对象，同一种生物也可被多种摄食，因此一种生物不可能固定在一条食物链上。食物网更能真实地反映生态系统内各种生物有机体之间的营养位置和相互关系。,图,图,2、生态系统的空间结构自然生态系统的自养和异养成分在空间上通常是分层的,（四）生态系统能量流动和物质循环的基本过程1、生态系统的初级生产和能量流动（energytransfer）,生态系统的能源来自太阳，光合作用固定的能量转化为化学潜能贮存在被结合的有机物分子键中。,生态系统中的能量流动与转化服从热力学定律。摄食是一种形式的化学能转化为另一种形式化学能的过程。植物光合作用形成的有机物质和能量，一部分呼吸消耗，剩余提供给下一营养级。植食性动物利用一部分净初级产量，利用的部分（摄食量）有一些不能被同化排出体外。被同化吸收的量又有相当一部分用于机体的生命活动，转变成热能而散失，还有一部分以代谢废物（如尿液）的形式排出。其余的才是转化为植食性动物的繁殖与生长，也就是能够提供给下一营养级利用的能量。,2、生态系统的物质循环（cycleofmatter）,（1）植物在光合作用过程中同时吸收各种养分，主要是无机物质（如NO3、PO43等），转变为生物体中各种有机物质（如碳水化合物、蛋白质、核酸等）。它们通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、转化，当生物死亡后，机体内各种有机物质被微生物分解成为无机物释回环境中，然后再一次被植物吸收利用，重新进入食物链，参加生态系统的物质再循环。（2）生物地化循环（biogeochemicalcycle）：生态系统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。,生态系统的物质循环和能量流动是紧密联系、不可分割的，能量是通过物质载体来流动的，但是，两者又有根本区别。能量来源于太阳，在食物链中向着一个方向逐级流动，不断消耗和散失；而营养物质来源于地球并可被生物多次利用，在生态系统中不断地循环，或从一个生态系统消失而又在另一个生态系统出现。,能量流动与物质循环的关系：,1、营养信息：在某种意义上说，食物链、食物网就代表着一种信息传递系统。2、化学信息：生物代谢产生的物质，如酶、维生素、生长素、抗生素、性引诱剂均属于传递信息的化学物质。有的相互制约，有的互相促进，有的相互吸引，也有的相互排斥。3、物理信息：声、光、色等，吸引、排斥、警告、恐吓等。4、行为信息：识别、威协、挑战、炫耀等。,（五）生态系统的信息联系,1、反馈机制（feedbackmechanism）：生态系统自我调节通过反馈机制来实现反馈：当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。,（六）生态系统的自校稳态和生态平衡,2、正反馈（positivefeedback）和负反馈（negativefeedback）正、负反馈作用同时存在，在系统发展的不同阶段作用强度不同，大发展阶段系统调节以正反馈为主，系统生物量、体积、多样性、复杂性迅速增加，大发展过后，随即是一段减速增加阶段，负反馈逐渐起作用，系统的各个参数趋向于在一个恒定水平附波动。,3、生态平衡（ecologicalequilibrium）（1）生态平衡：是指一段时间内，生态系统的结构、过程和功能相对稳定的状态。（2）生态阈限：生态系统自我调节功能是有限度的，只有在某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。（3）生态平衡失调(生态失调)的主要因素：自然因素、人类干扰（4）生态失调表现：群落中生物种类减少；种的多样性降低；结构渐趋简化。当外界压力太大而持久的话，系统内各种结构的变化更加厉害，甚至使某个基本成分从系统中消失，最后整个结构崩溃。,1陆地生态系统1.1森林生态系统热带森林生态系统温带森林生态系统1.2草原生态系统1.3荒漠生态系统,（七）生态系统的主要类型,生物圈的生态系统包括陆地生态系统、水域生态系统以及人工生态系系统。