应用生态学PPT学习教案

1、会计学1 应用生态学应用生态学 2 个体生态学：个体生态学：生态因子相互作用原理、生物生长生态因子相互作用原理、生物生长 定律、最小因子定律和耐受性定律定律、最小因子定律和耐受性定律 种群生态学：种群生态学：种群密度和种群空间分布理论、种种群密度和种群空间分布理论、种 群增长与动态理论、种群竞争理论、生态位理论群增长与动态理论、种群竞争理论、生态位理论 群落生态学：群落生态学：群落组成和结构、群落稳定性、多群落组成和结构、群落稳定性、多 样性与边缘效应、群落演替理论样性与边缘效应、群落演替理论 生态系统生态学：生态系统生态学：生态系统结构与功能理论、食生态系统结构与功能理论、食 物链物链( (

2、网网) )理论、能量流动与物质循环理论、系统理论、能量流动与物质循环理论、系统 功能最优理论、系统功能最优理论、系统( (环境环境) )承载力理论、生态平承载力理论、生态平 衡理论、生产力理论、生态经济效益理论衡理论、生产力理论、生态经济效益理论 景观生态学：景观生态学：景观斑块格局理论、景观异质性理景观斑块格局理论、景观异质性理 论、景观配置理论论、景观配置理论 第1页/共51页 3 科学实验方法科学实验方法 调查统计分析方法调查统计分析方法 系统分析方法系统分析方法 资料分析方法资料分析方法 第2页/共51页 4 生态系统服务生态系统服务 生态系统健康生态系统健康 生态系统管理生态系统管理

3、 第3页/共51页 5 作为自然之子，人类社会一直都在依赖作为自然之子，人类社会一直都在依赖 自然而生存发展，在技术至上的当今社自然而生存发展，在技术至上的当今社 会，依然没有什么能够代替自然的力量会，依然没有什么能够代替自然的力量 和自然为人类所作的一切。和自然为人类所作的一切。 生态系统服务（生态系统服务（ecosystem services） 是指对人类生存和生活质量有贡献的生是指对人类生存和生活质量有贡献的生 态系统产品（态系统产品（goods）和服务）和服务(services) 。 第4页/共51页 6 第5页/共51页 7 第6页/共51页 8 第7页/共51页 9 人类需求的所有

4、食 物来自生态系统的 物质生产 人类需求的一切能 量直接或间接来自 自然生态系统 人类社会生存所需 求的环境依赖自然 生态系统良性运转 第8页/共51页 10 有机质的合成与生产；有机质的合成与生产； 生物多样性的产生与维持；生物多样性的产生与维持； 调节气候；调节气候； 营养物质贮存与循环；营养物质贮存与循环； 土壤肥力的更新与维持；土壤肥力的更新与维持； 环境净化与有害有毒物质的降解；环境净化与有害有毒物质的降解； 植物花粉的传播与种子的扩散；植物花粉的传播与种子的扩散； 有害生物的控制；有害生物的控制； 减轻自然灾害减轻自然灾害 第9页/共51页 11 （1 1）直接利用价值：生态系统产

5、品所产）直接利用价值：生态系统产品所产 生的价值生的价值, ,它包括食品它包括食品, ,医药及其它工农业医药及其它工农业 生产原料生产原料, ,景观娱乐等。景观娱乐等。 （2 2）间接利用价值无法商品化的生态）间接利用价值无法商品化的生态 系统服务功能系统服务功能, ,如维持生命物质的生物地如维持生命物质的生物地 化循环与水文循环化循环与水文循环, ,维持生物物种与遗传维持生物物种与遗传 多样性多样性, ,保护土壤肥力保护土壤肥力, ,净化环境净化环境, ,维持大维持大 气化学、气候稳定等。气化学、气候稳定等。 第10页/共51页 12 （3 3）选择价值）选择价值为了将来能直接利用与间接利用

6、为了将来能直接利用与间接利用 某种生态系统服务功能的支付意愿。例如某种生态系统服务功能的支付意愿。例如, ,人们为将来能人们为将来能 利用生态系统的涵养水源、净化大气以及游憩娱乐等功利用生态系统的涵养水源、净化大气以及游憩娱乐等功 能的支付意愿。选择价值又可分为能的支付意愿。选择价值又可分为3 3类：即自己将来利用类：即自己将来利用 ; ;子孙后代将来利用子孙后代将来利用, ,又称之为遗产价值又称之为遗产价值; ;及别人将来利用及别人将来利用 , ,也称之为替代消费。也称之为替代消费。 （4 4）存在价值）存在价值存在价值是生态系统本身具有的存在价值是生态系统本身具有的 价值价值, ,是一种与

