环境保护概论新第二章生态学基础知识.ppt

第二章生态学基础 第一节概述随着粮食 人口 能源和环境等一系列世界性问题的出现 推动了生态学的发展 使生态学超越了自然科学的范畴 生态学的基本原则不仅被看做是环境科学重要的理论基础 也被看成是社会经济持续发展的理论基础 生态学肩负着解决一系列世界性问题的历史使命 生态学定义 研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学 马世骏 生态学不是孤立地研究生物 也不是孤立地研究环境 而是研究生物与其生存环境之间的相互关系 生物 包括植物 动物和微生物 环境 指各种生物特定的生存环境 包括非生物环境和生物环境 非生物环境 由光 热 空气 水分和各种无机元素组成 生物环境 由主体生物以外的其他一切生物组成 在同一环境范围内 不同的生物具有不同的环境 二 生态学的发展20世纪50年代以前 生态学局限于研究生物与环境之间的相互关系 隶属于生物学的一个分支学科 20世纪50年代后半期以来 由于工业发展 人口膨胀 导致粮食短缺 环境污染 资源紧张等一系列世界性问题的出现 迫使人们不得不以极大的关注去寻求协调人与自然的关系 探求全球持续发展的途径 人们期望生态学能做出自己的贡献 这种社会需求推动了生态学的发展 生态学将以生态系统为中心 以生态工程为手段 为协调人与自然的复杂关系 探求全球走可持续发展道路的战略 做出重要贡献 第二节生态系统的基本概念及类型 由于生态系统的研究内容与人类的关系十分密切 对人类的活动具有直接的指导意义 60年代以后逐渐成为生态学研究的中心 一 概述生态系统 其定义可概括为 在自然界的一定空间内生物和环境之间相互作用 相互演变 达到相对平衡 相对稳定的统一整体 是具有一定结构和功能的单位 也即是说生态系统是自然界的基本单位 这个基本单位是由生物与其周围的环境组成的 也就是是生命系统与环境系统在特定空间的组合 对自然生态系统而言生命系统就是生物群落 对社会生态系统 城市生态系统 工业生态系统而言 生命系统就是人类 二 生态系统的组成 三 生态系统的各种组成在生态系统中的作用生产者 将无机物合成有机物的同时 把太阳能转化为化学能 贮存在生成的有机物中 是其他生物的食物和能量的供应者 消费者 实现物质的再生产和物质与能量的传递 一级消费者是第二营养级 分解者 把生产者和消费者的残体分解为简单的物质 再供给生产者 非生物成分 为各种生物提供生存环境和营养元素 四 生态系统的结构1 生态系统的形态结构 生态系统的生物种类 种群数量 种的空间配置 水平分布 垂直分布 种的时间变化 发育 季相 等构成了生态系统的形态结构 如 在森林生态系统中 有各种乔木 灌木和草本植物 有各种动物和复杂的微生物种群 它们各自的数量 空间的分布和种的时间的变化就构成了森林生态系统特有的形态结构 2 构成生态系统的条件 系统是指彼此间相互作用 相互依赖的事物有规律地联合的集合体 是一个有序的整体 一般说来 构成系统至少要有三个条件 1 系统由许多成分组成 2 各成分间不是孤立的 而是相互联系 相互作用的 3 系统具有独立的 特定的功能 动物园中有许多动物 它们能否构成一个系统 4 生态系统的特征 1 生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位 2 生态系统内部具有自我调节能力 且结构越复杂 物种数目越多 自我调节能力就越强 3 生态系统营养级的数目通常不会超过5 6个 4 生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相连不可分割的整体 5 能量流动 物质循环和信息传递是生态系统的三大功能 也就是说有对外开放的特征 如森林与河流之间营养的流通 森林植物得到来自太阳的能量 6 