环保多媒体2(生态学)

1、第二章 生态学基本知识2-1 概述一 、生态学 1定义：是研究生物与其生存环境之间相互关系及其作用机理的科学 生物：动物200多万种,植物30多万种,10多万种 自然环境 环境 社会环境 2022/7/141 2 种群 种群是在特定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。 3 群落 群落是指在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和为之。2022/7/142 二、 生态系统 1定义：在一定时空里,由生命系统（动物、植物和微生物）和环境系统组成的一个整体。 注意四点： 是客观存在的实体； 由生物成分和非生物成分组成； 各成员间有机地组织在一起，具有统一的整体功能

2、； 一个生态系统的划分有人为因素，可大可小。2022/7/143 图 生态系统示意图 （非生物的物质 .生产者.消费者.分解者）2022/7/144 2组成 2022/7/145 生产者 消费者 土壤营养库 分解者 物质循环 能量流动 2022/7/146说明： 1）消费者之间可以构成食物链,其中各环节称作营养级,一般生产者为第一营养级,一级消费者为第二营养级通常45级,各级间能量利用率约为10%. 一切生物均经光合作用储存能量; 缩短食物链可以提高能量利用率; 食物链长,说明生活富裕: 亚洲：粮食 人 欧洲：粮食 牲畜 人 猪多 肥多 粮食多 是颠倒的食物链.2022/7/147 2)环境中

3、污染物随食物链富集,危害人类. 与人类有关的两条食物链 陆地： 土壤 农作物 畜禽 人 水体中：水体 浮游植物 浮游动物 鱼类 鸟类 人 美国密执安湖中PCB(polychlorinated biphenyl) 海水 鱼类 鸟类 人 ppm： 0.010.000001 0.0110 1100 0.110 美国密执安湖中DDT 水 湖泥 虾 鱼 鸟 ppm：0.000002 0.014 0.041 36 99(5107) 倍数比： 7000 3 73146 1633 北极爱斯基摩人137Cs过量:苔藓 驯鹿 人食用富集 无机汞 有机汞,致使毒性增加.2022/7/148 图 温带草原生态系统的食

4、物链示意图 2022/7/149 3)生物圈是地球上最大的生态系统2022/7/1410 3生态系统的功能 1）能量流动 五大特征： 一切能量来源于太阳能； 太阳光合作用储存能量； 能量通过食物链进行传递： 能量单向流动； 能量流动过程中逐级递减（十分之一定律）。 能量在流动过程中遵循热力学第一定律和热力学第二定律.2022/7/1411 2）物质循环 主要有：C、H、N、O、S、P、Zn、Mn、Cu、Mo、Co、Ca、Mg、K、H2O等. 重点是C、N、O、H2O. 氮的循环： 水的循环： 2022/7/1412氮的循环示意图：2022/7/1413水的循环示意图：2022/7/1414氮的

5、循环： 固氮：生物固氮：豆科植物及其他高等植物根瘤菌 工业固氮：合成氨 岩浆固氮：火山爆发时的岩浆固氮 大气固氮：雷雨闪电时通过电离作用 合计91.8106万吨 利用：进入土壤中NH3NO2-(NO3-) 氨基酸蛋白质动物 食用 动物新陈代谢(排泄) 蛋白质分解 NH3、尿素和尿酸 排出： 进入土壤 动植物尸体土壤微生物分解为CO2、H2O、NH3 一部分经硝化成NO2-(NO3-) 被植物吸收 一部分反硝化游离N2到大气中 总之返回大气中的氮量为： 85.0106 万吨 固氮作用超过反硝化作用,每年多680万吨,出现富营养化现象.2022/7/1415 3）信息联系 物理信息： 化学信息：

