1、 應(yīng)用生態(tài)學(xué)應(yīng)用生態(tài)學(xué)的概念應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究如何利用生態(tài)學(xué)的理論和原理來解釋、指導(dǎo)、解決社會實踐中所存在的問題。應(yīng)用：1、農(nóng)、林、牧、魚等各業(yè)的應(yīng)用發(fā)展2、全球的可持續(xù)發(fā)展（環(huán)境污染、全球氣候變暖、土地沙漠化、生物多樣性喪失、生態(tài)平衡失調(diào)、人口爆炸等）15.1 全球變暖與環(huán)境污染1.全球變暖與溫室效應(yīng)全球變暖指地球表層大氣、土壤、水體及植被溫度年際間緩慢上升的現(xiàn)象。自19世紀后半葉以來，全球地表年平均氣溫升高了0.30.6。氣溫的變化具有明顯的時空差異：在北半球的中緯度地區(qū)冬春季節(jié)氣溫升高幅度最大；而北大西洋地區(qū)則有變冷的趨勢。溫室效應(yīng)由大氣層的氣體引起的全球變暖的現(xiàn)象溫室氣體對長波輻射有強烈吸

2、收作用的氣體。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，排放到大氣中的二氧化碳、甲烷、氧化氮等逐年上升。而這些氣體濃度的增加可能是導(dǎo)致全球變暖的關(guān)鍵因子。溫室效應(yīng)的后果地球上的病蟲害增加，土地干旱，沙漠化面積增大，海平面上升，氣候異常，海洋風(fēng)暴增多。 溫室效應(yīng)的后果（海平面上升）氣候異常土地沙漠化 溫室氣體含量的增加與全球氣溫升高A. 化石燃料的燃燒B. 森林的砍伐（雨林的減少） 全球變暖的影響厄爾尼諾現(xiàn)象指東太平洋洋面在赤道處的海水偶爾變暖的現(xiàn)象，它與北太平洋和北美洲的天氣特點密切相關(guān)。（導(dǎo)致臺風(fēng)和洪水災(zāi)害）對生物圈中動植物分布模式及生物多樣性產(chǎn)生明顯影響昆蟲疾病的爆發(fā)減少溫室氣體排放的途徑A. 改進能源結(jié)構(gòu)（水能

3、、核能、太陽能、地?zé)岬龋〣. 提高能源效率C. 植樹種草、提高森林覆蓋率 2、臭氧層的破壞危害：臭氧層破壞，地球表面的紫外線照射增加，對人體細胞特別是體細胞危害最大，影響生殖，產(chǎn)生變異等。臭氧層被破壞的原因：氟利昂、煙霧劑、殺蟲劑的廣泛使用。 3. 污染問題 空氣污染 煙塵與光化學(xué)煙霧危害：眼睛、呼吸道的影響 酸雨出現(xiàn)酸雨主要原因：二氧化硫污染危害：對植物、水生生物的影響 水污染 所有妨礙水資源利用的人類行為水體污染物：生化試劑、可溶的化學(xué)物質(zhì)、不溶的化學(xué)物質(zhì)和熱富營養(yǎng)化：由于供藻類的無機營養(yǎng)物過剩導(dǎo)致藻類的大量繁殖，從而減少了到達其他植物的光，降低了溶氧水平，而且對魚類等其他脊椎動物可能有毒

4、害作用。導(dǎo)致富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)物：磷酸鹽和硝酸鹽 海洋污染 江河污染 湖泊污染 地下水污染 土壤污染防治： A、綜合治理工業(yè)三廢、控制劣質(zhì)農(nóng)藥、化肥 B、生物除污 垃圾等固體廢物污染 有毒物質(zhì)與核污染有毒物質(zhì)：工業(yè)廢物、水體重金屬污染等 噪聲污染噪聲污染的危害：頭暈、頭疼、失眠、煩躁、記憶力減退等（60 dB）防治：隔聲、消聲、吸聲、控制噪聲擴散等15.2 人口與資源問題人口與資源問題成為全球性的問題一、人口問題世界人口動態(tài)、問題和策略 世界人口增長趨勢 世界人口發(fā)展不平衡 十大世界人口大國 人口增長最快的國家 控制人口所采取的措施世界人口增長趨勢世界人口發(fā)展不平衡世界十大人口最多國家名次國家

