第六章 生态退化与生物精选文档.ppt

第六章第六章 生态退化与生物生态退化与生物本讲稿第一页，共三十一页第一节第一节 生态退化的概念及特征生态退化的概念及特征n生态退化生态退化(ecosystem degradation)生态退化是生态生态退化是生态系统的一种逆向演替过程，是生态系统在物质、能量系统的一种逆向演替过程，是生态系统在物质、能量匹配上存在着某一环节上的不协调或达到发生生态退匹配上存在着某一环节上的不协调或达到发生生态退变的临界点，此时，生态系统处于一种不稳或失衡状变的临界点，此时，生态系统处于一种不稳或失衡状态，态，表现为对自然或人为干扰的较低抗性、较弱的表现为对自然或人为干扰的较低抗性、较弱的缓冲能力以及较强的敏感性和脆弱性，生态系统逐渐缓冲能力以及较强的敏感性和脆弱性，生态系统逐渐演变为另一种与之相适应的低水平状态的过程，即谓演变为另一种与之相适应的低水平状态的过程，即谓之为退化。之为退化。本讲稿第二页，共三十一页本讲稿第三页，共三十一页本讲稿第四页，共三十一页n生态退化是生态系统运动的一种形式，它是由生态生态退化是生态系统运动的一种形式，它是由生态基质、内在的动能因素和外在干扰共同作用的结果，基质、内在的动能因素和外在干扰共同作用的结果，是生态系统内在的物质与能量匹配结构的脆弱性或是生态系统内在的物质与能量匹配结构的脆弱性或不稳定性以及外在干扰因素共同作用的产物。自然不稳定性以及外在干扰因素共同作用的产物。自然因素和人为干扰是生态系统退化的两大驱动力。因素和人为干扰是生态系统退化的两大驱动力。本讲稿第五页，共三十一页n生态退化由生态基质，内在的动能因素和外在干扰共生态退化由生态基质，内在的动能因素和外在干扰共同作用的结果，自然因素和人为活动干扰是生态系统同作用的结果，自然因素和人为活动干扰是生态系统退化的两大驱动力，从自然的角度来讲，区域地质地退化的两大驱动力，从自然的角度来讲，区域地质地貌，气候和水文等的异常变化是生态系统不稳定性和貌，气候和水文等的异常变化是生态系统不稳定性和退化的自然成因。人为因素往往叠加在自然因子之上，退化的自然成因。人为因素往往叠加在自然因子之上，对生态退化起着加速和主导的作用，人为因素主要包对生态退化起着加速和主导的作用，人为因素主要包括人口增长，农业活动工业与城市化活动政治与战争，括人口增长，农业活动工业与城市化活动政治与战争，文化与旅游等，它们对生态环境的影响是多方面的，文化与旅游等，它们对生态环境的影响是多方面的，深远的，不确定的。深远的，不确定的。本讲稿第六页，共三十一页本讲稿第七页，共三十一页本讲稿第八页，共三十一页第二节森林破坏对生物的影响第二节森林破坏对生物的影响n一、森林的功能一、森林的功能 森林对生态功能森林对生态功能 1.初级生产初级生产 本讲稿第九页，共三十一页 2.次级生产次级生产本讲稿第十页，共三十一页森林的生态功能森林的生态功能n森林是天然制氧厂。氧气是人类维持生命的基本条件，森林是天然制氧厂。氧气是人类维持生命的基本条件，人体每时每刻都要呼吸氧气，排出二氧化碳。一个健人体每时每刻都要呼吸氧气，排出二氧化碳。一个健康的人三两天不吃不喝不会致命，而短暂的几分钟缺康的人三两天不吃不喝不会致命，而短暂的几分钟缺氧就会死亡，这是人所共知的常识。文献记载，一个氧就会死亡，这是人所共知的常识。文献记载，一个人要生存，每天需要吸进人要生存，每天需要吸进0.8公斤氧气，排出公斤氧气，排出0.9公斤公斤二氧化碳。森林在生长过程中要吸收大量二氧化碳，放出二氧化碳。森林在生长过程中要吸收大量二氧化碳，放出氧气。氧气。本讲稿第十一页，共三十一页n森林是多种动物的栖息地，也是多类植物的生长地，是地球生物森林是多种动物的栖息地，也是多类植物的生长地，是地球生物繁衍最为活跃的区域。所以森林保护着生物多样性资源；而且无繁衍最为活跃的区域。所以森林保护着生物多样性资源；而且无论是在都市周边还是在远郊，森林都是价值极高的自然景观资源。论是在都市周边还是在远郊，森林都是价值极高的自然景观资源。