全球变化与可持续发展-培训课程

全球变化与

可持续发展石河子大学师范学院地理系奚秀梅内容提要一、全球环境变化的表现二、全球环境存在的主要问题三、全球变暖对我国的可能影响四、可持续发展五、《中国21世纪议程》一、全球环境变化的表现1、全球气候系统的变化2、全球生态系统的变化1、全球气候系统的变化(1)气候系统变化的背景----地球历史的绝大部分时期是温暖的，从地质时期的气候演变看，目前所处的第四纪冰期是相对寒冷的时期。晚元古代冰期第四纪冰期石炭－二叠纪冰期冰川活动(28亿年前)(前寒武纪冰期)5.7亿25亿2.25亿0.65亿新生代中生代地球气候的长期演变古生代新生代包括第三纪和第四纪，历时65Ma，新生代期间，环境呈变冷、变干的趋势性变化，称为新生代衰落。新生代衰落导致了第四纪冰期的出现，构成了第四纪全球变化的背景。一般认为第四纪开始于2.4MaBP。在这一时期内，强烈的新构造运动使陆地表面形态产生巨大的起伏变化，全球气候与环境发生了以冰期与间冰期交替出现为特征的频繁的、迅速的变化。也正是在这一时期，人类出现并演变进化为现代人。6亿年前多细胞生物繁盛于海洋4.4亿年前生物登陆6500万年前哺乳动物和被子植物出现240万年前能人出现新生代古生代中生代第四纪人类生存空间的扩展(据Roberts，1989)1、全球气候系统的变化(2)气候系统变化的主要表现

(近现代以来)大气成分的变化温度变化降水变化海平面变化大气成分变化的主要表现：

一些成分含量增加另一些成分含量减少改变一些大气成分的性质向大气中增添人工合成的成分温室气体(增加-长期)气溶胶(人为，自然)臭氧(减少)CO2CH4N2O1、人类生产和生活过程中矿石燃料的大量使用。2、地表自然面貌的改变。CFCs：含氟、氯烃化合物总称

