环境生态学课件

什么是生态学（Ecology）？生态学的研究对象及分支学科什么是环境生态学？生态学的发展简史环境生态学前沿何谓生态学?thetotalrelationsoftheanimaltobothitsorganicanditsinorganicenvironment(Haeckel,1869)thescientificstudyofthedistributionandabundanceoforganisms(Andrewartha,1961)thestudyofthestructureandfunctionofnature(Odum,1963)thescientificstudyoftheinteractionsthatdeterminethedistributionandabundanceoforganisms(Krebs,1994)生态学（Ecology）定义生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。“Ecology”来自希腊文“Oikos”(住所,栖息地)和“Logos”(学问，研究)，亦即生态学在创建之初就表达为研究生物有机体与其栖息场所之间相互关系的科学。上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔（Haeckel,1866）首次提出的。这是生态学至今最为全面的定义。但是首先使用“Ecology”一词学者是亨利.索瑞（HenryThoreau,1858)。生态学（Ecology）定义科学的自然史-英国生态学家-埃尔顿(CharlesElton,1927)生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学—前苏联-克什卡洛夫（Кашкаров，1945）生态学是研究有机体的分布和多度的科学—澳大利亚-安德列沃斯（Andrewartha,1954）生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学-加拿大克雷伯斯（Krebs,1972,1978,1985）生态学是研究生态系统的结构与功能的科学—美国-奥德姆（Odum,E.,1959,1971）（生态学基础—FundamentalsofEcology,1971）生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏）生态学研究对象

传统的生态学要在有机体（Organism）、种群（Population）、群落（Community）和生态系统（Ecosystem）水平上探索生命系统的奥秘。因此，生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚至是生物圈（Biosphere）作为它的研究对象。

生态学的层次

分细组器个种群生生

子胞织官体群落态物

系

圈

统生态学的分支

按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生态学。生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、荒漠等；边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环境生态学；应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。景观及生物圈水平的生态学景观(Landscape)和景观生态学(Landscapeecology)景观:由若干生态系统组成的异质区域，这些生态系统构成景观中明显的斑块，这些斑块称景观要素。景观生态学:研究景观结构及其过程的科学。生物圈和全球生态学生物圈:地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。全球生态学:研究生命系统和行星系统相互关系的科学。生态学的发展史生态学的萌芽时期（公元16世纪以前）

生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪）生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）

现代生态学时期（20世纪60年代至今）生态学的萌芽时期以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。生态学的建立时期欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。1866年Heackel提出Ecology一词，并首次明确生态学的定义。生态学的巩固时期这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生态学派（四大学派）。北欧学派：由瑞典乌普萨拉（Uppsala）大学的R.Sernauder创建。以注重群落分析为特点。法瑞学派：代表人为J.Braun-Blanquet.把植物群落生态学称为“植物社会学”，用特征种和区别种划分群落类型，建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。英美学派：代表人为F.E.Clements和A.G.Transley,以研究植物群落演替和创建顶极群落著名。前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与植被制图工作。

现代生态学时期研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊括了分子、基因、个体直到整个生物圈。研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、“3S”（全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS））、生态建模，系统论引入生态学。研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响,从纯自然现象研究扩展到自然-经济-社会复合系统的研究.环境生态学的目的任务环境生态学的目的是指导人与生物圈（既自然、资源与环境）的协调与发展。

环境生态学发展趋势：从静态的结构研究到动态的功能研究；从描述现状的定性研究到预报未来的定量研究；野外调查和室内实验相结合；宏观研究和微观研究相结合；生物学与地理、化学、物理和数学互相渗透；运用自动化测试、计算机和遥感技术等现代化实验手段；开展国际协作。环境生态学与生态学的区别以人为中心来探讨其生活环境的科学研究人类与环境相互关系的科学研究人为干扰下，生态系统内在的变化原理、规律及寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学环境生态学主要研究领域人为干扰下生态系统内在变化原理与规律生态系统受损程度的判断各类生态系统的功能与保护措施的研究

群落生态

第一节生物群落的概念

第二节群落的种类组成

第三节群落的结构

第四节影响群落组成和结构的因素

群落生态学的中心问题是回答群落的整体结构是如何形成的。

在生态学发展史中，生物群落概念的提出是很早的。但是对于生物群落的两种对立观点——个体论学派和机体论学派的争论至今未休。群落中为什么有那么多的动、植物种类？它们为什么像现在这样分布着？它们之间是怎样发生着相互作用的？这是群落生态学最令人感兴趣的问题。

第一节生物群落的概念1.生物群落的定义及其内涵

2.植物群落学的概念

3.植物群落学的发展简史

4.群落的基本特征

5.群落的性质1.生物群落的定义及其内涵

1.1807年，近代植物地理学的创始人AlexanderHumboldt2.1890年，丹麦植物学家E．Warming出版了其经典著作《植物生态学》，副标题为“植物群落研究引论”。3.1908年俄国对植物群落的研究有了较大发展，并形成一门以植物群落为研究对象的学科——地植物学(植物群落学的同义语)。动物学家也注意到不同动物种群的群聚现象:1.1877年，德国生物学家KarlMobius2.生物群落生态学的先驱者V．E．Shelford(1911)3.美国著名生态学家E．P．Odum(1957)在他的《生态学基础》一书中，对这一定义做了补充，他认为除种类组成与外貌一致外，生物群落还“具有一定的营养结构和代谢格局”，“它是一个结构单元”，“是生态系统中具生命的部分”。4.比利时学者P．Duvigneaud(1974)在他的《生态学概论》

生物群落可定义为：

在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成，它们之间及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集合体。也可以说，一个生态系统中具生命的部分即生物群落。

2.植物群落学（Phytocoenology）的概念

植物群落学（Phytocoenology，Phytocommunity，Plantcommunity）：由瑞士学者H．Ｇams于１９１８年《植被研究的主要问题》中提出，是关于植物群落及其与环境相互关系的一门学科，它是植物学的一个分支学科。其同义语有：地植物学（Geobotany）：1866年，A.Griesbach,德国，植物地理学；Ф.И.Рупрехт,俄罗斯学者，仅指植物地理学中关于种的分布式及植物区系发展的研究。植物社会学（Phytosociology，Plantsociology）：波兰И.П.Кaчсний和俄罗斯学者П.Н.Крылов分别于1896、1898提出，认为是本门学科最合适的名称，也是国际文献中最固定的名称。