6、行为信息： 营养信息：达尔文的营养信息链： 猫多 田鼠 土蜂 三叶草多2022/7/14162-2 生态平衡 一、生态平衡的概念 在一定条件下,生态系统中能量流动和物质循环表现为稳定的状态. 二、特点 动：动态平衡 定：相对稳定（能量、物质、生物种类和数量） 变：外界条件发生变化,可破坏现存的生态平衡. 小：不超过循环规律 大：平衡破坏2022/7/1417 三、生态平衡破坏的原因 自然原因(第一环境问题,天灾)自然异常变化原因 如火山、地震、海啸、台风、水旱、流行病 人为原因(第二环境问题,人祸)由两方面造成： 对自然资源不合理利用,滥砍乱伐,滥捕动物. 排放污染物,如重金属、农药、石油等

7、生物种类成分的改变危害 环境因素的改变 信息系统的破坏2022/7/1418四、改善生态平衡的主要对策 1森林方面的对策 2草原方面的对策 3水域方面的对策 4农田方面的对策2022/7/14192-3 生态学在环境保护中的应用一、环境质量的生物监测与评价二、环境污染的生物净化与治理三、病虫害的生态防治2022/7/1420小青鱼监测水污染这种小鱼之所以能担当起水质监督员的“重任”，是因为它敏感的体质能够比较精细地反映出水质的细微变化。生物监测的神奇由此可见一斑。如今，生物监测在水、大气、土壤的环境质量监测上都可有所作为。我国在上世纪70年代初就开展利用植物监测大气污染的研究工作，测定木本植物

8、叶片中的硫、氯、氟化物和铅、镉等含量以了解大气污染状况，筛选指示植物，建立植物受害“症状学”，在利用多种植物含污量和生长量综合评价大气环境质量等方面，都取得进展。地衣、苔藓对大气中不同浓度的二氧化硫、氟化氢等反应很敏感。根据地衣、苔藓植物的多度（对物种个体数目多少的一种估测指标，多用于群落野外调查）、盖度（植物基部的覆盖面积）以及种类数量的变化，绘制污染分级图，能清楚地显示出大气污染的程度和范围，还可以在一定程度上反映污染历史。在土壤污染监测方面，大到蝼蛄，小到土壤线虫，都可对土壤环境状况作出相应的反应。苔藓监测土壤污染2022/7/1421由于深海动物的食物多是来自于海洋表面各种有机残骸，而

9、实际到达海底的各种有机物的量因时而异。研究人员指出，深海动物的食物供应受到多种形式气候变化的影响，如风涌水(wind-driven upwelling)，表层海水和深层海水混合等。这些原因导致从表层海水沉降至海底的有机质的量每年都有差异。如一种重要的深海鱼鳕鱼(grenadier)，在1989年至2004年间，其数量翻了一番。研究人员推测，这种变化可能与气候变化和商业化捕捞都有关系。Ni?o事件。再如一种常见的物种海参(sea cucumber)，研究人员发现，该物种在其中一个研究站点自1998年起就在该区域销声匿迹，而该地区在1997-98年发生了厄尔尼诺现象 PNAS Report2022

10、/7/1422（一）指示植物及其受害症状对大气污染反应灵敏，用以指示和反映大气污染状况的植物，称为大气污染的指示植物。 空气污染物一般通过叶面上的气孔或孔隙进入植物体内，侵袭细胞组织，并发生一系列生化反应，从而使植物组织遭受破坏，呈现受害症状。这些症状虽然随污染物的种类、浓度以及受害植物的品种、曝露时间不同而有差异，但具有某些共同特点，如叶绿素被破坏、细胞组织脱水，进而发生叶面失去光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白色）的斑点，叶片脱落，甚至全株枯死等异常现象。2022/7/14232022/7/14242022/7/14252022/7/14262022/7/14272022/7/14282

11、022/7/14292-4 生物多样性减少与保护 一、生物多样性（biodiversity）概念及其含义 概念：就是地球上所有的动物、植物和微生物及其所构成的 综合体。 生态系统多样性 含义 物种多样性 遗传基因的多样性 二、生物多样性是人类生存的基础 直接利用价值 间接利用价值 潜在利用价值 2022/7/1430生物多样性公约指出，生物多样性“是指所有来源的形形色色的生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种，同时，随着生态环境条件的变化，也会使一些物种消失。所以说，生物多样

