环境保护和资源利用 版本二.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除1生态学研究包括生物的形态、生理和行为的适应性。1生态学建立于发展期出现的四大学派：英美学派、法瑞学派、北欧学派、前苏联学派1基础生态学起源于生物学，它是以个体、种群、群落、生态系统四个生物组织层次为研究对象的。1我国理想的人口数量应当在6.5至7亿。地球可以养活80亿人口，中国7亿1中国的生物多样性，在世界居第八位，我国约有30000多种高等植物，仅次于世界植物 最丰富的马来西亚和巴西，居世界第三位。1/3 中国特有的种子植物：银杏、攀枝花苏铁、银杉、金钱松、百山祖冷杉等，特有的动物代表种：麋鹿、藏羚羊、岩羊、大熊猫、白暨豚。1生态学中的环境按性质来分可分为自然环境和人工环境；按环境范围的大小可分为宇宙环境、地球环境、微环境和内环境。1生态因子按有无生命特征区分为非生物因子和生物因子。1生态因子按性质可分五类：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。1关于限制因子的规律有Liebig最小因子定律和谢尔福德耐性定律。1根据植物对光强适应的生态类型可将植物分为阳性植物、银杏植物和耐阴植物。1根据植物的光周期现象可将植物分为长日照植物、短日照植物和中日照植物和中间型植物。1生物对低温环境的适应在形态方面符合贝格曼规律和阿伦规律。1以水为主导因子的植物生态类型为水生植物的陆生植物。1水生植物可分为沉水植物（例子：金鱼藻、狸藻和黑藻）、浮水植物（例子：槐叶萍、凤眼莲、无根萍）和挺水植物（例子：芦苇、香蒲）。1陆生植物可分为湿生植物（水稻、灯心草、半边莲）、中生植物和旱生植物（仙人掌）。1种群动态是种群生态学和核心问题。1绝对密度调查法分为样方法（要了解）、标志重捕法（要了解）和去除取样法。影响种群数量的基本参数出生率、死亡率、迁入率和迁出率。1年龄椎体（或称年龄金字塔）分为三种类型，即增长型种群（幼体多，老年少，出生率大于死亡率）、稳定性种群（中有年个体与总老年个体数量大致相等，出生率与死亡率大致相等）和下降性种群（幼体少，老年多，比例大，死亡率大于出生率）。1中国生物多样性加速丧失的原因：直接原因（1、生境交替2、滥捕乱猎和滥采乱挖3、化学污染4、气候变化5、引进物种6、大型工程建设），间接原因（7、人口增长）1生态系统的组成：生产者、消费者、分解者。1演替系列中的每一个明显的步骤，称为演替阶段和演替时期1按休眠芽在不良季节的着生位置把高等植物划分为五个生活型，分别是高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物。1演替按照演替发生的起始条件可分为原生演替和次生演替。1群落的种群组成有五种分别是优势种、建群种、亚优势种、伴生种、偶见种或罕见种。1密度效应有两个法则，即最后产量恒值法则和-3/2自疏法则。1种群的内分布型有三种，即均匀型、随机型和成群型。1种群的增长模型有两种：种群的指数型增长（J型增长）和种群在有限环境中的逻辑斯蒂增长（S型增长）。2、环境：围绕人群的空间，以及直接间接影响人类生存与发展的各种天然的和经过人工改造过的自然因素的总体2、生态学环境：影响生态系统发展的各种生态因素，即环境条件，包括气候条件、土壤条件、地理条件和人为的综合体条件2、环境问题： 在自然原因或人类活动的作用下发生的不利于人类生存和发展的环境结构与状态变化的现象。2环境污染：人类直接间接的向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境质量降低，对人类的生存和发展、生态系统和财产造成不利影响的现象.其中包括：水污染、大气污染、噪音污染 和放射性污染等。2生态学：是指研究生物与环境之间相互作用的关系的科学。2环境（生态学中）：环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。2生态因子：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接和间接影响的环境因素成为生态因子。如：光照、温度、湿度、气体等。2生存因子：凡是生物有机体生活和发育不可缺少的那些因子。如：食物、温度、二氧化碳等。2主导因子：因子改变时就会引起其他生物因子的重大变化的因子成为主导因子。2食物链：绿色植物固定的太阳能通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递，我们把生物之间存在的这种传递关系称为食物链。2营养级：一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。营养级之间的关系已经不是一种生物与另一种生物之间的关系，而是一类生物与另一类生物之间的关系。