第一章地球生态系统与人类社会的发展解析课件

第一章总论地球生态系统与人类社会的发展人口、资源与环境已成为世界各国人民共同关心的全球性问题，也是我国社会主义现代化建设遇到的首要问题。要了解人口、资源与环境，需从地球生态及人类社会发展方式的选择说起。第一节地球生态系统一、地球物理环境（一）宇宙世界中的地球1、人类认识的宇宙宇宙－－是天地万物的总称，或者说宇宙是空间和时间的组合，也就是说宇宙在空间上是无边无际的，在时间上是无始无终的，即宇宙是无限的。2、宇宙的特点宇宙是一个物质世界－－由各种天体组成。宇宙中的各星体主要有：恒星、行星、卫星、星云、流星、彗星、星际空间的气体和尘埃，这些统称天体。如：地球是行星、太阳是恒星、月球是地球的卫星。3、天体系统－－天体的存在形式宇宙中的天体处于不断的运动之中，天体之间相互吸引和相互绕转，形成天体系统。目前人们认识到的天体系统，按由小到大或由低到高的排列，有以下几个层次：地球月球地月系其他七大行星小行星太阳千万颗恒星太阳系银河系河外星系总星系（宇宙）目前用最大的望眼镜能观测到的宇宙范围为150亿－200亿光年。宇宙是浩大无垠的，有人作过计算，以18.6万英里／秒（29.93万千米／秒）的速度作太空飞行，从地球到太阳需要8分钟；从太阳到银河中心需要3.3万年；若继续穿行前行，想到宇宙深处，则需要10亿年、百亿年……。4、宇宙中的地球

16世纪以前，人们以为地球是宇宙的中心，日月星辰都绕着地球运动。（地心说）16世纪40年代哥白尼提出“日心说”，认为地球不是宇宙中心，而是绕着太阳公转的一颗小小行星，与太阳相距1.496亿千米。作为太阳系的行星，地球本身并不发光，它的光、热、能量主要来自太阳，在太阳系的八大行星中，地球的质量、体积、平均密度、自转和公转运动有自己的特点，但并不特殊,为什么只有它出现包括人类在内的生命现象？这与地球所处的宇宙环境以及本身的条件有着密切的关系。地球存在生命的物质条件及原因（2）地球的宇宙环境4、光照稳定

—太阳的稳定1、适宜的温度

—日地距离远近适中

5、空间运行轨道比较安全

—大小行星各行其道2、适合生物呼吸的大气

—体积质量适中3、充足的水分

—原始海洋的形成（1）地球本身的物质条件(二)地球的物理环境要素1、大气：地球的四周包围着厚厚的一层“被子”－大气，科学家们称之为大气圈。人类就住在这层大气的底部，这看不见、摸不着的大气圈，发生着种种有趣的自然现象，为人类的生存提供了可靠的保障，好象地球的外衣，阻挡了来自宇宙及太阳的有害辐射，保护着地球上的生命；大气还是自然界最活跃的组成要素，对地球表面的自然环境具有重大而深刻的影响。

（1）大气的组成地球上的大气是由各种各样的气体组成的混合物，并且各种气体的含量和作用各异。其中低层大气是由干洁空气、水汽和悬浮在大气中的固体杂质三部分组成，被称为大气的三大要素。成云致雨的必要条件主要成分次要成分水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用（2）大气的垂直分层

对流层平流层对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；高度增来温度减，只因热源是地面；天气复杂且多变，风云雨雪较常见气温初稳后升热只因层中臭氧多水平流动天气好高空飞行很适合上冷下热高空对流电离层高层大气电离层能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用

地球不同于其它行星的主要特征之一，是地球有丰富的水。地球上的水，分布广泛，全球约有四分之三的面积覆盖着水，因而地球有“水的行星”之称。水的出现从根本上改变了地球环境的物质结构，使生命物质的孕育和发展成为可能，被称为“生命之源”水是地球上人类和一切生物得以生存的物质基础，人类在生活和生产中，都不能缺少水。

2、水海洋水（97.47%）1231湖泊咸水和地下咸水45678910淡水2.53%其中1、冰川2、地下淡水3、其他淡水4、永久冻土5、湖泊淡水6、土壤水7、大气水8、沼泽水9、河水10、生物水世界水储量（100%）

