《农业生态学》第9章-农业资源及其环境保护课件

1、 农业资源是人类从事农业生产所需的全部物质基础，农业生产的过程实质是把农业资源的潜在生产力转变为现实生产力的过程，不同地域内农业资源的质、量、时空组合特点决定了农业生产的基本特点与发展方式，因此，因地制宜，根据区域农业资源的优势，合理开发和利用资源，保护生态环境是农业生态学的重要内容。第九章 农业资源利用及其 环境保护第1页，共80页。第一节 农业资源的分类与特性第二节 我国农业资源状况与合理利用第三节 全球生态环境问题与农业节能减排第四节 我国的资源环境问题及保护第五节 生态系统恢复与重建第九章 农业资源利用及其 环境保护第2页，共80页。第一节 农业资源的分类与特性一、农业资源的分类二、农

2、业资源的特性及合理利用第3页，共80页。一、农业资源的分类资源（resource）： 是在一定的时空分布和一定的经济条件和技术水平下由人类发现的、可被人们利用的、有价值的东西。 包括：有形的物质； 无形的资金和技术、信息和智慧等。 特点： 必须是有用的、有价值的。 资源的概念是动态的。农业资源（agriculture resource）： 是一种特质的资源，是被人类利用，直接参与或影响农业生产的各种物质、能量、资金和信息。第4页，共80页。（一）、农业资源按其来源分类自然资源（nature resource）： 是自然界可被利用于农业生产的物质和能量，是自然界可被利用于农业生产的物质和能量，以

3、保证农业生产活动正常进行所需的自然条件总和。包括：气候资源、水资源、土地资源和生物资源等。社会资源（social resource）： 是农业生产过程中所需的来自人类社会的物质、 是农业生产过程中所需的来自人类社会的物质、 技术投入。 包括：农业人力资源、农业资金、农业物质技术资源 包括：农业人力资源、农业资金、 和农业信息资源等。 第5页，共80页。（二）、农业资源按其可更新性分类可更新资源（renewable resource）： 是自我更新周期短，可年复一年，循环利用的一类资源。 主要针对自然资源。包括：太阳辐射、水力、 主要针对自然资源。包括：太阳辐射、水力、热量及各种生 物资源等。

4、物资源等。 资源的可更新性不是必然的。 不可更新资源（non-renewable resource）： 指不能连续不断或周期性的产生、补充和更新或者其 更新周期对人类经济活动来说太长的一类资源。如：煤、石油、矿石，深层地下水等。 第6页，共80页。（三）、农业资源按其可存留性分类可存留性资源： 是如果不予以利用的话并不消逝，可以长时间存留下来，如大部分消耗性资源石油、煤、化工产品、农机具等。 不可存留性资源： 指不及时利用则立即流失且不能留存下来供以后使用的资源。如：太阳辐射、热量、风能、潮汐等恒定性资源虽然能年复一年的自然更新，但却不能存留。半存留性资源: 兼有存留和流失两种性质。第7页，共

5、80页。二、 农业资源的特性及合理利用农业资源的整体性及综合利用农业资源的相对有限性及经济利用农业资源的可更新性及合理利用农业资源的不可更新性及有效利用农业资源的变动性及科学利用农业资源的区域性及因地制宜利用第8页，共80页。（一）、农业资源的整体性及综合利用整体性：资源各要素之间是相互联系，相互制约的， 资源各要素之间是相互联系，相互制约的， 一种要素的变化必将会引起其他要素的相应 变化，甚至会导致系统发生演替、 变化，甚至会导致系统发生演替，表现为明显的整体效应。水资源就是由降水、河川径流、 如：水资源就是由降水、河川径流、湖泊和 地下水 组成的水体。 组成的水体。 综合利用原则：合理利用

6、资源必须具备全局观点。 合理利用资源必须具备全局观点。 黄土高原水土流失的综合治理。 如：黄土高原水土流失的综合治理。 第9页，共80页。（二）、农业资源的相对有限性及经济利用1、在一定时期内是有限的； 对不可更新资源， 如：太阳辐射、降水量等；对不可更新资源，如：煤、石 矿藏等，其储存总量是有限的，越用越少， 油、矿藏等，其储存总量是有限的，越用越少，资源枯竭是这类资源最终要遇到的问题，应减缓使用速度， 这类资源最终要遇到的问题，应减缓使用速度，以求在资源 枯竭前，找到替代能源。 2、在一定社会经济技术条件下是有限的； 如：保护地栽培可改变资源条件，使作物产量大幅度 提高。 3、可更新性资源

