环境变化及城市发展文档

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1、-环境变化与社会开展一第一章 地球环境的根本特征什么是环境？n 环境是相对于中心事物而言的，与*一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。n 环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和开展的物质条件的综合体。环境的分类地球及自然环境特征地球及其自然环境运动的普遍性地球及其自然环境分层的普遍性地球及其自然环境演进的普遍性地球及其自然环境运动的普遍性太阳系尺度：公转星际尺度：自转地球尺度：板块运动圈际尺度：碳循环、水循环圈层尺度：食物链中的能量流动人类与地球各圈层的关系大气圈 atmosphere 因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层，是地球最外部的一个圈层。大气是人类和生

2、物赖以生存必不可少的物质条件，也是使地表保持恒温和水分的保护层， 同时也是促进地表形态变化的重要动力和媒介水圈 hydrosphere 由地球表层水体所构成的连续圈层。水是组成自然界最重要的物质之一，是一切生物生存必不可少的物质条件，对地球表层环境的形成和改造起到重要的作用。 陆地水和海洋水是水圈的两大组成局部。它们的物质成分和物理性质是有差异的。陆地水在体积上和质量上虽然比海洋水小得多，但它们广泛分布于陆 地上，对陆地地形的改变起着重要作用。生物圈 biosphere 地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层， 是地球上生物生存和活动的围， 是地球上所有生物及其生存环境的总称。它同大

3、气圈、水圈和岩石圈的表层相互渗透、相互影响、相互交织分布，它们之间没有一条绝然的分界限。生物圈所包括的围是以生物存在和生命活动为标准的，从地表以下 3km 到地表以上 10 多公里的高空以及深海的海底都属于生物圈的围，但是生物圈中的 90 以上的生物都活动在地表到 200m 高空以及从水面到水下 200m 的水域空间。 土壤圈 pedosphere 土壤是由岩石风化后在其他各种条件的作用下逐步形成的。土壤圈是一层被覆于地球陆地外表，能生长植物的疏松表层。土壤圈位于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的交换地带，是连接无机界和有机界的枢纽，是支撑植物生长的基底，有净化、降解、消纳各种污染物的功能岩石圈l

4、ithosphere 从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间围岩石圈可分为6大板块：欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度-大洋洲板块、南极洲板块 ，另外还有一些较小板块镶嵌其间。 岩石圈lithosphere 地表形态的塑造过程也是岩石圈物质的循环过程，它们存在的根底是岩石圈三大类岩石岩浆岩、变质岩和沉积岩的变质转化。 在地球部压力作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩。裸露地表的岩浆岩在风吹、雨打、日晒以及生物作用下，组件崩解成为砾石、沙子和泥土。这些碎屑被风、流水等搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩。同时，这些已经生成的岩石，在

5、一定的温度和压力下发生变质作用，形成变质岩地球及其自然环境演进的普遍性固体地球经历了凝结分层、地壳碎裂、地壳加厚、泛大陆形成以及板块迁移等阶段，形成了现今的海陆大致格局地球大气层的变化整体趋势是伴随着火山地质作用、宇宙射线天文作用以及地表生物的生态作用，由组成的平衡态向不平衡态转换，由二氧化碳为主的原始大气向富含氧气的现代大气转换。固体地球经历了凝结分层、地壳碎裂、地壳加厚、泛大陆形成以及板块迁移等阶段，形成了现今的海陆大致格局；地球大气层的变化整体趋势是伴随着火山地质作用、宇宙射线天文作用以及地表生物的生态作用，由组成的平衡态向不平衡态转换，由二氧化碳为主的原始大气向富含氧气的现代大气转换；

6、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。 生物对环境的主动作用英国科学家J. Lovelock于20世纪60年代提出了Gaia假说，即女神假说。Gaia 假說第一次描述成生命來左右环境，而非环境控制生命：生命或者生物圈來调节或者保持气候以及大气层的組成以适合其生长。 该假说认为，地球外表的温度和化学组成是受地球外表的生命总体生物圈主动调节的。地球大气的成分、温度和氧化复原状态等受天文的、生物的或其他的干扰而发生变化，产生偏离，生物通过改变其生长和代，如光合作用吸收CO2释放O2，呼吸作用吸收O2释放CO2，以及排泄废物、分解等，对偏离作出反响，缓

7、和地球外表的这些变化。原始地球火山喷发产生原始大气，原始大气中含有水蒸气，氢气，氨，甲烷，二氧化碳，硫化氢等物质原始大气在高温，紫外线以及雷电等自然条件作用下，形成许多有机物，如氨基酸等氨基酸属于有机小分子物质地球生命的起源与进化有机小分子物质随着地球温度降低，产生降雨汇入到原始海洋中。原始海洋中有了有机物，经过10亿年左右，逐渐形成了原始生命最初的生物是单细胞藻类，逐渐随着增殖与演变，渐渐出现了丰富多样的生物体，经过无数亿年的进化，就变成了生物丰富多彩的地球 生物进化是由单细胞生物向多细胞生物进化，由构造简单的生物向构造与功能复杂的生物进化。期间经历了从海洋到陆地的跃迁，以及*些生物类群的突

8、然爆发寒武纪三叶虫与灭绝侏罗纪末恐龙陆地表层主要生态系统类型其它类型生态系统：热带季雨林热带荒漠亚热带常绿阔叶林亚热带硬叶林温带落叶阔叶林寒温带针叶林高寒草原、草甸人类改变地球自然环境的事实1有1/31/2的陆地面积已经被人类活动所改变； 2从工业革命以来，大气的二氧化碳体积分数含量提高了30%； 3人工固氮的总量已经超过天然固氮总量； 4被人类利用的地表淡水，已经超过可利用总量的50%； 5近2000年来，地球上大概有1/4的鸟类物种已经灭绝； 6接近2/3的海洋渔业资源，已经过度捕捞或耗尽环境问题是指人类为其自身生存和开展，在利用和改造自然界过程中，对自然环境造成的破坏和污染，以及由此产生