群落生态学（Synecology）：瑞士学者С.Schroter1902年提出，1909年被第三届国际植物学会已采用为本学科的名称。

植物生态学（Plantecology，Phytoecology）：E.Warming丹麦人，1909提出，后来演化为狭义的指：个体生态学，广义上指：个体生态学+群落生态学。

植物群落（Phytocoenosium，Phytocommunity，Plantcommunity）：

是由一些植物在一定的生境条件下所构成的一个总体，在一个植物群落内，植物与植物之间，植物与环境之间都具有一定的相互关系，并形成一个特有的内部环境或植物环境。如森林、草地、农田等。

植被（Vegetation）：植物的覆被，指地球表面的活的植物覆盖。一个地区的植被是该地区所有植物群落的总和，是由一个或多个植物群落组成的。

植物群落的研究对象：植物群落及由植物群落所构成的植被。

通常分为：

自然植被（Naturalvegetation）/野生植被（Field—vegetation）

人工植被（artificialvegetation）/栽培植被（cultivatedvegetation）

植物群落学的内容范畴：

结构：种类组成、种群特性、外貌、垂直结构与水平结构（群落形态学Synmorphology）。

生态：群落与外界环境条件的相互关系，群落的内部环境或植被环境，群落内物质的循环、能量的流动。

动态：群落的形成、运动与变化群落的演替（群落动态学Syndynamics，群落演替学Syngenetics）。

分类：群落分类的原则、单位与系统，群落的命名（群落分类学Syntaxonomy，Synsystematics）。

分布：群落在地球表面上的分布规律分区（群落分布学Syhchorology群落地理学Syngeography）。植物群落学在国民经济中的意义：深入揭示植物群落的结构、生态、分类、及其在地球上分布等规律。农业、牧业、林业等的必要的理论基础。土壤利用等方面有重要意义，是各种自然规划、经济规划的必要的理论依据，在防风、防旱、防洪、防寒、防沙、改良土壤、绿化及美学教育方面有重要意义。

20世纪20年代到50年代，由于各地自然条件、植物区系、植被性质及开发利用程度的差异，使植物生态学在研究方法、研究重点在各地有所不同，在这一时期形成了几个著名的生态学派，主要有：

3.植物群落学的发展简史：北欧学派(Uppsala学派)：由瑞典Uppsala大学的R．Sernauder所创建，继承人为G．E．DuRietz。以注重群落分析为特点。

法瑞学派（又称Braun-Blanquet学派）：重视群落的生态外貌、强调特征种以及区别种和专有种。

英美学派：E．Warming发展观点，W.Cowles(1899,1901)树立了群落动态研究范例；F.E.Clements(1916)提出单元顶极的“演替顶极”理论，A.G.Tansley(1935)提出生态系统的概念，为该学派的形成奠定了基础。建立数学模型是该学派的独特贡献。

苏联学派：以B．H．Сукачёв为代表，他们注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。他们的工作以植物群落和植被为主，统称为“地植物学”。

20世纪50—60年代，是传统生态学向现代生态学过渡时期，并出现了一些新的现代发展中心：H．Ellenberg（德国）：对生态幅度与生理幅度以及生态种组的研究；Würzburg大学O．L．Lange（德国）：植物生理生态研究；北威尔士大学J．L．Harper（英国）：植物种群的研究；Toulouse植被制图中心，H．Gaussen(法国)：植被制图；康乃尔大学R．H．Whittaker(美国）)：植被分析研究。4.群落的基本特征：具有一定的外貌：生活型、（种类组成）生长类型反映植物群落的外貌。具有一定的种类组成：《内蒙古植物志》p371~391。一定的群落结构：形态结构、生态结构（生态类型）、营养结构（食物链）。形成群落的环境：不同物种之间相互影响：种间关系。动态特征：替代过程、机制、替代后果。分布范围：植被的分布规律主要受温度、水分的限制。5.群落的性质：

关于群落性质问题，生态学界存在两派绝然对立的观点：

机体论观点认为：美国生态学家Clements(1916，1928)曾把植物群落比拟为一个有机体，看成是一个自然单位。认为群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，是一个自然单位，像有机体与种群那样，被称为机体论观点；

个体论观点认为：

H．A．Gleason在1926年发表了“植物群丛中的个体论概念(individualisticconcept)”群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中，人为确定的一组物种的集合，被称为个体论观点。

争论焦点机体论观点个体论观点两条途径群丛单位理论指导下的群落学研究从种群独立性假说出发的群落种群研究群落类型真实的、自然界中的客观实体抽象的、人为群落比拟有机体、生物的“种”群落比拟为有机体欠妥群落边界明显的逐渐过渡群落分布间断分布连续分布代表人物Clements(1916，1928)H．A．Gleason（1926）

实际上任何植物的自然种群，都是自然群落整体中的一个成员，它本身的种群过程，必定与其生存的群落环境不可分割。近十来年出现了一个新的转机：

植物种群生态学研究：更重视对各种群落内部种群结构和动态的研究。

植物群落学研究：更加重视群落中的优势种或特征种、生态种组的种群统计和分布格局的定量化研究，深化认识植物群落形成演替、结构功能、、稳定性和多样化的过程。

由于两种理论观念从对立逐渐地相互补充和渗透，从而给植被理论和方法及其应用注入了一股强大的新力量。第二节群落的种类组成研究种类组成的意义和方法种类组成的性质分析种类组成的数量特征种间关联的研究方法群落的综合特征一、研究种类组成的意义和方法1.研究种类组成的意义：种类组成是决定群落性质的重要因素，一个确定的植物群落，总是由一定的种类成分所组成。种类组成是鉴别不同群落类型的基本特征；不同的群落类型必然有不同的种类组成。登记种类组成成分：编写包括所有种类的植物名录及其他信息（生活型、生态类型、地理成分等）。

