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环境生态学教材：张银龙主编，《环境生态学》辽宁大学出版社环境生态学（1）考题类型选择题、填空题、名词解释题、简答题、论述题（2）充分认识考试的重要性生物种群生物群落生态系统环境污染的生态治理生态破坏与生态恢复生态监测与生态评价生态系统服务与生态系统管理绪论1234生物与环境的生态关系56789生态学基础解决环境问题环境生态学环境问题与环境科学现代生态学环境生态学第一章绪论环境生态学第一章绪论第一节环境问题与环境科学环境问题的产生及人类面临哪些环境问题环境问题的实质环境科学的任务第一章绪论第一节环境问题与环境科学一、环境问题的产生1、环境问题指由自然因素或人为因素引起的全球或区域范围中任何不利于人类生存和社会发展的各种自然现象。环境污染生态破坏由于自然或人为原因引起的环境中某种物质的含量或浓度达到有害程度，危害人体健康或者破坏生态与环境的现象。是指人类不合理地开发、利用造成森林、草原等自然生态环境遭到破坏，从而使人类、动物、植物的生存条件发生恶化的现象。次生环境问题第一章绪论第一节环境问题与环境科学第一章绪论第一节环境问题与环境科学人类经过漫长的奋斗历程，特别是工业革命以来，在改造自然和发展经济方面作出了巨大的成就。与此同时，由于工业化过程中的处置失当，尤其是不合理地开发利用自然资源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成了现实威胁。2、环境问题的产生“工业革命”第一章绪论第一节环境问题与环境科学（a）公害事件的发生事件时间地点污染物危害马斯河谷事件1930比利时马斯河谷工业区二氧化硫的粉尘一周内近60人死亡，千人呼吸系统疾病多诺拉烟雾事件1948美国宾夕法尼亚州多诺拉镇二氧化硫及其与大气中尘粒结合有5900多人患病，17人死亡洛杉矶光化学烟雾事件20世纪50美国洛杉矶光化学烟雾大量居民出现眼睛红肿、流泪等症状。伦敦烟雾事件1952英国伦敦烟尘和二氧化硫先后死亡1万多人水俣病事件19531956日本熊本县水俣市汞大量居民中枢神经中毒，60多人死亡富山痛痛病事件19551972日本富山县镉废水死亡一百多人爱知米糠油事件1968九州爱知县多氯联苯患者超过1万人，16人死亡四日市事件1961日本四日市工业废气许多居民患上哮喘病，多人死亡第一章绪论第一节环境问题与环境科学（b）、全球性环境问题的产生温室效应及全球变暖臭氧层的耗损和破坏酸雨蔓延和大气污染物的越界传输森林、草原锐减土地退化和荒漠化生物多样性锐减海洋环境污染化学污染和固体废弃物成灾三大全球性环境问题原因：由于CO2温室气体浓度升高。后果：（1）出现温室效应，使地表温度升高。导致极地和高山冰雪消融速度加快、海水受热膨胀，使海平面上升，沿海低地受到海水的侵袭。（2）改变了全球水热分布格局，部分湿润地区可能变得干燥，而部分干燥地区可能变得湿润。（3）改变了生态系统原有的平衡状态，一部分生物可能不适应环境的改变而濒危或灭绝。第一章绪论第一节环境问题与环境科学温室效应及全球变暖第一章绪论第一节环境问题与环境科学二、环境问题的实质向环境排放废弃物的数量超过了环境容量、环境承载力和环境自净力；是人类索取资源的速度超过资源本身及其替代品的再生速度。是人与环境的关系失调，是人对自然规律的忽视和不尊重引起的问题第一章绪论第一节环境问题与环境科学三、环境科学的任务1、环境科学是研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化，持续发展途径与方法的科学。2、环境科学的研究对象人类和环境之间的关系3、实现的目标--可持续发展既满足当代人需要，又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展模式即为可持续发展。第二节现代生态学第一章绪论第二节现代生态学生态学是研究生物（organisms）与其周围环境（environment）间相互关系的科学（E.Haeckel）。环境包括无机环境（光照、水分、温度、土壤等）和有机环境（动物、植物和微生物）。生态学是研究生态系统结构和功能的科学（E.P.Odum，1956）。