7、人类利用无关的经济价值。换句话说是一种与人类利用无关的经济价值。换句话说, ,即即 使人类不存在使人类不存在, ,存在价值仍然有存在价值仍然有, ,如生态系统中的物种多如生态系统中的物种多 样性与涵养水源能力等。样性与涵养水源能力等。 第11页/共51页 13 第12页/共51页 14 第13页/共51页 15 概念概念：生态系统健康生态系统健康是指生态系统处于良好状态是指生态系统处于良好状态 ，又称生态健康。，又称生态健康。 意义意义：只有维护生态系统的健康，才能使自然界只有维护生态系统的健康，才能使自然界 源源不断地为人类社会的生存和发展提供稳定的源源不断地为人类社会的生存和发展提供稳定的

8、 环境保障和安全的资源支持，人类社会的存在和环境保障和安全的资源支持，人类社会的存在和 发展才有基本的支撑条件发展才有基本的支撑条件 内涵内涵：（1 1）系统的自动平衡；（）系统的自动平衡；（2 2）功能良好；）功能良好； （3 3）维持多样性或复杂性；（）维持多样性或复杂性；（4 4）稳定性或可恢）稳定性或可恢 复性；（复性；（5 5）有活力或增长的空间；（）有活力或增长的空间；（6 6）系统要）系统要 素间的平衡。素间的平衡。 第14页/共51页 16 生态系统健康的评价标准包括很多方面，其中最主要生态系统健康的评价标准包括很多方面，其中最主要 的为三个方面：活力、组织性和恢复力。的为三个

9、方面：活力、组织性和恢复力。 活力（活力（VigorVigor） 表示生态系统的能量输入和营养循环表示生态系统的能量输入和营养循环 容量，可根据新陈代谢或初级生产力等具体指标来测容量，可根据新陈代谢或初级生产力等具体指标来测 量；量； 组织（组织（OrganizationOrganization） 即生态系统组成及途径的多样即生态系统组成及途径的多样 性，可根据系统组分间相互作用的多样性及数量比率性，可根据系统组分间相互作用的多样性及数量比率 来评价，一般认为，生态系统的组织越复杂就越健康来评价，一般认为，生态系统的组织越复杂就越健康 ； 恢复力（恢复力（ResilienceResilienc

10、e） 也称抵抗能力，即胁迫消失时也称抵抗能力，即胁迫消失时 ，系统克服压力及反弹回复的容量，根据自然干扰的，系统克服压力及反弹回复的容量，根据自然干扰的 恢复速率和生态系统对自然干扰的抵抗力来评价。恢复速率和生态系统对自然干扰的抵抗力来评价。 第15页/共51页 17 生态管理的目标是维持生态系统的健康生态管理的目标是维持生态系统的健康 生态管理常用的生态系统参数：生态管理常用的生态系统参数： 净初级生产力净初级生产力 土壤结构和肥力土壤结构和肥力 非生物资源的变化非生物资源的变化 生物多样性生物多样性 生态系统的抗性与活力生态系统的抗性与活力 第16页/共51页 18 v 生态管理的基本单位

11、是生态系统生态管理的基本单位是生态系统 v 生态管理常用的空间尺度和边界生态管理常用的空间尺度和边界 生物群落水平生物群落水平 林分水平林分水平 生态交错带水平生态交错带水平 集水区水平集水区水平 小流域水平小流域水平 流域水平流域水平 区域水平区域水平 第17页/共51页 19 第18页/共51页 20 第19页/共51页 21 全球变化：全球变化：是关于区域及全球变化趋势、原是关于区域及全球变化趋势、原 因、机制和效应的研究因、机制和效应的研究 全球变暖：全球变暖：指地球表层大气、土壤、水体及指地球表层大气、土壤、水体及 植被温度年际间缓慢上升植被温度年际间缓慢上升 温室效应：温室效应：大

12、气中对长波辐射具有屏蔽作用大气中对长波辐射具有屏蔽作用 的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留 在地球表层而导致温度上升在地球表层而导致温度上升 第20页/共51页 22 温室气体浓度增加温室气体浓度增加 全球气温升高全球气温升高 自自19世纪后半叶以来，全球地表年均温升高世纪后半叶以来，全球地表年均温升高0.3-0.6 度度 新的分析表明新的分析表明,二十世纪二十世纪(1900年开始年开始)是过去的是过去的1000 年间最暖的世纪年间最暖的世纪,90年代又是最暖的十年年代又是最暖的十年,1998年是年是 最暖的年份最暖的年份 第21页/共51页 23 第