7、是以一定的科技水平和生态条件为前提的，也并非取之不尽； 如：土地资源、生物资源等，合理利用，才可永续 利 用。 4、农业资源的负荷是有限的。 如：草场一旦超载，其调控机制就会失灵，贫困地区“越穷越生，越生越穷”就是明证。应珍惜有限的资源，节约资源， 经济合理高效 的利用资源，采取有效措施保护资源。 第10页，共80页。（三）、农业资源的可更新性及合理利用资源的可更新性并不是绝对的， 只有在合理利 用的前提下， 才能保持其可更新性做到永续利用，否则会造成资源的丧失。 太阳能、风能、地热能、水力等与地球起源有关， 人类对其再生过程影响不大； 森林、草原、鱼群、野生动物、土壤等自然资源更 新过程和生

8、物学过程很易受到人类活动的影响。第11页，共80页。（四）、社会资源的不可更新性及有效利用不可更新性：投入农业的生产资源等物化的社会资源，随施用逐步消耗，不能循环往复长期施用，属于不可更新资源。有效利用：这些资源具有可储藏性能，是现代农业得以平衡或扩大再生产的物质基础。这些不可更新的社会资源均直接或间接地来源于地质矿藏，他们的蓄积量岁采掘利用逐步减少，为长远之计，需开源、节流、加以有效利用。第12页，共80页。（五）、农业资源的变动性及科学利用变动性：农业资源是一个庞杂的动态系统， 随时间推移 不断发生质、量的变化， 进而形成不同历史阶 段所特有的资源组合。 如：气候资源的季节性变化，生物资源

9、的死亡、繁 殖等。 人类的活动也会对资源产生很大的影响。如：战争、 污染物的排放、三峡工程等。 科学利用：应根据资源的变化规律，科学开发利用资源， 注重保护资源。第13页，共80页。（六）、农业资源的区域性及因地制宜利用区域性：各地区的纬度、经度不同， 造成资源的地带性特。主要反映水分 热量条件组合的差异 。 同一地带范围，又因地势、地形、 海拔高度等造 成资源的重新分配组合。 因地制宜：资源的区域性特点十分复杂。 应根据各地区各种资源的性质、数量、 质量和组合特点的不同，因地制宜， 合理调整农业生态系 统的结构，贯彻宜农则农、宜林则林、宜水则水、 宜旱则旱的原则，才能更好的发挥地区资源优势，

10、 使农业生产不断发展。 第14页，共80页。第二节 我国农业资源状况与合理利用一、我国农业自然资源状况二、我国农业的主要社会资源状况第15页，共80页。一、我国农业自然资源状况（一）土地资源 耕地面积少，人口众多，人地矛盾突出。 土地面积绝对量较大，960万km 2 ，列世界第三； 耕地所占比例较小，山地、丘陵、高原面积占到69%， 现有耕地1.3亿公顷。 人均占有量更少，人均耕地不足0.1公顷。单位：公顷 中国世界所占比例人均土地资源0.782.341/3人均林地0.190.911/5人均草地0.220.691/3人均耕地0.090.32约1/3第16页，共80页。 我国大部分地区属于北半球

11、中纬度地带，具有明显的大陆性和季风性气候特点，主要表现在气温和降 雨两个方面，冬季盛行西北风，寒冷干燥，夏季盛 行东南风或西南风，温暖潮湿。太阳辐射： 年太阳辐射能在 85240 kcal/cm 2 .a之间。 从东到西逐渐增大。其中西部多于东部，高原多于 平原。温度： 冬季南北温度相差很大，夏季多数地区普遍 高温，年、日气温变幅由南向北、由东到西逐渐增大。（二）气候资源第17页，共80页。降雨： 降雨自东南向西北逐渐减少，而蒸发量则是递 增的，全国大部分地区降水集中于夏季，占全年的 比例由南向北逐渐增加。 总的来讲，我国农业气象资源： 有利条件：气候类型多样，雨热同季，大部分地区 光热充足。

12、 不利条件：主要资源，特别是降水资源的时空分布 不均， 造成灾害频繁。第18页，共80页。水资源包括：降水、河川径流、湖泊水资源和地下水资源，水是人类生存的基本条件，也是生命的基础，没有水就没有生命。我国的水资源状况具有以下特点： 1、水资源总量丰富，人均地均拥有量少； 总量是28124亿m 3 ，其中河川径流占94%，居世界第六； 约占全球总量的5.8%，但人均径流2260m 3 ，不足世界平均水平的1/4。我国是以占6.4%的耕地和6% 的淡水资源养活世界22%的人口。 （三）水资源第19页，共80页。2、水资源时空分布不均； 南北方地区分布不均，是北方地区特别是 西北地区资源性缺水的根本

