第一章环境生态学概论研究.ppt

主讲：建筑与景观设计学院 曹灿景 （三）环境生态学发展趋势 1.从静态的结构研究到动态的功能研究； 2.从描述现状的定性研究到预报未来的定量研究； 3.野外调查和室内实验相结合； 4.宏观研究和微观研究相结合； 5.生物学与地理、化学、物理和数学互相渗透； 6.运用自动化测试、计算机和遥感技术等现代化实验手段； 7.开展国际协作。 生态系统是指在一定的时间和空间内，生物和非生物成分之间，通过物质循环、能量流动和信息传递，而相互作用、相互依存所构成的统一体，是生态学的功能单位。可以简明的概括为：生态系统=生命系统+环境条件 生态系统是个十分宽泛的概念，小到含藻类的一滴水，大到整个生物圈，从结构和功能完整性角度看都可以认为是一个生态系统。 （2）生态系统的组成 非生物环境：一为太阳能和其他能源，水分、空气、气候和其他物理因子；二为参加物质循环的无机元素与化合物；三为有机物。 生产者：生产者指能利用太阳能，将简单的无机物合成为复杂的有机物的自养生物。是生态系统所需一切能量的基础，在生态系统中处于最重要的地位。主要是绿色植物，包括水生藻类，另外还有光合细菌和化学合成细菌。 （3）生态系统的结构 形态结构：各生态系统在结构的布局上有一致性。上层阳光充足，集中分布着绿色植物的树冠或藻类，有利于光合作用，故上层又称为绿带或光合作用层。在绿带以下为异养层或分解层，又称褐带。生态系统的分层有利于生物充分利用阳光、水分、养料和空间。 食物网：在生态系统中，一种生物一般不是固定在一条食物链上，往往同时属于数条食物链，这样生态系统中的食物链相互交叉，形成复杂的网络式结构，即食物网。 生态系统中的营养结构不是固定不变，而是一个动态的结构。正是通过食物链和食物网，生物与生物、生物与非生物环境才能有机的结合成一个整体。而污染物也正是通过这个系统进行扩散和富集的。 (4)生态系统的类型 按人对生态系统的干预程度划分 自然生态系统，半自然生态系统，人工生态系统 按空间系统空间环境性质划分 陆地生态系统，淡水生态系统，海洋生态系统 5.生物圈——生物生存环境 （1）生物圈的概念 生物圈这一概念是由奥地利地质学家休斯于1875年首次提出，20世纪20年代前苏联生物地球化学家维尔纳茨基发现生物活动对地表化学物质的迁移和富集有重大影响，提出了生物圈的学说。 我们把地球表面生物赖以生存的部分称为生物圈（biophere）。 （2）生物圈的组成 生物圈由大气圈、水圈和岩石土壤圈组成。 （3）生物圈的特征 地球上生物的唯一生存地； 是一个具有自我调节功能的“生物化”系统； 圈内的生命有机体呈现种类的多样性； 生物圈的结构呈现不平衡性和不对称性； 人类具有改造生物圈的能力也应当服从自然法则，自觉维护生物圈的平衡。 2.生态失衡的原因 自然因素：又称第一环境问题，指因自然现象或自然本身就存在的对人类和生物的有害因素。具有破坏力强和突发性大等特点。 人为因素：又称第二环境问题。 A 物种改变引起生态失衡 B 环境因素改变引起生态失衡 局部和大面积的生态环境改变都可能引起生态系统内部的失调。 C 信息系统的破坏引起的生态失调 主要指某些人为因素造成的生物间或生物与环境间的信息传递受阻。 ? 2.种群生态学 种群是指一定时间、一定区域内同种个体的组合。 种群是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能，有自动调节大小的能力。 ? 在自然界中一般一个种总是以种群的形式存在，与环境之间的关系也必须按种群的特征及其增长的规律来探询和分析。 种群生态学研究的主要内容是种群密度、出生率、死亡率、存在率和种群的增长规律及其调节等。 所谓群落是指多种植物、动物、微生物种群聚集在一个特定的区域内，相互联系、相互依存而组成的一个统一的整体。例如，一棵树上生存的鸟类、昆虫、真菌、苔藓等。 当群落由种群组成为新的层次结构时，产生了一系列新的群体特征，诸如群落的结构、演替、多样性、稳定性等。 3.群落 4.生态系统 生态系统一词最早由英国植物群落学家A.G.坦斯利于1935年首次提出。他根据前人和他本人对森林动态的研究，把物理学中的系统引入生态学，提出了生态系统的概念。 （1）生态系统的概念 生态系统是指生物群落与生活环境间由于相互作用而形成的一种稳定的自然系统。 生态系统是在一个特定环境内，各种生物群体和环境之间，以及他们互相之间由于不断地进行物质和能量的交换，通过物质流和能量流的连接而形成的统一整体。 消费者：消费者指直接或间接依赖并消耗生产者获取生存能量的异养生物，主要指各种动物。