首先，问大家一个问题，你对上海的环境满意吗？如果不满意的话，请说出在上海环境改善的过程中，需要做哪些方面的工作？其实，现在的上海，在全国的大城市中，环境还是比较好的。即使是纵向比较，上海先在的环境，在许多方面已经有许多改善。

举一个最简单的例子。如图所示，是具有“上海母亲河”美称的苏州河。在二十多年前，苏州河是一条又臭又脏的排污河，每天有大量的工业污水和生活污水流入苏州河，一年四季大河两岸臭气熏天，严重的影响了两岸居民的工作和生活，鱼虾等水生动物更是不敢栖身于河水中。后来，政府认识到污染对城市可持续发展的影响，下决心治理苏州河。经过二十多年的努力，河水逐渐变清，甚至还有水生动物遨游其中，可能不远的将来，苏州河就成了钓鱼爱好者大显身手的好去处。

如果你想更多地了解上海的环境问题，请浏览上海环境热线http://www.envir.gov.cn，你可以从中得到不少环保知识。除了水质污染，空气污染对人的身体健康危害也非常大。

空气污染的程度，一般用空气污染指数表示。上海从2001年开始，才有了空气污染指数的记录。如图所示，在2007年4月初，由于受到北方沙尘的严重影响，上海出现了浮尘天气，空气中，可吸入颗粒物日均值是往年的7倍左右，属于重度污染，空气污染指数高达500。创下了上海空气污染指数的最高值。

在天气晴朗的日子里，上海的空气质量总体还是比较好的。但是在其他许多大城市，居民的生活却并不尽如人意。请看下面的新闻。

2008年6月5日新闻。如图所示，墨西哥城，是世界上空气污染最严重的城市之一。

按照世界卫生组织，臭氧含量的标准，在一年中，墨西哥城大约有300天，臭氧含量超标。在污染严重的日子里，整个城市淹没在灰黄的烟雾之中。许多市民感到眼睛刺痛、流泪、干咳、呼吸不畅、头痛等。并且，长期的空气污染，每天吸入了太多的有害气体，导致市民的嗅觉受损。

墨西哥国立自治大学，最近的一项实验显示，生活在墨西哥城中的市民，和附近小镇和农村的居民相比，分辨日常的气味更困难，更难嗅出已腐烂食品的气味。

拥挤的人群	冒着黑烟的城市
垃圾处理场	毁林开荒在热带雨林

其实，人类社会发展到今天，科学技术虽然进步了，但是，人类的生存环境，却日益恶化。如图所示，拥挤的人群、冒着黑烟的城市、散发着腐臭气味的垃圾场、正在毁坏的热带雨林，人类正在毁坏赖以生存的环境。

当前人类面临的生存问题有很多，如图所示，人口膨胀，粮食短缺，疾病流行，环境污染，能源危机，资源匮乏，生态平衡严重破坏，生物物种大量消亡等。

当我们在享受着，现代化所带来的便捷和舒适的时候，不要忘记以上这些问题。不断反思，保护环境，就是保护人类本身。

下面让我们了解，人类活动与生态系统的相互关系。

1.人类活动对地球生态系统的影响

首先，随着生产力的发展，科学技术的进步，人类的活动对地球的生态环境，产生了巨大影响。工业革命以来，人类的社会、经济、科学技术都在迅速发展，为人类创造了巨大的财富。

如图所示，世界人口和中国人口的增长规律，显示从1600年到1800年人口增加了4亿，从1800年到1998年人口又增加了50亿，从1998年到2008年，人口又增加了10亿。中国人口的增加，也有类似的趋势。这种增长趋势，不能不令人担忧。因为，人口不断增加，人类的活动空间不断扩大，对物质的需求日益增加，对地球资源的消耗、环境的破坏，也越来越大。

总而言之，人类对地球生态系统的影响，越来越大。如图所示，地球环境正在全面恶化，甚至已经开始威胁人类的生存。因此，人类活动对于环境生态系统的影响问题，已经上升为现代生态学的焦点。