5、人口(億)1.中國12.6682.印度9.9813.美國2.7624.印尼2.0935.巴西1.686.巴基斯坦1.527.俄羅斯1.478.孟加拉1.279.日本1.2610.尼日利亞1.08十大世界人口大國五大人口增長最多國家次序國家每年人口增長(千萬)1.印度1,6002.中國1,1403.巴基斯坦4004.印尼2905.尼日利亞250資料來源：聯(lián)合國人口基金會人口增長最快的國家2. 我國人口增長狀況及其問題與對策 人口基數(shù)大 增長速度快 經(jīng)濟發(fā)展落后 對策：計劃生育3. 人口老齡化問題老年型人口 一般60歲以上人口占總?cè)丝诒壤_10或者65歲及以上人口占總?cè)丝谶_7即為老年型人口。人口老

6、年化所帶來的社會問題：勞動力質(zhì)量下降社會福利、救濟、保障、醫(yī)療服務(wù)等需要大大增加二、資源問題 非枯竭資源：太陽能、風(fēng)能、潮汐能 可枯竭資源：石油、煤炭 可更新自然資源：土地資源、生物資源 非更新自然資源：礦物質(zhì)1. 能源能源狀況：儲量大，但是消耗也大能源利用帶來的危機：溫室效應(yīng)、酸雨等問題新能源：太陽能、風(fēng)能.2. 土地資源土壤：地球表面具有一定肥力且能生長植物的疏松層，經(jīng)過漫長的演化過程，在巖石的風(fēng)化作用和生物分解等成土作用的綜合作用下形成的。我國的土地資源問題：A. 國土面積大，人均耕地少B. 水土流失、土壤沙化、土壤侵蝕等3. 水資源 水的作用 淡水資源危機 如何進行水資源的保護及合理利

7、用4. 生物資源人類對大自然的掠奪式的破壞15.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)15.3.1農(nóng)業(yè)的發(fā)展及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響 1、早期及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 2、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)帶來的環(huán)境問題1、石油燃燒和農(nóng)藥、化肥造成的空氣、土壤與水污染問題2、農(nóng)藥的使用破壞了天敵與有害生物之間的平衡，而且由于廣譜殺蟲劑的普遍使用使許多生物類群受到毒害，生物多樣性降低。3、土壤結(jié)構(gòu)破壞、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降。4、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程產(chǎn)生重要影響15.3.2 土壤侵蝕和沙漠化1、土壤侵蝕指在風(fēng)或者水的作用下，土壤物質(zhì)被破壞、帶走的作用過程。 風(fēng)蝕 水蝕危害： 降低農(nóng)田的生產(chǎn)力； 破壞土地資源； 給人類社會帶來危害防治辦法： 修

8、梯田 筑攔沙壩 種草種樹2、沙漠化沙漠化狀況：世界：土地沙漠化10hm2/分鐘，每年損失600萬hm2 農(nóng)田和牧場。中國：沙漠化面積332.7萬 km2 ，占國土面積的34。沙漠化的治理：指導(dǎo)理論 生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)原理 治理方針 治理與預(yù)防相結(jié)合，以預(yù)防為主。15.3.3 生態(tài)農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的弊端：高污染、農(nóng)藥的使用降低生物多樣性、土壤結(jié)構(gòu)的破壞、低產(chǎn)值現(xiàn)代的生態(tài)農(nóng)業(yè)：以生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)工程理論及定量優(yōu)化方法為指導(dǎo)，高經(jīng)濟效益、高生態(tài)效益、高社會效益。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)15.3.3.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點與理論基礎(chǔ)1、整體性與可調(diào)控性2、穩(wěn)定、高效與持久性3、地域性生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本特點：生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論依據(jù)：1、生物與