,2水域生态系统2.1湖泊生态系统2.2河流生态系统2.3海洋生态系统海岸带生态系统（潮上带、潮间带、河口）岛屿生态系统浅海生态系统外海和大洋生态系统,3人工生态系统,3.1农田生态系统3.2城市生态系统,上述类型还可以划分为更小单位的生态系统，小的生态系统组成大的生态系统，简单的生态系统组成复杂的生态系统。地球上所有的生态系统合成生物圈。,二、生态系统的形成、进化与Gaia假说,（一）生命起源与生态系统的形成与进化（1）原始生命起源于一系列复杂的化学进化：原始地球没有水圈、土圈、大气圈，只有岩石。（2）由于地球内部放射性元素的裂变与衰变产生大量能量，促使大陆板块发生移动，加之宇宙陨石的撞击以及地球捕获月球后引起的潮汐摩擦力等等影响，导致强烈的火山活动，地球内部各种气体大量喷发，形成原始大气圈。主要气体包括CO2、CH4、H2S、NH3、H2、N2和H2O（水蒸气）等。水蒸气凝结后降落地面，在低洼地带形成海洋与湖泊，出现了水圈。,（3）在宇宙射线、太阳紫外线、雷电与高温的作用下，水圈与大气圈某些物质发生强烈化学反应，形成简单有机小分子，有机小分子汇集海洋，经过漫长岁月的复杂化学变化，产生氨基酸、核苷酸等有机分子，并最终演化成原始生命海洋厌氧微生物。（4）地球上最早的生命可能是在海水510米深处出现的原始厌氧微生物菌藻类，从化石判断出现在38亿年前。,（5）原始生命是通过发酵获得呼吸所需的能量。有机食物的贫乏可能成为选择性压力，促使产生能进行光合作用的原核自养生物，以及真核自养生物。（6）28亿年前，能进行光合作用的自养微生物出现，释放氧气，绿色植物的出现加速了大气层氧气的积累，为动物的诞生创造了条件。绿色植物的出现是地球发展史上的重要里程碑。使地球化学的面貌发生巨大的变化，原始大气层的成分也逐渐发生本质的变化。,（7）需氧呼吸出现后，因其效率高，为出现复杂的多细胞生物创造了必需条件。原始食物链也随之出现。（8）距今4.2亿年，大气中氧含量上升到现在水平的10%以上，在雷电和太阳紫外线的作用下，在距地表2025公里高空形成臭氧层。臭氧层吸收大量紫外线，为生物到达海面和登上陆地创造了条件，首先登陆的是裸蕨类植物。（9）植物的枯落物及残体经过分解与原始风化物相互作用，地球上有了最早的土壤，成为各种易于淋溶矿物养分的贮存库。土壤的形成与增厚加速了生物的进化，达到今日的繁荣。,关于生物与地球环境的问题，过去比较流行的观念是：生物是被动地适应地球环境的理化条件的。英国科学家Lovelock于20世纪60年代提出一个地球自我调节的理论Gaia假说：大气中活性气体的组成、地球表面的温度及地表沉积物的氧化还原电位和pH值等是受地球上所有生物总体（biota）的生长和代谢所主动调控的。,（二）Gaia假说地球自我调节理论,1、地球上适于生物生存的最初条件并不存在，而是通过生命活动与环境相互作用而发展和创造出来的。2、上述环境受到人为破坏或自然条件的各种干扰而发生相应变化时，地球上的生命总体就会通过改变其生长、活动和代谢来对这些变化做出相应的反应，缓和地球环境的这些变化。,3、Gaia是一个由地球生物圈、大气圈、海洋、土壤等各部分组成的反馈系统或控制系统，通过自我调节和控制而寻求达到一个适合于大多数生物生存的最佳物理化学环境条件。4、生物的生命活动造就了地球表层的复杂性和多样性，同时这种复杂性又决定了它的可自我调节、自我控制的功能。,5、Jlovelock于1965年在探讨火星是否有生命存在，对地球及其邻近的火星、金星大气气体构成进行比较，发现有生命的地球同火星、金星的大气气体构成有明显不同，火星和金星大气中二氧化碳占绝对的主导优势，而氧气、甲烷及氮气的含量很低。如果将地球上的所有生命排除，然后用物理化学的方法计算地球大气中各种气体达到平衡状态时的浓度，那么大气中各种气体的浓度与火星、金星非常相似（热力学平衡、无序）。,6、大约在35亿年前，地球上出现生命以后，太阳的辐射量增加了30左右，然而地球上的气候却变化很少。7、在地球历史中，陨星大冲撞至今已发现有30次，每一次冲撞能量大于1020J，相当于世界核武器贮存在一次核战争释放的总能量的一千倍以上。但是，生命与环境持续地存在下来，这也证明假说是合理的，有根据的。8、Gaia是一个控制论系统，说明生物与环境在生物圈规模上相互作用的稳态。