1、 農業資源是人類從事農業生產所需的全部物質基礎，農業生產的過程實質是把農業資源的潛在生產力轉變為現實生產力的過程，不同地域內農業資源的質、量、時空組合特點決定了農業生產的基本特點與發展方式，因此，因地制宜，根據區域農業資源的優勢，合理開發和利用資源，保護生態環境是農業生態學的重要內容。第九章 農業資源利用及其 環境保護第1頁，共80頁。第一節 農業資源的分類與特性第二節 我國農業資源狀況與合理利用第三節 全球生態環境問題與農業節能減排第四節 我國的資源環境問題及保護第五節 生態系統恢復與重建第九章 農業資源利用及其 環境保護第2頁，共80頁。第一節 農業資源的分類與特性一、農業資源的分類二、農

2、業資源的特性及合理利用第3頁，共80頁。一、農業資源的分類資源（resource）： 是在一定的時空分布和一定的經濟條件和技術水平下由人類發現的、可被人們利用的、有價值的東西。 包括：有形的物質； 無形的資金和技術、信息和智慧等。 特點： 必須是有用的、有價值的。 資源的概念是動態的。農業資源（agriculture resource）： 是一種特質的資源，是被人類利用，直接參與或影響農業生產的各種物質、能量、資金和信息。第4頁，共80頁。（一）、農業資源按其來源分類自然資源（nature resource）： 是自然界可被利用于農業生產的物質和能量，是自然界可被利用于農業生產的物質和能量，以

3、保證農業生產活動正常進行所需的自然條件總和。包括：氣候資源、水資源、土地資源和生物資源等。社會資源（social resource）： 是農業生產過程中所需的來自人類社會的物質、 是農業生產過程中所需的來自人類社會的物質、 技術投入。 包括：農業人力資源、農業資金、農業物質技術資源 包括：農業人力資源、農業資金、 和農業信息資源等。 第5頁，共80頁。（二）、農業資源按其可更新性分類可更新資源（renewable resource）： 是自我更新周期短，可年復一年，循環利用的一類資源。 主要針對自然資源。包括：太陽輻射、水力、 主要針對自然資源。包括：太陽輻射、水力、熱量及各種生 物資源等。

4、物資源等。 資源的可更新性不是必然的。 不可更新資源（non-renewable resource）： 指不能連續不斷或周期性的產生、補充和更新或者其 更新周期對人類經濟活動來說太長的一類資源。如：煤、石油、礦石，深層地下水等。 第6頁，共80頁。（三）、農業資源按其可存留性分類可存留性資源： 是如果不予以利用的話并不消逝，可以長時間存留下來，如大部分消耗性資源石油、煤、化工產品、農機具等。 不可存留性資源： 指不及時利用則立即流失且不能留存下來供以后使用的資源。如：太陽輻射、熱量、風能、潮汐等恒定性資源雖然能年復一年的自然更新，但卻不能存留。半存留性資源: 兼有存留和流失兩種性質。第7頁，共

5、80頁。二、 農業資源的特性及合理利用農業資源的整體性及綜合利用農業資源的相對有限性及經濟利用農業資源的可更新性及合理利用農業資源的不可更新性及有效利用農業資源的變動性及科學利用農業資源的區域性及因地制宜利用第8頁，共80頁。（一）、農業資源的整體性及綜合利用整體性：資源各要素之間是相互聯系，相互制約的， 資源各要素之間是相互聯系，相互制約的， 一種要素的變化必將會引起其他要素的相應 變化，甚至會導致系統發生演替、 變化，甚至會導致系統發生演替，表現為明顯的整體效應。水資源就是由降水、河川徑流、 如：水資源就是由降水、河川徑流、湖泊和 地下水 組成的水體。 組成的水體。 綜合利用原則：合理利用

6、資源必須具備全局觀點。 合理利用資源必須具備全局觀點。 黃土高原水土流失的綜合治理。 如：黃土高原水土流失的綜合治理。 第9頁，共80頁。（二）、農業資源的相對有限性及經濟利用1、在一定時期內是有限的； 對不可更新資源， 如：太陽輻射、降水量等；對不可更新資源，如：煤、石 礦藏等，其儲存總量是有限的，越用越少， 油、礦藏等，其儲存總量是有限的，越用越少，資源枯竭是這類資源最終要遇到的問題，應減緩使用速度， 這類資源最終要遇到的問題，應減緩使用速度，以求在資源 枯竭前，找到替代能源。 2、在一定社會經濟技術條件下是有限的； 如：保護地栽培可改變資源條件，使作物產量大幅度 提高。 3、可更新性資源

7、是以一定的科技水平和生態條件為前提的，也并非取之不盡； 如：土地資源、生物資源等，合理利用，才可永續 利 用。 4、農業資源的負荷是有限的。 如：草場一旦超載，其調控機制就會失靈，貧困地區“越窮越生，越生越窮”就是明證。應珍惜有限的資源，節約資源， 經濟合理高效 的利用資源，采取有效措施保護資源。 第10頁，共80頁。（三）、農業資源的可更新性及合理利用資源的可更新性并不是絕對的， 只有在合理利 用的前提下， 才能保持其可更新性做到永續利用，否則會造成資源的喪失。 太陽能、風能、地熱能、水力等與地球起源有關， 人類對其再生過程影響不大； 森林、草原、魚群、野生動物、土壤等自然資源更 新過程和生

