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1、环环境境生生态态学学9/6/20241生态学生态学教学内容教学内容n n第一章第一章第一章第一章 绪论绪论绪论绪论n n第二章第二章第二章第二章 生物与环境生物与环境生物与环境生物与环境 n n第三章第三章第三章第三章 种群生态学种群生态学种群生态学种群生态学n n第四章第四章第四章第四章 群落生态学群落生态学群落生态学群落生态学n n第五章第五章第五章第五章 生态系统生态生态系统生态生态系统生态生态系统生态学学学学n n第六章第六章第六章第六章 生态系统服生态系统服生态系统服生态系统服务与主要生态系统功能务与主要生态系统功能务与主要生态系统功能务与主要生态系统功能n n第七章第七章第七章第七
2、章受损环境生态受损环境生态受损环境生态受损环境生态防治防治防治防治 n n第八章第八章第八章第八章 生态系统退生态系统退生态系统退生态系统退化与恢复化与恢复化与恢复化与恢复 n n第九章第九章第九章第九章 生态评价与生态评价与生态评价与生态评价与生态管理生态管理生态管理生态管理 n n第十章第十章第十章第十章生态监测生态监测生态监测生态监测 9/6/20242第一章第一章 绪绪 论论n n什么是什么是什么是什么是生态学生态学生态学生态学（EcologyEcology）？）？）？）？n n生态学的生态学的生态学的生态学的研究对象及分支学科研究对象及分支学科研究对象及分支学科研究对象及分支学科n
3、n什么是环境生态学？什么是环境生态学？什么是环境生态学？什么是环境生态学？n n生态学的生态学的生态学的生态学的发展简史发展简史发展简史发展简史n n环境生态学前沿环境生态学前沿环境生态学前沿环境生态学前沿9/6/20243第一节第一节环环境境环境定义：环境定义：生物有机体周围一切环境因素的总和。生物有机体周围一切环境因素的总和。可分为自然环境和人工环境。可分为自然环境和人工环境。9/6/20244n n环境生态学导论环境生态学导论9/6/20245一、自然环境一、自然环境（一）自然环境分类（一）自然环境分类（一）自然环境分类（一）自然环境分类大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、大气圈、水圈、岩石圈
4、、土壤圈、大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、 生物圈生物圈生物圈生物圈n n1 1 1 1、大气圈大气圈大气圈大气圈 uu 约一千多公里厚约一千多公里厚约一千多公里厚约一千多公里厚 uu 对流层对流层对流层对流层直接构成生物气体环境，约直接构成生物气体环境，约直接构成生物气体环境，约直接构成生物气体环境，约16km16kmuu 含有生命所必需的物质，如含有生命所必需的物质，如含有生命所必需的物质，如含有生命所必需的物质，如COCO2 2、OO2 2等等等等uu OO3 3层对整个地球上的生物有保护作用层对整个地球上的生物有保护作用层对整个地球上的生物有保护作用层对整个
5、地球上的生物有保护作用 n n2 2 2 2、水圈水圈水圈水圈 uu地球上所有水体的总和，地球上所有水体的总和，地球上所有水体的总和，地球上所有水体的总和，包括地表水、地下水、气态水和包括地表水、地下水、气态水和包括地表水、地下水、气态水和包括地表水、地下水、气态水和固态水。固态水。固态水。固态水。 uu 约为地球总面积的约为地球总面积的约为地球总面积的约为地球总面积的71%71%，特点是淡水资源不足，分布不，特点是淡水资源不足，分布不，特点是淡水资源不足，分布不，特点是淡水资源不足，分布不均匀。均匀。均匀。均匀。 uu 水是生物所需营养物质的载体水是生物所需营养物质的载体水是生物所需营养物质
