1、生态学与生态文明一、生态文明与生态学二、当代主要的生态与环境问题三、我们应该采取的对策,“生态文明”首进党代会政治报告,2007年10月24日 十七大 首次提出,生态省 5月11日广东省海洋渔业局召开了第二届广东海洋河流生态保护促进会。 2009年4月21日 . 在近日召开的云南省政府新闻发布会上,面对数10家媒体,云南对外庄 严宣布:力争到2020年,云南要实现成为生态文明建设排头兵的目标。 生态省是国家环保局在全国打造生态示范区的基础上拓展而来的。1999年3月国家环保总局批准海南省为全国第一个生态省试点,随后批准吉林省为生态省建设试点;2000年批准黑龙江省为生态省建设试点;2002年批
2、准福建省为生态省建设试点;2003年共批准浙江、山东、安徽三个省开展生态省建设试点,掀起全国生态省建设热潮。 生态市 从化:争当生态文明建设排头兵 创建中国优秀旅游城市 2009年4月30日 近日,环境保护部组织专家对张家港生态文明建设规划进行论证,这一国内首份生态 文明建设规划顺利通过评审。(2009年4月25日光明日报) 生态文明在华池县的生动实践 (黄土高原)2009年5月1日 “生态型城市”(Eco-city) 是指根据生态学原理和可持续发展理论,应用生态工程、社会工程、系统工程等现代科学与技术手段,建成的一个经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐、技术和自然达到充分融合,城乡环
3、境清洁、优美、舒适,从而能最大限度地发挥人类的创造力、生产力,并促使城市文明程度不断提高的稳定、协调与持续发展的自然和人工环境复合系统。该系统虽没有固定的格式,但要实现它就必须经历生态学家指出的3R步骤,即减少资源消耗(Reduce) 、增加资源的重复使用Reuse) 和资源的循环再生产(Recycle) 。这种生态型城市要以生态环境良好并不断趋向更高水平的平衡,环境污染基本消除,自然资源得到有效保护和合理利用;稳定可靠的生态安全保障体系基本形成;环境保护法律、法规、制度得到有效的贯彻执行;以循环经济为特色的社会经济加速发展;人与自然和谐共处,生态文化有长足发展;城乡环境整洁优美,人民生活水平
4、全面提高为标志。作为一个不断发展的活的有机体,生态型城市的内涵也将随着社会的发展、人类的进步得以发展、充实和丰富。,全国生态县、生态市创建工作考核方案(试行) 一、考核目的 为落实科学发展观,推动全国生态县、生态市建设,鼓励各地开展创建工作的积极性,制定本方案。 二、考核对象 开展生态县、生态市建设的县、市。生态省的考核评比不在此列。 三、考核条件 已制订生态县、生态市建设规划(大纲),并实施2年以上。严格按基本条件和指标体系考核,不缺项。 四、考核内容 生态县、生态市、生态省建设指标(试行)(环发200391号)完成情况和建设规划完成情况。 五、考核程序 参加考核的县、市,首先进行自评,并向
5、省级环保局提交自评报告。省级环保局在复核后,将各省候选名单和推荐报告上报国家环保总局。经国家环保总局审定后,公布最终考核结果。对考核成绩优秀的,国家环保总局予以表彰,并命名为生态县创建工作先进县、生态市创建工作先进市。 六、评分方法及结果 (一)采用百分制打分。按环发200391号文的基本条件和指标体系两个部分进行。部分指标以环办2005121号文为准。 (二)分两次打分。第一次:基础分。即以同级人大批准规划实施上一年度数据为依据打分。第二次:创建分。考核创建工作的进展程度,即以考核年度数据为依据打分。 (三)结果评定。考察基础分与创建分的差距,判断创建工作的进步幅度。按创建工作进步幅度评定先
6、进。 (四)基础分和创建分打分方法如下: 1、生态县。基本条件共赋28分,按表1的方法赋分。36项指标按表2共赋72分,平均每项指标赋2分,达标满分,未达标零分。 附四个表:表1 生态县6项基本条件赋分(共28分);表2 生态县36项指标(共72分);表3 生态市6项基本条件赋分(共28分);表4 生态市28项指标(共72分)http:/ 2007年11月09日 10:53 来源:半月谈胡锦涛总书记在十七大报告中,提出了实现全面建设小 康社会奋斗目标的新要求,其中提出要“建设生态文明”。这 是我们党首次把“生态文明”这一理念写进党的行动纲领,必 将在建设中国特色社会主义过程中产生重大影响。生态