水圈的构成水是地球上唯一能同时以固态、液态、气态三种形式存在的物质，它们分布于海洋、陆地及大气中，形成各种水体（海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川和极地冰雪），并共同组成了水圈。水圈是一个连续不规则的圈层。水的形态不同，表现出的活跃性、地理分布、对地球生命的影响也不一样。（1）气态水气态水数量上微不足道，但由于它循环周期短，变换速度快，其作用远远大于它的数量。大气水汽含量随地球纬度的变化而变化，赤道最高，两极最低，时间季节对大气水汽的影响也很大。（2）固态水包括冰川、冰山、极地冰盖、永久冻土中的水、高层大气中的冰晶和降下来的雹雪等。固态水基本上是淡水，在淡水资源中占有极高的比例，达77%以上。固态水因冻结延长了水的交换周期，大量水源在特定空间固化，为地球生命提供了淡水储备，也为世界许多河流提供了源源不断的淡水，支持着一个又一个生态系统。

（3）液态水液态水有咸水、有淡水之分，包括河湖、地下、土壤水及生物含水、矿物结晶水在内的液态淡水仅占0.65%，但它却是滋润地球万物的“救命水”。液态水在地球上存在形式不同，替换周期不一样。河川径流尽管在地球总水量中分量不大，但因循环周期短，成为对地球生命包括人类影响最大的液态水。

径流：大气降水出除去损耗后，沿地面或地下运动的水流）地球上水的三种形态并不是固定不变的。

固态、液态水吸热之后转变为气态，与大气混合，随大气环流运动，在适宜的条件下转化为雨、雪、雹，重新回到液态和固态，回到地面、海洋。（在地球梯度力的作用下，降水在陆地以径流的形式最终汇入大海，也有部分降水渗入地下成为地下水。浅层地下水或被植物吸收，或经泉水入河；深层地下水则长期积淀，经火山喷发或人类开发后才重新进入循环）湖沼水河流水地下水冰川大气水融化降雨降雪蒸发蒸发降雨凝结下渗丰水期枯水期丰水期枯水期3、土石（1）岩石圈－指的是地球表层30－40千米厚度的地壳。或者说岩石组成了固体地球的坚硬外壳－－地壳。岩石圈的作用：a、岩石是形成地貌的物质基础，构成陆地和地壳，是陆上生命及人类生存的牢固基础。b、岩石中的无机矿物质，是生命过程极重要的养分贮蒇所，暴露于地表的岩石成为这些养分物质和生命元素的原始来源。c、岩石提供给我们所需的各种矿产资源。

（2）土壤－指陆地表面及海水和淡水底层具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层。

肥力－就是土壤能不断供应和调节植物生长过程中所需要的水分、养分、空气和热量的能力。各种作物都是在土壤里扎根立足，并通过根部从土壤里取得养分和水分，才能生长繁茂。人们饲养的动物，也必须以植物为饲料，没有土壤也就没有农业。

据考察，岩石风化成土壤母质需上万年、甚至数十万年时间，土壤母质变成可耕熟地也要数年，甚至数十年时间。因此，土壤是地球最为稀缺的资源，同时还是一种可以永续利用的可再生资源，在人们合理的经营和管理下，土壤肥力不仅不会因利用而耗损下降，反而会得到改良和提高。如，农业土壤--保持高产稳产--因为人类长期不断耕作和培育的结果。不同气候下发育着不同土壤，生长着不同的植物。二、地球生态系统（一）地球生命的起源地球上最初有没有生命?最早出现的生命是怎样的?我们不能亲自观察,难以得到直接的证据……因此,关于生命的起源可以通过有关的研究进行科学推测。有关生命起源的几种假说1、神创论2、自然发生论3、宇生说4、热泉生态系统5、化学起源说1、神创论上帝创造万物，最后造人——圣经的故事。

中国的传说女娲在七日中每日造一生物的故事有关。正月初一是鸡日，初二是狗日，初三是羊日，初四是猪日，初五是牛日，初六是马日，初七是人日，初八是谷日，初九是天日，初十是地日。

2、自然发生论生物是从非生物环境中自然发生出来的：

腐草化萤(ying)

腐肉生蛆（qu)