2、研究种类组成的方法：

选择样地：选择典型地段，即能够反映植物群落特征的地段，只代表群落的基本特征不是全部面积。选择要求：

ⅰ、种的分布要具有均匀性；

ⅱ、有层次分布；

ⅲ、生境条件（地形、土壤）一致；

ⅳ、典型地段（中心），避免过渡地带。

3.登记样地面积：不应小于其最小面积（表现面积）。

表现面积：能够包括群落中大多数植物种类的最小地段。

群丛片段：当一个植物群落占据地段的面积很小，以致于不能表现该群落的特征时为群丛片段，将全部面积作为登记记载面积。

4.样地登记的方法：样方、样条、样线、样圆等。

其中样方种类有：

记名样方（单位面积内的植物种类）

完全样方（种名<拉丁文>、高度、个体数量、物候、

鲜重、干重、含水量）。

二、种类组成的性质分析

植物区系学分析:从分类学和区系学角度出发，可以划分出区系成分。植物区系：一个地区所生长或生活的全部植物种类的总体就是该地区的~（行政区划、地理区域）。种类组成的统计分析：对群落中所有植物的科、属、种进行统计分析，其结果可列成植物名录和科属组成表。植物区系地理成分分析：以现代分布区为基础的区系划分，最常见的地理成分如泛北极、东亚、地中海、鄂尔多斯、亚洲中部。在搞清一个地区植物区系地理的基础上，对再搞清植物群落的中心和来源有重要意义。植物名录和科属组成表植物名称科属地理成分生活型水分生态类型中名，拉丁名合计2.生态成分分析：从生物有机体对其周围环境适应性出发，划分出生态成分：

生态类型（根据光、水、温度、土壤等因子划分分析）

生活型（生长型）。二、种类组成的性质分析3.群落成员型分析：从物种在群落中所起的作用出发，根据个体数量的多少和所起的作用的大小划分：

优势种(dominantspecies)。建群种(edificator或constructivespecies)

伴生种偶见种

同一物种可以出现在不同的群落中，在不同的群落中所起的作用大小不同，即同一物种在不同群落中可以以不同的群落成员型出现。三、种类组成的数量特征：

1、种的个体数量指标：丰富度、密度、相对密度、密度比还有：盖度、频度、高度、重量、体积以及相对盖度、盖度比，以此类推。2、种的综合数量指标：优势度：重要值、综合优势比生态位：空间、营养、多维生态位等。四、群落的综合特征：1、种的存在度和恒有度

1）存在度：在同一类型的各群落中，某一植物所存在的群落数占被统计群落数的百分比，表明同一类型的不同群落之间在种类组成方面的相似程度，存在度大的植物种类越多，群落间的相似程度越大。

2）恒有度：如果在每个群落中都取相同的面积登记起种类组成，然后求某重植物在这些面积中出现的比率称为恒有度。种的存在度和恒有度都用来说明同一类型的群落中种类组成的均匀性和一致性。恒有度即一定面积的存在度，可避免由于取样面积不等带来得误差。2、确限度（忠实度）：一个种局限于某一类型植物群落的程度，植物种类对一个群落类型的忠实度。

由此划分的植物种与群落类型的关系：

1）特征种：确限度为5级的种，完全局限于一个植物群落之内，又称局限种。

偏宜种：确限度为4级，某一群丛的种，但也可以在其它群落中以相当低的存在度出现。

适宜种：确限度3级，在几个群落单位中或多或少丰盛的生长，但在某一群落中占优势或生长最旺盛的种。

2）伴生种：确限度2级，对任何群落都无明显选择的种。

3）偶见种：确限度1级（外来种），少见或偶尔从别的群落中侵入近来的种，或从过去的群落中残遗下来种。3、种间关联：指种间相互吸引或排斥的性质

1)种间关联的研究内容：

a.在一定的置信水平上检验2个种间是否存在关联；

b.测定关联的程度。

2)种间关联一般用X2检验（卡方检验）；

首先将两物种出现与否的的观测值填入2×2联列表。样方数种B出现的不出现种A出现的不出现aba+bcdc+da+cb+dn=a+b+c+d

表中a,b,c,d是实际观测值：

a：是两个种均出现的样方数，

b：是仅出现物种A的样方数，

c：是仅出现物种B的样方数，

d：是两个种均不出现的样方数。

如果两物种是正关联，那么绝大多数样方为a和d类；

如果属负关联，则为b和c类；

如果是没有关联的，则a、b、c、d各类样方数出现机率相等，即完全是随机的。

根据上述观测值

，算出理论值求得X2值并检验：X2=∣实测值-理论值∣2/理论值或

n(ad-bc)2X2=------------------------------(a+b)+(c+d)+(a+c)+(b+d)

若计算得到的X2值大于理论值（表中查到的），说明两物种彼此独立的假设不成立。

若两个种有显著的相关，可用一些指数来测定关联程度的大小。4、几种主要的相关指数：仍2×2联列表以为基础Jaccard（1901，瑞士）指数：I=c/（a+b+c）

a：是仅出现物种A的样方数

b：是仅出现物种B的样方数

c：是两个种均出现的样方数其中，I值又称为：物种群落系数或物种共同出现百分率。

点相关系数：相关系数：当两个种都存在于所有样方时，一般通过用数量数据（）计算种间相关系数来衡量两种间的相关程度。3、物种的相似性：考察两个群落种类组成的相似性

瑞士学者Jaccard，ISJ=c/（a+b+c）×100%

a：第一个样方独有的物种的种数

b：第二个样方独有的物种的种数

c：两个样方共有的物种种数。Srensen，ISS=2C/（A+B）×100%

A：第一个样方物种数

B：第二个样方物种数

C：实际上两个物种出现的概率，（A+B）/2：理论上两个物种同时出现的概率。第三节群落的外貌与结构

种群在协同进化中形成的，其中生态适应和自然选择起了重要群落的外貌与结构是群落的明显标志，它是群落种植物与植物间、植物与环境间相互关系的具体综合反映。不同的群落具有不同的外貌与结构，因此，外貌与结构是识别与坚定群落类型的重要特征，是群落研究的必要基础。

生物的每一组织水平都有其特定的结构，并与其功能相联系，生物群落也是如此。群落结构是群落中相互作用的作用，因此，群落外貌及其结构特征包涵了重要的生态学内容。

一、群落的外貌与结构要素

二、群落的垂直结构

三、群落的水平结构

四、群落交错区与边缘效应一、群落的外貌与结构要素

1、植物群落的外貌（physiognomy)2、层片（synusia）3、同资源种团（guild）4、生态位(niche)一、群落的结构要素

1、植物群落的外貌（physiognomy)：指的是群落的外表形态或相貌，它是群落与外界环境长期适应的结果。群落的外貌主要取决于植物种类的形态习性或长相、生活型或生长型、叶型以及周期性等几个方面。