8、物學過程很易受到人類活動的影響。第11頁，共80頁。（四）、社會資源的不可更新性及有效利用不可更新性：投入農業的生產資源等物化的社會資源，隨施用逐步消耗，不能循環往復長期施用，屬于不可更新資源。有效利用：這些資源具有可儲藏性能，是現代農業得以平衡或擴大再生產的物質基礎。這些不可更新的社會資源均直接或間接地來源于地質礦藏，他們的蓄積量歲采掘利用逐步減少，為長遠之計，需開源、節流、加以有效利用。第12頁，共80頁。（五）、農業資源的變動性及科學利用變動性：農業資源是一個龐雜的動態系統， 隨時間推移 不斷發生質、量的變化， 進而形成不同歷史階 段所特有的資源組合。 如：氣候資源的季節性變化，生物資源

9、的死亡、繁 殖等。 人類的活動也會對資源產生很大的影響。如：戰爭、 污染物的排放、三峽工程等。 科學利用：應根據資源的變化規律，科學開發利用資源， 注重保護資源。第13頁，共80頁。（六）、農業資源的區域性及因地制宜利用區域性：各地區的緯度、經度不同， 造成資源的地帶性特。主要反映水分 熱量條件組合的差異 。 同一地帶范圍，又因地勢、地形、 海拔高度等造 成資源的重新分配組合。 因地制宜：資源的區域性特點十分復雜。 應根據各地區各種資源的性質、數量、 質量和組合特點的不同，因地制宜， 合理調整農業生態系 統的結構，貫徹宜農則農、宜林則林、宜水則水、 宜旱則旱的原則，才能更好的發揮地區資源優勢，

10、 使農業生產不斷發展。 第14頁，共80頁。第二節 我國農業資源狀況與合理利用一、我國農業自然資源狀況二、我國農業的主要社會資源狀況第15頁，共80頁。一、我國農業自然資源狀況（一）土地資源 耕地面積少，人口眾多，人地矛盾突出。 土地面積絕對量較大，960萬km 2 ，列世界第三； 耕地所占比例較小，山地、丘陵、高原面積占到69%， 現有耕地1.3億公頃。 人均占有量更少，人均耕地不足0.1公頃。單位：公頃 中國世界所占比例人均土地資源0.782.341/3人均林地0.190.911/5人均草地0.220.691/3人均耕地0.090.32約1/3第16頁，共80頁。 我國大部分地區屬于北半球

11、中緯度地帶，具有明顯的大陸性和季風性氣候特點，主要表現在氣溫和降 雨兩個方面，冬季盛行西北風，寒冷干燥，夏季盛 行東南風或西南風，溫暖潮濕。太陽輻射： 年太陽輻射能在 85240 kcal/cm 2 .a之間。 從東到西逐漸增大。其中西部多于東部，高原多于 平原。溫度： 冬季南北溫度相差很大，夏季多數地區普遍 高溫，年、日氣溫變幅由南向北、由東到西逐漸增大。（二）氣候資源第17頁，共80頁。降雨： 降雨自東南向西北逐漸減少，而蒸發量則是遞 增的，全國大部分地區降水集中于夏季，占全年的 比例由南向北逐漸增加。 總的來講，我國農業氣象資源： 有利條件：氣候類型多樣，雨熱同季，大部分地區 光熱充足。

12、 不利條件：主要資源，特別是降水資源的時空分布 不均， 造成災害頻繁。第18頁，共80頁。水資源包括：降水、河川徑流、湖泊水資源和地下水資源，水是人類生存的基本條件，也是生命的基礎，沒有水就沒有生命。我國的水資源狀況具有以下特點： 1、水資源總量豐富，人均地均擁有量少； 總量是28124億m 3 ，其中河川徑流占94%，居世界第六； 約占全球總量的5.8%，但人均徑流2260m 3 ，不足世界平均水平的1/4。我國是以占6.4%的耕地和6% 的淡水資源養活世界22%的人口。 （三）水資源第19頁，共80頁。2、水資源時空分布不均； 南北方地區分布不均，是北方地區特別是 西北地區資源性缺水的根本

13、原因。 同一地區年際間、年內分布不均，是半干 旱、半濕潤地區甚至南方一些地區季節性缺 水的原因。3、水資源供求矛盾將進一步加??； 人口增長，生活水平提高，城市化的發展，工 業規模擴大，使得用水量逐年上升。由于經濟與城市發展速度很快，而基礎設施相對落后，許多城市用水嚴重不足，全國300多個市中 114個市缺水嚴重，且集中于北方，造成工業生產的 巨大損失，許多城市迫于需水壓力不斷加大地下水 的開采，已引起一系列的生態環境問題。第20頁，共80頁。4、用水浪費現象普遍，用水效益亟待提高。 一方面是供水不足，另一方面用水浪費嚴重： 全國農用水平均有效利用系數只有0.4-0.5，農用水占社 會的80%以