生态系统是一个动态系统 要经历一系列发育阶段 随着时间的推移 生态系统总是从比较简单的结构向复杂结构状态发展 最后达到相对稳定的阶段 生态系统中物种的类型 分布 空间配置 生态系统中种的时间变化 发育 季相 3 营养结构生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系 构成了生态系统的营养结构 它是生态系统中能量流动和物质循环的基础 五 生态系统的类型人们从不同角度 把生态系统分成若干个类型 按环境中的水体状况 分为水生生态系统和陆生生态系统两大类群 按人干预的程度 可以分为自然生态系统 半自然生态系统和人工生态系统 生态系统的大小 也可人为划定 小到一滴水 大到生物圈 都可以称之为是一个生态系统 第三节生态系统的功能 生态系统的功能 生态系统的功能主要表现在生态系统具有一定的能量流动 物质循环和信息联系 食物链 网 和营养级是实现这些功能的保证 生态系统中的能量流动林德曼最初研究的结果是10 被后人称之为十分之一法则 十分之一法则说明 每通过一个营养级 其有效能量大约为前一营养级的十分之一 也就是说低位营养级的能量仅有10 左右能被上一营养级利用 不同的生物可能属于同一营养级 同一生物也可能属于不同的营养级 那就是说食物链越长 消耗于营养级的能量就越多 从这个意义上说 人如果直接以植物为食品 就比以吃动物为食品 可以供养多十倍的人口 据世界粮农组织统计 富国人均直接消费的谷物低于穷国 但以肉 乳 蛋为食品的粮食间接消耗高于穷国的数倍 一 食物链 网 及营养级 一 食物链 网 捕食性食物链 以生产者为基础 如植物 食草动物 食肉动物 腐生食性食物链 以动植物遗体为基础 由微生物或某些动物 对其进行矿化 如植物遗体 蚯蚓 线虫 节肢动物 在这食物链中分解者起主要作用 所以也称为分解链 寄生性生物链 以活的动植物有机体为基础 再寄生以寄生物 前者为后者的寄主 如牧草 黄鼠 跳蚤 鼠疫病菌 一 食物链 网 及营养级 在各种生态系统中 几乎各种生物链都同时存在 各种食物链相互配合 保证了能量流动在生态系统中畅通 食物链在各个生态系统中并不是固定不变的 如动物的发育阶段不同 其食物的种类是不同的 在不同的季节中 植物的种类也是不同的 在生态系统中 各种食物链的关系也是相当复杂的 一样食物不一定只被一种动物所食 也可以是一种动物同时吃多种食物 也就是说各种食物链是交织在一起的 彼此之间形成一种网的形式 即形成了所谓的食物网 食物链中的各个环节叫营养级 生产者为第一营养级 一级消费者为第二营养级 依次为第三营养级和第四营养级 低位营养级是高位营养级的营养和能量供应者 但低级营养级的能量仅有1 10左右能量为上一营养级所能利用 为了能保证生态系统中能量的流通 自然界就形成了生物数量金字塔 生物量金字塔和生产力金字塔 在寄生性食物链上 生物数量往往呈倒金字塔 二 营养级 二 生态系统中的能量流动 生物的各种生命活动者需要能量 能量在流动过程中也会由一种形式转变为另一种形式 在转变过程中既不会消失 也不会增加 在生态系统中 全部的能量最初是来自于太阳 太阳能被生物所利用 是通过绿色植物的光合作用来实现的 绿色植物在合成有机物时 将太阳光能转变为可贮藏于植物体中的化学能 绿色植物体内所贮藏的化学能 通过食物链的形式 依次传给草食动物和肉食动物 动物的残体被分解者分解时 又把能量传给了分解者 此外 生产者 消费者和分解者的呼吸作用都会消耗一部分能量 消耗的能量被释放中环境中去 这就是能量在生态系统中的流动 三 生态系统中的物质循环 在生态系统的各个组成部分之间 也不断地进行着物质循环 构成生物体的各种元素 也是自然界中的主要元素 它们在生态系统中也构成各种循环 各种元素在环境中都存在一个或多个贮藏库 元素在贮藏库中的量大大超过结合于生物体中的量 