环境生态学期末复习资料

07级环境工程环境生态学期末复习资料1环境生态学期末复习资料（说明：宋体是要掌握的，楷体要知道）第一章绪论1、生态圈的定义生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和2、生态圈的结构（1）生命系统生物圈：①地球上所有生物存在的空间；②地表以上达23km高空,地表以下可延伸到12km的深海。（2）生命支持系统生命系统生存所需的必要条件：①大气圈；②水圈；③岩石圈；④能量。3、生态圈运行的主要特点①生态圈运行的主要能量来源于太阳能②生态圈的物质是封闭循环的③生态圈是具有自我调节和控制的自持系统④生态圈具有优化演进方向的能力4、环境问题的定义与分类（1）定义：所谓环境问题，是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏或污染所产生的危害人类生存的各种不利的反馈效应。（2）类型：两大类①一是不合理地开发和利用资源而对自然环境的破坏以及由此产生的各种生态效应，即通常所说的生态破坏问题;二是因工农业生产活动和人类生活所排放的废弃物造成的污染，即环境污染问题。5、环境生态学的定义：研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。6、环境生态学的形成与发展1）环境生态学产生于20世纪60年代初。美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊发表了《寂静的春天》，为环境生态学的启蒙之著和学科诞生的标志。2）20世纪70年代，《增长的极限》的发表，是环境生态学发展的初期阶段的主要象征。为环境生态学的理论体系奠定了基础。3）1972年，联合国人类环境会议在斯德哥尔摩召开，大会通过的《人类环境宣言》《只有一个地球—对一个小小行星的关怀和维护》发表，促进了环境生态学理论体系的完善和发展。4）1987年，B.福尔德曼出版了第一本《环境生态学》的教科书，对环境生态学的发展起了积极的推动作用。5）世界环境与发展委员会(WCED)于1987年提交了题为《我们共同的未来》的研究报告。环境生态学已由学科理论体系的完善和成熟，发展到理论指导下的实际应用的新阶段。7、环境生态学主要研究范畴：①人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究；②生态系统受损程度及危害性的判断研究；③各类生态系统的功能和保护措施的研究；④解决环境问题的生态学对策研究；8、环境生态学学科任务及研究进展07级环境工程环境生态学期末复习资料21）主要任务研究以人为主体的各种环境系统在人类活动的干扰下，生态系统演变过程、生态环境变化y的效应以及相互作用的规律和机制，寻求受损生态环境恢复和重建的各种措施。2）研究进展①人为干扰的方式及强度的识别；②退化生态系统的特征判定；③人为干扰下的生态演替规律；④受损生态系统恢复和重建技术；⑤生态系统服务功能评价；⑥生态系统管理；⑦生态规划和生态效应预测9、生态学发展简史，可概括为以下四阶段(1)奠基阶段；(2)建立初期；(3)发展及成熟期；(4)生态科学体系的兴起10、环境科学：环境科学是研究和指导人类在认识、利用和改造自然中，正确协调人与环境相互关系，寻求人类社会可持续发展途径与方法的科学。11、环境科学主要研究内容：①人类与其生存环境的基本关系；②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律；③环境污染的危害；④环境质量的调查、评价和预测；⑤环境污染的控制与防治；⑥自然资源的保护与合理使用；⑦环境质量的监测、分析技术和预报；⑧环境规划；⑨环境管理第二章生物与环境12、A、物种是适应环境的产物①遗传变异②自然选择B、环境：环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境由许多环境要素构成，这些环境要素称环境因子。13、环境：主体周边相关客体的结合1）环境总是针对某一特定主体或中心而言的。2）客体可以是物质的、精神的和运动的。周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径”。14、依照主体（中心事物）的差异，区分环境类型：动物的环境；植物的环境；人的环境；城市环境；建筑物的环境；地球的时空环境；小区环境；居住环境；投资环境；教育环境；生产环境；办公环境；创业环境；政治环境；科研环境15、现代生态学中的环境：原生的自然环境；半自然环境；社会环境；既包括自然环境(未经破坏的天然环境)，也包括人类作用于自然界后所发生变化了的环境，以及社会环境。16、环境的类型1）、按环境的主体分①、以人为主体：其他的生命物质和非生命物质为环境要素，称为人类环境②以生物为主体：生物体以外的所有自然条件为环境，生态学书刊上所采用的分类方法2）、按环境的性质自然环境；半自然环境；社会环境3）、按环境的范围大小①宇宙环境：是指大气层以外的宇宙空间。由广阔的宇宙空间和存在其中的各种天体及弥漫物质组成。②地球环境：是指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈。③区域环境：是指占有某一特定地域空间的自然环境，它是由地球表面的不同地区，07级环境工程环境生态学期末复习资料3五个自然圈层相互配合而形成的。不同地区，由于其组合不同产生了很大差异，从而形成各不相同的区域环境特点，分布着不同的生物群落。④微环境：是指区域环境中，由于某一个(或几个)圈层的细微变化而导致的环境差异所形成的小环境，如生物群落的镶嵌性就是微环境作用的结果。⑤内环境：是指生物体内组织或细胞间的环境。17、植物与环境因子的关系第一层：植物生长所必需的环境因子(例如，温、光、水等)第二层：不以植被是否存在而发生的对植物有影响的环境因子(例如，风暴、火山爆发、洪涝等)第三层：存在与发生受植被影响，反过来又直接或间接影响植被的环境因子(例如，放牧、火烧地等)18、光的性质①波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类，波长在380－760nm之间的光为可见光。绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。绿色植物的光合作用是太阳能以化学能的形式进人生态系统的唯一通路，也是食物链的起点。本身又是一个十分复杂的环境因子，太阳辐射强度、光质及光的周期性变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响，而生物本身对这些变化的光因子也有着极其多样的反应。