形态习性（morphologicalperformance）生活型（lifeforms）生长型（growthform）生活型谱(lifeformspectrum)1、形态习性（morphologicalperformance）：

形态习性指的是群落种类组成者的形态特征，这些特征在一定程度上与环境条件相关，或是生境因子作用的必然结果，谈们在很大程度上决定着群落的外貌。

高度：指植株的绝对高度、平均或最高高度。草本群落通常指叶层高度和花序高度；森林群落区别树高和枝下高或干高。

树冠：是植物生长枝叶的顶部。树冠形态与群落内的光条件的变化相适应，在一定程度上反映了光能利用情况。树冠的形态取决于侧枝开始的相对高度、以及主枝的长度和发射角。树冠形态可分为：

圆柱形，充分利用直射光与散射光；

凸透镜形树冠，利用散射光；

扁形树冠，对光的利用介于两者之间；

塔形树冠，充分利用散射光；

伞形树冠，能利用直射光。

树皮：其颜色、厚度、气味、性状及剥落方式等，常给予森林以显著的外貌特征。可作为识别树种的标志，在一定程度上反映着环境条件的差异。

板根、支柱根和呼吸根：

板根（buttress）：是雨林的一个重要外貌特征，其形成与土壤的有效深度、通气不良，以及根系对氧气的竞争有关。

支柱根（stiltroot）:使红树林和沼泽林的一个明显特征。与沼泽土壤条件和林下潮湿空气密切相关。

呼吸根：是沼泽林的一个显著的外貌特征。通常是曲膝状、指状和蛇状，被看作为通气奇观。

茎花（cauliflory）：指生长在无叶的茎上、树干上或枝条上，是雨林的一个最奇特的外貌特征。生态学意义是适应昆虫异花传粉的。茎花的类型有：简单茎花、枝花、干花、基花、孤枝花、鞭状花、悬垂花等。

叶型（leafform）:指叶子的形状和大小。同一群落内或不同群落间叶型常有明显的差异。不同生境内的群落其叶型的差异尤为显著。因此，作为群落外貌特征之一的叶型分析越来越被重视。

C.Raunkiaer(1934)创议的以叶面积大小分为6级，各级间相差9倍。最小的鳞叶或细叶：S=0~25mm2，微叶、小叶、中叶、大叶、巨叶S>18226~164025mm2

最佳叶子大小预测模型：收益——成本分析方法，以平衡蒸腾失水的植物根吸水量作为成本，以光合收益高低作为收益，从这两个参量随叶子增大而变化的相互关系中(图6—7)，求得收益与成本相差最大时的叶子大小。

群落的不同层次间的叶型存在着差异。

叶缘性质的变化与叶型变化同样突出：

热带雨林和常绿阔叶林的全缘叶是极其显著的特征，约占80~90%。

叶面积指数（leafareaindex）：

总叶面积（单面计算）

LAI＝————————————

单位土地面积生活力（vitality）:指物种在群落中的生长发育能力。Braun-Blanquet(1932,1964)制定了4级的生活力等级。Daubenmire(1968)制定了5级的生活力等级。Работнов（拉鲍特若夫，1945）建议去下列几类种群：

1、侵入种群：植株处于定居（驯化）过程中，在群落中未能完成自己的整个发育循环。

2、正常型种群：植株在群落中全部完成从发芽到结籽的整个生活循环。

3、消退型种群：植株的有性繁殖更新停止。

周期性（periodicity）：是指群落中那些与季节性气候变化相关联的、明显的周期现象。

群落的周期现象取决于构成群落优势植物的物候现象或物候相（phenologicalphase）。

由于各种植物的物候进程不同，使群落在不同季节里表现出不同的外貌，这种某个季节里的外貌就是季相（aspect）。随季节更替而改变的群落外貌变化，称为季相演替（aspection）。

群落的季相是群落适应环境节律的一种必然的表现形式。群落的周期性外貌变化，在温带和寒带明显的和气候变化相吻合，表现得最为明显，而控制这种季节性变化的外界因子是温度的节律；在热带亚热带很大程度上是取决于湿度的节律性变化。

群落的周期性在很大程度上是受环境节律的影响，在很多情况下，由机体内部的和机能的节律，就是通过与环境节律相联系而反映出环境的节律，是有机体长期与环境节律相适应的必然结果。

2、生活型（lifeforms）：

1）概念：生活型是植物对一定的生活环境长期适应的外部表现形式。同一生活型的植物不但在体态上是相似的，而且在形态结构、形成条件和某些生理过程也具相似性。

注意：生活型主要是依据生态划分的，生长型则或多或少主要是依据形态划分的；是生态学的分类单位，是不同种植物对于相同环境条件趋同适应的结果，是生态适应的完整系统。

2）生活型的划分系统《植物群落学》（p62~69）：

C．Raunkiaer（1934）选择休眠芽在不良季节的着生位置把植物划分为五类生活型：高位芽、地上芽、地面芽、隐芽植物和一年生植物。

3、生长型（growthform）：《中国植被》以植物体态划分出下列生活型类群：

木本植物：乔木、灌木、、竹类、藤本植物、附生、寄生。

半木本植物：半灌木、小半灌木。

草本植物：多年生、一年生、寄生、腐生、水生草本。

叶状体植物：苔藓、地衣、藻菌。

4、生活型谱(lifeformspectrum)：某一地区或某一群落中全部种类所属生活型的百分率的对比关系。

某一种生活型的物种数某一种生活型%=----------------------------×100%

该地区（或群落）中全部种数

世界各气候带的植物生活型谱(Raunkiear,1905)气候带种数生活型%PhChHCrT热带（塞色尔群岛）25861612516荒漠带（利比亚）194122120542地中海代（意大利）366126291142温带（丹麦）108473502218北极带（斯匹次卑尔根）11012260152常态普1000469266134、生态位(niche)

C．Elton(1927)把生态位定义为种在群落中的机能作用和地位。后来，许多人认为生态位可与资源利用谱等同(May，1976)。根据G．F．Gause(1934)等人的实验，生态位相同的种不能共存，因之有人提出每个生态位一个种的概念，上边谈到的同资源种团，实际上它们的资源利用谱也不可能完全一致。生态位与群落结构有密切的联系，群落结构越复杂，生态位多样性越高。二、群落的垂直结构（verticalstructure）

