环境生物学复习-段昌群-参考重点

环境生物学复习6/6绪论1、环境生物学：是研究生物与人为受损环境之间的相互关系的科学。2、环境生物学的研究内容：（1）污染物在生态系统中的行为及其生物效应（2）生态退化及其对生物的影响（3）生物在受损环境中的响应（4）全球变化生物学（5）生物对受损环境的监测（6）生物修复和生态重建（7）生物多样性的保护3、我国的优先研究领域：（1）严重的水土流失及其生物控制（2）干旱和半干旱的生态恢复和沙漠化防治（3）湖泊和水库的富营养化防治（4）食品、中药、饮品中有害物质的残留及清洁生产（5）环境因素和我国人群健康（6）转基因产品、生物入侵（7）生物多样性的保护生物与受损环境自然环境：指一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总和。受损环境：指在人为或自然干扰下形成的偏离自然状态的环境。自然环境和受损环境两者之间的区别：受损环境主要有两种类型：一类是环境环境，一类是生态破坏。环境污染和生态破坏的概念和实质：环境污染概念：环境污染是指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境结构和功能发生变化，对人类和其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。环境污染本质：环境污染在本质上是没有被完全利用的资源（一种工业和生活原料）进入到环境中所出现的后果。生态破坏概念：环境系统中的生物成分和非生物成分作为人类经济社会发展的资源受到过度利用或人为破坏引起生态系统结构和功能的改变，并对人类生存和发展的环境条件和资源状况产生不良影响的现象。生态破坏本质：生态破坏其本质是对人类有用部分的环境因素作为资源而过度利用所出现的后果。污染物在生态系统中的行为生物转化：是在生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象。生物放大积累在生物体内的污染物随食物链的营养转移而进行迁移，并在更高营养级的生物体中不断富集。吸收：环境中污染物进入生物体内的总过程。污染物对生物的影响和毒害作用污染物的“三致作用”：致畸作用、致突变作用、致癌作用。环境激素的定义、作用机制、特点及危害：环境激素：是由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的，对人体内和动物体内原本营造的正常激素功能施加影响，从而干扰内分泌系统的物质，统称为“环境内分泌干扰物”。作用机制：环境激素与生物体内的激素竞争靶细胞的受体环境激素产生阻碍作用影响内分泌系统与其他系统的互动作用环境激素的作用特点：环境激素作用持久环境激素的剧毒作用环境激素的漫长潜伏期环境激素的危害：生物生殖机能低下降低生物体的免疫力，并诱发肿瘤损伤神经系统（5）污染物对生物种质基因库的潜在影响：①污染环境增加了生物基因库的遗传负荷②污染使生物种质基因库不断萎缩③污染还可能影响生物种质基因库的结构生态退化及其对生物的影响生态退化：是指由于自然环境发生迁移，或人为对资源的过度或者不合理的利用而造成生态系统功能衰退的现象。生态退化的主要内容：①水土流失及其生态影响②土壤退化及其生态影响③生物多样性丧失及其生态影响。水土流失：指在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水的损失，亦称水土损失。土壤退化：是指土壤在遭受干扰时，物理、化学和生物性质恶化，引起其生产力、调节能力及可持续利用性下降的过程。土壤退化的形式：物理退化：侵蚀、荒漠化、沙漠化化学退化：次生盐碱化、污染、酸化生物退化土壤退化的原因：（一）自然原因：气候、水文、地形、生物、其他因素（二）人为原因：(1)人口增加(2)人类的不合理行为①滥垦、滥伐②滥牧③滥采④水资源的不合理利用：超采地下水、水源配置不当⑤农业管理不当⑥城市化和工业化⑦其他生物多样性：指的是地球上生命的所有变异。生物多样性丧失的成因：掠夺式利用生物资源栖息地的减少和生态破坏环境污染全球气候变化外来物种的引入导致当地物种的灭绝农业、牧业和林业品种的单一化生态多样性丧失的影响：生态系统结构受损生态系统功能降低生态系统服务能力削弱生物在受损环境中的响应生物入侵：某种物种从它的原产地，通过非自然途径迁移到新的生态环境里，由于失去了天敌的制衡获得了广阔的生存空间，生长迅速，占据了大量的生境，而使当地生物生存受到严重影响，这种现象就是生物入侵。转基因生物：指人类按照自己的意愿有目的、有计划、有根据、有预见地运用重组DNA技术将外源基因整合于受体生物基因组，改变其遗传组成后产生的生物及其后代。全球变化及其对生物的影响全球变化：指在由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈组成的地球环境系统发生了异常变化，对人类和生物产生不良影响的环境变迁。全球变化包括两个相互联系、但各自互有侧重的方面：全球气候变化及其效益和全球污染扩散及其效益我国为什么要加强对全球变化的研究（研究全球变化的意义）？P184通过研究全球变化，为人类全球王国时代条件下更好地维护和管理地球及其生物圈提供科技支持。辨识和确定全球变化的自然成因和人为成因的贡献，辨认和确定全球变化的起源、速率、规模和未来的发展趋势。提高对生态系统在多重压力的综合作用下演变前途的超长预警。