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1、 Enviromental Biology 对环境与生物对环境与生物 之关系的探索之关系的探索生命科学学院苗明升1第一章第一章 环境及环境生物学环境及环境生物学第一节第一节 环境环境一、环境的概念一、环境的概念 环境是指影响人类生存和发展的种种天环境是指影响人类生存和发展的种种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。然的和经过人工改造的自然因素的总体。2二、环境的分类二、环境的分类(一一) 社会环境和自然环境社会环境和自然环境1、社会环境、社会环境 社会环境是指人们生活的社会经济制社会环境是指人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条件，如构成社会的度和上层建筑的环境条件，如构成社会的经济基础及相
2、应的政治、法律、宗教、艺经济基础及相应的政治、法律、宗教、艺术、哲学的观点和结构等。术、哲学的观点和结构等。32、自然环境、自然环境 指人们赖以生存和发展的必要的物质指人们赖以生存和发展的必要的物质条件，是人类周围的各种自然因素的总条件，是人类周围的各种自然因素的总和，即客观物质世界或自然界。和，即客观物质世界或自然界。(1) 由近及远由近及远 聚落环境、地理环境与地质环境、星聚落环境、地理环境与地质环境、星际环境际环境4(2) (2) 由小到大由小到大 A A 小生境小生境 一种生物种群在群落中的生活地位、活一种生物种群在群落中的生活地位、活性及它与食物、敌害的关系等的综合境况，性及它与食物
3、、敌害的关系等的综合境况，又称又称生态位生态位。 B B 生境生境 生物个体、种群或群落所在的具体地段生物个体、种群或群落所在的具体地段( (小区域小区域) )，生境内包括生物所必需的生存条，生境内包括生物所必需的生存条件以及其它生态因素。件以及其它生态因素。 C C 生物圈生物圈 地球上的生物与其所生活的环境的总称地球上的生物与其所生活的环境的总称. .5三、环境的功能特性三、环境的功能特性(一一) 整体性整体性 地球只有一个，所有地球环境是一个整地球只有一个，所有地球环境是一个整体，其各部分、各系统都紧密联系，一个部体，其各部分、各系统都紧密联系，一个部分出了问题，可影响到其它部分或整个地
4、球分出了问题，可影响到其它部分或整个地球环境。环境。(二二) 有限性有限性 人类只有一个地球，即揭示了一个道理：人类只有一个地球，即揭示了一个道理：人们的活动空间有限，可利用的资源有限，人们的活动空间有限，可利用的资源有限，对污染的调节能力有限，也就意味着人类生对污染的调节能力有限，也就意味着人类生存环境的稳定性有限。存环境的稳定性有限。6(三三) 不可逆性不可逆性 物质循环是可逆的；能量流动是单向的，物质循环是可逆的；能量流动是单向的，是不可逆的。是不可逆的。(四四) 隐隐(显显)性性 放射性污染、重金属的污染等不能直接放射性污染、重金属的污染等不能直接从表象观察到。从表象观察到。 (五五)
5、 持续性反映持续性反映 可造成几代，甚至世世代代的遗传隐患可造成几代，甚至世世代代的遗传隐患. (六六) 灾害放大性灾害放大性 除灾害直接产生的损失外，引起扩大性除灾害直接产生的损失外，引起扩大性损失。损失。7第二节第二节 环境科学环境科学一、概念一、概念 环境科学是研究人类环境质量及其控制环境科学是研究人类环境质量及其控制的科学。的科学。二、研究目的二、研究目的 保证在国家发展、建设中，合理利用自保证在国家发展、建设中，合理利用自然环境，防治环境污染及生态破坏，为人民然环境，防治环境污染及生态破坏，为人民创造清洁、舒适、适宜的生活和劳动环境，创造清洁、舒适、适宜的生活和劳动环境，保护人民身体
6、健康，促进经济发展。保护人民身体健康，促进经济发展。8三、研究对象和任务三、研究对象和任务1、研究对象、研究对象 人类生活和劳动的环境。人类生活和劳动的环境。 2、研究任务、研究任务 揭露人类与环境这对矛盾的实质，研究人类与揭露人类与环境这对矛盾的实质，研究人类与环境的对立统一关系，掌握它的发展规律，调控人环境的对立统一关系，掌握它的发展规律，调控人类与环境之间的物质、能量的交换过程，寻求解决类与环境之间的物质、能量的交换过程，寻求解决矛盾的途径和方法。以改善环境质量，防止人类与矛盾的途径和方法。以改善环境质量，防止人类与环境关系失调，促进人类社会更加健康地发展。环境关系失调，促进人类社会更加
7、健康地发展。9四、环境科学的内容、分科四、环境科学的内容、分科(一一) 内容内容 以环境学为核心而形成的一系列过渡性学科。以环境学为核心而形成的一系列过渡性学科。如：理论环境学、综合环境学、聚落环境学、全球如：理论环境学、综合环境学、聚落环境学、全球环境学等。环境学等。(二二) 分科分科 由相邻学科向环境学过渡的环境科学。如环境由相邻学科向环境学过渡的环境科学。如环境化学、环境物理学、环境毒理学、环境医学、环境化学、环境物理学、环境毒理学、环境医学、环境生物学、环境生态学、环境经济学、环境法学、环生物学、环境生态学、环境经济学、环境法学、环境伦理学等。境伦理学等。10第三节第三节 环境生物学环