•1930年以前大气中不存在，1930年合成出来；

•50年代可在环境大气中检测出。

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大气寿命很长，对红外辐射有显著吸收。还是破坏臭氧层的主要因素。温度变化过去100多年的增温在时间和空间上都不是均匀的在时间上，20世纪前40年和最近的20年两个时段增暖最明显在空间上，中高纬陆地地区升温幅度较大，南半球升温比北半球明显降水变化全球降水量的资料不如温度可靠，且现有的分析也没有发现全球性变化趋势，但在北半球中高纬度陆地地区，降水量在过去的100年里一般明显地增加了。降水和云量的增加可能和增暖有直接关系(全球增暖可能会使水文循环过程加强，大气可降水及云量增加)世界上最早的验潮站是1682年建于荷兰的阿姆斯特丹站分析近百年来的全球海面变化趋势，得出现代平均海面存在轻微上升趋势的结论，认为平均海面的上升率为每百年10-15cm全球平均温度增暖导致山地冰川部分融化，也引起海洋表层增暖膨胀，从而造成全球海平面升高海平面变化世界上6个长记录验潮站记录的海平面变化过去的100年，海平面上升了10~20cm，每年上升1~2mm，近年有加快的趋势。塔科拉底火奴鲁鲁悉尼孟买旧金山布雷斯特一、全球环境变化的表现1、全球气候系统的变化2、全球生态系统的变化--以森林生态系统的变化为例热带森林开始受到砍伐和烧毁，是当今全球森林面积变化在性质上不同于过去的重要特点北半球温带各主要国家森林面积不再缩小，有一些还表现出增加趋势广大热带地区的森林资源最丰富的国家，森林面积不断减小-----由于热带森林的较迅速破坏，尽管北半球一些温带国家森林面积略有增加，全球森林总面积仍在不断减少热带雨林的分布热带雨林主要分布在中、南美洲亚马逊河流域、非洲刚果盆地、南亚等地区。中国云南、台湾、海南及澳大利亚局部地区也有分布。世界热带雨林的保护根据世界粮农组织和联合国环境规划署估计，每年约有1110×104hm2热带雨林和林地被破坏，约有730×104hm2热带密林被开垦为农田，其中有610×104hm2的热带雨林，除些之外还有370×104hm2为选择性伐木林，如果按照这样的速度估计，热带雨林将在117年后全部被毁据统计，全世界已经在热带雨林建立保护区280个，保护总面积3900×104hm2转化为农业迁移农业转化为灌丛(2)全球森林面积减少的原因最重要原因——发展中国家的人口急剧增加，以及由此引起的农牧业生产的扩大，迫切需要更多的土地木材的广泛需求及各种用材林的砍伐发展中国家薪炭用柴的需求第二节生态系统的变化二、全球环境存在的主要问题气候变暖臭氧层破坏生物多样性锐减海洋污染1、气候变暖全球变暖的原因？争论：自然冷热变化？人为因素--排放温室气体所致？人类活动排放的温室气体浓度不断增加是地表温度升高的主要原因。IPCC第四次评估报告：90%以上可能是人类活动所致(联合国政府间气候变化专门委员会)各温室气体的增温能力不同，氟氯烃的替代物有很强的增温能力全球气候变化可能造成的影响对人体健康的影响对水资源的影响对森林的影响对沿海地区的影响对生物物种的影响对农业生产的影响气候变暖对水资源的影响06年3月阿拉伯水资源理事会发表一份报告显示，目前中东和北非地区人均水资源年占有量已从1950年的4000立方米下降到1000立方米。报告预计到2050年，中东地区的人均水资源占有量将下降至577立方米。有人预测，如果说20世纪的石油的世纪，许多战争是为了争夺石油，那么21世纪则是水和油的世纪，可能会因水而开战。水源的严重短缺，很可能成为地区或全球性冲突的的潜在根源和战争爆发的导火索。其中最有可能发生冲突的国际河流是：由以色列和阿拉伯邻国分享的约旦河；流经埃塞俄比亚、苏丹、埃及等国的尼罗河中下游；由土耳其、叙利亚、伊拉克分享的幼发拉底河和底格里斯河；流经印度和巴基斯坦的印度河。2、臭氧层破坏臭氧对太阳紫外辐射有很强的吸收作用，有效阻挡了对地表生物有伤害作用的短波紫外线，是地表生物的“保护伞”。----平流层臭氧对地球生命具有特殊的意义。美国航空航天局用卫星测绘出的南极臭氧层空洞，左图是2001年臭氧层空洞图像，虽然只有一个，但其面积比北美洲还大。右图是2002年图像，科学家首次发现臭氧层空洞居然一分为二。原因：氯氟碳（C1O）对臭氧的破坏

Molina和rowland提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极上空臭氧空洞形成的真正元凶．最典型的氟氯化合物即氟里昂和哈龙产品．

Cl+O3----CLO+O2CLO+O----CL+O2

据计算，在平流层每生成一个氯原子，将有10万个臭氧分子被破坏。因此，大量的使用，排放氯氟碳，其后果是不言而喻的。臭氧层破坏的后果ResultsUv-A315--400nmUv-B280--315nmUv-C200--280nmＡ：眼部疾病－－白内障Ｂ：皮肤癌及皮肤病－－巴塞尔皮肤瘤－－瘤鳞状皮肤瘤－－黑瘤Ｃ：传染性疾病A、对人体健康的影响B、对陆生植物的影响ＵＶ—Ｂ对５０％的植物均有负面的影响如植物生长缓慢、叶子减小、质量下降、形态改变、生理进化受阻。有些松树的生长，由于UV-B增加，生长减慢了一半。C、对水生生态系统的影响全人类消费动物蛋白的30%以上来自海洋，UV-B辐射能穿透10m水层，大多数在水面生活的藻类、小鱼小虾将大量死亡，破坏了食物链的基础，对渔业生产产生不利影响D、对生物化学循环的影响E、对材料的影响露天使用塑料、橡胶，加速其老化，缩短使用寿命，由此全球每年的经济损失达几十亿。UV-B增加影响陆地生态系统和水生生态系统的Ｃ、Ｎ、Ｓ循环F、对对流层大气组成及空气质量的影响UV-B增加，大气光化学反应增强，大气中活性物质增多，加重城乡地区的大气污染。UV-B增加，导致大气中重要自由基浓度增加，最终影响温室效应UV-B增加，导致颗粒物生成的变化最终影响天气现象。保护臭氧层-国际行动1985年《关于保护臭氧层的维也纳公约》1987年《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》