生态学是综合研究有机体、物理环境和人类社会的科学，生态学是科学与社会的桥梁。（E.P.Odum，1997）。生态学是研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学（马世骏，1980）。第二节现代生态学一、什么是生态学第一章绪论第二节现代生态学•器官（organ）•组织（tissue）•细胞（cell）•分子（molecular）近代生态学•宇宙（cosmos）•生物圈（biosphere）•景观（landscape）近代生态学•生态系统（ecosystem）•群落（community）•种群（population）•个体（individual）经典生态学二、生态学研究的对象与发展按生命层次：第一章绪论第三节环境生态学第三节环境生态学一、环境生态学定义研究在人类干扰条件下，生态系统内在的变化机理、规律以及对人类的响应，寻求受损生态系统的恢复、重建及保护的学科。运用生态学原理，阐明人类对环境影响及解决环境问题的生态途径。第一章绪论第三节环境生态学二、环境生态学的产生与发展对人类行为和观念的早期反思1、《寂静的春天》1962年，美国海洋生态学家卡尔逊出版了著名的环保科普著作《寂静的春天》，以杀虫剂大量使用造成的污染危害为基本素材，以大量的事实阐明了环境问题产生的根源。第一章绪论第三节环境生态学揭示环境问题产生的原因2、《只有一个地球》1972年奥德出版了《只有一个地球》，从世界人口增长过快、滥用资源、工业技术影响、发展不平衡、城市化等方面探讨了环境问题产生的原因。第一章绪论第三节环境生态学环境生态学的诞生3、《环境生态学》1987年福尔德曼出版了第一本《环境生态学》教科书，主要内容包括大气污染、有毒元素、酸化、森林减少、水体富营养化和杀虫剂等各种环境压力对生态系统结构和功能的影响。第一章绪论第三节环境生态学三、环境生态学研究的内容人为干扰下生态系统结构和功能变化规律生态系统受损程度的判断生态系统保护的理论与方法解决环境问题的生态学途径目标--可持续发展既满足当代人需要，又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展模式即为可持续发展。生物种群生物群落生态系统环境污染的生态治理生态破坏与生态恢复生态监测与生态评价生态系统服务与生态系统管理绪论1234生物与环境的生态关系56789生态学基础环境生态学环境生态学第二章生物与环境的生态关系光因子与生物的生态关系温度与生物的生态关系水与生物的生态关系土壤与生物的生态关系大气与生物的生态关系生物对综合环境的生态适应环境与生态因子1234生物与环境的相互作用的规律5678第二章生物与环境的生态关系第一节环境与生态因子一、环境环境：是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。环境要素：包括大气、水、土壤、阳光、生物等环境结构：各环境要素之间通过物质循环和能量流动而形成的配置关系和空间格局。生境（栖息地）：具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境。领域：个体、家庭或其他社群单位所占据的，并积极保护不让同种其他成员侵入的空间第二章生物与环境的生态关系二、生态因子环境因子中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子称为生态因子。包括：气候因子土壤因子地形因子生物因子人为因子生存条件：生物生存不能缺少的生态因子第二章生物与环境的生态关系第二节生物与环境的相互作用的规律一、生态因子对生物的作用规律1、利比希最小因子定律（一）限制因子定律低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。例子：对于水稻作物，当土壤中的氮可维持50kg产量，钾可维持150kg产量，磷可维持300kg产量，则实际产量一般会在（）kg。