环境管理_生态系统与人口及资源

环境保护与可持续发展 华东师范大学化学系主讲教师 王媛媛Tel 62233504E mail yywang 课程大纲 环境保护与可持续发展 第一章地球环境的基本特征 第二章生态系统 第一篇地球环境与生态系统 第三章人口与资源 环境保护与可持续发展 营养级 营养级 食物链某个环节上一切生物种的总和 第一节生态系统的基本概念 1 10定律 能量通过营养级在食物网中流动时 其转移效率是非常低的 下面营养级所储存的能量只有大约1 10能够被其上一营养级所利用 其余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作用上 以热量的形式释放到环境中 这在生态学上被称作1 10定律 环境保护与可持续发展 能量流动 生态系统 物质循环 信息传递 生态系统的功能 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 生态系统中的能量流动 非生物组分 生产者 消费者 分解者 能量 第一节生态系统的基本概念 光合作用 呼吸作用 环境保护与可持续发展 光合作用 第一节生态系统的基本概念 光合作用是植物固定太阳能的唯一有效途径 总反应式 环境保护与可持续发展 生态系统中的能量流动都是按照热力学第一定律和第二定律进行的 能量流动 根据热力学第一定律 能量可以从一种形式转化为另一种形式 在转化过程中 能量守恒 根据热力学第二定律 能量的流动总是从集中到分散 从能量高向能量低的方向传递 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 生命必须的元素约24种 物质循环 碳 氮 氧 氢 钙 硫 磷 钠 钾 氯 镁 铁 碘 铜 锰 锌 钴 铬 锡 钼 氟 硅 硒 钒 99 以上 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 物质循环 碳循环 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 物质循环 氮循环 大气氮进入生物有机体的主要途径 生物固氮 豆科植物 细菌 藻类等 工业固氮 合成氨 岩浆固氮 火山活动 大气固氮 闪电 宇宙线作用 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 物质循环 水循环 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 物质循环 硫循环 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 物质循环 磷循环 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 信息传递 物理信息 信息传递 化学信息 营养信息 行为信息 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 北极狐与北极兔 据科学家们观察 生活在北极地区的北极狐是以北极兔为食的 北极狐一胎可以怀单胎也可以怀双胎 而这取决于北极兔的多少 北极兔的数量多 怀双胎 北极兔的数量少 怀单胎 这对于维持生态系统的平衡是至关重要的 难道是北极兔告诉北极狐自己的数量吗 显然不可能 这只是生态系统中某些物理 化学等信息在起作用 信息传递 第一节生态系统的基本概念 环境保护与可持续发展 信息传递 第一节生态系统的基本概念 视频1 环境保护与可持续发展 生态平衡 在一定时期内 生态系统内生产者 消费者和分解者之间保持着一种动态的平衡 系统内的能量流动和物质循环在较长时期内保持稳定 这种平衡状态就叫生态平衡 渡渡鸟与大栌榄树 第二节生态平衡及破坏 环境保护与可持续发展 影响生态平衡的因素 1 自然因素 第二节生态平衡及破坏 环境保护与可持续发展 影响生态平衡的因素 2 人为因素 第二节生态平衡及破坏 环境保护与可持续发展 生态学三大定律 美国环境学家G T Miller 第二节生态平衡及破坏 环境保护与可持续发展 本章内容和重点 第一节世界人口发展情况 第二节中国人口发展情况 本章重点1 自然增长率的定义 2 世界人口发展情况 3 中国人口发展特点 第三节人口增长对资源的压力 第三章人口与资源 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 人口是生活在特定社会 特定地域 具有一定数量和质量 并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称 人口的定义 人口与人口过程 环境保护与可持续发展 人口与人口过程 人口过程是人口在时空上的发展和演变过程 人口的出生和死亡 人口数量的增加和减少 人口的迁入和迁出 人口数量在空间上发生分布和密度的改变 人口社会结构的改变 职业结构 民族结构 文化结构和行业结构等 人口过程反映了人口与社会 人口与环境的相互关系 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 人口与人口过程 出生率 死亡率 一年内 每一千人中新生儿的人数 一年内 每一千人中死亡的人数 反映人口过程的自然变动指标是人口出生率 死亡率和自然增长率 自然增长率 出生率 死亡率 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 人口与人口过程 指数增长 倍增期 在一段时期内 人口数量以固定的百分率增长 在固定增长率下 人口增长一倍所需的时间 反映人口过程 人口增长规律的指标还有指数增长 倍增期 Td 0 7 rTd 倍增期r 年增长率 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 一 发展趋势 世界人口发展的历史阶段 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 1 高出生率 高死亡率 低自然增长率阶段 2 高出生率 低死亡率 高自然增长率阶段 3 低出生率 低死亡率 低自然增长率阶段 人类诞生以来 工业革命以前世界人口总数很少 每200km2少于1人 平均每千年增长20 工业革命之后世界人口1600年达到5亿 1800年人口达10亿 第二次世界大战后人口爆炸 300年来人口增加了10倍 现代欧美发达国家出现人口零增长甚至是负增长的现象 第一节世界人口发展情况 一 世界人口发展历程 环境保护与可持续发展 世界人口分布图 