第六章人類活動對生物圈的影響6.1生物圈是地球上最大的生態系統生物圈是地球上有生物存在的部分，它是地球表面不連續的一個薄層，最高可達離地面1萬米處或更高，最深達地下植物最深的根際處、地下洞穴的最深處和海底熱火山口的深度。生物圈是一個無限復雜的生物化學系統，它借助于高度多樣性的生物而吸收、轉化、加工和儲存太陽能。當它遭到破壞時，環境條件就可能趨向于極端，平衡被打破。要保持地球上溫和的氣候，必須保持生物圈和生態系統的完整性，使其免遭破壞。126.2大量排放二氧化碳導致全球變暖工業革命以前，大氣中二氧化碳濃度穩定在0.028%，之后，由于大量使用化石燃料，導致其濃度升高，1996年增加到0.035%，根據1995年國際能源機構數據，每年人類向大氣排放200億噸二氧化碳。二氧化碳增加通過溫室效應影響地球熱平衡，使地球變暖。本世紀初與20世紀60年代比，北半球的平均溫度上升了0.5℃，照此速度，2100年可能上升3-4℃。這將導致冰蓋和冰川融化，海平面上升，淹沒大量陸地，改變全球氣候，影響農業生產。（1997年12月，京都議定書）。主要溫室氣體（能夠吸收長波輻射加劇溫室效應的氣體）有：二氧化碳，臭氧（O3），甲烷，氟利昂，N2O，CO等。35植物是環境中二氧化碳和氧的主要調節器，維持大氣中兩者的平衡。植物在光合作用中，每吸收44g二氧化碳就能產生32g氧，在白天光合作用所釋放的氧氣要比呼吸作用所消耗的氧氣大20倍。據計算，每公頃森林每日能吸收1噸二氧化碳，放出0.73噸氧；生長良好的草坪，每公頃每日能吸收二氧化碳0.2噸。

因此要保護森林、草地。66.3臭氧減少是潛在的全球性生態災難在距地球表面15－20km的平流層中，臭氧的含量非常豐富，它有選擇性地吸收對人體和生物體有致癌和殺傷作用的紫外線、X射線和ｒ射線，從而保護人類和其他生物免受短波輻射的傷害。人類活動正在破壞大氣上層臭氧的自然平衡，使其分解大于合成，造成一種潛在的全球性環境危機。（會導致皮膚癌患者大量增加，免疫力下降，農作物減產，大量生物受害等）1985年首次發現南極上空出現臭氧空洞。人類合成的化合物氟利昂（CFCL3和CF2CL2），被廣泛使用于各種噴霧器的霧化劑、除臭劑和制冷劑，它們穩定不易分解，到達臭氧層后在強烈紫外線照射下分解與臭氧發生化學反應而使臭氧減少。目前人們已經禁止生產和使用這類物質（1990年，蒙特利爾議定書）。76.4全球各地普降酸雨酸雨是指pH小于5.6的降水。正常雨水的pH值為6左右。是由于燃燒煤、石油、天然氣所產生的SO2和NO2與大氣中的水結合而形成，主要是硫酸和硝酸。最早出現在北歐，現在世界普遍，我國自北向南逐漸加重。主要危害：殺死水生生物，破壞水體生態平衡；傷害陸地植物、農作物；破壞土壤肥力；使樹木生長緩慢并易感病害；腐食金屬、建筑物和歷史古跡；所含的少量重金屬對人體健康也會有不利影響。防治方法：限制SO2和NO2的排放量，或者從燃料中去除這些物質。9酸雨的形成10酸雨造成死亡之湖（紐約州）11酸雨毀壞德國森林的50％13酸雨帶來一片凄涼景象14北美酸雨地區15

根據水體營養狀況，把水體分為重富營養、中富營養和貧營養幾種狀態。富營養化的重要現象之一是爆發水華，水華藻類大量死亡后，會消耗水中的氧氣，使水中生物窒息死亡，此外有些水華藻類還分泌藻毒素，殺死水中的其他生物。富營養化的控制和治理是一個困難、復雜和長期的過程。