,第二节环境与生态因子,一、生态因子（一）、生态因子的概念1、环境直接或间接影响某一特定生物体或生物群体生存的一切空间或事物的总和。2、生态因子指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、二氧化碳、氧气、土壤及其他相关生物等。,（二）生态因子的分类,1、气候因子温度、湿度、光照、降雨量、风及气压等。2、土壤因子土壤是在岩石风化后在生物参与下所形成的生命与非生命的复合体。其构造，包括有机及无机成分以及土壤生物等均影响植物的生长。3、地形因子4、生物因子包括生物之间的各种相互关系。5、人为因子,（三）生态因子作用的特性,1、综合性任何生态因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。2、非等价性对生物起作用的诸多因子中必有1-2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起许多生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化。3、不可替代性和互补性。4、限定性生物在生长发育的不同阶段往往需要不同生态因子或生态因子的不同强度。,二、生物与环境关系的基本原理,（一）生物对生态因子的耐受限度1、最小因子法则每一种植物都需要一定种类和一定数量的营养物质，若其中某一种营养物质的供应受到限制，则植物的生长就受此最小因子的影响而受到限制，称最小因子法则。2、耐受性法则Shelford在1913年提出此法则，认为生物的分布不仅受生态因子最低量的限制，同時也受最高量的限制，此种上下线的范围就是生物生存的耐受范围。,3、限制因子：生物生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种和少数因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，称限制因子。,4、广适性指广生态幅物种如广温性、广栖性等。5、狭适性：指狹生态幅物种如狭温性。,（二）大环境和小环境1、大环境指地区环境(具有不同气候和植被特点的地理区)、地球环境(包括大气圈、土壤圈及生物圈之全球环境)与宇宙环境(太阳风与宇宙射线等)。2、小环境对生物有着直接影响的邻接环境，如接近植物个体表面的大气、土壤或动物洞穴內的小气候等。3、生物群落带具有相似群落的一个体域生态系统类型。,（三）生物生态因子耐受度的调适1、驯化生物借助于驯化过程可以调整它们对某个生态因子的耐受范围。驯化亦可以解释为生物体內决定代谢速率的酵素系统适应性的改变。2、休眠3、昼夜节律和其他周期性的补偿变化。,三、生物种间的相互作用,（一）种间相互作用1、种间相互作用研究的內容(1)两个或多个物种在种群动态上的相互影响及相互动态。(2)两个或多个物种彼此在演化过程和方向上的相互作用与共同演化。2、种间相互作用包括竞争、捕食、抗生、互利共生等等。,（1）种间竞争定义两种或更多种生物共同利用同一资源而产生的竞争作用。（2）高斯法则或竞争排斥原理：生态地位相同的两个物种不可能在同地区內共存。如果生存在同一地区內，由于竞争激烈，只能容许其中一种生物占据。也就是说在一特殊生态区位內，只能容许一种生物占据。,3、竞争的类型(1)资源利用性竞争：(2)相互干涉性竞争：如果某种植物能分泌一些有害化学物质，阻止其它植物在其周围生长，称相克作用。,4、生态区位(地位)物种在生物群落或生态系统中的地位和角色，例如草食动物、肉食动物在生态系统中的营养关系各占不同的地位，起不同的作用。（1）比较多个物种的资源利用曲线，便能分析生态位重叠和分离的情形。（2）生态区位狭的物种，其种內竞争激烈，生态区位宽的物种，种间竞争激烈。（3）种间竞争激烈的物种会相互排斥而导致某一物种灭亡，或经过生态区位分化而得以共存。,（二）捕食作用1、一种生物攻击、损伤或杀死另一种生物并以其为食物称为捕食作用。捕食者(predation)猎物(prey)2、捕食者或猎物族群的数量动态。,（三）食草作用1、食草动物在演化过程中所产生的自我调节机制，会防止其食物来源(草源)的毀灭。2、植物在演化过程中会产生防卫机制，防止食草动物的啃食。