应用生态学PPT课件

1、 应用生态学应用生态学的概念应用生态学研究如何利用生态学的理论和原理来解释、指导、解决社会实践中所存在的问题。应用：1、农、林、牧、鱼等各业的应用发展2、全球的可持续发展（环境污染、全球气候变暖、土地沙漠化、生物多样性丧失、生态平衡失调、人口爆炸等）15.1 全球变暖与环境污染1.全球变暖与温室效应全球变暖指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升的现象。自19世纪后半叶以来，全球地表年平均气温升高了0.30.6。气温的变化具有明显的时空差异：在北半球的中纬度地区冬春季节气温升高幅度最大；而北大西洋地区则有变冷的趋势。温室效应由大气层的气体引起的全球变暖的现象温室气体对长波辐射有强烈吸

2、收作用的气体。随着工农业的发展，排放到大气中的二氧化碳、甲烷、氧化氮等逐年上升。而这些气体浓度的增加可能是导致全球变暖的关键因子。温室效应的后果地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候异常，海洋风暴增多。 温室效应的后果（海平面上升）气候异常土地沙漠化 温室气体含量的增加与全球气温升高A. 化石燃料的燃烧B. 森林的砍伐（雨林的减少） 全球变暖的影响厄尔尼诺现象指东太平洋洋面在赤道处的海水偶尔变暖的现象，它与北太平洋和北美洲的天气特点密切相关。（导致台风和洪水灾害）对生物圈中动植物分布模式及生物多样性产生明显影响昆虫疾病的爆发减少温室气体排放的途径A. 改进能源结构（水能

3、、核能、太阳能、地热等）B. 提高能源效率C. 植树种草、提高森林覆盖率 2、臭氧层的破坏危害：臭氧层破坏，地球表面的紫外线照射增加，对人体细胞特别是体细胞危害最大，影响生殖，产生变异等。臭氧层被破坏的原因：氟利昂、烟雾剂、杀虫剂的广泛使用。 3. 污染问题 空气污染 烟尘与光化学烟雾危害：眼睛、呼吸道的影响 酸雨出现酸雨主要原因：二氧化硫污染危害：对植物、水生生物的影响 水污染 所有妨碍水资源利用的人类行为水体污染物：生化试剂、可溶的化学物质、不溶的化学物质和热富营养化：由于供藻类的无机营养物过剩导致藻类的大量繁殖，从而减少了到达其他植物的光，降低了溶氧水平，而且对鱼类等其他脊椎动物可能有毒

4、害作用。导致富营养化的主要营养物：磷酸盐和硝酸盐 海洋污染 江河污染 湖泊污染 地下水污染 土壤污染防治： A、综合治理工业三废、控制劣质农药、化肥 B、生物除污 垃圾等固体废物污染 有毒物质与核污染有毒物质：工业废物、水体重金属污染等 噪声污染噪声污染的危害：头晕、头疼、失眠、烦躁、记忆力减退等（60 dB）防治：隔声、消声、吸声、控制噪声扩散等15.2 人口与资源问题人口与资源问题成为全球性的问题一、人口问题世界人口动态、问题和策略 世界人口增长趋势 世界人口发展不平衡 十大世界人口大国 人口增长最快的国家 控制人口所采取的措施世界人口增长趋势世界人口发展不平衡世界十大人口最多國家名次國家

5、人口(億)1.中國12.6682.印度9.9813.美國2.7624.印尼2.0935.巴西1.686.巴基斯坦1.527.俄羅斯1.478.孟加拉1.279.日本1.2610.尼日利亞1.08十大世界人口大国五大人口增長最多國家次序國家每年人口增長(千萬)1.印度1,6002.中國1,1403.巴基斯坦4004.印尼2905.尼日利亞250資料來源：聯合國人口基金會人口增长最快的国家2. 我国人口增长状况及其问题与对策 人口基数大 增长速度快 经济发展落后 对策：计划生育3. 人口老龄化问题老年型人口 一般60岁以上人口占总人口比例达10或者65岁及以上人口占总人口达7即为老年型人口。人口老