12、性是在不断变化的。 近百年来，由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发，加之环境污染等原因，地球上的各种生物及其生态系统受到了极大的冲击，生物多样性也受到了很大的损害。有关学者估计，世界上每年至少有5万种生物物种灭绝，平均每天灭绝的物种达140个，估计到21世纪初，全世界野生生物的损失可达其总数的15%30%.在中国，由于人口增长和经济发展的压力，对生物资源的不合理利用和破坏，生物多样性所遭受的损失也非常严重，大约已有200个物种已经灭绝；估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态，这些约占中国高等植物总数的20%；大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态，约占中国脊椎动物总数的7.7%左右

13、。因此，保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件，同样是摆在我们面前的重要任务。生物多样性减少2022/7/143150年后将有超过30的物种灭绝潘基文援引科学证据指出，由于人类活动的强烈干扰，生物物种的消失速度比自然灭绝速度快了1000倍。但直至今日，仍有许多人意识不到生物多样性对于人类的生存以及控制气候变化、水资源供应和粮食安全的重要意义。他强调，保护环境是既能造福人类又能带来收益的有效投资。“我们不应将保护环境看作是一种成本，它是一种投资，而且和各国政府为巩固本国经济增长和创造人类福祉所做的其他投资紧密相关，维持和恢复自然基础设施每年能够带来数万亿美元的收益。” 潘基文呼吁各国

14、尽快行动以遏制生物多样性减少的趋势2022/7/1432西双版纳的热带雨林何以频频被毁？现状 热带雨林越来越少影响 雨林减少引起气候变化原因 执法机关陷入两难境地对策 尽快建立生态补偿机制西双版纳2022/7/1433美国国家地理评出2006年十大动物故事2048年人类将无海鲜可吃巴布亚新几内亚一海洋保护区内的美丽景象一项研究称，除非人类从现在开始更好的管理和保护海洋，不然，到2048年人们将失去绝大部分海洋鱼类和贝类。研究显示，海洋生物多样性的丢失正在加速，29%的人类食用的海洋生物已经濒临崩溃，照此下去，到2048年，海产品将急剧减少，甚至绝迹。2022/7/1434国王登基60周年，泰国

15、渔民承诺停止捕捞巨型鲶鱼在湄公河里曾生活着很多这种巨型鲶鱼，但在上个世纪由于大量的捕捞致使其数量急剧下降90%到95%，如今大约只剩百来头巨型鲶鱼。2003年，巨型鲶鱼已被世界自然保护联盟列为濒危珍稀物种。2022/7/1435非洲乍得野生动物保护区上百大象被屠杀一个由生物学家带领的考察小组在非洲一处野生动物保护区边界发现了令人触目惊心的象群屠杀点。经过勘查，探险队发现狩猎者从5月就开始在那里屠杀大象，有些还是在几天前被杀的。甚至当探险队试图降落在屠杀点时，狩猎者还向他们的飞机开枪试图赶走他们。2022/7/1436国际野生动物保护协会发布最新濒危动物名录国际野生动物保护协会发布最珍贵的稀有动

16、物报告，列出了12种濒危动物，其中包括哺乳动物、两栖动物、爬行动物和鸟类。报告称，“灭绝是悲剧，在能够预防的情况下灭绝，是更大的悲剧”。 这种岛屿灰狐是美国最小的狐狸，只能在加利福尼亚的海峡群岛上找到，如今只剩下不到一千只。2022/7/1437白头叶猴：祖籍越南下龙湾的吉婆岛。这个物种的数量在过去40年里已经减少了98%。为满足中药的需求，猎人们杀死叶猴；栖息地的破坏也造成了叶猴的死亡。幸存的59只叶猴分裂成几个独立的群体，近亲繁殖非常严重。小头鼠海豚。小头鼠海豚是最小的鲸目动物，也是最濒危的动物之一。在墨西哥的加利福尼亚北部湾，这种身长1.5米的小头鼠海豚经常被困在渔网中溺死。2022/7

