2、物质循环转化与再生规律 ——防止有毒物质进入环境、提高能源的利用效率 3、 物质输入输出的动态平衡规律 ——防止输入不足(如施肥不足)、输入过多(如富营养化、重金属) 4、相互适应与补偿的协同进化规律 ——生物与环境之间的作用与反作用 5、环境资源的有效极限规律 ——生物赖以生存的环境资源在质量、数量、空间和时间等方面都有一定的限度(过度放牧、竭泽而渔、超标排放污染物等) 第二节 生态学在环境保护中的应用 一、利用生态系统的整体观念,全面考察人类活动对环境的影响 ——即人类活动对环境的影响要从时间和空间上全盘考虑,统筹兼顾,不仅要考虑现在,还要考虑将来;不仅要考虑本地区,还有考虑有关的其它地区。(建设项目必须进行环境影响评价) 二、充分利用生态系统的调节能力 ——如大气污染物的高烟囱排放、水体自净、土地处理系统(污水灌溉)等。 三、解决近代城市中的环境问题 1、编制生态规划(环境规划) ——是指在编制国家或地区的发展规划时,不是单纯考虑经济因素,还有考虑地球物理因素、生态因素和社会因素。(各类规划必须进行环境影响评价) 2、进行城市生态系统的研究 ——利用生态学原则和系统论的方法来研究,即把城市作为特殊的人工环境系统来研究。 四、综合利用资源和能源 1、生态工艺(无污染工艺) ——输入的物质和能量获得最大限度的利用,资源和能源的浪费最少,且废弃物完全能被自然界分解、吸收或利用。 2、生态农场 五、在环境保护其他方面的应用 1、阐明污染物质在环境中的迁移转化规律(食物链) 2、环境质量和生物监测和生物评价 (1)利用植物对大气污染进行监测和评价(如菠菜监测二氧化硫等);
(2)利用水生生物监测和评价水体污染。 3、为环境标准的制定提供依据 4、人工生态系统及其在污染防治研究中的应用(如曝气池中指示生物) 第二章 生态学基础 第一节 生态学研究的基本内容 一、生态学的含义及其发展 1、含义 生态学是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学,是生物学的主要分支之一。 如果把生物看成是一个生命系统,环境看成是一个环境系统,又可以说,生态学就是研究生命系统和环境系统之间相互作用的规律和机理的一门学科。 2、生态学的发展 (1)研究对象: (2)与基础科学和应用科学相结合,发展了生态学,扩大了生态学的领域。如:数学生态学、系统生态学、经济生态学等。 植物 动物 生物(包括人) 二、生态系统的概念与功能 1、生态系统 (1)生态系统的概念 种群(Population ):一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。 群落(Community ):在一 定的自然区域中许多不同种的生物的总和 。 生态系统(Ecosystem )任何一个生物群落 与其周围非生物环境的综合体 : (2)生态系统的组成和作用 生态系统的基本组成部分为:生产者、消费者、分解者和转变者、无机营养分。 生态系统组成的结构框图 (3)生态系统的类型 按生态系统的环境性质和形态特征分: (a )陆地生态系统:自然生态系统(森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等)和人工生态系统(农田、城市、工矿区等); (b )淡水生态系统:包括湖泊、河流、水库等; (c )海洋生态系统:包括海岸、河口、浅海、大洋、海底等。 一个简化了的陆地生态系统 一个简化了的池塘生态系统 (4)生态系统的结构 构成生态系统的各组成部分,各种生物的种类、数量和空间配置,在一定时期内均处于相对稳定的状态,使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结构。 (a )形态结构:生物的种类、种群数量、种的空间配置(水平分布、垂直分布)、种的时间变化。 (b )营养结构:生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系。是生态系统能量流动和物质循环的基础。 生产者 (绿色植物) 还原(分解)者 (细菌、真菌) 消费者 (动物) 环境 (土壤、空气、水) 生态系统营养结构模式图 (5)食物链及营养级 (a )食物链和食物网 所谓
食物链,就是一种生物以另一种生物为食,彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系。 在一个生态系统中,食物关系往往很复杂,各种食物链互相交错,形成食物网。能量的流动、物质的迁移和转化都是通过食物链和食物网进行的。 一个简化了的陆地食物网 水
生生物的生态系统及其物质和能量的流动示意图 (b )营养级 营养级:食物链的各个环节。 生产者为第一营养级,依次是第二、第三、第四营养级,一般不超过七级。低位营养级的能量仅有10%(水生系统)被上一个营养级利用。 在数量上,第一营养级就必须大大超过第二营养级,逐渐递减,就造成了生物数目金字塔、生物量金字塔、生产