6、年化所带来的社会问题：劳动力质量下降社会福利、救济、保障、医疗服务等需要大大增加二、资源问题 非枯竭资源：太阳能、风能、潮汐能 可枯竭资源：石油、煤炭 可更新自然资源：土地资源、生物资源 非更新自然资源：矿物质1. 能源能源状况：储量大，但是消耗也大能源利用带来的危机：温室效应、酸雨等问题新能源：太阳能、风能.2. 土地资源土壤：地球表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层，经过漫长的演化过程，在岩石的风化作用和生物分解等成土作用的综合作用下形成的。我国的土地资源问题：A. 国土面积大，人均耕地少B. 水土流失、土壤沙化、土壤侵蚀等3. 水资源 水的作用 淡水资源危机 如何进行水资源的保护及合理利

7、用4. 生物资源人类对大自然的掠夺式的破坏15.3 农业生态学15.3.1农业的发展及其对生态系统的影响 1、早期及传统农业 2、现代农业现代农业带来的环境问题1、石油燃烧和农药、化肥造成的空气、土壤与水污染问题2、农药的使用破坏了天敌与有害生物之间的平衡，而且由于广谱杀虫剂的普遍使用使许多生物类群受到毒害，生物多样性降低。3、土壤结构破坏、农产品质量下降。4、农业生产活动对自然生态系统的物质循环过程产生重要影响15.3.2 土壤侵蚀和沙漠化1、土壤侵蚀指在风或者水的作用下，土壤物质被破坏、带走的作用过程。 风蚀 水蚀危害： 降低农田的生产力； 破坏土地资源； 给人类社会带来危害防治办法： 修

8、梯田 筑拦沙坝 种草种树2、沙漠化沙漠化状况：世界：土地沙漠化10hm2/分钟，每年损失600万hm2 农田和牧场。中国：沙漠化面积332.7万 km2 ，占国土面积的34。沙漠化的治理：指导理论 生态学和经济学原理 治理方针 治理与预防相结合，以预防为主。15.3.3 生态农业传统农业的弊端：高污染、农药的使用降低生物多样性、土壤结构的破坏、低产值现代的生态农业：以生态学、系统工程理论及定量优化方法为指导，高经济效益、高生态效益、高社会效益。传统农业15.3.3.1 生态农业的特点与理论基础1、整体性与可调控性2、稳定、高效与持久性3、地域性生态农业的基本特点：生态农业的理论依据：1、生物与

9、环境的相互作用与协同进化2、食物链与食物网理论3、能量多级利用与物质循环再生4、结构稳定与功能协调5、其它理论（边缘效应、生态位、限制因子）15.3.3.2 我国生态农业的主要特点与类型1、立体种养殖类型2、物质循环利用型3、生物相克避害类型4、生态环境综合整治类型5、资源开发利用型6、区域整体规划类型15.3.3.3 生态工程技术生态工程的概念：美国生态学家 H.T.Odum定义为：为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制。我国生态学家马世骏定义为：用生态学系统中物质共生与物质循环再生原理、结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工

10、艺系统。1、生态工程设计2、加环：生产环；增益环；复合环；加工环3、我国农林牧副渔一体化生态工程15.4 生物多样性与保育生物多样性包括：物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性生态多样性的保育：成为世界热点问题 1992年巴西里约热内卢召开的地球最高会议上通过了国际生 物多样性公约 21世纪议程 联合国科教文组织发起的生物多样性项目15.4.1 生物多样性价值1 生物多样性的直接经济价值 对现代农业的价值A. 人类利用大量的生物资源作为食物和能源，如5000种植物作为食物 B. 野生生物的抗性（抗病性、抗旱性等）比栽培种强得多，把抗性基因引入驯化或栽培种，能大幅提农业生产力水平。 C. 野生传

11、粉动物对作物生产具有重要意义。 D. 生物多样性丰富的地区，一般不易发生灾难性病虫现象。 对医药卫生方面的价值A. 发展中国家有80的人靠传统药物治疗疾病，发达国家有40以上的药物源于自然资源 B. 我国药用植物为11146种，药用动物1581种。野生药材蕴藏量高达850万吨。 C. 在1976-1984年期间，美国从生物资源方面获得的利润每年高达876亿美元。 D. 长春花、美登木、紫杉等都含有抗癌成分，部分蜗牛和美洲野牛是罕见的几种不患癌症的动物，研究它们抗癌的物质基础和机理，对于发现新的药源具有难以估量的潜在价值。 对现代工业的价值 工业上常用的原料多来源于生物，如木材、纤维、橡胶、造纸