n由于人们对森林的木材资源的大量消耗，地球上的森林面积在由于人们对森林的木材资源的大量消耗，地球上的森林面积在逐年变小，这引起了多方面的环境问题，例如：干旱少雨、气逐年变小，这引起了多方面的环境问题，例如：干旱少雨、气候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加重候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加重等。因此，森林对环境和生态的价值远远高出了它提供木材的等。因此，森林对环境和生态的价值远远高出了它提供木材的价值。价值。本讲稿第十二页，共三十一页n森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多，形成较厚的腐质森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多，形成较厚的腐质层，就像一块巨大的吸收雨水的海绵层，就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有很强的吸水、具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。另外，树冠对雨水有截流延缓径流、削弱洪峰的功能。另外，树冠对雨水有截流作用，能减少雨水对地面的冲击力，保持水土。据计算，作用，能减少雨水对地面的冲击力，保持水土。据计算，林冠能阻载林冠能阻载10-20%的降水，其中大部分蒸发到大气中，的降水，其中大部分蒸发到大气中，余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水，余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水，所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧固所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧固定土壤，能使土地免受雨水冲刷，制止水土流失，防止定土壤，能使土地免受雨水冲刷，制止水土流失，防止土地荒漠化。土地荒漠化。本讲稿第十三页，共三十一页n森林改变低空气流，有防止风沙和减轻洪灾、涵养水源、森林改变低空气流，有防止风沙和减轻洪灾、涵养水源、保持水土的作用。出于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消保持水土的作用。出于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗，进入林区风速会明显减弱。据资料介绍，夏季浓密耗，进入林区风速会明显减弱。据资料介绍，夏季浓密树冠可减弱风速，最多可减少树冠可减弱风速，最多可减少50%。风在入林前。风在入林前200米米以外，风速变化不大；过林之后，大约要经过以外，风速变化不大；过林之后，大约要经过500-1000米才能恢复过林前的速度。人类便利用森林的米才能恢复过林前的速度。人类便利用森林的这一功能造林治沙。这一功能造林治沙。本讲稿第十四页，共三十一页n森林是空气的净化物。随着工矿企业的迅猛发展和人类生活用矿森林是空气的净化物。随着工矿企业的迅猛发展和人类生活用矿物燃料的剧增，受污染的空气中混杂着一定含量的有害气体，威物燃料的剧增，受污染的空气中混杂着一定含量的有害气体，威胁着人类，其中二氧化硫就是分布广、危害大的有害气体。凡生胁着人类，其中二氧化硫就是分布广、危害大的有害气体。凡生物都有吸收二氧化硫的本领，但吸收速度和能力是不同的。植物物都有吸收二氧化硫的本领，但吸收速度和能力是不同的。植物叶面积巨大，吸收二氧化硫要比其他物种大的多。据测定，森林叶面积巨大，吸收二氧化硫要比其他物种大的多。据测定，森林种空气的二氧化硫要比空旷地少种空气的二氧化硫要比空旷地少15-50%。若是在高温高湿的夏季，。若是在高温高湿的夏季，随着林木旺盛的生理活动功能，森林吸收二氧化硫的速度还会加随着林木旺盛的生理活动功能，森林吸收二氧化硫的速度还会加快。相对湿度在快。相对湿度在85%以上，森林吸收二氧化硫的速度是相对湿以上，森林吸收二氧化硫的速度是相对湿度度15%的的5-10倍。倍。本讲稿第十五页，共三十一页n森林有除尘和对污水的过滤作用。