8、境生物学一、概念一、概念 环境生物学是环境科学的一个分支学科，它环境生物学是环境科学的一个分支学科，它以生态系统概念作为主要的理论基础，是研究生以生态系统概念作为主要的理论基础，是研究生物与人类干预的环境之间相互作用规律及其机理物与人类干预的环境之间相互作用规律及其机理的科学。的科学。 即研究生物系统与人为逆境相互关系的科学。即研究生物系统与人为逆境相互关系的科学。 11生物系统生物系统 生物各级组构生物各级组构(Organization)(Organization)的总称。的总称。人为逆境人为逆境： 指由于人类活动所产生的不利于生物生指由于人类活动所产生的不利于生物生存的环境状态。存的环境状
9、态。12 生物系统与人为逆境的相互关系表现有生物系统与人为逆境的相互关系表现有两方面的含义：两方面的含义： 各种逆境因子对生物系统产生不利或有各种逆境因子对生物系统产生不利或有害的影响害的影响(或效应或效应)； 生物系统同时也对逆境因子的行为生物系统同时也对逆境因子的行为( (或或归宿归宿) )产生影响。产生影响。13 生物系统与人为逆境的相互关系发生物系统与人为逆境的相互关系发 生在生物系统各级组构水平和各种生在生物系统各级组构水平和各种 逆境因子的不同组合之间；逆境因子的不同组合之间； 形式为相当复杂的相互作用模式。形式为相当复杂的相互作用模式。14二、研究对象和研究内容二、研究对象和研究
10、内容(一一) 研究对象研究对象 受人为胁迫的生物系统，即受人类干预受人为胁迫的生物系统，即受人类干预的生态系统的的生态系统的变化。变化。 变化：由于变化：由于生态环境的生态环境的污染、破坏、影污染、破坏、影响响引起。引起。 15污染污染： 生活、生产排放的废物造成。生活、生产排放的废物造成。破坏破坏： 自然资源不合理利用、滥砍滥伐、过渡自然资源不合理利用、滥砍滥伐、过渡放牧、围湖造田等。放牧、围湖造田等。影响影响： 生态系统构成、种类、种群数量变化、生态系统构成、种类、种群数量变化、个体生长发育、生理代谢受阻抑等。个体生长发育、生理代谢受阻抑等。16(二二) 研究内容研究内容 环境变化环境变化
11、(污染污染)引起的生态效应，生引起的生态效应，生物或生态系统的净化功能，利用生物对环物或生态系统的净化功能，利用生物对环境进行监测、评价及评价的理论方法、自境进行监测、评价及评价的理论方法、自然保护等。然保护等。 自然条件下，生物系统各层次都遵循自然条件下，生物系统各层次都遵循其本身的生物学规律其本身的生物学规律普通生物学普通生物学研究研究内容。内容。 17 人为胁迫条件下，生物会表现出自然人为胁迫条件下，生物会表现出自然条件下没有或很少见的现象，并遵循一些条件下没有或很少见的现象，并遵循一些特殊的生物学规律特殊的生物学规律环境生物学环境生物学研究内研究内容。容。 随环境中有害污染增加随环境中
12、有害污染增加 ，生物或生，生物或生态系统随之不断变化，环境生物学会涉及态系统随之不断变化，环境生物学会涉及到更多的内容。到更多的内容。18(三三)环境生物学发展简史环境生物学发展简史 环境生物学是在人类社会发展，人们依环境生物学是在人类社会发展，人们依赖地球生存，又影响生存的地球环境的对立赖地球生存，又影响生存的地球环境的对立统一过程中发展起来的。统一过程中发展起来的。 1、十七世纪后期、十七世纪后期 荷兰人列文虎克荷兰人列文虎克( (AnthoryAnthory VenVen LeeuLeeu WenhockWenhock) )监测到了污水中的细菌。监测到了污水中的细菌。 2、二十世纪初、二
13、十世纪初 人们开始研究水污染的生物监测，城市污人们开始研究水污染的生物监测，城市污染和工业废水的生物处理问题。染和工业废水的生物处理问题。193、二十世纪、二十世纪50年代后年代后 随工农业的迅猛发展和人们周围环境随工农业的迅猛发展和人们周围环境的巨大变化及生态环境遭到严重地冲击和的巨大变化及生态环境遭到严重地冲击和破坏，破坏，许多物种消失和濒临灭绝；人类本物种消失和濒临灭绝；人类本身亦受到公害的侵扰和威胁；身亦受到公害的侵扰和威胁； 环境和生物二者之间的作用规律和机理的研究日益得到重视。204、二十世纪、二十世纪60年代年代 开始开始“环境环境”一词被引入生物科学，而一词被引入生物科学，而后后“环境生物学环境生物学”逐渐从生物学中分化出来，逐渐从生物学中分化出来，成为环境科学和生物学的交叉、边缘学科。成为环境科学和生物学的交叉、边缘学科。5、70、80年代后年代后 环境生物学取得了较大的发展。环境生物学取得了较大的发展。21三、环境生物学的工作方法三、环境生物学的工作方法 1、现场调查、现场调查 2、室内实验、室内实验 3、生态模拟、生态模拟 4、评价、评价四、环境生物学展望四、环境生物学展望22