6、的载体水是生物所需营养物质的载体9/6/202463 3 3 3、岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈 uu 地球表层地球表层地球表层地球表层303040km40km厚的地壳厚的地壳厚的地壳厚的地壳uu 岩石圈中贮藏着丰富的化学物质，是植物生长所需要的矿质岩石圈中贮藏着丰富的化学物质，是植物生长所需要的矿质岩石圈中贮藏着丰富的化学物质，是植物生长所需要的矿质岩石圈中贮藏着丰富的化学物质，是植物生长所需要的矿质营养的宝库营养的宝库营养的宝库营养的宝库 uu 矿质营养溶解底下水到达土壤，再经植物的根部吸收到植物矿质营养溶解底下水到达土壤，再经植物的根部吸收到植物矿质营养溶解底下水到达土壤，再经植物的根部吸收到
7、植物矿质营养溶解底下水到达土壤，再经植物的根部吸收到植物体内体内体内体内4 4 4 4、土壤圈土壤圈土壤圈土壤圈 uu覆盖在陆地表面及水层下的一层很薄的覆盖在陆地表面及水层下的一层很薄的覆盖在陆地表面及水层下的一层很薄的覆盖在陆地表面及水层下的一层很薄的 土壤圈层土壤圈层土壤圈层土壤圈层uu 植物、动物和微生物生存的重要基础（营养吸收、固定）植物、动物和微生物生存的重要基础（营养吸收、固定）植物、动物和微生物生存的重要基础（营养吸收、固定）植物、动物和微生物生存的重要基础（营养吸收、固定） 5 5 5 5、生物圈生物圈生物圈生物圈 uu 地球上有生命的圈层地球上有生命的圈层地球上有生命的圈层地
8、球上有生命的圈层 uu生物最密集的地方是陆地表面和水表面下各约生物最密集的地方是陆地表面和水表面下各约生物最密集的地方是陆地表面和水表面下各约生物最密集的地方是陆地表面和水表面下各约100m100m的范围的范围的范围的范围9/6/20247（二）（二）（二）（二） 环境的级别环境的级别环境的级别环境的级别 n n 地球环境之下，可分为区域环境、生境和小环境等。地球环境之下，可分为区域环境、生境和小环境等。地球环境之下，可分为区域环境、生境和小环境等。地球环境之下，可分为区域环境、生境和小环境等。 1 1、区域环境区域环境区域环境区域环境 n n在地球表面不同地区，由于在地球表面不同地区，由于在
9、地球表面不同地区，由于在地球表面不同地区，由于5 5个自然圈层互相配合的情况有较大差异，个自然圈层互相配合的情况有较大差异，个自然圈层互相配合的情况有较大差异，个自然圈层互相配合的情况有较大差异，形成不同的区域环境。如：江河湖海，陆地、平原、高原等。形成不同的区域环境。如：江河湖海，陆地、平原、高原等。形成不同的区域环境。如：江河湖海，陆地、平原、高原等。形成不同的区域环境。如：江河湖海，陆地、平原、高原等。2 2、生境生境生境生境 n n 植物的分布与生境的关系十分密切，在分布区中心，数量最多，生长植物的分布与生境的关系十分密切，在分布区中心，数量最多，生长植物的分布与生境的关系十分密切，在
10、分布区中心，数量最多，生长植物的分布与生境的关系十分密切，在分布区中心，数量最多，生长最旺盛。最旺盛。最旺盛。最旺盛。具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境3 3、小环境、小环境、小环境、小环境n n接触生物个体表面或个体表面不同部位的环境接触生物个体表面或个体表面不同部位的环境接触生物个体表面或个体表面不同部位的环境接触生物个体表面或个体表面不同部位的环境 n n如植物根系周围的土壤环境，叶片表面的大气环境，树冠周围的局部如植物根系周围的土