14、上，農業節約用水潛力很大。 ，城市和工業用水浪費嚴重，城市水重復利用率在30- 50%（發達國家在75%以上），全國污水經處理排放的 僅10-15%，污水排放量為385億 t/a。 5、局部地區水環境惡化 一些大江大河如：遼河、海河、淮河、太湖、滇 池、洪澤湖等水體均受到嚴重的污染，另有90%以上城市水環境惡化，全國136條流經城市的河流因 嚴重污染而無法飲用。 第21頁，共80頁。1、生物多樣性（biodiversity） 是生物與環境形成的生態復合體以及與此 相關的各種生態過程的總和。 包括三個層次和水平： 遺傳多樣性 種內不同群體之間或同一群體內不同 個體之間的遺傳變異。 物種多樣性 生

15、物群落中物種的豐富性和異質性等。 系統多樣性 生態圈內無機環境、生物群落和生 態過程的多樣化以及生態系統內生境 的 差異，生態過程的多樣變化。 （四）生物資源第22頁，共80頁。我國的物種多樣性 生物資源豐富：我國自然類型復雜多樣，加之第四紀冰期的冰川作用遠沒有歐洲同緯度地區那么強烈 廣泛，因此生物所受影響較小，古生物群落一 直演變延伸至今。形成我國動植物資源十分豐 富，特有種屬繁多，分布錯綜復雜，是世界上 物種最多的國家之一。生物多樣性的現狀：由于自然和人為因素的作用，各類生 態系統均受到不同程度的破壞，受威脅 的物種達15-20%，其中涉及野生動物156 種，近50年來，200種植物滅絕，

16、高等植物受威脅的達4000-5000種，約有十余種動物滅絕。 第23頁，共80頁。我國的森林資源： 森林覆蓋率低，且集中于東北、西南部地區。 現有森林1.28億公頃，森林覆蓋率僅為13.4%。森林主要集中在東北地區和西南地區，廣大西北、華北地區少林甚至無林。濫砍濫伐之風愈演愈烈，自然災害頻頻出現。第24頁，共80頁。我國的草場資源： 草地面積大，但質量差，褪化嚴重。 現有草原面積3.19億公頃，草地面積4億公頃， 占國土面積的40%， 草原主要集中在內蒙和西北地區，南方還有0.45 億公頃的草山草坡可供開發。 但草場質量差，90%以上的草地已經或正在褪化， 褪化速度越每年0.5%。氣候干旱、土

17、壤貧瘠、 過墾過牧是引起草場褪化的主要因素，其中人為 因素占90%以上。 第25頁，共80頁。我國的水產資源： 我國幅員遼闊，內陸江河湖泊縱橫密布，國境東南又有黃，渤，東，南四大海區，到處有水產動植物繁殖生長，資源極為豐富，具備發展水產事業的優越自然條件。 第26頁，共80頁。我國地質條件復雜，礦產資源豐富， 礦種齊全。約90%以上的能源、80%以上的工業原材料和70%以上的生產生活用水都來源于礦產資源。毫無疑問，它是經濟、社會賴以發展的基石，支持著人類生產生活穩步向前。已發現的礦產資源有172種，其中有一定探明儲量的158種。礦產資源本身十分復雜，不但礦種多，而且往往一個礦種又可分為若干亞礦

18、種，如煤就可分為多達十數種。（五）礦產資源第27頁，共80頁。二、我國農業的主要社會資源狀況（一）人口眾多，農業人口比重大，勞動力剩余狀況嚴重，文化素質低。（二）農業市場化較差或農業市場發育不健全 （三）農業資金投入不足 （四）農業現代裝備水平中等 （五）農業能源供應不足 第28頁，共80頁。第三節 全球生態環境問題與 農業節能減排一、全球生態環境問題二、氣候變化應對與農業節能減排第29頁，共80頁。一、全球生態環境問題 生態環境問題是指由于生態平衡遭到破壞，導致生態系統的結構和功能嚴重失調，從而威脅到人類的生存和發展的現象。 （一）全球氣候變化 全球氣候變化（Climate change）是

19、指在全球范圍內，氣候平均狀態統計學意義上的巨大改變或者持續較長一段時間（典型的為10年或更長）的氣候變動。氣候變化的原因可能是自然的內部進程，或是外部強迫，或者是人為地持續對大氣組成成分和土地利用的改變。第30頁，共80頁。（一）全球氣候變化針對氣候變化的國際響應是隨著聯合國氣候變化框架條約（UNFCCC）的發展而逐漸成型的。1992年UNFCCC闡明了其行動框架，力求把溫室氣體的大氣濃度穩定在某一水平，從而防止人類活動對氣候系統產生“負面影響”。全球氣候變化為人類及生態系統帶來的災難：極端天氣、冰川消融、永久凍土層融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生態系統改變、旱澇災害增加、致命熱浪等等?，F在，