是指群落在空间中的垂直分化或成层现象（stratification），它是群落的重要的形态特征，因此有人称之为群落的形态结构。它具有深刻的生态学意义和实践意义。

群落中的植物各有其生长型，其生态幅度和适应性又各不相同，各自占据着一定的空间，他们的同化器官和吸收器官处于地上和地下或水面下不同的深度。它们的这种空间上的垂直配置，形成了群落的层次结构，或垂直结构。每个垂直分化的高度或深度，形成在垂直空间中不连续的层（stratum）。或者说，层是由于植物的活动部分在地上和地下部分的排列而形成的植物层，它是在空间上隔离的，有时是在时间上隔离的。1、地上成层现象

2、地下成层现象

3、剖面图解1、地上成层现象地上成层现象（supraterraneousstratification）:是指植物的同化器官在地面以上不同的高度所形成的垂直结构或层次结构。地上成层现象在森林群落里最为明显，通常根据生长型划分为四个基本层次：乔木层（treestratum）;

灌木层（fruticosestratum）;

草本层（herblayer）;

地被层（fieldstratumorgroundstratum由苔藓、地衣构成）。

草本群落的地上成层现象较为简单，通常只有：

草本层（herblayer）;

地被层（fieldstratumorgroundstratum）

各层可再按同化器官的高度划分相应的亚层。

另外,森林群落中乔木层以下的通称为：

林下层或林下植物（lowergrowth,undergrowth）

附生、寄生、藤本等生长型的植物，它们依附于各种植物体上往往在整个群落的垂直空间内都有分布，因而被称为：

层间植物（interstratumplant）；

层外植物（extrastratumplant）;

层内植物（nitrastratumplant）。

群落中的种群常由于年龄结构的差异，不同龄级的个体分别处于不同的层次结构?是群落的垂直分化由于缺乏空间的不连续性而不明显。这种在某一特定时期，由于种群年龄结构或个体相对高度的不同而表现的垂直分化，称为冠或盖幕（canopy），或更新层（regenerationstratum）或繁殖层（propagationstratum）。

多层结构的群落，由于各个层次在群落中的作用和地位不同，常区别为主要层和次要层。

主要层：在创造群落内的特殊环境方面起着主导作用。从而影响或决定着其他层次，他的校长导致群落的质变。

次要层：在群落内植物环境的创造中起着次要作用或很微弱，它们的存在、种类组成、个体数量、结构状态等等，都直接与主要层所创造的环境密切相关，或取决于主要层的作用和影响。

生态管理及生态监测§1环境污染及其监测环境污染环境监测和风险评价

环境污染环境污染（environmentalpollution）是指人类活动使环境要素或其状态发生了变化，从而使环境质量恶化，扰乱和破坏了生态系统的稳定性以及人类的正常生活条件的现象。常见的环境污染有：空气污染(airpollution)酸雨(acidrain)水污染(waterpollution)土壤污染空气污染(airpollution)空气污染是由人类活动直接或间接引起天然与合成有害物质向大气的排放。污染物直接排放到大气中称初级污染物，在太阳电磁辐射的影响下，在空气中由其他污染物制造出来，称次级污染物。主要的空气污染物有：二氧化硫、固体颗粒、二氧化氮、碳氢化合物、一氧化碳、臭氧、硫化氢、氟化物、一氧化氮、铅、汞。空气污染物对人及整个自然界有重要的影响。造成环境不舒适，腐蚀雕塑，破坏公共设施；防碍人类和其他生物的健康，同时改变气候以及土壤、湖泊和河流的化学性质。酸雨(acidrain)酸雨(acidrain)和酸沉降(aciddeposition):酸雨（1972，英国化学家R.A.Smith提出）是指雨水中含有一定数量本性物质(硫酸、硝酸、盐酸等)的自然降水现象。大气中形成酸的物质以雨、雪、雹和雾等形式从空气中沉降下来，其pH值一般都小于5.6，这种现象称酸沉降。酸沉降对动物、植物以及森林有明显的损害；改变了土壤和湖泊的pH值，同时本酸化会导致有毒金属（汞和铝等）从土壤和沉积物中释放出来。水污染(waterpollution)水污染是指由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水体及其底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生了变化，从而防碍了对水体的利用，这种现象称水污染。水体污染物可分为生物体、可溶性化学物质、不溶性化学物质和热四类。水污染危害：有毒物对生物的直接毒害，不溶性固体降低水的质量；水中有害生物导致水传播疾病的流行；水中有机质引起水体的富营养化，引起水体生物耗氧（BOD）和化学耗氧量（COD）增加；水中有毒物质如重多属和多氯联苯等在食物链上的生物放大作用，使生物体的酶活性受影响；工业余热通过多种途径影响水生生物。富营养化（eutrophication）富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、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。水体出现富营养化情况下，浮游藻类大量繁殖，形成水华，因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面出现各种颜色，这种现象在海洋中叫赤潮。多数学者认为氮和磷等营养物质浓度的升高是藻类大量繁殖的原因，由于磷通常是水生生物生长的限制性营养物，因此是引起水体富营养化的主要物质。土壤污染土壤污染是指人类活动所产生的物质通过多种途径进入土壤，其数量特征和速度超过了土壤容纳的能力和土壤净化速度的现象。常见的土壤污染物有：物理类、化学类、生物类等，其中以化学类最为普遍、严重和复杂。常见的化学污染物有：无机污染物包括：重金属、放射物质和营养物质等，有机污染物是化学农药，如有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、苯酰胺类等；石油、多环芳烃、多氯联苯、甲烷等；多聚物如尼龙、塑料和橡胶等。物理污染物有工业废渣、城市垃圾等；生物污染物有大肠肝菌、炭疽杆菌、蠕虫类。

