《自然与环境》课件

自然与环境欢迎来到《自然与环境》课程本课程将带领我们深入探索地球系统的奥秘，了解大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的基本特性及其相互作用我们还将探讨人类活动对环境的影响，以及如何实现可持续发展通过本课程，我们将加深对自然环境的理解，培养环保意识，并学习如何以更加和谐的方式与自然共存让我们一起开始这段探索地球与环境奥秘的旅程课程概述课程目标主要内容12本课程旨在帮助学习者全面了课程内容涵盖地球系统概述、解地球自然系统的运行机制，大气圈、水圈、岩石圈、生物培养环境保护意识，掌握环境圈等自然环境要素，以及人类问题分析能力，并能够应用所与环境的互动关系、可持续发学知识参与环境保护和可持续展理念、环境监测与管理技术发展实践通过系统学习，学等应用领域我们将通过九个习者将能够从科学视角理解人主要部分系统展开学习与自然的关系学习方法3本课程采用理论讲解与案例分析相结合的方式，鼓励参与式学习学习过程中，将通过课堂讨论、实地考察、数据分析等多种形式，培养实践能力和批判性思维，增强环境责任感和行动力第一部分地球系统概述地球系统整体观系统科学方法环境与人类地球是一个复杂的相互关联系统，由大研究地球环境需要采用系统科学的方法，人类作为地球系统的重要组成部分，既气圈、水圈、岩石圈和生物圈组成这关注各组成部分之间的相互作用和反馈受到自然环境的影响，也对环境产生深些圈层之间通过物质循环和能量流动紧机制通过跨学科的综合研究，我们能远影响研究地球系统，不仅是了解自密联系，形成一个动态平衡的整体理够更好地理解地球系统的复杂性，预测然规律，更是思考人与自然和谐共生之解地球系统的整体性，是我们学习自然环境变化趋势，为人类可持续发展提供道，为解决当前环境问题和实现可持续环境科学的基础科学依据发展提供思路地球的形成与演化太阳系形成（约亿年前）461地球起源于原始太阳星云的尘埃和气体，在宇宙引力作用下逐渐聚集形成原始行星这一阶段，地球处于熔融状态，温度极高，物质分异尚未完成，是一个完全不同于今天的世界地壳形成（约亿年前）402随着地球表面温度降低，熔融的岩浆逐渐冷却固化，形成最初的地壳大量水蒸气凝结形成原始海洋，大气中的成分与今天有很大不同，富含二氧化碳、甲烷等气体，缺乏自由氧生命出现（约亿年前）38-353在原始海洋中，简单有机分子通过化学演化形成复杂有机物，最终出现能够自我复制的原始生命形式最早的生命可能是类似于今天的细菌，它们开始影响地球的化学环境氧气革命（约亿年前）24-224光合作用生物的出现和繁盛，导致大气中氧气含量显著增加，这一大氧化事件彻底改变了地球的面貌，为后续复杂生命的演化创造了条件，也使地球表面的岩石和矿物发生了重大变化地球的结构地壳最外层薄壳1地幔2中间层，岩浆源外核3液态金属，产生磁场内核4固态铁镍，高温高压地球的内部结构自内而外依次为内核、外核、地幔和地壳内核是固态的，主要由铁和镍组成，温度高达5500°C；外核是液态的，流动产生地球磁场；地幔占地球体积的80%以上，是地质活动的主要源泉；地壳是最薄的一层，却是我们赖以生存的基础地球表面还有三个重要圈层大气圈、水圈和生物圈大气圈是气体包围层，调节温度和气候；水圈包括海洋、河流、湖泊、冰川和地下水；生物圈则是所有生命活动的区域，与其他圈层密切互动地球系统的相互作用能量流动物质循环1太阳辐射提供主要能量碳、氮、水等元素循环2反馈调节信息传递4正负反馈维持系统平衡3生物和非生物信息交换地球系统中的能量流动以太阳辐射为主要驱动力，通过大气环流和海洋洋流进行分配，影响全球气候格局部分能量被生物利用，通过食物链传递，最终以热能形式返回太空，维持地球能量平衡物质循环则通过水循环、碳循环、氮循环等多种方式在地球各圈层间传递例如，碳元素可以在大气中以二氧化碳形式存在，被植物光合作用吸收，进入生物体，然后通过呼吸、死亡分解或者沉积成为化石燃料，再通过燃烧返回大气这些复杂的相互作用使地球成为一个高度集成的动态系统第二部分大气圈大气圈是包围地球的气体层，是地球系统中最活跃的组成部分之一它不仅为生物提供呼吸所需的氧气，还通过吸收有害辐射和调节温度为地球表面生命创造适宜条件大气圈的变化与人类活动密切相关随着工业化进程的加速，人类向大气中排放的污染物和温室气体显著增加，导致全球气候变化和区域空气质量下降理解大气圈的结构、成分和动力学过程，对于应对当前环境挑战具有重要意义大气的组成主要气体成分大气中的水地球大气中，氮气占78%，氧气占水蒸气含量变化较大，通常占大气的21%，其余1%包括氩气、二氧化碳、0-4%它是重要的温室气体，同时也水蒸气等微量气体尽管二氧化碳含是云和降水的来源水蒸气的分布呈量很少（约

0.04%），但对气候的影现明显的地理差异，热带地区含量高，响却极为重要大气成分的相对稳定极地和沙漠地区含量低是生物活动长期调节的结果气溶胶大气中还悬浮着各种固体和液体微粒，称为气溶胶它们包括海盐、沙尘、火山灰、花粉以及人为排放的污染物气溶胶影响能见度、云的形成和大气辐射平衡根据温度变化特点，大气可分为对流层（0-10km）、平流层（10-50km）、中间层（50-80km）和热层（80km以上）对流层是我们生活的区域，气象现象主要发生在这一层；平流层含有臭氧层，保护地表免受紫外线伤害；更高层的大气则与太空环境直接相互作用大气的热力学过程太阳辐射太阳向地球发射的短波辐射，大部分为可见光约30%被云层和地表反射回太空，20%被大气吸收，50%到达地表被吸收这种辐射分布差异导致大气运动和气候的多样性地球辐射地表吸收太阳辐射后，温度升高，以长波红外辐射形式向外释放能量这些长波辐射部分被大气中的温室气体吸收，导致大气增温，形成自然温室效应，使地球表面温度维持在适宜生命存在的水平温室效应大气中的二氧化碳、甲烷、水蒸气等温室气体对地表发出的长波辐射具有选择性吸收作用，吸收后再向四周辐射，部分返回地面，形成温室效应这一自然过程被人类活动增强，导致全球变暖热量传递大气中热量通过辐射、对流和传导三种方式传递地表与大气间还通过潜热交换进行能量传递，如水的蒸发吸热和凝结放热过程，这对全球能量平衡和气候调节起着重要作用大气环流全球风系季风系统局地环流全球大气环流以三个环流圈为基本结构季风是季节性反向的风系，由海陆热力在较小尺度上，热力差异也会产生局地赤道附近的哈得莱环流、中纬度的费雷差异引起最典型的是亚洲季风，夏季环流如沿海地区的海陆风白天陆地尔环流和极地地区的极地环流这种环从海洋吹向大陆带来雨季，冬季从大陆升温快，形成上升气流，海风吹向陆地；流模式由太阳辐射分布不均、地球自转吹向海洋带来干燥寒冷天气季风的变夜间陆地冷却快，气流方向相反山区和地表特征共同决定，形成了全球主要化对农业生产和水资源管理具有重要影则有山谷风循环，这些局地风对当地天风带和气候带响气和生态环境有显著影响天气与气候天气系统气候分类气候变化天气是大气在短时间内的状态，包括温气候是长期的天气平均状态，通常以地球气候系统处于动态变化中，包括自30度、湿度、气压、风和降水等要素主年为标准周期柯本气候分类是最常用然变化和人为影响近一个多世纪来，要天气系统包括气旋和反气旋、锋面系的分类系统，将全球气候分为热带、干人类活动导致的气候变化日益显著，主统、台风和飓风等这些系统的形成和旱、温带、寒带和极地五大类型，每类要表现为全球变暖、极端天气事件增加演变受大气动力学和热力学过程控制，又有细分中国气候多样，从北到南跨和降水格局改变等具有一定的可预测性越寒温带、温带、亚热带和热带气候区气候变化将影响生态系统、水资源、农业生产、人类健康和经济社会发展科现代气象学利用气象卫星、雷达和数值气候的形成受纬度、海陆分布、地形、学了解气候变化机制，是制定适应和减模拟等技术，提高了天气预报的准确性洋流等多种因素影响，在地理上呈现明缓策略的基础和时效性，为防灾减灾提供科学支持显的带状和地域分异特点大气污染污染物类型主要来源环境影响健康危害颗粒物PM