50第二章生物与环境的生态关系2、限制因子A、概念：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，任何一种只要接近或超过生物的耐受性限度（极限）而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的生态因子就是所谓的限制因子。氧气对水生动物来说就是限制因子。生态因子低于最低状态时，生理现象几乎全部停止；生态因子处于最适状态时，生理现象达到最大观测值；生态因子处于最大状态时，生理现象几乎全部停止；第二章生物与环境的生态关系（二）、耐性定律和生态幅任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。1、耐性定律每种生物对每种环境因素都有一个耐受范围，即有一个上限和一个下限，上限和下限之间的范围称为生态幅2、生态幅一般来说，物种的生态幅越宽，其分布范围越广。第二章生物与环境的生态关系（三）、生态因子作用的基本特点1、综合作用生态环境是由许多生态因子组合起来的综合体，对生物起着综合作用。各个单因子之间互相联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化必然在不同程度上引起其它因子的变化。如光强变化→温度改变→湿度改变→蒸发、蒸腾改变。第二章生物与环境的生态关系2、主导因子作用组成环境的所有生态因子不是等价的，在一定条件下，其中必然有一个或两个是起着主导作用的，这种起主导作用的因子就称为主导因子。3、不可替代性和补偿性作用每个生态因子都有各自的特殊功能和作用，虽然不是等价的，但是不可缺少，而是同等重要的，相互之间不可替代。在一定情况下，某一因子在量上的不足，可以由其它因子的加强或增强而得到暂时性的调剂和补偿。例如：光强减弱所引起的光合作用下降，可通过CO2浓度的增加而得到补偿。第二章生物与环境的生态关系4、直接作用和间接作用第二章生物与环境的生态关系光照、温度、水、养分等因子为直接作用；地形因子，如地形起伏、坡向、坡度、海拔、经纬度等，都可以起间接作用。第二章生物与环境的生态关系5、阶段性作用生物在生长发育的不同阶段，往往需要不同的生态因子，也即生物对生态因子的需要是分阶段的。如水对水稻不同生长发育期有不同作用。许多动物幼体和成体生活在完全不同的环境中，对生态因子的要求就差异很大。第二章生物与环境的生态关系二、生物与环境相互作用的基本形式生态作用，环境对生物的作用生态适应，生物对环境的适应生态反作用，生物对环境的反作用第二章生物与环境的生态关系第三节光因子与生物的生态关系一、光的性质与环境中光的变化可见光才能在光合作用中被植物利用——（红光和蓝光）光具有一定的时空变化规律。——（光照强度和时间）第二章生物与环境的生态关系二、光照强度的生态作用及生物的适应1、光补偿点和饱和点植物光合作用所产生的有机物质恰好抵偿呼吸作用所消耗的有机物质时的光照强度。2、光强对植物生长、发育和形态建成的作用1）促进组织和器官的分化；2）促进植物细胞的增长与分化。3）黄化现象：多数植物在黑暗中生长时呈现黄色和其他变态特征的现象。3生物对光照强度的适应性1）阳性植物：在强光照下才能正常生长发育的植物。如松、柳、桦、槐等。2）阴性植物：在弱光照下比在强光照下生长良好的植物。如云杉、冷杉、细辛、苔藓等。3）耐阴植物：在全日照下生长最好，也能忍受适度的荫蔽，或在生长发育期间需要轻度的遮阴。如玉竹、青冈属、黄精等。（1）植物对光照强度的适应性第二章生物与环境的生态关系海洋中的植物具有垂直分层现象。早晨蜥蜴在阳光照射下身体尽可能大面积接触光线，与光照角度垂直；而中午光照强烈时，它的身体与光线几乎平行，尽量减少身体与光的接触面积。动、植物对光照强度的适应性的实例：第二章生物与环境的生态关系第二章生物与环境的生态关系三、光照时间与光周期现象日照长度：是指白昼的持续时数或太阳的可照时数，即昼长。光周期现象：植物对昼夜温度变化规律的反应。如：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应。第二章生物与环境的生态关系光周期现象：植物对昼夜温度变化规律的反应。昼夜变温与植物干物质积累的关系：（新疆的马铃薯比平原的大的缘故。）①白天温度高，光合作用强，有机物质合成多；②夜间温度低，呼吸作用弱，有机物质消耗少，从而利于