生态学全球变化及其对生物多样性的影响
生态学基础：23全球生态学01
第七章全球生态学Global Ecology Global Ecolog盖亚假说(Gaia hypothesis)盖假说盖亚假说(Gaia hypothesis)(yp)地球不仅是宇宙间有生命的环境,而且它自身也是一个生命有机体,一个能够自我适应一个可以改变自身环境和自我调节的体系,个可以改变自身环境并使之顽强存活下去的系统.全球生态学的概念全球生态学(global ecology): 研究地球有机体的生究地球有机体的生态过程、化学过程和物理过程对生态系统的影响及其响应的科学.其响应的科学也称全球变化生态学.全球生态学的基本原理z自组织原理:全球生命系统是一个自组织系统,能够自组织原全球生命系统是个自组织系统自我适应和自我调节,与环境共同进化z连锁反应原理:地球上某一物种的灭绝或某一敏感成分的变化将引起一系列的连锁反应,一环扣一环z量变引起质变原理:地球上某一成分在某一阈值或数量以内,其作用较小,超过定阈值,其群体或社超过一定阈值会作用凸现z多样性原理z富集原理（一）全球变化的概念全球变化(global change)是指可能改变地球承载生物能力的全球环境变化全球变化现象（二）全球变化现象¾全球变暖¾大气臭氧层损耗¾大气中氧化作用减弱¾生物多样性减少¾土地利用格局与环境质量的改变——全球森林面积急剧减少，沙漠化扩大，全球环境质量下降积急剧减少沙漠化扩大全球环境质量下降（垃圾污染、水质污染、大气污染）¾人口的急剧增长11.全球变暖全球变暖温室效应(Greenhouse Effect)•(Greenhouse Effect)指星球的大气层透过捕捉辐射使不同部份地区的气温相对稳定的效应。
地区的气温相对稳定的效应 科学家1960-2010 大气中二氧化碳的浓度几乎增加了25% 预测，在2025年-2075年之间，大气层二氧化碳的水平将是工 业革命前的两倍二氧化碳增加的原因o 工厂和汽车所燃烧的煤，石油，汽油 o 热带雨林大火燃烧产生的二氧化碳 o 植物被分解在很长一段时间释放二氧化碳 o 热带土地使用方式的变化而释放的二氧化碳每年大约有1×109t二氧化碳排放源能量信息管理預言世界能量和礦物燃料用法在下十年內將上升。
为什么会有保护生物学
为什么会有保护生物学（原因，现在的形式，如何保护，保护的意义）保护生物学的概况罗荣摘要：保护生物学的形成是对生物危机的反应和生物科学迅速发展的结果。
学科融合使得保护生物学正在发展成为保护科学。
保护生物学是生命科学中新兴的一门综合性学科。
其目的是研究生物多样性保护的方法和途径。
生物多样性是人类赖以生存的物质基础, 是人类的共同财富, 由于近几十年来人口数量的剧增和经济的不断发展, 人类对生物资源的过度剥夺和对生物生活环境的破坏和污染, 已造成生物多样性急剧下降和物种的灭绝, 因此保护生物学显得尤其重要。
本文简要回顾了保护生物学的发展历史，阐述了其现在的状况，研究内容、热点，包括物种灭绝研究、群落和生态学研究等，还对生物多样性的保护等方面作了介绍。
最后，对保护生物学学科的发展前景作了展望。
关键词: 保护生物学；生物多样性；热点；前景保护生物学是研究如何保护生物物种及其生存环境，从而保护生物多样性的科学。
生物多样性又是人类赖以生存的物质基础[1 ] , 是地球经过40 多亿年自然演化的结果。
然而由于近几十年来人口数量的剧增和经济的不断发展, 人类对生物资源的过度剥夺和对生活环境的破坏和污染已造成生多样性以每年2. 7- 3. 0 万种的速率急剧下降, 现在物种灭绝的速度之快是6500 万年来所未有过的, 是物种自然形成速度的100 万倍, 有些物种还未被认识就灭绝了。
因此保护生物多样性,保护丰富的生物资源, 保护人类的生存环境, 已成为世界各国乃至公众关注的人类基本问题之一。
于是,保护生物学应时而生。
并成为人们所关注的焦点。
保护生物学有两个目标：评估人类对生物多样性的影响，提出防止物种绝灭的具体措施(Sould，1986；Wilson，1992)。