9、的危害人类生存和社会开展的各种不利效应。 自然灾害问题第一环境问题 人为环境问题第二环境问题近年来臭氧问题有所缓解n 大气层中的臭氧含量每减少，地面受太阳紫外线的辐射量就增加，患皮肤癌的人就会增加至。n 过量的紫外线辐 射可使农作物叶片受损，抑制农作物光合作用，改变农作物细胞的遗传基因和再生能力，导致农产品减产或质量劣化。n 过量的紫外线还会杀死水中的微生物，造成 *些物种灭绝。 近年来臭氧问题有所缓解n 1987年9月16日，联合国环境规划署在加拿大蒙特利尔召开国际臭氧层保护大会，通过了关于消耗臭氧层物质的 蒙特利尔议定书简称蒙特利尔议定书，对控制全球破坏臭氧层物质的排放量和使用提出了具体要

10、求。至2010年6月，已有196个国家签署了这一议定书。中国在1991年成为议定书缔约方。 n 1995年，联合国大会决定把每年的9月16日作为国际保护臭氧层日。n 20多年来，通过议定书各缔约方的共同努力，全球已将有害化学品的生产和消耗量减少了98以上。海洋污染海洋污染通常是指人类改变了海洋原来的状态，使海洋生态系统遭到破 坏。有害物质进入海洋环境而造成的污染。可损害生物资源，危害人类安康，阻碍捕鱼和人类在海上的其他活动，损坏海水质量和环境质量等。 海洋面积辽阔，储水量巨大，因而长期以来是地球上最稳定的生态系统。然而近几十年，随着世界工业的开展，海洋的污染也日趋严重，使局部海域环境发生了很大

11、变化，并有继续扩展的 趋势。 荒漠化n 荒漠化指由于人为和自然因素的综合作用，使得干旱、半干旱甚至半湿润地区自然环境退化，包括盐渍化、草场退化、水土流失、土壤沙化、狭义沙漠化、植被荒漠化、历史时期沙丘前移入侵等以*一环境因素为标志的具体的自然环境退化。鉴于我国对南方石漠化研究的重视，为了方便，有时也将湿润和亚湿润区的石漠化归入荒漠化畴。n 荒漠化是一个世界性的生态环境问题。据联合国环境规划署(UNEP)统计，全球已经受到和预计会受到荒漠化影响的地区占全球土地面积的35%。荒漠和荒漠化土地在非洲占55%,北美和中美占19%,南美占10%，亚洲占34%,澳大利亚占75%，欧洲占2%。荒漠和荒漠化土

12、地在干旱地区和半干旱地区占土地面积的95%，在半湿润地区占土地面积的28%。世界平均每年约有57万平方公里土地荒漠化，以热带稀树草原和温带半干旱草原地区开展最为迅速。n 荒漠化的人为因素n 过度开垦n 过度放牧n 过度樵采n 水资源不合理利用人为因素的根本原因：人口增长快，人地矛盾突出。解决的根本措施：控制人口数量，提高人口素质，实行生态移民政策 。环境变化与社会开展二第二章 生态学根底什么生态学？n 生态学是研究生物与其环境相互作用的科学。这里的“环境包括： 物理环境如温度、水等 生物环境来自其他生物的影响生态系统的概念生态系统就是在一定时间和空间，生物与其生存环境以及生物与生物之间相互作用

13、，彼此通过物质循环、能量流动和信息交换，形成的一个不可分割的自然整体生态系统 = 生物群落 + 生物群落的环境生态系统 = 生命系统 + 环境系统生态系统的组成n 生产者 包括所有能进展光合作用的绿色植物以及光能自养型微生物和化能自养型微生物。生产者是生态系统中最活泼的因素。绿色植物具有叶绿素，能利用太阳辐射能，通过光合作用，把吸收来的二氧化碳、水和无机盐类制造成初级产品-碳水化合物，并同时将太阳能以化学能的形式固定、储藏在碳水化合物中，碳水化合物可进一步合成转化为脂肪、蛋白质等其它有机物，这些有机物便成为地球上一切生物包括人类在赖以生存的食物来源。 除绿色植物外，化能自养型微生物和光能自养型

14、微生物也能分别利用化学能和太阳能合成有机物，如氮化细菌能将氨氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中产生的能量把二氧化碳和水合成为碳水化合物。 生产者在生态系统中的作用主要是生产各种有机物，一方面供自身生长发育所需，一方面为其它生物提供食物来源。 n 消费者 主要指动物而言。消费者均属于异养生物，即只能依赖生产者生。 产的有机物来维持自己的生命活动。其中，以植物的叶、枝、果实及凋落物为食的叫草食性动物又称一级消费者，如陆地生态系统中的蝗虫、野兔、梅花鹿、牛、马、羊等，淡水生态系统中的浮游动物、螺蛳、虾等；以草食性动物一级消费者为食的叫肉食性动物，属于二级消费者或一级肉食者，如狐狸、黄鼠狼、青蛙

15、；以二级消费者为食的叫三级消费者或二级肉食者，如老鹰、金钱豹、狮子等。依此类推。 消费者在生态系统中的作用，一是物质与能量的传递作用，如在草原生态系统中，野兔就起着把青草中的有机物和储存在有机物中的能量传递给肉食性动物的作用；二是物质的再生产，如草食性动物山羊可以把草本植物的植物性蛋白通过再生产转变成动物性蛋白。 无生命成分 生态系统中的无生命成分包括生物代的能源-太阳辐射，生物代材料-二氧化碳、水、氧、氮、无机盐、有机质等，温度、压力等物理条件。无生命成分在生态系统中的作用，一方面是为各种生物提供必要的生存环境，另一方面是为各种生物提供生长发育所必需的营养元素。生命成分和无生命成分在同一个时

16、间和空间中，共同构成一个有机的统一体，在这个有机整体中，能量和物质在不断地流动，并在一定条件下保持着相对平衡n 空间配置 在生态系统中，各种动物、植物和微生物的种类和数量在空间上的分布构成垂直构造和水平构造。 在各种类型的生态系统中，森林生态系统的垂直构造最为典型，具有明显的成层现象。在地上局部，自上而下有乔木层、灌木层、草木植物层和苔藓地衣层。 水平分布构成生态系统的水平构造。由于光照、土壤、水分、地形等生态因子的不均匀及生物间生物学特性的差异，各种生物在水平方向上呈镶嵌分布。如森林生态系统中，森林边缘与森林局部布着明显不同的动植物种类。 生态系统的构造从而使生态系统能保持一个相对稳定的形态