2生态金字塔：是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这种单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。2初级生产量：生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用和绿色植物对太阳能的固定。绿色植物所固定的太阳能是生态系统中的第一次能量固定，因此绿色植物所固定的太阳能或所制造的有机物质就称为初级生产者或第一性生产量。2生态平衡：是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。（生态平衡最显著的特点是属于动态平衡）2生态系统的自净能力：所谓生态系统的自净能力就是当污染物进入生态系统后，对系统的平衡产生了冲击，为避免由此而造成的生态平衡的破坏，系统内部会产生一系列内部自我调节反应，以维持相对的平衡，这就是生态系统的自净能力。2生态阈值理论：是指任何一个生态系统，包括整个系统、子系统及其生物体，对外来物质的干扰都有一定的忍耐极限，当外来干扰物质超过此极限时，就会是生态系统失去平衡稳定能力，引起系统的衰退和消亡，系统的结构和功能就会遭到损伤和破坏。2生物监测：是利用生物个体、种群对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。2生态环境质量：从生态系统的层次上，研究系统各部分，特别是在生命组成的质量变化规律和相互关系，以及人为作用下结构和功能的变化情况，从而评价其环境质量的优劣。2环境容量：指某一环境在人类生存和自然生态不致受害的情况下，所能容纳的污染物最大负荷量。2无限能源：指取之不尽用之不竭的资源。如太阳能、潮汐能、风能等。这一类资源从总体上而言对人类可预见的将来是无限的。但在局部地区或局部空间范围，却是有限的，人类的某些活动可以直接或间接地影响它们，如大气污染到一定程度，对一定地区人们的生命、环境和社会产生很大的影响，对该地区来说就是有限的。2物种资源灭绝：由于森林锐减，动植物赖以生存的环境遭到破坏，物种正以前所未有的速度从地球上消失。伦敦环境保护组织“地球之友”指出，20世纪80年代地球上每天至少有一种生物灭绝，90年代达到每小时有一种生物灭绝，到2000年有100万种物种从地球上消失，目前全世界估计有2.5万种植物和1000多种脊椎动物处于灭绝的危险中。这种大规模的物种灭绝，在人类历史是空前的，给人类的生存前途带来致命的威胁。2可持续发展 （世界环境与发展委员会界定）：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要的发展。（发展是前提，全人类共同努力是关键、公平性是尺度）3、现代人类社会面临的全球性环境问题：1、自然原因，如火山爆发、地震。山洪爆发等（原生态环境问题或第一环境问题）2、人为的原因：包括环境破坏和环境污染两种形式3温室效应 温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，使得大气层和地球表面将变得热起来的效应 产生的影响及危害：海平面上升 影响农业和自然生态系统 加剧洪涝干旱及其他的气象灾害 影响人类健康3臭氧层破坏的原因：其与氟利昂分解产生的氮原子有直接关系 危害：1使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。2 破坏生态环境 3引起新的环境问题3酸雨： pH值低于5.6的降水 其主要来源是工业排放的SO2和NOX危害：危害极大，有空中死神之称，其主要表现在以下几方面：1损害生物和自然生态系统以及人体的健康2腐蚀建筑材料和金属结构3破坏文物古迹3全球生物多样性锐减的原因：既有自然因素也有人为因素 1、大面积森林遭到采伐、火烧、农垦，草地遭受过度放牧和垦殖，导致生存环境的大量丧失，保留下来的生息地也支离破碎，对野生动物造成了毁灭性的影响 2、对生物物种的高强度捕猎和采集等过度利用活动，使野生动物难以正常繁衍 3、工业化和城市化的发展，占用大面积的土地，破坏了大量的天然植被，并造成大面积污染 4、外来物种的大量引入或侵入，大大改变了原有的生态系统，使原生的物种受到严重威胁 5、无控制的旅游，使一些尚未受到人类影响的自然生态环境受到破坏6、土壤，水和空气污染，危害了森林。特别是对相对封闭的水生生态系统带来了毁灭性的影响 7、全球气候变暖，导致气候形态在比较短的时间里发生了比较大的变化，使自然生态系统无法适应，可能改变生物群落的边界 8、氮积累、石油泄漏和非法贸易对生物的多样性减少也产生了较大的影响3森林减少的原因：砍伐林木、开垦林地、采集薪材、大规模的放牧、酸雨等空气污染影响与危害：1产生气候异常2增加了CO2的排放3物种灭绝和生物多样性的减少4加剧水土侵蚀5减少水源涵养，加剧洪涝灾害3生态因子作用的特征。答：生态因子对生物的作用很复杂，有五个一般特征：1、综合作用，每一个生态因子的作用不是孤立的、单独的，而是相互影响、相互制约的；生态因子相互联系、相互协同、综合地对生物起作用。