7、文明观的核心是“人与自然协调发展”生态文明建设必须以科学发展观为指导,大力推进生态文明建设:这是环境保护部部长周生贤在世界环境2008年6期发表落实科学发展观 探索环保新道路文章中的一段话。贯彻落实科学发展观的一贯重大成果,就是中央把生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设并立为五大建设,作为中国特色社会主义事业总体布局的重要组成部分生态文明是人类文明的一种形态生态文明是继原始文明、农业文明、工业文明之后一种新的文明形态生态文明以尊重自然为前提,以人与人、人与自然、人与社会和谐共生为宗旨,以建立可持续的生产方式和消费方式为内涵、引导人们走上持续和谐的发展道路为着眼点按照胡锦涛总书记
8、的指示精神,当前生态文明建设的主要任务,一要努力形成符合生态文明建设要求的生产方式和消费方式二要大力推进可持续发展的体制建设三要大力发展循环经济四要重点搞好重点流域水环境治理,生态文明的定义按2006年出版的“全国科学技术名词审定委员会公布生态学名词的定义:生态文明(ecological civilization) :又称“绿册色文明”, 指物质文明与精神文明在自然与社会生态关系上的具体体现,包括对天人关系的认知、人类行为的规范、社会经济的体制、生产消费行为、有关天人关系的物态和心态产品、社会精神面貌等的体制合理性、决策科学性、资源节约性、环境友好性、生活俭朴性、行为自觉性、公众参与性和系统和
9、谐性。,如果说农业文明是“黄色文明”,工业文明是“黑色文明”,那生态文明就是“绿色文明”。三百年的工业文明以人类征服自然为主要特征。世界工业化的发展使征服自然的文化达到极致;一系列全球性生态危机说明地球再没能力支持工业文明的继续发展。需要开创一个新的文明形态来延续人类的生存,这就是生态文明。 生态文明,是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和;是指人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。国家环保总局副局长 潘岳2007年10月19日10:28 来源:中国环境报生态社会主义,上世纪70年代产生于德国,90年代趋于
10、成熟, 是马克思主义学说的一种流派。其理论起源于马克思主义关于人与自然的思想,同时吸收了生态学、系统论和未来学等新学科的基本观点。 有兴趣的可以读武汉大学刘付春的文章浅析生态社会主义期刊世界环境2009年2期:7475。 如果上网查Google,输入生态文明,有35000余条。,什么是生态学? 生态学(ecology)是研究生物与其周围环境相互关系的科学。环境包括非生物和生物环境,前者如温度、可利用水、风,而后者包括同种或异种其它有机体。对于“生态环境”的理解生态学的研究对象很广,从分子直到生物圈。但是,对于其中五个组织层次(level of organization)特别的感兴趣,即 个体
11、- 种群 - 群落 - 生态系统 - 生物圈,在个体层次上,生态学家最感兴趣的问题是有机体对于环境的适应。例如,威德尔海豹(哺乳动物)具有良好的游泳能力,但是在陆地上是笨拙的。,象海豹的种群具有巨大的增长率,由于过捕19世纪接近消灭,在1890年代又上升到30 000头。,种群的年龄金字塔,上图表示Sweden的人口是稳定型的,而Costa Ricad是增长型的。,珊瑚礁是高生产力的生态系统,现代生态学的焦点 虽然生态学可以应用于人类实践活动中许多个方面,例如如何发展有益生物的种群(如最适持续产量)、如何控制有害生物的危害(如害虫的综合防治)、如何确定人口容纳量和生态农业的发展管理等等,但是:
12、 人类活动对于生态环境、资源和地球生态系统的过度利用及其后果,已经成为现代生态学的主要焦点问题 。人类如何面对和解决这个问题?全面地、充分地了解各种生态系统的生态过程,是科学地确定环境对策的关键。,1972年6月联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了第一次世界性人类环境会议,通过了人类环境宣言和人类环境行动计划。 同年,第27届联合国成立联合国环境规划署(UNEP),并 将每年6月5日确定为“世界环境日”。 1992年,联合国在巴西召开了 环境与发展政府首脑会议,通过了21世纪议程,签署了生物多样性公约、气候变化框架条约等。巴西里约热内卢环境大会使各国在环境与发展的广泛领域内达成了共识走可持续发展的道路