17、构造生态系统中生物种类及各种生物的种群数量均具有一定的时间分布和空间配置，在一定时期处于相对稳定的状态n 时间配置 同一个生态系统，在不同时期或不同季节，表现出一定的周期性时间变化。 如长白山森林生态系统。冬季满山白雪皑皑，到处是一片林海雪原；春季冰雪消融，绿草如茵；夏季鲜花遍野，争芳斗艳；秋季硕果累累，一片金色。这一年四季有规律的变化，就构成了长白山森林生态系统的“季相。 生态系统的时间配置，除表现在季节周期性变化外，还表现为月相变化和昼夜周期变化，如蝶类和蛾类在昼夜间的交替出现，鱼类在昼夜间的垂直迁移等n 营养构造 生态系统的营养构造是生态系统的各组成成分以营养为纽带，通过营养联系构成的，

18、生产者向消费者和分解者分别提供营养，消费者也可向分解者提供营养，分解者分解生物残体把营养物质输送给环境，由环境再供给生产者吸收利用。 不同生态系统组成成分不同，其营养构造的具体表现形式也不尽一样。 食物链网 在生态系统中，各种生物之间最根本也是最重要的联系就是食物或营养联系：*种生物以另一种生物为食，而它又被第三种生物取食彼此形成一个食与被食的关系，这种生物之间以食物为联系建立起来的链索，就是所谓“食物链。 生态系统中各种生物之间的食物关系往往很复杂。一般在一个生态系统中很少只有一条食物链，多数具有两条以上食物链。在生态系统中，食物链彼此穿插联结所形成的网状构造称为“食物网生态系统的功能n 生

19、态系统的能量流动 能量是生态系统的动力根底，一切生命活动过程中都存在着能量的流动和转化。生态系统中全部生命活动所需要的能量都直接或间接地来自于太阳，并在流动过程中服从于热力学第一定律和第二定律，因为热力学就是能量形式变换规律的科学。 热力学第一定律指出：能量可由一种形式转变为另一种形式，在转换过程中不会消失，也不会增加，即能量守恒。热力学第二定律指出：能量总是沿着从集中到分散，从能量高到能量低的方向传递，在传递过程中总会有一局部成为无用的散失到环境中。n 生态系统的能量流动 太阳能被生物利用，是通过绿色植物的光合作用实现的。通过光合作用，太阳能进入了生态系统并开场了它的流动。 在光合作用过程中

20、，绿色植物吸收二氧化碳和水，合成碳水化合物，同时把吸收的太能以化学能形式固定储存在碳水化合物分子的化学键上。这种化学储存能，再通过食物链，与传递营养物质的同时，依次传递给食草动物和食肉动物。动植物残体被分解者分解时，又把能量传给了分解者。分解者把复杂的有机物分解成简单的无机物，归还给土壤。无机物中已不再储存有化学能，因此这里已不再有能量的传递。生产者、消费者和分解者的呼吸作用都会消耗一局部能量，消耗的能量散失到环境中去。这就是能量在生态系统中的流动。n 生态系统的能量流动 太阳能被生物利用，是通过绿色植物的光合作用实现的。通过光合作用，太阳能进入了生态系统并开场了它的流动。 在光合作用过程中，

21、绿色植物吸收二氧化碳和水，合成碳水化合物，同时把吸收的太能以化学能形式固定储存在碳水化合物分子的化学键上。这种化学储存能，再通过食物链，与传递营养物质的同时，依次传递给食草动物和食肉动物。动植物残体被分解者分解时，又把能量传给了分解者。分解者把复杂的有机物分解成简单的无机物，归还给土壤。无机物中已不再储存有化学能，因此这里已不再有能量的传递。生产者、消费者和分解者的呼吸作用都会消耗一局部能量，消耗的能量散失到环境中去。这就是能量在生态系统中的流动。 生态系统的物质循环 水循环 气体型循环 属于气体型循环的物质，其分子或化合物常以气态形式参与循环过程。如氧、二氧化碳、氮等。 主要储库是大气和海洋

22、。 沉积型循环 主要储库与岩石、土壤和水相联系的是沉积型循环。如磷、硫循环。生态系统的物质循环n 水循环 全世界淡水资源总量并不缺乏。但是降水量在空间和时间上分布不均匀，造成有些地区或*些时间仍然严重缺水。 地球水资源总量约为14亿km3，其中有97%以上分布在海洋。陆地上的地面水中冰盖和冰川占2.41%，目前无法取用。淡水湖泊和河流只占0.0091%，这些水除大量蒸发外，约有三分之一，即42083km3可供人类生活和工农业生产之用。 我国水资源分布也很不平衡，南方水资源较丰富，北方水资源缺乏，西北陆荒漠盆地，水资源更贫乏。 据国外资料，年总用水量如果超过年总径流量的13-14%，将产生水荒和

23、干旱的威胁。近年来世界总需水量每年大约递增4%，有些国家用水量10年即增加一倍生态系统的物质循环n 碳循环 全球的植被和海洋是大气中CO2两个重要的调节器。 大气中CO2浓度增加时，会有更多气体溶于海水，相反，大气CO2减少，海水中CO2又返回大气。 然而由于人类活动大量排放CO2 ，森林植被的严重破坏和减少，大气中CO2浓度正逐步提高，并产生“温室效应。 全世界森林的储碳量为4000-5000亿吨n 氮循环 大气是主要的氮库，大气体积的78%为分子态氮。生态系统氮的来源：n 雷电：把大气中的氮，氧化成硝酸盐及其它含氮的氧化物，再由降水带入土壤，参与氮的循环。n 生物固氮：固氮细菌从土壤和大气