工业发展、排放的烟灰、粉尘、森林有除尘和对污水的过滤作用。工业发展、排放的烟灰、粉尘、废气严重污染着空气，威胁人类健康。高大树木叶片上的褶皱、废气严重污染着空气，威胁人类健康。高大树木叶片上的褶皱、茸毛及从气孔中分泌出的粘性油脂、汁浆能粘截到大量微尘，有茸毛及从气孔中分泌出的粘性油脂、汁浆能粘截到大量微尘，有明显阻挡、过滤和吸附作用。据资料记载，每平方米的云杉，每明显阻挡、过滤和吸附作用。据资料记载，每平方米的云杉，每天可吸滞粉尘天可吸滞粉尘8.14克，松林为克，松林为9.86克，榆树林为克，榆树林为3.39克。一般说，克。一般说，林区大气中飘尘浓度比非森林地区低林区大气中飘尘浓度比非森林地区低10-25%。另外，森林对污水净。另外，森林对污水净化能力也极强，据国外研究介绍，污水穿过化能力也极强，据国外研究介绍，污水穿过40米左右的林地，水米左右的林地，水中细菌含量大致可减少一半，而后随着流经林地距离的增大，中细菌含量大致可减少一半，而后随着流经林地距离的增大，污水中的细菌数量最多时可减至污水中的细菌数量最多时可减至90%以上。以上。本讲稿第十六页，共三十一页n森林有自然防疫作用。树木能分泌出杀伤力很强的杀森林有自然防疫作用。树木能分泌出杀伤力很强的杀菌素，杀死空气中的病菌和微生物，对人类有一定保菌素，杀死空气中的病菌和微生物，对人类有一定保健作用。有人曾对不同环境，立方米空气中含菌量作健作用。有人曾对不同环境，立方米空气中含菌量作过测定：在人群流动的公园为过测定：在人群流动的公园为1000个，街道闹市区为个，街道闹市区为3-4万个，而在林区仅有万个，而在林区仅有55个。另外，树木分泌出的杀个。另外，树木分泌出的杀菌素数量也是相当可观的。例如，一公顷桧柏林每天能菌素数量也是相当可观的。例如，一公顷桧柏林每天能分泌出分泌出30公斤杀菌素，可杀死白喉、结核、痢疾等病公斤杀菌素，可杀死白喉、结核、痢疾等病菌。菌。本讲稿第十七页，共三十一页n森林是天然的消声器。噪声对人类的危害随着公元、交通森林是天然的消声器。噪声对人类的危害随着公元、交通运输业的发展越来越严重，特别是城镇尤为突出。据研究运输业的发展越来越严重，特别是城镇尤为突出。据研究结果，噪声在结果，噪声在50分贝以下，对人没有什么影响；当噪声分贝以下，对人没有什么影响；当噪声达到达到70分贝，对人就会有明显危害；如果噪声超出分贝，对人就会有明显危害；如果噪声超出90分贝，人就无法持久工作了。分贝，人就无法持久工作了。本讲稿第十八页，共三十一页n森林作为天然的消声器有着很好的防噪声效果。实验测得，公园森林作为天然的消声器有着很好的防噪声效果。实验测得，公园或片林可降低噪声或片林可降低噪声5-40分贝，比离声源同距离的空旷地自然衰分贝，比离声源同距离的空旷地自然衰减效果多减效果多5-25分贝；汽车高音喇叭在穿过分贝；汽车高音喇叭在穿过40米宽的草坪、灌木、米宽的草坪、灌木、乔木组成的多层次林带，噪声可以消减乔木组成的多层次林带，噪声可以消减10-20分贝，比空旷地的自分贝，比空旷地的自然衰减效果多然衰减效果多4-8分贝。街道上种树，也可消减噪声分贝。街道上种树，也可消减噪声7-10分贝。要使分贝。要使消声有好的效果，在城里，最少要有宽消声有好的效果，在城里，最少要有宽6米（林冠）、高米（林冠）、高10米半米半的林带，林带不应离声源太远，一般以的林带，林带不应离声源太远，一般以6-15米间为宜。米间为宜。本讲稿第十九页，共三十一页二、森林破坏及其原因二、森林破坏及其原因本讲稿第二十页，共三十一页本讲稿第二十一页，共三十一页森林破坏的现状森林破坏的现状n在过去一万年流失的世界森林当中，有一半是在过去在过去一万年流失的世界森林当中，有一半是在过去80年中毁坏的，而这年中毁坏的，而这80年中对世界森林的毁坏又有一半是年中对世界森林的毁坏又有一半是发生在过去发生在过去30年之中。在年之中。在1997年，世界资源研究所的记年，世界资源研究所的记录，全世界只有录，全世界只有20的森林仍然能保持着原始森林的原的森林仍然能保持着原始森林的原貌。貌。75以上的这些完整的森林，在于这三个国家俄罗以上的这些完整的森林，在于这三个国家俄罗斯的寒带森林和加拿大的寒带森林和巴西的热带雨林。