环境生态学 PPT

环境生态学EnvironmentalEcology目录课程基本情况第一章环境问题和环境生态学第二章环境因子的生态作用第三章种群生态学第四章群落生态学第五章生态系统第六章生物圈主要生态系统及自然资源的保护第七章生态监测第八章生态环境质量评价第九章生态工程课程性质环境科学专业的专业必修课，环境工程专业的必选课基本内容第一章概述第二章至第五章生态学的基本知识和原理第六章至第十章自然资源保护，环境污染生态对策，生态监测，生态评价和生态工程重要性环境生态学是一门新兴的渗透性很强的边缘学科，它既是环境科学的一个分支，又是生态学的分支。环境生态学研究人类干扰条件下，生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。因此，它是环境科学专业和环境工程专业非常重要的一门专业课。学时安排共32学时，2学分，无实验。教材和参考书目金岚主编《环境生态学》高等教育出版社，1998李振基等《生态学》科学出版社2000A.Mackenzie,A.S.BallandS.R.Virdee《Ecology》BiosScientificPublishersLimited1999P.迪维诺著，李耶波译《生态学概论》1987（比利时）第一章环境问题和环境生态学第一节环境生态学的研究内容和任务第二节环境生态学的现状及发展第一节环境生态学的研究内容和任务一、生态学和环境生态学生态学是环境生态学的理论基础。环境生态学是环境科学和生态学之间的边缘学科。因此要想学习环境生态学，首先得知道一些有关生态学产生、发展和现状的知识。生态学产生于社会实践，人们很早就发现生物和环境之间有着非常密切的关系，地球上虽然生物种类繁多，形态各异，但各种生物都有其相对狭窄的环境。鱼离不有水，没有水鱼就无法生存。虽然青蛙能在水里生活，也能在岸上觅食，但蛙卵和蝌蚪却只能在水域中发育，如果没有水域，它也繁衍不了后代。（一）生态学的产生、发展及现状•生物依赖于环境，如海岸带的螃蟹，泥滩—召潮蟹，岩石岸—居集蟹，沙滩—白螃蟹。•动物界是这样，植物界也是这样，如从大环境来说热带是阔叶林，寒带是针叶林。（一）生态学的产生、发展及现状正由于生物与环境之间的关系，一门研究生物及其生存环境之间相互关系的科学就产生了。德国生物学家E·Haeckel1866年（海克尔）最先提出“生态学”这个科学名词（Ecology），并对其定义：生态学是关于有机体与周围外部世界关系的一般科学，外部世界是广义的生存条件。这里指有机的和无机的生存环境。（一）生态学的产生、发展及现状著名生态学家E·Odum（奥德姆）的定义：生态学是研究生态系统结构和功能的科学。普遍采用的定义：生态学是研究生物与其生存环境之间相互关系的科学。它研究个体→种群→群落→生态系统。（一）生态学的产生、发展及现状作为一门科学，生态学的发展经历了如下几个阶段：1.奠基阶段：始于16世纪文艺复兴之后，值得提及的学者及论著有：鲍尔（Boyle）1670年发表了低气压对动物效应的试验结果，标志着动物生理生态学的开端，即个体生态学。（一）生态学的产生、发展及现状布丰（法国，Buffen）1749—1769提出了生物物种的可变性和生物数量动态概念。马尔萨斯（Molthus，1798）“人口论”，阐述了人口增长和食物关系的看法。达尔文（C.Darwin，1859）“物种起源”更系统地阐述了对生物与环境关系的认识，适者生存。（一）生态学的产生、发展及现状海克尔（E.Haekel，1866）提出生态学的定义，苗比乌斯（Mobius，1877）创立生物群落概念（biocoenose）华尔明（Warming1895）《以生态地理为基础的植物分布》植物生态学诞生的标志。斯洛德（德国，Schroter，1896）提出了个体生态学（Autoecology）和群体生态学（Synecology）两个概念。（一）生态学的产生、发展及现状2.建立初期：1900年至1920年生态学处于定性描述阶段。