13、。气候变化框架公约”, 是第一个全面控制致全球变暖的二氧化碳等温室气体排放的协议。(蒙特利尔公约,后来的东京公约)。2007年在印尼巴里岛召开的世界气候会议再次肯定了全球气候变暖现象及其主要原因。,我国政府在联合国环境与发展大会上,阐述了中 国在环境发展领域的原则和立场,签署了生物多样性公约和气候变化框架条约。 会后,我国政府立即采取了行动。提出了中国环境与发展十大对策,制定了中国21世纪议程。1996年3月,八届全国人大第四次会议通过的国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要,把实施可持续发展作为一项重要战略,提出了环境保护目标。并把实施可持续发展和科教兴国战略,实现经济体制和
14、经济增长方式的两个根本性转变,作为实现我国跨世纪建设蓝图的关键措施。2002年8月26日-9月4日在南非约翰内斯堡举行的可持续发展世界首脑会议就可持续发展通过目标明确的行动执行计划并发表了政治宣言,这将推动全球可持续发展事业进入一个新阶段。月日中国国务院总理朱镕基在会议上讲话时宣布,中国已核准联合国气候变化框架公约京都议定书。,工业革命推动了经济技术发展和生产力极大的提高,同时,也给人类的生存环境带来了深重的灾难:大范围地破坏了生态环境,消耗了大量自然资源,特别是生物资源。上世纪60年代后出版三本书,寂静的春天、增长的极限和只有一个地球和所记述的正是人类觉醒的反映,值得大家一读!未来几十年,人
15、类有两大瓶颈问题需要突破:人口的增长和自然资源的消耗速度。有人指出:21世纪的最大的挑战是:如何为人类生存谋求“持久的文明”或生态文明。例如,现在人口的年平均增长率约为1.4% ,这意味每天增加20万人,或者相当于每周增加一座大型城市的人口。 人作为一个物种,我们已经超过了曾经生活在地球上任何其它大型动物生物总量的大约100倍。地球的人口容纳量是客观存在的,目前 人类已经占用了全球绿色植物制造的有机物质的40%。,二、当代主要的生态与环境问题,(一) 地球环境变化的主要表现1998年美国科学279 (5350) :491-497刊登了美国生态学会秘书长 J. Lubchenco 进入环境世纪的
16、文章介绍,Vitousek 等提出了下列6 结论: 从工业革命以来,大气的二氧化碳浓度明显提高,造成气候变暖 人工固氮的总量已经超过了天然固氮总量;人类利用的地表淡水,已经超过可用总量的二分之一有三分之一到二分之一的陆地面积已经被人类活动所 改变;近二千年来,大概有四分之一的鸟类物种已经灭绝;接近三分之二的海洋渔业资源已经过捕或耗尽。,李维京(国家气候中心副主任、研究员): 去年是有气象记录以来最暖的一年,这与全球气候变暖关系密切。理论上说,厄尔尼诺现象会导致暖冬和冷夏。而今年拉尼娜现象比较强,属于中等以上的强度。拉尼娜与厄尔尼诺相反,会导致冷冬和暖夏。我们对这个冬天的预测是“前冬暖,后冬冷”
17、,事实与此是基本相符的。(见2008年01月29日 05:46人民日报,气象专家详解大范围雪灾:与“拉尼娜事件”有关 ),1. 大气的二氧化碳浓度与全球气候变暖2008年一月我国 东南部出现严重的冰雪灾,广东是受灾最严重的省,国家最重要领导都到基层指导抗灾,为什么出现这种现象?,根据南极冰芯中所含气泡组成测定的16万年间大气二氧化碳和温度变化的同步。(http:/www.epa.gov/climatechange/ ),大气的二氧化碳浓度与全球气候变暖,温室效应是这样一种理论,它假设二氧化碳和甲烷等污染物(温室气体)会导致全球气温的上升。 其主要原因是化石燃料的燃烧。 空气中二氧化碳浓度的准确
18、测量和记录已持续116年,这段时间里,二氧化碳水平增加,同时全球温度上升0.4-0.7。 根据模型的预测,如果将大气中的二氧化碳浓度在现有水平上翻倍,气温将继续上升3.5左右。温室效应引起的影响将是深远的,最终导致全球气候大规模变化:极地的冰会融化,海洋会因热而膨胀,海平面上升。 全球变暖会引起生物的迁移,这种迁移或者是为寻求适宜的温度,或者是为适应变化的环境,或者是面临灭绝的反应。生物的这种迁移会引发热带病,生境由温带气候变成热带气候就有可能导致这类病(如疟疾)的流行(C.Harvell et al, 2002,see SCIENCE,296(5576):2158-2162)(鸟疟疾传染媒介