2.5/PM10燃煤、机动车尾气、能见度降低、云和降呼吸系统疾病、心血工业排放、扬尘水形成管疾病二氧化硫SO₂煤炭燃烧、金属冶炼酸雨、大气能见度降呼吸道刺激、哮喘加低重氮氧化物NOₓ机动车尾气、发电厂、光化学烟雾、酸雨、呼吸道疾病、肺功能工业锅炉臭氧形成下降臭氧O₃氮氧化物和VOCs在阳植被损害、材料老化呼吸系统刺激、肺功光下的二次反应能下降一氧化碳CO不完全燃烧、机动车全球变暖（间接）缺氧、心血管系统损排放害大气污染是指大气中的有害物质浓度超过自然水平，对人类健康、生态环境和气候系统造成不良影响根据形成机制，可分为一次污染物（直接排放）和二次污染物（大气化学反应产生）城市大气污染和区域性灰霾已成为中国面临的严重环境问题此外，室内空气污染也不容忽视，尤其是发展中国家使用生物质燃料做饭和取暖产生的污染有效控制大气污染需要综合采取源头减排、过程控制和末端治理措施大气保护措施清洁能源利用工业污染控制政策法规体系发展太阳能、风能、水能等可再生采用先进生产工艺和清洁生产技术，制定严格的大气质量标准和排放限能源，提高能源利用效率，减少化从源头减少污染物产生针对已产值，建立完善的环境监测网络和信石燃料消耗推广清洁燃煤技术，生的污染物，使用高效除尘、脱硫、息公开机制实施区域联防联控，如超超临界发电、煤炭气化和液化脱硝等末端处理设施，确保达标排特别是针对细颗粒物PM

2.5和臭等，降低传统能源利用的污染排放放建立健全排污许可制度和排放氧等区域性污染物构建政府主导、电动汽车和氢能源交通工具的推广交易市场，利用经济手段促进污染企业主体、公众参与的大气污染防也是减少城市空气污染的重要途径减排治体系国际合作机制大气污染物可以远距离传输，跨越国界，需要国际合作共同应对签订并执行《联合国气候变化框架公约》、《蒙特利尔议定书》等国际公约，参与全球气候治理加强技术交流，促进低碳技术创新和转移，共同保护全球大气环境第三部分水圈海洋1占地球表面71%，总量约

13.3亿立方千米冰川与冰盖2约2900万立方千米，淡水主要储存形式地下水3约830万立方千米，人类重要水源湖泊与河流4约19万立方千米，最活跃的淡水资源大气水汽5约

1.3万立方千米，水循环关键环节水圈是地球系统中不可或缺的组成部分，包括地球表面和近地表的所有水体水不仅是生命存在的基础，也是塑造地表形态、调节气候和维持生态平衡的关键因素水以不同形态存在于各个圈层中，通过水循环实现全球范围的物质和能量交换尽管地球拥有丰富的水资源，但

97.5%是咸水，只有

2.5%是淡水而这些淡水中，大部分被锁定在冰川和极地冰盖中，真正可供人类直接利用的淡水非常有限随着人口增长和经济发展，水资源短缺和水质污染已成为全球面临的严峻挑战水的分布海洋冰川与冰盖地下水湖泊土壤水大气水汽河流生物体内水地球上的水资源分布极不均匀海洋占据了绝大部分水量，但含盐量高，直接利用受限淡水资源中，冰川和冰盖储存了大约

