环境生态学绪论课件

环境生态学

4/18/20231《生态学》教学内容第一章绪论第二章生物与环境第三章种群生态学第四章群落生态学第五章生态系统生态学第六章

生态系统服务与主要生态系统功能第七章受损环境生态防治第八章

生态系统退化与恢复

第九章

生态评价与生态管理第十章

生态监测4/18/20232第一章绪论什么是生态学（Ecology）？生态学的研究对象及分支学科什么是环境生态学？生态学的发展简史环境生态学前沿4/18/20233环境生态学导论4/18/20235一、自然环境

（一）自然环境分类大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈1、大气圈

约一千多公里厚对流层——直接构成生物气体环境，约16km

含有生命所必需的物质，如CO2、O2等

O3层对整个地球上的生物有保护作用2、水圈

地球上所有水体的总和，包括地表水、地下水、气态水和固态水。约为地球总面积的71%，特点是淡水资源不足，分布不均匀。水是生物所需营养物质的载体4/18/202363、岩石圈

地球表层30～40km厚的地壳岩石圈中贮藏着丰富的化学物质，是植物生长所需要的矿质营养的宝库矿质营养溶解底下水到达土壤，再经植物的根部吸收到植物体内4、土壤圈覆盖在陆地表面及水层下的一层很薄的土壤圈层植物、动物和微生物生存的重要基础（营养吸收、固定）

5、生物圈

地球上有生命的圈层生物最密集的地方是陆地表面和水表面下各约100m的范围4/18/20237二、人工环境可分为广义的人工环境（有人为因素在内的自然环境）和狭义的人工环境（在人工控制下的环境）。4/18/20239

第二节环境问题一、温室效应大气中的CO2气体和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收作用，使地球温度保持在15℃左右，这属“自然温室”效应。人类的活动引起空气中某些成分的变化，打破原有的平衡状态如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧等气体对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，对于从地面射出的长波辐射强烈吸收，使地表辐射的热量留在了大气层内，提高了地表的温度，称为“温室效应”。4/18/202310二、臭氧层破坏

在大气污染以前，臭氧水平分布状况变化很小。近几十年来，由于环境污染，臭氧层的动态平衡遭到破坏，同温层中臭氧浓度呈减少趋势，地球上空出现臭氧空洞，且臭氧空洞还在逐年扩大三、生物多样性锐减生物多样性包括：⑴生态系统多样性 ⑵物种多样性 ⑶遗传多样性生态系统多样性最重要，它是物种和遗传多样性的保证

4/18/202311五、土地退化和沙漠化土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化和沼泽化等。目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面积为29.9亿ha，占陆地总面积的23%。中国的地力衰退地很严重，有2／3的耕地属于中低产水平。4/18/202313六、淡水资源短缺和水质污染

我国水资源总量为2.8亿m3,居世界第六位,人均占有量2340m3,排世界第109位,仅为世界人均占有量的1/4,被列为世界13个贫水国家之一。水利用率低下，以农业为例，生产一吨粮食耗水1330m3，高出发达国家300-400m3。2005年1月份监测显示，长江、黄河、淮河等七大江河水系劣Ⅴ类水质占28.4%。水污染已出现由支流向主干延伸、由城市向农村蔓延、由地表水向地下水渗透、由陆地向海域发展的趋势。七大水系主要污染指标是高锰酸盐指数、氨氮和石油类。按污染程度由轻到重的次序是：珠江、长江、松花江、淮河、黄河、辽河和海河。4/18/202314七、大气污染和酸沉降目前，空气污染和酸沉降危害难以控制。一是大气污染愈演愈烈。据统计，全球二氧化硫的排放量1.5亿吨，其中发达国家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氢化合物的排放量有所增加。二是酸沉降加剧。废气、烟尘和粉尘污染了清洁的大气，形成酸沉降。酸沉降主要有两种方式：湿沉降（酸雨、酸雪、酸雾等）和干沉降（气溶胶、悬浮微粒）。目前，世界上已出现三大酸沉降区，即北美、欧洲和我国西南部，并常出现超过了植物耐受极限(pH3.0～3.2)的酸沉降。4/18/202315十、正确认识环境问题环境是人类生存所依赖的资源库环境问题是社会发展进步的产物环境问题是相互联系和相互制约的（从循环角度去考虑）人类是解决环境问题的决定因素4/18/202317生态学（Ecology）定义生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。“Ecology”来自希腊文“Oikos”(住所,栖息地)和“Logos”(学问，研究)，亦即生态学在创建之初就表达为研究生物有机体与其栖息场所之间相互关系的科学。上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔（Haeckel,1866）首次提出的。这是生态学至今最为全面的定义。但是首先使用“Ecology”一词学者是亨利.索瑞（HenryThoreau,1858)。第三节环境生态学产生和发展趋势4/18/202318生态学（Ecology）定义科学的自然史-英国生态学家-埃尔顿(CharlesElton,1927)生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学—前苏联-克什卡洛夫（Кашкаров，1945）生态学是研究有机体的分布和多度的科学—澳大利亚-安德列沃斯（Andrewartha,1954）生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学-加拿大克雷伯斯（Krebs,1972,1978,1985）生态学是研究生态系统的结构与功能的科学—美国-奥德姆（Odum,E.,1959,1971）（生态学基础—FundamentalsofEcology,1971）生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏）4/18/202319

生态学的层次

分细组器个种群生生

子胞织官体群落态物

系

圈

统4/18/202321生态学的分支

按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生态学。生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、荒漠等；边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环境生态学；应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。4/18/202322景观及生物圈水平的生态学景观(Landscape)和景观生态学(Landscapeecology)景观:由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneousarea),这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches),这些斑块称景观要素(landscapeelements)。景观生态学:研究景观结构及其过程(landscapestructureandprocesses)的科学。生物圈(biosphere)和全球生态学(Globalecology)生物圈:地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈（lithosphere）的上层、全部水圈（hydrosphere）和大气圈（atmosphere）的下层。全球生态学:研究生命系统和行星系统相互关系的科学。4/18/202323生态学的萌芽时期以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。4/18/202325生态学的建立时期欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。1866年Heackel提出Ecology一词，并首次明确生态学的定义。4/18/202326环境生态学的目的任务环境生态学的目的是指导人与生物圈（既自然、资源与环境）的协调与发展。

4/18/202329环境生态学主要研究领域1、人为干扰下生态系统内在变化机理和规律自然生态系统受到人为的外界干扰后，将会产生一系列的反应和变化。在这一过程中，有哪些内在规律；干扰效应在系统内不同组分间是如何相互作用的；出现了哪些生态效应以及如何影响到人类，包括各种污染物在各类生态系统中的行为变化规律和危害方式。2、生态系统受损程度的判断物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基本的手段，科学的评价应该是三者的结合，而生态学判断所需的大量信息就是来自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干扰下的种群动态和群落演替过程。4/18/2023303、各类生态系统功能和保护措施的研究各类生态系统在生物圈中执行着不同的功能，被破坏后产生的生态效应亦不同。环境生态学要研究各类生态系统受损后的危害效应及方式，各类生态系统的保护对策。包括生物资源的保护和科学管理，受损生态系统的恢复和重建的措施。4、解决环境问题的生态对策依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之以其他方法来改善和恢复恶化的环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各种废物的处理和资源化的技术等。4/18/202331环境生态学发展趋势：从静态的结构研究到动态的功能