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 环境保护与可持续发展 二 增长特点 1 随经济的发展而有所不同 近1000年来发达国家和发展中国家每年平均人口增长率 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 社会人口结构划分的标准 老年型人口结构 年轻型人口结构 成年型人口结构 少年儿童系数 40 30 40 30 年龄中值 30岁 7 老年人口系数 4 4 7 20岁 20 30岁 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 2 年龄结构两极分化 环境保护与可持续发展 2 年龄结构两极分化 发达国家面临着人口老化问题 而发展中国家年轻型人口偏多 有生育能力的人多 这就决定了发展中国家今后的人口还要持续增长 从世界范围来看 人口正在老化 年龄中值 年龄中值就是年龄平均值 从1950年的22 9岁增加到1985年的23 3岁 预计到2050年将超过30岁 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 环境保护与可持续发展 3 健康状况有所不同 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 环境保护与可持续发展 3 健康状况有所不同 饥饿的苏丹 凯文 卡特 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 环境保护与可持续发展 4 城市人口急剧膨胀 近些年来 世界城市人口增长达到惊人的程度 据统计 1950 1980年 世界城市人口由6 98亿增加到18 7亿 从占总人口的28 1 增加到42 2 特别是发达国家的城市人口增加得更快 1950年 美国城市人口占总人口的64 到1980年上升到82 7 同时 英国由77 9 上升到88 3 法国由55 4 上升到78 3 日本由35 8 上升到63 3 中国由11 0 上升到29 37 由此可见 随着社会的发展 城市人口所占的比重逐年增大 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 环境保护与可持续发展 4 城市人口急剧膨胀 第一节世界人口发展情况 二 增长特点 环境保护与可持续发展 三 世界人口预测 按目前的年龄结构和增长率 联合国人口司预测2050年世界人口为82亿 也可能达到91 8亿 联合国的同期预测指出 世界人口零增长的时间为100年后的2110年 那时世界人口可能徘徊在105 8亿上下 欧美发达国家在2062年以前进入人口静止状态 亚非拉等发展中国家最快也需在21世纪末才会实现人口零增长 并且它们的人口总数占世界的85 9 另据联合国及世界银行的预测 到21世纪末至22世纪初世界人口才能达到稳定值 其低值为72亿 高值为149亿 第一节世界人口发展情况 环境保护与可持续发展 中国人口在很早以前就居世界各国之首 在1760年为2亿 140年后 即1900年 为4亿 相隔54年后的1954年为6亿 再相隔15年后的1969年为8亿 1981年已达到10亿 1990年7月我国大陆人口达11 34亿 1995年底我国人口达12 1亿 2000年第5次人口普查表明中国大陆人口达到12 9亿人 2009年人口达到13 2亿 若搞好计划生育工作 到下世纪中叶达15 16亿 这时中国才可渡过人口的高峰期 实现人口零增长 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 中国人口发展特点 1 人口增长速度快 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 2 分布不均衡 著名的地理学家胡焕庸先生在1935年第一次明确指出中国人口颁布的特点 提出 黑河 腾冲线 1990年第四次人口普查时 该线东南一侧包括台湾省在内总面积411 7平方公里 只占全国42 9 人口总数却达到10 94亿人 占当时全国总人数的94 3 而西北一侧面积占57 1 人口仅0 66亿人 占全国5 7 东南半壁的平均人口密度为265 7人 平方公里 西北半壁仅为11 6人 平方公里 相差22倍 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 3 农村人口比重大 城市化速度加快 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 4 人口老龄化 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 5 男女性别比偏高 人口男女性别比 以女性100人为基数计算的男性与女性的比例 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 6 人口素质亟待提高 随着社会经济的发展 人民物质文化生活水平的不断提高 中国人口的身体素质和科学文化素质都有了明显提高 人均寿命从1949年解放时候的35岁提高到现在的70岁左右 人口死亡率由1949年的20 降至现在的7 左右 目前人均受教育年限达到8 5年 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 在沙漠化地区小孩儿不上学 不接受教育可以 但不会赶水车不行 所以小孩子从小就要学会赶水车 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 宁夏回族自治区有很多少年儿童辍学到内蒙古草原上去搂发菜 中国人口发展特点 第二节中国人口发展状况 环境保护与可持续发展 人口增长和自然资源的关系 第三节人口增长对资源的压力 环境保护与可持续发展 环境对人口的承载能力 一 地球的人口环境容量 地球环境对人口的承载能力 或称为人口环境容量 是指一定的生态环境条件下地球对人口的最大抚养能力或负荷能力 从生态学的角度分析 地球能养活多少人呢 地球植物的总产量 按能量计算每年为2 77 1021焦耳 人类维持正常生存每天需能量107焦耳 则每年需3 68 109焦耳 按此数值计算 地球上植物总产量可养活7534亿人 但由于以下两方面原因 第一 以植物为食的 不仅仅是人类 其他各种动物也都直接或间接地以植物为食 第二 有许多植物和动物是不能供人类食用的 因此 据估计人类只能获得植物总产量的l 即只能养活75亿人 第三节人口增长对资源的压力 环境保护与可持续发展