海南大学：《生态学基础》课程教学课件（PPT讲稿）第九章 环境保护与可持续发展

第九章 环境保护与回持续发展 。全球环境变化 。生物多样性保护 ·可持续发展

第九章 环境保护与可持续发展 • 全球环境变化 • 生物多样性保护 • 可持续发展

第一节全球变化 ■全球变化的内涵及全球变化生态学 ■全球变化的主要内容 ■全球变化的生态后果 ■减缓全球变化的途径

第一节 全球变化 ◼ 全球变化的内涵及全球变化生态学 ◼ 全球变化的主要内容 ◼ 全球变化的生态后果 ◼ 减缓全球变化的途径

全球变化的概念： 全球环境变化（简称全球变化，G66 al Change)是指由 于人类活动直接或间接造成的，出现在全球范围内的，异 乎寻常的人类生态环境的变化。 全球变化的研究是以气候变化为核心展开的，目前国 际公认的全球变化研究，是由三个相互独立、相互依存的 科学计划组成：以研究气侯系统中物理方面问题为主的世 界气侯研究计划(WCRP)；以研究地球系统中的生物地球化 学循环及过程为主的国际地圈生物圈计划(GBP)；以了解 导致全球环境变化的人类因素为主的全球环境变化的人类 因素计划(IHDP)

全球变化的概念： 全球环境变化（简称全球变化，Global Change）是指由 于人类活动直接或间接造成的，出现在全球范围内的，异 乎寻常的人类生态环境的变化。 全球变化的研究是以气候变化为核心展开的，目前国 际公认的全球变化研究，是由三个相互独立、相互依存的 科学计划组成：以研究气候系统中物理方面问题为主的世 界气候研究计划(WCRP)；以研究地球系统中的生物地球化 学循环及过程为主的国际地圈生物圈计划(IGBP)；以了解 导致全球环境变化的人类因素为主的全球环境变化的人类 因素计划(IHDP)

全球变化生态学： 研究全球变化的生态过程、生态关系、生态机制、生态 后果及生态对策的科学。 目前的全球变化生态研究是关于区域及全球变化趋势、 原因、机制和效应的研究，其目的在于探索由于人类活动所 引起的全球变化对人类赖以生存与持续发展的陆地生态系统 与人类生存环境的作用及其反应，以期找出应对的策略，最 大限度地减小全球变化的不利影响，使地球朝着有利于人类 生存与持续发展的方向发展

全球变化生态学： 研究全球变化的生态过程、生态关系、生态机制、生态 后果及生态对策的科学。 目前的全球变化生态研究是关于区域及全球变化趋势、 原因、机制和效应的研究，其目的在于探索由于人类活动所 引起的全球变化对人类赖以生存与持续发展的陆地生态系统 与人类生存环境的作用及其反应，以期找出应对的策略，最 大限度地减小全球变化的不利影响，使地球朝着有利于人类 生存与持续发展的方向发展

N 全球变化之Gaia假说： Gia是一个由地球生物圈、大气圈、海洋、土壤等各部 分组成的反馈系统或控制系统，这个系统通过自身调节和控 制而寻求并达到一个适合于大多数生物生存的最佳物理一化 学环境条件。这个系统的关键是生物，特别是微生物，因为 早在动、植物出现以前，微生物统治了地球生命历史的80% 以上的时间。地球表层的复杂性和多样性主要是由于生命和 通过生命活动而表现出来，而地球表层系统的复杂性和多样 性决定了它的可自我调节、自我控制的功能。假如地球上的 生物消失，那么Gaia也就消失，地球环境就会大变样，最终 会变成象其他无生命行星表面那样的不稳定状态

全球变化之Gaia假说： Gaia是一个由地球生物圈、大气圈、海洋、土壤等各部 分组成的反馈系统或控制系统，这个系统通过自身调节和控 制而寻求并达到一个适合于大多数生物生存的最佳物理－化 学环境条件。这个系统的关键是生物，特别是微生物，因为 早在动、植物出现以前，微生物统治了地球生命历史的80% 以上的时间。地球表层的复杂性和多样性主要是由于生命和 通过生命活动而表现出来，而地球表层系统的复杂性和多样 性决定了它的可自我调节、自我控制的功能。假如地球上的 生物消失，那么Gaia也就消失，地球环境就会大变样，最终 会变成象其他无生命行星表面那样的不稳定状态