斯的寒带森林和加拿大的寒带森林和巴西的热带雨林。本讲稿第二十二页，共三十一页n根据根据2006年年3月月2日绿色和平发布的世界森林地图，用卫星图像对日绿色和平发布的世界森林地图，用卫星图像对全球森林进行了评估，发现地球上只剩下全球森林进行了评估，发现地球上只剩下10%的陆地面积是未受的陆地面积是未受侵扰森林。侵扰森林。148个森林带范围内的国家中，有个森林带范围内的国家中，有82个国家完全失去个国家完全失去了未受侵扰的原始森林，而世界森林中未受侵扰的原始森林主要了未受侵扰的原始森林，而世界森林中未受侵扰的原始森林主要由两种森林类型构成：热带雨林和北方针叶林，其中由两种森林类型构成：热带雨林和北方针叶林，其中49%是分布是分布在拉丁美洲、非洲和亚太地区的热带森林，另外在拉丁美洲、非洲和亚太地区的热带森林，另外44%是分布在俄是分布在俄罗斯、加拿大和阿拉斯加广袤大陆的针叶林。罗斯、加拿大和阿拉斯加广袤大陆的针叶林。本讲稿第二十三页，共三十一页森林破坏的因素森林破坏的因素n 苏门答腊热带雨林的森林资源面临毁灭人为因素的森林破坏包括苏门答腊热带雨林的森林资源面临毁灭人为因素的森林破坏包括森林采伐，人类引起森林火灾，酸雨和引进的物种。也有自然因素可森林采伐，人类引起森林火灾，酸雨和引进的物种。也有自然因素可能会破坏森林，包括森林火灾、昆虫、疾病、天气、物种之间的竞争能会破坏森林，包括森林火灾、昆虫、疾病、天气、物种之间的竞争等。等。n森林被破坏的主要原因：森林被破坏的主要原因：n为了利用木材，大量地砍伐森林为了利用木材，大量地砍伐森林n烧毁田地造成的原生林的消失烧毁田地造成的原生林的消失n为放牧，确保大规模的农地而开拓森林为放牧，确保大规模的农地而开拓森林n滑雪场等娱乐设施的开发滑雪场等娱乐设施的开发n因酸性雨的树木干枯因酸性雨的树木干枯n全球变暖造成的森林干枯全球变暖造成的森林干枯本讲稿第二十四页，共三十一页三、森林破坏对生物的影响三、森林破坏对生物的影响本讲稿第二十五页，共三十一页第三节第三节 土地退化对生物的影响土地退化对生物的影响n一、土地退化及原因一、土地退化及原因 土地退化是指土地受到人为因素或自然因素或人为、土地退化是指土地受到人为因素或自然因素或人为、自然综合因素的干扰、破坏而改变土地原有的内部结构、自然综合因素的干扰、破坏而改变土地原有的内部结构、理化性状，土地环境日趋恶劣，逐步减少或失去该土地原理化性状，土地环境日趋恶劣，逐步减少或失去该土地原先所具有的综合生产潜力的演替过程。先所具有的综合生产潜力的演替过程。本讲稿第二十六页，共三十一页n土地退化的主要自然制约因子有三个方面：土地退化的主要自然制约因子有三个方面：第一，地貌及其物质的不稳定性。第一，地貌及其物质的不稳定性。第二，外营力多变，降水不稳定。第二，外营力多变，降水不稳定。第三，气候演变，即变干、变暖。第三，气候演变，即变干、变暖。本讲稿第二十七页，共三十一页二、土壤退化对生物的影响二、土壤退化对生物的影响本讲稿第二十八页，共三十一页第四节第四节 生态退化的生物修复生态退化的生物修复n一、生态退化的生物修复概念一、生态退化的生物修复概念n广义的生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的广义的生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。一般包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。根据生分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。根据生物修复的污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金物修复的污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。本讲稿第二十九页，共三十一页n二、生态退化的生物修复的作用二、生态退化的生物修复的作用本讲稿第三十页，共三十一页感谢您的关注感谢您的关注 31本讲稿第三十一页，共三十一页