2、物质循环转化与再生规律 ——防止有毒物质进入环境、提高能源的利用效率 3、 物质输入输出的动态平衡规律 ——防止输入不足(如施肥不足)、输入过多(如富营养化、重金属) 4、相互适应与补偿的协同进化规律 ——生物与环境之间的作用与反作用 5、环境资源的有效极限规律 ——生物赖以生存的环境资源在质量、数量、空间和时间等方面都有一定的限度(过度放牧、竭泽而渔、超标排放污染物等) 第二节 生态学在环境保护中的应用 一、利用生态系统的整体观念,全面考察人类活动对环境的影响 ——即人类活动对环境的影响要从时间和空间上全盘考虑,统筹兼顾,不仅要考虑现在,还要考虑将来;不仅要考虑本地区,还有考虑有关的其它地区。(建设项目必须进行环境影响评价) 二、充分利用生态系统的调节能力 ——如大气污染物的高烟囱排放、水体自净、土地处理系统(污水灌溉)等。 三、解决近代城市中的环境问题 1、编制生态规划(环境规划) ——是指在编制国家或地区的发展规划时,不是单纯考虑经济因素,还有考虑地球物理因素、生态因素和社会因素。(各类规划必须进行环境影响评价) 2、进行城市生态系统的研究 ——利用生态学原则和系统论的方法来研究,即把城市作为特殊的人工环境系统来研究。 四、综合利用资源和能源 1、生态工艺(无污染工艺) ——输入的物质和能量获得最大限度的利用,资源和能源的浪费最少,且废弃物完全能被自然界分解、吸收或利用。 2、生态农场 五、在环境保护其他方面的应用 1、阐明污染物质在环境中的迁移转化规律(食物链) 2、环境质量和生物监测和生物评价 (1)利用植物对大气污染进行监测和评价(如菠菜监测二氧化硫等);
(2)利用水生生物监测和评价水体污染。 3、为环境标准的制定提供依据 4、人工生态系统及其在污染防治研究中的应用(如曝气池中指示生物) 第二章 生态学基础 第一节 生态学研究的基本内容 一、生态学的含义及其发展 1、含义 生态学是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学,是生物学的主要分支之一。 如果把生物看成是一个生命系统,环境看成是一个环境系统,又可以说,生态学就是研究生命系统和环境系统之间相互作用的规律和机理的一门学科。 2、生态学的发展 (1)研究对象: (2)与基础科学和应用科学相结合,发展了生态学,扩大了生态学的领域。如:数学生态学、系统生态学、经济生态学等。 植物 动物 生物(包括人) 二、生态系统的概念与功能 1、生态系统 (1)生态系统的概念 种群(Population ):一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。 群落(Community ):在一 定的自然区域中许多不同种的生物的总和 。 生态系统(Ecosystem )任何一个生物群落 与其周围非生物环境的综合体 : (2)生态系统的组成和作用 生态系统的基本组成部分为:生产者、消费者、分解者和转变者、无机营养分。 生态系统组成的结构框图 (3)生态系统的类型 按生态系统的环境性质和形态特征分: (a )陆地生态系统:自然生态系统(森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等)和人工生态系统(农田、城市、工矿区等); (b )淡水生态系统:包括湖泊、河流、水库等; (c )海洋生态系统:包括海岸、河口、浅海、大洋、海底等。 一个简化了的陆地生态系统 一个简化了的池塘生态系统 (4)生态系统的结构 构成生态系统的各组成部分,各种生物的种类、数量和空间配置,在一定时期内均处于相对稳定的状态,使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结构。 (a )形态结构:生物的种类、种群数量、种的空间配置(水平分布、垂直分布)、种的时间变化。 (b )营养结构:生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系。是生态系统能量流动和物质循环的基础。 生产者 (绿色植物) 还原(分解)者 (细菌、真菌) 消费者 (动物) 环境 (土壤、空气、水) 生态系统营养结构模式图 (5)食物链及营养级 (a )食物链和食物网 所谓
食物链,就是一种生物以另一种生物为食,彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系。 在一个生态系统中,食物关系往往很复杂,各种食物链互相交错,形成食物网。能量的流动、物质的迁移和转化都是通过食物链和食物网进行的。 一个简化了的陆地食物网 水
生生物的生态系统及其物质和能量的流动示意图 (b )营养级 营养级:食物链的各个环节。 生产者为第一营养级,依次是第二、第三、第四营养级,一般不超过七级。低位营养级的能量仅有10%(水生系统)被上一个营养级利用。 在数量上,第一营养级就必须大大超过第二营养级,逐渐递减,就造成了生物数目金字塔、生物量金字塔、生产