24、中吸收氮素。n 工业固氮：如化肥厂。n 磷循环 磷的主要来源：磷酸盐岩石和沉积物、鸟粪、动物骨骼等。 磷在生物中含量少，但绝不可缺少。由于磷的难溶性，往往是植物生产力的主要限制因素。如果适当增加土壤中可利用的磷肥，大多数陆地生态系统的生产力，便可能明显增加。 磷在江河及湖泊中的含量是有限的，我国南方红黄壤地区土壤中普遍缺磷。在生物圈中磷的数量正在减少，很多磷进入海洋沉积起来。 然而，一旦江河、湖泊中磷含量提高，会引起藻类暴长。出现“富营养化n 硫循环 硫的主要储库：硫酸盐如石膏，也有少量存在于大气，主要是SO2和H2S。 硫的来源：沉积岩石的风化、化石燃料特别是煤的燃烧、火山喷发和有机物的分解

25、。 硫的沉积循环：硫酸盐的侵蚀和风化，土壤中的硫酸盐被淋溶掉或被微生物复原。 硫的气态循环：大气中的硫主要是SO2和H2S。前者产生于火山喷发和细菌的复原，后者产生于化石燃料的燃烧。大气中硫的化合物通常很快氧化成亚硫酸盐和硫酸盐，被雨水带回土壤。 大气中亚硫酸盐和硫酸盐能与雨水结合形成硫酸，造成酸雨危害n 有毒有害物质循环 有毒有害物质循环是指对有机体有毒有害物质进入生态系统后，沿着食物链在生物体富集或被分解的过程。 生物放大作用食物链浓集效应：*些物质当他们沿食物链移动时，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是浓集在有机体的组织中，这一现象称为生物放大作用。生态系统的演替n 生态系统的演替，是

26、指随着时间的推移，一种生态系统类型或阶段被另一种生态系统类型或阶段替代的顺序过程。生态系统是动态的，从地球上诞生生命至今的几十亿年里，各类生态系统一直处于不断的开展、变化和演替之中。 因演替和外因演替 正向演替和逆向演替 顶极群落 原生演替和次生演替 水生演替和旱生演替 n 生态系统沿一定方向进展演替，在外因素作用下向稳定的平衡状态开展，在自然状态下都像生物个体发育一样，有一个从幼年期向成熟期演替的趋势。n 这一趋势具体表达在以下生态系统的特征上： 在能量学特征上，幼年期生态系统的总生产量大于呼吸量，多余的能量使系统增大；成熟期生态系统中总生产量接近或等于呼吸量，系统的能量输入与输出相等，系统

27、处于稳定状态。 在食物链网特征上，幼年期生态系统的食物构简单，多为直线状捕食性食物链；成熟期的食物链穿插成网状，且以腐生性食物链为主。由于营养构造复杂，成熟期系统的抗外界干扰能力及自我调节能力均较强。n 生态系统演替的特征续： 在营养物质循环特征上，从幼年期到成熟期，有向更加关闭开展的倾向，即成熟期系统保持住营养物质能力强，丧失营养物质少，物质输入量与输出量接近平衡。 在群落构造特征上，幼年期系统中物种多样性小，有机化合物种类少；成熟期系统的物种多样性增大，群落代过程中排入环境中的有机化合物种类增多。生物多样性的增加，有助于系统稳定性的提高。 在选择压力方面，幼年期生态系统中物种少不拥挤，具有

28、高增殖力的物种有较大生存的可能，在成熟期，选择压力有利于增殖力低但竞争力强的物种。 在稳态特征上，成熟期生态系统主要表现在系统部共生兴旺，保持住营养物质的能力较强，对外界干扰的抵抗能力较强以及具有较大的信息量。生态平衡n 生态系统是生态学中的一个根本功能单位。系统各个组成局部相互作用，相互联系，相互制约，形成一个具有高度组织性的动态平衡的复杂整体，动态平衡是生态系统的一个根本特征 n 当生态系统各组成成分之间彼此保持一定的比例关系，能量、物质的输入与输出在较长时间趋于相等，构造和功能处于相对稳定的状态，在受到外来干扰时能通过自我调节恢复到初始的稳定状态，生态系统的这种状态称为生态系统的平衡，简

29、称生态平衡。n 生态平衡是相对的平衡。任何生态系统都不是孤立的，都会与外界发生直接或间接的联系，会经常遭到外界的干扰。尤其是近代人口大量增加，科学技术水平不断提高，人类对自然界的干预程度和围越来越大，生态系统都在不断地受到人类的干扰和破坏。因此，生态系统的平衡是相对的，不平衡是绝对的。n 生态平衡是动态平衡，而不是静态平衡。生态系统的各组成成分都在按一定的规律运动着、变化着，系统中能量在不断的流动，物质在不断的运转，整个系统时刻处于动态之中生态平衡的机制n 生态系统之所以能保持相对的动态的平衡状态，是因为生态系本身具有自动调节能力，这种调节属负反响调节机制。所谓反响，就是指系统的输出能转变成决

30、定系统未来功能的输入。一个系统，如果其状态能决定输入，就说明它有反响机制存在。要反响系统能起有效的控制作用，系统应具有*个理想的状态或置位点，系统就围绕着置位点进展调节，就表示一个具有置位点的控制论系统。n 在生态系统中，负反响机制对系统实现着有效的调节作用。例如在森林生态系统中，如果由于*种原因森林害虫大规模发生，这在一般情况下不会使森林生态系统遭到消灭性破坏，因为当害虫大发生时，以这种害虫为食的鸟类就会因获得更多的食物而大量繁衍，鸟类增多则捕食害虫的数量增多，加上其它负反响作用从而抑制住害虫的大发生。n 但是，生态系统的自动调节能力是有限的，当外部冲击或部变化超过了*个限度时，生态系统的平

31、衡就可能遭到破坏，这个限度称为生态阈值。只有了解掌握各个生态系统的生态阈值，用负反响原理来管理生态系统，才能使自然和自然资源充分合理的利用n 生态系统动调节能力的影响因素n 构造的多样性n 一般来说，生态系统的组成与构造越复杂，自动调节能力就越强，组成与构造越简单，自动调节能力就越弱。n 功能的完整性n 功能的完整性是指生态系统的能量流动和物质循环在生物控制下得到合理的运转。运转越合理，自动调节能力就越强。破坏生态平衡的因素n 破坏生态平衡的因素有自然因素和人为因素。 自然因素包括水灾、旱灾、地震、台风、山崩、海啸等。由自然因素引起的生态平衡破坏，称为第一环境问题。 人为因素是生态平衡失调的主