9月16日“国际保护臭氧层日”发达国家在1994年1月停止使用哈龙，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家，1999、2005、2010年全部停止使用氟利昂、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿。

3、生物多样性锐减生物多样性包括三个层次:生态系统多样性物种多样性、遗传多样性A：生态系统多样性---指生物群落和生境类型的多样性。B：物种多样性(自然界稳定的基础)---指动物、植物、微生物物种的丰富性C：遗传多样性(养殖业和种植业选育良种的源泉)----指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。物种及其基因在很多方面支持着人类的生存和福利A、生态系统多样性的锐减生态系统多样性的锐减主要是各类生态系统的数量减少、面积缩小和健康状况的下降森林生态系统受到的威胁荒漠生态系统受到的威胁湿地生态系统受到的威胁B、物种多样性的锐减物种的灭绝：自然灭绝和人为灭绝过程物种的消失：一个物种在其大部分分布区内丢失自然灭绝的原因：

生物之间的竞争、随机的灾难性环境事件人为过程灭绝原因：

栖息地的破坏和变化过度狩猎和砍伐捕食者、竞争者和疾病的引入所产生的效应哺乳动物鸟类灭绝的种数50201600-16491650-16991700-17491750-17991800-18491850-18991900-1959有关生物多样性，人类现有的知识最少。拿热带雨林来讲，生活在地球上的所有生物物种中，十种之中有六种来自热带森林，而科学家所能认识的只不过3/10。物种的减少物种多样性丢失的若干实例渡渡鸟渡渡鸟就是第一个有记载的由于人类的过度捕杀而造成的动物灭绝的实例．原产地：毛里求斯岛灭绝：1681年旅鸽原产地：美洲大陆灭绝：1914原因：人类高强度的捕杀栖居区：欧洲中部灭绝：1627年猎杀原因：肉栖居区：非洲灭绝：1883年猎杀原因：皮毛栖居区：新英格兰至美国东海岸南部灭绝：1932年猎杀原因：肉野牛斑驴石南鸡几种猎杀灭绝的动物袋狼是像狼的有袋类，背上有条纹，颌骨很有力。最后一只袋狼死于1936年。几万年来，它们是塔斯马尼亚岛的主要捕食动物。但是当英国人在这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火。随着供它们栖居的荒野变小，袋狼消失了。在世界各地，其他岛屿上的捕食动物也遭到了类似的命运。袋狼海洋石油污染近海赤潮：无机营养盐N、P引起的有机污染4、海洋污染海洋石油污染的影响油膜降低了光合作用的效率有害物质影响海洋生物浅海区污染影响人类食物链污染产生化学信息，影响海洋生物生活三、全球变暖对我国的可能影响全球变暖与我国未来环境及可能影响中世纪暖期和全新世暖期—未来情景参照对策和措施1、全球变暖与我国未来环境及可能影响A、气候：在全球因CO2增加而增暖的背景下，我国的气候将随之变化B、种植业：变暖对我国农业生产是有利的C、降水：如果在CO2加倍的情况下，我国北方降水并无明显增加甚至减少，显著变暖造成的蒸发增加将加剧我国北方的干燥程度。气候变化对中国各地区的可能影响西北地区降水增加,但干旱亦增，2050年沙漠化土地增加华北干旱化加剧，水资源更加紧张东北农业可能获益，但湿地冻土生态系统可能退化或消失西南地区山地活动将加剧，损失严重华中将出现旱涝频繁交替，双季稻，尤其是晚稻产量下降华东洪涝风险加大，百年一遇洪水发生机率增加，海平面上升损失华南影响最大，台风、淹没损失资料来源：《气候变化国家评估报告》气候变化的影响－作物产量Source:.uk/sec5/CR_div/Brochure97/Source:.uk/sec5/CR_div/Brochure97/气候变化的影响－水资源D、海平面上升：受地壳下沉和人类活动影响，若CO2加倍后全球海平面上升20-30cm，我国各三角洲地区相对海面上升幅度将达40-90cm。----我国沿海平原城市地面的相当部分已处在平均高潮位之下，完全依赖城市防洪设施保护，与风暴洪水袭击极易造成严重灾害.2、中世纪暖期和全新世暖期—未来情景参照中世纪暖期是与未来我国变暖最为相近的历史相似型----历史时期环境演变对我国的影响，在三个生态系统过渡带表现最为显著北方农牧交错带(对降水变化敏感)北亚热带（对温度变化敏感）沿海平原地带(对海平面升降变化敏感)全新世暖期也可以做为未来情景参照暖期总体上对我国是有利的，我国历史上经济发达、社会安定、国力强盛、人口增加、疆域扩展的时期出现在暖湿时期；相反情况则发生在冷期值得注意的是，暖期海面上升对沿海地区构成严重威胁甚至产生灾难性的后果，在沿海经济高度发达的今天应给予高度的重视3、对策和措施----制定气候变化对策应该充分考虑科学认识现状和气候变化的基本特点，此外，还应考虑国家的国情及国际环境政治发展动向----在目前阶段，应该对如下几个问题给予进一步重视：根据现有知识，采取减轻、防范和适应措施参与国际合作，维护国家利益加强科学研究，减少不确定性四、可持续发展——山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村1、可持续发展战略的由来A：《寂静的春天》---对传统行为和观念早期反思《寂静的春天》发表于1962年，是美国生物学家蕾切尔·卡逊花费4年时间的研究成果，全书共１７个章节涉及各个环境要素，最终揭示污染对生态系统的影响．前言＼明天的寓言＼忍耐的义务＼死神的特效药地表水和地下海＼土壤的王国＼不必要的破坏等自然女蕾切尔·卡逊（RachelCarson）（1907.5.27—1964.4.14.），美国的海洋生物学家，她的作品《寂静的春天》引发了美国以至于全世界的环境保护事业Ｂ：《增长的极限》