11、壤环境，叶片表面的大气环境，树冠周围的局部如植物根系周围的土壤环境，叶片表面的大气环境，树冠周围的局部如植物根系周围的土壤环境，叶片表面的大气环境，树冠周围的局部环境等环境等环境等环境等9/6/20248n n二、人工环境二、人工环境n n可分为广义的人工环境（有人为因素在内可分为广义的人工环境（有人为因素在内的自然环境）和狭义的人工环境的自然环境）和狭义的人工环境（在人工（在人工控制下的环境）。控制下的环境）。9/6/20249 第二节第二节 环境问题环境问题一、温室效应一、温室效应一、温室效应一、温室效应大气中的大气中的大气中的大气中的CO2CO2气体和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收气体
12、和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收气体和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收气体和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收作用，使地球温度保持在作用，使地球温度保持在作用，使地球温度保持在作用，使地球温度保持在1515左右，这属左右，这属左右，这属左右，这属“自然温室自然温室自然温室自然温室” ”效应。人类的活动引起空气中某些成分的变化，打破原效应。人类的活动引起空气中某些成分的变化，打破原效应。人类的活动引起空气中某些成分的变化，打破原效应。人类的活动引起空气中某些成分的变化，打破原有的平衡状态有的平衡状态有的平衡状态有的平衡状态 如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧如：二氧化碳、甲烷、一
13、氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧等气体等气体等气体等气体 对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，对于从地面射出对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，对于从地面射出对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，对于从地面射出对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，对于从地面射出的长波辐射强烈吸收，使地表辐射的热量留在了大气层内，的长波辐射强烈吸收，使地表辐射的热量留在了大气层内，的长波辐射强烈吸收，使地表辐射的热量留在了大气层内，的长波辐射强烈吸收，使地表辐射的热量留在了大气层内，提高了地表的温度，称为提高了地表的温度
14、，称为提高了地表的温度，称为提高了地表的温度，称为“ “温室效应温室效应温室效应温室效应” ”。9/6/202410二、臭氧层破坏二、臭氧层破坏在大气污染以前，臭氧水平分布状况变化很小。近几十年来，在大气污染以前，臭氧水平分布状况变化很小。近几十年来，在大气污染以前，臭氧水平分布状况变化很小。近几十年来，在大气污染以前，臭氧水平分布状况变化很小。近几十年来，由于环境污染，臭氧层的动态平衡遭到破坏，同温层中臭氧由于环境污染，臭氧层的动态平衡遭到破坏，同温层中臭氧由于环境污染，臭氧层的动态平衡遭到破坏，同温层中臭氧由于环境污染，臭氧层的动态平衡遭到破坏，同温层中臭氧浓度呈减少趋势，地球上空出现臭氧
15、空洞，且臭氧空洞还在浓度呈减少趋势，地球上空出现臭氧空洞，且臭氧空洞还在浓度呈减少趋势，地球上空出现臭氧空洞，且臭氧空洞还在浓度呈减少趋势，地球上空出现臭氧空洞，且臭氧空洞还在逐年扩大逐年扩大逐年扩大逐年扩大三、生物多样性锐减三、生物多样性锐减生物多样性包括：生物多样性包括：生物多样性包括：生物多样性包括： 生态系统多样性生态系统多样性生态系统多样性生态系统多样性 物种多样性物种多样性物种多样性物种多样性 遗传多样性遗传多样性遗传多样性遗传多样性 n n生态系统多样性最重要，它是物种和遗传多样性的保证生态系统多样性最重要，它是物种和遗传多样性的保证生态系统多样性最重要，它是物种和遗传多样性的保