淤泥生鼠

斯巴兰让尼的实验证明腐肉不能生出苍蝇——否定了“自然发生论”。3、宇生论地球上生命来自宇宙空间别的星球彗星陨石坑1969年澳大利亚麦启逊镇的陨石小行星撞击地球（想象图）当你仰望夜空的繁星时，你可能会想，除了地球上有人类之外，其他星球是否也有有智慧的生命体？不明飞行物（UFO）频繁出现，但不明飞行物是外星人光顾地球，还是目前还不能解释的自然现象呢？这无疑激起了人类探索地球外生物的极大兴趣。位于板块结合地带的深海热泉中，有自养型古细菌，能利用能量将无机物转化成有机物（根据距今34亿年前南非燧石层发现的蓝细菌化石推测）4、热泉生态系统5、化学起源说

认为生命是在漫长的宇宙进化中发生的，是宇宙进化到某一阶段的产物。太阳辐射火山爆发雷鸣电闪使简单小分子合成复杂的稍大分子有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等提供能量1从原始大气的无机物到简单有机物，随着地表的冷却，水的积累，在原始海洋中和大气中，出现一批简单的小分子。雷电可能为化学进化提供能量实验说明,原始地球上尽管不能形成生命,但能形成构成生物体的有机物。1953年芝加哥大学米勒的模拟实验

在原始海洋的岸边,岩石,沙土的表层,有机小分子沉积,吸收能量,聚集成大分子聚合物,再形成多分子体系。

简单的有机物汇集到原始海洋中,形成复杂的有机物。2

这一阶段是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。大约在地球形成以后的10亿年左右,才有生命的出现.目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。3

原始海洋中有机物不断相互作用,逐渐形成了原始生命。思考：1、原始地球上存在生命吗？说出理由。不存在。因为没有生命可以存在的环境。2、你认为在现在的环境条件下，地球上会不会再形成原始生命？为什么？不会再形成原始的生命了。因为不存在原始生命形成时所需要的环境条件，如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外，现在海洋成分也发生了变化。（二）地球生态系统1、生态系统的概念－－生物（包括植物、动物、微生物和人类）与它赖于生存的环境之间通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个有机整体。2、生态系统的组成（1）生态系统中的非生物成分指由非生命物质构成的无机环境，如太阳辐射能、空气、水及岩石、土壤等。它们是生物赖以生存的物质和能量的源泉，并共同构成大气、水和土壤环境，成为生物活动的场所。（2）生态系统中的生物成分（三大基本类型）包括生产者、消费者、还原者。3、食物链与食物网蔷薇花丛中的生物：有些什么生物？小草蚜虫瓢虫落叶蚯蚓小鸟蔷薇蚜虫瓢虫小鸟落叶蚯蚓小鸟小草蚜虫瓢虫小鸟生物之间存在的这种像链环一样的食物关系，叫做食物链。谁被谁吃花丛中的生物，它们之间有着什么样的食物关系？试按“谁被谁吃”的顺序排列这种关系。

食物链：在自然界中，植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递，我们把生物之间存在的这种传递关系称为食物链。（1）食物链通常从绿色植物开始，到凶猛的肉食动物终止。（2）食物链中能自己制造食物的生物叫生产者（绿色植物），直接或间接消费别人制造的食物的生物叫做消费者（各种动物）。（3）依靠分解动植物的排泄物和尸体取得营养物质和能量，同时将养分从机体中释放出来，返回地球无机环境，供“生产者”再利用叫还原者。

谁被谁吃

蔷薇蚜虫瓢虫落叶蚯蚓小鸟小草蔷薇花丛中的几条食物链我们还可以写成：食物网图中有

条食物链，猫头鹰属于第

营养级。93456

食物网：各个食物链之间的关系，都不是简单的直线关系，它们之间相互联系、相互交叉，形成了一个纵横交错的网络。人们把这种食物链网络称为“食物网”。一般认为，食物网越复杂，生态系统就越容易保持稳定的状态，而食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。

假如在一个岛屿上只活着草、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（牛或羚羊），那么鹿一旦消失，对狼的影响就不会很大。相反，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，那么狼一旦灭绝，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，使其保持稳定的状态。（1）生态系统中的能量流动

