第三讲环境工程生态学基础

第三讲环境工程生态学基础1第一页，共二十七页，编辑于2023年，星期四一、生态学基础

1、生态学生态学是“研究生物与其生存环境之间相互关系及其作用机理的一门学科”。又可以说，生态学就是研究生命系统与环境系统之间相互作用的规律及其机理的一门学科。生物包括植物、动物和微生物，环境包括非生物环境和生物环境。

2第二页，共二十七页，编辑于2023年，星期四生态学的发展过程生态学的发展，大致可分为以下两个阶段：

生物学分支学科阶段（20世纪60年代以前）只是生物学的一个分支，局限于研究生物与环境之间的关系综合性学科阶段（20世纪50年代以后）协调人与自然的关系，寻求可持续发展的途径3第三页，共二十七页，编辑于2023年，星期四生态学依其研究生物对象的组建水平不同，又分有许多分支。个体生态学种群生态学群落生态学

近年来，生态学研究的中心又集中到对生态系统的研究中。4第四页，共二十七页，编辑于2023年，星期四2、生态系统

生态系统的定义生态系统是指自然界一定空间内的生物与环境之间相互作用、相互制约、不断演变，达到动态平衡、相对稳定的统一整体，是具有一定结构和功能的单位。简单地说，生态系统是生物和环境之间进行物质和能量交换，并在一定时间内处于动态平衡的基本单位。

5第五页，共二十七页，编辑于2023年，星期四生态系统的组成生产者：主要指绿色植物。消费者：主要是动物。分解者：指各种具有分解能力的微生物。无生命物质：指生态系统中的各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素。6第六页，共二十七页，编辑于2023年，星期四生产者生产者次级消费者初级消费者初级消费者三级消费者四级消费者7第七页，共二十七页，编辑于2023年，星期四生态系统的类型按人为的影响或干预程度不同自然生态系统（原始森林）半自然生态系统（放牧的草原）人工生态系统（城市、矿区）

根据生态类型的不同水生生态系统（海洋、河流、湖泊和沼泽等水域），又分为淡水生态系统和海洋生态系统。陆地生生态系统（各类生物群落）

8第八页，共二十七页，编辑于2023年，星期四森林生态系统9第九页，共二十七页，编辑于2023年，星期四池塘生态系统10第十页，共二十七页，编辑于2023年，星期四生态系统的结构对生态系统的结构特征，一般从形态和营养关系两个角度进行研究。形态结构：由生态系统的生物种类、种群数量、种的空间配置、种的时间变化等构成。营养结构：生态系统各组成部分间建立起来的营养关系。11第十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期四3、生态系统的功能能量流动生态系统中全部生命活动所需要的能量均来自太阳。

1％进入大气层的太阳能被绿色植物利用进入生态系统。12第十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期四13第十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期四特点：单向流动，逐级递减14第十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期四3、生态系统的功能物质循环占原生质97％的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素的循环构成了生态系统的基本物质循环，其他生命必需的元素（如镁、钙、钾、硫等）也构成了各自的循环体系。15第十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期四水循环：

水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。16第十六页，共二十七页，编辑于2023年，星期四水循环17第十七页，共二十七页，编辑于2023年，星期四碳循环：

碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。18第十八页，共二十七页，编辑于2023年，星期四碳循环19第十九页，共二十七页，编辑于2023年，星期四氮循环20第二十页，共二十七页，编辑于2023年，星期四3、生态系统的功能物质循环的特点：循环流动，反复出现。信息传递

物理信息、化学信息、营养信息和行为信息

21第二十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期四二、生态平衡

1、生态平衡的概念在一定时期内，生产者、消费者、分解者之间保持着一种动态平衡，系统内的能量流动和物质循环在较长时期内保持稳定，这种平衡状态就叫生态平衡。即生态平衡应包括结构上的平衡、功能上的平衡以及输入和输出物质数量上的平衡。

22第二十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期四2、破坏生态平衡的因素自然因素水灾、旱灾、地震、台风、山崩、泥石流、海啸人为因素（人为因素是破坏生态平衡的主要原因）

环境因素发生改变引起生态平衡破坏生物种类发生改变引起生态平衡破坏

信息系统的破坏引起生态平衡破坏

23第二十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期四24第二十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期四水葫芦学名“凤眼莲”25第二十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期四三、生态学的一般规律相互依存与相互制约规律物质循环转化与再生规律物质输入输出的动态平衡规律相互适应与补偿的协同进化规律环境资源的有效极限规律26第二十六页