环境监测和风险评价生态监测的内容及特点生态监测的原理和方法风险评价生态监测的内容及特点环境监测(environmentalmonitoring):研究和监测环境质量。其手段有化学、物理学、生物学、生态学、地球物理、地球化学等，因此其内容有化学监测、物理监测、生物监测、生态监测、地球物理化学监测等。生态监测(ecologicalmonitoring):利用生命系统各层次对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质量。生态监测的特点：能综合地反映环境质量状况；具有连续监测的功能；具有多功能；监测灵敏度高。生态监测的原理和方法生态监测的原理生态监测的方法生态监测的原理生物与环境之间相互依存、相互影响、协同进化。生物与环境相互补偿、协同发展是在自然界长期发展过程中形成的，生物的变化是某一区域内环境变化的一个组成部分，因此，生态学上个体、种群、群落和生态系统各组织层次的生物变化可以作为环境改变的指示和象征。生态监测的方法个体和种群水平指示生物法（indicatororganism）群落和生态系统水平污水生物系统法（saprobiensystem）PFU(聚氨酯泡沫塑料块)法(polyurethanefoamunit)生物测试（bioassay）指示生物法指示生物法是指用指示生物来监测环境状况的一种方法。指示生物(indicatororganism)是一些对环境中的某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物。通过其所作的反应可了解环境的现状和变化，起“预警”功能。指示生物的基本特征：对干扰作用反应敏感且健康；具有代表性；对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高；具有多功能。常用的指示生物：紫花苜蓿（SO2），地衣和苔藓（SO2、氟化物），菜豆、烟草（O3）等。污水生物系统法污水生物系统法是由Kolkwiz和Marsson1909年提出，后经完善的一种用于河流污染、尤其是有机污染的一种监测方法。由于河流受污染后，在污染源下游的一段流程里会发生自净过程，即随着河水污染程度的逐渐减轻，生物的种类组成也随之发生变化，在不同的河段将出现不同的物种。根据生物种类组成将河流划分为多污带、α-污染带、β-污染带和寡污染带。各污染带都有各自的物理、化学和生物的特征。亦可用群落中优势种群来划分污染带。PFU法PFU法是用取氨酯泡沫塑料块采集水域中微生物和测定其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。1969年由美国弗吉尼亚工程学院和弗吉尼亚州立大学环境研究中心的Cairns等人1969年创立的。国内自80年代起将这种方法用于污染水体的监测和评价。PFU法的原理是岛屿生物学原理，即原生动物集群过程实际上是集群速度随着种类上升而下降的过程，二者的交叉点就是种数的平衡点。达到平衡点的时间取决于环境条件。PFU法的优点：使监测水平提高到了群落层次，使监测更符合客观事实和真实环境；简便易行。生物指数法生物指数法是指用数学公式反映生物群落结构变化，以评价环境质量。常用的有：生物指数（BI）＝2nA+nB,n为底栖大型无脊椎动物的种类数，A为敏感种类数，B为耐污染种类数。污染生物指数＝颤蚓类的个体数量／底栖动物个体数量＊100硅藻指数＝（2A＋B－2C）／（A＋B－C）＊100，A为不耐污染的种类数；B为对有机污染耐力强的种类数；C为在污染区内独有的种类数。生物测试生物测试又称生物测定或生物检试，是利用生物受到污染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的方法。毒性试验急性毒性试验慢性毒性试验致突变检测微核技术：细胞分裂过程中染色体进行复制时，如果受到外界诱变因子作用，就会产生一些游离的染色体片断，形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微核。利用细胞减数分裂四分体时期出现的微核来指示环境污染的方法称微核技术。生态风险评估生态风险评估是利用生态学、环境化学及毒理学的知识，定量地确定环境危害对人类的负效应的概率及其强度的过程。生态风险评价的步骤生态风险评估的步骤生态风险评估问题的形成分析过程风险源评估效应评估风险特征化风险管理§2生物资源的管理生物多样性及其保育生物资源管理人口管理生物多样性及其保育生物多样性生物多样性的价值生物多样性的现状生物多样性丧失的原因生物多样性的保育对策生物多样性生物多样性(biodiversity):生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生态系统。包括四个层次:遗传多样性（基因多样性）物种多样性生态系统多样性景观多样性遗传多样性指种内基因的变化，包括种内显著不同的种群间和同一种群内的遗传变异。其测度包括三个方面，即染色体多态性、蛋白质多态性和DNA多态性。物种多样性指物种水平的多样性，即一个地区内物种的多样化，主要是从分类学、系统学和生物地理学角度对一定区域内物种的状况进行研究。生态系统多样性指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。生态多样性指数可分为:α多性指数β多样性指数γ多样性指数景观多样性指不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。生物多样性的价值直接价值：为人类提供了基本食物、纤维、药物和燃料和建材等间接价值：表现在生态系统的服务，具体表现在以下几个方面。能量固定；调节气候；调节水文；保护土壤；贮存必须的营养元素，促进元素循环；维持进化过程；对污染物质吸收和分解作用；娱乐－美学、社会文化、教育、精神及历史方面具有重要价值。生物多样性的现状生物多样性的丰富程度：世界上的物种估计有500万到3000万种，已定名的为140－170万种。中国是世界上物种最丰富的国这之一，中国的物种数约占世界物种总数的10％。中国的特有种十分丰富，以维管植物、哺乳类和鸟类计算，仅次于印度尼西亚，居亚洲第二。生物多样性的受威胁现状：Schopf认为生物物种的寿命是20万年，地球上有4000种哺乳动物，如果以4000个哺乳动物种作为平衡点，那么每50年就有一个物种灭绝。二十世纪内，每年灭绝0.27种哺乳动物，每4年有一个物种。灭绝速率为自然灭绝的近13倍。生物多样性丧失的原因引起生物多样性丧失的主要原因有：栖息地丧失和片断化；掠夺式的过度利用；环境污染；工业化的农业和林业；外来种的引入；全球气候变化。生物多样性的保育对策保护公约和立法建立自然保护区和国家公园迁地保护种子库和基因资源库退化生态系统的恢复生物多样性的监测保护公约国际生物多样性保护公约：1992年6月在巴西首都里约热内卢召开了地球最高级会议，联合国环境与发展大会，通过了国际生物多样性公约，确立了生物多样性保护的重要地位，152个国家在公约上签字。5月22日世界生物多样性日。保育对策应该包括全球、国家、地区和地方的一系列不同层次。国际级对策保护全球受威胁生态系统，由IUCN(InternationalUnionforConservationofNature)牵头。成功的措施是濒危野生动植物物种国际贸易公约（CITES）以及南极协议（AntarcticTreaty,1992）。国家级对策由政府组织安排和通过立法执行，如保护区的建立。生物资源管理有益生物种群的产量有害生物的防治与管理有益生物种群的产量最大持续产量原理：

dN/dt=rN(K-N)K

当N＝K／2时，dN/dt最大，

d(K/2)/dt=rK/4Graham(1935)认为：在渔业生产中，dN/dt可以看成是可供捕捞而不影响资源种群大小的“剩余生产”。要使种群维持最大的产量（MSY），就应该使资源种群保持在N＝K／2的水平。此时,MSY＝rK/4。最大持续生产量在生产实践具有重要的意义