---引起世界反响的“严肃忧虑”罗马俱乐部成立于1968年，是关于未来学研究的国际性民间学术团体，也是一个研讨全球问题的全球智囊组织。其宗旨是要促进人们对全球系统各部分——经济的、自然的、政治的、社会的组成部分的认识，促进制定新政策和行动。工作目标是关注、探讨与研究人类面临的共同问题。《增长的极限》是罗马俱乐部一个重要成果。全书分为“指数增长的本质”、“指数增长的极限”、“世界系统中的增长”、“技术和增长的极限”、“全球均衡状态”，从人口、农业生产、自然资源、工业生产和环境污染几个方面阐述了资源与人口之间的基本关系．最新预测

—科技无法抑制全球变暖的趋势Ｃ：联合国人类环境会议

---人类对环境问题的正式挑战1972年6月5日，来自世界113个国家和地区的代表在瑞典斯德哥尔摩召开第一次联合国人类环境会议．为纪念这一天，将每年的

6月5日定为世界环境保护日会议通过《人类环境宣言》包括３7个共同观点，26项共同原则目的：唤起各国政府共同对环境问题，特别是环境污染的觉醒和关注Ｄ：《我们共同的未来》

---环境与发展思想的飞跃1983年3月联合国成立以布伦特兰任主席的世界环境与发展委员会（WCED），该组织经过3年的研究于1987年向联合国提交《我们共同的未来》。分为三大部分：共同的问题、共同的挑战、共同的努力。注意力集中于人口、粮食、物种和遗传资源、能源、工业和人类居住等方面。提出了“可持续发展”的概念。布伦特兰夫人－－把人们从单纯考虑环境保护引导到把环境保护与人类发展切实结合起来，实现了人类有关环境与发展思想的重要飞跃。Ｅ：联合国环境与发展大会

---环境与发展的里程碑1992年6月3日，联合国在巴西的“里约中心”召开联合国环境与发展大会，180多个国家和地区的代表、70多个国际组织的代表及100多位国家元首或政府首脑在大会上发言，这次大会是继1972年瑞典斯德哥尔摩举行的联合国人类环境大会之后，规模最大、级别最高的一次国际会议。通过了《里约环境与发展宣言》（又名《地球宪章》）和《21世纪议程》五、《中国21世纪议程》1、可持续发展是否适合中国国情？一种错误的、危险的论