2.人类活动对生态系统的影响是巨大的

如图所示，美国《科学》杂志在1998年（Science，279 (5350）：491-497）刊登了美国生态学会秘书长（J．Lubchenco）《进入环境世界》的文章，介绍了人类活动对地球影响的6个结论。

2.人类活动对生态系统的影响是巨大的

（1）有1/3-1/2的陆地面积，已经被人类活动所改变。

（2）从工业革命以来，大气中，二氧化碳的体积分数，提高了30%。

（3）人工固氮的总量，已经超过了天然固氮总量。

（4）被人类利用的地表淡水，已经超过了可用淡水总量的1/2。

（5）近2000年来，地球上，大概有1/4的鸟类物种，已经灭绝。

（6）接近2/3的海洋渔业资源，已经过渡捕捞，或者已经耗尽。

另外，人类还生产了大量的不易分解的化合物，释放到大自然中，例如DDT（双对氯苯基三氯乙烷）、PCBs（多氯联苯）等。但是，这些化合物对生物的影响，仍然不清楚。特别是那些能够影响生物生长发育的化学物质，可能对人类的健康影响最大。

那么，人类对地球生态环境有哪些影响呢？

3.地球的变化

由于人类的活动，产生的化学的、物理的和生物的变化，正在改变着地球系统的功能。

如图所示，全球气候变暖，土地荒漠化。另外，还有臭氧层的破坏，生物多样性的丧失，各种生态系统结构和功能的改变。

由于环境污染加剧、全球气候变暖、臭氧空洞出现、大片土地沙漠化、大量生物多样性丧失、生态平衡失调，自然灾害频繁，癌症死亡增加等，人类面临着许多问题，例如人口问题、食物安全保障问题、物种和生态系统多样性问题、能源问题、工业和城市问题等。面对这些问题，促进了生态学的应用与发展，诞生了应用生态学。

4.生态学的应用与发展

如何运用生态学的原理和方法，有效地管理生态系统，谋求人类与其周围环境的协调关系，以获得人类社会的持续发展及最大的社会、经济和生态效益是新世纪的热点问题之一，也是应用生态学的基本内容。

随着人类社会可持续发展的需要，还衍生出一些应用生态学的分支学科，例如，污染生态学、生态工程学、人类生态学、经济生态学等。

下面首先让我们关心一下，全球变暖与环境污染问题。

1.全球变暖与温室效应

（1）全球变暖

全球变暖是指，地球表层的大气、土壤、水体及植被温度，随着时间的推移，缓慢上升的现象。从1976年到现在，人为因素是全球变暖的主要原因。全球变暖，与大气中温室气体，特别是二氧化碳的体积分数增加，有密切联系。人为因素，主要包括化石燃料的燃烧、植被破坏、农田扩展等，使大气中的温室气体，特别是二氧化碳的体积分数增加。

如图所示，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情况，上线代表二氧化碳浓度，下线代表温度变化。由此可见，近年来二氧化碳浓度和温度明显升高。

近年来，地球表面温度的升高，主要是因为温室效应。

（2）温室效应

什么是温室效应呢？温室效应是指，大气中二氧化碳和甲烷等温室气体，导致全球气温上升。

如图所示，大气中的温室气体，能够吸收入射的太阳热量，又阻止地球热量的全部散失，使地球的气温上升，引起全球变暖。

温室气体是指水蒸气、二氧化碳等，对波长较长的光，有强烈吸收作用的气体。在所有温室气体中，二氧化碳起着最重要的作用。

1.全球变暖与温室效应

大气中二氧化碳含量上升的主要原因，是化石燃料的燃烧，地球表面植被的破坏。

（3）二氧化碳含量上升的原因

空气中，二氧化碳浓度的准确测量和记录，已经持续了将近120年。在这段时间里，二氧化碳水平增加，同时，全球温度上升了0.4-0.7℃。根据模型的预测，如果大气中的二氧化碳浓度，比现在的水平多一倍，气温将继续上升3.5℃左右。化石燃料，例如煤、石油和天然气，直到最近几个世纪，才被开采和使用。