从贮藏库中向外释放的速度往往很慢 若将某元素与其流通率之比 称为周转时间 表示其在该库中更新一次所需要量的时间 如水在大气库中周转一次所需要的时间 大约为十天 氮在大气库中周围一次的时间约为一百年等 三 生态系统中的物质循环在生态系统的物质循环可在三个水平上进行 第一级水平是在个体水平上进行的 即生物个体通过新陈代谢 与环境进行物质交换 第二级水平是在生态系统中进行的 在生产者 消费者 分解者及环境之间进行的物质循环 这种循环也称为营养循环或生物循环 第三级水平是在生物圈中进行的 即在生物圈范围内的各个层圈中进行的物质循环 这种循环又称为生物地球化学循环 地球化学循环又可分为三种类型 即水循环 气态循环 沉积型循环 1 水循环 一切有机体的主要成分都是由水组成部分的 水是生态系统中能量流动和物质循环的介质 在整个生命活动过程中处于无限循环之中 水循环的动力是太阳辐射 水循环主要是在地表水的蒸发与大气降水之间进行的 水的循环有两种 水的自然循环和水的社会循环 水的自然循环 主要是在地表水的蒸发与大气降水之间进行的 水自然循环的动力是太阳辐射 水的社会循环 指人类为了满足生活和生产的需求 不断取用天然水体中的水 经过使用 一部分天然水被消耗 但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放 重新进入天然水体 2 碳循环 碳是构成生物体的主要元素之一 在无机环境中 以二氧化碳和碳酸盐的形式存在 在地球表层 碳主要以碳酸盐的形式存在 碳的贮量约为2 7 1016亿T 大气中的碳以二氧化碳的形式存在 其中碳的贮量约为7 1011亿T 绿色植物在碳循环中起着重要作用 大气中二氧化碳被生物利用的唯一途径是绿色植物的光合作用 被绿色植物固定的碳以有机物的形式供消费者利用 生产者 消费者通过呼吸作用将碳再以二氧化碳的形式释放到大气中 生产者 消费者的遗体再被分解者分解 将碳水化合物分解成二氧化碳 水和无机盐 二氧化碳返回到大气中 3 氮循环 氮在大气占79 大气中的氮进入生物有机体主要有四种形式 一是生物固氮 二是工业固氮 三是岩浆固氮 四是大气固氮 土壤中的氨或氨盐 经硝化细菌的硝化作用 形成亚硝酸盐和硝酸盐为植物所吸收利用 氨在植物体内与复杂的含碳分子结合 形成蛋白质及核酸 被动物食入后构成动物体的蛋白质 动物在新陈代谢过程中 将一部分蛋白质分解成氨 尿素和尿酸等排出体外 渗入土中 动植物死亡后 在微生物的作用下 分解成NH3等 这些氨进入土壤 土壤中的氨形成氨盐后 一部分被植物吸收 一部分在反硝化细菌的作用下 分解成游离氮 再进入大气 完成氮的循环 四 生态系统中的信息联系在生态系统各组成部分之间及各组成部分内部 存在着各种形式的信息联系 用这些信息使生态系统联系成为一个有机的统一整体 生态系统中的信息联系主要有 生态系统中的信息形式主要有营养信息 化学信息 物理信息和行为信息 四 生态系统中的信息联系 一 营养信息通过营养交换的方式 把信息从一个种群传递给另一个种群或从一个个体传到另一个个体 即为营养信息 食物链 网 即可视为一个营养信息系统 二 化学信息生物在一些特定的条件下 会分泌出某些特殊的化学物质 这些分泌物不是对生物提供营养 而是在生物个体或种群之间起到某种信息的传递作用 此种物质称为化学信息素 如狗的排尿可以标识自己的行踪 四 生态系统中的信息联系 三 物理信息一些生物可以通过光 声音 颜色等物理现象传递它们信息 称物理信息 如鸟鸣等 四 行为信息动物可以通过各种行为向同伴们发出识别 威吓 求偶和挑战等信息 第四节生态平衡 一 生态平衡的概念一个生态系统在允许限度的外来力量干预下 能通过自我调节能力恢复到最初的稳定状态 即为生态平衡 也就是说 在生态系统中 生产者 消费者和分解者之间保持一种相对平衡状态 系统中的能量流动和物质循环能较长时间保持稳定的状态 