32、要原因。由人为因素引起的生态平衡破坏，称为第二环境问题。 n 人为因素造成的第二环境问题具体表现在以下三方面： 使环境因素发生改变 使生物种类发生改变 信息系统的破坏 生态平衡的恢复与再建n 在人类活动参与下，一个生态系统由于自然因素或人为因素从初始的平衡状态变成平衡失调状态以后，其开展趋势和结果因管理对策不同有四种。 第一种是恢复，即恢复到系统的原来状态。 第二种是重建。通过重建，可以增加人类所期望的“人造特点，减少人类不希望的自然特点，使生态系统进一步远离它的初始状态。 第三种是改建，是将恢复与重建措施有机结合起来，重新获得一个既包括原有特性，又包括对人类有益的新特性的状态。 第四种是恶化

33、，是人们不希望出现的、与恢复向相反的一种结果。 n 生态系统平衡失调或遭到破坏以后，通过人类的恢复、重建和改建可以重新到达平衡状态。但是，人类的这些有目的、有方案的行动和措施必须符合生态规律，从生态系统的观点出发，否则将事与愿违。生态系统效劳n 生态系统效劳Ecosystem Services是指人类直接或间接从生态系统得到的利益，主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、承受和转化来自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供效劳如人们普遍享用干净空气、水等舒适性资源。n 与传统经济学意义上的效劳它实际上是一种购置和消费同时进展的商品不同，生态系统效劳只有一小局部能够进入市场被买卖，大

34、多数生态系统效劳是公共品或准公共品，无法进入市场。生态系统效劳以长期效劳流的形式出现，能够带来这些效劳流的生态系统是自然资本。生态补偿n 生态补偿的理论根底 生态环境价值论 外部性理论 公共物品理论n 生态补偿的补偿的方式 直接公共补偿 限额交易补偿 私人自愿补偿 关于生态产品的认证 n 我国生态补偿存在的问题 1，大家对生态补偿的概念和涵缺乏统一的认识。 2，我们所补偿涵盖的围是很局限的。 3，补偿标 准确实定缺乏科学依据。 4，资金的数量缺乏，来源单一。 5， 管理体制有待加强。 6，利益相关参与度不够。 7， 政策和法律不够健全第三章 人口增长什么是人口？n 人口是生活在特定社会、特定地

35、域、具有一定数量和质量，并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称。自然增长率=出生率-死亡率指数增长：指在一段时期，人口数量以固定百分率增长。倍增期：表示在固定增长率下，人口增长一倍所需的时间。其计算公式为：Td=0.7/r其中Td 倍增期；r年增长率中国人口概况n 总人口13.756亿(2005年全国1%人口抽样调查数据公报)n 与五普相比人口总数增加了4045万，增加3.2%。人口年平均增加了809万人，年平均增加0.63%第六次全国人口普查主要数据公报(第1号)今日发布。此次人口普查登记的全国总人口为1339724852人。比2000年第五次人口普查相比，1

36、0年增加7390万人，增长5.84%，年平均增长0.57%，比1990年到2000年年均1.07%的长率下降了0.5个百分点。第六次人口普查的标准时间是2010年11月1日零时第六次全国人口普查主要数据公报(第1号)今日发布。男性占全国总人口51.27%，女性占48.73%。总人口性别比从2000年第五次人口普查的106.74下降到105.20(以女性人口为100.00)。 n 2010年中国流动人口已达2.21亿人 n 占世界流动人口总量的四分之一多，其中成年流动育龄妇女总量接近8000万人。“动态监测显示，在劳动年龄人口中，1980年以后出生的新生代流动人口占到42.8%，逐步成为主体。人

37、口流向出现新变化，泛长三角、泛珠三角、环渤海及西北地区流动人口相对集聚。举家迁移和在流入地长期居留趋势明显。一半以上的流动人口在流入地居住3年以上，流动人口携配偶、子女、父母一同流动的已占66%。接近六成的流动人口子女随父母一同流动。 据联合国人类住区规划署报道，目前全球有近10亿人居住在城市条件恶劣的贫民窟中，相当于世界总人口的1/6，全球城市人口的1/3，预计到2020年居住在城市贫民窟的人数将增至 14亿。 中国人口概况由于基数大，低增长率，高增长量。据专家预测，按照我国目前人口比例及增长速度推算，2035年全国人口将实现零增长，人口数量将到达15亿n 城镇化水平进一步上升，2004年我

38、国城镇人口比重为41.8% 。n 居住在城镇的人口占42.99%，居住在农村的人口占57.01%。全国人口中流动人口为14735万人，其中，跨省流动人口4779万人。家庭户平均规模继续缩小，小型户和二代户最为普遍n 中国的年龄构造极其不规则，相邻年龄组的队列规模差异很大 “三凸和“三凹 。 第四次全国出生顶峰的形成，主要原因就是19851989年庞大的出生人群开场进入生育年龄。n 中国人口总抚养比在下降，但是老年抚养比在上升。 1964年少年儿童抚养比为72.1%，2004年下降到30.2%。 65岁及以上老年抚养比从1964年的6.3%上升到2003年的10.7% 。n 目前，我国60岁以上

39、的老年人口1.44亿，平均每年增长200万，老年人口占总人口的11%。到本世纪中期，我国将形成一个4亿人以上的老年人群，老年人口比例上升至20%。n 老龄化 老年产业n 老年产业 包括传统老年产业如服装、食品、特殊商品、交通、保健、老年福利设施以及现代老年产业如娱乐、旅游、住宅、社区效劳业、老年教育等多种行业 n 中国生育的性别选择性仍然较强 中国出生性别比从2000年人口普查的117上升到2004年的121。 未来人口开展趋势n 中国人口还将增长20多年。n 中国的年龄构造正在发生重大转变。n 面临一次新的出生顶峰未来人口开展趋势n 2004年中国1564岁人口比例高达71。n 从2000年