9、環(huán)境的相互作用與協(xié)同進化2、食物鏈與食物網(wǎng)理論3、能量多級利用與物質(zhì)循環(huán)再生4、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與功能協(xié)調(diào)5、其它理論（邊緣效應(yīng)、生態(tài)位、限制因子）15.3.3.2 我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要特點與類型1、立體種養(yǎng)殖類型2、物質(zhì)循環(huán)利用型3、生物相克避害類型4、生態(tài)環(huán)境綜合整治類型5、資源開發(fā)利用型6、區(qū)域整體規(guī)劃類型15.3.3.3 生態(tài)工程技術(shù)生態(tài)工程的概念：美國生態(tài)學(xué)家 H.T.Odum定義為：為了控制生態(tài)系統(tǒng)，人類應(yīng)用來自自然的能源作為輔助能對環(huán)境的控制。我國生態(tài)學(xué)家馬世駿定義為：用生態(tài)學(xué)系統(tǒng)中物質(zhì)共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法，設(shè)計的促進分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)工

10、藝系統(tǒng)。1、生態(tài)工程設(shè)計2、加環(huán)：生產(chǎn)環(huán)；增益環(huán)；復(fù)合環(huán)；加工環(huán)3、我國農(nóng)林牧副漁一體化生態(tài)工程15.4 生物多樣性與保育生物多樣性包括：物種多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)多樣性的保育：成為世界熱點問題 1992年巴西里約熱內(nèi)盧召開的地球最高會議上通過了國際生 物多樣性公約 21世紀議程 聯(lián)合國科教文組織發(fā)起的生物多樣性項目15.4.1 生物多樣性價值1 生物多樣性的直接經(jīng)濟價值 對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的價值A(chǔ). 人類利用大量的生物資源作為食物和能源，如5000種植物作為食物 B. 野生生物的抗性（抗病性、抗旱性等）比栽培種強得多，把抗性基因引入馴化或栽培種，能大幅提農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。 C. 野生傳

11、粉動物對作物生產(chǎn)具有重要意義。 D. 生物多樣性豐富的地區(qū)，一般不易發(fā)生災(zāi)難性病蟲現(xiàn)象。 對醫(yī)藥衛(wèi)生方面的價值A(chǔ). 發(fā)展中國家有80的人靠傳統(tǒng)藥物治療疾病，發(fā)達國家有40以上的藥物源于自然資源 B. 我國藥用植物為11146種，藥用動物1581種。野生藥材蘊藏量高達850萬噸。 C. 在1976-1984年期間，美國從生物資源方面獲得的利潤每年高達876億美元。 D. 長春花、美登木、紫杉等都含有抗癌成分，部分蝸牛和美洲野牛是罕見的幾種不患癌癥的動物，研究它們抗癌的物質(zhì)基礎(chǔ)和機理，對于發(fā)現(xiàn)新的藥源具有難以估量的潛在價值。 對現(xiàn)代工業(yè)的價值 工業(yè)上常用的原料多來源于生物，如木材、纖維、橡膠、造紙

12、原料、天然淀粉、油脂、蠶絲、白蠟蟲、哺乳動物毛皮等。木材是一些發(fā)展中國家的重要出口產(chǎn)品，全世界每年的木材產(chǎn)值在750億美元以上。在印度尼西亞，木材是第二大出口產(chǎn)品，地位僅次于石油。從1981-1983年，亞洲，非洲和南美洲出口的木材產(chǎn)品的價值平均每年為81億美元。一些非木材的生物產(chǎn)品也具有相當重要的地位，例如：印度尼西亞1982年非木材產(chǎn)品的對外貿(mào)易達2億美元。 2. 生物多樣性的間接經(jīng)濟價值 維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定固定太陽能保護水資源保護土壤調(diào)解氣候污染物的降解和指示作用科學(xué)、教育、文化等方面的價值3. 生物多樣性的倫理價值 自然具有超越經(jīng)濟價值的精神和美學(xué)價值。在歷史上，宗教思想家、詩人