如果一个生态系统在不能承受的外来力量干预下 即不能通过自我调节恢复到最初的稳定状态 即为生态平衡失调 生态平衡应包括三个方面 即结构上的平衡 功能上的平衡 以及输入和输出物质数量上的平衡 生态平衡是相对地平衡任何生态系统都不是孤立的 都会与外界发生直接的联系 会经常受到外界的冲击 生态系统的各组成成分会不断地按照一定的规律运动或变化 由于生态系统具有自我调节机制 所以生态系统能够保持相对稳定的状态 生态平衡是动态平衡 二 保持生态平衡的因素生态系统之所以能保持相对地平衡状态 是因为生态系统本身具有自动调节的能力 任何一个生态系统的调节能力都是有限的 外部冲击或内部变化超过了这个限度 生态系统就可能遭到破坏 这个限度称为生态阈值 生态平衡和生态系统的结构有关 结构越复杂 越容易保持生态系统的平衡 生态平衡还和生态系统功能的完整性有关 在森林生态系统中 若由于某种原因森林害虫大规模发生 在一般情况下不会使森林生态系统遭到毁灭性的破坏 因为当害虫大规模发生时 以这种害虫为食的鸟类获得了更多的食物 这就促进了该食虫鸟的大量繁殖并捕食大量害虫 从而抑制了害虫的大规模发生 掌握各生态系统的生态阈值 能更充分 更合理地利用自然和自然资源 生态系统的自动调节能力与下列因素有关 一 结构的多样性一个生态系统的结构越复杂 其自我调节的能力就越强 结构越简单 自我调节的能力就越弱 如一个草原只有青草 野兔和狼这个简单的食物链 一旦由于某个原因使这个食物链中的一个环节出了毛病 这个系统就可能崩溃 二 功能的完整性能量流动和物质循环在生物生理机能的控制下能得到合理地运转 运转的越合理 自动调节的能力就越强 如一个淡水生态系统 河流中排人了大量的酚 若该系统生存着许多对酚有很强降解能力的微生物和水葱等高等植物 酚就会很快得到降解 那么平衡不会遭到破坏 若该生态系统不具有这些对酚降解能力很强的生物 这个系统的平衡就可能失调或遭到破坏 三 破坏生态平衡的因素生态平衡的破坏 有自然因素和人为因素 一 自然因素 第一环境问题 自然界发生的异常变化 如地震 海啸 飓风 旱涝灾害等 二 人为因素 第二环境问题 人的活动引起生态平衡失调 如毁林开荒 毁草开荒 围湖造田 滥垦乱挖 狂捕滥杀 破坏生态平衡的因素具体表现在以下三个方面 1 使环境因素发生改变人为活动使环境因素发生改变 向环境中输人污染物质 对自然和自然资源的不合理利用 如不合理地毁林毁草开荒 不合理地围湖造田等 2 使生物种类发生改变在一个生态系统中减少一个物种或增加一个物种 有可能使生态平衡遭受破坏 麻雀 3 信息系统的破坏各种生物种群依靠彼此的信息联系 才能保持集群性 才能正常的繁殖 如果我们人为的向环境中施放某种物质 破坏了某种信息 就有可能使生态平衡遭受破坏 环境激素 四 生态平衡失调的标志 一 结构上的标志生态平衡的失调 首先表现在结构上 包括一级结构缺损和二级结构变化 生态系统的一级结构 指生态系统的各组成成分 即生产者 消费者 分解者和非生物成分组成的生态系统的结构 当组成一级结构的某一种或几种成分缺损时 即表明生态平衡失调 生态系统的二级结构 指生产者 消费者 分解者和非生物成分各自的组成结构 如各种植物种类组成生产者的结构 各种动物种类组成消费者的结构等 二级结构变化即指组成二级结构的各种成分发生变化 如草原生态系统经长期超载放牧 使嗜口性的优质草类大大减少 有毒的 带刺的劣质草类增加 草原生态系统的生产者种类改变 即二级结构发生变化 并导致该草原生态系统载畜量下降 持续下去 该草原生态系统将会崩溃 二 功能上的标志生态平衡失调表现在功能上的标志 包括能量流动受阻和物质循环中断 能量流动受阻 是指能量流动在某一营养级上受到阻碍 如森林生态系统的森林遭到破坏后 生产者对太阳能的利用会大大减少 能量流动在第一营养级上受到阻碍 