19、Culex mosquitoes图)。,(C.Harvell et al, 2002,see SCIENCE,296(5576):2158-2162),鸟疟疾传染媒介Culex mosquitoes图。,气候变化的两个重要现象:厄尔尼诺 (El Nino ,原含义是“圣婴、基督的孩子”,因为它出现在圣诞节季节而得此名)现象是当今人类最具挑战性问题,它对于海洋生物种群造成了巨大的生态后果,例如曾经是世界海洋鱼类产量最高的秘鲁鯷鱼,其产量曾1982-1983年由特大El Nino 而崩溃。 在El Nino 出现时,它阻挡了秘鲁外海的上升流,上层的营养物质供应大量减少,其影响达到大部分食物链。浮游
20、植物初级生产力剧烈下降,上层吃浮游植物的鯷鱼及其捕食者种群生物量就大为降低。 Galapagos 群岛上海鸟抛弃鸟巢,沿海岸向南北迁移,大部分迁移的海鸟因挨饿受饥、停止生殖,种群数量剧烈下降。连毛皮名贵的海豹种群同样受到重大影响,由于食物缺乏,母兽产崽后抛弃幼崽,幼崽全部死亡。,彩图是NOAA (http:/www.noaa.gov/ ) 公布的ENSO对北半球冬季气候的影响图, 厄尔尼诺 -南方涛动(The El Nino-Southern Oscillation),其缩写为ENSO, 是大尺度的大气-海洋现象,它在全球尺度上影响生态学系统。ENSO 对于地球气候的影响是巨大的,是当今世界关
21、注的重大问题。我国东南部的周期性暖冬,还有冬夏季干旱可能与ENSO有关。ENSO 周期平均是四年,变动于二到七年之间。El Nino 出现的记录是 1982-1983, 1986-1987,1991-1992, 1993-1994,1995?,1997-1998。与 El Nino 相反的是La Nina 拉尼娜现象,出现冷冬, 2007-2008的冬季我国东南部出现的冬季雪灾被认为是拉尼娜现象。,董文杰(国家气候中心主任、研究员):拉尼娜是西班牙语“小女孩、圣女”的意思,与意为“圣婴”的厄尔尼诺相反,也称为“反厄尔尼诺”或“冷事件”。拉尼娜是指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷
22、的现象(海水表层温度低于气候平均值0.5以上,且持续时间超过6个月以上)。2007年8月赤道中东太平洋进入拉尼娜状态并持续至今,形成“拉尼娜事件”。(根据在2008 年1月29日人民日报 文章),李维京(国家气候中心副主任、研究员): 去年是有气象记录以来最暖的一年,这与全球气候变暖关系密切。理论上说,厄尔尼诺现象会导致暖冬和冷夏。而今年拉尼娜现象比较强,属于中等以上的强度。拉尼娜与厄尔尼诺相反,会导致冷冬和暖夏。我们对这个冬天的预测是“前冬暖,后冬冷”,事实与此是基本相符的。(见2008年01月29日 05:46人民日报,气象专家详解大范围雪灾:与“拉尼娜事件”有关 ),1. 大气的二氧化碳
23、浓度与全球气候变暖2008年一月我国 东南部出现严重的冰雪灾,国家最重要领导都到基层指导抗灾,为什么出现这种现象?广东是受灾最严重的省,2007-11-18 联合国气候变化科学报告内容提要 下面是联合国周六发布的气候变化科学报告的一些要点:* 全球变暖是不争的事实。过去100年,温度上升了1.3华氏度。过去12年间,有11年都是自从1850年以来的最高温度。自从1960年开始,海平面每年上升0.7英寸。 * 如果温度继续上升2.7华氏度,有20-30%的动植物会濒临灭绝。如果上升6.7华氏度,40-70%的物种将消失。 * 人类活动对全球变暖要负很大责任。在1970-2004年间,全球温室气体
24、排放增加了70%。大气中碳含量达到65万年来的最高峰。 * 全球变暖对每个国家都有影响,贫穷国家影响最大。到2020年,750万-2500万非洲人口将面临缺水。亚洲大城市的居民将面临江河海的洪水泛滥。欧洲将有很多物种消失,南美将迎来更久更热的环境以及水资源的剧烈竞争。 * 极端天气条件将变得很常见。热带风暴将更频繁更剧烈。一些区域将受热浪和重雨影响,野火和疾病扩散的风险将增加。其它地方,干旱将让庄家歉收并破坏水源质量。海平面上升将带来洪水和淡水盐化从而威胁到海岸城市。 * 即使温室气体排放量不再继续上升,海平面也将继续上升。 * 将会出现一系列的手段和工具,来试图适应并减少可能的负面影响。 *
