【复习资料】02471环境生态学复习资料

环境生态学02471复习资料绪论生态圈中，有生命的部分共同构成生命系统，地球上有生命存在的空间称为生物圈（biosphere），其范围在地表以上达23km的高空，地表以下可延伸到12km的深海。生物圈一词是奥地利地质学家ESuess于1875年提出的。生态圈中的生命支持系统，是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件，主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。大气圈是指围绕在地球周围的气体层，它是人类最直接的生命支持系统。生态圈的物质是封闭循环的。生态圈是具有自我调节和控制能力的自持系统。生态圈具有优化演进方向的能力。经历了几百万年的原始社会，通常被称为原始文明或渔猎文明。对于环境问题而言，科学技术是“双刃剑”，人们总是用聪明和勤奋克服它的不完善性和局限性，使之既成为人类发展经济的重要手段，又能有效地服务于环境问题的解决。现在，许多绿色产业和高新技术的兴起，就是科学技术推进社会健康发展的标志。环境生态学是生态学的新分支，是伴随着环境问题的出现而产生和发展的综合性学科。维护生物圈的正常功能，改善人类生存环境，是环境生态学研究的根本目的。环境生态学的学科任务包括：人为干扰方式及强度的识别；退化生态系统的特征判定；探索人为干扰下的生态演替规律；受损生态系统修复和重建技术研究；生态系统服务功能评价；生态系统管理；生态规划；生态预测。环境生态学是生态学学科体系的组成部分，是依据生态学理论和方法研究环境问题而产生的新兴分支学科。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，它是研究人类周围大气、土地、水、能源、矿物资源、生物和辐射等各种环境因素及其与人类的关系。从狭义上讲，它是研究由人类活动所引起的环境质量的变化以及保护和改进环境质量的科学。生物与环境物种是客观存在的。物种是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。有些生物个体之间性状很相似，而有些生物之间的性状迥异，为了便于识别，分类学家常把自然界中形态相似的生物个体归为一种。种的性状可分两类：基因型与表型。生物间的协同进化，主要是由于生物个体的进化过程是在其环境的选择压力下进行的。两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化过程即为协同进化（coevolution）。了解昆虫与植物间的协同进化以及互惠共生生物种间的协同进化。生物多样性就是“生物类群层次结构和功能的多样性”。生物多样性一般包括四个层次，即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。遗传多样性又称为基因多样性，指种内不同种群之间或同一种群内不同个体的遗传变异总和。遗传多样性主要包括分子、细胞和个体三个方面的遗传变异的多样性。物种多样性是指物种水平的生物多样性。生态系统多样性是指生境的多样性、生物群落的多样性和生态系统的多样性。景观多样性是指不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性和变异性。影响生物多样性的因素有物种生物量、物种属性、物种库、输入环境的总能量、纬度栖息地异质性和生产力、生物地化循环和系统稳定性。Gaia假说，即地球自我调节学说，对于理解生态系统的形成、发展和稳定性有着重要的理论和实践意义。Lovelock的理论被称为Gaia假说，其观点认为：地球是由生物、海洋、大气和土壤组成的一个复合系统，生物圈不仅改变了地球环境，而且也直接控制着这个复合系统，以维持地球的活动或使之更有活力。Gaia假说还认为，这个复合系统是自我调节的，生物区系不仅产生了具有一定成分、酸碱度、氧化还原作用的大气以及与其他星球极不相同的温度，而且还保持着生物自我调节生理特征稳定性的一些条件。Gaia假说的主要论点：地球上所有生物都起着调控作用；地球生态系统具有稳定性；地球本身是进化系统；地球系统是有机整体；地球生理学是地球进化的方式。Gaia假说的主要观点和贡献是：Gaia假说强调，生命是全球尺度的现象；Gaia假说认为，不能将物种的进化与它们的环境分离开来，这两个过程紧紧地耦合成一个不可分割的过程；对于地球物理学而言，如何将Gaia假说的有关观点付诸于实际研究，该假说为其提供了用数学观点考察地球的新思路。环境是一个相对的概念，它是指某一特定生物个体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物或生物群体生存的一切要素的总和。在环境科学中，一般以人类为主体。在现代生态学中，环境既包括自然环境，也包括半自然环境以及社会环境。通常人们所说的环境是指地球环境，包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈，也有人称为地理环境。按环境的主体分，一是人类环境；二是生物环境。按环境的性质分，分为自然环境、半自然环境和社会环境。按环境的范围大小，分为宇宙环境（星际环境）、地球环境、区域环境、微环境和内环境。环境因子指生物有机体以外的所有环境要素，是构成环境的基本成分。