该系统将因对太阳能利用的减少 而导致生态平衡失调 物质循环中断 是指物质循环在某一环节上中断 在草原生态系统中 枯枝落叶和牲畜粪便被微生物等分解者分解后 把营养物质重新归还给土壤 供生产者利用 是保持草原生态系统物质循环的重要环节 但如果把枯枝落叶和牲畜粪便用做燃料烧掉 就使营养物质不能归还土壤 造成物质循环中断 长期下去 土壤肥力必然下降 草本植物生产力随之降低 生态平衡失调 五 生态平衡的恢复与再建人们对物质生活和精神生活要求的水准是无止境的 这就必然要不断地向自然界索取 对自然界进行干预 随着科学技术的发展 利用自然与自然资源的能力会不断提高 对自然与自然资源的干预程度也会越来越大 要使生态系统永远保持现在的平衡状态是不可能的 也是不必要的 人们的任务应该是运用经济学和生态学的观点 在现有生态平衡的基础上 使生态系统向有利于人类的方向发展 或者有计划 有目的的去建立新的生态系统或新的生态平衡 对已被破坏的生态平衡 必须设法使其恢复或再建 应该把恢复和再建统一起来 再建成一个更有利于人类的生态系统 比如生态农场 生态村 生态城市的建立等 为生态系统的恢复和再建展示了广阔的前景 第五节人类生态系统 一 人类生态系统概念在人类社会中 人类与环境之间 相互依存 相互制约和相互作用 构成的以人类为中心的生态组合 人类以自己的生产和消费活动作用于环境 环境在人类的作用下发生量和质的变化 变化了的环境又反作用到人类 影响人类的生活质量和身体健康 人类生态系统全面地反映了这种人类与环境之间错综复杂的相互关系和相互作用 也充分体现了人在自然 经济和社会活动中的地位和作用 人类生态系统的本质特征是人工因素占优势 人类生态系统的调控机制主要是通过人工选择而完成的 人工控制与人工作用对它的存在和发展起着决定性的作用 一 人类生态系统的基本特点 1 简单化2 年轻化3 高度开放和不完整4 不稳定5 高消耗6 高效并高速发展 1 简单化就是按照人类的意愿 以人类的利益为准绳来重组生态系统 经改造后的系统物种数量大为减少 系统生物量的主体是人类所需要的极少数的农作物 同时 种间关系也高度简化了 人类用各种手段强烈抑制那些对人类不利的种间关系 只允许那些无害或有利的关系存在 2 年轻化是指系统的生物总产量及净生产量都是在不断增长的 自然生态系统是不断趋于成熟的生态系统 即净生产量为零的生态系统 而人类生态系统为了维持更多人口的生存 就必须保持较高的生物净产量 这种净产量越高 所能支持的人口密度也就越高 由于农田生态系统中的各种一级消费者基本上都是人的竞争者 从而成为人类抑制的主要对象 人和家畜 禽 成为主要的消费者 农田生态系统支持的就不仅仅是农民 而且支持着远离本系统的人口 这就意味着 农田生态系统是年轻的 即有系统净产量存在的生态系统 农业越发展 农田的单位面积产量越高 农田生态系统就趋向于年轻化 3 高度开放和不完整具有高输出和高投入的特点 系统净产量的很大部分 甚至是主体不在系统内消耗 而是供系统以外的人口消费 所谓不完整还有另一层含义 即从系统结构看 农牧业系统中的消费者不足 而城市系统中的生产者和分解者不足 同时 无论工业还是农业 高输出必须有能量和物质的高投入才能保证 4 不稳定不稳定性的根本原因是其背离自然生态系统的发展趋势 例如 系统中物种多样化是一种自然趋势 与人竞争初级产品的昆虫 鸟兽和微生物的出现 与农作物竞争空间 水分 营养的杂草 都是与自然发展趋势相符的现象 从而容易发生发展 而人类要阻止草害 虫害和病害 则要付出巨大的努力 5 高消耗以农田和它的前身森林相比 农田的净产量虽然较高 但它的光合作用效率低于森林 对水分和养分的消耗却数倍地高于森林 这样 不但需要不断的大量的人工投入 而且农田对气候条件要求更高 更容易受到各种消极因素的制约 6 高效并高速发展高速发展的动力来自社会生产力的发展 随着系统高速发展 