全球性生态环境问题

我们来看看几个事实
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》。 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， 并且达成了共识——走可持续发展的 道路。 我国政府已经签署了《生物多样性公约》和《气候变化 框架条约》，并且最早制定了《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》，把可持续发展作为 重要战略。
（五） 荒漠化
造成荒漠化的主要原因是：草原开垦，过度放牧。
（六）水资源短缺
现在世界有三分之一人口的淡水供应不足； 30年后，经受淡水供应不足的人口将加倍
（七）海洋污染
（七）海洋污染
油污海鸟
惨死沙滩
（七）海洋污染
赤潮： 赤潮是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一 定的环境条件下突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段 时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种 类而呈红、黄、绿和褐色等。
造成荒漠化的主要原因是：草原开垦，过度放牧。
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。
厄尔尼诺 （El Nino ，原含义是“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，其产量曾在1982-1983年由特大El Nino 而崩溃。 在常年中，南美西海岸海洋表面温度较低，上升流将 营养物质从海底带到海洋上层。但在El Nino 出现时， 它阻挡了上升流，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。 对于厄尔尼诺 的预报，最初也开始于秘鲁，根据预 报不仅能够减少损失，而且从调整种植水稻-棉花的面 积获得好处，现在有澳大利亚，巴西, Ethiopia，印度 等国家也已经从实施预报中收到利益。
彩图是公布的ENSO对北半球冬季和夏季气候的影响图，影响所达的地区包括南北美洲、 欧洲、澳洲和非洲的不同地区。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。
南 极 臭 氧 空 洞
（四）酸雨问题
煤和石油在燃烧中产生二氧化碳和水蒸气，喷涌出氧化 氮和二氧化硫到大气中。当这些气体溶于雨滴中时转变为酸， 导致酸雨。 酸雨的分布比较广泛。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，例如美国东北部和 加拿大，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、西南地区普遍 发生酸雨，成了世界第三大酸雨区。1982年重庆地区入夏后连 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。
生物富集作用
生物体从周围环 境中吸收某些元 素或不易分解的 化合物，这些污 染物在体内积累， 使生物体内某些 元素或化合物的 浓度超过了环境 中浓度的现象， 叫做生物富集作 用。
（三）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200300 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，其中的氯原子，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。 紫外辐射对于人的健康、作物和自然植被是有害的。 因为 DNA也吸收280-320nm波长的紫外辐射，危害DNA分子，所以 地球表面紫外辐射的提高将使皮肤癌病例上升。紫外辐射还危 害植物的光合作用，能导致初级生产力下降 。 臭氧空洞威胁很大，国际社会已经通过维也纳臭氧层保护 协定（1985）和蒙特利尔协议（1987），同意在20世纪末停止 使用CFCs, 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，或许在一个世纪之内，使大 气臭氧回到它自然平衡水平。
油泄漏最常见于海洋
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 。
（五） 荒漠化
荒漠化是导致土地资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，几 乎等于俄罗斯、加拿大、美国和中国面积的总和。其中60%在亚洲 和非洲。现在世界上平均每分钟就有10公顷的土地变成荒漠，每年 要损失600万公顷的农田和牧场，直接损失约260亿美元。 我国也是受荒漠化危害较深的国家之一。有关研究资料表明， 我国荒漠化土地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，到世纪末扩展到每年3436平方公里。北京2005年6 月 17日 “世界防治荒漠化与干旱日”宣布，全国沙化土地已由上世纪 末每年扩展3436平方公里转为每年减少1283平方公里。
一、地球环境变化的主要表现
1998年美国《科学》刊登了美国生态学会秘书长J. Lubchenco
《进入环境世纪》的文章介绍， 提出了下列6 个结论：
