生态退化及其对生物的影响课件.ppt
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- 生态 退化 及其 生物 影响 课件
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1、第五章 生态退化及其对生物的影响 生态退化(生态退化(ecological degradationecological degradation)定义:由于自然环境发生变迁,或人为对资源的过渡或者不合理的利用而造成生态系统功能衰退的现象。主要表现:环境因子数量和质量的配置劣变,不适于生物的生存,生态系统的结构恶化,功能降低,使生态系统处于一种不稳定或失衡状态。后果:退化的生态系统对自然或人为干扰的抵抗力较低,缓冲能力较弱,并有较强的敏感性和脆弱性,生态系统朝着低生产力、不稳定的方向发展。生态退化是生态系统的一种逆向演替过程。生态退化水土流失土壤退化生物多样性丧失我国水土流失的现状黄土高原黄土高原
2、长江中上游丘陵长江中上游丘陵东北平原东北平原水土流失重灾区水土流失重灾区水土流失面积43万平方公里南方12省水土流失面积达150万平方公里发展速度快,30-50万平方公里。全国总水土流失面积约全国总水土流失面积约300300万平方公里。万平方公里。(一)定义 水土流失(soil and water loss或soil erosion):在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水的损失。(二)分类 面蚀:由于分散的地表径流冲走地面表层物的一种侵蚀现象,是土壤侵蚀中最常见的一种形式。沟蚀:即线状侵蚀,是指由汇集在一起的地表径流冲刷,破坏土壤及母质,形成
3、切入地表及以下的一种水土流失形式。崩塌、滑坡和泥石流:是水土流失和流失物的重力因素共同作用形成的破坏更大的一种水土流失。1、根据侵蚀形式划分浅沟、切沟、冲沟2、根据侵蚀营力划分 水蚀 由大气降水,尤其是降雨所导致的侵蚀过程。细沟、浅沟、冲沟等侵蚀形式 山洪 沙坝 石海 风蚀 空气受力而冲击地下土粒、砂砾使其脱离地表,被搬运和堆积的过程。土地沙漠化 沙尘暴 重力侵蚀 在水力侵蚀及下渗水分的共同作用下,以重力为其直接原因所导致的地表物质移动。冻融侵蚀 热融滑塌、冻融泥流、冻融坍塌二、水土流失的成因自然原因:气候;土壤;地形;植被对水土流失的保持(对雨水的截流、吸收;对风的抵抗;对土壤的保持)人为原
4、因:植被的破坏;土地不合理利用;过渡放牧;工业交通城市建设的影响。1、气候降水和风降雨 暴雨是主要影响因素,降雨强度与侵蚀量呈正相关。降雪 冬季经过雪的作用,土壤将会改变物理性质和机械组成;春季来临时,由雪融化成的雨水产生径流不能随土壤下渗,造成大量的水土流失。风 风速的大小决定侵蚀的程度。2、土壤 土壤抗蚀性 土壤抗冲性 土壤透水性土壤抵抗径流对土壤中土粒的分散和悬浮的能力土壤抵抗各种侵蚀营力的机械破坏和推移的能力土壤质地、土壤的膨胀系数、土壤孔隙、土壤硬度、土壤疏松度、土壤有机质含量、土壤结构体、土壤中植物根的数量、土壤利用方式等等。3、地形 坡度 坡度能直接影响径流的冲刷能力。一般来讲,
5、坡度越陡,径流越大,越容易发生水土流失;临界坡度 坡长 一般来讲,当其他条件相同时,坡面越长,径流速度越大,会集的流量越多,其侵蚀就越强。坡形4、植被 植被对雨水截留、吸收 植被对风的抵抗 植被对土壤的保持乔木层乔木层灌木层灌木层草草本本凋落物凋落物减小雨滴的动能,降低对地表的侵蚀能力截留雨水,减缓径流,增加土壤蓄水能力和下渗能力 植被对土壤的保持 植被的固土作用 植物对土壤的涵养,改良土壤物理、化学性质 植被增加土壤的蓄水能力和下渗能力 水源涵养林水源涵养林 是指以调节、改善、水源流量和水质的一种防护林。也称水源林。涵养水源、改善水文状况、调节区域水分循环、防止河流、湖泊、水库淤塞,以及保护
6、可饮水水源为主要目的的森林、林木和灌木林。主要分布在河川上游的水源地区,对于调节径流,防止水、旱灾害,合理开发、利用水资源具有重要意义。调节坡面径流调节坡面径流 削减河川汛期径流量。一般在降雨强度超过土壤渗透速度时,即使土壤未达饱和状态,也会因降雨来不及渗透而产生超渗坡面径流;而当土壤达到饱和状态后,其渗透速度降低,即使降雨强度不大,也会形成坡面径流,称过饱和坡面径流。但森林土壤则因具有良好的结构和植物腐根造成的孔洞,渗透快、蓄水量大,一般不会产生上述两种径流;即使在特大暴雨情况下形成坡面径流,其流速也比无林地大大降低。在积雪地区,因森林土壤冻结深度较小,林内融雪期较长,在林内因融雪形成的坡面
