环境保护导论课程总结完整

1、学院：专业：姓名：学号：环境保护导论课程总结 一、环境保护与可持续发展产生的历史背景 科学技术以前所未有的速度和规模迅猛发展，增强了人类改造自然的能力，给人类社 会带来空前的繁荣， 也为今后的进一步发展准备了必要的物质技术条件。 对此， 人们产生了 盲目乐观情绪， 好像自己已经成为大自然的主人， 可以长期掠夺资源而不会受到大自然的惩 罚。然而，这种掠夺式生产已经造成了生态和生活的破坏，大自然向人类亮起了红灯。 人类的明天将是什么样子呢？悲观主义者描述了世界末日的景象， 向全世界敲响了警钟。 人 们承认面临的严重危机，但是可以通过共同的努力战胜它，寻求新的发展道路。二、地球环境及其组成1、 地球

2、环境：人类赖以生存的周围的物质世界2、 组成：大气圈、水圈、土壤圈、生物圈和岩石圈大气圈 ：大气圈又称为大气层，是调节地球“体温”的外衣，使地球从太阳得到的热量不 易散失，而适宜的温度是生命存在的重要因素之一。水圈 ：水圈是地球表层水体的总称，水体存在方式不同，其作用方式也有比较大的差别。 包括地面上的海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川和积雪，以及地下水、大气水。土壤圈 :由瑞典学者马特松( S.Matson 1938 年)首先提出。土壤圈是覆盖于地球陆地表面和 浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层， 犹如地球的地膜， 通过它与其他圈层之间 进行物质能量交换。生物圈 ：生物圈的概念是由奥地利地

3、质学家休斯( E.Suess)1875 年首次提出的，是指地球 上有生命活动的领域及其居住环境的整体。岩石圈 ：岩石圈是地球表层岩石体的总称，是由地壳和地幔最上部分构成的连续圈层。地 壳是岩石圈的主体，由花岗岩、玄武岩等各种岩石组成。三、地球环境的独特性1.地球环境的优越性。(1) ,球距离太阳既不太近，也不太远，接受的光照适中，植物可以自如地利用太阳光能，进 行光合作用， 储存生命活动需要的能量， 当素食动物吃植物时， 这种被储存的能量便到了素 食动物体内， 当肉食动物吃素食动物时， 能量又到了肉食动物体内就这样， 是太阳的光 能开动了地球上动物和植物的生命机器，使动植物子孙兴旺、生生不息。

4、(2) ,地球上适宜的温度，是生命活动必需的。生命活动需要的能量是通过新陈代谢供给的， 而过冷或过热的环境都不利于新陈代谢的正常进行， 只有在适宜的温度下， 植物才能有效地 进行光合作用。(3) ,地球有大气层保护，这对于栖息在它上面的生命而言，决不是可有可无的，因为：大气 层挡住了来自宇宙空间的强烈的紫外线， 使地球上的生命免遭伤害； 大气层挡住了大部分撞 向地球的陨石， 地球表面才没有像月球表面那样坑坑洼洼； 大气层就像一床厚厚的棉被， 使 照射到地球表面的太阳光不会散发到太空中去， 地球上的温度才不会剧烈变化； 假如没有大 气层保护，地球上就不会有刮风下雨，也不会有江河湖海，地球将是一个

5、死寂的荒凉星球。(4) ,地球上有繁荣的生命，这与它是一颗岩石星球也不能截然分开。地球的核心是融融的岩 浆，岩浆的主要成份是铁。在地球自转过程中，铁质核心产生了强烈的磁场。这种磁场包绕 着地球， 保护着地球。 当太阳风暴， 也就是来自太阳的高速带电粒子流， 向地球猛烈袭来时， 这种包绕着地球的磁场把它挡在了太空，从而保护了地球上的生命。2 地球的现状是生命参与地质历史过程的结果， 地球现在的状态也是靠生命活动 调节、控制和维持的。四、地球各圈层的发育。固体地球形成至今，在 46亿年的漫长演变史中，经历了地球化学动力演化、大气成分 的演化、海陆变迁及生命的演化，形成今日的地球。这些变化，有些是逐