68.7%，地下水约占

30.1%，地表水（湖泊、河流）仅占约

0.3%，但却是人类最常使用的水源水资源的地理分布也存在显著差异根据人均水资源量，全球可分为水资源丰富区（如南美洲亚马逊流域）、中等水资源区（如东亚地区）和缺水区（如北非、中东地区）气候变化和人类活动正在改变这种分布格局，部分地区水资源短缺问题日益严重水循环输送蒸发水汽随气流运动传输到不同区域2海洋和陆地水体吸收热能变为水汽1凝结水汽冷却形成云雾，释放潜热35径流降水地表水汇集形成河流流向海洋4云中水滴或冰晶长大后降至地面水循环是地球系统中最重要的物质循环之一，它连接大气圈、水圈、岩石圈和生物圈每年约有577,000立方千米的水参与全球水循环，其中86%来自海洋蒸发，14%来自陆地蒸发和植物蒸腾降水中，约78%落在海洋，22%落在陆地水循环对气候系统有重要调节作用蒸发吸热、凝结放热是大气能量再分配的主要途径；水汽是重要的温室气体；云的形成影响地球辐射平衡同时，水循环也塑造地表形态，如河流侵蚀和沉积作用形成的各种地貌人类活动如大坝建设、地下水过度开采和土地利用变化，正在改变局地和区域水循环过程海洋环境海水物理特性1海水的平均盐度约为35‰，主要离子包括氯离子、钠离子、硫酸根离子等海水密度随盐度增加而增大，随温度升高而减小，这种差异导致海水层化和深层环流海水的比热容大，使海洋成为巨大的热水瓶，调节沿海地区气候海洋环流系统2表层环流主要由风力驱动，形成各大洋的环流系统，如墨西哥湾暖流、日本暖流等深层环流则由水团密度差异驱动，形成全球海洋传送带，对全球气候有长期调控作用海洋还有各种中小尺度环流，如涡旋、上升流等海洋生态系统3海洋生态系统从浅海到深海、从极地到热带分布着丰富多样的生物群落浮游植物是海洋食物网的基础，通过光合作用固定碳并产生氧气深海热液喷口生态系统依赖化能合成细菌，是地球上最独特的生态系统之一海洋资源与保护4海洋提供丰富的食物、矿产、能源和基因资源然而，过度捕捞、海洋污染、塑料垃圾、海洋酸化和海平面上升等问题日益严重建立海洋保护区、实施可持续渔业管理和减少陆源污染是保护海洋环境的关键措施淡水资源河流系统湖泊资源河流是连接陆地和海洋的纽带，全球约湖泊是陆地上的天然水体，全球主要湖有263条主要河流河流系统包括干流、泊约有117个湖泊可分为淡水湖、咸水支流、分水岭和河口，具有输送水分、湖和半咸水湖湖泊不仅是重要的淡水泥沙和养分的功能中国长江、黄河、资源，还具有调节气候、维持生物多样珠江等大河流域是人口和经济活动密集性和提供生态服务等功能许多湖泊正区，也面临水资源短缺和水质污染等挑面临富营养化、水位下降和外来物种入战侵等问题地下水系统地下水是埋藏在地下岩石孔隙和裂隙中的水，全球约有300多个主要含水层系统地下水通常水质较好，是许多地区的主要水源然而，地下水开采过度导致地下水位下降、地面沉降，甚至海水入侵等环境问题保护和合理开发地下水资源是水资源管理的重要内容淡水资源对人类社会经济发展至关重要，用于农业灌溉、工业生产、生活用水和生态环境维护随着全球人口增长和经济发展，淡水资源压力不断增大，水资源管理面临更大挑战发展节水技术、推广雨水收集和水资源回用，建立流域综合管理体系，是应对水资源短缺的有效途径水资源问题亿20缺水人口全球约20亿人生活在严重缺水地区，到2050年可能增至50亿70%农业用水比例全球淡水使用中约70%用于农业灌溉，工业和生活用水分别约为20%和10%80%未经处理废水发展中国家约80%的废水未经适当处理就排入环境，造成严重污染50%湿地丧失率过去一个世纪，全球约有50%的湿地消失，生态功能严重退化水资源短缺已成为全球性挑战，主要表现为物理性缺水（自然条件下水资源总量不足）和经济性缺水（缺乏基础设施和管理能力）气候变化加剧了水资源短缺问题，导致干旱频率和强度增加，降水格局改变水污染也是严重问题，包括工业废水、生活污水、农业面源污染和新型污染物水环境破坏如河道萎缩、湖泊萎缩、地下水超采等现象普遍存在这些问题相互关联，需要综合治理和系统解决方案水资源保护源头保护过程管控污染治理生态修复保护水源地生态环境，建立水源保合理规划水资源配置，优化用水结强化工业污染防治，推进清洁生产，实施河湖和湿地生态修复工程，恢护区，限制污染性和破坏性活动构，提高用水效率推广节水灌溉、严控工业废水排放完善城镇污水复水生态系统结构和功能采用自加强森林、草原和湿地保护，提高工业节水和生活节水技术实施最收集和处理系统，提高污水处理率然基础解决方案，如建设海绵城市、水源涵养能力对重要水源地实施严格水资源管理制度，建立用水总和再生水利用率控制农业面源污生态河道等推进地下水超采区综生态补偿机制，鼓励当地居民参与量控制和定额管理体系加强水量染，推广生态农业和精准施肥技术合治理，逐步恢复地下水位开展保护调度和应急管理，确保供水安全建立水环境质量监测和信息公开制退耕还湖、退养还滩等措施，恢复度湖泊和河流自然空间第四部分岩石圈地壳的物质组成岩石圈的动力学地质资源地壳是地球最外层的固体壳层，主要由岩石圈包括地壳和上地幔顶部，厚度约岩石圈是人类赖以生存的物质基础，提硅酸盐岩石组成大陆地壳平均厚度约千米，是坚硬而脆性的外壳其下为供土地资源、矿产资源和能源资源金100为千米，大洋地壳仅约千米地壳中软流圈，可以缓慢流动岩石圈分裂为属矿产、非金属矿产、能源矿产和水资357最丰富的元素是氧和硅，其次是铝、铁、若干板块，在地幔对流的驱动下不断运源等是经济社会发展的重要支撑随着钙、钠、钾和镁等这些元素以矿物的动，形成大陆漂移、海底扩张、板块碰资源开发强度增加，环境保护和可持续形式存在，构成各类岩石撞等地质现象，是地球内部能量释放的利用成为岩石圈研究的重要议题重要途径地壳的组成岩浆岩沉积岩变质岩岩浆岩源自地球内部岩浆冷却凝固形成，沉积岩由地表岩石风化、侵蚀、搬运和变质岩是原有岩石在高温、高压条件下，根据形成环境分为喷出岩（如玄武岩、沉积形成，经过压实和胶结作用固化通过重结晶作用而形成的新岩石根据安山岩）和侵入岩（如花岗岩、辉长根据成因可分为碎屑岩（如砂岩、页变质程度可分为低级、中级和高级变质岩）岩浆岩通常结构致密，矿物晶体岩）、化学岩（如石灰岩、盐岩）和生岩典型变质岩包括片岩、片麻岩、大分布均匀，是地壳中分布最广的岩石类物岩（如煤、某些石灰岩）沉积岩常理岩和石英岩等变质岩常具有定向排型，约占地壳体积的呈层状结构，保存了丰富的古环境信息列结构，反映了形成过程中的应力方向65%和生物化石岩浆岩的形成过程与板块运动密切相关沉积岩虽然在地壳中仅占约的体积，变质作用主要发生在造山带、断裂带和8%如大洋中脊的玄武岩来自地幔部分熔融，但在地表分布最广，覆盖了约的陆岩浆侵入体周围等地质活动强烈的区域75%而大陆边缘的花岗岩则可能源自地壳深地表面，是重要的能源矿产（如煤、石变质岩中常富集特殊矿物资源，如石墨、部的再熔融油、天然气）的赋存场所宝石和某些金属矿产地质构造板块构造理论形成120世纪初，韦格纳提出大陆漂移学说，认为现今的大陆曾连为一体后分裂漂移1960年代，海底扩张理论和板块构造理论相继提出，解释了大陆漂移的动力机制，成为现代地球科学的基本理论框架板块运动类型2地球表面分为七大板块和若干小板块，板块边界可分为三类张性边界（如大洋中脊，板块分离）、挤压性边界（如海沟，板块碰撞）和转换边界（板块平行滑动）不同类型边界产生不同地质现象和构造形态褶皱与断层3褶皱是岩层受力弯曲变形形成的波状构造，包括背斜（向上凸）和向斜（向下凹）断层是岩体破裂并产生错动的构造，包括正断层（张性）、逆断层（挤压性）和走滑断层（水平错动）这些构造反映了地壳受力状态和变形历史造山运动4造山运动是大规模的地壳变形过程，主要发生在板块碰撞带，如喜马拉雅山脉形成于印度板块与欧亚板块碰撞造山带通常展现复杂的褶皱、断层和变质作用，并伴随着岩浆活动和矿产富集，是地质研究的重点区域地貌过程内营力作用外营力作用风化作用沉积作用内营力作用源自地球内部能量，主要外营力作用源自太阳能量，包括风化、风化作用是岩石在地表环境中分解和沉积作用是风化产物经侵蚀、搬运后包括火山活动、地震和地壳运动火侵蚀、搬运和沉积过程流水侵蚀形破碎的过程，分为物理风化、化学风在适当环境中堆积的过程不同的沉山喷发形成火山锥、熔岩台地等地貌；成峡谷、河谷、阶地；风力作用形成化和生物风化物理风化如冻融风化积环境形成不同类型的沉积物河流地震可引起地表断裂、崩塌和滑坡；风蚀蘑菇和沙丘；冰川运动形成U形和热胀冷缩；化学风化如水解、氧化沉积形成冲积扇和泛滥平原；湖泊沉地壳抬升和下沉则形成高原、山脉、谷和冰斗；海浪冲刷形成海蚀崖和海和碳酸化；生物风化则包括植物根系积形成湖相沉积层；海洋沉积形成三盆地等大型地貌单元内营力作用主蚀平台外营力作用主要起破坏和平和微生物的作用风化作用是土壤形角洲和大陆架沉积物沉积环境和条要起构造作用，创造地表高差衡作用，减小地表高差成的基础，也为侵蚀作用提供松散物件决定了沉积物的特征和分布质主要地貌类型地球表面的地貌多种多样，按成因可分为构造地貌、火山地貌、侵蚀地貌和堆积地貌等按形态可分为山地、高原、平原、盆地等主要类型特殊地貌类型包括喀斯特地貌（溶蚀作用形成的石灰岩地区地貌，如桂林山水）、冰川地貌（如冰斗、角峰）和风沙地貌（如沙漠、沙丘）等中国地貌类型丰富，地形复杂多样，总体呈现三级阶梯分布特点青藏高原为第一级阶梯，平均海拔4000米以上；内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等为第二级阶梯，海拔1000-2000米；东部沿海平原为第三级阶梯，海拔多在500米以下这种地貌分布格局对中国气候、水文、生态乃至人类活动都有深远影响土壤土壤形成过程1土壤形成是一个复杂的自然过程，受成土母质、气候、地形、生物和时间等因素影响成土过程包括母质风化、有机物质积累、溶解淋溶、黏土矿物转化和土体分化等这些过程共同作用，形成具有不同层次结构的土壤剖面，包括表土层、淋溶层、淀积层和母质层土壤类型2全球土壤类型多样，主要受气候和植被影响热带地区主要为砖红壤和铁铝土；温带湿润地区为棕壤和灰棕壤；温带干旱地区为栗钙土和灰钙土；寒带地区为灰化土和冻土中国土壤类型齐全，从南到北依次分布着砖红壤、红壤、黄壤、棕壤、黑土和栗钙土等土壤功能3土壤是陆地生态系统的基础，具有多种生态和环境功能支持植物生长，提供养分和水分；调节水文过程，影响径流和地下水补给；净化环境，分解有机物和吸附污染物；碳储存，减缓气候变化；维持生物多样性，为微生物、昆虫和小型动物提供栖息环境土壤问题4全球土壤退化日益严重，主要表现为侵蚀、盐碱化、污染、压实和有机质损失等中国土壤侵蚀面积约占国土面积的37%，尤其在黄土高原和西南喀斯特地区最为严重土壤保护措施包括保护性耕作、等高种植、梯田建设、植被恢复和污染防治等地质灾害地震火山喷发地震是地壳突然释放能量引起的振动，多发火山喷发是岩浆从地下喷出地表的现象，可生在板块边界地震强度用震级（能量大小）释放熔岩、火山灰、有毒气体等物质全球和烈度（破坏程度）表示地震可直接造成活火山约1500座，主要分布在板块边界火建筑倒塌、人员伤亡，并引发次生灾害如火山喷发可造成直接破坏，也可通过火山灰影灾、滑坡、海啸等中国位于环太平洋和欧响气候、航空和农业虽然中国大陆活火山亚地震带上，是地震多发国家，如2008年汶较少，但长白山天池火山和台湾岛的七星山川