目前，地球上的生物物种正面临一场空前的生存危机，因而，Soul6(1986)将保护生物学称为“危机学科”。
本文试就保护生物学的内涵、现状、研究热点及生物多样性的保护等方面的情况作一探讨。
6人类活动对生物圈的影响
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已灭绝的动物
–英国：黑灰海岸麻雀 ；美国：蓝色狗鱼； 澳大利亚：腹生青蛙……
–中国：华南虎？白暨豚？……
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• 开展中国重要生态区的研究以及合理布局我国的 自然保护区成了当务之急
• 近10年是我国批准建立国家级自然保护区最多的 时期，但相应研究工作贫乏，保护区专家少
③生态过程多样性：生态系统内各组成要素间以及各 生态系统之间相互作用或相互关系的多样化。 26
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6.6.1生物多样性的价值
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生物多样性的直接价值
一种不起眼的野草 （过去）
双氢青蒿素
可用于各类疟疾。尤其适用 于抗氯喹、抗喹哌恶性疟疾 和凶险型脑型疟的救治。
（现在） 31
生物多样性的间接价值
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北天 河山内 辽吉黑上 江浙安 福江山 河湖湖广 广海重 四贵云西 陕甘青 宁新
蒙
龙
古
江
京津北西 宁林 海苏江徽建西东南北南东西南庆川州南藏西肃海夏疆
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各省市自然保护区面积占国土面积比例（％，至2004年底）
神 农 架 保 护 区
卧龙熊猫保护区
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6.7 外来种入侵与有效控制
物和二次污染物两类。
23
▪ 一次污染物：是指从各类污染源排出的物质。可分为反 应性污染物和非反应性污染物。
▪ 一次污染物在大气中经多种理化反应所生成的一系列新 的污染物称为二次污染物。常见的二次污染物有：臭氧、 过氧化乙酰硝酸酯（PAN）、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝 酸及硝酸盐气溶胶、以及一些活性中间产物等。
全球变化复习资料
全球变化复习资料全球变化复习资料第⼀章地球系统科学与全球变化研究⼀、全球变化（global change）指由⾃然和认为因素引起的、影响地球系统功能的全球尺度的变化，所谓地球系统，由位于地球表⾯的⼤⽓、陆地、海洋等⼦系统徐成，发⽣在它们之间的各种相互作⽤。
相互影响的物理、化学、⽣物与⼈类过程实现了物质和能量的转化，因⽽为地球上的⽣命提供了条件。
⼆、全球变化研究的意义（1）全球变化研究是⼈类社会实现可持续发展的科学基础其所取得的科学认识是对可持续发展的重要贡献，为⼈类社会的可持续发展提供科学的背景和依据，未来的可持续发展必须与未来环境的变化有机结合，可持续性是⼈类适应全球变化的准则，⼈类对环境的适应必须符合可持续性。
（2）深化对地球系统的认识，发展地球系统科学地球系统科学是全球变化研究的科学基础，并且全球研究表现出强烈的学科交叉的特点，构成了新的学科⽣长点，对所有的传统地理科学学科都是机遇，也是挑战。
全球变化的兴起为地理学的发展提供了新的机遇。
（3）改变⼈类的观念、促进应⽤基础科学和有关社会科学的发展例如对资源的有限性的认识，必将促进⼈类⽣产和⼩费观念的变⾰，促进资源、环境、灾害等有关的应⽤基础学科的发展。
三、全球变化的科学内涵（1）以地球系统为基础将地球作为⼀个整体⽽不是孤⽴地研究地球的不同组分和它的环境，即从全球尺度进⾏研究。