如图所示，工业革命后，大气中二氧化碳的浓度，连续而迅速地增长，主要原因就是化石燃料的燃烧。

除此之外，雨林的采伐，也会导致二氧化碳排放的增多。因为，清除树林后，紧接着燃烧，很快把一些植物变成二氧化碳，而剩余植物的分解，也将在很长一段时间内，释放二氧化碳。因此，如果把森林被改造成永久的农田，就会因为有机物的分解和侵蚀作用，土壤的碳含量减少。

那么，哪些地区二氧化碳的释放最多呢？

如图所示，CO₂的释放量在全球的地理分布。不同地区，CO₂的释放量是有区别的。其中，西欧、北美、远东地区，CO₂的释放量最大。美国是世界上经济最发达的国家，却也是最大的污染国。美国虽然是世界头号排污大国，可是美国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》，对全球的环境不负责任。

如果你对京都议定书的成因感兴趣的话，请阅读相关资料。

1.全球变暖与温室效应

温室气体浓度升高，全球变暖，对地球的气候和生态环境，会造成怎样的影响呢？

（4）全球变暖的影响

温室效应引起的影响，将是十分深远的。例如，极地的冰融化，会增加海水的量，海水因为温度升高而膨胀，所以，海平面就会升高，最终，导致全球气候，发生很大的变化。近几年，人们所关注的厄尔尼诺现象，就是由于海水温度变化，导致的气候变化。那么，什么是厄尔尼诺现象呢？

i.厄尔尼诺现象

厄尔尼诺现象，是指东太平洋洋面，在赤道处的海水，偶尔变暖的现象。当发生较强烈的厄尔尼诺现象时，就会产生很明显的气候变化，风力风向异常，降雨量多于平常年，导致台风和洪水灾害。厄尔尼诺（El Nino），原含义是“基督的孩子”。因为，厄尔尼诺现象，经常出现在圣诞节前后，因此，这种气候现象，被称作厄尔尼诺现象。

如图所示，厄尔尼诺现象，对于海洋生态系统的生物种群，造成了巨大的影响。例如，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。但在厄尔尼诺现象出现时，阻挡了上升流，上层的营养物质供应，大量减少，影响到大部分食物链。浮游植物大量减少，吃浮游植物的鱼类，和其他动物种群，也会大量减少。

厄尔尼诺现象的出现，往往酿成全球性的气候异常，例如，接连出现的洪水、暴风雪、旱灾、地震等。

如图所示，厄尔尼诺发生后，在我国，当年冬季温度偏高，第二年，南部地区夏季降水偏多，而北方地区往往出现大范围的干旱。

1.全球变暖与温室效应

（4）全球变暖的影响

下面就让我们对全球气温升高，做出预测。

ii.全球气温升高的预测

全球气温升高，可能会导致，气候的带状分布，向北偏移。对我们国家来说，将会导致总降水量，大大减少，长江中下游和淮河流域，本来温暖湿润的气候，却变得干燥炎热，水资源缺乏，农、林、牧、渔业生产，将会受到严重影响。

全球气温升高，还会导致的海平面上升，将会影响到地势较低的沿海城市，部分城市可能面临着，被淹的危险。同时，大部分的沿海平原，将变成盐碱地，或者沼泽地，不能再适合种植粮食作物，造成粮食短缺。

全球变暖，对地球上动植物分布的模式，生态系统的生物多样性，也将产生明显的影响。例如，随着气温逐渐变暖、冰川融化，较高纬度地区的地貌，发生了显著的变化。苔原变成了森林，而以前的冰川就变成了苔原。相应地，动物种类，也发生了显著变化。对某些动物种群来说，栖息地温度的变化，可能导致种群的灭绝。

气候变暖，可能会影响到一些脊椎动物的繁殖能力，还会影响到爬行动物的性别比例。因为，很多爬行动物，在卵的孵化过程中，温度可以决定动物的性别。温暖的气候，还会使昆虫大量繁殖，容易引起农作物的虫害增加，使农业减产。

全球变暖，也会引起生物的迁移。有些生物的迁移，会引发热带病。如图所示，鸟类可以传播疟疾。