①从工业革命以来大气的二氧化碳浓度提高了30%； ②人工固氮的总量已经超过了天然固氮总量； ③人类利用的地表淡水，已经超过可用总量的二分之一； ④近二千年来，地球上大概有四分之一的鸟类物种已经灭绝； ⑤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；
（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， 阻碍了植物的再移植和群落的重新建立）
(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。
⑥接近三分之二的海洋渔业资源已经过捕或耗尽。
（一）大气的二氧化碳浓度与全球气候变暖
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。
温室效应是指大气中二氧化碳和甲烷等污染物导致全球气
温上升的理论。 上面两图所描述的事实就支持了这个理论。因 为大气中的温室气体能够吸收入射的太阳热量，但是又阻止地 球热量的全部散失，从而能使地球的气温上升。 大气中二氧化 碳含量上升的主要原因是化石燃料的燃烧和地球表面植被的破 坏。 空气中二氧化碳浓度的准确测量和记录已持续近120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，如极地的冰会融化，海洋 会因热而膨胀，海平面上升，最终导致全球气候的大规模变化。 另外，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。
第六章
保护我们共同的家园
——全球性生态环境问题
全球性生态环境问题
21世纪人类面临的全球性生态环境问题
工业革命以来，人类的社会、经济、科学技 术和人口都在迅猛地发展，人类活动的空间不断扩 大，需求日益增加，为人类创造了巨大的财富。但 是就在同时，人类对地球资源的消耗、环境的破坏 也越来越大，即人类对地区上各种生态系统的影响 越来越大。人们发现： 地球环境正在全面恶化中， 甚至于威胁人类自身的生存。 当今，人类活动对于环境或地球生态系统的 影响问题已经上升为现代科学的焦点 ，而全面、 充分了解各种生态系统的生态过程是科学确定环境 对策的关键。
鸟疟疾传染媒介
CO2释放量地理分布
1992年联合国政府间拟订的“气候变化框架公约”，就是第一个全面控制导致全 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）。
厄尔尼诺 -南方涛动，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，是当今世界关注的重大问题。
（二）人来自百度文库固氮的总量已经超过了天然固氮总量
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
大量有活性的含氮化合物进入土壤和各种水体以后对于环境 产生的后果，其影响范围可能从局域卫生到全球变化，深至地下 水、高达同温层。 (1) 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 ”。硝酸盐在消化道中可以转化为亚硝 酸盐，当亚硝酸盐与血红蛋白相结合形成正铁血红脘 , 它导致红 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，蓝婴病即由此而得名。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。 (2) 流入池塘、湖泊、河流、海湾的化肥氮造成水体富氧化， 藻类和蓝细菌种群大暴发，死体分解过程中大量掠夺氧，造成鱼 类、贝类大规模死亡。海洋和海湾的富氧化称为赤潮，某些赤潮 藻类还形成毒素，引起记忆缺失、肾脏和肝脏的疾病。造成水体 富氧化和赤潮的原因，除过多的氮以外，还有磷，两者经常是共 同起作用的。
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）
输入过多有机废物能够造成水体环境缺氧的条件。
富营养化是指水 体中N、P等植 物必需的矿质元 素含量过多，导 致藻类植物等大 量繁殖，并引起 水质恶化和鱼群 死亡的现象。
（七）海洋污染
（八）生物多样性锐减及其危害
一般的说，生物多样性分为物种多样性、生态系统多 样性和基因多样性。 (1) 物种损失 生物物种的灭绝是自然过程，但是灭绝的速度和 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。 Reidh 和Miller（1989）估计，鸟、兽两类， 16001700年间 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。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。
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》，推动了全球可 持续发展事业进入一个新阶段。
９月３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》。 美国是世界头号排污大国，它只顾自己国家的发展， 不想承担相应的义务，不执行《京都议定书》是极不负责 任的。在可持续发展世界首脑会议（地球峰会）上，到处 可以听见批评美国的声音。很多国家的政府代表、非政府 组织和媒体指出，美国是世界上经济最发达的国家，却也 是最大的污染国。