19、光照强度与植物的光合作用1）光饱和点：光合作用随光强的增加而增加，当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。2）光补偿点：光合作用强度和呼吸作用强度相平衡之处为光补偿点。是植物开始07级环境工程环境生态学期末复习资料4生长和进行净生产所需要的最小光照强度。3）植物的光合作用率在光补偿点之前与光强度成正比，但达光饱和点后,不随光强增加。4）水生植物在水中的分布与光照强度有关。光在水体中的穿透性限制着植物在水体中的分布——植物只有在透光带内，它的光合作用量才大于呼吸量，才能正常生长。20、光质对生物的影响及生物对光质的适应1）光合作用的光谱范围只是可见光区(380--760nm)2）生理有效辐射：红、橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用;蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素所吸收，将这部分辐射称为生理有效辐射。①红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。蓝紫光与青光对植物的生长及幼芽的形成有很大的作用。②生活在高山上的植物的茎叶富含花青素，这是因为短波光较多的缘故，也是避免紫外线伤害的一种保护性适应。③生长在高山的植物茎干粗短、叶面缩小、毛绒发达也是短波光较多所致。3）生理无效辐射：绿光则很少被吸收利用，称为生理无效辐射。4）海洋植物的光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性:①海水表层植物色素吸收蓝、红光（蓝光、红光随水深增加很快被水分吸收、散射掉）；②深水植物光合色素有效地利用绿光（深水中只有绿光占较大优势）。5)可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长及发育等都有影响。6)不同动物发展不同的色觉。21、光周期现象：由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，这就是在生物中普遍存在的光周期现象。（会）22、生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。23、环境因子作用的一般特征1）环境因子的综合作用自然界任何环境因子都不是独立的。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。2）主导因子作用各环境因子的作用不是等价的，在一定条件下，其中必然有一个或两个是起着主导作用的。对生物起决定性作用的环境因子，称为主导因子。3）直接作用和间接作用环境因子既有直接作用，也有间接作用。环境中的地形因子，其起伏、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的，而是通过影响光照、温度、雨水等对生物生长、分布以及类型起间接作用。4）环境因子的阶段性作用由于生物生长发育不同阶段对环境因子的需求不同，故环境因子对生物的作用也具阶段性。5）环境因子的不可代替性和补偿作用环境中各种环境因子的存在都有其必要性，尤其是作为主导作用的因子，如果缺少便会影响生物的正常生长发育，甚至生病或死亡。所以说生态因子是不能代替的。但环境因子可局部补偿。在一定条件下，某一因子在量上的不足，可以由其他因子来补偿，同样可以获得相似的生态效应。三、环境因子的限制性作用24、环境因子的限制因子07级环境工程环境生态学期末复习资料51）生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种和少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性的因子就是限制因子。2）如果一种生物对某一环境因子的耐受范围很广，而且这种因子又非常稳定，那么这种因子就不太可能成为限制因子;相反，如果一种生物对某一环境因子的耐受范围很窄，而且这种因子又易于变化，那么这种因子很可能就是一种限制因子。25、Shelford耐受性定律1）Shelford的耐受性定律：生物对每一种环境因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种环境因子的耐受范围，（称生态幅）。任何一个环境因子在数量或质量上的不足或过多，接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该生物衰退或不能生存。2）生物种的耐受性限度图解（据Smith,1980）第三章生物圈中的生命系统26、生命系统的层次宏观生态学：以个体和群体为中心与环境关系微生态学：以单细胞为中心与环境关系分子生态学：以生物活性分子特别是核酸分子为中心与分子环境关系27、种群：种群(population)是指在一定空间中同种个体的组合。28、种群参数的一些基本概念①绝对密度：单位空间内个体的数量。②相对密度:利用表示数量多少的相对指标表示密度。③生态密度：生物实际占有空间内的个体数量。④生理出生率：种群在理想条件下所能达到的最大出生数量，又称最大出生率。⑤生态出生率：一定时期内，种群在特定条件下实际繁殖的个体数量，它受生殖季节、一年生殖次数、一次产仔数量、妊娠期长短和孵化期长短、以及环境条件、营养状况和种群密度等因素影响，又称实际出生率。⑥生理死亡率：最适条件下，所有个体都因衰老而死，这种死亡率称生理死亡率，又称最小死亡率⑦生态死亡率：一定条件下，种群实际的死亡率，又称实际死亡率。29、种群结构和性比1）种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。2）生物种群年龄结构的三种基本类型A：增长型种群:呈典型金字塔型，幼年组个体数多，老年组个体数少，种群的死亡率小于出生率，是迅速增长的种群B：稳定型种群:几乎呈钟形，种群出生率大约与死亡率相当，种群稳定。07级环境工程环境生态学期末复习资料6C：下降型种群:呈壶形，幼年组个体数少，老年组个体数多，种群的死亡率大于出生率，种群种群数量趋向减少。30、存活曲线1）以年龄（x）为横坐标，以存活数的对数(lgnx)为纵坐标而画成的曲线。一般有三种类型:Ⅰ型：曲线凸型，幼体和中年个体的存活率相对高，老年个体的死亡率高,如人类、大型哺乳动物、阴性阔叶树种、农作物等。Ⅱ型：曲线呈对角线型，各年龄段的死亡率恒定，如鸟类、水螅、一些阳性树种等。Ⅲ型:曲线凹型，幼体的死亡率高，成熟个体的死亡率