2、主导因子作用，也即生态因子的非等价性。在诸多生态因子中，有主导因子、生存因子和一般生态因子之分。如光周期中的日照长度和植物春化阶段的低温就属于主导因子。3、不可替代和互补性，各种生态因子对生物的作用都不可缺少，任意一个因子都不能有另一个因子完全替代。但某一因子在量上的不足，可以由其他因子的增加而得到调剂，例如二氧化碳的浓度，可以补偿由于光照减弱所引起的植物光合作用降低的效应。4、阶段性作用，每种生物在其生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如，低温在某些作物春化阶段中是必需的，但在以后生长发育时期中，低温对植物可能是有害的。5、直接作用和间接作用，生态因子对于生物的生长发育、繁殖以及分布的影响，可以是直接的，也可是间接的。环境中的地形因子，它的坡度、坡向、颇位、海拔高度等对生物的作用不是直接的，但他们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用，这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型生长起直接作用。3趋同适应和趋异适应的比较。答：生态适应是生物界极为普通的现象，一般分为趋同适应和趋异适应。所以这二者都是生物生态适应的体现，但是他们有不同之处。趋同适应是指亲缘关系很远甚至完全不同的类群，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、胜利、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。如两栖类青蛙、爬行类鳄和哺乳类河马是一个趋同适应的好例子，青蛙、鳄和河马都呼吸空气，当它们身体没入水中时，鼻孔和眼都可突出水面。趋异适应是指亲缘关系的同种生物，长期生活在不同的环境下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等的现象。趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，已占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。趋异适应所形成的适应类型成为生态型。趋异适应不仅表现在种内的生态型分化上，在种间和类群例子十分普遍。如原始真兽在地球上出现以后，分别朝向占据水域、陆地、空中等不同生境生活，相应分化成为水栖、树栖、地面、挖洞穴居、飞翔生活等不同生态类群，不同生态类型的兽类体形、四肢、尾部等形态结构都显示不同程度的特化。3光质变化对植物的影响。答：植物的生长发育是在日光的全光谱照射下进行的，但是不同的光质对植物的光合作用、色素形成。向光性形态建成的诱惑等影响是不同的。不同的波长的光对于光合产物的成分也有影响，通过改变光质可以改善作物的品质，如：红光有利于碳水化合物的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。不可见光中的紫外线能抑制植物体内某些生长激素的形成，又如红外线是转换热能的主要部分，使地面增温，是地表热量的基本来源，它对植物的影响主要是间接地反应在热效应上，能增加植物体温度。3光强对植物的影响。答：1、光强对植物的生长形态建成影响很大。光强与植物细胞的增大和分化，体积的增长和重量的增加有密切关系；光能促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使植物各器官和组织保持发育上的正常的比例。2、光强影响影响植物的发育。充足的光照可以加强许多果树树体生理活动机能，改善树体的有机营养，使枝叶生长健壮，画押分化良好，并可提高果实的质量。过度密植的果树往往仅在树冠顶部着生花芽，结实较多，树冠内部的枝条往往因光照不足而发育不良，开花结实少，常早起衰亡。3、光强还有利于果实的成熟，对果实的品质也有良好的作用。如苹果、梨、桃等，在强光下能增加果实的含糖量和耐贮性；且使着色良好，因为果实的颜色是由花青素形成的，而花青素的含量是与光照强度有密切关系，光照强，形成的花青素就越多。3赤潮的概念、危害及产生原因。答: 赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。赤潮的危害：1、赤潮对海洋生态平衡的破坏：海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存，相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定，动态平衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏，致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖，导致一些生物逃避甚至死亡，破坏了原有的生态平衡。