生态系统的能量流动:是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。生物之所以成为生物，就在于他有生命，而生命来自于运动……生态系统中不断进行着能量流动和物质循环。当我们投身于大自然的时候，常常会看到鸟儿在空中飞，牛羊在地上跑，鱼儿在水里游。这些生物的活动的能量都是来于自太阳辐射。太阳辐射只有1%左右被绿色植物所利用，但它却是生态系统全部能流的“源头活水”，是一切生物得于生存的根本条件。4、生态系统的功能

生产者（植物）

一级消费者（草食性动物）二级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级能量在生态系统中是如何传递和散失的？

1%能量在第一营养级中的变化生产者（植物）一级消费者（草食性动物）呼吸作用用于生长发育和繁殖分解者遗体残骸1%能量在生态系统中流动的过程生产者（植物）一级消费者（植食性动物）二级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）分解者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸1%思考：A、能量是如何输入生态系统中的？（1）生态系统所需要的能量来自哪里？（2）太阳能是如何输入生态系统中的？a.能量的源头:太阳辐射能b.起点:从生产者固定太阳能开始c.输入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量（1%）d.渠道:食物链和食物网e.能量散失的形式:热能

绿色植物通过光合作用把太阳能转变成有机分子的化学能。当食草动物吃植物时，这种能量就转移到食草动物的身体中，当食肉动物吃食草动物时，又转移到食肉动物的身体中，最后由腐生生物动植物残体分解，归还到环境中。太阳能沿着食物链（网）在生态系统中流动的过程中，绿色植物所获得的能量，并没有全部被食草动物利用。因为绿色植物的根系、茎杆、果壳、以及枯枝落叶等部分组织，往往不能被食草动物所采食，而且采食部分还有不能被消化而作为粪便排除体外的部分。由于这些原因，食草动物利用的能量，一般仅为绿色植物所含总量的1∕10左右。同样道理，肉食动物所利用的能量，一般为食草动物总量的1∕10左右。这就不难看出：能量在生态系统中的流动是越来越少，所能供养的动物数量也应该越来越少。一般说来地，能量沿着绿色植物食草动物一级肉食动物二级肉食动物逐渐流动，而后者所获得的能量大体等于前者所含能量的1∕10，这就是说，在能量流动过程中约有9∕10的能量被损失掉。这种数量关系是由美国生态学家林德曼创建的十分之一定律按照这条规律，为了满足食物链（网）中各个营养级对能量的需要，在食物链中，生物的数量随营养级的上升而呈递减趋势，从而形成金字塔结构，这就是“生态金字塔”。能量金字塔如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？想一想：生态金字塔●生物量金字塔1000kg100kg10keg1kg浮游动物鱼浮游植物一个生长发育中的青少年，要增加1千克体重的话，需要吃10千克的鱼。最终相当于吃掉1000千克的浮游植物。1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？

遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。2、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？不能，

a、生态系统中的能量流动是单向的。

b、能量在流动过程中逐级递减。思考：（2）生态系统的物质循环

生态系统中的物质是不断运动着的，与能量流动不同，这种运动不是物质的单向流动，而是周而复始的物质循环。①水循环:指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程，是自然环境中主要的物质运动和能量交换的基本过程之一。它包括水分蒸发、水汽输送、凝结降水和径流四个环节。A、海陆间循环:指海洋与陆地之间。B、陆地内循环：陆地与陆地上空之间。C、海上内循环：海洋与海洋上空之间。海陆间循环陆地内循环海上内循环水循环的意义地球上各种水体通过蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等一系列过程和环节，把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机地联系起来，构成一个庞大的水循环系统。在这个系统中，水在连续不断地运动、转化，使地球上各种水体处于不断更新状态。

②碳循环（它主要以二氧化碳的形式储存于大气之中）绿色植物通过光合作用，吸收空气中的二氧化碳、与水形成碳水化合物，再经食草动物、肉食动物和人的取食过程中，这些碳水化合物沿着食物链逐级移动，并转变为其他含碳化合物；植物、动物和人的残体或尸体及排泄物经过微生物的分解，释放出二氧化碳，重新返回大气之中。此外，人、动物和大部分植物的呼吸，木材、煤炭、石油的燃烧等等，也使二氧化碳返回大气中。这些返回大气的二氧化碳，又重新被植物所吸收，开始新的循环。碳循环③氮循环生态系统中氮的循环，主要依赖于具有固氮能力的生物固氮作用。如：根瘤菌首先将空气中的游离氮转变成氮的氧化物，再经过硝化细菌的硝化作用，转为亚硝酸盐或硝酸盐，才能被植物所吸收。植物吸收亚硝酸盐或硝酸盐后，合成了生命物质蛋白质。于是，氮就以蛋白质的形式，沿着食物链在生物之间转移，生物在新陈代谢过程中，一部分蛋白质转化为含氮废物（尿、尿酸等）被排到土壤中；另外，植物残体和动物尸体所含的蛋白质，被分解者分解后，形成氨、铵盐和氮气，氨、铵盐进入土壤中，氮气返回到大气中。这些进入土壤和返回大气的氮，又开始新的循环。