在个体，种群或群落的水平上阐述其变化与环境的关系。代表论著：亚当斯（Adams，1913）《动物生态学研究指南》被认为是第一部动物生态学教科书。（一）生态学的产生、发展及现状3.发展期：至1930年由描述过渡到对生态现象的解释。在种群动态变化研究方面有进展，如美国皮沃（Peral，1920年）和里德（Read，1920）对逻辑斯谛方程（Logisticeguation）的发现。这个方程是描述种群数学变化的最基本方程；描述有竞争关系的两个种群间相互作用的洛特卡——沃尔泰勒方程（Lotka-Volteraequation）。（一）生态学的产生、发展及现状专著：①伯斯（Pearse，1926）和埃尔顿（Elton，1927）分别著述而被广泛应用为教科书的《动物生态学》②谢尔福德Shelford，1927《实验室及野外生态学》（一）生态学的产生、发展及现状4.成熟期：1930年以后，大量专著出版和生态系统概念的提出。如：查普曼（美，Chapman，1931）《动物生态学》比尤斯（Beus，1935）《人类生态学》克列门茨（Clements，1939）和谢尔福德（Shelford，1939）《生物生态学》罗利麦（Lorime，1934）《种群生态学》（一）生态学的产生、发展及现状费鸿年《动物生态学纲要》1937我国第一部生态学专著。坦斯利（Tansly，1935，英）提出“生态系统”这一重要科学概念及林德曼（R.L.Lindeman，1942）等人对生态系统能流的研究以及一些内容广泛的生态学专著的出版，标志着生态学已进入了成熟期。（一）生态学的产生、发展及现状50年代后生态学进入了一个新的发展时期，主要表现在种群生态学的研究得到了进一步的发展，特别是种群调节，种群数学模型研究方面取得了重大进展。Lorens（罗伦兹，德1950）和Tinbergen（丁伯根，德国，1951，1953）在行为生态学方面获诺贝尔奖。Harpera（哈帕尔，1977）突破植物种群上的难点，发展了植物生态学。（一）生态学的产生、发展及现状E.Odum和H.Odum在生态系统研究方面的成果对教学，科研产生了重大影响。50年代未开始出现人口、粮食、能源、资源和环境五大问题，促进了生态学的进一步发展，60年代生态学有如下几个突出特点：1.生态学已从描述性科学向实验科学，从定性向定量发展。（一）生态学的产生、发展及现状2.与有关学科的渗透更加广泛，研究领域不断扩大，有人统计，现在生态学的分支已近百个，研究领域涉及到自然、社会、经济、伦理道德等各个方面。（一）生态学的产生、发展及现状3.指导思想有了重大变化，协同进化的观点已经对生态学产生重要影响，人类或生物与其生存环境的协同进化过度及其表现形式，主体、客体两者协调发展的途径成为生态学的研究内容。即把人和自然界相互牵制的演变作为统一课题来研究，生态系统的研究正式成为生态学的研究核心。（一）生态学的产生、发展及现状4.与生产和社会需要紧密结合。成为解决当今人类所面临的许多重大问题的骨干学科，产生了应用生态学各分支学科。环境生态学也是在这样的背景下形成和发展的。（一）生态学的产生、发展及现状环境生态学是一门新兴的边缘学科，其发展历史较短，对其定义还存在不同看法和争议。（二）环境生态学的定义王翊亭等1983认为：“环境生态学主要研究污染物在以人类为中心的各个生态系统中的扩散、分配和富集过程等消长规律，以便对环境质量作出科学评价。”这个定义把环境生态学研究的内容局限在“污染”上，其实，人为干扰下所出现的问题不只是污染问题。从某种意义上说，生态破坏对环境质量的影响更复杂、更深刻，危害更大。如森林砍伐→鸟类减少→害虫增加（天敌制约作用减弱）→农药使用→污染土壤、水体、植物果实→危害其他动物或人类。目前对环境生态学较为普遍的定义是：环境生态学就是研究人为干扰下，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。