20、不再是科學家在預言著這些改變，從北極到赤道，人類已開始在全球氣候變化的影響下掙扎著求生存。 但這一切只不過是氣候變化的影響之序幕，我們正在經歷危險的氣候變化，升溫的車輪越轉越快。 第31頁，共80頁。按現在的一些發展趨勢，科學家預測有可能出現的影響和危害有： 1海平面上升：全球沿海地區可能會遭受淹沒或海水人侵，海灘和海岸遭受侵蝕，土地惡化，海水倒灌和洪水加劇，港口受損，并影響沿海養殖業，破壞供排水系統。 2影響農業和自然生態系統：溫度升高將延長生長期，減少霜凍，CO2的肥料效應會增強光合作用，對農業產生有利影響；但土壤蒸發量上升，洪澇災害增多和海水侵蝕等也將造成農業減產。對草原畜牧業和漁業的影

21、響總體上是不利的。海平面上升最嚴重的影響是增加了風暴潮和臺風發生的頻率和強度，海水入侵和沿海侵蝕也將引起經濟和社會的巨大損失。 第32頁，共80頁。3加劇洪澇、干旱及其他氣象災害：-過多的降雨、大范圍的干旱和持續的高溫，造成大規模的災害損失。 4影響人類健康：可能加大疾病危險和死亡率，增加傳染病。在高緯度地區，這些疾病傳播的危險性可能會更大。 5氣候變化及其對我國的影響：總體上冬季將強于夏季；在北方和西部的溫暖地區以及沿海地區降雨量將會增加，長江、黃河等流域的洪水爆發頻率會更高；東南沿海地區臺風和暴雨也將更為頻繁；春季和初夏許多地區干旱加劇，干熱風頻繁，土壤蒸發量上升。6. 其他：全球氣候系統

22、非常復雜，影響氣候變化因素非常多，涉及太陽輻射、大氣構成、海洋、陸地和人類活動等諸多方面。第33頁，共80頁。（二）臭氧層耗損地球大氣平流層中的臭氧層，能吸收太陽的紫外線，以保護地球上的生命免遭過量紫外線的傷害，并將能量貯存在上層大氣，起到調節氣候的作用。但臭氧層是一個很脆弱的大氣層，如果進入一些破壞臭氧的氣體，它們就會和臭氧發生化學作用，臭氧層就會遭到破壞。 臭氧層被破壞，將使地面受到紫外線輻射的強度增加，給地球上的生命帶來很大的危害。紫外線輻射能破壞生物蛋白質和基因物質脫氧核糖核酸，造成細胞死亡；使人類皮膚癌發病率增高；傷害眼睛，導致白內障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜類、蔬菜等的生長，

23、并穿透10米深的水層，殺死浮游生物和微生物，從而危及水中生物的食物鏈和自由氧的來源，影響生態平衡和水體的自凈能力。 第34頁，共80頁。（三）環境污染嚴重環境是人類生存和活動的場所。人類為滿足生活和生產活動的需求，一方面向環境索取自然資源和能源，一方面又將生活和生產過程中產生的廢物排泄到環境中去。因此，環境既要向人類提供足夠的生存空間、物質資源和能源，又要接收、容納并消化人類活動產生的各種排泄物。伴隨著地球上人口數量的不斷膨脹和人類活動能力的不斷增強，當人類向環境索取的物質和能量超過了環境所能提供的能力、排放到環境中的廢物超越了環境所能承載的范圍時，環境質量就會下降，人類和其他生物的正常生存和

24、發展就會受到損害。這時，我們就說發生了環境污染。 第35頁，共80頁。環境污染的類型形形色色按照環境要素分：大氣污染、水體污染和土壤污染；按污染物的性質分：生物污染、物理污染和化學污染；按污染物的形態分：廢氣污染、廢水污染 、固體廢棄物污染、噪音污染、輻射污染、光污染等；按污染產生的原因分：生活污染源、工業污染源、農業污染源、交通污染源污染等；按影響的范圍來分：全球性污染、區域性污染和局部污染。 第36頁，共80頁。 環境問題威脅人類健康環境問題多種多樣，歸納起來有兩大類： 一類是自然演變和自然災害引起的原生環境問題，也叫第一環境問題。如地震、洪澇、干旱、臺風、崩塌、滑坡、泥石流等。一類是人類

25、活動引起的次生環境問題，也叫第二類環境問題和“公害”。次生環境問題一般又分為環境污染和環境破壞兩大類。如亂砍濫伐引起的森林植被的破壞、過度放牧引起的草原退化、大面積開墾草原引起的沙漠化和土地沙化、工業生產造成大氣、水環境惡化等。 第37頁，共80頁。（四）生物多樣性減少生物多樣性（biodiversity）是生物及其與環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的總和。生物多樣性正遭受著前所未有的破壞，目前世界上每小時就有一個物種消失。這是地球資源的重大損失，因為物種一旦消失，就永不再生。消失的物種不僅會使人類失去一種自然資源，還會通過食物鏈引起其他物種的消失。在中國，由于人口增長和經濟發展

26、的壓力，對生物資源的不合理利用和破壞，生物多樣性所遭受的損失也非常嚴重，大約已有200個物種已經滅絕；估計約有5000種植物在近年內已處于瀕危狀態，這些約占中國高等植物總數的20%；大約還有398種脊椎動物也處在瀕危狀態，約占中國脊椎動物總數的7.7%左右。因此，保護和拯救生物多樣性以及這些生物賴以生存的生活條件，同樣是擺在我們面前的重要任務。 第38頁，共80頁。研究表明大白鯊已瀕臨滅絕 全球僅存3500只 灰犀鳥的數量在它的棲息地文萊，印度尼西亞，馬來西亞，緬甸和泰國的森林里急劇減少。 第39頁，共80頁。二、氣候變化應對與農業節能減排近年來，干旱、暴雨、低溫冰雪等極端氣候頻發，給農業生產