13、原因。 同一地区年际间、年内分布不均，是半干 旱、半湿润地区甚至南方一些地区季节性缺 水的原因。3、水资源供求矛盾将进一步加剧； 人口增长，生活水平提高，城市化的发展，工 业规模扩大，使得用水量逐年上升。由于经济与城市发展速度很快，而基础设施相对落后，许多城市用水严重不足，全国300多个市中 114个市缺水严重，且集中于北方，造成工业生产的 巨大损失，许多城市迫于需水压力不断加大地下水 的开采，已引起一系列的生态环境问题。第20页，共80页。4、用水浪费现象普遍，用水效益亟待提高。 一方面是供水不足，另一方面用水浪费严重： 全国农用水平均有效利用系数只有0.4-0.5，农用水占社 会的80%以

14、上，农业节约用水潜力很大。 ，城市和工业用水浪费严重，城市水重复利用率在30- 50%（发达国家在75%以上），全国污水经处理排放的 仅10-15%，污水排放量为385亿 t/a。 5、局部地区水环境恶化 一些大江大河如：辽河、海河、淮河、太湖、滇 池、洪泽湖等水体均受到严重的污染，另有90%以上城市水环境恶化，全国136条流经城市的河流因 严重污染而无法饮用。 第21页，共80页。1、生物多样性（biodiversity） 是生物与环境形成的生态复合体以及与此 相关的各种生态过程的总和。 包括三个层次和水平： 遗传多样性 种内不同群体之间或同一群体内不同 个体之间的遗传变异。 物种多样性 生

15、物群落中物种的丰富性和异质性等。 系统多样性 生态圈内无机环境、生物群落和生 态过程的多样化以及生态系统内生境 的 差异，生态过程的多样变化。 （四）生物资源第22页，共80页。我国的物种多样性 生物资源丰富：我国自然类型复杂多样，加之第四纪冰期的冰川作用远没有欧洲同纬度地区那么强烈 广泛，因此生物所受影响较小，古生物群落一 直演变延伸至今。形成我国动植物资源十分丰 富，特有种属繁多，分布错综复杂，是世界上 物种最多的国家之一。生物多样性的现状：由于自然和人为因素的作用，各类生 态系统均受到不同程度的破坏，受威胁 的物种达15-20%，其中涉及野生动物156 种，近50年来，200种植物灭绝，

16、高等植物受威胁的达4000-5000种，约有十余种动物灭绝。 第23页，共80页。我国的森林资源： 森林覆盖率低，且集中于东北、西南部地区。 现有森林1.28亿公顷，森林覆盖率仅为13.4%。森林主要集中在东北地区和西南地区，广大西北、华北地区少林甚至无林。滥砍滥伐之风愈演愈烈，自然灾害频频出现。第24页，共80页。我国的草场资源： 草地面积大，但质量差，褪化严重。 现有草原面积3.19亿公顷，草地面积4亿公顷， 占国土面积的40%， 草原主要集中在内蒙和西北地区，南方还有0.45 亿公顷的草山草坡可供开发。 但草场质量差，90%以上的草地已经或正在褪化， 褪化速度越每年0.5%。气候干旱、土

17、壤贫瘠、 过垦过牧是引起草场褪化的主要因素，其中人为 因素占90%以上。 第25页，共80页。我国的水产资源： 我国幅员辽阔，内陆江河湖泊纵横密布，国境东南又有黄，渤，东，南四大海区，到处有水产动植物繁殖生长，资源极为丰富，具备发展水产事业的优越自然条件。 第26页，共80页。我国地质条件复杂，矿产资源丰富， 矿种齐全。约90%以上的能源、80%以上的工业原材料和70%以上的生产生活用水都来源于矿产资源。毫无疑问，它是经济、社会赖以发展的基石，支持着人类生产生活稳步向前。已发现的矿产资源有172种，其中有一定探明储量的158种。矿产资源本身十分复杂，不但矿种多，而且往往一个矿种又可分为若干亚矿

18、种，如煤就可分为多达十数种。（五）矿产资源第27页，共80页。二、我国农业的主要社会资源状况（一）人口众多，农业人口比重大，劳动力剩余状况严重，文化素质低。（二）农业市场化较差或农业市场发育不健全 （三）农业资金投入不足 （四）农业现代装备水平中等 （五）农业能源供应不足 第28页，共80页。第三节 全球生态环境问题与 农业节能减排一、全球生态环境问题二、气候变化应对与农业节能减排第29页，共80页。一、全球生态环境问题 生态环境问题是指由于生态平衡遭到破坏，导致生态系统的结构和功能严重失调，从而威胁到人类的生存和发展的现象。 （一）全球气候变化 全球气候变化（Climate change）是