也就是说，应用生态学理论，阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。二、环境生态学的研究内容和任务除涉及生态学的基本理论外，其主要研究内容有下列几方面：1.人为干扰下生态系统内在变化机理和规律自然生态系统受到人为的外界干扰后将会产生一系列的反应和变化。在这一过程中，有哪些内在规律；干扰效应在系统内不同组分间是如何相互作用的；出现了哪些生态效应以及如何影响到人类，包括各种污染物在各类生态系统中的行为变化规律和危害方式。二、环境生态学的研究内容和任务2.生态系统受损程度的判断物理、化学和生态学方法是环境质量评价和预测所用的三个最基本手段，科学的评价应该是三者的结合。生态学的判断所需的大量信息就是来自生态监测。二、环境生态学的研究内容和任务3.各类生态系统的功能和保护措施的研究各类生态系统在生物圈中执行着不同的功能，被破坏后产生的生态效应亦不同。各类生态系统受损后的危害效应及方式，各类生态系统的保护对策是环境生态学研究的重要内容。包括生物资源的保护和科学管理，受损生态系统的恢复、重建的措施等。二、环境生态学的研究内容和任务4.解决环境问题的生态对策采用生态学的方法治理环境污染和生态破坏问题，尤其在区域环境的综合整治上已初见成效。二、环境生态学的研究内容和任务由此可以看出，维护生物圈的正常功能，改善人类生存环境，并使两者间得到协调发展，是环境生态学的根本目的。应用生态学的理论，保护和合理利用自然资源，治理污染和破坏的生态环境，恢复和重建生态系统，以满足人类生存发展需要，是环境生态学的重要任务。三、环境生态学与相邻学科的关系环境生态学是环境科学和生态学的交叉学科，与它相关的学科众多，涉及到自然科学、社会科学、经济学等领域。它与人类生态学、资源生态学、污染生态学、环境监测与评价、环境工程学、环境规划与管理有密切的关系。第二节环境生态学的现状及发展一、环境生态学的产生及现状环境生态学诞生于60年代初，它与美国海洋生物学家R.卡逊（RachelCarson）1962年《寂静的春天》一书的出版为标志。本书的出版对全球环境科学的发展有着重大的影响。本书以杀虫剂大量使用造成的污染、危害为基本素材，成功地论述了生机勃勃的春天“寂静”的主要原因；以大量事实指出了环境问题产生的根源；揭示了人类生存活动与春天“寂静”间的内在机制；阐述了人类与环境之间的关系；唤起了人们对我们生存环境的热爱。一、环境生态学的产生及现状70年代后，在受干扰和受害生存系统的恢复和重建的理论和实际应用研究方面做了大量工作，出版了许多有关专著，召开了不少国际性学术讨论会。一、环境生态学的产生及现状1972年巴巴拉、沃德出版了《只有一个地球》，提醒人们认识人类居住的星球的有限性和易变性。本书也是一本很有影响的专著，它不仅以整个地球的前途为着眼点，而且也从社会经济和政治的高度分析了当今环境问题。从人口增长过快，滥用资源，工业技术影响，发展不平衡，世界范围的城市化困境等多方面探讨了环境问题的产生；从发展与维护环境的关系处理不当，揭示了人类环境污染和破坏以及全球生态系统损害的原因。一、环境生态学的产生及现状我国著名生态学家马世俊教授于1979年提出“生态工程”的理论，对于我国乃至整个环境生态学的发展有着重要的指导作用。福尔德曼（BillFreedman，1987）发表了第一部详细的综合教科书《环境生态学》，对环境生态学的发展起到了积极的推动作用，标志着环境生态学的框架已基本形成。二、环境生态学发展趋势与展望1.干扰和受害生态系统特征的判定如何判定一个生态系统是否受到人为干扰的损害及损害程度，受害生态系统结构和功能变化等，目前还存在着不同的看法。受害生态系统特征判定或“生态学诊断”的标准、方法的研究将是今后的研究方向之一。二、环境生态学发展趋势与展望2.人为干扰与生态演替的相互关系受害生态系统的恢复与重建最重要的理论基础之一是生态演替理论。自然干扰作用总是使生态系统返回到生态演替的早期状态，但人为干扰是否仅仅是将生态系