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《環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展---生態(tài)系統(tǒng)退化》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展第二章生態(tài)系統(tǒng)退化生態(tài)系統(tǒng):一定空間內(nèi)生物成分(生物群體)和非生物成分(物理環(huán)境),通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互作用和相互依存,所形成的一個功能單位。具有保持系統(tǒng)各組分成分穩(wěn)定,能量和物質(zhì)的輸入與輸出在較長時間內(nèi)趨于相等,結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定,在受到外來干擾時能自我調(diào)節(jié)并恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的能力。生態(tài)平衡是相對的動態(tài)平衡。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)與外界發(fā)生直接或間接的聯(lián)系時,都會受到來自外界的干擾。外界干擾在系統(tǒng)的耐受范圍內(nèi)時,由于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)并恢復(fù)的能力,既有可能恢復(fù)到原來的狀態(tài),也有可能達(dá)到新的平衡
2、。當(dāng)外界干擾強度過大或干擾時間過長時,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生物種類及數(shù)量將發(fā)生明顯下降,使得生態(tài)系統(tǒng)的演替處于退化狀態(tài),簡稱生態(tài)退化。自然因素造成的生態(tài)破壞稱為第一環(huán)境問題,人為因素造成的破壞稱為第二環(huán)境問題。引起生態(tài)系統(tǒng)改變的重要因素:(1)間接驅(qū)動力:1、人口的急劇增長,增加資源和環(huán)境的總消耗量;2、人均收入的增加和生活水平的總體提高,增加了對自然資源的人均索取量;3、婦女地位的提高、民主決策的加強、多方環(huán)境協(xié)議的制定等,使社會政治驅(qū)動力作為影響決策的力量,向著有利于生態(tài)保護(hù)的方向發(fā)展;4、人們的價值觀、信仰和準(zhǔn)
3、則,影響人們的消費行為和環(huán)境認(rèn)知價值,間接驅(qū)動著生態(tài)系統(tǒng)的變化;5、科學(xué)的進(jìn)步與技術(shù)的發(fā)展在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生正反兩方面的效應(yīng)。技術(shù)進(jìn)步,使大部分農(nóng)產(chǎn)品的單位產(chǎn)量得到提高,也使砍伐森林的能力提高,海洋捕魚的廣度與深度加大,導(dǎo)致森林系統(tǒng)與海洋系統(tǒng)的破壞比以往更為廣泛與迅速。(2)直接驅(qū)動力:1、棲息地的被改變;2、過度開發(fā);3、全球氣候變暖。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)共性:1、具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞三大功能;2、具有自我調(diào)節(jié)的功能;3、生態(tài)系統(tǒng)是一種動態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的非生物成分:1、
4、太陽輻射(直射和散射);2、無機(jī)物質(zhì);3、有機(jī)物質(zhì);4、土壤。生態(tài)系統(tǒng)的生物成分:1、生產(chǎn)者;2、消費者;3、分解者(又叫還原者)。食物鏈:生物之間存在的捕食和被捕食的關(guān)系。食物網(wǎng):食物鏈相互交叉形成的復(fù)雜的捕食關(guān)系。某個環(huán)節(jié)(物種)缺失時,其他相應(yīng)環(huán)節(jié)能起補償作用營養(yǎng)級:食物鏈某個環(huán)節(jié)上一切生物種的總和,是處在某一營養(yǎng)層次上的一類生物和處在另一營養(yǎng)層次上的另一類生物的關(guān)系。1/10定律:下面營養(yǎng)級所儲存的能量只有大約10%能夠被上一營養(yǎng)級所利用。能量流動:光合作用是植物固定太陽能的唯一有效途徑6CO2+12H
5、2O=C6H12O6+6O2+6H2O呼吸作用:C6H12O6+6O2=ATP+6CO2+6H2O+能量能量流動按照熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律進(jìn)行,從集中到分散,從能量高到能量低的方向傳遞物質(zhì)循環(huán):碳循環(huán):無機(jī)環(huán)境中,以二氧化碳、碳酸鹽形式存在。生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的基本形式:大氣中的CO2通過生產(chǎn)者的光合作用生產(chǎn)糖類,其中一部分作為能量為植物本身所消耗,植物呼吸作用或發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2通過葉面和根部釋放回大氣圈,然后再被植物利用。糖類的另一部分被動物消耗,食物氧化產(chǎn)生的CO2通過動物的呼吸作用回到大氣圈,
6、動物死后,經(jīng)微生物分解產(chǎn)生CO2也回到大氣中,再被植物利用。這是碳循環(huán)的第二種形式。生物殘體埋藏在地層中,經(jīng)漫長的地質(zhì)作用形成煤、石油和天然氣等化石燃料。它們通過燃燒和火山活動放出大量的CO2,進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。這是碳循環(huán)的第三種形式。上述三種循環(huán)同時進(jìn)行。氮循環(huán):大氣中含量豐富的氮絕大部分不能被生物直接利用。大氣氮進(jìn)入生物有機(jī)體的主要途徑有:1、生物固氮;2、工業(yè)固氮;3、巖漿固氮(火山活動);4、大氣固氮(閃電、宇宙射線)。第一種途徑能使大氣氮直接進(jìn)入生物有機(jī)體,其他途徑則以氮肥的形式或隨雨水間接地進(jìn)入
7、生物有機(jī)體。進(jìn)入植物體內(nèi)的氮化合物與復(fù)雜的碳化合物結(jié)合形成氨基酸,隨后形成蛋白質(zhì)和核酸,構(gòu)成植物體的有機(jī)質(zhì)的重要組成部分。植物死亡后,一部分氮直接回歸土壤,經(jīng)微生物分解重新被植物利用;另一部分作為食物進(jìn)入到動物體內(nèi),動物的排泄物和尸體經(jīng)微生物分解后歸還土壤或大氣,從而完成氮循環(huán)。硫循環(huán):大氣圈中天然源的硫包括H2S、SO2和硫酸鹽。磷循環(huán):生態(tài)系統(tǒng)中的磷具有不同于上述元素的特點。第一,磷全部來自于巖石的風(fēng)化作用,經(jīng)破碎、溶解在土壤水中,被植物吸收。因為磷酸鹽難溶于水,因此缺磷常常是植物生長的限制性因素。另一方面
8、,水中磷的過度增加有可能引起富營養(yǎng)化。第二,在循環(huán)過程中和微生物的關(guān)系不像碳和氮那樣大。第三,磷不進(jìn)行大氣遷移,因為在地表的溫度和壓力下,磷及其化合物不以氣態(tài)存在。信息傳遞:物理信息、化學(xué)信息、營養(yǎng)信息(由食物和養(yǎng)分構(gòu)成)、行為信息。生態(tài)系統(tǒng)總是自動地朝著物種多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功能完善化的方向發(fā)展。第二節(jié)自然生態(tài)系統(tǒng)的退化海岸帶生態(tài)系統(tǒng):指海岸線向海陸兩側(cè)擴(kuò)展一定距離的海岸帶狀區(qū)域和