40、到2025年左右，我国这一年龄段人口的比例将一直维持高达70的比例，可以称作是“人口红利时期。n 在巨大的劳动力规模和廉价的劳动力价格的条件下，中国的经济显然有可能继续高速开展，成为国际市场上的越来越强的竞争者。n 中国不会面临许多兴旺国家正面临的劳动力短缺。它面对大量的农业剩余n 劳动力和城市地区大量的不充分就业和失业。 判断与结论n 中国人口分布的根本格局不会改变。 n 中国人口增长率逐渐下降将是一个趋势。 n 充分估计扭转中国人口出生性别比偏高的难度。 n 流动人口已经成了相对固定的一个大群体 第四章 资源短缺自然资源n 资源：对人类有用的，有价值的东西，其原始形态可以直接投入生产过程或

41、用于消耗n 自然资源是人类从自然条件中摄取并用于人类生产和生活所必须的各种自然组成成分，通常所指的有土地、土壤、水、森林、草地、湿地、海域、原生动植物及矿物等。n 自然资源可分为矿产资源岩石圈、土地资源土壤圈、水利资源水圈、生物资源生物圈、气候资源大气圈和海洋资源六大类。 非耗竭性资源：又称无限资源。 耗竭性资源：又称有限资源。n 可更新资源，又称为再生资源。n 不可更新资源，又称为非再生资源。 中国自然资源的特点n 1、资源总量多，人均占有量少n 2、各类资源总体组合较好n 3、资源空间分布不平衡n 4、资源质量差异悬殊土地资源n 土地与土地资源n 世界土地资源n 中国土地资源的根本特点n

42、中国土地资源构造的数量与质量评价土地与土地资源n 土地概念指地球陆地表层，由气候、地貌、岩石、土壤、植被、水文等自然要素以及人类历史创造物相互作用形成的自然综合体n 土地资源：指人类目前或可预见的将来有用得到土地，广义的土地资源包括陆地外表、陆水和滩涂n 滩涂一般是指沿海滩涂。海洋行政主管部门将滩涂界定为平均高潮线以下低潮线以上的海域，国土资源管理部门将沿海滩涂界定为沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮浸地带。两部门对滩涂的表述虽然有所不同，但滩涂既属于土地，又是海域的组成局部。土地资源的属性 具有稳定性和可更新性n 稳定性复杂的生态系统，具有一定的构造和功能n 可更新性土地肥力可以周期性恢复降水、

43、灌溉、施肥土地资源的属性 其空间分布具有地域性，面积具有有限性n 空间分布地域性土地资源的位置具有不可移动性，东北黑土，西南红土n 面积有限性资源总量是有限的具有时间上的变化性-土地是动态系统土壤改进技术 土地资源是一种特殊的生产资料n 供给的有限性n 不可替代性土地资源具有自然和经济的同一性-自然价值、经济价值 土地资源具有承载力-为人类生产和生活提供立足点，但土地的承载力是有限的土地资源的分类农业利用方式分：n 耕地-指种植农作物的土地 n 林地-指生长乔木、竹类、灌木、沿海红树林等主要用于林业的土地。 n 草地-是生长草本和木本饲用植物的土地 n 建立用地-指建造建筑物，构筑物的土地 n

44、 未利用地-是指农用地和建立用地以外的土地 n 裸地-n 各类用地的后备资源世界土地资源概况n 土地作为一种资源，它有两个主要属性：面积和质量。对于全世界居民而言，这无疑是一个颇为巨大的数字。n 1900年世界人口约为16亿，平均每人占有的陆地面积约为10hm2，1987年世界人口到达50亿，大约占有3hm2，当前世界人口约为60亿，人均占有2.5hm2，这个数字从任何意义上说都只能算小。n 然而，考虑到土地的质量属性，则这些数字必须打一个大大的折扣。所谓土地的质量，从农业利用的角度来看，包括土地的地理分布、土层厚薄、肥力上下、水源远近、潜水埋深和地势上下、坡度大小等。考虑到上述因素，则陆地面

45、子约有20处于极地和高寒地区，20属于干旱区，20为陡坡地，还有10的土地岩石裸漏，缺少土壤和植被。以上4项，共占陆地面积的70，在土地利用上存在着不同程度的限制因素，地理学家和生态学家称之为“限制性因素。世界耕地需求的未来趋势n 耕地是土地中最重要的局部之一。直至20世纪初，世界可耕地面积根本保持恒定。但由于世界人口的急剧增长，该水平线从1990年以后开场缓缓下降，而且下降速度越来越快。这说明20世纪中非农用地的急剧增加，导致可耕地面积减少。随着人口的增长，按现有生产水平世界耕地面积需求将不断增长。n 虽然过去二三百年来全球对耕地的需求增长速度较慢，在1950年以后世界耕地的需求量急剧增加。

46、上述两个相反的趋势必然是两条曲线相交，届时世界可耕地将全部开垦完毕。这个交点将出现在2000年以前，人类面临着土地缺乏的前景。n 要是世界可耕地面积维持恒定，就意味着必须开垦条件较差的处女地，以抵偿可耕地被占用作非农用地的损失，使世界耕地面积处于动态平衡状态。这样，上升曲线与水平虚线的交点将延长至2010年前后。n 上述分析向我们提供这样一个清晰的信息：人类将在几十年面临土地匮乏的问题。尽管对这一天到来的时间仍有争论，但如果人类社会在控制人口增长和制止耕地损失两方面缺乏有力的措施，则这一天的到来必定为时不远。中国土地资源的根本特点2 山地多、平地少n 我国山地、丘陵占土地总面积的2/3，平地仅