人类活动影响氮的循环过程，首先是人为固氮作用，即氮肥的生产和应用、大规模种植豆科植物等具有生物固氮能力的作物以及燃烧矿物燃料生成一氧化氮和二氧化氮。其次，施用氮肥的农田排出的地面径流，以及城市和农村的生活污水把大量的氮排入河流、湖泊和海洋，引起水域生态系统发生一系列变化，使藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水质混浊缺氧。同时，蓝藻分泌毒素到水中，使鱼类、贝类难以生存。这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中则称赤潮。这都是水域富营养化所造成的环境问题。5、生态系统的稳定

生物种类组成、种群数量、种群分布及与具体地理环境间的联系使地球生态各子系统在结构上相互区别，并表现在功能上的差异。首先是生产力功能，即通过食物链，经过能量、物质的输入、输出，系统所带来的生物产量。实践证明：不同的生态系统在生物产量上差别极大。其次是恢复功能，即对外部冲击或环境变异引起的破坏进行自我调节和修复的能力。一般讲，所有自然生态系统都有自我调节和修复的功能。但不同结构与环境下的生态系统的自我调节和修复能力存在天壤之别，热带雨林恢复能力最强，干旱荒漠地区的生态系统一旦遭到破坏，几乎无法自我恢复。

现代生态学告诉我们：一个正常运行的生态系统应当是结构相对稳定，能量和物质的输入、输出基本相等，生产过程和消费、分解过程基本平衡的系统。生态系统的这种状态常被称为生态系统的稳定。

生态系统的稳定状态并不是静止的，而是处于不断变化发展之中的相对稳定，它取决于生态系统的自我维持和自我调节功能。在一个自然系统内，有许多对立的因素在起作用。如：当旱季来临时，非洲草原的草开始枯萎，这时以草为食的斑马、羚羊、长颈鹿迁徙他乡，草原鼠类因营养缺乏繁殖力下降，减轻了对草原的压力；当雨季来临时，干旱解除，草被得到恢复和发展，这时草原鼠类大量繁殖，食草动物重返故地，凶猛的狮、豹食肉动物尾随而来。就是这种机制，调节和维持了生态系统的稳定。然而生态系统的自我调节能力是有限的，干扰超出了一定的限度，调节就不起作用，以致生态系统无法通过自我调节来恢复其相对稳定状态，这就是人们常说的生态平衡失调。

影响生态系统稳定的因素很多，包括自然因素和人为因素。火山喷发、地震等可在瞬间使生态系统遭到破坏，甚至毁灭。然而，在自然条件下，即使生态系统受到了较严重的干扰，也总是会自发地通过群落演替，恢复原先的稳定状态，重建失去了的生态平衡，只是所需的时间，要比受轻微干扰的长。少则两年，多则可达几百年以至上千年。除了火山爆发、地震等自然因素外，因人类的不合理活动而引起的环境变化是造成生态平衡失调的最重要原因。如：1991年发生在华东地区的特大洪水灾害，与大片森林被毁，历史上形成的稳定的水分循环、大气流动和土壤条件被破坏有关，最终导致生态平衡失调。由此可见，自然界中，一切生物都是与周围的环境同处于一个生态系统里，它们既相互依存，又相互制约，都随着自然生态的发展而发展。所以，只有调节好生态系统中各组成成分的关系，遵循大自然的规律，在生态系统平衡的基础上，生态系统的功能才能正常发挥，使自然界最大可能地维持人类的发展，造福于子孙后代；否则不仅指望不了生物产量，还会导致系统退化、失灵，酿成灾难性的后果。第二节人类社会的发展与地球生态系统一、人类给地球生态系统带来的影响（一）食物链终端角色的变换改变了生态系统发展的方向人类作为“消费者”，与其他动物本质上并无两样，离不开从自然环境获取物质、能量，为了种群的繁衍，也要生儿育女。但人类毕竟不是一般的动物，除了生物属性，人还有社会性的一面，通过相互间的交往、协作，学会了制造和使用工具，使自己以其他动物所不及的方式向自然环境索取生活资料。人类出现以后，处于食物链终端环节或“生态金字塔”顶级位置的凶猛动物遇到了人类社会的挑战，并最终让位于人类社会，使人类登上了“生态金字塔”至高无上的宝座。“万物皆备于我”，一切可利用的动物与植物成了人类社会发展的“资源”，且无须担心其他生物对自己生存的威胁，不会再有其他生物与人争位。这种改变，使生态系统中生产者与消费者及通过食物链（网）进行的能量流和物质流原有的自然秩序与方向不得不为人类的生存服务。（二）人工环境的出现使地球生态系统的结构变得更为复杂