系统内人工的能流和物流急速增长 这种高速发展的不合理方面是引起当代环境问题的根本原因 根据人口规模和经济社会活动的机能 人类生态系统大致分为城市生态系统和农业生态系统 二 城市生态系统 1 城市生态系统的概念 城市生态系统 是在自然生态系统基础上建立起来的以非农业人口为中心的高度人工化的生态系统 2 城市生态系统的特点1 城市生态系统缺乏分解者城市生态系统中的放弃物 工业与生活放弃物 不可能由分解者就地分解 几乎全部都需输送到特定的处理场地2 城市生态系统中的生产者不足并且发生变化城市生态系统必须靠外部所提供植物产品来满足城市生态系统消费者的需求 城市生态系统中的 绿色植物 不仅数量少 而且其作用也发生了改变 主要功能成了美化景观 消除污染和净化空气 3 城市生态系统是开放性的生态系统对外部系统的依赖性城市生态系统不能提供本身所需的大量能源和物质 必须从外部输入 经过城市的加工 将外来的能源和物质转变为另一种形态 也就是产品 以提供本城市人们使用 4 对外部系统的辐射性城市对外部系统有着强烈的辐射力 它从外部引入能源与物质 产出的产品只是一部分供城市中人们使用 而另外一部分则向外部输送 这种向外部输送的产品包括新型能源和物质 人力 资金 技术信息 以及向外系统输出的放弃物等 3 城市生态系统的脆弱性 1 靠外力才能维持的系统城市生态系统不是一个自给自足的系统 需要外力才能维持 2 城市生态系统破坏了自然调节机能城市生态系统的高集中性 高强度性以及人为的因素 产生了城市污染 也出现了热岛效应 逆温层的产生 这一切破坏了自然调节机能 加剧了城市生态系统的脆弱性 另外 人类在享受现代文明的同时 却抑制了绿色植物 动物和其他生物的生存发展 改变着它们之间长期形成的相互关系 人类将自己圈在了自身创造的人工化的城市里而与自然生态环境隔离开来 作茧自缚 城市 三 农业生态系统 1 农业生态系统的概念 是指人们在一定的时间 空间范围内利用农业生物和非生物环境之间以及生物种群间相互建立起来的 并在人为和自然共同支配下农副产品的综合体 2 农业生态系统的特点 1 农业生态系统的消费者不足 2 农业生态系统受人为控制 3 农业生态系统的自身稳定性差 4 农业生态系统的净生产率高 5 农业生态系统的生产者种类单一6 农业生态系统是高投入高产出的生态系统 第六节生态理论 资源破坏 环境污染等一系列环境问题的出现 无一不是人们的生产与生活活动违背了生态规律造成的 在沉痛教训面前 人们逐渐意识到用生态学原理规划自己行为的重要性 内容提要 一 生态学的基本观点二 生态规律 生态理论 三 生态经济理论四 可持续发展理论 一 生态学基本观点生态学的基本观点主要有三点 1 生态系统具有不以人的意志为转移的客观规律 2 人类的发展 建设活动总会对生态系统产生影响 甚至改变生态系统的结构和功能 3 人类必须认识和运用生态规律 改造环境 促进生态良性循环 二 生态规律 生态原理 1 物物相关律 在生态系统中各种事物之间存在着相互联系 相互依存 相互制约的关系 改变其中某一事物 很可能会对其他事物产生直接或间接影响 甚至会影响系统的整体 2 相生相克律 在生态系统中 每一种生物在物质和能量的流动过程中都占有一定的位置 彼此相互依赖 相互制约 协同进化 任何一个物种都是生态系统中食物链或食物网中的一个环节 这种捕食关系表现了生态系统中各种生物彼此相生相克的关系 使整个生态系统形成协调的整体 蒙冤之狼一说起狼人们总联想到凶残 贪婪 狡诈等恶毒的形象 事实上 在大自然中 狼只是扮演了捕食者 而鹿 兔之类则是扮演着被捕食者 它们之间是相互制约 相依为命的关系 人们对狼的偏见 对狼的态度使狼屡遭捕杀 蒙受不白之冤 而且给包括鹿和人类的生态环境造成灾难性的后果 本世纪初在美国的一片森林中 生活着4000头鹿 尾随其后的是以贪婪著称是狼 