,（四）寄生作用寄生物从较大宿主的组织中摄取营养物并造成宿主的危害称寄主。1.寄生物与宿主的相互适应；2.寄生物与宿主种群数量动态的相互作用；3.寄生物与宿主的共同演化。寄生物与宿主的共同演化，常常是使有害的影响减弱，共同演化的极致是达到互利的共生关系。,（五）偏利共生附生植物（兔丝子）。（六）互利共生1、裂唇鱼吃其他鱼类鰓及口腔的寄生物。2、显花植物及授粉动物。3、白蚁肠道中的鞭毛虫协助白蚁消化木质素。4、菌根菌、根瘤菌。5、地衣是藻类和真菌的互利共生。,第三节种群和群落,一、种群的概念1、种群定义：生活在同一地点的同种生物的一群个体下列属于种群的是：A.一个池塘中的全部鱼B.一片草地上的全部蒲公英C.一片农田中的全部东亚飞蝗D.两个池塘中的全部鲤鱼种群研究的核心：种群数量变化的规律,2、种群特征（1）种群密度：单位空间内某种群的个体数量。用单位体积内的数量或单位面积内的数量来表示。,相关生物引起种群密度改变,（2）影响种群密度的主要因素物种的个体大小：个体大的物种密度低。生存资源的供给能力：生存资源丰富的地方种群密度高。周期性变化：环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低外来干扰：如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降天敌数量的变化：如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多导致害虫减少偶然因素：如流行病、水灾、旱灾,（3）出生率和死亡率出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。出生率：种群中单位数量个体在单位时间内出生的新个体数。死亡率：种群中单位数量个体在单位时间内死亡的个体数。,（4）年龄组成：种群中各年龄期个体所占比例。年龄组成一般分三种类型：增长型：幼年个体很多，老年很少；种群密度越来越大。稳定型：各年龄期的个体数比例适中。在一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数；种群密度一定时间内保持相对稳定。衰退型：老年个体较多，幼年个体偏少。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密度越来越小。,（5）性别比例种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。,。,在蜂群中，雄蜂几百只，蜂王和几十万只工蜂，都是雌蜂。,3、种群的数量变化（1）种群增长曲线,A指数曲线（S型曲线）特点：每一项都大于前面所有各项的总和；开始增长很慢，当基数积累到一定程度后，总量就飞速地增长，这就是所谓的“起飞”。,B振荡返回曲线（阻尼曲线）,C突跃下降曲线,D爆发-灭绝曲线（J型曲线）,E逻辑增长曲线,（2）影响种群数量变化的因素决定因素：出生率和死亡率、迁入和迁出；其他因素：如食物、敌害、气候、传染病等，包括人为因素。,4、研究种群变化的意义,二、群落的概念1、群落的定义：生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。下列生物群体属于生物群落的是：A.一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物B.一个池塘中各种水生植物和动物C.一片草地是的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌D.一座山上的各种植物、动物、菌类等全部生物,只要有生物的地方就不会只有一种，多种多样的生物生活在一定空间就构成了生物群落。,2、群落结构：指群落中各种生物在空间上的配置状况，包括垂直结构和水平结构等。（1）垂直结构：在垂直方向上的明显的分层现象，即不同生物占据不同高度。例如：在森林生物群落中，高大的乔木总是处于群落最高层，它下面有灌木层、草本层、地被层，还有地下生物。动物则鹰、松鼠等处于顶层，麻雀、雉等处于中层，鼠和兔等在地面，蚯蚓、蝼蛄等在地下。