16、证生态系统多样性最重要，它是物种和遗传多样性的保证n n 9/6/202411四、水土流失四、水土流失四、水土流失四、水土流失水土流失已成为当今世界重大的环境问题之一，对经济的持续发展构成水土流失已成为当今世界重大的环境问题之一，对经济的持续发展构成水土流失已成为当今世界重大的环境问题之一，对经济的持续发展构成水土流失已成为当今世界重大的环境问题之一，对经济的持续发展构成了严重威胁。据统计，全世界目前水土流失面积达了严重威胁。据统计，全世界目前水土流失面积达了严重威胁。据统计，全世界目前水土流失面积达了严重威胁。据统计，全世界目前水土流失面积达2525亿公顷，占全球耕亿公顷，占全球耕亿公顷，占
17、全球耕亿公顷，占全球耕地、林地和草地总面积的地、林地和草地总面积的地、林地和草地总面积的地、林地和草地总面积的29%29%。水土流失包括水土流失包括水土流失包括水土流失包括“ “三大损失三大损失三大损失三大损失” ”和和和和“ “六大危害六大危害六大危害六大危害” ”：水分损失、洪涝灾害和旱灾交织水分损失、洪涝灾害和旱灾交织水分损失、洪涝灾害和旱灾交织水分损失、洪涝灾害和旱灾交织土壤损失导致土壤薄层化和泥砂淤积，生态灾难加剧。据联合国环境署土壤损失导致土壤薄层化和泥砂淤积，生态灾难加剧。据联合国环境署土壤损失导致土壤薄层化和泥砂淤积，生态灾难加剧。据联合国环境署土壤损失导致土壤薄层化和泥砂淤积
18、，生态灾难加剧。据联合国环境署（UNEPUNEP）的统计，全球每年因水土流失而损失的土壤量达）的统计，全球每年因水土流失而损失的土壤量达）的统计，全球每年因水土流失而损失的土壤量达）的统计，全球每年因水土流失而损失的土壤量达600600亿吨，亿吨，亿吨，亿吨，如果以土层平均厚度如果以土层平均厚度如果以土层平均厚度如果以土层平均厚度1 1米计算，只需米计算，只需米计算，只需米计算，只需809809年，全球耕地土壤将侵蚀殆尽年，全球耕地土壤将侵蚀殆尽年，全球耕地土壤将侵蚀殆尽年，全球耕地土壤将侵蚀殆尽 土壤养分损失导致土壤贫瘠化和河流盐碱化、湖泊富营养化土壤养分损失导致土壤贫瘠化和河流盐碱化、湖泊
19、富营养化土壤养分损失导致土壤贫瘠化和河流盐碱化、湖泊富营养化土壤养分损失导致土壤贫瘠化和河流盐碱化、湖泊富营养化 9/6/202412五、土地退化和沙漠化五、土地退化和沙漠化土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化和沼泽化等。和沼泽化等。和
20、沼泽化等。和沼泽化等。目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面积为积为积为积为29.929.9亿亿亿亿haha，占陆地总面积的，占陆地总面积的，占陆地总面积的，占陆地总面积的23%23%。中国的地力衰退。中国的地力衰退。中国的地力衰退。中国
21、的地力衰退地很严重，有地很严重，有地很严重，有地很严重，有2 23 3的耕地属于中低产水平。的耕地属于中低产水平。的耕地属于中低产水平。的耕地属于中低产水平。9/6/202413六、淡水资源短缺和水质污染六、淡水资源短缺和水质污染我国水资源总量为我国水资源总量为我国水资源总量为我国水资源总量为2.82.8亿亿亿亿mm3 3, ,居世界第六位居世界第六位居世界第六位居世界第六位, ,人均占有量人均占有量人均占有量人均占有量2340m2340m3 3, ,排排排排世界第世界第世界第世界第109109位位位位, ,仅为世界人均占有量的仅为世界人均占有量的仅为世界人均占有量的仅为世界人均占有量的1/4