基于Gaia假说的新地球观： ■由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成的地球表层部分 是一个远离物理学和化学平衡的开放巨系统，其中心是 生物圈； ■ 地球表层系统在地球上已存在了38亿年，生命活动几乎 贯穿整个地质历史，地质历史实质上是生物圈与其它圈 层相互作用、协同进化的历史； ■自生命诞生以来80%以上的时间里，环境的调控者主要是 以蓝细菌为主的单细胞生物，多细胞生物仅在维持大气 圈和水圈成分的同时，加速了地球表面的物质循环强度 和能量储量，近两千年来，人类改造环境的能力才迅猛 提高； ■人类社会或人类文化系统已成为地球表层系统内的一个 特殊组成部分，随着人口的增加，人类迅速演变成单一 优势的成分，地球表层系统的未来状态越来越依赖于人 类社会的自觉行为

基于Gaia假说的新地球观： ◼ 由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成的地球表层部分 是一个远离物理学和化学平衡的开放巨系统，其中心是 生物圈； ◼ 地球表层系统在地球上已存在了38亿年，生命活动几乎 贯穿整个地质历史，地质历史实质上是生物圈与其它圈 层相互作用、协同进化的历史； ◼ 自生命诞生以来80%以上的时间里，环境的调控者主要是 以蓝细菌为主的单细胞生物，多细胞生物仅在维持大气 圈和水圈成分的同时，加速了地球表面的物质循环强度 和能量储量，近两千年来，人类改造环境的能力才迅猛 提高； ◼ 人类社会或人类文化系统已成为地球表层系统内的一个 特殊组成部分，随着人口的增加，人类迅速演变成单一 优势的成分，地球表层系统的未来状态越来越依赖于人 类社会的自觉行为

N 引起全球变化的根本原因在于全球性人 口的增长，人类活动主要从三个方面引起全 球变化： (1)N循环的改变； (2)土地利用和土地覆盖的改变； (3)大气C0,浓度的改变

引起全球变化的根本原因在于全球性人 口的增长，人类活动主要从三个方面引起全 球变化： （1）N 循环的改变； （2）土地利用和土地覆盖的改变； （3）大气CO2浓度的改变

人口增长 土地利用和 大气成分的变化 覆盖的变化 生物多样 土地荒漠化 气侯变化 性的变化 全球变化的主要内容及其关系

人口增长 土地利用和 覆盖的变化 大气成分的变化 生物多样 性的变化 土地荒漠化 气候变化 全球变化的主要内容及其关系

全球性人口增长： 从1850年到现在的近 12「国发达地区 国发展中地区 150年中，世界人口由10 10 亿增加到60亿。巨大的 8 人口压力是全球变化的主 6 人4 要驱动因子，有效地控制 世界人口增长已成为解决 地球环境问题的关键。 175018001850190019502000205021002150 年份

全球性人口增长： 从1850年到现在的近 150年中，世界人口由10 亿增加到60亿。巨大的 人口压力是全球变化的主 要驱动因子，有效地控制 世界人口增长已成为解决 地球环境问题的关键

土地利用和土地覆盖的变化： 土地覆盖表示土壤植被系统的结构；而土地利 用表示人类利用土地覆盖的方式。最重要的土地覆 盖变化是森林转变为农田；最显著的土地利用变化 是农业对土地的集约管理。 土地利用和土地覆盖的变化对生态系统结构和 功能的影响主要体现在土著种减少和外来种引入、 土壤碳和养分的丧失、植被生产力的变化、增加温 室气体向大气的排放以及对区域气候的直接影响

土地利用和土地覆盖的变化： 土地覆盖表示土壤/植被系统的结构；而土地利 用表示人类利用土地覆盖的方式。最重要的土地覆 盖变化是森林转变为农田；最显著的土地利用变化 是农业对土地的集约管理。 土地利用和土地覆盖的变化对生态系统结构和 功能的影响主要体现在土著种减少和外来种引入、 土壤碳和养分的丧失、植被生产力的变化、增加温 室气体向大气的排放以及对区域气候的直接影响