8.0级地震和2010年玉树

7.1级地震等仍有喷发可能滑坡与泥石流滑坡是山坡上的土体或岩体沿着某个面整体向下滑动；泥石流是山区沟谷中由暴雨、冰雪融化等引起的含有大量泥沙石块的洪流这些灾害多发生在山区，尤其是地质条件不稳定、植被破坏严重的地区中国西南山区和黄土高原是滑坡泥石流多发区，每年造成严重损失地质灾害防治包括监测预警、工程防护和应急救援三个方面现代技术如卫星遥感、地面形变监测和地震预警网络，提高了灾害监测能力工程措施如抗震建筑、挡土墙和排水沟等可减轻灾害影响加强公众防灾减灾知识普及和应急演练，建立完善的应急响应机制，是降低灾害损失的重要手段第五部分生物圈生产者消费者1通过光合作用固定能量摄食其他生物获取能量2环境因子分解者4影响和调节生态过程3分解有机物循环养分生物圈是地球表面所有生命存在和活动的空间，包括大气底层、整个水圈和地壳表层它是地球系统中最为活跃和复杂的圈层，由无数生物及其生存环境组成生物圈厚度虽然有限，从海洋深处到高空大约20公里范围，但生命形式极为丰富多样生物圈是一个自组织、自调节的系统，通过物质循环和能量流动维持运作太阳能被植物通过光合作用转化为化学能，然后在食物链中传递；碳、氮、磷等元素则在生物和环境之间不断循环人类作为生物圈的一部分，既受其影响，也对其产生深远影响随着人类活动规模扩大，对生物圈的干扰日益加剧，生物多样性丧失、生态系统功能退化等问题日益突出生物多样性亿万

3.

58.7物种数量总估计中国高等植物科学家估计地球上共有约350万种生物，目前已命名的仅约175万种中国是世界上植物种类最丰富的国家之一，约有87,000种高等植物个18%35濒危物种比例全球生物多样性热点全球约18%的物种面临灭绝威胁，每小时约有3个物种永久消失全球共有35个生物多样性热点地区，覆盖地球表面

2.3%，但包含43%的特有物种生物多样性包括三个层次基因多样性指同一物种内基因变异的丰富程度；物种多样性指一定区域内物种的丰富程度；生态系统多样性指一定区域内生态系统类型的多样程度这三个层次相互关联，共同构成生物多样性的整体生物多样性的地理分布呈现明显规律从赤道向两极，多样性逐渐降低；从海平面向高海拔，多样性逐渐降低；大陆边缘通常比中部多样性更丰富特殊的地理环境如热带雨林、珊瑚礁、湿地和海岸带是生物多样性热点区域生物多样性不仅有重要的生态价值，还具有经济、科学、文化和美学价值，是人类可持续发展的基础生态系统生态系统服务为人类提供物质与非物质福利1生态系统功能2物质循环与能量流动过程生态系统结构3生物与非生物环境组成生物群落4一定区域内所有种群的集合种群5同一物种的个体集合生态系统是在特定空间内，生物群落与其物理环境相互作用形成的功能单位它包含生物组分（生产者、消费者和分解者）和非生物组分（阳光、水、空气、土壤等）不同组分通过食物网和养分循环紧密联系，形成一个有机整体生态系统提供四类基本服务供给服务（食物、水、木材等物质产品）；调节服务（气候调节、水土保持、污染净化等）；支持服务（初级生产、养分循环、土壤形成等）；文化服务（美学享受、精神价值、休闲娱乐等）这些服务是人类福祉的基础，但随着人类活动干扰加剧，全球生态系统服务功能普遍下降，需要采取有效保护和管理措施主要生态系统类型森林生态系统草原生态系统湿地生态系统森林覆盖全球陆地面积约，是最复杂的草原覆盖全球陆地面积约，主要分布在湿地是陆地与水体的过渡带，包括沼泽、泥31%40%陆地生态系统主要类型包括热带雨林（物大陆内部半干旱地区典型类型包括热带草炭地、河口三角洲等类型湿地被称为地种最丰富）、温带落叶林（季节变化明显）、原（稀树草原）、温带草原（草甸草原、典球之肾，具有净化水质、调蓄洪水、维护亚热带常绿林（中国南方典型森林）、北方型草原、荒漠草原）草原生态系统草本植生物多样性和储碳等功能全球湿地面积约针叶林（世界最大森林带）等森林发挥着物占优势，地上部分生物量较少但根系发达，亿公顷，中国有重要湿地类型处，

8.5-

12.865涵养水源、固碳释氧、调节气候、维护生物适应放牧和火灾等干扰中国的草原主要分如三江平原湿地、洞庭湖湿地和青海湖湿地多样性等重要功能布在内蒙古、新疆、青海和西藏等地区等生物地理生物分布规律生物区系生态位全球生物分布呈现明显的地带性和垂直生物区系是指特定地理区域内具有共同生态位是指物种在生态系统中的功能角带谱地带性分布从赤道到极地依次为进化历史的生物类群全球植物区系可色和对环境条件的需求，包括栖息地、热带雨林带、热带草原带、沙漠带、温分为泛北极植物区系、古热带植物区系营养级位和生活习性等同一生态系统带森林带、温带草原带、针叶林带和苔等大区系；动物区系则分为新北界、中的不同物种通过生态位分化减少竞争、6原带垂直分布则随海拔升高，植被由旧北界、东洋界等大动物地理区中实现共存；而不同地区具有相似生态位6山麓向山顶依次变化，如中国东部典型国位于旧北界和东洋界的交汇处，生物的物种则可能通过趋同进化形成相似形的亚热带暖温带温带寒温带区系复杂多样态和功能————寒带垂直带谱区系分析有助于了解生物的起源、演化生态位理论解释了为什么特定环境中只这种分布格局主要受气候因素控制，特和迁移历史，对研究物种形成和生物多能维持有限的物种共存，也揭示了生物别是温度和降水此外，地形、土壤、样性保护具有指导意义群落结构的内在规律了解物种的生态生物相互作用和历史因素也影响生物分位有助于预测生态系统变化和制定有效布的保护策略生态平衡食物链和食物网食物链描述了生态系统中能量和物质传递的线性路径，从生产者开始，经过各级消费者，最后到分解者多条食物链相互交织形成食物网，增加了生态系统的复杂性和稳定性复杂的食物网结构可以缓冲某一物种数量变化对整个系统的影响种群调节自然生态系统中，种群数量受到密度制约因素（如食物竞争、疾病）和非密度制约因素（如气候变化、自然灾害）的共同调节这种种群数量的自我调节机制是生态平衡的重要方面捕食者与猎物、寄生与宿主之间的相互作用形成反馈循环，维持相对动态平衡生态演替生态演替是指生态系统结构和功能随时间逐渐变化的过程从裸地开始的是原生演替，如新火山岛上的生命定居过程；在干扰后开始的是次生演替，如森林砍伐后的恢复过程演替通常遵循一定方向性，从简单到复杂，从不稳定到相对稳定生态韧性生态韧性是生态系统在受到干扰后恢复原有结构和功能的能力高韧性的生态系统具有强大的自我修复能力，能够适应环境变化并维持基本功能生物多样性高、食物网复杂、物种功能互补性强的生态系统通常具有较高的生态韧性生物圈面临的威胁栖息地丧失环境污染过度开发栖息地丧失是生物多样性减少的主要污染物通过空气、水和土壤进入生态过度捕捞导致全球约33%的海洋鱼类原因，主要由森林砍伐、湿地排干、系统，对生物产生直接毒害或通过食资源枯竭；非法野生动物贸易每年造草原开垦等导致全球每年约有1300物链富集放大影响塑料污染已遍布成数十亿美元损失并威胁濒危物种；万公顷森林消失，相当于每分钟消失全球海洋，微塑料被海洋生物误食；过度放牧使草原退化沙化；药用植物35个足球场栖息地破碎化使原本连持久性有机污染物如DDT可在食物链资源过度采集影响物种繁衍尽管许续的生态系统分割成孤立斑块，阻断高营养级生物体内累积；富营养化导多国家建立了保护区和实施限额管理，物种迁移通道，降低种群间基因交流，致水体藻类爆发，形成死区；化学但非法开发和管理不善仍然普遍存在，增加局部灭绝风险农药过度使用危及传粉昆虫和土壤生使自然资源难以恢复物外来物种入侵全球化促进了物种跨区域传播，一些外来物种在新环境中缺乏天敌，爆发性繁殖并排挤本地物种如中国的薇甘菊入侵南方多省，危害农田和自然植被；美国的松材线虫危害中国松树林；澳大利亚的兔子泛滥成灾外来物种入侵每年造成全球约