（2）已发⽣在各种事件尺度上的动态变化为核⼼从100-109的时间尺度均可辨认出地球系统的变化，可以利⽤五个不同的时段来定义：①⼏百万年到⼏⼗亿年：地球结构的演变、⽣命的演化、与此有关的现代⼤⽓化学成分的演变均是由⼏百万年或⼏⼗亿年的尺度决定的。
②⼏千到⼏⼗万年（轨道及亚轨道周期尺度）：⼿轨道参数周期性变化所驱动的全球⽓候的冰期和间冰期的交替以及与此有关的⼤⽓成分、⼟壤发育、⽣物种类区域分布的响应变化。
③⼏⼗到⼏百年（年代与世纪尺度）：这⼀尺度的中⼼课题是物理⽓候系统及其对⽣命有机体以及⽣物化学循环、⼤⽓化学成分变化、地表⼲燥度、海洋⽣物系统的变化，均是此时间尺度上的重要问题。
生态笔记_研究生考试-专业课
第一节什么是生态系统生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统(ecosystem)。
生态系统是现代生态学的重要研究对象，20世纪60年代以来，许多生态学的国际研究计划均把焦点放在生态系统，如国际生物学研究计划（IBP）其中心研究内容是全球主要生态系统（包括陆地、淡水、海洋等）的结构、功能和生物生产力；人与生物圈计划（MAB）重点研究人类活动与生物圈的关系；4个国际组织成立了“生态系统保持协作组（ECG）”，其中心任务是研究生态平衡及自然环境保护，以及维持改进生态系统的生物生产力。
目前有关生态系统的研究，主要集中在5个方面：1. 自然生态系统的保护和利用各种各样的自然生态系统有和谐、高效和健康的共同特点，许多野外研究表明，自然生态系统中具有较高的物种多样性和群落稳定性。
一个健康的生态系统比一个退化的更有价值，它具有较高的生产力，能满足人类物质的需求，还给人类提供生存的优良环境。
因此，研究自然生态系统的形成和发展过程、合理性机制、以及人类活动对自然生态系统的影响，对于有效利用和保护自然生态系统均有较大的意义。
2. 生态系统调控机制的研究生态系统是一个自我调控（Self- regulation）的系统，这方面的研究包括：自然、半自然和人工等不同类型生态系统自我调控的阈值；自然和人类活动引起局部和全球环境变化带来的一系列生态效应；生物多样性、群落和生态系统与外部限制因素间的作用效应及其机制。
3. 生态系统退化的机制、恢复及其修复研究在人为干扰和其他因素的影响下，有大量的生态系统处于不良状态，承载着超负荷的人口和环境负担、水资源枯竭、荒漠化和水土流失在加重等，脆弱、低效和衰退已成为这一类生态系统的明显特征。
这方面的研究主要有：由于人类活动而造成逆向演替或对生态系统结构、重要生物资源退化机理及其恢复途径；防止人类与环境关系的失调；自然资源的综合利用以及污染物的处理。
全球变化 王权坤
在我国６００多个城市中， 目前有４００多个城市供水不足
（据水利部，2004）
（图片引自仇保兴，我国城市水安全现状与对策，住建部，2013）
我国缺水大城市之最 ——天津
123立方米，这一数字不足全国平均水 平的1/17，比沙漠之国以色列还少100 多立方米。
（据水利部，2013）
东湖最大水量为1.2亿吨
影响与危害
6.生物数量变化、多样性减少
• 植被模拟研究证实,气候变化使某些物 种由于不能适应新环境而有濒临灭绝 的危险,也可能出现新的物种体系。动 植物生存将受到威胁,许多动植物将大 量消失,造成生物多样性减少。
影响与危害
7.加剧全球的不稳定性
• 贫困区与发展中国家是气候变化的高度敏 感区，干旱洪涝、水土流失、极端天气加 速贫困地区的环境恶化和贫困。
威胁生物多样性 的原因
1、栖息地丧失 和片段化 2、掠夺式的过度 利用 3、环境污染 4、偷猎与外来 种 入侵
生物多样性的保护
1.《生物多样性公约》及其履约 行动 2 . 就地保护—自然保护区的建立 3 . 生物多样性的迁地保护 4 . 生态伦理观念的树立
小视频
水 资 源 短 缺
地球水资源
海洋水 97.2%
淡水占2. 5%
冰川、深层地下水 98% 可直接利用的 淡水资源占0. 3%
通常认为地球上的水资源 我国的人均水资源量： 有97.2%是在海洋中 2300 立方米，