6、渐发生的，有些是 突然发生的。（1）地球内部层圈构造的形成： 早期地球可能是一个不分大陆和海洋的同质混合体。在高 温和重力作用下，发生物质分异。密度大、熔点低，难以挥发的物质，如铁、镍元素沉降到 中心，形成地核；密度小、熔点高的硅酸盐类物质，上浮形成地壳；介于两者之间的物质形 成地幔。（2）水和大气的形成：地球形成之初，大量的小天体，以每秒10千米的速度，不停地撞击地球， 使得地球刚刚形成的地壳一次又一次地破裂，构造活动、火山喷发频繁发生，大量的 火山喷气进入地球上空，形成次生大气。大气中充满CO2 ，呈现出黄色的 “天空 ”，而没有氧气。随着地球温度的逐渐下降，地球上空的大气凝结成水滴，在重

7、力作用下，形成了降雨。 这地球上的第一次降雨， 无休止地下了几千年、几万年、 甚至几百万年，原先地球表面的坑 洼沟谷成为江河湖海，但那时的水是灼热地球表面近于沸腾的水。（3）地球生命演化与地球外三圈的形成： 有水才有生命。目前发现的地球上最古老的生命，距今 38亿年。至距今 35亿年，出现了能进行光合作用的蓝藻。原始生命在缺氧、沸腾的 水中挣扎了 20多亿年，改造着原始海洋， 从而影响了原始大气。终于， 在大约距今 17亿年前 后，现代海洋及现代大气圈形成。水圈、 大气圈反馈生物，使地球生命迅速由低级向高级进 化。到距今 4亿年前，出现陆生植物，随之，动物登陆，地球表面被生物覆盖，真正的生物

8、圈形成了。至此，地球外三圈最终形成。地球演化史也是地球生命演化史，地质历史实质上是生物与地球表层非生命部分相互 作用，协同演化的历史。五、人类与地球各圈层的关系1. 人类与大气圈大气层对地球起着保护的作用，里面含有丰富的化学元素， 如囟、臭氧、等等 , 关键它能 阻止阳关的紫外线， 紫外线对人体的健康非常有害， 伤级人类的皮肤。 如今大气层受到人类 的破坏，如 冰箱中的“佛立扬” 是最傀祸首之一 没有了大气层对人类来说简直不感想象 细 菌的扩散 病毒的蔓延 以及 来来自外太空的 “垃圾”都随时威胁着地球 , 威胁着人类 生活，爱护自己的地球自己的家园，人人有责 .2. 人类与水圈人类生产活动给

9、水圈带来的影响：（1）兴建大型水库：20 世纪科学技术的发展，使人类有可能修建库容以亿立方米计的大型水库，迄今全世界水 库的总库容已达 2000km3，成为一种稳定可靠的水源。但是，水库也常常产生一些不良的生 态效应，甚至触发地震。（2）大量开采地下水：地下水 : 水量丰富、水质优良和供应稳定 成为 许多地区的主要水源。 然而，地下水的过度开采造成了严重的环境问题= 地下水位大幅度下降乃至地下含水层的枯竭 地面沉陷造成 地表渠道与地下管线损坏；道路与建筑物破坏等。（3）小河流渠道化：浚河筑堤和河道裁弯取直是自古就有的水利工程。 随着工业化的进展， 一些高度工业化国家 以其巨大的财力物力，进行大

10、规模的小河流渠道化工程。 所谓渠道化（ channelization ）就 是为了防洪的目的把整条小河流或某一河段取直、加宽、挖深。 渠道化的最大利益就是有利于排水防洪， 使两岸农田和城镇， 免遭洪水威胁。 河道取直以后 留下原来的河曲形成一些小湖沼， 可能具有娱乐价值或可成为野生动物的栖息地。但是， 渠道化改变了河流的物理特性， 并有可能对水生生态系统带来灾难性影响。 近自然河流的改修 （多自然型河流）（4）湖泊的泯灭： 从地质学角度看，湖泊的存在只是一种过度现象。 因为它终究会被流入的泥沙和湖泊中的水生生物残体充填， 逐渐演变为沼泽直至最后消亡。但，这种自然过程由于人类活动而大大加速了。3