不久 狼被打光了 鹿无忧无虑地生活在森林中 自由地繁衍扩大着种群 鹿群很快就发展成几万头 可惜好景不长 它们在林中东啃西啃 渐渐森林植被被破坏 大地枯黄凋敝 灾难终于降临到鹿的头上 先是饥饿造成鹿的大量死亡 然后是疾病夺走了无数只虚弱的鹿的生命 到19世纪40年代 森林中只有3000多只鹿苟延残喘 人们怎么也没有想到狼竟然是鹿的保护者 尽管它吃鹿 但控制了鹿的数量 从而保护了森林的整体平衡 而且它只能抓到体弱老病的鹿 这个优胜劣汰的育种员也非狼莫属 人类和地球上的所有动物一样具有生存权力和生存意义 人类只有尊重其它动物的生存权力 不可以貌取人 除恶务尽 自然界本无益兽和害兽之分 只有捕食者和被捕食者的关系 否则任何盲目地干预自然 都会导致自然界的报复和惩罚 1911年白狼在纽芬兰岛灭绝 1917年佛罗里达狼在北美灭绝 1948年袋狼在澳洲灭绝 那野狼绝望的哀鸣 同时也是征服者的挽歌 3 能流单向律 在生态系统中 能量不断的流动 物质不停的循环 但是 能量流动是单向 在经过食物链的每一级位时 都有一部分转化为热而散人环境 不能再回收利用 因此 提高能量利用率是环境保护的重要战略任务之一 此外 物质在循环过程中遵循物质不灭定律 为了控制环境中有毒 有害物质的迁移转化 掌握物质循环的途径是十分必要的 4 负载有额律 任何生态系统的生物生产能力和抵御外来干扰的能力都有一个极限 此极限就是通常所说的生态系统的调节能力 环境容量和资源承载力 它是由生态系统的结构决定的 人类的开发建设活动不能超出此极限 5 协调稳定律 只有结构功能相对协调的生态系统才能稳定的运行 一般说来 自然生态系统中 生物的种类越多 生态系统的稳定性就越强 因此 环境管理要运用各种手段鼓励人们保护生物物种的多样性 研究生态设计 创造结构和功能相对协调的 生物生产能力高的人工 或半人工 生态系统 6 时空有宜律 各类特定的生态系统都随时空条件而变化 因此 人类开发利用自然资源 要了解和掌握不同时空条件下生态系统的特点 因时 因地制宜 三 生态经济学理论生态经济学理论主要研究如何正确处理发展与资源和环境的关系 以求得经济持久稳定地发展 四 可持续发展理论可持续发展 满足当代人需要 又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展 可持续发展的主要内容 作为一个具有强大综合性和交叉性的研究领域 可持续发展涉及到众多的学科 可以有不同重点的展开 例如 生态学家着重从自然方面把握可持续发展 理解可持续发展是不超越环境系统更新能力的人类社会的发展 经济学家着重从经济方面把握可持续发展 理解可持续发展是在保持自然资源质量和其持久供应能力的前提下 使经济增长的净利益增加到最大限度 社会学家从社会角度把握可持续发展 理解可持续发展是在不超出维持生态系统涵容能力的情况下 尽可能地改善人类的生活品质 科技工作者则更多地从技术角度把握可持续发展 把可持续发展理解为是建立极少产生废料和污染物的绿色工艺或技术系统 第七节生态学在环境保护中的应用 环境科学在研究人类生产 生活活动与环境的相互关系时 就常运用生态学的基本理论和基本规律 以生态学基本理论为指导建立的生物监测 生物评价是环境监测与环境评价的重要组成部分 以生态学基本理论为指导建立的生物工程净化措施 也是环境治理的重要手段 城市与农村环境规划的制定 也必须以生态学基础理论为指导 一 对环境质量的生物监测与生物评价生物监测或称生物学监测 是指利用生物对环境中污染物质的反应 判断环境污染状况的一种手段 根据反应的有无判断环境是否已被污染 根据反应的程度判断环境被污染的程度 凡对污染物敏感的生物种类 都可做为监测生物 如地衣 苔藓等可监测大气污染 一些藻类 浮游动物和一些鱼类 可监测水体污染 土壤藻类和螨类可监测土壤污染 生物评价或称生物学评价 是