生物富積：生物個體或處于同一營養級的許多生物種群，從周圍環境中吸收并積累某種元素或難降解的化合物，導致生物體內該物質的濃度超過環境中濃度的現象，叫生物富集，又稱生物濃縮。生物富集污染物能力用富集系數表示，即污染物在生物體內的濃度與環境中濃度之比值。

生物積累：是指同一生物個體在生長發育的不同階段生物富集系數不斷增加的現象。

生物放大：是指在同一食物鏈上，生物富集系數從低營養級到高營養級逐級增大的現象。17飛機噴灑DDT殺蚊18DDT經食物鏈濃縮107倍水中DDT濃度3x10－6ppm鷹體內DDT濃度25ppm19

21226.5.2大氣污染大氣污染是指在空氣正常成分之外，又增加了新的成分，或者原有的成分陡然增加而造成大氣質量惡化，影響原來有利的生態平衡體系，對人類健康和動植物生長產生危害，以及對建筑物和設備財產等構成損壞的現象。

大氣污染物的種類很多，比較重要的有：碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和微粒物質（particulates）等五類。這些污染物排放到大氣中后，與正常空氣成分混合，在一定條件下會發生各種物理和化學變化，并可能生成一些新的污染物質，因此大氣中的污染物質可以分為一次污染物和二次污染物兩類。

236.6物種滅絕速度加快，生物多樣性下降生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的物質基礎，也是大自然賦予我們人類最寶貴的財富我們不能預測人類將來需要什么生物，也不能預測哪些生物將會為我們提供新的藥物、新的原料和新的食物來源，現在無用的生物也許將來會成為極有價值的生物，所以，保護生物多樣性就是保護我們自己。生物多樣性的概念25生態系統多樣性生態系統多樣性：一定時空范圍內各級各類生態系統類型的豐富性及各級各類生態系統內與生態系統之間生境類型、生物群落和各種生態過程的多樣化。①生境多樣性：生態系統中非生物環境的多樣化，它是生物群落多樣性乃至整個生物多樣性形成的基本條件。②生物群落多樣性：生態系統中生物群落的組成、結構和動態（包括演替和波動）方面的多樣化。③生態過程多樣性：生態系統內各組成要素間以及各生態系統之間相互作用或相互關系的多樣化。

26296.6.1生物多樣性的價值

30

生物多樣性的直接價值一種不起眼的野草（過去）可用于各類瘧疾。尤其適用于抗氯喹、抗喹哌惡性瘧疾和兇險型腦型瘧的救治。（現在）雙氫青蒿素

31生物多樣性的間接價值

分解者，起什么作用？價值？32間接價值:不能直接轉化為經濟效益的價值。它涉及到生態系統的功能（為人類生存環境服務）。一般不會出現在國家或地區的財政收入中，但當進行計算時，其價值可能遠高于直接價值。間接價值包括:非消耗性利用價值、選擇價值、倫理價值和遺產價值。

33涵養水源

34存在價值：那些潛在的未被人們所認識的價值。個人或社會對生物資源和生物多樣性潛在用途的將來利用，是指人們為確保某種資源繼續存在而自愿支付費用。

356.6.2生物多樣性受威脅現狀和原因

生物多樣性概況

地球上物種總數：500~3000萬種已研究定名的物種：140萬種

這些物種是40~45億年地球自然進化的結果。

36生物多樣性處于動態平衡中:自然界中物種滅絕：90個/100年人類活動使物種滅絕加快：104~105倍人類活動促使物種滅絕的一個重要方面是：每分鐘熱帶雨林消失100英畝，熱帶雨林已消失50％，估計再過50年將完全消失。37