随着人口数量的增加及人类社会生产力水平的提高，自然生态系统按部就班的状态已不适应人类发展的需要。为了达到自己的目的，人类已不满足于直接利用原始的自然条件获取物质与能量，而要改造自然环境，使生态系统按照人类的要求提供物质产品。处于干预中的自然生态系统食物链（网）上的物质与能量流动被人为地强化。不仅如此，还建立了各种形式的人工生态系统，以取代自然生态系统。自然生态系统与人工生态系统对比中心纽带能量流动的基本物质形式自然生态系统生物食物链食物形态的物质人工生态系统人满足人类社会的需要食物和非食物形态的物质（三）科学价值观的扭曲加深了人类与自然界的矛盾源于工具的发明与使用，人类依靠科学技术上的成就改变了自己，也改变着自然界的一切。使生态系统能量与物质流动的效率大大提高，自然资源以难以想象的速度与规模进入人类设计好的经济圈和生活圈。真理和谬误有时是同时存在的。现实生活中科学技术与自然界的关系往往被扭曲，科学技术成了侵占、掠夺自然界的武器。大片原始森林被砍伐，大量海洋生物被捕食、大批陆生植被被毁坏、文明世界靠“剥削”自然界获得繁荣，技术圈靠“蚕食”生物圈得到发展。人在自然界面前变得越来越陌生，两者的矛盾日渐加深。自然资源的萎缩，环境污染的加剧表明生态系统能量和物质的输入、能量流和物质流的循环正出现故障。因此，人类在发展经济的过程中，不能只关心有多少物质财富而忽视自然生态，否则，整个生物圈结构和生态系统的功能遭到完全破坏，受威胁的不只是其他生物，人类社会的存在和发展也将成为问题。二、工业革命前的人类与自然界（一）史前人类的生存斗争史前社会通常指人类的蒙昧、野蛮时代。这一时代始于200－300万年前，终于公元前5000年左右，历近300万年。人类的生存方式主要是采集和狩猎，以大对自然的粗犷式掠夺满足自己生命的起码需求。因为改造、征服自然的能力极小，人类严重依赖于自然。（旧石器时代）到距今1万年前后，人类制造的石器有了更大的进步，其精细、税利程度为以往所不及，（新石器、新石器时代时代）。新石器时代被认为是人类走向文明社会的关键时期。人类发现了对成熟种子的栽培和利用，使人类的生活从飘零不定环境转向定居生活；人类学会了制造火，利用火来烧制陶器、冶炼金属，石器时代进入金属时代（初始为青铜器时代）。（二）文明时代人类社会的发展人类的文明时代是从奴隶社会开始的。在奴社隶社会以前的漫长时期，人类一直过着没有文字的愚昧生活。随着社会生产力水平的提高，社会有了剩余产品，并由此引起了社会分工与产品交换，产生了对科学文化的需要，进而出现了文字与科学的繁荣。我国的甲骨文字、两河流域的楔形文字、古印度的象形文字和古埃及文字是迄今发现的世界最古老的文字。到了封建社会，冶铁技术的成熟，标志着人类社会的生产力又提高到了一个新的水平。江苏六合程桥发掘出的一块春秋时期的生铁是我国迄今出土的最古老的铁器；水利技术的使用是这一时期的又一成就。(公元前300年，川西平原的都江堰水利枢纽）