19、指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。第30页，共80页。（一）全球气候变化针对气候变化的国际响应是随着联合国气候变化框架条约（UNFCCC）的发展而逐渐成型的。1992年UNFCCC阐明了其行动框架，力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平，从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”。全球气候变化为人类及生态系统带来的灾难：极端天气、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生态系统改变、旱涝灾害增加、致命热浪等等。现在，

20、不再是科学家在预言着这些改变，从北极到赤道，人类已开始在全球气候变化的影响下挣扎着求生存。 但这一切只不过是气候变化的影响之序幕，我们正在经历危险的气候变化，升温的车轮越转越快。 第31页，共80页。按现在的一些发展趋势，科学家预测有可能出现的影响和危害有： 1海平面上升：全球沿海地区可能会遭受淹没或海水人侵，海滩和海岸遭受侵蚀，土地恶化，海水倒灌和洪水加剧，港口受损，并影响沿海养殖业，破坏供排水系统。 2影响农业和自然生态系统：温度升高将延长生长期，减少霜冻，CO2的肥料效应会增强光合作用，对农业产生有利影响；但土壤蒸发量上升，洪涝灾害增多和海水侵蚀等也将造成农业减产。对草原畜牧业和渔业的影

21、响总体上是不利的。海平面上升最严重的影响是增加了风暴潮和台风发生的频率和强度，海水入侵和沿海侵蚀也将引起经济和社会的巨大损失。 第32页，共80页。3加剧洪涝、干旱及其他气象灾害：-过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温，造成大规模的灾害损失。 4影响人类健康：可能加大疾病危险和死亡率，增加传染病。在高纬度地区，这些疾病传播的危险性可能会更大。 5气候变化及其对我国的影响：总体上冬季将强于夏季；在北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量将会增加，长江、黄河等流域的洪水爆发频率会更高；东南沿海地区台风和暴雨也将更为频繁；春季和初夏许多地区干旱加剧，干热风频繁，土壤蒸发量上升。6. 其他：全球气候系统

22、非常复杂，影响气候变化因素非常多，涉及太阳辐射、大气构成、海洋、陆地和人类活动等诸多方面。第33页，共80页。（二）臭氧层耗损地球大气平流层中的臭氧层，能吸收太阳的紫外线，以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害，并将能量贮存在上层大气，起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层，如果进入一些破坏臭氧的气体，它们就会和臭氧发生化学作用，臭氧层就会遭到破坏。 臭氧层被破坏，将使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很大的危害。紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸，造成细胞死亡；使人类皮肤癌发病率增高；伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长，

23、并穿透10米深的水层，杀死浮游生物和微生物，从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源，影响生态平衡和水体的自净能力。 第34页，共80页。（三）环境污染严重环境是人类生存和活动的场所。人类为满足生活和生产活动的需求，一方面向环境索取自然资源和能源，一方面又将生活和生产过程中产生的废物排泄到环境中去。因此，环境既要向人类提供足够的生存空间、物质资源和能源，又要接收、容纳并消化人类活动产生的各种排泄物。伴随着地球上人口数量的不断膨胀和人类活动能力的不断增强，当人类向环境索取的物质和能量超过了环境所能提供的能力、排放到环境中的废物超越了环境所能承载的范围时，环境质量就会下降，人类和其他生物的正常生存和

24、发展就会受到损害。这时，我们就说发生了环境污染。 第35页，共80页。环境污染的类型形形色色按照环境要素分：大气污染、水体污染和土壤污染；按污染物的性质分：生物污染、物理污染和化学污染；按污染物的形态分：废气污染、废水污染 、固体废弃物污染、噪音污染、辐射污染、光污染等；按污染产生的原因分：生活污染源、工业污染源、农业污染源、交通污染源污染等；按影响的范围来分：全球性污染、区域性污染和局部污染。 第36页，共80页。 环境问题威胁人类健康环境问题多种多样，归纳起来有两大类： 一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题，也叫第一环境问题。如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等。一类是人类

25、活动引起的次生环境问题，也叫第二类环境问题和“公害”。次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。如乱砍滥伐引起的森林植被的破坏、过度放牧引起的草原退化、大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化、工业生产造成大气、水环境恶化等。 第37页，共80页。（四）生物多样性减少生物多样性（biodiversity）是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。生物多样性正遭受着前所未有的破坏，目前世界上每小时就有一个物种消失。这是地球资源的重大损失，因为物种一旦消失，就永不再生。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源，还会通过食物链引起其他物种的消失。在中国，由于人口增长和经济发展