27、帶來了很大損失。應對氣候變化已經成為國際性的問題。 應對氣候變化，我們需要掌握現有糧食作物對氣候變化的承受能力，如果無法適應這種氣候變化，將來到底有哪些新品種、新作物能夠適應？這需要加強基因培育和產品研發。 第40頁，共80頁。（一）、溫室氣體排放的農業源目前，溫室氣體正以前所未有的驚人速度使全球迅速變暖，而地表通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，是降低溫室效應的一個重要的辦法。 土壤固存的碳可以抵消掉溫室氣體總排放量的1/4。有機農業可優化再生資源的以及農業生態系統中養分和能流，同時避免耕地或干泥炭地中氧化亞氮和沼氣的排放。要增加固碳能力要求土壤保持植被的覆蓋。有機農業通過間作和淡季耕種豆科植

28、物，利用其固氮作用來促進土壤肥力。 第41頁，共80頁。（二）、農業節能減排途徑使用輪作、免耕等耕作方式和技術。 免耕和少耕可以分別平均增加土壤有機碳 134.81和208.74g/（m2yr），使每公頃耕地每年 減少300 kg CO2的排放量。 若采取免耕和少耕的耕作技術，園區1230畝 的耕地每年可以減排二氧化碳24.6t?；兽r藥減量施用。減少直接與間接的化石能源消耗，或尋求化肥替代，提高利用率 施用有機肥的情況下，土壤有機質均會增加， 平均增加幅度為8.52-59.78 g/（m2yr）。農作物秸稈還田。類似于施用有機肥，可以增加土壤 的有機質含量，平均增加幅度45.24 g/（m2

29、yr）。 第42頁，共80頁。植樹造林：增加地表綠色植物的覆蓋度和生產力增加森林碳匯 通過植樹造林，加強森林管護，提高生態系統的生產力來固定CO2，將大量的碳封存在森林生態系統當中。只要適合綠色植被生長的地方，均可通過此途徑來增加碳匯。 我國單位面積森林吸收固定CO2的能力為每公頃150.47 t。 若以園區生態林地100畝計，每年可減排CO2 225.7 t。農業廢棄物資源化利用：構建農業循環產業鏈 農業廢棄物資源化利用可實現生物質能的多級利用和營養元素的循環利用，又 能把多余的碳素固定在農業生態系統中， 提高農業生態系統的碳匯能力。 一個8-10 m3的農村戶用沼氣池， 一年可相應減排CO

30、2 1.5 t。第43頁，共80頁。第四節 我國資源環境問題與保護一、中國資源與環境的主要問題二、農業環境污染及保護三、外來生物入侵及其防治第44頁，共80頁。一、中國資源與環境的主要問題（一）、耕地、水與森林資源問題突出。 1、耕地銳減。2、水資源緊缺。3、森林“赤字”。（二）、部分地區環境問題嚴峻、自然災害加重。 1、荒漠擴大。 2、水土流失。3、大氣污染。 4、垃圾圍城。5、近海赤潮。 6、災難頻繁。第45頁，共80頁。二、農業環境污染及保護農業環境是指為農業生物提供生長和繁殖所必須的氣候、土壤、水、地形、生物要素及人為因子。每種環境要素在不同時間、空間都有質量問題。當前中國農業環境質量

31、的突出問題是環境污染和生態破壞。 農業環境污染主要表現在： （一）、水體污染 水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水體中的本底含量和自凈能力即水體的環境容量，破壞了水中固有的生態系統，破壞了水體的功能及其在人類生活和生產中的作用。第46頁，共80頁。從污染成因上劃分，可以分為自然污染和人為污染。從污染源劃分，可分為點污染源和面污染源。從污染的性質劃分，可分為物理性污染、化學性污染和生物性污染。 1、 水體污染源 環境污染物的來源稱為污染源。點污染是指污染物質從集中的地點（如工業廢水及生活污水的排放口門）排入水體。它的特點是排污經常，其變化規律服從工業生產廢水和城市生活污水的排放規

32、律，它的量可以直接測定或者定量化，其影響可以直接評價。而面污染則是指污染物質來源于集水面積的地面上（或地下），如農田施用化肥和農藥，灌排后常含有農藥和化肥的成分，城市、礦山在雨季，雨水沖刷地面污物形成的地面徑流等。面源污染的排放是以擴散方式進行的，時斷時續，并與氣象因素有聯系。 第47頁，共80頁。2、 主要的水環境污染物 造成水體水質、水中生物群落以及水體底泥質量惡化的各種有害物質（或能量）都可叫做水體污染物。 水體污染物主要有以下幾類： 耗氧污染物 主要來自食品工業、造紙工業、化纖工業排放的廢水及生活污水，如碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素、纖維素等。當水中微生物分解這些有機物時，要消耗水