13、、藝術(shù)家和音樂家乃至普通人，都從自然中獲得了大量靈感。接觸野生動植物和各種景觀，才能獲得美的享受。 生物多樣性對確定生命的起源和進化具有重要價值。生命的起源和生物多樣性的產(chǎn)生一直是哲學(xué)和科學(xué)之謎。要揭開這個謎，必須通過對生物和生物多樣性本身的研究才能實現(xiàn)。15.4.2 生物多樣性的喪失最近幾百年以來，物種、種群以及自然生境的喪失的速度不斷變快！15.4.2.1 物種損失1、物種滅絕的主要是人為的因素2、物種滅絕的速度在增快3、家養(yǎng)動物和栽培作物的多樣性也在下降 15.4.2.2 生態(tài)系統(tǒng)或者生境破壞熱帶雨林的大面積毀壞已成為一個極具災(zāi)難性的因素。草場超載過牧退化、沙化加?。簧锒鄻有载S富地區(qū)的

14、自然生態(tài)環(huán)境呈惡化趨勢，我國已有至的動植物受到威脅，高于世界至的平均水平；濕地喪失和功能退化的速度仍未得到有效遏制。15.4.2.3 生物多樣性喪失的原因生物的大量滅絕，不同時期的滅絕類型有所不同背景滅絕 隨著生態(tài)系統(tǒng)的變化，某些物種消失了，另外一些代替了它們，滅絕的速度比較低。大量滅絕 由于自然災(zāi)害而發(fā)生的大規(guī)模物種死亡認為滅絕 由于人類引起的滅絕近代物種多樣性喪失加劇的原因：1、過度利用、過度采伐和亂捕亂獵2、生境的喪失和片斷化3、環(huán)境的污染4、外來物種的入侵5、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)的品種單一15.4.3 生物多樣性研究1、保護需要對物種進行劃分優(yōu)先等級2、種群生存力分析和最小可存活種群3、滅

15、絕率大小與生境片斷化的關(guān)系4、島嶼生物地理學(xué)理論5、自然保護區(qū)設(shè)計中，保護區(qū)大小和形狀的重要性15.4.4 生物多樣性的保育對策1、生物多樣性保育的原理： 協(xié)調(diào)好人與自然的關(guān)系 堅持發(fā)展的原則 做好生態(tài)系統(tǒng)的管理 深入開展生物多樣性及其保育的研究2、生物多樣性保育對策： 保育對策應(yīng)該包括全球的、國家的、地區(qū)的和地方的一系列不同層次。 建立自然保護區(qū)和國家公園 遷地保護 種子和基因庫 退化生態(tài)系統(tǒng)的重建 生物多樣性的監(jiān)測 環(huán)境與野生動植物保護法律15.5 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)15.5.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念和意義生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念：指對人類生存和生活質(zhì)量有貢獻的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)。意義：人類的生存和社會發(fā)

16、展的基礎(chǔ)。15.5.2 生態(tài)服務(wù)的價值全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)總價值為：33萬億（1654萬億）美元。15.5.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)項目內(nèi)容1、產(chǎn)品2、水供應(yīng)、土壤肥力形成和水土保持3、抗干擾和調(diào)節(jié)4、傳粉、傳播種子和生物防治5、休閑、娛樂和文化15.7 有害生物防治15.7.1 有害生物防治的目標與技術(shù)類型1、防治目標 經(jīng)濟損害水平 美學(xué)損害水平2、有害生物防治技術(shù)類型 農(nóng)業(yè)防治 生物防治 化學(xué)防治 物理防治 遺傳防治15.7.3 生物防治、遺傳防治及其有害生物的綜合管理1、生物防治 利用有害生物的天敵來防治有害生物。2、生物防治的類型： 經(jīng)典的生物防治或者輸入 接種 釋放土著天敵以增補現(xiàn)存種群，需要多次進行 生物殺蟲劑（一次大量的釋放天敵）3、基因防治（遺傳防治） 通過遺傳操作來殺死有害生物的防治技術(shù)。4、有害生物的綜合管理：結(jié)合物理、