1.4万亿美元经济损失，是仅次于栖息地丧失的第二大生物多样性威胁第六部分人类与环境环境影响资源开发产生污染和生态干扰提取自然资源支持经济活动21认知改变3环境问题促使观念转变5政策调整4技术创新制定环保法规和标准发展清洁技术减少影响人类与环境的关系经历了从被动适应到主动改造再到协调发展的演变过程早期人类活动规模小，对环境影响有限；工业革命后，人类改造自然的能力显著增强，资源消耗和环境污染问题日益严重；当代社会开始反思人与自然的关系，探索可持续发展道路人类活动已成为地球系统变化的主导力量，科学家提出人类世概念，认为地球已进入由人类主导的新地质时代在这一背景下，如何协调经济发展与环境保护，实现人与自然和谐共生，成为当今人类面临的重大挑战中国提出的生态文明理念正是对这一挑战的积极回应，强调尊重自然、顺应自然、保护自然人类活动对环境的影响工业化1工业革命以来，大规模工业生产极大提高了物质生产效率，但也带来严重环境问题工业活动排放大量废气、废水和废渣，导致空气污染、水体污染和土壤污染工业化过程中的资源开采和能源消耗，造成资源枯竭和生态破坏现代工业正向清洁生产和循环经济转型，努力减少环境影响城市化2城市化改变了土地利用方式，自然生态系统被人工环境取代城市热岛效应、雨岛效应等微气候现象明显；城市扩张占用耕地和生态用地，改变水文过程；城市人口集中产生大量生活废弃物但城市也是创新和效率的中心，紧凑型城市发展和绿色基础设施建设有助于减少人均资源消耗和环境影响农业活动3现代农业大量使用化肥、农药和机械，提高了粮食产量，但也带来土壤退化、地下水污染和生物多样性减少等问题农业活动占用大量土地和水资源，是甲烷和氧化亚氮等温室气体的主要来源可持续农业实践如保护性耕作、有机农业和精准农业，正逐渐推广，以减少农业环境影响交通运输4全球交通运输业消耗约20%的能源，是空气污染和温室气体排放的主要来源道路和铁路建设改变地表特性，阻断生态廊道；海洋运输可能导致石油泄漏和生物入侵；航空业排放物直接进入高空，对气候影响更大发展电动交通、氢能交通和智能交通系统，是降低交通环境影响的重要途径全球环境问题全球关注度指数解决难度指数全球气候变化是当前最紧迫的环境问题，主要表现为全球变暖、极端天气事件增加和海平面上升等根据IPCC报告，人类活动导致全球平均气温已上升约

1.1°C，若不采取有效减排措施，本世纪末可能升高2-4°C，带来严重生态和社会经济影响《巴黎协定》设定了将全球升温控制在2°C以内、努力限制在

1.5°C以内的目标臭氧层破坏曾是严重环境问题，主要由氯氟烃（CFCs）等物质引起《蒙特利尔议定书》实施后，臭氧层破坏趋势已得到遏制，预计本世纪中期可恢复到1980年水平生物多样性丧失则仍在加速，全球进入第六次生物大灭绝，物种灭绝速率是自然背景速率的100-1000倍应对这些问题需要全球协同治理和共同行动资源利用能源资源矿产资源能源是经济社会发展的基础，全球能源结构矿产资源开发支撑着现代工业文明，但也带仍以化石能源为主，化石能源消费是温室气来生态破坏和环境污染地球矿产资源总量体排放的主要来源为应对气候变化和能源有限，一些重要矿产如铜、锌、铅等可采年安全问题，世界各国积极发展可再生能源，限不足50年循环利用是缓解矿产资源短缺中国已成为全球最大的可再生能源投资国的重要途径，发达国家二次资源回收利用率提高能源效率、发展清洁能源、推动能源转已达50%以上绿色矿山建设和闭环资源管型成为全球能源发展趋势理是未来发展方向生物资源生物资源包括粮食、木材、药用植物和动物资源等，是人类生存和发展的基础全球森林面积持续减少，农业用地扩张遇到瓶颈，海洋渔业资源过度开发保护生物多样性、发展可持续农林渔业、合理利用生物技术，对于维护生物资源可持续利用具有重要意义资源利用效率是衡量可持续发展水平的重要指标目前全球资源利用效率仍然较低，资源浪费现象普遍发达国家人均资源消耗量远高于发展中国家，但资源利用效率较高；发展中国家单位GDP资源消耗较高，但总量和人均量较低建立资源高效利用的经济体系，实现资源利用与环境保护、经济发展的协调统一，是人类社会面临的重大课题环境污染空气污染水污染土壤污染空气污染是指大气中有害物质浓度超标，水污染指水体受到污染物质影响，水质恶土壤污染是指有害物质在土壤中积累，超主要包括颗粒物（、）、二化，主要包括有机污染、富营养化、重金过环境容量，危害人体健康和生态安全PM

2.5PM10氧化硫、氮氧化物、臭氧和挥发性有机物属污染和新型污染物等工业废水、生活工业活动、农业化学品使用、固体废物处等工业排放、机动车尾气、燃煤和生物污水、农业面源污染是主要来源水污染置不当是主要污染来源土壤污染具有隐质燃烧是主要污染源空气污染可导致呼危害水生生态系统，影响饮用水安全和水蔽性、滞后性和累积性特点，治理难度大吸系统疾病、心血管疾病，甚至增加死亡资源可用性风险中国通过实施水十条，加强饮用水源保中国年土壤污染状况调查显示，全国2014中国在大气十条实施后，空气质量明显护，推进工业污染防治，建设城镇污水处土壤点位超标率为