33、中的溶解氧，使水中缺氧，并產生硫化氫、氨等氣體，使水質惡化。 重金屬離子 主要來自農藥、醫藥、儀表及各類有色金屬礦山的廢水，如汞、鎘、鉻、鉛、砷等各種重金屬離子毒物，它在水中比較穩定，是污染水體的劇毒物質。 第48頁，共80頁。石油類 石油進入水體，揮發一部分外，在水面形成油膜（低分子烴類可溶于水），由于風浪作用，又可生成乳化油（其油滴平均直徑約0.525 微米）。油能粘住魚卵和魚，降低孵化率并使魚畸形、死亡。 酸堿類 酸堿污染不僅可腐蝕船舶和水上構筑物，改變水生生物的生活條件，還可大大增加水的硬度（生成無機鹽類），影響水的用途，增加工業用水處理費用等。酚類 屬于可被天然分解的有機物。其分解速

34、度取決于其結構（單元酚分解較二元酚、三元酚易）、初始濃度、微生物條件、溫度、曝氣條件等因素，酚類生物分解最適宜的水溫是1525。氰化物 天然水體對氰化物有較強的自凈作用。中國各地有氰電鍍廢水含氰經常為3035 mg/l；某些焦化廠粗苯和純苯分離水含氰196 mg/l ；化肥廠煤氣洗氣水含氰180 mg/l 。 第49頁，共80頁。3、 水體污染對農作物的危害 在淡水資源不能滿足農業生產需要的情 況下，有些地方將經過處理的工業廢水作為 農業灌溉水的補充水源加以利用， 但有時因 灌溉不合理，所利用廢水未經處理， 有害物質含量高。水體污染的主要危害： 降低產量 影響品質第50頁，共80頁。4、 水體

35、污染的防治途徑1） 防止地表水污染的主要措施為 ： 農灌水要符合有關規定； 禁止向水體排放油、酸、堿液廢液； 禁止將含有重金屬、氰化物等的可溶性劇毒廢 渣向水體排放； 禁止向水體傾倒工業垃圾、生活垃圾； 禁止向水體排放帶有放射性的廢棄物和廢水； 不得向水體排放足以引起熱污染的廢水。 2）防止地下水污染的主要措施為： 禁止利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放含毒 廢水和帶菌廢棄物； 不得用無防滲措施的溝渠輸送含毒廢水； 開采地下水時，應防止被污染的潛水滲入； 興建地下工程設施，防止地下水被污染； 人工回灌地下水時，不得惡化地下水質。第51頁，共80頁。（二）、大氣污染及防治 大氣污染（atmosphe

36、ric pollution）大氣是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸氣和固體雜質微粒組成的混和物。隨著現代工業和交通運輸的發展，向大氣中持續排放的物質數量越來越多，種類越來越復雜，引起大氣成分發生急劇的變化。當大氣正常成分之外的物質達到對人類健康、動植物生長以及氣象氣候產生危害的時候，我們就說大氣受了污染。 1、大氣污染源 （1）工業：工業是大氣污染的一個重要來源。 （2）生活爐灶與采暖鍋爐：煤炭在燃燒過程中要釋放大量的灰塵、SO2、CO2、CO等有害物質污染大氣。 （3）交通運輸：燒煤或石油產生廢氣也是重要的污染物。第52頁，共80頁。2、主要污染物 幾種大氣污染物對人體的危害 第53頁，共

37、80頁。3、大氣污染的危害 大氣污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等對植物的危害是十分嚴重的。 當污染物濃度很高時，會對植物產生急性危害，使植物葉表面產生傷斑，或者直接使葉枯萎脫落； 當污染物濃度不高時，會對植物產生慢性危害，使植物葉片褪綠，或者表面上看不見什么危害癥狀，但植物的生理機能已受到了影響，造成植物產量下降，品質變壞。 第54頁，共80頁。4、大氣污染的防治 （1）合理布局工業，控制污染源：這是解決大氣污染的重要措施。 （2）區域采暖和集中供熱：代替千家萬戶的爐灶，是消除煤煙的一項重要措施。 （3）減少交通廢氣的污染：關鍵在于改進發動機的燃燒設計和提高汽油的燃燒質量，充分燃燒，從而減少有

38、害廢氣。（4）改變燃料構成：實行自煤向燃氣的轉換，開辟其他新能源，如太陽能、氫燃料、地熱等，可以大大減輕煙塵的污染。（5）農業措施：如綠化造林，茂密的林叢能降低風速，使空氣中攜帶的大?；覊m下降。植物除美化環境外，還具有調節氣候、阻擋、濾除和吸附灰塵，吸收大氣中的有害氣體等功能。 第55頁，共80頁。（三）、土壤污染及防治 土壤是環境中各種污染物的載體，即土壤的有機質對土壤中有機、無機污染物吸附、螯合，又通過物理、化學、生物機制對污染物進行代謝自凈。但這種自凈能力是有限的，但是，對相當一部分種類的污染物如重金屬、固體廢棄物等其毒害很難被土壤自凈能力所消除，因而在土壤中不斷地被積累最后造成土壤污染