13、22页/共51页 24 CO2 has increased from its pre-industrial level 第23页/共51页 25 第24页/共51页 26 海平面上升：过去海平面上升：过去100年间全球海平面升高了年间全球海平面升高了10- 25cm 土地利用和覆盖变化土地利用和覆盖变化 土地覆盖：陆地表面生态系统类型及其生物土地覆盖：陆地表面生态系统类型及其生物 的和地理的特征的和地理的特征 土地利用：指对土地的利用方式土地利用：指对土地的利用方式 生态系统及生物多样性的变化生态系统及生物多样性的变化 IGBP的核心项目的核心项目GCTE研究陆地生态系统研究陆地生态系统 对气

14、候变化和大气二氧化碳浓度升高的反应对气候变化和大气二氧化碳浓度升高的反应 生物多样性问题成为全球变化研究的重要内生物多样性问题成为全球变化研究的重要内 容容 第25页/共51页 27 (1) 干 (4) 暖 (3) (2) 热带雨林热带雨林退化草地退化草地 第26页/共51页 28 90 80 70 130 100 110 30 40 120 110 120 90 80 130 70 110 100 30 40 末次盛冰期末次盛冰期 全新世全新世 适宜期适宜期 120 110 100 90 80 70 130 40 30 现现 今今 山脉山脉 沙漠沙漠 戈壁戈壁 固定沙丘剖面固定沙丘剖面 第2

15、7页/共51页 29 全新世土壤全新世土壤 末次盛冰期的古风成砂末次盛冰期的古风成砂 呼伦贝尔草原呼伦贝尔草原 上正在翻耕的上正在翻耕的 土地土地 呼伦贝尔草原的黑土地与呼伦贝尔草原的黑土地与 其下的末次冰期风成砂其下的末次冰期风成砂 呼伦贝尔草原的黑土地呼伦贝尔草原的黑土地 在很多地方已不足在很多地方已不足30cm30cm 厚厚 第28页/共51页 30 影响生态系统的生产力、呼吸和分影响生态系统的生产力、呼吸和分 解过程解过程 温度和生长季长度是制约高纬度和温度和生长季长度是制约高纬度和 高海拔地区植物生产力的主要因素高海拔地区植物生产力的主要因素 。 第29页/共51页 31 工工 第3

16、0页/共51页 32 减缓气候变化减缓气候变化 控制温室气体的排放和颗粒物的形成。其控制温室气体的排放和颗粒物的形成。其 核心是控制化石能的消耗。核心是控制化石能的消耗。 途径：提高化石能的能效；开发其他形式途径：提高化石能的能效；开发其他形式 的能源。的能源。 摆正人在自然界中的位置；摆正人在自然界中的位置； 人类社会必须寻求有效的途径，使其适应人类社会必须寻求有效的途径，使其适应 并管理环境。并管理环境。 第31页/共51页 33 环境污染的本质：人类对生态系统的生物地球环境污染的本质：人类对生态系统的生物地球 化学循环过程的过度干扰化学循环过程的过度干扰 人类向生态系统中投放过多的物质，

17、超过了人类向生态系统中投放过多的物质，超过了 生态系统吸收、利用、分解的能力，导致这生态系统吸收、利用、分解的能力，导致这 些物质在系统中的积累，从而造成了污染些物质在系统中的积累，从而造成了污染。 第32页/共51页 34 空气污染：烟尘与光化学烟雾、酸雨 水体污染：富营养化、有毒物质 海洋污染、江河污染、湖泊污染、地下水污染海洋污染、江河污染、湖泊污染、地下水污染 土壤污染： 垃圾等固体物质污染： 核污染、噪声污染、光污染 第33页/共51页 35 环境污染在全球范围内扩展，形成了 所有生物在其进化历史上从未接经历过的 全新环境。 现存生物能否适应，如何适应，适应 性的改变将产生怎样的后果

18、？不能适应将 对生物多样性产生怎样的影响？这些问题 关系到全球化污染条件下生物的未来命运 ，也直接影响生物圈的安全和人类的可持 续发展，是21世纪生命科学领域和环境科 学领域的优先科学任务。 第34页/共51页 36 农业生态学农业生态学 森林生态学森林生态学 草业生态学草业生态学 景观生态学景观生态学 可持续发展可持续发展 第35页/共51页 37 农业生态学的概念：农业生态学的概念： 农业生态学的基本原理农业生态学的基本原理 生态学原理：生克与互补原理、循环与再生原生态学原理：生克与互补原理、循环与再生原 理、平衡与补偿原理理、平衡与补偿原理 生态经济学原理：生态经济结构合理性原理、生态经