环境因子可分为气候类、土壤类好生物类三大类以及土壤、水分、温度、光照、大气、火和生物因子七个并列要素。光强的生态作用与生物的适应包括光强对生物生长发育和形态建成的作用、光照强度与水生植物、植物对光照强度的适应类型。在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但是到达一定强度后，光合效率不会再增加，倘若继续增加光强，光合效率不仅不会提高，反而下降，此点称为光饱和点。根据对日照长度的反应，可把植物分为长日照植物和短日照植物。日照长短和变化是许多动物进行迁移、生殖、换毛等生命活动最可靠的信号系统。“三基点”包括最低温度、最适温度和最高温度。酸雨属于大气污染。能在含盐量很高的盐土或碱土里生长的植物，都具有一系列适应盐、碱环境的形态和生理特性，这类植物被称为盐土植物和碱土植物。了解一些聚盐性植物、泌盐性植物和透盐性植物的具体名称。生态因子是指对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。环境因子作用的一般特征：环境因子的综合作用；主导因子及特点；直接作用和间接作用；环境因子作用的阶段性；环境因子的不可替代性和补偿作用。植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分，Liebig最小因子定律。生物圈中的生命系统生物个体都有从出生到死亡的全部过程的生活史。种群是指在一定空间中生活、相互影响、彼此能交配繁殖的同种个体的集合。种群的特征：种群密度、初级种群参数、次级种群参数。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。生命表是研究种群动态的一种有用的工具。它实质上是系统描述同期出生的一生物种群在各发育阶段存活过程的一览表。某种外来生物进入新分布区成功定居，并得到迅速扩展蔓延的现象，称为生态入侵（ecologicalinvasion）。内分泌调节是种群增长会因生理反馈而得到抑制或停止，从而降低社群压力的一种调节方式。集群是种群的一种适应性特征。生物产生集群的原因主要包括：对栖息地的食物、光照、温度、水等环境因子的共同需要；对昼夜天气或季节气候的共同反应；繁殖的结果；被动运送的结果；由于个体之间社会吸引力相互吸引的结果。生物集群的主要作用：提高捕食效率；可以共同防御敌害；有利于改变小生境；有利于某些动物种类提高学习效率；能够促进繁殖。集群效应只有在足够数量的个体参与聚群时才能产生。对于一些集群生活的动物种类，如果数量太少，低于集群的临界下限，则该动物种群就不能正常生活，甚至不能生存，这就是所谓的最小种群原则。高斯假说认为，两个物种的生活习性越相似，种间的竞争就越激烈。种群在时空上的位置及其与相关种群间的功能关系称为生态位。寄生现象虽然是一种偏离性的种间关系，但寄生物和寄主间常常也存在着协同进化关系。寄生是指一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化物质中获取营养而生存的现象。遗传漂变，也称随机遗传漂变，是指对于所有有限大小的种群来说，由于小样本抽样的基因数量有限，而导致种群的等位因素频率在世代间发生变化的现象。从一个世代的合子形成到下一个世代合子形成所经历的时段中，个体所经历的生长、发育、繁殖等过程称为生活史。生物群落是种群间有机联系的集合体。在多数情况下，不同群落之间都存在过渡带，被称为群落交错区，并导致明显的边缘效应。Drude的七级制，多度是表示一个种群在群落中个体数目的多少或丰富程度的指标，多用于群落内草本植物的调查。在群落边缘的生物个体因得到更多的光照等资源而生长特别旺盛，或因生境异质性的提高而使物种数量增加的现象被称为边缘效应。生态系统生态学根据生物在生态系统中发挥的作用和地位，可将其划分为生产者、消费者和分解者三大功能类群。对群落结构和功能有重要影响的物种称为关键种。食物链是指由生产者和各级消费者组成的能量运转序列。生态系统中的物质循环，在自然状态下，一般处于稳定的平衡状态。氮循环过程非常复杂，很多环节都有微生物参与，循环性能极为完善。固氮作用的三种途径。生态系统中的信息，大致可以分为物理、化学、行为和营养等四大类信息。沿纬度方向有规律地更替的植被分布，称为植被分布的纬向替代性。生态系统服务生态系统服务，又称生态系统公益，是指生态系统为人类社会的生产、消费、流通、还原和调控活动提供的有形或无形的自然产品、环境资源和生态损益的能力。植物的光合作用和有机废物的生物降解，是生态系统最基本的两大服务功能。生态足迹是指对能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间的占用。生物多样性是维持生态系统稳定性的基本条件。遗产价值是指当代人为将某种资源保留给子孙后代而自愿支付的费用。存在价值亦被称为内在价值，是指人们为确保某种资源继续存在（包括其知识存在）而自愿支付的费用。景观生态学理论与人类对生态系统的利用景观生态学是研究某一景观中生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的科学。破碎化是指一个生境或覆盖类型破碎为更小的、不相连的小块。异质性：包含不同景观要素的性质或状态。复合种群是由空间上彼此隔离，而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群斑块