39、。1、土壤污染的主要類型 水型污染。主要是工業廢水和生活污水污染土壤。水型污染多是因污水灌田造成的,通過灌田使有害物質污染土壤,有的農作物大量富集某些有害物質,致使人食用后引起中毒。氣型污染。大氣中的污染物經降雨和沉降污染土壤。主要污染物有鉛、銅、砷和氟等。污染常呈現以污染源為中心的橢圓形或帶狀分布。 第56頁，共80頁。 固體廢棄物污染。如垃圾、糞便、工業廢渣、化肥、農藥等污染土壤。其特點是污染范圍比較局限或固定，并可通過風吹和雨淋沖刷污染較大范圍的土壤和水體。土壤被某些重金屬和農藥污染后，有的被土壤吸附，有的變成難溶解的鹽類,能較長期地殘留在土壤中。如滴滴涕在土壤中分解95%需要10a時間

40、，氯丹需要4a時間。土壤一旦被污染,要消除其危害十分困難。 農業型污染。現代農業大量使用農藥、化肥，如使用不當就造成土壤的殘留污染，進而影響農產品的產量和品質。第57頁，共80頁。2、土壤污染物（1）無機污染物，如重金屬、酸、堿、鹽；（2）有機磷農藥，如殺蟲劑、殺菌劑、除草劑（3）有機廢棄物，如油、酚等有機物；（4）化學肥料，如NP非等，污泥、礦渣、粉煤灰等；（5）放射性物質及寄生蟲、病原菌和病菌等。第58頁，共80頁。3、土壤污染物對農業的危害（1）重金屬對生物的危害 生態環境中的Hg、Pb等重金屬，同樣可以通過生物富集作用在生物體內大量濃縮，從而產生嚴重的危害 。有許多地方糧食、蔬菜、水果

41、等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標和接近臨界值。（2）有機污染物的危害 未經處理的汗油、酚等有機物的污灌已經使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現難聞的異味；農產品的儲藏品質和加工品質也不能滿足深加工的要求。第59頁，共80頁。（3）農藥污染的危害 農藥在土壤和植物性食物中的殘留，農藥經過各種途徑(直接施入，降雨淋洗，種子消毒，枝葉凋落進入土壤，由于農藥的穩定性不同，在土壤中的殘留期也各異。在環境里，土壤是富集農藥數量最大的場所，并且從土壤遷移到相鄰環境介質，參與生態系統的物質循環，對人體健康產生影響（4）化肥污染的危害 化肥的過量、不均衡使用也成為我國農 業的一個主要特點，由此不僅降低了農產

42、品質量，還會給環境帶 來嚴重污染?；适┯谜w上只有 1/3 被農作物吸收， 1/3 進入大氣， 1/3 沉留在土壤中，殘留化肥已成為巨大的污染暗流（5）酸雨的危害 農林作物裸露于地表，根系淺，接觸酸雨首先使農林作物的葉子發黃、苦萎直至死亡。農田土壤酸化、貧脊糧食、蔬菜、瓜果大面積減產。第60頁，共80頁。4、土壤污染的防治（1）控制和消除土壤污染源。 對糞便、垃圾和生活污水進行無害化處理；加強對工業廢水、廢氣、廢渣的治理和綜合利用； 積極慎重地推廣污水灌溉，對灌溉農田的污水，進行嚴格的監測和控制；施用化學改良劑，采取生物改良措施。 （2）增強土壤的自凈能力。增施有機肥，增加土壤有機質含量以及

43、改善土壤膠體狀況，從而增強土壤吸附有毒物質的能力。發現和培育新的微生物品種，增強土壤中的生物降解作用。（3）合理使用農藥和化肥。積極發展高效、低毒、低殘留的農藥。（4）其他措施。第61頁，共80頁。三、外來生物入侵及其防治 外來生物入侵是對一個特定的生態系統與棲息環境來說的。外來生物入侵是指非本地的生物通過各種方式進入此生態系統，并對生態系統、棲境、物種、人類健康帶來威脅的現象。 （一）、外來生物入侵途徑 1、人為有意傳入 人們的一些不科學的思想意識往往加重了外來種的入侵。有的人認方“外來的就一定比本地的好”，不加分析地盲目引種。如目前草坪引種、退耕還林還草工作中，大量引入外來種，不注意充分利

44、用本地種，很可能導致入侵種種類增加、危害加劇。 第62頁，共80頁。 2、人為無意傳入 很多外來入侵生物是隨人類活動而無意傳入的。尤其是近年來，隨著國際貿易的不斷增加、對外交流的不斷擴大、國際旅游業的迅速升溫，外來入侵物種借助多種途徑越來越多地傳入我國。 3、自然傳入外來入侵種還可通過風力、水流自然傳入，鳥類等動物還可傳播雜草的種子，例如紫莖澤蘭是從中緬、中越邊境自然擴散入我國的。薇甘菊可能是通過氣流從東南亞傳入廣東；稻水象甲也可能是借助氣流遷飛到中國大陸。 第63頁，共80頁。（二）、主要的外來生物 目前已知我國至少有380種入侵植物、40種入侵動物、23種入侵微生物。 1、典型入侵植物 紫