16.1%，耕地土壤环境改善，但部分城市PM

2.5年均浓度仍超过理设施，水环境质量逐步改善然而，部质量令人担忧中国实施土十条，加强世界卫生组织推荐标准治理空气污染需分流域水环境质量仍不容乐观，地下水污土壤污染防治，开展污染场地修复和安全要调整能源结构、优化产业布局、推广清染防治任务艰巨利用，防范土壤环境风险洁交通和加强区域协同治理固体废弃物固体废弃物是指在生产、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质按来源可分为生活垃圾、工业固体废物、建筑垃圾、农业废弃物和危险废物等全球每年产生约20亿吨生活垃圾，工业固体废物和建筑垃圾数量更大不当处置的固体废弃物会造成土壤污染、水体污染、大气污染和景观破坏等多种环境问题废弃物管理遵循减量化、资源化、无害化原则，采用分类收集、循环利用和安全处置等措施发达国家通常采用焚烧发电、堆肥和填埋等技术处理生活垃圾；工业固废则通过延伸产业链实现资源化利用；危险废物需经专门处理机构安全处置中国近年大力推行垃圾分类制度，建设生活垃圾焚烧厂，推动无废城市建设，固体废物管理水平不断提高环境保护法律法规国际环境公约1国际环境公约是各国共同应对全球环境问题的法律基础主要公约包括《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》和《巴黎协定》，《生物多样性公约》，《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，《保护臭氧层维也纳公约》及其《蒙特利尔议定书》等这些公约确立了共同但有区别的责任原则，推动全球环境治理合作国家环境法规2中国已建立较为完善的环境法律体系，包括《环境保护法》作为基本法，以及《大气污染防治法》、《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》等专门法律，还有《环境影响评价法》、《循环经济促进法》等配套法律2014年修订的《环境保护法》被称为史上最严环保法，增加了按日计罚、查封扣押等执法手段地方环境条例3各省市结合本地实际，制定地方性环保法规和条例，如北京市《大气污染防治条例》、浙江省《生态环境保护条例》等这些地方法规在遵循国家法律基本原则的基础上，可针对本地区突出环境问题制定更严格的排放标准和管理要求，形成对国家环保法律的有效补充和细化环境标准体系4环境标准是环境立法和环境管理的技术支撑，包括环境质量标准、污染物排放标准、环境监测标准和环境基础标准等中国已建立较为完善的环境标准体系，覆盖大气、水、土壤、噪声等各环境要素环境标准根据经济社会发展和环境保护需求不断更新，总体趋势是标准越来越严格，与国际接轨程度越来越高第七部分可持续发展经济可持续1高质量增长与资源节约社会可持续2公平正义与共同富裕环境可持续3生态保护与污染减排制度可持续4法律保障与政策支持可持续发展是指既满足当代人需要，又不损害后代人满足其需要的能力的发展模式这一理念在1987年《我们共同的未来》报告中正式提出，1992年联合国环发大会将其确立为全球共同发展战略可持续发展强调经济发展、社会进步和环境保护三者的协调统一，是对传统发展模式的重大突破中国将可持续发展作为基本国策，提出创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，并将生态文明建设纳入国家发展总体布局从绿水青山就是金山银山理念到双碳目标，中国可持续发展战略不断深化实现可持续发展需要政府、企业和公众的共同努力，需要价值观念、生产方式和生活方式的全面转变可持续发展概念定义与内涵历史演变12可持续发展是指在满足当代人需要的可持续发展理念经历了从萌芽到成熟同时，不损害后代人满足其需要能力的过程1972年《人类环境宣言》首的发展这一定义包含代内公平和代次将环境保护纳入国际议程；1987年际公平两个方面，强调人与自然的和《我们共同的未来》正式提出可持续谐共生可持续发展的核心是在资源发展概念；1992年联合国环发大会通环境承载力范围内实现经济发展和社过《21世纪议程》，将可持续发展确会进步，达到经济、社会和环境的动立为全球战略；2000年联合国千年发态平衡展目标进一步明确发展重点；2015年可持续发展目标（SDGs）则更全面系统地规划了2030年前的发展路径核心原则3可持续发展的核心原则包括生态系统完整性原则，维护生态系统基本功能；公平原则，促进代内和代际公平；预防原则，面对不确定性时采取预防措施；共同但有区别的责任原则，考虑国家发展阶段差异；效率原则，提高资源利用效率；公众参与原则，鼓励多元主体参与决策；持续改进原则，不断完善管理体系和发展方式可持续发展目标消除贫困与饥饿和平与伙伴关系SDG1和2到2030年消除极端贫困，解决饥饿问题SDG16和17促进和平社会和全球伙伴关系健康与教育海洋与陆地生态SDG3和4确保健康生活和包容性优质教育SDG14和15保护海洋和陆地生态系统性别平等111102SDG5实现性别平等，增强妇女和女童权能气候行动93SDG13采取紧急行动应对气候变化及其影响水资源与能源8475SDG6和7确保水资源可持续管理和现代能源普及6消费和生产SDG12确保可持续消费和生产模式经济与基础设施SDG8和9促进经济增长和可持续工业化可持续城市减少不平等SDG11建设包容、安全、有韧性的可持续城市SDG10减少国家内部和国家之间的不平等2015年，联合国193个成员国一致通过《2030年可持续发展议程》，确立了17个可持续发展目标（SDGs）和169个具体目标，涵盖经济增长、社会包容和环境保护三个维度，成为2015-2030年全球发展的行动纲领SDGs的特点是全面整合、普遍适用和不让任何一个人掉队中国积极参与SDGs制定，并将其与国家发展战略紧密结合中国发布《中国落实2030年可持续发展议程国别方案》，设立了创新协调绿色开放共享的发展理念在减贫、教育普及、基础设施建设等方面，中国取得显著成就；在应对气候变化、保护生态环境方面，中国承诺2030年前碳达峰、2060年前碳中和，展现负责任大国担当绿色经济循环经济循环经济是一种以资源高效利用和循环利用为核心的经济发展模式，体现减量化、再利用、资源化原则在微观层面，企业实施清洁生产，减少废弃物产生；中观层面，构建生态工业园区，实现企业间废弃物交换利用；宏观层面，建立社会层面的资源循环体系，如再生资源回收利用网络中国将循环经济纳入国家战略，2008年颁布《循环经济促进法》低碳经济低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为特征的经济形态，核心是能源效率提升和能源结构优化发展低碳经济的途径包括发展可再生能源，如风能、太阳能、生物质能；提高能源效率，推行节能技术和管理；构建碳市场，通过碳交易和碳税等经济手段调控排放；发展低碳产业，如新能源汽车、绿色建筑等中国积极推进能源革命，加快构建清洁低碳安全高效的能源体系生态经济生态经济强调经济活动与生态系统和谐共生，将生态服务价值纳入经济核算生态经济的典型形式包括生态农业、生态旅游、生态修复产业等生态补偿是重要的政策工具，通过对生态保护区给予经济补偿，协调保护与发展的关系中国建立了森林生态效益补偿、草原生态保护补助等多种生态补偿机制，并探索建立生态产品价值实现机制共享经济共享经济是利用互联网等现代信息技术，优化资源配置，提高资源利用效率的经济模式共享经济有助于减少资源消耗和环境影响，如共享单车减少私家车使用和排放，共享办公减少办公空间和能源消耗数字技术推动共享经济快速发展，但也带来新的监管挑战构建平台经济治理体系，促进共享经济健康发展，是当前经济转型的重要任务可再生能源太阳能风能水能太阳能是最丰富的可再生能源，主要利用风能开发已相当成熟，主要包括陆上风电水能是目前最大的可再生能源，技术成熟，方式包括光伏发电和光热利用太阳能技和海上风电大型风电场规模经济效应明发电成本低大型水电站具有多功能性，术快速发展，光伏组件效率不断提高，成显，单机容量不断增加，目前已达10MW可发电、防洪、灌溉、航运等，但也存在本持续下降，已在多个国家实现平价上网以上中国风电装机容量全球领先，三移民安置和生态影响等问题中国水电资中国太阳能装机容量全球第一，2021年北地区（西北、华北、东北）风能资源源丰富，主要分布在西南地区，三峡水电突破300GW，产业链完整，技术水平领丰富，但面临消纳挑战海上风电发展迅站是世界最大水电站抽水蓄能电站在电先分布式光伏和光伏+模式（如光伏速，尤其是东南沿海地区，具有靠近负荷力调峰和促进可再生能源消纳方面发挥重农业、光伏建筑一体化）推动太阳能多元中心的优势风电并网和储能技术是保障要作用，是未来重点发展方向化应用风电稳定供应的关键生物质能生物质能包括农林废弃物、能源作物、城市垃圾等生物质资源的能源利用生物质能利用方式多样，包括直接燃烧发电、气化、液化制取生物燃料等生物质能的优势在于资源分布广、可储存、碳中性，可作为基荷能源互补风光等间歇性可再生能源中国生物质资源丰富，但收集运输成本高，需加强产业化和规模化发展生态城市生态城市规划绿色建筑智慧交通生态城市规划以人为本，尊重自然，强调城绿色建筑是在全生命周期内节约资源、保护智慧交通系统利用先进信息技术和通信技术，市与自然和谐共生规划理念包括紧凑型发环境、减少污染的建筑，包括节能建筑、健提高交通效率，减少环境影响公共交通优展、混合功能布局、公共交通导向和生态基康建筑和智能建筑等绿色建筑技术包括被先战略有效减少私家车使用；新能源汽车和础设施优先等成功案例如新加坡花园城动式设计（如自然通风、自然采光）、高效智能网联汽车发展迅速；共享交通模式如共市、瑞典哈马碧湖城和中国天津生态城等设备系统和可再生能源利用等中国已建立享单车为城市出行提供最后一公里解决方中国正推进生态文明示范区建设，将生态理绿色建筑评价标准体系，新建建筑中绿色建案中国城市正加快建设轨道交通网络，构念融入城市规划全过程筑比例不断提高，既有建筑节能改造稳步推建绿色低碳出行体系进可持续农业有机农业精准农业生态农业有机农业是一种不使用化学合成农药、化精准农业利用现代信息技术和装备，实现生态农业是按照生态学原理和经济学规律肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质的生农业生产的精确化管理核心技术包括地设计的农业生产系统，强调农林牧渔多种产方式有机农业强调生态系统平衡，利理信息系统、全球定位系统、遥感技术、经营的有机结合典型模式如猪沼果循--用作物轮作、间作、生物防治和有机肥料物联网和大数据分析等精准农业可根据环农业、稻鱼共生、农林复合系统等生维持土壤健康和作物生长有机产品认证土壤、作物和气候条件的空间变异性，优态农业充分利用生物间的共生互利关系，体系确保生产过程符合有机标准，中国已化投入品使用，如变量施肥、变量灌溉和实现废弃物资源化利用和生态系统良性循建立完整的有机产品认证制度变量喷药环有机农业虽然单产可能低于常规农业，但精准农业能显著提高资源利用效率，减少中国传统农业中蕴含丰富的生态智慧，如产品品质高、环境影响小，且随着消费者环境污染，同时提高产量和质量中国正桑基鱼塘、稻鱼共生等现代生态农业则环保和健康意识提高，有机产品市场需求大力推广应用农业物联网、农业大数据和结合先进技术，形成规模化、标准化生产增长迅速中国有机农业发展迅速，但仍智能农机装备，建设数字农业示范区，推模式推广生态农业是实现乡村振兴和建面临认证成本高、转型期困难等挑战动农业生产方式变革设美丽乡村的重要途径第八部分环境监测与管理环境监测利用先进设备和技术采集环境质量数据，为环境管理提供科学依据环境评价评估人类活动对环境的潜在影响和环境风险，制定预防措施环境规划制定环境保护目标和路径，协调环境保护与经济社会发展环境治理实施污染控制和生态修复措施，改善环境质量环境管理体系建立健全环境法规标准和管理制度，形成完整的环境管理体系环境监测与管理是保护环境、推动可持续发展的重要手段环境监测为环境管理提供数据支持，环境评价预防潜在影响，环境规划明确发展方向，环境治理解决实际问题，环境管理体系则保障整个过程有序进行随着科技进步，环境监测技术日益先进，从传统的人工采样分析发展到自动连续监测、遥感监测和物联网监测；环境管理理念也从末端治理转向全过程管理，从单一环境要素管理转向综合管理中国环境监测网络覆盖全国，环境管理制度不断完善，为打好污染防治攻坚战提供了有力支撑环境监测技术监测类型主要参数常用技术应用场景大气监测SO₂、NO₂、O₃、化学发光法、紫外吸收空气质量评价、污染源CO、PM