2、赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏：破坏渔场的铒料基础，造成渔业减产。赤潮生物的异常发制繁殖，可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣机械堵塞，造成这些生物窒息而死。 赤潮后期，赤潮生物大量死亡，在细菌分解作用下，可造成环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害物质，使海洋生物缺氧或中毒死亡。有些赤潮的体内或代谢产物中含有生物毒素，能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。3、赤潮对人类健康的危害：有些赤潮生物分泌赤潮毒素，当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，摄食这些有毒生物，虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡。赤潮产生原因：海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一3水体富营养化概念、危害及产生原因。答：水体富营养化概念：是指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为赤潮。危害：富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。产生原因：在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质，往往是这些水系统中含量有限的营养物质。3生物入侵概念及危害及实例说明。答：某些生物由于人类有意识或无意识地带入某一适宜于其生存与繁衍，但又并非是其原产地和自然生存的地区，它的种群数量不断地增加，分布区逐步稳定的扩展，这种过程叫做生态入侵。例如，紫茎泽兰，这种植物原产墨西哥，解放前由缅甸、越南进入我国云南，现已蔓延至2533N地区，并向东扩展到广西、贵州境内。它常连接成片，发展成单种优势群落，侵入农田，全株有毒，危害牲畜，影响林木生长，成为当地“害草”。生物入侵的危害：生态入侵会造成巨大的经济损失，严重威胁人类和牲畜的健康，引起社会恐慌和动荡。还会改变生态系统的结构和功能。入侵生物能够占据本地物种的生态位，是本地物种失去生态资源，影响本地物种生存；还能够通过形成大面积优势群落，降低物种多样性，使依赖于当地物种多样性生存的其他物种没有适宜的栖息环境。3物种形成的步骤。答：生物进化的关键阶段是生成新物种，即物种形成。物种形成分三个步骤：1、地理隔离：地理屏障将两个种群隔开，种群间个体和基因交流受阻。2独立进化：地理隔离的种群各自独立地进化，适应各自的特殊环境。3、生殖隔离：由于长期的地理隔离和种群的变异，加入地理隔离屏障消失，两个物种之间建立了生殖隔离，是的基因交流受阻，形成了两个物种。3生态适应（K对策的R对策的区别，为何要保护珍稀保护动物如熊猫，防控苍蝇等动物，联系P68页图，看懂图。非常重要）P67P683演替系列有哪些阶段。答：群落的演替过程，从植物定局开始，到形成稳定的植物群落为止，这个过程叫做演替系列。演替系列中的每一个明显的步骤，称为演替阶段和演替时期。（1）水生演替系列1）自由漂浮植物阶段2）沉水植物阶段3）浮叶根生植物阶段4）直立水生植物阶段5）湿生草本植物阶段6）木本植物阶段（2）旱生演替系列1）地衣植物群落阶段2）苔藓植物群落阶段3）草本植物群落阶段4）灌木群落阶段5）乔木群落阶段书P92P93 重要（1）、生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次；（2）、生态系统内部具有自我调节能力。生态系统的结构越复杂，物种数目越多，自我调节能力就越强。（3）、能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。通常，物种组成的变化，环境因素的改变和信息系统的破坏时导致系统自我调节失效的主要原因。（4）、生态系统中营养级数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的巨大损失，生态系统营养级的数目一般不会超过5个。（5）、生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。图2-30 生态系统结构的一般模型p100第四章 生态学在环境与资源保护中的应用3有限资源：有限资源可以分为可更新的和不可更新的两类。可更新资源：指能够不断生长繁衍的生物资源和自循环中形成的可循环资源。不可更新资源：指储量有限，能够用尽的资源，他们的形