47、占土地总面积的1/3n 我国山地一般高差大、土层薄，不适于农业生产梯田水土流失n 我国山地为重要的林业、畜牧生产基地-南方热带、亚热带山地林木生产-西北山地是我国重要的牧场我国土地资源总量大、人均占有量小、后备资源缺乏1总量耕地占世界的7%，第4位天然草地占世界9.5%，第2位有林地占世界3.0%，第5位3 我国土地资源总量大、人均占有量小、后备资源缺乏2人均占有量n 人均耕地面积0.13hm2，世界平均为0.36hm2n 森林覆盖率为12.49%18.21%，2008，世界平均22%，第121位130，2008n 人均有林地面积0.11hm2，世界人均1.05hm2，我国为世界的11%n 人

48、均天然草地面积0.34hm2，世界平均0.75hm2，我国为世界的50%我国土地资源总量大、人均占有量小、后备资源缺乏3后备资源 后备土地资源总量为1.46亿hm2，主要为林、牧用地，人均后备土地资源面积仅为0.16hm24 局部地区土地资源质量不高，土地退化现象严重1我国山地多、平地少，干旱区和高寒区面积大，无效土地资源比重较大，可供农、林、牧使用的土地面积比重小于70%，尤其是耕地面积更少-土地资源质量总体水平不高4 局部地区土地资源质量不高，土地退化现象严重2土地退化n 土地侵蚀、土地沙化n 水土流失5 土地资源空间分布不均，土地生产能力地区差异较大n 东部季风区：水热条件好，土壤肥沃，

49、土地生产能力高集中了全国87%的生物产量和92%的耕地和林地，95%左右的农业人口和农业总产值我国最重要的农区、林区和牧区5 土地资源空间分布不均，土地生产能力地区差异较大n 西北干旱区热量条件好，但干好少雨，水源少，草地多，而耕地、林地少，土地自然生产能力较差n 青藏高寒区日照充足，但热量缺乏，高而寒冷，土地生产能力差，且不易利用6 人口不断增长，而土地资源日益短缺n 21世纪20-30年代，总人口到达15亿，人均耕地面积下降到0.08hm2n 我国的耕地保护制度土地资源构造的数量与质量评价耕地资源的数量与质量数量少、质量不高1数量1.331.22，2008亿公顷2耕地的等级划分n 一等地农

50、业利用无限制或轻微限制，不需改进或稍加改进即可开垦，开垦后可建成稳产、高产的根本农田 东北地区省，大兴安岭两侧，数量极少耕地资源的数量与质量耕地的等级划分n 二等地农业利用收到一定限制，需采用一定改进或保护措施才能开垦和建成高产农田分布广泛，温带湿润、半湿润、半干旱地区轻度沼泽化、轻度侵蚀以及需引水灌溉的土地，以中部、省居多耕地的等级划分n 三等地农业利用收到较大限制，改进困难，需采用复杂的工程改进和保护措施才能开垦和建立成根本农田分布：干旱、半干旱地区，黄土高原、南方红壤丘陵等地后备耕地资源的数量与质量概念 后备耕地资源宜农荒地主要指适宜种植农作物、人工牧草和经济林果的天然草地、疏林草地、灌

51、木林地和其他未利用土地数量 总量：3500万公顷 分布西北干旱地区34%，东北地区和中部草原23%和23.8% 南方丘陵山地11%青藏高原3.5% 数量 分布特点n 多分布于人口稀少、交通不便、少数民族聚居、开发历史短、经济欠兴旺的地区，尤其多分布于牧区和牧业占较大比重的地区70%为天然草地n 主要分布于年降水量小于400mm，枯燥度大于1.5的干旱和半干旱地区林地资源的数量与质量评价林地：专门用于林业经营的土地资源，包括有林地郁闭度大于0.2、疏林地郁闭度小于0.2、新造林地、灌木林地、苗圃用地2有林地数量 根据第5次森林普查，中国大陆有林地面积为1.2亿公顷，森林覆盖率为12.94%林地等

52、级划分n 一等林地最适宜林业生产，无明显限制因素，质量较好n 二等林地一般适宜林业生产，受地形、土壤、水分、盐分等因素的一定限制，质量中等n 三等林地林木生长具有一定困难，受较大因素限制，质量差林地质量n 一等林地65%n 二等林地27%n 三等林地8%我国现有林地质量较好，与我国东部地区水热条件较好，多山宜林的情况相符合5林地生产能力 全国林分综合生长率为2.88%兴旺国家大于3.0%，林分每公顷年生长量为2.40m3兴旺国家大于3m3，甚至到达6m36后备林地资源 总量为1.425亿公顷第5次森林普查，其中90%以上集中在东半部，且质量较好总结：我国林地资源的特点为相对数量不大，森林覆盖率

53、低，分布不均，质量较好，后备资源丰富，开发利用潜力较大草地资源的数量与质量评价n 草地：生长草类植物的土地天然草地、人工草地1数量 总量为4亿公顷，其中天然草地为3.92亿公公顷2质量天然草地n 一等草地最适于放牧饲养、草质最好，产草量高-12.85% n 二等草地一般适于放牧饲养、草质较差、产草量较低-38.93% n 三等草地勉强适于放牧饲养、草质很差、产草量很低-47.86% 总结：我国草地资源面积大、类型多、质量差、主要分布在西部地区水资源的特点维护生态平衡和环境的根本要素 利用上的多用性 经济上的两重性补给上的循环性 时空分配上的可变性全球淡水资源短缺形势分析n 北非和中东很多国家(

54、如埃及、沙特阿拉伯等)降雨量少、蒸发量大，因此径流量很小，人均及单位面积土地的淡水占有量都极少；相反，冰岛，厄瓜多尔，印度尼西亚等国，以每公顷土地计的径流量比贫水国高出1000倍以上。n 世界上约有15人口得不到符合卫生标准的淡水。世界银行认为，占世界40的80多个国家在供给清洁水方面有困难。其他研究单位的报告也不能令人乐观，他们预计，在20-30a，淡水拥有量缺乏的人口数将达15亿。n 中东地区具有世界上最富裕的石油矿藏，但淡水资源奇缺，从河流湖泊得分布看，沙特阿拉伯、也门、阿曼、阿联酋、卡塔尔、巴林、科威特、约旦、以色列等国根本上没有大流量的江河湖泊。不仅如此，中东阿拉伯国家的水源有66来