2.

5、PM10法、β射线吸收法监控、应急监测水质监测pH、DO、COD、BOD、电化学法、分光光度法、饮用水安全、污水处理、NH₃-N、重金属原子吸收法、色谱法水环境评价土壤监测pH、有机质、重金属、元素分析、气相色谱-质农田安全、场地调查、农药残留谱联用、原子荧光法污染评估噪声监测等效声级、频谱分析声级计、频谱分析仪交通噪声、工业噪声、环境噪声生态监测生物多样性指数、植被样方调查、遥感监测、生态评价、生态恢复、覆盖度生物指示生物多样性保护环境监测技术随科技进步不断发展传统监测以人工采样和实验室分析为主，操作复杂，时间长；现代监测则发展了自动连续监测系统，可实时采集数据并远程传输微型化和便携式设备使现场快速监测成为可能；高通量分析技术和多参数集成监测系统提高了监测效率和全面性中国已建成覆盖全国的环境监测网络，包括国控监测站点、区域监测站和移动监测平台新型监测技术如卫星遥感、无人机、物联网和人工智能等在环境监测中的应用，大幅提升了监测能力环境监测数据的公开透明也促进了公众参与环境保护，形成多元共治格局遥感与地理信息系统卫星遥感航空遥感地理信息系统环境信息管理GIS卫星遥感是利用卫星搭载传感器获取航空遥感包括有人驾驶飞机和无人机GIS是采集、存储、管理、分析和显环境信息管理系统整合多源环境数据，地球表面信息的技术环境卫星如美遥感相比卫星遥感，航空遥感空间示地理空间数据的系统在环境管理实现数据共享和综合分析现代环境国的Landsat系列、欧洲的Sentinel系分辨率更高，可灵活调整观测时间和中，GIS可用于环境数据的空间分析信息系统利用云计算、大数据和人工列和中国的高分系列，可监测大气污区域无人机遥感因其低成本、高效和可视化，如污染扩散模拟、生态系智能技术，提高数据处理能力和分析染、水体富营养化、土地利用变化和率的特点，在环境监测中应用日益广统评价和环境风险区划等GIS与遥深度环境大数据平台可挖掘环境问植被状况等卫星遥感具有大范围、泛，如污染源排查、生态调查和环境感、全球定位系统GPS和环境模型题的时空规律和因果关系，提供预警周期性观测优势，特别适合监测区域执法取证等多传感器联合观测（如的集成，形成了强大的环境信息处理预报和决策支持环境信息公开平台性和全球性环境变化，如森林砍伐、光学、热红外、高光谱、激光雷达等）平台，支持环境决策和规划则促进公众参与环境监督和保护沙漠化和冰川退缩等可获取更全面的环境信息环境影响评价规划环评1规划环评是对区域发展规划、行业发展规划和专项规划等可能产生的环境影响进行分析、预测和评估规划环评关注宏观层面的环境问题，如资源环境承载力、产业布局合理性项目环评和累积环境效应等规划环评可以从源头预防环境问题，避免不合理的开发活动，是战2略环境管理的重要工具项目环评是对具体建设项目可能产生的环境影响进行分析、预测和评估根据项目性质和环境敏感程度，可分为环境影响报告书、报告表和登记表三种形式项目环评的核心内容包括现状调查、影响预测、防治措施和公众参与等环评批复是项目获得环境许可后评价3的法律依据，对项目设计和建设具有约束力环境影响后评价是对已投入运行的建设项目实际环境影响与环评预测进行比较分析，评价环保措施的有效性，并提出改进建议后评价可检验环评的准确性，完善环保措施，积累环评经验，是环评闭环管理的重要环节中国对重大项目实行强制性后评价，不断评价方法4提高环评的科学性和有效性环境影响评价方法多种多样，包括矩阵法、清单法、网络法、系统分析法和模型法等定性评价方法简单直观，适用于初步筛选；定量评价方法如数学模型和系统模拟则更精确，适用于复杂项目环评方法选择应根据项目特点、环境敏感性和数据可获得性等因素综合考虑，确保评价结果科学可靠环境风险评估风险识别风险识别是环境风险评估的首要步骤，目的是全面发现潜在风险源和可能的风险事件常用方法包括历史调查法、现场调查法、专家调查法和情景分析法等风险识别应考虑正常工况和非正常工况（如事故情况）下可能发生的环境风险典型风险类型包括有毒有害物质泄漏、火灾爆炸、设备故障和自然灾害引发的次生环境风险等风险分析风险分析对已识别的风险进行定量或半定量评估，确定风险程度主要内容包括暴露评估（确定环境介质中污染物浓度）、毒性评估（确定污染物的毒理学特征）和风险表征（计算致癌风险和非致癌危害指数）风险分析通常采用模型模拟方法预测污染物在环境中的扩散和迁移规律，并评估对受体可能造成的危害风险评价风险评价基于风险分析结果，判断风险是否可接受评价标准包括个体风险标准（如致癌风险通常以10⁻⁶~10⁻⁴为可接受范围）和社会风险标准（考虑影响人口规模）风险评价结果通常用风险矩阵或F-N曲线（频率-后果曲线）表示，直观显示风险水平评价过程还应考虑不确定性，采用敏感性分析或概率风险评估方法增强可靠性风险管理风险管理是基于风险评估结果，采取措施降低风险至可接受水平风险管理遵循源头控制、过程减缓、应急响应的原则，包括工程措施（如安全设施和污染防治设施）、管理措施（如规章制度和操作规程）和应急措施（如应急预案和应急演练）风险管理应经济合理，遵循成本效益原则，优先控制高风险源和重大风险事件生态修复土壤修复水体修复土壤修复是指通过物理、化学或生物方法，降低水体修复旨在改善受污染或退化水体的水质和生土壤中污染物浓度或降低其生物有效性，恢复土态功能主要方法包括源头控制（截污控源）、壤功能的过程常用技术包括物理修复（如换土、内源治理（底泥疏浚、曝气增氧）和生态修复热脱附）、化学修复（如化学氧化、淋洗）和生（水生植物种植、生物操纵）生态浮岛、人工物修复（如植物修复、微生物修复）近年来，湿地等技术已在河湖治理中广泛应用中国通过原位修复技术因其对场地扰动小、成本较低而受实施河长制、湖长制和美丽河湖创建活动，到重视中国正在积极推进农田和工业污染场地推动水生态环境治理，取得显著成效黑臭水体的土壤修复，实施土十条，恢复土壤环境质量治理和城市水系连通是当前水体修复的重点生态系统重建生态系统重建是在严重退化或破坏的区域，重新构建具有一定结构和功能的生态系统主要包括森林生态系统重建、湿地生态系统重建、草原生态系统重建和矿区生态系统重建等生态系统重建强调整体性和功能性，不仅关注植被恢复，还注重生物多样性保护和生态系统服务功能提升中国的退耕还林、退耕还草、退耕还湿等工程，是成功的生态系统重建实践生态修复理念正从单一目标转向多目标综合修复，从工程技术主导转向生态自然恢复与人工修复相结合，从单一技术应用转向技术组合集成自然基础解决方案（NbS）强调利用和增强自然系统的恢复力，以可持续、低成本的方式应对环境问题，代表了生态修复的新趋势生态修复的长期维护管理和效果监测也日益受到重视，确保修复成果的持久性环境教育与公众参与环境意识培养公众参与机制环保行动环境意识是个体对环境问题的认知、关注公众参与是指公民、社会组织在环境决策环保行动是公众参与环境保护的具体实践和责任感环境教育是培养环境意识的主和管理中发表意见、表达诉求并施加影响个人环保行动包括绿色消费、垃圾分类、要途径，包括学校环境教育、社会环境教的过程有效的公众参与机制包括信息公节能节水和低碳出行等；集体环保行动包育和家庭环境教育中