25、 到2050年,趋于稳定的碳排放量将使全球经济年增长率不超过0.12%。行动采取的越晚,影响越大。,2007年12月3日在印尼巴里召开的世界气候会议,巴里会议被称为人类减缓气候变化的里程碑,巴里行动计划的主要内容是:减缓、适宜、技术和资金,被形象地称为应对气候变化的四个轮子。会议上美国也表示了要承担减少二氧化碳排放问题。2008年以全球极端天气而“ 名留史册”,还包括毁灭性的洪水、严重持久的干旱、暴风雪、高温和寒流。我国环境保护机构用了34年是机时间于2008年成立环境保护部。2008年10月,亚欧首脑会议发表可持续发展北京宣言2008年12月1日全球气候变化会议在波兰古城波兹南会议开幕,然而
26、预期目标未能实现。联合国秘书长潘基文认为,金融危机可能提供解决全球变暖的机会,美国新总统奥巴马“一反常态”地任命了两名全球变暖方面的专家作为其首席科学顾问。2009年底将在丹麦哥本哈根召世界气候会议 。UNEP种植10亿棵树的目标已经转变为2009年底种植70亿棵树的庞大计划。因为研究表明,接近20%的温室气体排放是砍伐森林的结果。,近50年全球气温上升脚步加快 今年可能再创新纪录 2009年03月25日 13:26:29 来源:人民日报 2008年是自1850年有气象记录以来第九个最热的年份,估计下一个厄尔尼诺现象今年或明年开始形成,全球地表气温可能将在今后一两年内创下新纪录。 中国气象局科
27、技发展司副司长巢清尘认为,全球气温持续上升,已对气候变化产生重要影响。在变化速率方面呈现出的特征是:北半球快于南半球,高纬度地区快于低纬度地区,冬季比夏季变化大。他还说,温室气体具有生命期,其温室效应会在几十甚至几百年后产生效应,因此其影响是深远的。预计气温升高将持续至本世纪末。,Rapid growth of Carbon market,Ecosystem Marketplace: Online information on ecosystem service markets and payments for services,碳市场的迅速增长说明“减排” 是当前世界的重要问题。,Srini
28、vasana , Carey et al: The debt of nations and the distribution of ecological impacts from human activities。美国科学院院报 PNAS , February 2008 , 105(5):1768-1773 人类对于环境的影响空前加速,而其产生的生态冲积在世界各地区和国家之间的分布是很不一致的。 环境变化影响生态系统服务流动,而对于全球生态冲击的分布及其驱动力还没有很好估计。本论文对于1961-2000年6个方面(气候变化、臭氧层破坏、农业扩展、森林破坏、渔业过捕、红树林丧失)造成的生态危害进
29、行了估计,并且按人均收入作为贫富指标(低于875美圆、876-10725美圆、高于10725美圆)三类进行了比较,结果发现具有明显的不平衡性。气候变化、臭氧层破坏、渔业过捕等、由高、中收入的国家所产生的负面影响,明显地高于并严重于低收入国家。 在今日经济发展与生态环境紧密相关的时代,本文所发现的,对于环境危害的职责(environmental responsibility)、发展和全球化等问题(Issue)提出了一个新的视角。英国查尔斯王子:富国应每年为阻止热带雨林砍伐而付费,他曾经设立“王子雨林项目”,邀请公司和金融机构为核心成员,解决毁林,对付气候变化。,2. 人工固氮的总量已经超过了天然
30、固氮总量 (去年太湖的水污染,导致水不能喝,要从别地运水供人喝的水),1960-1997年世界氮肥消费(百万吨),Colorado灌溉和旱作的小麦、玉米年产量的变化,中国有超过85%的湖泊面积面临严重的富营养化。太湖、巢湖和滇池最为严重。2007年太湖爆发大面积蓝藻,直接导致200万日饮水困难,无锡人的水龙头流出强烈臭味的饮用水我国532条主要河流,82%受到氮污染,长江和珠江的人海口已出现死海区没有任何鱼生存。2007年,82起海洋赤潮发生在中国海域,覆盖1161万平方公里。 水体硝酸盐(NO3)浓度对于生物是危险的,例如,它可以引起婴儿的“蓝婴病(blue baby disease)。硝酸