12、原料、天然淀粉、油脂、蚕丝、白蜡虫、哺乳动物毛皮等。木材是一些发展中国家的重要出口产品，全世界每年的木材产值在750亿美元以上。在印度尼西亚，木材是第二大出口产品，地位仅次于石油。从1981-1983年，亚洲，非洲和南美洲出口的木材产品的价值平均每年为81亿美元。一些非木材的生物产品也具有相当重要的地位，例如：印度尼西亚1982年非木材产品的对外贸易达2亿美元。 2. 生物多样性的间接经济价值 维护生态系统的平衡和稳定固定太阳能保护水资源保护土壤调解气候污染物的降解和指示作用科学、教育、文化等方面的价值3. 生物多样性的伦理价值 自然具有超越经济价值的精神和美学价值。在历史上，宗教思想家、诗人

13、、艺术家和音乐家乃至普通人，都从自然中获得了大量灵感。接触野生动植物和各种景观，才能获得美的享受。 生物多样性对确定生命的起源和进化具有重要价值。生命的起源和生物多样性的产生一直是哲学和科学之谜。要揭开这个谜，必须通过对生物和生物多样性本身的研究才能实现。15.4.2 生物多样性的丧失最近几百年以来，物种、种群以及自然生境的丧失的速度不断变快！15.4.2.1 物种损失1、物种灭绝的主要是人为的因素2、物种灭绝的速度在增快3、家养动物和栽培作物的多样性也在下降 15.4.2.2 生态系统或者生境破坏热带雨林的大面积毁坏已成为一个极具灾难性的因素。草场超载过牧退化、沙化加剧；生物多样性丰富地区的

14、自然生态环境呈恶化趋势，我国已有至的动植物受到威胁，高于世界至的平均水平；湿地丧失和功能退化的速度仍未得到有效遏制。15.4.2.3 生物多样性丧失的原因生物的大量灭绝，不同时期的灭绝类型有所不同背景灭绝 随着生态系统的变化，某些物种消失了，另外一些代替了它们，灭绝的速度比较低。大量灭绝 由于自然灾害而发生的大规模物种死亡认为灭绝 由于人类引起的灭绝近代物种多样性丧失加剧的原因：1、过度利用、过度采伐和乱捕乱猎2、生境的丧失和片断化3、环境的污染4、外来物种的入侵5、农业、牧业和林业的品种单一15.4.3 生物多样性研究1、保护需要对物种进行划分优先等级2、种群生存力分析和最小可存活种群3、灭

15、绝率大小与生境片断化的关系4、岛屿生物地理学理论5、自然保护区设计中，保护区大小和形状的重要性15.4.4 生物多样性的保育对策1、生物多样性保育的原理： 协调好人与自然的关系 坚持发展的原则 做好生态系统的管理 深入开展生物多样性及其保育的研究2、生物多样性保育对策： 保育对策应该包括全球的、国家的、地区的和地方的一系列不同层次。 建立自然保护区和国家公园 迁地保护 种子和基因库 退化生态系统的重建 生物多样性的监测 环境与野生动植物保护法律15.5 生态系统服务15.5.1 生态系统服务的概念和意义生态系统服务概念：指对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。意义：人类的生存和社会发

16、展的基础。15.5.2 生态服务的价值全球生态系统提供的服务总价值为：33万亿（1654万亿）美元。15.5.3 生态系统服务项目内容1、产品2、水供应、土壤肥力形成和水土保持3、抗干扰和调节4、传粉、传播种子和生物防治5、休闲、娱乐和文化15.7 有害生物防治15.7.1 有害生物防治的目标与技术类型1、防治目标 经济损害水平 美学损害水平2、有害生物防治技术类型 农业防治 生物防治 化学防治 物理防治 遗传防治15.7.3 生物防治、遗传防治及其有害生物的综合管理1、生物防治 利用有害生物的天敌来防治有害生物。2、生物防治的类型： 经典的生物防治或者输入 接种 释放土著天敌以增补现存种群，需要多次进行 生物杀虫剂（一次大量的释放天敌）3、基因防治（遗传防治） 通过遗传操作来杀死有害生物的防治技术。4、有害生物的综合管理：结合物理、