26、的压力，对生物资源的不合理利用和破坏，生物多样性所遭受的损失也非常严重，大约已有200个物种已经灭绝；估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态，这些约占中国高等植物总数的20%；大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态，约占中国脊椎动物总数的7.7%左右。因此，保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件，同样是摆在我们面前的重要任务。 第38页，共80页。研究表明大白鲨已濒临灭绝 全球仅存3500只 灰犀鸟的数量在它的栖息地文莱，印度尼西亚，马来西亚，缅甸和泰国的森林里急剧减少。 第39页，共80页。二、气候变化应对与农业节能减排近年来，干旱、暴雨、低温冰雪等极端气候频发，给农业生产

27、带来了很大损失。应对气候变化已经成为国际性的问题。 应对气候变化，我们需要掌握现有粮食作物对气候变化的承受能力，如果无法适应这种气候变化，将来到底有哪些新品种、新作物能够适应？这需要加强基因培育和产品研发。 第40页，共80页。（一）、温室气体排放的农业源目前，温室气体正以前所未有的惊人速度使全球迅速变暖，而地表通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，是降低温室效应的一个重要的办法。 土壤固存的碳可以抵消掉温室气体总排放量的1/4。有机农业可优化再生资源的以及农业生态系统中养分和能流，同时避免耕地或干泥炭地中氧化亚氮和沼气的排放。要增加固碳能力要求土壤保持植被的覆盖。有机农业通过间作和淡季耕种豆科植

28、物，利用其固氮作用来促进土壤肥力。 第41页，共80页。（二）、农业节能减排途径使用轮作、免耕等耕作方式和技术。 免耕和少耕可以分别平均增加土壤有机碳 134.81和208.74g/（m2yr），使每公顷耕地每年 减少300 kg CO2的排放量。 若采取免耕和少耕的耕作技术，园区1230亩 的耕地每年可以减排二氧化碳24.6t。化肥农药减量施用。减少直接与间接的化石能源消耗，或寻求化肥替代，提高利用率 施用有机肥的情况下，土壤有机质均会增加， 平均增加幅度为8.52-59.78 g/（m2yr）。农作物秸秆还田。类似于施用有机肥，可以增加土壤 的有机质含量，平均增加幅度45.24 g/（m2

29、yr）。 第42页，共80页。植树造林：增加地表绿色植物的覆盖度和生产力增加森林碳汇 通过植树造林，加强森林管护，提高生态系统的生产力来固定CO2，将大量的碳封存在森林生态系统当中。只要适合绿色植被生长的地方，均可通过此途径来增加碳汇。 我国单位面积森林吸收固定CO2的能力为每公顷150.47 t。 若以园区生态林地100亩计，每年可减排CO2 225.7 t。农业废弃物资源化利用：构建农业循环产业链 农业废弃物资源化利用可实现生物质能的多级利用和营养元素的循环利用，又 能把多余的碳素固定在农业生态系统中， 提高农业生态系统的碳汇能力。 一个8-10 m3的农村户用沼气池， 一年可相应减排CO

30、2 1.5 t。第43页，共80页。第四节 我国资源环境问题与保护一、中国资源与环境的主要问题二、农业环境污染及保护三、外来生物入侵及其防治第44页，共80页。一、中国资源与环境的主要问题（一）、耕地、水与森林资源问题突出。 1、耕地锐减。2、水资源紧缺。3、森林“赤字”。（二）、部分地区环境问题严峻、自然灾害加重。 1、荒漠扩大。 2、水土流失。3、大气污染。 4、垃圾围城。5、近海赤潮。 6、灾难频繁。第45页，共80页。二、农业环境污染及保护农业环境是指为农业生物提供生长和繁殖所必须的气候、土壤、水、地形、生物要素及人为因子。每种环境要素在不同时间、空间都有质量问题。当前中国农业环境质量

31、的突出问题是环境污染和生态破坏。 农业环境污染主要表现在： （一）、水体污染 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用。第46页，共80页。从污染成因上划分，可以分为自然污染和人为污染。从污染源划分，可分为点污染源和面污染源。从污染的性质划分，可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。 1、 水体污染源 环境污染物的来源称为污染源。点污染是指污染物质从集中的地点（如工业废水及生活污水的排放口门）排入水体。它的特点是排污经常，其变化规律服从工业生产废水和城市生活污水的排放规

32、律，它的量可以直接测定或者定量化，其影响可以直接评价。而面污染则是指污染物质来源于集水面积的地面上（或地下），如农田施用化肥和农药，灌排后常含有农药和化肥的成分，城市、矿山在雨季，雨水冲刷地面污物形成的地面径流等。面源污染的排放是以扩散方式进行的，时断时续，并与气象因素有联系。 第47页，共80页。2、 主要的水环境污染物 造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质（或能量）都可叫做水体污染物。 水体污染物主要有以下几类： 耗氧污染物 主要来自食品工业、造纸工业、化纤工业排放的废水及生活污水，如碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素、纤维素等。当水中微生物分解这些有机物时，要消耗水