手工业生产也有巨大的进步，早在4000年前，我国的劳动者就已学会栽桑养蚕，到唐代丝织品种已发展到包括绫、罗、锦、绮在内的数十个品种；制陶已成为独立的生产部门，并完成了由陶到瓷的转变。我国唐代的白瓷在技艺上甚至接近现代高级细瓷的水平，唐三彩至今誉满全球；到宋代，采矿、冶炼、制盐、纺织、陶瓷、造纸、印刷、漆器等多方面无论质量、数量、规模都已达到空前的水平。三、工业革命后的人类与自然界

（一）工业革命的历史性成就

工业革命又称产业革命，指18世纪中至19世纪，发生在欧、美主要资本主义国家的以机器生产代替手工劳动的变革。随着社会经济的发展，传统的手工劳动已满足不了人们的需要。人类不得不对自己的生产工具作进一步改进。这种努力在商品与交换较为发展的欧、美国家尤为明显。特别是英国，市场对棉织品的需求与手摇纺车的矛盾相当突出（这种纺车仅有一个锭子，只能摇一根线，生产效率极低）。为此，木匠哈格里夫斯发明了能同时带动16－18个纱锭的手摇纺车－－“珍妮机”；工匠阿克莱特制成了水力纺纱机。但动力问题一直未能很好地解决。英国年轻的发明家瓦特花了十多年工夫，经过无数次实验，改造了当时已经存在的原始蒸汽机，使其作为机械动力登上了历史舞台。（第一次技术革命）

19世纪中期以后，科学技术又有了新的进步。出现了马丁炼钢法和托马斯炼钢法，使钢的产量、纯度进一步提高，并节约了炼钢时间；苯胺染料的发明，钾基肥料及硫酸和苏打的发现，为现代大规模化学工业的发展奠定了基础；发电机、内燃机、蒸汽涡轮的发明为汽车、内燃机车和飞机的问世创造了条件。更为重要的是，电作为一种可利用的能的形式，有了新的突破。（第二次技术革命）

（二）现代高新技术的辉煌第二次世界大战后，原子能、激光、宇航、微电子技术和自动化技术使人类社会的生产能力与经济水平又一次上了新的台阶。（第三次技术革命）目前一场层次更高的产业革命正在酝酿。包括激光、新材料、新能源、微电子、生物工程、光导纤维、海洋开发、太空利用、纳米技术等都有了突破性的发现，有的已投入使用，为人类社会的经济增长拓展了新的空间。这些技术一旦普遍使用，人类从事物质生产的能力又将出现一次历史性的飞跃。人与自然的关系也将面临新的变化。

三次技术革命对工业发展的影响主要标志主要工业部门第一次技术革命（18世纪60年代始）蒸汽机的发明和应用棉纺织、钢铁第二次技术革命（19世纪70年代）电气化

电子、化学、石油开采和加工、汽车、飞机制造

第三次技术革命（20世纪50年代)微电子技术的发明和应用信息技术、生物工程、新能源、新材料（激光、高分子合成）、航天工业、核工业

第三节人类社会在发展问题上的宝贵探索一、可持续发展思想（一）可持续发展的提出可持续发展概念最早源于1972年联合国人类环境会议。第一次明确提出可持续发展概念的是1980年制定《世界自然保护大纲》－－提出：应该把资源保护与人类发展结合起来，“为使发展得以持续，必须考虑社会和生态因素,考虑生物及非生物资源基础”。

对可持续发展理论的形成与推动起关键作用的是1983年成立的世界环境与发展委员会。该组织挪威前首相布伦特兰夫人领导下，经过世界范围的专家900多天的紧张工作，于1987年向联合国递交了《我们共同的未来》的报告。

可持续发展提出的背景

1、全球人口逐渐增长：全世界人口在1650年—1950年的300年里仅增加20亿，而在1950年—1990年的40年里竟增加了28亿。

2、污染严重，疾病肆虐：全世界平均每年有580亿立方米水资源被污染，200多万人因饮用污水而死亡，并有数十亿人因此致病；有10多亿人生活在空气严重污染的城市，其中30万至70万人提前死亡；每年有300多种生物灭绝；1000多万公顷森林被毁坏；2000多万公顷耕地和草原出现退化和沙化；600亿吨表土被冲入江河湖海；全世界目前约有11亿人处于不能维持温饱的贫困线以下。

