环境生态学考点.

第二节环境生态学的定义、形成和发展一.环境生态学(environmentalecology)（狭义上）：是研究人为干扰下，生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。3.环境问题的危害：（1）全球气候变化（2）臭氧层破坏（3）酸雨问题（4）生物多样性锐减（5）人口数量增多危及人们生活的耕地减少、土地退化、水土流失和沙漠化等。第三节环境生态学的研究内容、发展趋势和方法一.环境生态学的研究内容1.人为干扰下生态系统的内在变化机理和规律2.各类生态系统的功能、保护和利用3.生态系统退化的机理及其修复4.解决环境问题的生态对策5.全球环境生态问题的研究第二章第一节干扰生态学的基本概念1.干扰生态学（Disturbance）群落外部不连续或间断的外界因子突然作用或连续存在的外界因子超“正常”范围的波动，这种作用或波动能引起生物的有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化，使其结构和功能受到损害或发生改变。2.干扰的特性（1）干扰范围（2）频率和周期（3）干扰强度（4）时间尺度第二节人为干扰与生态破坏一.人为干扰的主要形式1.对森林和对草原植被的砍伐与开垦2.污染人类向自然环境排放了大量的生活垃圾、工业垃圾、农药以及各种对环境有毒害性的污染物。3.采集采集是人类对自然生态系统长期施加的一种直接干扰。4.采樵破坏了物质循环的正常进行。如对林下枯落物的利用，不仅减少了生态系统能量和养分，还破坏了地被层及其土壤动物的生存环境。5.狩猎和捕捞如森林中生存着大量的野生动物：植食动物、肉食动物、凶禽猛兽，过度狩猎会破坏食物链，打破生态平稳。在种群繁殖前的大量捕捞，则会使种群生殖年龄提前，个体小型化，种群数量急剧下降等。二.干扰的生态学意义从积极的角度看，干扰的生态学意义主要有以下三点：1.干扰有利于促进系统的演化；2.干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子。经常处于变化环境中物种要比稳定环境中生存的物种更可能忍受环境压力；3.干扰能调节生态关系。•人为对生态系统的干扰作用有正干扰和负干扰两种类型;•适度的干扰可以增加生态系统的生物多样性-----中等干扰假设定义：一个生态系统处于中等程度干扰时，其物种多样性最高。由于过度的频繁干扰，不利于处于演替后期的种类生存；而干扰程度很低，由于物种竞争原则，不利于处于演替前期的种类生存。第二节生态破坏的特征与危害生态破坏：人为干扰条件下生态环境的破坏和生态平衡的失调，其破坏程度取决于人为的负干扰程度，负干扰愈强烈，生态破坏就愈严重，生态恢复的难度和时间就相应地的增加和延长。一.生态破坏的概念（1）生态环境极端化，出现生态灾害（2）生态系统发生逆行演替；（3）生态系统的生产力下降；（4）生物多样性指数低；（5）生态系统脆弱，生态平衡失调等。二.生态破坏的特征三.生态破坏的危害1.水土流失的危害2.生物多样性锐减3.土地沙漠化的危害4.湿地影观消失（1）土壤退化水土流失的直接后果之一导致土壤肥力迅速衰退、土壤变薄、土壤石质化。中国每年因水土流失的氮、磷、钾估计为4000万t左右，与一年的化肥用量相当，造成土壤养分亏损日趋严重。1.水土流失的危害(2)湖库淤积水土流失的另一个极为可怕的后果是泥沙淤积。湖库淤积、库容锐减、灾害频发1950～1998年，黄河上中游支流水库淤积泥沙143亿t。大量泥沙进入湖库，占据一定库容，降低了水资源的调蓄能力，减小了人类对水资源在年内年际间的调配能力，严重不利于水资源的合理有效利用。一.水土流失危害1.水土流失的危害(3).水旱灾害淮河流域因植被破坏严重，土壤表层性质恶化，有雨是洪，无雨是旱，以致洪水发生频率和干旱发生频率提高。大或特大水旱灾害的频繁发生，与流域森林植被的破坏和水土流失极为相关。1.水土流失的危害（4）湖泊富营养化由于含氮、含磷的水土流失，以及生活和畜牧业污水排放量大，致使长江中下游许多湖泊和水库富营养化加剧，湖泊、水库等水体中藻类尤其是蓝藻水华日趋普遍，直接威胁到饮用水供应。湖泊富营养化问题不是一个简单的水体污染问题，而是生态系统失调问题，是生态系统的结构功能在人类活动的干预下发生了重大变化之后出现的一种灾害（太湖蓝藻事件）。