45、莖澤蘭、互花米草、空心蓮子草、水葫蘆、豚草、毒麥、飛機草、薇甘菊、金鐘藤、假高粱、澎琪菊、五爪金龍、意大利蒼耳、刺萼龍葵等。 2、典型入侵動物 紅火蟻、福壽螺、西花薊馬 、巴西龜、歐洲鰻、鳙魚 3、典型入侵微生物 馬鈴薯癌腫病菌、大豆疫病、甘薯黑斑病 第64頁，共80頁。（三）、生物入侵的危害 1、破壞生態平衡。 外來物種入侵，會對植物土壤的水分及其他營養成份，以及生物群落的結構穩定性及遺傳多樣性等方面造成影響，從而破壞當地的生態平衡。如引自澳大利亞而入侵我國海南島和 雷州半島許多林場的外來物種薇甘菊，由于這種植物能大量吸收土壤水分從而造成土壤極其干燥，對水土保持十分不利。此外，薇甘菊還能分泌

46、化學物質抑制其他植物的生長，曾一度嚴重影響整個林場的生產與發展。 2、威脅人類健康。許多微生物入侵種具有極強的致病性和危害性，如愛滋病、霍亂、炭疽、鼠疫和天花等，都直接危及人的生命。另外近些年報道的瘋牛病和口蹄疫，也能造成人類死亡。3、危害經濟發展。對于任何一個國家而言，想要徹底根治已入侵成功的外來物種是相當困難的，實際上，僅僅是用于控制其蔓延的治理費用就相當昂貴。我國每年因打撈水葫蘆的費用就多達510億元，由于水葫蘆造成的直接經濟損失也接近100億元。 第65頁，共80頁。（四）、生物入侵的防治方法 1、不盲目從國外引進生物。從國外引進生物務必謹慎從事，開展風險評估，建立入侵物種數據庫，避免

47、有害生物泛濫成災。2、加強生物的入關檢疫。加強海關的檢疫工作，將入侵的生物消滅在萌芽狀態中。3、大力鏟除已經入侵的有害生物。對已經入侵的有害生物要采用生物防治、低污染化學防治、機械根除等辦法進行清剿。4、加強國際合作。通過信息網絡、參加國際研討會進行討論和交流，看各國外來生物入侵趨勢，對目前世界上造成危害較大的動物、植物、昆蟲要格外提高警惕，防患于未然。5、提高公眾防范意識。要宣傳防止生物入侵的知識，對外來物種入侵認識之后和入侵的危害性認識不足是造成影響的主要原因。第66頁，共80頁。第五節 生態系統恢復與重建一、恢復生態學的概念及發展二、受損生態系統的恢復與重建的內容與目標三、生態恢復與重建

48、的技術四、生態恢復與重建的展望第67頁，共80頁。一、恢復生態學的概念及發展 恢復生態學(Restorationecology)是20世紀80年代得以迅猛發展起來的現代應用生態學的一個分支，主要研究在自然災害和人類活動壓力下受到破壞的自然生態系統的恢復和重建，旨在從理論與實踐兩個方面研究生態退化的機理和過程以及生態恢復的技術與方法 ，為解決人類所面臨的全球生態問題，實現可持續發展提供理論支持和技術 實現可持續發展提供理論支持和技術保障。 第68頁，共80頁?；謴蜕鷳B學有很強的實踐性 生態學研究生物與環境之間相互關系 研究生物與環境之間相互關系 的科學 ，恢復生態學也不例外 。 不同的是，恢復生

49、態學更注重實踐 ，兼有對天然生態系統的直接觀察和實驗室模擬 二者的優點，為生態學理論提供終極檢驗 。 恢復生態學主要進行兩類實踐 恢復目標的選擇和恢復的方法學 。 第69頁，共80頁。 與生態恢復相關的概念 重建： 去除干擾并使生態系統回復原有的利用方式。 改良： 改良立地條件以便原有生物生存，一般指原有部分受損的結構。 更新：生態系統維育與更新。 再植：恢復生態系統的部分結構與功能，或恢復當地先前的土地利用方式。 恢復包含創造和重建，注重人與自然間相互關系的協調。（一）、生態恢復與重建的含義 第70頁，共80頁。一是強調受損的生態系統要恢復到理想的狀態，美國自然資源委員會認為使一個生態系統回

50、復到較接近其受干擾前的狀態即為生態恢復。二是強調其應用生態學過程，它研究生態系統自身的性質、受損機理及修復過程。 三是生態整合性恢復，國際恢復生態學會提出，生態恢復是幫助研究生態整合性的恢復和管理過程的科學， 生態整合性包括生物多樣性以及生態過程、結構、區 域及其歷史情況，可持續的社會實踐等廣泛的范圍。 退化生態系用的恢復與重建國外學者對生態恢復的解釋主要有3種觀點。 第71頁，共80頁。所謂生態恢復與重建是指根據生態學原理，通過一定的生物、生態以及工程的技術與方法，人為地改變和切斷生態系統退化的主導因子或過程，調整、配置和優化系統內部及其與外界的物質、能量和信息的流動過程及其時空秩序，使生態系統的結構、功能和生態學潛力盡快地成功地恢復到一定的或原有的乃至更高的水平。 國內學者也有不同的觀點： 第