,又比如，池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层、鲩鱼在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。,（2）水平结构：在水平方向上由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的高低等环境因素影响，不同生物分布于不同地段的现象。,第四节生物多样性一、生物多样性1、生物多样性概念的提出：1992年，在巴西里约日内卢召开的地球最高级会议上，通过了国际生物多样性公约，它标志着生物多样性保育已经成为全世界各国领导和公众普遍关心的重大问题。生物多样性(Biodiversity)定义：一般地说，它是指地球上生命的所有变异。换句话说，生物多样性包括数以百万计的动物、植物和微生物；也包括生物与其环境所形成的生态复合体，如物种的种群、生物群落和生态系统。,3、意义（1）生物进化研究的依据。当今地球上生活着的生物是长期进化的结果。生物进化历史证明，随着地球环境的变化，地球上不断有新物种产生，也不断有不适应的物种被淘汰。因此，生物多样性是不断变化着的。（2）人类赖以持续生存的基础。人类的食物主要来源于生物，自然生长的或人工种植或养殖的。人类穿的、用的，大多也直接或间接地依赖于生物。所谓化石燃料，煤和石油，也都是过去埋藏在地下的生物体演变而来的。因此，人类如果要在地球上持续生存下去，人类就必须认真地把生物多样性保育好。（3）生物多样性保护在当前已经成为政府、公众和科学界的热门话题。人类对生物多样性的价值和对生物多样性的损失及其威胁的再认识。,二、生物多样性价值1、直接使用价值：自然种群和生态系统作为生物资源而被利用已经有好多世纪了。它们给人类提供了食物、纤维、药物（如各种中药、维生素、鱼油等）和燃料、建材等的使用价值，这些是人们普遍认识的。2、间接使用价值：对环境和生命维持系统的调节功能（例如CO2和O2衡，水土保持、土壤形成、净化环境等）。3、伦理或道德价值：认为每种生物都有自己的生存权利。对伦理价值还是有争论的概念，所谓“深生态学家deepecologists就持有这种观点。哲学家把价值分为工具主义价值和内在价值两类，道德价值属于内在价值之一。,二、生物多样性的丧失近百年来，物种、种群（包括作物、家畜和家禽品种），以及自然生境的丧失过程都有明显加速。1、物种损失：据估计，自1600年以来，人类已经导致75%的物种灭绝。主要原因：（1）人类捕猎而灭亡的：如渡渡鸟、多毛的长毛象、塔斯曼尼亚狼和恐鸟都是由于的。（2）过度商业利用而处于灭绝边缘的：如在肯尼亚和乌干达，有85-89%的象是被偷猎掉的。（3）过度捕捞而濒危的：如许多鲸类物种。（4）偶然闯入捕捞网死亡而濒危的：如海豚和海鸟等非捕捞对象。（5）生镜破坏而损失的。,(2)生态系统或生境破坏或损失地球上许多生态系统的生物多样性及其生镜的损失，表现在面积剧烈地减少，被改变或被破坏。湿地是被人类开发最剧烈的系统之一。新西兰有90%的湿地从欧洲殖民以来已经损失。美国从1492年以来，几乎100%的自然草地已经损失。欧洲的温带森林已经大部分被破坏。利用人造卫星技术可以监测全球森林的损失，估计是170000km2/a(从1981到1990)。我国1998年长江洪水危害根源：长江上中游森林破坏造成的水土流失和下游湖泊、湿地的围垦和开发导致调节洪水能力的减弱，无疑是其中的两大重要原因，它们都与生态系统多样性功能的丧失有密切的关系。这个例子也说明，要深入了解生物多样性丧失的危害性，其关键是科学地理解生物多样性的各种生态系统功能及其变化机理。,第五节人口、环境与生物圈一、人口与环境1、我国人口现状和特点如下几点：（1）基数大。（2）增长速度快。（3）年龄构成轻。（4）分布不均衡（第一地理分布上不均匀；第二农村人口比例大；第三城市人口增长过快。（5）人口发展与国民经济的发展不相适应。,2、人口增长对环境的影响（1）人口增长对土地资源的影响（2）人口增长对水资源的影响（3）人口增长对能源的影响（4）人口增长对大气污染的影响D.L.Meadows“人口膨胀自然资源耗褐环境污染”的世界模型认为：人口激增必然导致三种危机同时发生：第一、土地利用过度，因而不能继续加以使用，结果导致粮食产量的下降。