1.水土流失的危害湿地是介于陆地和水域之间的独特的生态系统，具有生态过渡带的特性。主要包括：天然或人为、永久或暂时、静止或流动、淡水或咸水，由沼泽、泥沼、泥煤地或水域所构成的地区，包括低潮时水深6m以内的海域。由于人类行为，我国的湿地正面临着区域生态环境破坏、自然湿地景观消失、气候条件变化等生态灾害。4.湿地景观消失湿地在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、净化环境、维持生物多样性和生态平衡等方面均具有十分重要的作用---被誉为“地球之肾”湿地景观的缩减和消失将严重影响生态系统健康。第四节生态破坏的恢复对策生态恢复（ecologicalrestoration）？在特定的区域和流域内，依靠生态系统的自我组织和自我调节能力，或利用生态系统这种自我恢复能力，辅以人工措施，使部分或完全受损的生态系统向良性循环的方向发展。生态恢复的目的？使被破坏的生态系统通过有序演替过程，恢复生态系统的必要功能并达到其生态系统能自我维持平衡的状态。一.恢复生态学的理论基础1.恢复生态学:是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复（修复）与重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。1.自我与人为设计理论自我设计理论认为，只要有足够的时间，随着时间的推移，退化生态系统将根据环境条件合理地实现自我组织并会最终改变其组分（是在生态系统层次考虑）；人为设计理论认为通过工程方法和植物重建，可直接恢复退化生态系统，但恢复的类型可能是多样的（是在个体或种群层次上考虑）。2.生态学理论最主要的是应用了生态学理论。这些理论主要有：限制因子原理（寻找生态系统的关键因子）、热力学定律（确定生态系统能量流动特征）、种群密度制约及分布格局原理（确定物种的空间配置）、生态适应性理论（尽量采用土著种进行生态恢复）、恢复生态学的基本理论3.生态位原理（合理安排生态系统中物种组成及位置）、演替理论（缩短恢复时间，极度退化的生态系统的恢复）、植物入侵理论、生物多样性原理论（引进物种时注重生物的多样性，而生物的多样性有利于恢复生态系统的稳定）。生态恢复即为生态系统中的次生演替。恢复生态学研究内包括基础理论和应用技术两大领域。۩基础理论研究包括：1.生态系统结构、功能以及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制；2.生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力与可持续性；3.先锋期与顶级期的生态系统发生、发展机理与演替规律;2.恢复生态研究的内容4.不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制；5.生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究；6.生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测；7.生态系统健康研究---系统具有、稳定和自我调节的能力۩应用技术研究包括：1.退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系；2.生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术研究；3.物种与生物多样性的恢复与维持技术；4.生态工程设计与实施技术；5.环境规划与景观生态规划技术;6.典型退化生态系统恢复的优化模式试验示范与推广研究等。3.退化生态学恢复的基本目标基本目标主要包括：1.实现生态系统的地表基底稳定性；2.恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力；3.增加种类组成和生物多样性;4.实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力和自我维持能力；5.减少或控制环境污染；6.增加视觉和美学享受。