橘黃色：每年毀林2000~14800km2淡黃色：每年毀林100~1900km238毀林開荒在危地馬拉39高速公路的發展加快了熱帶雨林的消失40亞馬遜河三角洲(巴西)上空覆蓋著大量燃燒生成的煙霧41保護生物多樣性的努力

世界:

1950~1960s搶救珍稀瀕危生物(1980s,中國)

1970s全面提出保護生物多樣性問題(1990s,中國)

42我國：

高等植物：3萬種

陸棲脊椎動物：2300種

昆蟲：15萬種占世界物種總數的10％我國重要生物資源：

熊貓金絲猴白鰭豚

民族民間藥用植物6000~7000種

受嚴重威脅的物種15~20％43生物多樣性喪失的原因人類是生態系統穩定的最大破壞者：破壞森林、濕地，污染環境，捕殺動物，侵占和破壞生物的棲息地，掠奪式開發各種資源，氣候變暖，酸雨普降……

44由于人類對生物資源的濫用和對生境的破壞，導致大量的物種處于瀕危狀態，面臨滅絕的威脅45自工業化初期至今，1/3的兩棲動物、1/5的哺乳動物和1/4的針葉樹種瀕臨滅絕當代物種滅絕速度比自然滅絕速度快100-1000倍一個物種滅絕影響約50個物種的生存46坦桑尼亞野生動物保護官員和沒收的象牙47地球又一次進入大滅絕時期類別滅絕瀕危漸危稀有未定全球受威脅總數植物384332530226749559819078魚類23811358321343兩棲類299201050爬行類2137394132170無脊椎動物982212341886141355鳥類113111671226241037哺乳類83172141376449748已滅絕的動物英國：黑灰海岸麻雀；美國：藍色狗魚；澳大利亞：腹生青蛙……中國：華南虎？白暨豚？……49開展中國重要生態區的研究以及合理布局我國的自然保護區成了當務之急近10年是我國批準建立國家級自然保護區最多的時期，但相應研究工作貧乏，保護區專家少各省市自然保護區面積占國土面積比例（％，至2004年底）50臥龍熊貓保護區神農架保護區516.7外來種入侵與有效控制生物在地球上的自然分布格局是由生物與環境的相互作用以及重大的地質事件造成的，但是這一自然分布格局正被逐步打破早期動植物在非自然分布區的傳播大多與移民有關，對當地的生態系統造成嚴重影響的實例不多52隨著經濟一體化和國際貿易的發展，大量非目的種被飛機、海輪和火車進行遠距離傳播，特別是跨越大陸的傳播，造成了嚴重生態后果后，科學家才把外來種入侵作為全球變化的重要組成部分借植被恢復和生態治理為名，日前出現有意識無知識的盲目引種傾向53各國政府已高度重視外來種入侵帶來的嶄新的環境與生態學問題我國東南沿海是外來種入侵的重災區上海東灘國際重要濕地已經受到來自北美的互花米草的大規模入侵，嚴重地威脅了本地生物多樣性的維持和生態系統健康加拿大一枝黃花以驚人速度侵占了大面積陸地生態系統鳳眼蓮從江浙兩省越界涌入黃浦江流域，連年給黃浦江景觀帶來視覺污染54

黃浦江上游在打撈水葫蘆55

閔行拋荒地加拿大一枝黃花叢生56

崇明東平森林公園中的水花生57

崇明東灘被互花米草入侵58外來種入侵問題在中國各大區有迅速蔓延的趨勢11種主要外來入侵生物每年給農林牧漁業生產造成的經濟損失達574億元國家環保總局正式公布了一批入侵種名單紫莖澤蘭

薇甘菊

空心蓮子草

豚草

59毒麥互花米草飛機草鳳眼蓮假高粱蔗扁蛾

強大小蠧（du）

非洲大蝸牛濕地松粉蚧

福壽螺

牛蛙美國白蛾60中央有關部門已經設立了外來種入侵機制與有效控制的重大項目2004年，美國生態學大會上論文最多，討論最熱烈的就是入