1/4 陆地水资源中 有68.7%贮存于冰川中， 30%属于地下水（绝大部分为深层地下水）， 只有很少部分是在湖泊、河流和溪流中。
仅为世界平均水平的
我国水资源利用
2013年，全国用水消耗总量 3110亿立 资源型缺水（如大连） 方米，其中 水质型缺水（如昆明） 农业耗水占61%， 工程型缺水（集中于山区与沿海） 工业耗水占24%， 混合型缺水（如兰州） 生活耗水占13%， （据水利水电科学研究院水资源所2006） 生态与环境补水耗水占2%。
尔雅通识课全球变化生态学-古松南开大学
全球变化生态学古松南开大学1.1课程主要内容概述1、到目前为止，二氧化碳在大气中的浓度约为（）。
A、百分之四B、千分之四C、万分之四D、十万分之四正确答案：C2、对全球生态变化影响较大的圈层主要有（）个。
A、2B、3C、4D、5正确答案：D3、生态学主要研究（）之间的关系。
A、生物和资源B、人类和资源C、生物和环境D、人类和环境正确答案：C4、全球生态变化极易导致生态入侵现象的出现。
（）正确答案：×5、全球变化与每个人的利益都息息相关。
（）正确答案：√1.2全球变化研究的兴起1、从狭义上来讲，全球变化主要是指（）的变化导致全球气候全景的变化。
A、土壤B、生物C、水体D、大气正确答案：D2、最早提出大陆漂移学说的人是（）魏格纳。
A、法国人B、英国人C、美国人D、德国人正确答案：D3、海底扩张学说提出于（）。
A、20世纪60年代B、20世纪50年代C、20世纪40年代D、20世纪30年代正确答案：A4、20世纪70年代提出的地球系统科学开始将地球作为整体性的内容作为研究。
（）正确答案：×5、太阳辐射达到地球后，约有47%会被散射或反射到宇宙中。
（）正确答案：×1.3地球气体成分的变化1下列气体中不属于温室气体的是（）。
A、二氧化碳B、一氧化二氮C、甲烷D、氩气正确答案：D2、国际保护臭氧层日是（）。
A、9月13日B、9月14日C、9月15日D、9月16日正确答案：D3、臭氧层的问题最早提出于（）。
A、1840年B、1912年C、1974年D、1993年正确答案：C4、所谓的臭氧层空洞其实是臭氧层变薄，而非真正的消失。
（）正确答案：√5、大气中二氧化碳的来源主要是化石燃料的燃烧及海洋的释放。
（）正确答案：×1.4温室效应与土地退化1、全球每年约有（）平方公里耕地变为沙漠。
A、5000-7000B、7000-9000C、50000-70000D、70000-90000正确答案：C2、在人类释放的二氧化碳气体中，现阶段只查明了约（）二氧化碳的去向。
第二章 中国生物多样性及其受威胁的原因 (2)
第二章中国生物多样性及其受威胁的原因一、生物多样性的定义：概念的提出：生物多样性的概念由美国野生生物学家雷蒙德1968年在其通俗读物《一个不同类型的国度》一书中首先使用的，是Biology 和Diversity 的组合，即Biological diversity。
此后的十多年，这个词并没有得到广泛的认可和传播。
“生物多样性”（Biodiversity）的缩写形式由罗森（W.G.Rosen）在1985年第一次使用，并于1986年第一次出现在公开出版物上，由此“生物多样性”在科学和环境领域得到广泛传播和使用。
我国广泛采用的定义生物多样性：是指所有物种、种内遗传变异及其生存环境的总和，包括地球上现存的各种生物，以及它们拥有的基因、它们与生存环境所组成的生态系统。
其它定义：1992年，联合国《生物多样性公约》对生物多样性的定义：所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其构成的生态综合体；包括物种内、物种间和生态系统的多样性。
生物多样性是怎么产生的？其根本原因是生物界的遗传变异和重组。
所以《公约》定义强调了变异性。
二、生物多样性的组成和内在联系：组成：生物多样性在分子水平上、个体水平上和群落水平上可划分遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