55、自邻国，很多国家的水资源受制于人。n 曾有专家发出预言：如果该地区国家近期不能共同找到妥善的解决方法，中东地区的水战终将难免，该地区也将变成一个干旱和饥饿的地区。非洲是地球上另一个严重缺水的地区。在世界上缺水的26个国家中，有11个都位于非洲水危机产生的原因n 自然条件的影响： 淡水在地球上分布不均 气候变化的影响n 城市与工业区集中开展 世界人口趋向于集中在地球较小局部的城镇和城市：41.6%人口集中于占0.3的土地面积的城镇。 城市及其周围大量建立工业区，集中用水量很大，超过当地水资源的供水能力中国水资源n 我国水资源特点 我国多年平均降水量为6.19亿立方米，年均降水量648mm，低于世

56、界大陆的平均水平834mm，而且低于亚欧大陆的平均水平740mm。 中国人均水资源量不大，只相当于世界人均水资源占有量的14，居世界第110位。农业缺水和城市缺水是中国缺水的两大主要表现。n 我国水资源特点 由于中国是农业大国，农业用水占全国用水总量的绝大局部。目前全国有效灌溉面积约为0481亿hm2，占全国耕地面积的512，近一半的耕地得不到灌溉，其中位于北方的无灌溉耕地约占72。、三省缺水最多；西北地区缺水量也不少，而且，区大局部地区为黄土高原，人烟稀少，改善灌溉系统的难度较大。 城市是人口密集和工业、商业活动频繁的地区，城市缺水在中国表现得十分锋利。据统计，全国600多个城市中，缺水的已

57、达300余个。其中严重缺水的城市有114个。还需要指出的是人类在使用水过程中的浪费也是造成水资源短缺的重要因素。 为了解决水资源短缺的矛盾，在开源节流这两种战略中，节流比开源所需的资金一般要少，而且通过节流，可以减少污水排放量，减轻水污染，更可切实保护水资源，可谓一举夺得，是符合可持续开展的战略方针的。我国水资源分布及特点我国水资源总量不丰富，人均占有量更少水资源地区分布不均1总规律：-由东南向西北逐渐递减2各地区水资源分布 东部与西部地区东西不平衡n 东部季风区：水资源丰富，占总量的64.4% n 西北非季风区：水资源紧缺，占总量的35.6% 2 水资源地区分布不均2各地区水资源分布 南方和

58、北方水资源分布南北分布不均n 北部地区：水资源紧缺，土地占全国面积的28%，水资源仅占14.4%，其中黄河、海河、滦河水资源紧缺n 南部地区：水资源丰富，土地占全国面积的36.44%，而水资源占80.9%3 水资源季节分布不均，年季变化率大n 大局部地区为夏雨型n 降水的年变率大，枯水年和丰水年持续出现，造成旱涝灾害频繁4 我国水能资源丰富 我国山地多，河流比降大，在阶梯状急剧下降的地段，水力资源丰富大型水利枢纽5 我国水资源与人口、耕地、矿产资源分布不匹配1水资源与人口n 北方：人口占2/5强，水资源占1/5，人均1127m3n 南方：人口占3/5，水资源占4/5，人均占有量为北方的3倍n

59、其中华北地区人口占全国总人口的26%，但水资源仅占全国的6%，人均水量556m3，不及全国平均水平的1/4-全国缺水最严重的地区n 形成中的大城市带和大都市圈人口高度集中，而人均水资源量少京津唐、珠江三角洲、长江三角洲2水资源与耕地n 北方：耕地面积占全国的3/5，而水资源仅占1/5，平均每公顷水量为9465m3其中华北地区每公顷水量为5646m3n 南方：耕地占2/5，水资源占4/5，每公顷耕地水量为28695m3n 我国后备耕地资源集中在东北、西北地区，开垦受到水资源条件的限制5 我国水资源与人口、耕地、矿产资源分布不匹配3水资源与矿产北方矿多水少，而南方矿少水多矿产资源n 矿产资源及其特

60、点 矿产资源是地壳形成后，经过几千万年、几亿年甚至几十亿年的地质作用而形成，露于地表或埋藏于地下的具有利用价值的自然资源。与其他的自然资源不同，矿产资源的根本特点为：n 1不可再生性和可耗竭性n 2区域性分布不平衡n 3动态性矿产资源的供需矛盾n 对于一些已探明资源的供给前景，美国矿务局于1979年作过预测，即在消费量恒定的的情况下，这些资源的预期寿命为20-300a不等；而在指数增长的条件下，预期寿命只有l0-80a。n 几十亿年地质历史时期形成的矿物资源在几百年人类历史中耗竭，这是人类历史上最大的悲剧。我国矿产资源的根本特征1 种类多、资源总量丰富n 我国幅员辽阔，地质条件复杂，矿产资源丰

61、富，框中齐全。目前已发现的矿藏有162种，世界上已发现的矿藏我国根本都有，其中已探明储量的149种矿藏中，我国有20余种矿产探明储量在世界上处于明显优势2 我国成矿的时空跨度大 我国地域辽阔，地质活动复杂，在不同的地质时期、不同的地区，只要有成矿的有利条件，都可以成矿1主要成矿期n 前寒武纪成矿期n 后寒武纪成矿期2我国主要成矿地带 生矿成矿的有利地带-与岩浆活动有关n 天山阴山构造带-元古代已经存在，后经过屡次造山运动，形成铁，并伴生其他金属矿藏和稀有金属2我国主要成矿地带 生矿成矿的有利地带n 岭昆仑构造带：早古生代已经出现，后期屡次造山运动都有广泛的岩浆侵入，形成铁、铜、锌、钼等多种金属矿藏2我国主要成矿地带 外生矿成矿的有利地带-富集在地壳运动不太强烈、地质构造相对稳定的地区 外生矿成矿的有利地带n 天山-阴山以北n 天山-阴山与岭-昆仑构造带之间n 昆仑-岭与南岭构造带之间n 雅鲁藏布江谷地n 新华夏构造体系中的相对凹陷带3 富矿少、贫矿多、选矿难度大n “品位-指矿石中