11、 人类与土壤圈人类面临土地匮缺的问题，但是，人类活动仍然伤害到土壤圈。 人类的影响：荒漠化、水土流失、盐渍化和水涝，以及土壤污染等方面。 水浇地约占世界耕地的 18，其单产常比旱作高一、二倍。 世界粮食产量有 13 来自水浇地。盐渍化和水涝是水浇地上普遍发生的土地退化现象。一般，当土壤含盐量达到占干土重0.2 时，作物生长受阻，这种土壤称为盐渍化土（灌溉水把渠道和土壤中的盐分溶解出来， 随着水分的蒸发， 数量不等的盐分便积累在土壤 表面 次生盐渍化过程）。当土壤含盐量达到2以上时，大多数作物无法生长，这类土壤就是盐土 . 次生盐渍化影响范围广泛，而且仍有发展的趋势。据估计当前世界水浇地的 14

12、受盐渍化影响。常常与盐渍化伴生的另一种现象是水涝（沼泽化）。传统灌溉技术，如 沟灌和渠灌， 常有过量水分下渗至底土， 在排水不良的地形部位上潜水位逐渐提高， 使土壤 表层和表下层水分过多， 造成缺氧环境， 妨碍作物生长。 据世界观测研究所估算， 盐渍化与 水涝使世界粮食减产 1，每年减产粮食达 100104t 之多。4 人类与岩石圈现代科学技术已能毫无困难地把人送上10 km的高空， 把少数人发射到月球上作短暂的停留，数以百计的人造卫星在轨道上作环球飞行， 少数航天器甚至飞向火星和更遥远的星系。 然而人类向地球内部的进军却困难得多，迄今只有少数钻孔能达到10 km的深度，可谓“上天有路，人地无

13、门”。 但是人类的种种活动毕竟给岩石圈带来一定影响， 在某些地方这种影 响还相当强烈，甚至造成严重后果。 岩石圈对人类的发展也具有重要的价值，向人类提供了丰富的化石燃料和矿物原料。 （）化石燃料 从人类全部历史来看， 化石燃料大规模使用的历史尚不足 200 年。历史上长期使用的燃料是 薪柴、木炭、作物秸秆和畜粪。进入 20 世纪以后，煤炭才开始占主导地位。石油更是一个 后来者，从 1920 年起其开采量大幅度上升，开始了能源供应的“石油时代”。从1929 年至1971 年，世界煤炭产量增长了 70%，同期石油产量增长了 1000 。 岩石圈的化石燃料在工业革命以来的人类社会发展过程中发挥了重要

14、作用， 已探明的化石燃 料储量估计为 9.15 1012t （煤当量）；作为核裂变原料的铀矿，按照现有核电站的生产水 平，可以维持全球 120 490a 之需。化石燃料是在漫长的地质年代里形成的， 属于不可再生能源。 为了维持人类社会的可持续发 展，必须尽快把能源消费从不可再生能源转变为可再生能源。 因为新能源的开发， 新技术与 新设备（如核聚变与太阳能发电等） 也要消耗大量能量， 现存的能源应该用以实现这种转变。 因此，未来几十年能源的利用可能决定人类文明的未来。（二）矿物原料 人类利用矿物原料的历史不算长，大约在公元前 6000 年人类首次学会从矿石中提取金属， 进人青铜时代。公元前 16