4.退化生态系统恢复的基本原则（1）地域性原则（2）生态学与系统学原则（3）最小风险原则与效益最大原则5.生态系统恢复与重建的一般操作步聚①首先要明确被恢复对象，并确定系统边界；②退化生态系统的诊断分析，包括生态系统的物质与能量流动和转化分析，退化主导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度的诊断与辩识；③生态退化的综合评判，确定恢复目标；④退化生态系统的恢复与重建的自然—经济—社会—技术可行性分析；⑤恢复与重建的生态规划与风险评价，建立优化模型，提出决策与具体实施方案；⑥恢复的优化模式试验与模拟研究，通过长期定位观测试验，获取在理论和实践中具可操作性的恢复重建模式；⑦对一些成功的恢复与重建模式进行示范与推广，同时要加强后续的动态监测与评价。第五节自然保护区与自然保护区的建设一.自然保护及其理论基础1.自然保护（定义）：对各种生态系统进行保护，生态平衡理论是自然保护的理论基础，在进行自然保护的过程中，以生态学原则为指导，采取行之有效的措施和对策。2.自然保护的理论基础（生态平衡理论）（1）物种共生原理（2）能量流动和物质循环原理（3）物种相生相克原理（4）生态位协调稳定原理（5）边缘效益原理二.自然保护区概念及其意义自然保护区：是指在一定的自然地理景观或典型的自然生态类型地区划出一定的范围，把相应受国家保护的自然资源，特别珍稀有濒于灭绝的动植物资源，以及代表不同自然地带的自然环境和生态系统保护起来，这样划分出的地区范围。(1)自然保护区是生物物种的天然贮存库；(2)自然保护区对维护自然环境生态平衡有一定的作用；(3)自然保护区是科研、教育和旅游的重要基地。（4）在保存国家珍贵的物种资源和生态系统发挥着重要的作用。自然保护区的意义：三.自然保护区的类型1993年，国际自然和自然保护联盟（IUCN）形成了一个“保护区管理类型指南”。指南中将保护区类型最后确定为6种:1、自然保护区/荒野区4、生境/物种管理区2、国家公园5、受保护的陆地景观/海洋景观3、自然纪念地6、受管理的资源保护区四.中国自然保护区的类型1.生态系统类型自然保护区2.野生动物类型自然保护区3.野生植物类型自然保护区4.自然历史遗迹保护区五.中国自然保护所面临的问题1.资源问题：开发历史悠久、资源恶性循环；人口众多、资源压力大；生态系统脆弱、自我调节能力低；对资源属性认识不足，管理水平低2.保护概念的演变问题建国初----自然保护的概念只是作为保护起来，只具有保存的意思。到20世纪40年代末国际自然和自然资源联盟成立，认为自然保护是明智与合理的利用自然与自然资源。3.经营管理的问题：已建的保护区大多数没有经营或经营水平低，保护区没有得到充分发挥。4.威胁的问题：自然界某些具有价值的特点处于降质或破坏的危险之中。第一节环境污染的特征与类型指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。一.环境污染三.环境污染的类型1.大气污染2.水体污染3.海洋污染4.土壤污染5.固体废气物污染6.噪声污染（一）大气污染指由于人类活动为主或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。如，做饭、取暖、交通等，火山活动、山林火灾、岩石风化及大气圈中的空气运动等。大气污染物分为一次污染物和二次污染物一次污染物：是指直接污源排放到大气中的原始污染物质；二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。三大气污染治理策略1.合理布局工业将工厂合理分散布设，要考虑地形、气象等因素，以利于污物的扩散。工厂区与生活区要一定距离，绿化造林，减少污染。工厂要在盛行风下风，以减少废气对城市居民的危害。2.选择有利污染物扩散的排放方式采用高烟囱排放和集合式烟囱排放3.区域集中供暖、供热，提高热效率，减少污染提高钠炉设备的效率；可以利用废热，提高热利用率；可以减少粉尘的排放量；可以减少燃料的运输量。4.改变燃料构成，减少污染物的排放量改变生产工艺，减少排放；改变能源结构，尽可能采用无污染或低污染能源；严格选择原料和燃料，使用低硫少灰的燃料，在燃料必须使用情况下，改进燃烧方法，降低排