3、资源过度消耗，全球环境恶化：关键性非再生资源储量急剧下降，石油危机、粮食危机、温室效应、南极臭氧洞加剧。（二）可持续发展的含义

1、从发展的自然属性定义：国际生态学联合会和国际生物科学联合会：保护和加强环境系统的生产和更新能力。

2、从发展的社会属性定义：国际自然保护同盟、联合国际环境规划署和世界野生生物基金会共同发表的《保护地球－－可持续生态战略》中将其定义为：在生存于不超出维持生态系统承载能力的情况下，改善人类社会的生活质量。

3、从发展的经济属性定义：在保护自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度。4、从发展的科技属性定义：可持续就是转向更清洁、更有效的技术，尽可能的接近“零排放”或“密闭式”工艺方法，以此减少能源和其他自然资源的消耗。5、《我们共同的未来》定义：“既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展”它有两个基本点，一是必须满足当代人的需求，否则人类会无法生存、延续后代；二是今天的发展不能影响后代人满足其需要的能力。（三）可持续发展的内容

1、经济可持续发展：可持续发展十分强调经济增长的必要性，而不是以环境保护为名取消经济增长，只是在经济发展的数量与质量的关系上更看重质量，更关注以低消耗、高产出和清洁文明的生产消费替代传统的“高投入、高消耗、高污染”的生产模式。2、生态可持续发展：人类在谋求发展的过程中必须考虑自然生态的承受能力，不能逾越自然生态的承受力盲目地追求经济发展的数量、速度。当自然生态环境已经出现失调甚至恶化的时候，必须采取有效措施拯救自然。

3、社会可持续发展：可持续发展强调社会公平是发展的内在要素和环境保护得以实现的机制。（四）可持续发展的基本原则1、公平性原则强调追求两个方面的公平：（1）保证本代人的公平，即代内平等，给世界以公平的分配权与发展权，尤其要将消除贫困作为可持续发展的首要问题加以考虑。（2）代际间的公平，即世代平等，是当代人与子孙后代对资源利用的公平。

2、持续性原则人类发展对自然资源耗竭速率须充分顾及资源的临界性，以不损害支持地球生命的大气、水、土壤、生物等自然生态系统为前提，使地球生态系统按照自己内在规律永续发展，实现人类对自然资源的持续利用。3、共同性原则强调人类有共同的认识、共同的责任感，采取全球共同行动实现可持续发展的总目标。

*4、需求性原则需求性原则表明可持续性发展的最终目的是满足人类的需求。人类的需求既包括当代人的需求，也包括子孙后代的需求。*5、公众性原则指可持续发展必须有公众的广泛参与。

除了基本原则，可持续发展还有操作层面上3R原则，即减量化原则、再使用原则、再循环原则。（课本P27）二、可持续发展的国际行动（一）联合国组织的行动1、组织层次不同的各种会议，研究资源、环境、人口、经济和发展问题，商讨治理的对策。“世界环境日”－每年的6月5日2、设立了专门处理与可持续发展相关的国际组织。3、以决议、宣言和公约的方式引导世界走可持续发展之路。（二）地区及主要国家的行动因为经济水平与文化、文明的差别，世界对联合国的倡导表现出不同的态度，就是同意联合国意见的，也因国家利益的不同追求在支持力度上差别悬殊。

历年世界环境日的主题（1974年-2010年）

1974年只有一个地球1975年人类居住1976年

水：生命的重要源泉1977年关注臭氧层破坏、水土流失、土壤退化和滥伐森林1978年没有破坏的发展1979年为了儿童和未来－－没有破坏的发展1980年新的10年，新的挑战－－没有破坏的污染1981年保护地下水和人类的食物链，防治有毒化学品污染1982年纪念斯德哥尔摩人类环境会议

10周年－－提高环境意识1983年管理和处置有害废弃物，防止酸雨污染和提高能源利用率1984年防止沙漠化1985年青年、人口、环境1986年环境与和平1987年环境与居住1988年保护环境、持续发展、公众参与1989年警惕全球变暖1990年儿童与环境1991年气候变化－－需要全球合作1992年只有一个地球－－一起关心，共同分享1993年贫穷与环境－－摆脱恶性