内部联系：遗传多样性是生物多样性的内在物质基础；物种多样性和生态系统多样性是生物多样性的外在表现形式。
生物多样性是生命系统的基本特征。
生命系统是一个等级系统，包括多个层次或水平：生物大分子、基因、细胞、组织、器官、个体、种群、物种、群落、生态系统、景观。
每一个层次都具有丰富的变化，即都存在着多样性。
但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性（或遗传多样性）、物种多样性、生态系统多样性。
三、生物多样性与人类社会有什么关系？生物多样性是人类社会生存与发展的物质基础。
生物多样性对人类社会的价值主要体现在两个方面：第一：直接价值。
从生物多样性的野生和驯化的组分中，人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料，同时，它在娱乐和旅游中也起着重要的作用（即存在价值和美学价值）；第二：间接价值。
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生态学全球变化及其对生物多样性的影响
引言
生态学是一门研究生物与环境之间相互作用的科学，对于人类和其他生物来说，生态系统的稳定和健康至关重要。
随着人类活动的不断增加，大规模的污染和破坏，生态系统的平衡已经被打破，在全球范围内引起了生态危机。
本文将着重讨论生态学全球变化及其对生物多样性的影响。
全球变化和生态系统
全球变化是一个复杂的过程，包括全球气候变化、海平面升高、极端天气事件
的增加、生物多样性的丧失等多种因素。
这些因素不仅对环境产生影响，也会直接或间接地影响到生物。
而生态系统是指在一定的地理区域内，各类生物与环境之间组成的一个完整的、自然的物质能量循环系统。
全球变化对生态系统产生的影响极大。
由于人类活动的干扰，大量的自然生态系统遭到破坏和消失，造成了生物居住
的丧失，甚至对全球的生态平衡产生了影响。
例如，全球气候变化已经导致许多动植物栖息地减少，生物的数量和分布范围也发生了变化。
而一旦有些生物群体消失，生产力、有机物分解、有害生物的控制等诸多生态功能将无法维持，生态系统也将失去平衡。
生物多样性和生态平衡
生物多样性指的是地球上所有生物种类的总体的多样性，涉及物种、基因和生
态系统三个层次。
保持生物多样性对于保护生态系统的平衡、维持生态系统功能具有重要的意义。
在生态系统中，各种生物相互作用产生的关系、互利互利的生态链和营养链是
维持生态平衡的基础。
当生物种类的多样性减少时，这些关系也会受到影响，从而
影响整个生态系统的平衡。
例如，在食物链里，消费者数量的减少会导致下一个消费者数量的下降，最终影响到整个系统。
从而对原生物种群的竞争压力加大，甚至导致物种灭绝。
生态学全球变化如何影响生物多样性
全球变化对生物多样性的影响主要体现在以下两个方面：
1.物种丧失和生物多样性下降
地球生物种类的消失速度已经远高于自然消失的速度。
其中，大部分是由人类
活动导致的。
例如，伐木、采矿、城市化及土地改变等都会破坏生态系统环境，进而影响生物多样性。
同时，气候变化也会对生物的生命周期产生影响。
例如，配合季节的迁徙、繁殖和雨季到来等等，都会发生变化，从而影响到生物多样性的平衡。
2.生物多样性对全球变化的响应
尽管生态学全球变化对生物多样性的影响十分巨大，但生物多样性本身也可以
在其面对环境变化时，将变化的负面影响减少到最小限度。
例如，生物群体的可塑性评估了生物群体的适应能力。
在面对生态环境变化时，种群通过基因突变和迁移等方式，适应环境的能力极大地提高了生物多样性的保护力度。
结论
生态学全球变化对生物多样性的影响是一个复杂而有重要意义的问题。
要保护
和维护生物多样性，必须更加重视对生态环境的保护，保持生态平衡，并且更加深入了解全球变化和生态系统的关系。
只有这样，我们才能减缓生态情况的不断恶化，让地球上的生物得以更好地生存和繁衍，实现生态平衡的可持续发展。