31、盐在消化道中转化为亚硝酸盐,它是有毒的,当它与血红蛋白相结合形成正铁血红脘(methemoglobinea),导致红血细胞输氧功能的损失,婴儿皮肤因缺氧而呈蓝色,尤其是在眼和口部 。这种病还可能与皮肤病和一些癌有联系。硝酸盐是高溶解性的,容易从土壤淋洗出来,污染地下水和地表水,在使用化肥过多的农田区是一个严重问题,至少已经有了30余年历史。,土壤的酸化(含硫化合物也是酸化的原因) 将提高微量元素流失,并增加作为重要饮水来源的地下水的重金属含量。氮污染使土壤和水体的生物多样性下降。过多的使用化肥不仅污染土壤和水体,并能把一氧化二氮(又称笑气)送入大气。一氧化二氮浓度是由于细菌作用于土壤中硝酸盐而
32、生成的,它在大气中含量虽然不高,但有两个过程值得重视:1)它在同温层中与氧反应,破坏臭氧,从而增加大气的紫外辐射;2)它在对流层作为温室气体,促进气候变暖。此外,大气中的含氮化合物在日光作用下,对于光化烟雾的形成起促进作用;含氮化合物还与二氧化硫在一起形成酸雨,酸雨增多使水体酸化加速,引起长期的渔获量下降;而陆地土壤的酸化使陆地和水体生态系统中的植物和动物多样性减少。,农业依赖化肥不但造成氮、磷污染,而且还是不可持续的农业模式近年来,中国农业用化肥(氮肥和磷肥)的使用量一直保持在相当高的水平:每年全国的化肥使用量都要比上一年增加近200万吨,同时,化肥产量也不断上升,即使在国际高油价的2008
33、年,化肥产量依然保持5%的增长速度。同时,从1995年到2005年的水稻产量只增加了不到4%,蔬菜产量增长不到3%。因此,依赖化肥的农业模式是一种不可持续的农业。生态农业 才是可期待的解决之道在太湖西岸的宜兴,山脚下有一个美丽的村子,那里有200亩水稻田,田中放养鸭子,鸭子吃害虫,杂草也能被它踩踏或吃掉。鸭子的活动将更多的氧气带日水中,使水稻更加强壮。有机肥和鸭粪便还为水稻提供肥料。这种不依赖化学合成肥料,充分利用牲畜粪便、秸杆等农业“废弃物制造有机肥料和沼气的农业生产方式是一种生态农业。当然,我国还有许多因地制宜的生态农业例子。,南极臭氧空洞 (根据NASA提供的1999年10月3日的假彩色
34、卫星象),3. 臭氧层和紫外辐射臭氧存在于大气上层,它吸收短波太阳辐射(特别是200-300 nm范围)形成了保护地球表面免受紫外辐射的护罩。不幸的是某些物质,特别是用作喷雾器中的推进剂和空调、冰箱中的制冷剂氯氟烃(CFCs)即氟里昂,其中包括氯原子,破坏臭氧分子 。 同温层臭氧降低50%以上,就形成所谓的臭氧空洞,它已经在两个半球的高纬度地区观察到了。臭氧空洞使地球表面紫外辐射提高、皮肤癌病例上升。 因为DNA也吸收280-320nm波长的紫外辐射,危害DNA分子。紫外辐射还危害植物的光合作用,使作物和自然植被的初级生产力下降,而后者是整个生态系统食物链的基础。臭氧空洞威胁很大,国际社会已经
35、通过维也纳臭氧层保护协定(1985)和蒙特利尔协议(1987),在20世纪末停止使用氟里昂, 欧洲社会则在1997年。 近来也有报道预期,这个行动将使我们已经制造的危害逆转,大气臭氧回到它自然平衡水平,或许就在一个世纪之内。,4. 酸雨问题酸雨的分布比较广泛。 煤和石油在燃烧中产生二氧化碳和水蒸气,释放出氧化氮和二氧化硫到大气中。当这些气体溶于雨滴中时,它们转变为酸,导致酸雨。在工业化很高的地区,雨的pH可能下降到3到4 之间,这相当于自然雨水酸度的100 到1000倍。酸雨在某些地区的后果十分严重,例如美国东北部、加拿大和北欧的斯堪的纳维亚。这些区域的河流湖泊是贫养的,因此没有溶解的盐来缓冲
36、酸的输入。所以其pH可能降低到4.0,足以阻碍鱼类和其它生物的生长发育,甚至于死亡我国降水酸度由北向南逐渐加重,华东、西南地区已普遍发生酸雨,形成了世界第三大酸雨区。1982年我国重庆地区入夏后连降酸雨,使2万亩水稻,叶子突然枯黄,状如火烤,几天后枯死。另外,酸雨因腐蚀性很强,会大大加速建筑物腐蚀速度,可成为摧残文物古迹的原凶。,德国被酸雨损害的树林, 这些树更易遭受干旱、疾病和昆虫的危害(防Cecie Starr, 1996)。,5. 沙漠化按1994年联合国防治荒漠化公约的定义:“荒漠化是包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”。沙漠化是导致土地资