33、中的溶解氧，使水中缺氧，并产生硫化氢、氨等气体，使水质恶化。 重金属离子 主要来自农药、医药、仪表及各类有色金属矿山的废水，如汞、镉、铬、铅、砷等各种重金属离子毒物，它在水中比较稳定，是污染水体的剧毒物质。 第48页，共80页。石油类 石油进入水体，挥发一部分外，在水面形成油膜（低分子烃类可溶于水），由于风浪作用，又可生成乳化油（其油滴平均直径约0.525 微米）。油能粘住鱼卵和鱼，降低孵化率并使鱼畸形、死亡。 酸碱类 酸碱污染不仅可腐蚀船舶和水上构筑物，改变水生生物的生活条件，还可大大增加水的硬度（生成无机盐类），影响水的用途，增加工业用水处理费用等。酚类 属于可被天然分解的有机物。其分解速

34、度取决于其结构（单元酚分解较二元酚、三元酚易）、初始浓度、微生物条件、温度、曝气条件等因素，酚类生物分解最适宜的水温是1525。氰化物 天然水体对氰化物有较强的自净作用。中国各地有氰电镀废水含氰经常为3035 mg/l；某些焦化厂粗苯和纯苯分离水含氰196 mg/l ；化肥厂煤气洗气水含氰180 mg/l 。 第49页，共80页。3、 水体污染对农作物的危害 在淡水资源不能满足农业生产需要的情 况下，有些地方将经过处理的工业废水作为 农业灌溉水的补充水源加以利用， 但有时因 灌溉不合理，所利用废水未经处理， 有害物质含量高。水体污染的主要危害： 降低产量 影响品质第50页，共80页。4、 水体

35、污染的防治途径1） 防止地表水污染的主要措施为 ： 农灌水要符合有关规定； 禁止向水体排放油、酸、碱液废液； 禁止将含有重金属、氰化物等的可溶性剧毒废 渣向水体排放； 禁止向水体倾倒工业垃圾、生活垃圾； 禁止向水体排放带有放射性的废弃物和废水； 不得向水体排放足以引起热污染的废水。 2）防止地下水污染的主要措施为： 禁止利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放含毒 废水和带菌废弃物； 不得用无防渗措施的沟渠输送含毒废水； 开采地下水时，应防止被污染的潜水渗入； 兴建地下工程设施，防止地下水被污染； 人工回灌地下水时，不得恶化地下水质。第51页，共80页。（二）、大气污染及防治 大气污染（atmosphe

36、ric pollution）大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混和物。随着现代工业和交通运输的发展，向大气中持续排放的物质数量越来越多，种类越来越复杂，引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候，我们就说大气受了污染。 1、大气污染源 （1）工业：工业是大气污染的一个重要来源。 （2）生活炉灶与采暖锅炉：煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、SO2、CO2、CO等有害物质污染大气。 （3）交通运输：烧煤或石油产生废气也是重要的污染物。第52页，共80页。2、主要污染物 几种大气污染物对人体的危害 第53页，共

37、80页。3、大气污染的危害 大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。 当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落； 当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。 第54页，共80页。4、大气污染的防治 （1）合理布局工业，控制污染源：这是解决大气污染的重要措施。 （2）区域采暖和集中供热：代替千家万户的炉灶，是消除煤烟的一项重要措施。 （3）减少交通废气的污染：关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量，充分燃烧，从而减少有

38、害废气。（4）改变燃料构成：实行自煤向燃气的转换，开辟其他新能源，如太阳能、氢燃料、地热等，可以大大减轻烟尘的污染。（5）农业措施：如绿化造林，茂密的林丛能降低风速，使空气中携带的大粒灰尘下降。植物除美化环境外，还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘，吸收大气中的有害气体等功能。 第55页，共80页。（三）、土壤污染及防治 土壤是环境中各种污染物的载体，即土壤的有机质对土壤中有机、无机污染物吸附、螯合，又通过物理、化学、生物机制对污染物进行代谢自净。但这种自净能力是有限的，但是，对相当一部分种类的污染物如重金属、固体废弃物等其毒害很难被土壤自净能力所消除，因而在土壤中不断地被积累最后造成土壤污染