15、00 年又学会了提炼更坚硬的铁，进入铁器时代。 3000 年以后，到 了公元 1709 年，英国人达比发明了用焦炭作燃料熔炼铁，才进人近代的钢铁时代，钢铁也 成了现代一切工业的基础。 岩石圈内的矿物资源随人类开发能力的增强而不断满足着人类的需要， 人类利用矿物原料的 种类与数量与日俱增： 原始人一生只需要几千克至几十千克石头打制石器； 农业社会的农民 一生也只需要几千克铁和铜制造简单的农具， 迄今许多发展中国家的农民依然使用着极其简 单的农具；工业化社会对矿物资源的消费却大得多， 20 世纪 70 年代一个美国公民每年要消 费钢铁 9.4t 、有色金属约 6t （其中铅 7.25 kg ，主要

16、用作汽油添加剂，现已废止）、沙砾 石 3.55t 、水泥 227 kg 、粘土 91 kg 、盐 91 kg ，总计各种金属和非金属物料约 20 t 。 应该强调指出， 人类对矿物资源的利用也呈指数增长趋势。 从更长远的角度看， 发展中国家 的消费量必将有可观的增长。 现在占世界人口 14 的发达国家消费着世界 34的资源，而 广大发展中国家的矿物消费量仅占世界的10。如果他们的消费水平增长至发达国家的一半，对世界资源的压力必将大大增加。 人类开发利用化石燃料和矿物原料的同时，也对环境造成一定程度的影响。总之， 岩石圈是人类所需要的矿物原料和化石燃料的储藏所， 其储量是巨大的。但是， 由于 人

17、口的持续增长和技术的迅速进步， 对矿产与能源的需求与日俱增， 传统原料与燃料行将耗 竭。如何迅速实现向新材料与新能源的转变，已经成为关系到人类未来生存与发展的要务。 另一方面， 岩石圈又是其上面各圈层的基础， 并且与各圈层相互作用， 进行着物质与能量的 交流。对岩石圈的任何干预，也必将对其他圈层发生影响。5 人类与生物圈 人作为生态系统中的一分子，与生态系统其它各部分之间存在密切的关联。生物和人 类互为环境， 生物是人类赖以生存的营养和生产资料的供应者， 自然和人类社会之间应当存 在和谐的依存关系。 生物及环境对人类社会的存在和发展至关重要， 人类生产资料性质、 生 产力的分布、 构成、组织形

18、式以及劳动生产率的高低都是由人类社会所处的生态环境决定的。 可以说人类的生存与发展、 文明的进步都须臾离不开环境。 同样人类也改造着自然界的面貌， 甚至改造自然小环境。 目前一些人类活动如毁林开荒、 过度放牧、 填湖造地等破坏着生态平 衡， 影响着生物多样性，有的已经受到了大自然的报复。因此，谨慎地对待自然、保持与 自然和谐共存的生态关系，是人类社会发展的重要条件。六、生态系统1. 生态系统的概念及特点。 生态系统是一定空间内由生物成分和非生物成分组成的一个生态学功能单位。生态系 统（ ecosystem）指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小，相 互交错， 最大的生态系

19、统是生物圈； 最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统， 人类主要生 活在以城市和农田为主的人工生态系统中。 生态系统是开放系统， 为了维系自身的稳定， 生 态系统需要不断输入能量， 否则就有崩溃的危险； 许多基础物质在生态系统中不断循环， 其 中碳循环与全球温室效应密切相关， 生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位， 属 于生态学研究的最高层次。2. 生态系统的组成。 生态系统的组成分为“无机环境”和“生物群落”两部分，其中，无机环境是一个生态 系统的基础， 其条件的好坏直接决定生态系统的复杂程度和其中生物群落的丰富度； 生物群 落反作用于无机环境，生物群落在生态系统中既在适应环境，也在改

20、变着周边环境的面貌， 各种基础物质将生物群落与无机环境紧密联系在一起， 而生物群落的初生演替甚至可以把一 片荒凉的裸地变为水草丰美的绿洲。 生态系统各个成分的紧密联系， 这使生态系统成为具有 一定功能的有机整体。无机环境是生态系统的非生物组成部分， 包含阳光以及其它所有构成生态系统的基础物 质：水、无机盐、空气、有机质、岩石等。阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源，水、 空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。3 食物链和食物网食物链生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导， 通俗地讲， 是各种 生物通过一系列吃与被吃的关系， 把这种生物与那种生物紧密地联系起来， 这种生物