辨识当今生物灭绝的驱动因素，主要机制和对生物圈的影响，确立有效保护生物多样性和维护可持续生物圈的行动方案。认识全球污染条件下生物的应对方式，适应能力，进化潜力，未来的发展命运。模拟和解释全球环境变化及其过程。评估全球环境变化的可能性及其影响的可能性。我国是一个人口大国，经济高速发展及其产生的环境效应，既受全球变化的影响，也是全球变化重要驱动力量。加强我国的全球变化及其区域响应的基础性、战略性和前瞻性科学研究，解释我国对全球变化的响应和影响，认清环境变化的自然和人为因素，为我国经济社会发展在全球变化背景下的制定合理的发展目标、方式提供对策和决策依据。温室效应：是大气层中的二氧化碳CO2等气体物质的大量聚集，可以吸收近地表的太阳长波辐射，并将其反射回地表，从而使地表增温的现象。温室效应的环境后果：温度升高海平面上升降水量变化及灾变性气候的增加生物气候带变化温室效应对生物的影响：温度升高对植物的影响温度升高对植物光合作用的影响温度升高对植物呼吸作用的影响温度升高对植物生长和繁殖的影响温度升高对动物的影响温度升高对动物地理分布的影响温度升高对动物物候的影响温度升高对动物行为与生理的影响温度升高对动物种群动态的影响温度升高对微生物的影响真菌和细菌对温度的反应土壤温度导致土壤中真菌/细菌比率微生物活性和土壤呼吸温室效应对生态系统的影响气候变化极大地改变着植被类型的地理分布全球温度升高，植被带将有很大变动全球升温，植物种将会向北（北半球）推移适应代价：为了适应污染环境，生物在生理、生化、遗传进化方向的调整，提高了生物对污染的适应性，但可能降低和制约了生物在其他方面的适应性，这就是适应代价问题。适应代价包括哪些方面？他们之间的关系？P227适应代价包括三方面：生态代价、生理代价、进化代价三者关系：它们之间是相互联系的，生理代价是生态代价的个体背景，或更深层次的原因;进化代价是生态代价和生理代价的长期付出的可能结果。适应代价在理论上的研究意义和实践上的意义，并举例说明。P227适应代价的出现，不仅对植物的未来进化产生了不利的影响，还对生态系统的生物生产、人类社会的经济生产出现不利的影响。如生物对污染的适应是以抵抗其他不利环境能力降低、整体生物生产力下降为代价的话，污染最终导致的生物整体效应是适应能力下降，生物圈生产力降低，这样全球污染带来生物多样性的丧失以及给生物进化带来的影响的速度将大大增加，因为这不仅仅表现为已有生物多样性的丧失上，而且幸存的生物也难以说明它已经脱逃了污染导致绝灭的劫数。所以准确地认识这一问题，在理论上可以深入认识植物的适应性及其起源，以及污染的进化效应和人工影响下的生物圈的演变;在实践上可以为人工影响下的生物圈管理、污染条件下种质优选与作物经济性状的提高对策提供理论依据。例如，如何培养一个良好的品种，能够兼顾对污染的抗性和对其他环境因子的适应性，从而达到抗污和高产的目的。生物对受损环境的监测生物监测：是利用生物分子、细胞、组织、器官、个体、种群和群落及生态系统等层次上的变化对人为胁迫的生物学响应反应来阐明环境状况。监测生物的选择应遵循的原则：选择对人为胁迫敏感并具有特异性反应的生物选择遗传稳定、对人为胁迫反应个体差异小、发育正常的健康生物选择易于繁殖和管理的常见生物尽量选择既有监测功能又兼有其他功能的生物环境预警：是建立在环境承载力或环境容量基础上，通过一些重要的自然状态指标，对大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的环境进行实时监测，并及时提供环境危险信号的警示报告。环境承载力：指某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下，所能承受的人类社会作用在规模、强度和速度上的限值。生态监测：指对人类活动影响下自然环境变化的监测，通过不断监视自然和人工生态系统及生物圈其他组成部分的状况，确定改变的方向和速度，并查明多种形式的人类活动在这种改变中所起的作用。我国国家优先监测项目有哪些？全球气候变暖引起的生态系统或动植物区系位移;珍稀、濒危动植物种的分布及其栖息地;水土流失面积及其时空分布和对环境影响;沙漠化面积及其时空分布和对环境影响;草场沙化退化面积及其时空分布和对环境影响;人类活动对陆地生态系统〔森林.草原.农田.荒漠等〕结构和功能的影响;水环境污染对水体生态系统〔湖泊.水库.河流和海洋等〕结构和功能的影响;主要环境污染物〔农药.化肥.有机污染物和重金属〕在土壤-植物-水体系中的迁移和转化;水土流失地，沙漠化及草原退化地优化治理模式的生态平衡恢复过程;各生态系统中微量气体的释放通量与吸收情况。生态退化环境的生物修复湿地：狭义的定义：湿地是陆地与水域之间的过渡带。广义的定义（湿地公约对湿地的定义）指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域。湿地退化的原因：P289土地利用方式变化和人类活动干扰是造成湿地退化的主要原因湿地恢复的基本方法水文过程的恢复富营养化处理湿地植被的恢复湿地恢复过程的调控污染环境的生物修复生物修复：是指利用生物强化物质或有特异功能的生物削减、净化环境中的污染物，减少污染物的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原始状态的过程。生物修复根据生物修复利用的生物种类，可以分为：微生物修复、植物修复和动物修复。植物修复与其他修复相比较有什么优缺点？