39、。1、土壤污染的主要类型 水型污染。主要是工业废水和生活污水污染土壤。水型污染多是因污水灌田造成的,通过灌田使有害物质污染土壤,有的农作物大量富集某些有害物质,致使人食用后引起中毒。气型污染。大气中的污染物经降雨和沉降污染土壤。主要污染物有铅、铜、砷和氟等。污染常呈现以污染源为中心的椭圆形或带状分布。 第56页，共80页。 固体废弃物污染。如垃圾、粪便、工业废渣、化肥、农药等污染土壤。其特点是污染范围比较局限或固定，并可通过风吹和雨淋冲刷污染较大范围的土壤和水体。土壤被某些重金属和农药污染后，有的被土壤吸附，有的变成难溶解的盐类,能较长期地残留在土壤中。如滴滴涕在土壤中分解95%需要10a时间

40、，氯丹需要4a时间。土壤一旦被污染,要消除其危害十分困难。 农业型污染。现代农业大量使用农药、化肥，如使用不当就造成土壤的残留污染，进而影响农产品的产量和品质。第57页，共80页。2、土壤污染物（1）无机污染物，如重金属、酸、碱、盐；（2）有机磷农药，如杀虫剂、杀菌剂、除草剂（3）有机废弃物，如油、酚等有机物；（4）化学肥料，如NP非等，污泥、矿渣、粉煤灰等；（5）放射性物质及寄生虫、病原菌和病菌等。第58页，共80页。3、土壤污染物对农业的危害（1）重金属对生物的危害 生态环境中的Hg、Pb等重金属，同样可以通过生物富集作用在生物体内大量浓缩，从而产生严重的危害 。有许多地方粮食、蔬菜、水果

41、等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。（2）有机污染物的危害 未经处理的汗油、酚等有机物的污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。第59页，共80页。（3）农药污染的危害 农药在土壤和植物性食物中的残留，农药经过各种途径(直接施入，降雨淋洗，种子消毒，枝叶凋落进入土壤，由于农药的稳定性不同，在土壤中的残留期也各异。在环境里，土壤是富集农药数量最大的场所，并且从土壤迁移到相邻环境介质，参与生态系统的物质循环，对人体健康产生影响（4）化肥污染的危害 化肥的过量、不均衡使用也成为我国农 业的一个主要特点，由此不仅降低了农产

42、品质量，还会给环境带 来严重污染。化肥施用整体上只有 1/3 被农作物吸收， 1/3 进入大气， 1/3 沉留在土壤中，残留化肥已成为巨大的污染暗流（5）酸雨的危害 农林作物裸露于地表，根系浅，接触酸雨首先使农林作物的叶子发黄、苦萎直至死亡。农田土壤酸化、贫脊粮食、蔬菜、瓜果大面积减产。第60页，共80页。4、土壤污染的防治（1）控制和消除土壤污染源。 对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理；加强对工业废水、废气、废渣的治理和综合利用； 积极慎重地推广污水灌溉，对灌溉农田的污水，进行严格的监测和控制；施用化学改良剂，采取生物改良措施。 （2）增强土壤的自净能力。增施有机肥，增加土壤有机质含量以及

43、改善土壤胶体状况，从而增强土壤吸附有毒物质的能力。发现和培育新的微生物品种，增强土壤中的生物降解作用。（3）合理使用农药和化肥。积极发展高效、低毒、低残留的农药。（4）其他措施。第61页，共80页。三、外来生物入侵及其防治 外来生物入侵是对一个特定的生态系统与栖息环境来说的。外来生物入侵是指非本地的生物通过各种方式进入此生态系统，并对生态系统、栖境、物种、人类健康带来威胁的现象。 （一）、外来生物入侵途径 1、人为有意传入 人们的一些不科学的思想意识往往加重了外来种的入侵。有的人认方“外来的就一定比本地的好”，不加分析地盲目引种。如目前草坪引种、退耕还林还草工作中，大量引入外来种，不注意充分利

44、用本地种，很可能导致入侵种种类增加、危害加剧。 第62页，共80页。 2、人为无意传入 很多外来入侵生物是随人类活动而无意传入的。尤其是近年来，随着国际贸易的不断增加、对外交流的不断扩大、国际旅游业的迅速升温，外来入侵物种借助多种途径越来越多地传入我国。 3、自然传入外来入侵种还可通过风力、水流自然传入，鸟类等动物还可传播杂草的种子，例如紫茎泽兰是从中缅、中越边境自然扩散入我国的。薇甘菊可能是通过气流从东南亚传入广东；稻水象甲也可能是借助气流迁飞到中国大陆。 第63页，共80页。（二）、主要的外来生物 目前已知我国至少有380种入侵植物、40种入侵动物、23种入侵微生物。 1、典型入侵植物 紫