最大持续产量原理K／2K／2BAbaNKNdN／dtMSYMSYdN／dt●●●●NMSY●●●●最大持续生产量的生产实践意义假如一个未受人类利用的资源种群数量是稳定的，那么在按最大持续产量的策略进行捕猎前，首先要将种群的数量降低，降低以后才能使种群增长率提高，才能有持续产量；种群数量降低到每一水平，都有一个相应的持续产量，这个持续产量等于该数量水平（N）下的增加量dN/dt;每一个持续产量都有相应的两个种群数量能提供这个持续产量；只有在一个种群数量水平下，才能有最大持续产量，理论上讲，这个数量是N=K/2水平；按逻辑斯谛增长数学模型的原理，最大持续产量MYS=rK/4,而能提供最大持续产量的种群数量NMYS＝K／2。有害生物的防治与管理有害生物(pest)：与人类竞争食物或遮蔽所、传播病原体、以人类为食或用不同的方法威胁人类健康、舒适或安宁的生物。防治的原理：防治有害生物的过程往往成为一个猎取“持续产量”的过程，因此，如果每年去除一个“最大待续产量”，那么既不能将危害动物种群消来掉，也不能把它的数量压到K／2的水平以下，所以，只有当每年的去除数量大于“最大持续产量”，才能使种群趋向灭亡。防治目标：降低有害生物到某一水平，在这个水平上进一步降低是无利可图的。防治类型：化学防治、生物防治、基因防治、物理防治、综合防治。有害生物防治的利益和代价模型成本或价值有害生物密度防治成本作物价值防治利益§3生态环境规划与管理环境规划生态规划生态环境治理环境规划环境规划也称环境保护规划，强调规划区域内大气水体、噪声及固废等环境质量的监测、评价和调控管理。生态规划生态规划的概念生态规划的原则生态规划的内容生态规划的步骤生态规划的概念生态规划：强调运用生态系统整体优化观点，对规划区域内城乡生态系统的人工生态因子（如土地利用状况、产业布局状况、环境污染状况、人口密度和分布以及建筑、桥梁、道路、城市管线基础设施分布等）和自然生态因子（气候、水系、地形地貌、生物多样性、资源状况等）的动态变化过程和相互作用特征都应给予相当的重视，研究物质循环和能量流动的途径，进而提出资源合理开发利用，环境保护和生态建设的规划对策。其目的在于区域与城市生态系统的良性循环，保持人与自然、人与环境关系的持续共生，协调发展，追求社会的文明、经济的高效和生态环境的和谐。

生态规划的原则整体优化原则趋适开拓原则协调共生原则区域分异原则生态平衡原则高效和谐原则可待续发展原则生态规划的内容生态要素的调查与评价环境容量和生态适宜度分析评价指标体系的建立及规划目标的研究生态功能区划与土地利用布局环境保护规划人口适宜容量规划产业结构与布局调整规划园林绿地系统规划资源利用与保护规划生态规划管理对策生态规划的步骤－－国外生态规划的技术路线资源管理生态规划(F.Steiner,1960’s):①确定规划目标→②资源数据清单和分析→③区域适宜度分析→④方案选择→⑤规划方案实施→⑥规划执行→⑦方案评价。McHarg生态规划法（I.L.McHarg,1969）：①确定规划范围和规划目标→②广泛搜集规划区域的自然与人文资料（包括地理、地质、气候、土壤、野生动物、自然景观、土地利用、人口、交通、文化、人的价值观调查），并分别描绘在地图上→③根据规划目标综合分析，提取在第二步所收集的资料→④对各主要因素及各种资源开发（利用）方式进行适宜度分析，确定适应性等级→⑤综合适应性图的建立。生态规划的步骤－－国内生态规划的技术路线规划、环保业务部门规划设计、筹备阶段政府决策部门气象水文地形地貌土地利用人口分布资源利用环境污染园林绿化生态要素调查、评价、预测规划设计阶段规划目标(社会、经济、生态)规划对策(生态功能区划、环保规划工程措施、绿地系统规划、生态与环境管理措施)评审阶段→实施阶段生态环境治理生态恢复(ecologicalrestoration)生态工程(ecologicalengineering,ecoengineering)生态恢复指使受损生态系统恢复合理的结构、高效的功能和协调的关系，恢复不等于复原。受损生态系统的恢复可遵循两个模式：当生态系统受损不超过负荷并是可逆的情况下，压力和干扰被移去，恢复可在自然过程中发生；另一种是生态系统的受损超过负荷，并发生不可逆变化，依靠自然过程已不能使系统恢复，必须依靠人的帮助。生态工程马世骏（1984）认为，生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程是考虑生态系统自我设计特点，是有利于人为和自然两者的设计；环境工程是利用一系列科学原理去净化或防治环境污染。复习思考题1.

全球气候变化可能难世界农业带来哪些有利和不利的影响？2.目前我国所面临的资源与环境问题主要包括哪些？3.

何谓生物多样性？生物多样性的价值包括哪些方面？

生态监测第一节

生态监测的概念和理论依据第二节

野外生态监测的基本方法第三节

生物测试第一节

生态监测的概念和理论依据

§1生态监测的概念、特点和基本要求§2生态监测的理论依据§1生态监测的概念、特点和基本要求生态监测生态监测就是利用生命系统及其相互关系的变化反应做“仪器”来监测环境质量状况及其变化。

生态监测的特点生态监测的基本要求生态监测的特点能综合地反映环境质量状况

具有连续监测的功能

具有多功能性

监测灵敏度高生态监测的基本要求样本容量应满足统计学要求

要定期、定点连续观测

综合分析

要有扎实的专业知识和严谨的科学态度

§2生态监测的理论依据

生态监测的基础——生命与环境的统一性和协同进化

生态监测的可能性——生物适应的相对性污染生态监测的依据——生物的富集能力生态监测结果的可比性——生命具有共同特征第二节

野外生态监测的基本方法

§1指示生物法§2群落和生态系统层次的生态监测§1指示生物法

指示生物及其基本特征

指示生物的选择方法指示生物的指示方式和指标

指示植物在大气污染监测中的应用

指示生物及其基本特征

指示生物即对环境中某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物，通过其所作的反应可了解环境的现状和变化。