17、/1438犁头龟。马达加斯加西北部的犁头龟仅剩约400头，可能在30年内灭绝。2009年政治动乱控制了这个国家，从此以后，进行国际宠物贸易的走私贩在那里畅行无阻。亨氏牛羚：图为肯尼亚察沃国家公园拍到的亨氏牛羚（猎人称之为大羚羊）。它是非洲最濒危羚羊之一，只能在肯尼亚和索马里边境附近的一个小区域看到它的踪影。这种动物仅剩约600头，盗猎和干旱带来了严重的后果。2022/7/14392-4 生物多样性减少与保护 三、生物多样性丧失的危害 生态环境退化加剧，物种面临威胁 外来入侵物种危害严重 生物安全管理亟待加强 四、生物多样性的保护 加强法制建设，积极开展宣传教育工作； 摸清现状； 建立野生动植物

18、保护基地； 建立自然保护区就地保护； 离体保护：种质库、基因库等。2022/7/1440江苏大丰麋鹿国家级自然保护区位于江苏省沿海中部的大丰市境内，由原国家林业部与江苏省人民政府于1986年联合创建。1997年经国务院批准，升格为“国家级自然保护区”，总面积78000公顷，其中核心区2668公顷。 大丰市副市长范大玉说，建区20年来，保护区在科研保护工作及生态环境建设工作均取得了卓越的成就。 他介绍说，世界珍稀物种麋鹿由当年引进时的39头发展成现在的1000多头，种群数量增长了20多倍，占全球同类物种的32%左右，在世界同类物种保护事业中占据重要地位。现已成为世界上最大的麋鹿自然保护区，拥有世

19、界上最大的麋鹿种群，建立了世界上最大的麋鹿基因库。麋鹿在大丰的发展速度比世界平均水平高出约19个百分点，目前已成为世界拯救濒危物种的一个成功的范例。 江苏大丰成“中国麋鹿之乡” 拯救濒危物种范例2022/7/14412022/7/1442环保组织干扰见效日捕鲸目标未完成3月3日，在南极海域，反捕鲸人士在“海洋守护者协会”麾下的船只“史蒂夫欧文”号上向日本捕鲸船“勇新丸”号投掷“酸弹”。当日，反捕鲸人士将20多个装有丁酸的瓶子扔到日本捕鲸船“日新丸”号上，造成日方人员眼部灼伤。2022/7/1443国家禁令挡不住虎骨酒热销(图)早在1993年，国务院就颁布了禁止虎骨的一切贸易活动的文件。今年9月

20、1日，中华人民共和国濒危野生动植物进出口条例即将实施，但本报记者日前在广西平南县调查时发现，虎骨酒依然在生产、畅销。2022/7/1444中华鲟是地球上最古老的脊椎动物，是鱼类的共同祖先古棘鱼的后裔，距今有一亿四千万年的历史。和恐龙生活在同一时期。中华鲟在分类上占有极其重要地位，是研究鱼类演化的重要参照物，在研究生物进化、地质、地貌、海侵、海退等地球变迁等方面均具有重要的科学价值和难以估量的生态、社会、经济价值。但由于种种原因，这一珍稀动物已濒于灭绝。保护和拯救这一珍稀濒危的“活化石”对发展和合理开发利用野生动物资源、维护生态平衡，都有深远意义。从它身上可以看到生物进化的某些痕迹，所以被称为水生物中的活化石。中华鲟的保护现状及其保护意义2022/7/1445 2006年完成营造林面积457万公顷，其中人工造林完成252万公顷。林业重点工程完成营造林面积297万公顷，占全年营造林面积的65%。全民义务植树18.9亿株。截至2006年底，全国共命名国家级生态示范区233个，自然保护区达到2395个，其中国家级自然保护区26