37、源丧失的另一世界性重大环境问题。据联合国环境规划署的资料,全球沙漠化土地有4560万平方公里,其中60%在亚洲和非洲。现在世界上平均每分钟就有10公顷的土地变成沙漠,每年因土地沙化要损失600万公顷的农田和牧场,由沙漠化带来的直接损失约260亿美元。我国也是受沙漠化危害较深的国家之一。有关研究资料表明,我国沙漠化土地面积共有332.7万平方公里,占国土面积的34%,相当于20个广东省的面积。有近4亿人口受到沙漠化的危害,每年损失达540亿元,1995年高达2070亿元。我国沙漠化土地70年代为每年1560平方公里,90年代初增加到每年2100平方公里,现在则扩展到每年2460平方公里。沙漠化最
38、严重的是我国北方地区,特别是东起科尔泌草原,经坝上、鄂尔多斯到宁夏以南的农牧交错地带,占沙漠化土地面积的73%。治理沙漠化,应该采取治理与预防相结合,以预防为主的方针。我国采取了沙障和植物固沙相结合,乔、灌、草防沙林与农田相结合,人工造林与丰育相结合,调整土地利用结构和合理放牧相结合等等一系列措施,使大约10%的地区的沙漠化得到控制,12%的沙漠化土地恶化情况得到改善。,(二) 生态、环境与人类健康良好的空气质量、清洁的饮用水、干净无污染的食品、最低的无毒化学物和紫外辐射的暴露等都已经成为人类健康的重要问题;这是一些明显的例子,在加入WTO以后,更具有挑战性。有些传染性疾病曾盛极一时,之后得到
39、控制降低, 现在又重新严重出来。例如疟疾和肺结核病在全世界许多地方又卷土重来。鼠疫、白喉、登革热、流行性脑膜炎、黄热病和霍乱在潜迹数年后又在许多国家重新出现,威胁了公共健康。有些病还可能再次爆发流行。一些以前没见过的传染病正以惊人的速度涌现。过去20年间已鉴别出30多种新型传染病和高度传染的疾病。例如 毒力很强的埃博拉出血热,首次发现在非洲。在我国,重要的有HIV、非典、猪流感、禽流感、登革热、出血热、鼠疫、钩端螺旋体等。,新病的出现和旧病的再发有许多原因:1. 土地利用的变化,例如,人类砍伐森林,划出土地作为新的居所,这些曾经是野外动物和昆虫栖息的地方,导使人类致病的可能性极高,人们往往无法
40、控制蚊子和其他疾病载体的侵害。一些流行病的新变化,如莱姆关节炎,锥虫病、吸血虫病、霍乱、黄热病等的加剧,都是由于土地利用变化而引起的。2. 人口密度增加及其迁移活动是许多疾病的发生和传播的重要原因,例如在亚马逊河地区,由于造路和运输木材,加上人口密度的增加,疟疾的发生和扩散更加猖獗。我国2003年非典的迅速减少也是与控制迁移对和人的活动有很大关系。高等学校是来自全国各地的青年集中学习和生活的地方,是卫生防疫的重点单位。3. 由于全球化贸易以及食品生产、处理与加工程序的改变,由食物致 病的危险一直在增长。每年的广交会期间是防疫工作的重要时间也是流行病控制和卫生部门所熟识的。实际上,流行病学与生态
41、学在理论原理上有许多是类似的。4. 人类疾病增加的另一个原因是大量新的合成化学物品:如 DDT、 PCBs 等被不断生产出来和释放到大自然中;在这些新化学物品中,只有少数的种类,其变化动态得到监察;而新化学物品的生物学后果,尤其是它们之间的协同作用,大部分还是未知的;特别是那些对于激素系统和生长发育的影响有密切关系的化学物品,与人类健康息息相关。,(三) 生物多样性和生态系统服务 一般认为生物多样性包括:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 1。物种多样性丧失及其危害 近百年来,物种、种群(包括作物、家畜和家禽品种),以及自然生境的丧失过程都有明显加速。 生物物种的灭绝是自然过程,但是灭绝
42、的速度和方式,由于人类活动对地球的影响而大大加速。有学者估计,自1600年以来, 人类已经导致75 % 的物种灭绝。众所皆知的, 渡渡鸟(Raphus cucullatus)、多毛的长毛象(Mammuthus primigenius)、 塔斯曼尼亚狼(Thylacinus cynocephalus) 和恐鸟(Diornid maximus)都是由于人类捕猎而灭亡的。1600年以来的灭绝,古生物家称为地质史上的第六次大灭绝,它大约是已往地质年代“自然”灭绝的100-1000倍。并且,它主要是由人类活动的加强而引起的。Reidh 和Miller(1989)估计,鸟、兽两类, 1600-1700年间
43、的灭绝率分别为2.1% 和1.3%,即大约每10年灭绝一种;而1850-1950年期间,上升到大约每两年灭绝一种。,近代物种多样性丧失加剧的原因有:过渡利用、过渡采伐和乱捕乱猎,生境丧失和片断化,环境污染,外来物种引入导致当地物种灭绝,农业、牧业和林业品种的单一化。,随着过度捕打种群的缩小,捕鲸业转向新的、更加低利润的物种。蓝鲸、长须鲸、 抹香鲸、鰛鲸,树倒猢狲散,输入过多有机废物能够造成水体环境缺氧的条件。图示 溪流中鱼类,由于有机污染造成缺氧引起的全部死亡。,有毒重金属是从开矿和炼矿产生的废物释放到环境中的。图示犹他州Bingham露天开采的铜矿,其废弃物含有高浓度的重金属,阻碍了植物的再