国已将环境教育纳开、公众调查、听证会、专家咨询和社区括环保志愿服务、公众环境监督和环保公入国民教育体系，开展绿色学校创建活动；协商等《环境保护法》明确规定公众有益诉讼等环保组织在推动公众环保行动社会环境教育通过环保科普场馆、媒体宣权获取环境信息、参与环境保护和监督环中发挥重要作用，如组织地球一小时、传和环保公益活动等形式开展；家庭环境保工作无塑日等环保活动，提供环保技术指导教育则强调环保行为习惯的培养公众参与的制度保障包括环境信息公开制环境教育内容应包括环境知识、环境伦理、度、环评公众参与制度、环保听证制度和互联网和社交媒体为环保行动提供了新平环境技能和环境行动能力，注重理论与实环境公益诉讼制度等这些制度确保公众台，环保众筹、环保和环保自媒体成APP践结合优质的环境教育能激发公众环保能够及时了解环境状况，参与环境决策，为新型环保参与方式政府、企业、公众意识，引导绿色生活方式，为环境保护奠维护环境权益和社会组织形成环保合力，共同推进生态定社会基础文明建设第九部分未来展望展望未来，环境保护和可持续发展将面临新的机遇和挑战科技创新将为环境问题提供新的解决方案，如人工智能和大数据在环境监测和管理中的应用、新材料和新能源技术的突破、生态工程和生物技术的发展同时，全球环境治理需要更加紧密的国际合作，应对气候变化、海洋污染、生物多样性丧失等跨境环境问题构建人与自然和谐共生的现代化，是中国推进生态文明建设的总目标这需要转变发展方式，优化经济结构，建立绿色低碳循环发展的经济体系；也需要培育生态文化，倡导绿色生活方式，形成全社会共同参与的环境治理体系面对全球环境变化的不确定性，增强环境韧性和适应能力，将成为未来环境保护的重要方向环境科技创新环保新材料人工智能应用生物技术环保新材料是环保技术创新的物质基础，人工智能技术在环境领域的应用方兴未艾生物技术在环境保护中发挥着越来越重要包括污染治理材料、资源回收材料和生态环境监测中，AI可实现图像识别和智能分的作用微生物修复技术利用细菌、真菌修复材料等新型吸附材料如石墨烯基吸析，如利用卫星图像自动识别违法排污和等微生物降解环境中的污染物；生物传感附剂，对水中重金属和有机污染物具有超生态破坏行为；环境预测中，机器学习算器可快速、灵敏地检测环境中的有害物质；高吸附能力；生物基降解材料可替代传统法可提高空气质量和水质预报准确性；环酶工程技术应用于污水处理和废气净化；塑料，减少白色污染；光催化材料在空气境管理中，智能决策支持系统可优化污染基因工程可改造微生物和植物，提高其环净化和水处理中应用前景广阔；仿生材料源分配和治理措施；环保设备中，智能控境修复能力合成生物学的发展为设计具则借鉴自然界生物结构，实现特殊环境功制系统可实现污染治理设施的自动化和精有特定环境功能的生物体提供了可能，如能细化运行设计能够高效降解塑料的微生物生态工程技术生态工程技术是模拟自然生态系统原理，设计和构建具有环境功能的工程系统人工湿地利用植物-基质-微生物系统净化污水；生态沟渠和雨水花园管理城市雨水；生态护岸保护河岸并改善水质；海岸带生态缓冲区减缓风暴潮和海浪侵蚀自然基础解决方案（NbS）是生态工程的发展方向，强调在保护生物多样性的同时，有效应对气候变化和自然灾害，提供生态系统服务全球环境治理可持续发展伙伴关系多方合作实现共同目标1区域环境合作机制2临近国家协同解决共同问题国际环境条约体系3具有法律约束力的全球协议多边环境组织4全球环境治理的制度框架共同但有区别的责任原则5全球环境治理的基本原则全球环境治理是指国际社会为解决全球环境问题而建立的制度安排和协作机制联合国环境规划署UNEP、全球环境基金GEF等国际组织在全球环境治理中发挥核心作用国际环境公约如《巴黎协定》《生物多样性公约》《蒙特利尔议定书》构成全球环境治理的法律框架区域环境合作如欧盟环境行动计划、东盟环境合作、中日韩环境部长会议等，对解决区域性环境问题成效显著当前全球环境治理面临权威性不足、资金短缺、履约机制薄弱等挑战改革方向包括强化联合国环境治理体系，增加环境资金投入，建立有效的履约监督机制，促进环境技术转让，加强发展中国家能力建设中国积极参与全球环境治理，履行国际环境公约，开展南南环境合作，提出构建人类命运共同体理念，为全球环境治理贡献中国智慧和中国方案人与自然和谐共生绿色生活方式绿色生活方式是指低碳、环保、健康、可持续的生活习惯和消费模式包括绿色出行（如公共交通、自行车和步行）、绿色消费（选择环保产品、减少一次性用品使用）、2绿色饮食（减少食物浪费、选择当季食物）和节约资源生态文明理念（节水、节电、垃圾分类）等方面推广绿色生活方式，将生态文明理念融入经济、政治、文化和社会建设各方面需要政府引导、企业参与和公众行动和全过程，形成人与自然和谐发展的新格局生态文明建1设强调尊重自然、顺应自然、保护自然，实现永续发展环境伦理中国将生态文明写入宪法，确立为基本国策，展现了推进环境伦理探讨人与自然的道德关系，反思人类中心主义价生态文明建设的决心和信心值观，强调尊重自然、关爱生命和代际公平主要环境伦3理思想包括生态中心主义、土地伦理学和深层生态学等，它们从不同角度阐释了人与自然和谐相处的哲学基础环境伦理教育有助于培养公众的生态意识和环境责任感，促进可持续行为的形成走向人与自然和谐共生的现代化，是中国式现代化的本质要求之一这一理念强调在发展中保护、在保护中发展，牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境通过发展绿色低碳循环经济，持续改善环境质量，提升生态系统质量和稳定性，全面提高资源利用效率，显著增强人民群众的生态环境获得感、幸福感和安全感课程总结主要观点回顾学习收获12本课程系统介绍了地球系统各圈层的基本特性通过本课程学习，我们掌握了自然环境科学的和相互关系，探讨了人类活动对环境的影响，基本理论和方法，形成了系统的环境观和可持以及应对环境挑战的可持续发展路径地球是续发展观我们认识到环境问题的复杂性和系一个复杂的系统，各圈层通过物质循环和能量统性，理解了解决环境问题需要多学科、多视流动紧密联系；人类作为地球系统的一部分，角的综合方法环境保护不仅是技术问题，也既受环境影响，也深刻改变着环境；可持续发是经济、社会和伦理问题，需要从多层面综合展要求经济、社会和环境的协调统一，是实现施策我们也增强了环境责任感和行动意识，人与自然和谐共生的必由之路认同保护环境既是国家责任，也是每个公民的义务未来行动建议3面向未来，我们应当持续深化环境科学知识学习，跟踪前沿研究进展；在日常生活中践行绿色生活方式，从点滴做起，节约资源，减少污染；积极参与环保行动和环境治理，通过志愿服务、公众监督等方式贡献力量；关注全球环境问题和国际环境治理，培养全球视野和责任感；在各自专业领域探索将环保理念融入实践的创新方法，促进绿色发展和生态文明建设本课程是认识自然、了解环境的起点，而不是终点面对日益复杂的环境挑战，我们需要不断学习、思考和实践希望通过本课程的学习，同学们不仅增长了知识，更培养了生态文明意识，树立了尊重自然、顺应自然、保护自然的理念，为建设美丽中国、共建清洁美丽世界贡献自己的力量。