45、茎泽兰、互花米草、空心莲子草、水葫芦、豚草、毒麦、飞机草、薇甘菊、金钟藤、假高粱、澎琪菊、五爪金龙、意大利苍耳、刺萼龙葵等。 2、典型入侵动物 红火蚁、福寿螺、西花蓟马 、巴西龟、欧洲鳗、鳙鱼 3、典型入侵微生物 马铃薯癌肿病菌、大豆疫病、甘薯黑斑病 第64页，共80页。（三）、生物入侵的危害 1、破坏生态平衡。 外来物种入侵，会对植物土壤的水分及其他营养成份，以及生物群落的结构稳定性及遗传多样性等方面造成影响，从而破坏当地的生态平衡。如引自澳大利亚而入侵我国海南岛和 雷州半岛许多林场的外来物种薇甘菊，由于这种植物能大量吸收土壤水分从而造成土壤极其干燥，对水土保持十分不利。此外，薇甘菊还能分泌

46、化学物质抑制其他植物的生长，曾一度严重影响整个林场的生产与发展。 2、威胁人类健康。许多微生物入侵种具有极强的致病性和危害性，如爱滋病、霍乱、炭疽、鼠疫和天花等，都直接危及人的生命。另外近些年报道的疯牛病和口蹄疫，也能造成人类死亡。3、危害经济发展。对于任何一个国家而言，想要彻底根治已入侵成功的外来物种是相当困难的，实际上，仅仅是用于控制其蔓延的治理费用就相当昂贵。我国每年因打捞水葫芦的费用就多达510亿元，由于水葫芦造成的直接经济损失也接近100亿元。 第65页，共80页。（四）、生物入侵的防治方法 1、不盲目从国外引进生物。从国外引进生物务必谨慎从事，开展风险评估，建立入侵物种数据库，避免

47、有害生物泛滥成灾。2、加强生物的入关检疫。加强海关的检疫工作，将入侵的生物消灭在萌芽状态中。3、大力铲除已经入侵的有害生物。对已经入侵的有害生物要采用生物防治、低污染化学防治、机械根除等办法进行清剿。4、加强国际合作。通过信息网络、参加国际研讨会进行讨论和交流，看各国外来生物入侵趋势，对目前世界上造成危害较大的动物、植物、昆虫要格外提高警惕，防患于未然。5、提高公众防范意识。要宣传防止生物入侵的知识，对外来物种入侵认识之后和入侵的危害性认识不足是造成影响的主要原因。第66页，共80页。第五节 生态系统恢复与重建一、恢复生态学的概念及发展二、受损生态系统的恢复与重建的内容与目标三、生态恢复与重建

48、的技术四、生态恢复与重建的展望第67页，共80页。一、恢复生态学的概念及发展 恢复生态学(Restorationecology)是20世纪80年代得以迅猛发展起来的现代应用生态学的一个分支，主要研究在自然灾害和人类活动压力下受到破坏的自然生态系统的恢复和重建，旨在从理论与实践两个方面研究生态退化的机理和过程以及生态恢复的技术与方法 ，为解决人类所面临的全球生态问题，实现可持续发展提供理论支持和技术 实现可持续发展提供理论支持和技术保障。 第68页，共80页。恢复生态学有很强的实践性 生态学研究生物与环境之间相互关系 研究生物与环境之间相互关系 的科学 ，恢复生态学也不例外 。 不同的是，恢复生

49、态学更注重实践 ，兼有对天然生态系统的直接观察和实验室模拟 二者的优点，为生态学理论提供终极检验 。 恢复生态学主要进行两类实践 恢复目标的选择和恢复的方法学 。 第69页，共80页。 与生态恢复相关的概念 重建： 去除干扰并使生态系统回复原有的利用方式。 改良： 改良立地条件以便原有生物生存，一般指原有部分受损的结构。 更新：生态系统维育与更新。 再植：恢复生态系统的部分结构与功能，或恢复当地先前的土地利用方式。 恢复包含创造和重建，注重人与自然间相互关系的协调。（一）、生态恢复与重建的含义 第70页，共80页。一是强调受损的生态系统要恢复到理想的状态，美国自然资源委员会认为使一个生态系统回

50、复到较接近其受干扰前的状态即为生态恢复。二是强调其应用生态学过程，它研究生态系统自身的性质、受损机理及修复过程。 三是生态整合性恢复，国际恢复生态学会提出，生态恢复是帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学， 生态整合性包括生物多样性以及生态过程、结构、区 域及其历史情况，可持续的社会实践等广泛的范围。 退化生态系用的恢复与重建国外学者对生态恢复的解释主要有3种观点。 第71页，共80页。所谓生态恢复与重建是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法，人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序，使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快地成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。 国内学者也有不同的观点： 第