21、之间以 食物营养关系彼此联系起来的序列， 在生态学上被称为食物链。 按照生物与生物之间的关系 可将食物链分为捕食食物链、腐食食物链（碎食食物链） 、和寄生食物链。食物链一词是英国动物学家埃尔顿（ C.S.Eiton ）于 1927 年首次提出的。如果一种有毒 物质被食物链的低级部分吸收， 如被草吸收， 虽然浓度很低， 不影响草的生长，但兔子吃草 后有毒物质很难排泄，当它经常吃草，有毒物质会逐渐在它体内积累， 鹰吃大量的兔子，有 毒物质会在鹰体内进一步积累。 因此食物链有累积和放大的效应。 美国国鸟白头鹰之所以面 临灭绝，并不是被人捕杀，而是因为有害化学物质 DDT 逐步在其体内积累，导致生下的

22、蛋 皆是软壳，无法孵化。一个物种灭绝，就会破坏生态系统的平衡，导致其物种数量的变化， 因此食物链对环境有非常重要的影响 .并且，如果食物链有一环缺失，会导致生态系统失衡。食物链是一种食物路径， 食物链以生物种群为单位， 联系着群落中的不同物种。 食物链 中的能量和营养素在不同生物间传递着， 能量在食物链的传递表现为单向传导、 逐级递减的 特点。食物链很少包括六个以上的物种， 因为传递的能量每经过一阶段或食性层次就会减 少一些，所谓“一山不能有二虎”便是这个道理。生态系统中的生物虽然种类繁多， 并且在生态系统分别扮演着不同的角色， 根据它们在 能量和物质运动中所起的作用，可以归纳为生产者、消费者

23、和分解者三类。生产者主要是绿色植物， 能用无机物制造营养物质的自养生物， 这种功能就是光合作用， 也包括一些化能细菌（如硝化细菌） ，它们同样也能够以无机物合成有机物，生产者在生态 系统中的作用是进行初级生产或称为第一性生产，因此它们就是初级生产者或第一性生产 者，其产生的生物量称为初级生产量或第一性生产量。 生产者的活动是从环境中得到二氧化 碳和水，在太阳光能或化学能的作用下合成碳水化合物（以葡萄糖为主） 。因此太阳辐射能 只有通过生产者， 才能不断的输入到生态系统中转化为化学能力即生物能， 成为消费者和分 解者生命活动中唯一的能源。消费者属于异养生物， 指那些以其他生物或有机物为食的动物，

24、 它们直接或间接以植物 为食。根据食性不同， 可以区分为食草动物和食肉动物两大类。 食草动物称为第一级消费者， 它们吞食植物而得到自己需要的食物和能量， 这一类动物如一些昆虫、 鼠类、野猪一直到象。 食草动物又可被食肉动物所捕食， 这些食肉动物称为第二级消费者， 如瓢虫以蚜虫为食， 黄 鼠狼吃鼠类等， 这样， 瓢虫和黄鼠狼等又可称为第一级食肉者。 又有一些捕食小型食肉动物 的大型食肉动物如狐狸、 狼、蛇等， 称为第三级消费者或第二级食肉者。又有以第二级食肉 动物为食物的如狮、 虎、 豹、鹰、鹫等猛兽猛禽， 就是第四级消费者或第三级食肉者。 此外， 寄生物是特殊的消费者， 根据食性可看作是草食动