19、济学原理：生态经济结构合理性原理、 农业系统的功能原理、农业系统的综合效益原农业系统的功能原理、农业系统的综合效益原 理理 第36页/共51页 38 农业生态系统的特点农业生态系统的特点 农业生态系统的结构农业生态系统的结构 农业生态系统的等级结构和层次结构农业生态系统的等级结构和层次结构 农业生态系统的基本结构农业生态系统的基本结构 农业生态系统的时空结构农业生态系统的时空结构 农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 农业生态系统的功能农业生态系统的功能 农业生态系统的能量流动农业生态系统的能量流动 农业生态系统的物质循环农业生态系统的物质循环 农业生态系统的信息传递：物理、化学、营养

20、、行农业生态系统的信息传递：物理、化学、营养、行 为为 第37页/共51页 39 生态农业的概念生态农业的概念 生态农业的特点：生态农业的特点： 整体性与可调控性 稳定、高效、持久性 地域性 生态农业的理论依据：生态农业的理论依据： 生物与环境相互作用与协同进化 食物链与食物网理论 能量多级利用与物质循环再生 结构稳定与功能协调 第38页/共51页 40 生态农业的类型：生态农业的类型： 立体复合型、立体复合型、 物质循环型、物质循环型、 生态环境综合治理型、生态环境综合治理型、 病虫害防治型病虫害防治型 生态农业技术生态农业技术 农业环境综合整治、农业资源的保护与增殖农业环境综合整治、农业资

21、源的保护与增殖 技术技术 小流域综合治理技术小流域综合治理技术 立体种养、庭院资源综合利用技术立体种养、庭院资源综合利用技术 再生能源利用、农业副产物再利用技术再生能源利用、农业副产物再利用技术 有害生物综合防治技术有害生物综合防治技术 第39页/共51页 41 森林生态学的概念森林生态学的概念 森林生态系统森林生态系统 森林生态系统的分类森林生态系统的分类 森林生态系统的功能森林生态系统的功能 生产力和生物量生产力和生物量 / 能量转化和物质循环能量转化和物质循环 木材和森林产品木材和森林产品 / 涵养水源涵养水源 / 调节气候调节气候 / 净化净化 空气空气 / 减弱噪声减弱噪声 / 生物

22、多样性保护生物多样性保护 第40页/共51页 42 森林生态系统的生态研究森林生态系统的生态研究 树种研究树种研究 林分研究：生态分析、结构分析林分研究：生态分析、结构分析 森林生态系统的生态应用森林生态系统的生态应用 造林研究：适宜树种、密度配置、树种配置造林研究：适宜树种、密度配置、树种配置 营林研究：抚育间伐、次生林改造、采伐与更新营林研究：抚育间伐、次生林改造、采伐与更新 生态园林生态园林 功能：调节气候、降低噪声、抗灾防火、美化环境功能：调节气候、降低噪声、抗灾防火、美化环境 生态分析：密度、生态位和种间关系、生物多样性生态分析：密度、生态位和种间关系、生物多样性 配置：种类选择、种

23、类配置配置：种类选择、种类配置 第41页/共51页 43 草地分类草地分类 天然草地天然草地 草原草原 草甸草甸 稀树草原稀树草原 半人工草地半人工草地 人工草地人工草地 人工栽培草本植被人工栽培草本植被 草场草场 草坪草坪 第42页/共51页 44 草地的功能草地的功能 经济功能经济功能 生态与社会功能生态与社会功能 草地生态系统草地生态系统 组成和结构组成和结构 系统功能系统功能 生态平衡生态平衡 第43页/共51页 45 草地畜牧业草地畜牧业 牧草：生长模式、化学组成、牧草质量及其变化牧草：生长模式、化学组成、牧草质量及其变化 草地动物：食草动物、肉食动物草地动物：食草动物、肉食动物 载

24、畜量：载畜量： 草地畜产品：乳、肉、毛、皮草地畜产品：乳、肉、毛、皮 草地畜牧业可持续发展草地畜牧业可持续发展 草地退化与荒漠化草地退化与荒漠化 草地退化草地退化 荒漠化荒漠化 防治防治 草地灾害及保护草地灾害及保护 灾害：雪灾、火灾、沙尘暴、鼠害灾害：雪灾、火灾、沙尘暴、鼠害 减灾对策减灾对策 第44页/共51页 46 概念概念 特征特征 研究内容研究内容 景观结构：景观组成、多样性及其空间关系景观结构：景观组成、多样性及其空间关系 景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用 景观动态：景观结构和功能随时间的变化景观动态：景观结构和功能随时间的变化 第45页/共51页 47 基本原理基本原理 景观结构与功能原理景观结构与功能原理 生物多样性原理生物多样性原理 物种流动原理物种