第二、自然资源因世界人口过多而发生严重枯褐，工业产品也随之下降。第三、环境污染严重，破坏惊人，从而使粮食急剧减产，人类大量死亡，人口增长停止。,3、人口动态与预测（常见人口预测的方法）（1）线性函数表达式:Pt=P0（1+Yt）其中，Pt：未来人口数；P0：基期人口数；Y：人口年平均增长率；t：预测年限（2）指数表达式：（3）二次函数表达式：（4）罗杰斯蒂表达式：（5）人口学方法表达公式为：Pt=P0+BD+IE或Pt=P0（1+r）t其中，Pt：预测期人口数；P0：基期人口数；B：0t时期内人口出生数；D：该时期死亡数；I：该时期迁入数；E：该时期迁出数；r：自然增长率；t：预测年限。,二、人类与生物圈1、生物圈的概念（1）生物圈定义：指地球上有生命的部分。即地球上所有的生物，包括人类及其生存环境的总体。这个概念也是不很明确，因为在生物圈外，还有围绕着一个不明确范围的一些休眠体形式的生命“副生物圈”区域。（2）生物圈范围：包括海平面以上9公里到海平面以下10公里的范围。,三、人类对生物圈的影响1、美国科学家小米勒总结的生态学三大定律：生态学第一定律：我们的任何行动都不是孤立的，对自然界的任何侵犯都具有无数的效应，其中许多是不可预料的。（多效应原理）生态学第二定律：每一事物无不与其它事物相互联系和相互交融。（相互联系原理）生态学第三定律：我们所生产的任何物质均不应对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。（勿干扰原理）,2、人类对生物圈的影响（1）森林在缩小原因：耕作活动；对薪柴的需求；工业、农业对木材的要求。（2）牧场在退化载畜量：一定面积牧场所能容纳（承载）牲畜的头数。超过了这个限度，就会导致草场的退化以至破坏。由于人口的压力，许多牧场已经超载。（3）猎捕与毒杀仅1963年就毒死9万只郊狼、300只美洲狮、2.1万只猞猁狲与美洲野猫以及7.3万只其它动物。此前5年内共投毒饵（肉类和谷物）230万磅，许多非目标动物也一并毒死，并且至少使14人中毒。（4）人与昆虫的战争施用农药的最大问题是害虫迅速产生抗药性。1945年以前，大约只有几十种昆虫对DDT出现以前的某些杀虫剂逐渐产生了抗药性。随着新的有机杀虫剂的使用，抗药性急剧发展，到1960年已发现137种昆虫具有抗药性。有时一种新的农药一经使用，仅仅两个月之内有些昆虫就获得了对这种农药的顽强抗性。,（5）意外的繁衍美国亚利桑那州体态优雅的凯白勃鹿长期以来与当的草原及其天敌美洲狮、狼和郊狼处于一种平衡状态，鹿群数量维持在4000头左右。1906年该地由森林保护区变成狩猎保护区。为了“保护”鹿群，开始执行一项捕杀其天敌的计划，到1915年已捕杀了600头美洲狮，1925年完全消灭了狼，并猎杀了3000只效狼。鹿群以每年20%的速度增殖，1918年达到10万头。结果，草原被啃吃殆尽，土壤日趋贫瘠，树叶被啃吃的高度越来越高，使当地的环境遭到严重破坏，最后鹿群被成批的饿死，到1932年减少至2万头左右，到40年代又下降至几千头的水平。中国于1958年曾发动过一场闻名于世的歼灭麻雀之战，原因是麻雀啄吃宝贵的粮食，它与老鼠、苍蝇、蚊子一起被称为“四害”。那是一场动员了几亿人的战役，取得了极其“辉煌”的战绩，一时麻雀濒于绝迹。意想不到的结果出现了：从那以后的几年内果树害虫数量猛增、水果减产。原来麻雀不仅吃粮食，也吃害虫，花费一些粮食以饲养害虫的天敌麻雀原是值得的。,（6）日益加速的物种灭绝据报道，地球上的物种有90%至99%已经灭绝了。自从大约200万年前人类出现以来，物种灭绝的速度逐渐加快。工业革命以后，随着人口的快速增长与技术力量的增强，物种灭绝速度进一步加快。据统计，1600年全世界有哺乳动物4226种，鸟类8684种，到1970年哺乳动物灭绝了36种，另有120种濒临灭绝；鸟类至少灭绝了94种，另有187种濒临灭绝。,3、国际人与生物圈计划概况（1）人与生物圈计划的研究内容不断增加的人类活动对热带、亚热带森林生态系统的影响；不同的土地利用和管理方法对温带和地中海森林景观的影响；人类活动和土地利用对放牧地、热带稀树摹和草场