25、物或食肉动物。 但某些寄生植物如桑寄生、 槲寄生等， 由于能自己制造食物， 所以属于生产者。 而杂食类消费者是介于食草性动物和食 肉性动物之间的类型，既吃植物，又吃动物，如鲤鱼、熊等。人的食物也属于杂食性。这些 不同等级的消费者从不同的生物中得到食物，就形成了营养级。由于很多动物不只是从一个营养级的生物中得到食物， 如第三级食肉者不仅捕食第二级 食肉者， 同样也捕食第一级食肉者和食草者， 所以它属于几个营养级。 而最后达到人类是最 高级的消费者， 他不仅是各级的食肉者， 而且又以植物作为食物。 所以各个营养级之间的界 限是不明显的。实际在自然界中，每种动物并不是只吃一种食物，因此形成一个复杂的

26、食物链网。 分解者也是异养生物， 主要是各种细菌和真菌， 也包括某些原生动物及腐食性动物如食 枯木的甲虫、 白蚁， 以及蚯蚓和一些软体动物等。 它们把复杂的动植物残体分解为简单的化 合物， 最后分解成无机物归还到环境中去， 被生产者再利用。 分解者在物质循环和能量流动 中具有重要的意义，因为大约有 90% 的陆地初级生产量都必须经过分解者的作用而归还给 大地，再经过传递作用输送给绿色植物进行光合作用。所以分解者又可称为还原者。生物链是不能根据自己的愿望来改变的 ,如果改变不当 ,则会对生物产生极大的影响 . 食物链又称为“营养链” 。指生态系统中各种生物以食物联系起来的链锁关系。例如池 塘中的

27、藻类是水蚤的食物，水蚤又是鱼类的食物， 鱼类又是人类和水鸟的食物。于是， 藻类 一水蚤一鱼类一人或水鸟之间便形成了一种食物链。食物网( food web )又称食物链网或食物循环。在生态系统中生物间错综复杂的网状食 物关系。 实际上多数动物的食物不是单一的， 因此食物链之间又可以相互交错相联， 构成复 杂网状关系。 在生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系并不象食物链所表达的那么简 单，食虫鸟不仅捕食瓢虫， 还捕食蝶蛾等多种无脊椎动物， 而且食虫鸟本身也不仅被鹰隼捕 食，而且也是猫头鹰的捕食对象，甚至鸟卵也常常成为鼠类或其他动物的食物。可见， 在生 态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在

28、着一种错综复杂的普遍联系， 这种联系象是 一个无形的网把所有生物都包括在内， 使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系， 这就 是食物网的概念。一般来说，食物网可以分为两大类：草食性食物网(grazing web )和腐食性食物网( detrital web )。前者始于绿色植物、 藻类、或有光合作用的浮游生物，并传递向植食性动物、肉食性动 物；后者始于有机物碎屑(来自动植物) ，传递向细菌、真菌等分解者，也可以传向腐食者 及其肉食动物捕食者。一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件， 一般认为， 食物网越复杂， 生态 系统抵抗外力干扰的能力就越强， 食物网越简单， 生态系统就越容易发生

29、波动和毁灭。 假如 在一个岛屿上只生活着草、鹿和狼。在这种情况下，鹿一旦消失，狼就会饿死。如果除了鹿 以外还有其他的食草动物(如牛或羚羊) ，那么鹿一旦消失，对狼的影响就不会那么大。反 过来说，如果狼首先绝灭，鹿的数量就会因失去控制而急剧增加， 草就会遭到过度啃食，结 果鹿和草的数量都会大大下降， 甚至会同归于尽。 如果除了狼以外还有另一种肉食动物存在， 那么狼一旦绝灭， 这种肉食动物就会增加对鹿的捕食压力而不致使鹿群发展得太大， 从而就 有可能防止生态系统的崩溃。在一个具有复杂食物网的生态系统中， 一般也不会由于一种生物的消失而引起整个生态 系统的失调， 但是任何一种生物的绝灭都会在不同程度上使生态系统的稳定性有所下降。 当 一个生态系统的食物网变得非常简单的时候， 任何外力 (环境的改变) 都可能引起这个生态 系统发生剧烈的波动。苔原生态系统是地球上食物网结构比较简单的