44、移植和群落的重新建立,油泄漏最常见于海洋。(a) 遭难的油船到达巴拿马的加拉比海岸。(b)被油泄漏所杀死的红树林的边缘。,向生态系统引进一个新种可能产生巨大的后果。20世纪50年代,为了改善渔业,维多利亚湖引进了尼罗尖吻鲈,但是把许多当地土著鱼类推向灭亡,并且完全改变了湖泊生态系统的面貌。,(2) 生态系统或生境破坏或损失地球上许多生态系统的生物多样性及其生境的损失,表现在面积剧烈地减少,被改变或被破坏。湿地是被人类开发最剧烈的系统之一。新西兰有90 % 的湿地从欧洲殖民以来已经损失。美国从1492年以来,几乎100 % 的自然草地已经损失。欧洲的温带森林已经大部分被破坏。利用人造卫星技术可以
45、监测全球森林的损失,估计是170 000 km2 / a (从1981 到1990 )。,2。生态系统多样性丧失对人类社会的影响而言,今以我国1998年长江洪水危害根源为例:长江上中游森林破坏造成的水土流失和下游湖泊、湿地的围垦和开发导致调节洪水能力的减弱,无疑是其中的两大重要原因,它们都与生态系统多样性功能的丧失有密切的关系。这个例子也说明,要深入了解生物多样性丧失的危害性,其关键是科学地理解生物多样性的各种生态系统功能及其变化机理。,3。 生态系统服务价值 生态系统服务(ecosystem services)是指对人类生存和 生活质量有贡献的生态系统产品(goods)和服务(service
46、s)。产品是指在市场上用货币表现的商品,服务是不能在市场上买卖,但具有重要价值的生态系统的性能,如净化环境、保持水土、减轻灾害等。显然,生物多样性的直接和间接价值大致与生态系统的产品和服务相当,但后者的提出是具有特殊的意义。自 Holdren和Ehrlich(1974)提出生态系统服务概念以来,生态学界就给予很大重视,尤其是美国马里兰大学生态经济学研究所所长Costanza等(1997 )在Nature杂志发表关于世界生态系统服务和自然资本的价值文章和出版Daily的生态系统服务:人类社会对自然生态系统的依赖性一书以后,一个研究生态系统服务的热潮正在兴起,各国领导、科学家和公众对保护生物多样性
47、的重要性认识和支持积极性都显然地提高。,表1。全球生态系统服务的价值(引自 Roush, Science,276:1029, 1997) _生态系统 面积 价值 全球价值(百万hm2) ($/hm2.a) ($万亿/a) 海洋 33,200 252 8.4 近海水域 3102 4052 12.6 热带森林 1900 2007 3.8 其它森林 2955 302 0.9 草地 3898 232 0.9 湿地 330 14,785 4.9 湖泊河流 200 8498 1.7 农田 1400 92 0.1 全球总价值 = 33.3万亿美圆 单位面积的价值最高的是湿地($14 785),远高于热带森林
48、($2007)。关于湿地生态系统的重大价值,我们在下面还要提到。,Castanza根据已出版的研究报告和少数原始数据进行最低估计,获得全球生态系统提供的服务总价值为:每年平均33万亿(16-54亿)美圆,与之相比,1997年全球GNP的年总量为18万亿美圆,即全球生态系统服务总价值大约为当年全球GNP的1.8倍。此表是Roush简化后的数据。,八种生态系统的比较,说明单位面积价值最高的是湿地($14 785),其次是湖泊河流($8.494),然后是近海水域($4.052),热带森林($2.007),其它森林($302),海洋($252)草地,而农田最低($9,各类生态系统服务的价值比较,森林生态系统的意义,尤其是热带森林,是大家谈得 最多的:中小学课本都有介绍:如保持水土、调节气 候,净化空气、提供野生动物栖息地等。湿地的主要生态系统服务功能是:1)湿地是初级生产力最高的生态系统,如芦苇塘;与森林比较,其不进行生产的支持组织的量的; 2)湿地又称“自然之肾”、调节自然界的谈水量,具有抗干旱和抗洪水的能力。 3)湿地在养分循环 上具有特别重要意义; 4)湿地在净化环境污染物方面有重要的作用。 5)鸟类等生物多样性很高。,