基本特征对干扰作用反应敏感且健康

具有代表性

对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高

要具有多功能

指示生物的选择方法

生物敏感性的划分指示生物选择方法

现场比较评比法

栽培或饲养比较试验法

人工熏气法

浸蘸法

指示生物的指示方式和指标

症状指示指标

指示生物的这类指标主要是通过肉眼或其它宏观方式可观察到的形态变化。生长势和产量评价指标

对于植物而言，各类器官的生长状况观测值都可用来作指示指标。

生理生化指标

它比症状指标和生长指标更敏感和迅速，常在生物未出现可见症状之前就已有了生理生化方面的明显改变。

行为学指标

在污染水域的监测中，水生生物和鱼类的回避反应（avoidancereaction）也是监测水质的一种比较灵敏、简便的方法。

指示植物在大气污染监测中的应用

（阅读材料）大气污染植物监测方法

调查法

植物群落监测法

污染量指数法

§2群落和生态系统层次的生态监测

污水生物系统PFU（polyurethanefoamunit）法生物指数法

群落和生态系统层次的其它监测指标

水污染的生态监测

污水生物系统

是1909年由科尔科威茨和马森提出，后又经许多学者不断完善的一种用于河流污染、尤其是有机污染的一种监测方法。这种方法的理论基础是，当河流受到污染后，在污染源下游的一段流程里会发生自净过程，即随着河水污染程度的逐渐减轻，生物的种类组成也随之发生变化，在不同河段将出现不同的物种。

PFU（polyurethanefoamunit）法

是指用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微型生物和测定其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。

生物指数法生物指数（bioticindex）是指运用数学公式反映生物种群或群落结构的变化以评价环境质量的数值。群落和生态系统层次的其它监测指标以测定有生命成分的结构信息为基础的指数以功能信息为基础的指数。这类指数主要是些生态效率指标，如P/R比率、PN/PG比率等以结构与功能联合的信息为基础的指标。如转换率（turnoverration），像群落的生产速率与群落生物量的比值，即P/B比率等

水污染的生态监测

监测方法细菌在水污染生态监测中的作用

浮游生物的指示作用

大型底栖无脊椎动物在监测中的应用

第三节

生物测试

§1生物测试及基本方法§2毒性试验§3致突变和致癌物质的检测§1生物测试及基本方法

生物测试（bioassay）又称生物测定或生物检试，是利用生物受到污染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的方法。生物测试方法有静水式生物测试（staticbioassay）和流水式生物测试

§2

毒性试验

毒物和毒性试验的一般概念急性霉性试验慢性毒性试验毒物和毒性试验的一般概念

毒性试验（toxictest）是指人为地设置某种致毒方式使受试生物中毒，根据试验生物的中毒反应来确定毒物毒性的试验方法。毒物，是指由某种方式进入生物体的化学物质，在其达到一定数量时，能扰乱或破坏生物的正常生理功能，引起暂时或持久的病症，甚至使生物死亡的物质。毒性试验中对生物的致毒方式主要采用三种方法：一是接触致毒；二是口服致毒；三是人工直接感染法

急性霉性试验

急性毒性试验是指在较短的时间内，通常为96小时或更短的时间，能引起试验动物死亡或剧烈损伤的一种试验方法。

慢性霉性试验慢性毒性试验是指在实验室条件下进行的低浓度、长时间的中毒试验，观察毒物与生物反应之间的关系，以确定对生物无影响的浓度（安全浓度）。

§3

致突变和致癌物质的检测

（阅读材料）

微核技术微核技术是利用花粉母细胞减数分裂时四分体时期出现的微核率来指示环境污染的方法，其基本原理是：植物细胞分裂时染色体要进行复制，在复制过程中如果受到外界诱变因子的作用，就会产生一些游离染色体片断，形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微核（micronucleus，MCN）。

染色单体交换测定技术鱼类细胞姊妹染色单体交换（SCE）测定技术是70年代发展的一种新技术。艾姆斯试验技术是利用经人工诱变了的微生物作为指示微生物的一监测方法。

生态系统生态学

第一节生态系统的基本结构和功能

生态系统的概念生态系统的组成成分生态系统的结构生态系统的功能生态系统的稳定性

§1生态系统的基本概念

生态系统（ecosystem）的定义:

指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。（英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）生态系统是现代生态学的重要研究对象，20世纪60年代以来，许多生态学的国际研究计划均把焦点放在生态系统国际生物学研究计划（IBP）：其中心研究内容是全球主要生态系统（包括陆地、淡水、海洋等）的结构、功能和生物生产力；人与生物圈计划（MAB）：重点研究人类活动与生物圈的关系；生态系统保持协作组（ECG）：中心任务是研究生态平衡与自然环境保护，以及维持改进生态系统的生物生产力。目前有关生态系统的研究，主要集中在5个方面：自然生态系统的保护和利用生态系统调控机制的研究生态系统退化的机制、恢复及其修复研究全球性生态问题生态系统可持续发展的研究§2生态系统的组成成分无机物有机化合物气候因素生产者

(producer)消费者

(consumer)分解者

(还原者)(decomposer)六大组成成分①生产者：自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。②消费者：异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物。③分解者：异养生物，把复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、放线菌和动物等。非生物成分生物成分(生物群落)

三大功能群

生产者（producers）又称初级生产者（primaryproducers），指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一次固定到生物有机体中。初级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的媒介。消费者不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质。它们属于异养生物。分解者（composers），指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物，主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。小型消费者使构成有机成分的元素和贮备的能量通过分解作用又释放到无机环境中去。澳大利亚进口屎克螂因牛粪覆盖每年损毁牧场3600万亩

60年代，澳大利亚引入了羚羊粪蜣(Onthophagusgazella)和神农蜣螂(Catharsiusmolossus)等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。主要环境组分

辐射大气水体土壤§3生态系统的结构空间结构时间结构营养结构食物链食物网一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后”（

（据周立志）植物蝉(初级消费者)

螳螂(二级消费者)黄雀(三级消费者)鹰(四级消费者)(顶极食肉动物