7、径流也减小。森林对坡面径流的良好调节作用,可使河川汛期径流量和洪峰起伏量减小,从而减免洪水灾害。调节地下径流调节地下径流 增加河川枯水期径流量。中国受亚洲太平洋季风影响,雨季和旱季降水量十分悬殊,因而河川径流有明显的丰水期和枯水期。但在森林覆被率较高的流域,丰水期径流量占3050%,枯水期径流量也可占到20%左右。森林增加河川枯水期径流量的主要原因是把大量降水渗透到土壤层或岩层中并形成地下径流。在一般情况下,坡面径流只要几十分钟至几小时即可进入河川,而地下径流则需要几天、几十天甚至更长的时间缓缓进入河川,因此可使河川径流量在年内分配比较均匀。提高了水资源利用系数。水土保持功能水土保持功能 水源
8、林可调节坡面径流,削减河川汛期径流量。一般在降雨强度超过土壤渗透速度时,即使土壤未达饱和状态,也会因降雨来不及渗透而产生超渗坡面径流;而当土壤达到饱和状态后,其渗透速度降低,即使降雨强度不大,也会形成坡面径流,称过饱和坡面径流。但森林土壤则因具有良好的结构和植物腐根造成的孔洞,渗透快、蓄水量大,一般不会产生上述两种径流;即使在特大暴雨情况下形成坡面径流,其流速也比无林地大大降低。在积雪地区,因森林土壤冻结深度较小,林内融雪期较长,在林内因融雪形成的坡面径流也减小。森林对坡面径流的良好调节作用,可使河川汛期径流量和洪峰起伏量减小,从而减免洪水灾害。结构良好的森林植被可以减少水土流失量90%以上。
9、滞洪和蓄洪功能滞洪和蓄洪功能 河川径流中泥沙含量的多少与水土流失相关。水源林一方面对坡面径流具有分散、阻滞和过滤等作用;另一方面其庞大的根系层对土壤有网结、固持作用。在合理布局情况下,还能吸收由林外进入林内的坡面径流并把泥沙沉积在林区。降水时,由于林冠层、枯枝落叶层和森林土壤的生物物理作用,对雨水截留、吸持渗人、蒸发,减小了地表径流量和径流速度,增加了土壤拦蓄量,将地表径流转化为地下径流,从而起到了滞洪和减少洪峰流量的作用。枯水期的水源调节功能枯水期的水源调节功能 中国受亚洲太平洋季风影响,雨季和旱季降水量十分悬殊,因而河川径流有明显的丰水期和枯水期。但在森林覆被率较高的流域,丰水期径流量占3
10、050%,枯水期径流量也可占到20%左右。森林能涵养水源主要表现在对水的截留、吸收和下渗,在时空上对降水进行再分配,减少无效水,增加有效水。水源涵养林的土壤吸收林内降水并加以贮存,对河川水量补给起积极的调节作用。随着森林覆盖率的增加,减少了地表径流,增加了地下径流,使得河川在枯水期也不断有补给水源,增加了干旱季节河流的流量,使河水流量保持相对稳定。森林凋落物的腐烂分解,改善了林地土壤的透水通气状况。因而,森林土壤具有较强的水分渗透力。有林地的地下径流一般比裸露地的大。改善和净化水质改善和净化水质造成水体污染的因素主要是非点源污染,即在降水径流的淋洗和冲刷下,泥沙与其所携带的有害物质随径流迁移到
11、水库、湖泊或江河,导致水质浑浊恶化。水源涵养林能有效地防止水资源的物理、化学和生物的污染,减少进入水体的泥沙。降水通过林冠沿树干流下时,林冠下的枯枝落叶层对水中的污染物进行过滤、净化,所以最后由河溪流出的水的化学成分发生了变化。调节气候调节气候森林通过光合作用可吸收二氧化碳,释放氧气,同时吸收有害气体及滞尘,起到清洁空气的作用。森林植物释放的氧气量比其他植物高914倍,占全球总量的54%,同时通过光合作用贮存了大量的碳源,故森林在地球大气平衡中的地位相当重要。林木通过抗御大风可以减风消灾。另一方面森林对降水也有一定的影响。多数研究者认为森林有增水的效果。森林增水是由于造林后改变了下垫面状况,从
12、而使近地面的小气候变化而引起的。保护野生动物保护野生动物由于水源涵养林给生物种群创造了生活和繁衍的条件,使种类繁多的野生动物得以生存,所以水源涵养林本身也是动物的良好栖息地。(二)人类成因 1、植被破坏 直接砍伐、毁坏森林植被 对森林凋落物的破坏 过度挖掘 2、不合理的土地利用及耕作方式 陡坡开荒 不合理的耕作方式 3、过度放牧 4、工业交通建设工程的影响 5、现代城市的发展 6、城市水土流失三、水土流失的生态效应 1、对农业生态系统的影响 对土地资源的影响 对土壤性质的影响 对农业生态系统生产潜力的影响 2、对水域生态系统的影响 污染水体,影响水生生态系统的稳定 泥沙淤积,加剧洪涝灾害,降低
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