22、,1/4,被列为世界被列为世界被列为世界被列为世界1313个贫水国家个贫水国家个贫水国家个贫水国家之一。之一。之一。之一。水利用率低下，以农业为例，生产一吨粮食耗水水利用率低下，以农业为例，生产一吨粮食耗水水利用率低下，以农业为例，生产一吨粮食耗水水利用率低下，以农业为例，生产一吨粮食耗水1330m31330m3，高出发，高出发，高出发，高出发达国家达国家达国家达国家300-400m3300-400m3。20052005年年年年1 1月份监测显示，长江、黄河、淮河等七大江河水系劣月份监测显示，长江、黄河、淮河等七大江河水系劣月份监测显示，长江、黄河、淮河等七大江河水系劣月份监测显示，长江、黄河
23、、淮河等七大江河水系劣 类水类水类水类水质占质占质占质占28.4%28.4%。水污染已出现由支流向主干延伸、由城市向农村蔓延、。水污染已出现由支流向主干延伸、由城市向农村蔓延、。水污染已出现由支流向主干延伸、由城市向农村蔓延、。水污染已出现由支流向主干延伸、由城市向农村蔓延、由地表水向地下水渗透、由陆地向海域发展的趋势。由地表水向地下水渗透、由陆地向海域发展的趋势。由地表水向地下水渗透、由陆地向海域发展的趋势。由地表水向地下水渗透、由陆地向海域发展的趋势。七大水系主要污染指标是高锰酸盐指数、氨氮和石油类。按污染程度七大水系主要污染指标是高锰酸盐指数、氨氮和石油类。按污染程度七大水系主要污染指标
24、是高锰酸盐指数、氨氮和石油类。按污染程度七大水系主要污染指标是高锰酸盐指数、氨氮和石油类。按污染程度由轻到重的次序是：由轻到重的次序是：由轻到重的次序是：由轻到重的次序是：珠江、长江、松花江、淮河、黄河、辽河和海河。珠江、长江、松花江、淮河、黄河、辽河和海河。珠江、长江、松花江、淮河、黄河、辽河和海河。珠江、长江、松花江、淮河、黄河、辽河和海河。9/6/202414七、大气污染和酸沉降七、大气污染和酸沉降七、大气污染和酸沉降七、大气污染和酸沉降目前，空气污染和酸沉降危害难以控制。目前，空气污染和酸沉降危害难以控制。目前，空气污染和酸沉降危害难以控制。目前，空气污染和酸沉降危害难以控制。一是大气
25、污染愈演愈烈。据统计，全球二氧化硫的排放量一是大气污染愈演愈烈。据统计，全球二氧化硫的排放量一是大气污染愈演愈烈。据统计，全球二氧化硫的排放量一是大气污染愈演愈烈。据统计，全球二氧化硫的排放量1.51.5亿吨，其中亿吨，其中亿吨，其中亿吨，其中发达国家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氢化合物的排放量有所增加。发达国家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氢化合物的排放量有所增加。发达国家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氢化合物的排放量有所增加。发达国家排放量有所下降，但氮氧化物和碳氢化合物的排放量有所增加。二是酸沉降加剧。废气、烟尘和粉尘污染了清洁的大气，形成酸沉降。二是酸沉降加剧。废气、烟尘和粉尘污染了
26、清洁的大气，形成酸沉降。二是酸沉降加剧。废气、烟尘和粉尘污染了清洁的大气，形成酸沉降。二是酸沉降加剧。废气、烟尘和粉尘污染了清洁的大气，形成酸沉降。酸沉降主要有两种方式：湿沉降（酸雨、酸雪、酸雾等）和干沉降（气酸沉降主要有两种方式：湿沉降（酸雨、酸雪、酸雾等）和干沉降（气酸沉降主要有两种方式：湿沉降（酸雨、酸雪、酸雾等）和干沉降（气酸沉降主要有两种方式：湿沉降（酸雨、酸雪、酸雾等）和干沉降（气溶胶、悬浮微粒）。目前，世界上已出现三大酸沉降区，即北美、欧洲溶胶、悬浮微粒）。目前，世界上已出现三大酸沉降区，即北美、欧洲溶胶、悬浮微粒）。目前，世界上已出现三大酸沉降区，即北美、欧洲溶胶、悬浮微粒）。
27、目前，世界上已出现三大酸沉降区，即北美、欧洲和我国西南部，并常出现超过了植物耐受极限和我国西南部，并常出现超过了植物耐受极限和我国西南部，并常出现超过了植物耐受极限和我国西南部，并常出现超过了植物耐受极限(pH3.0(pH3.03.2)3.2)的酸沉降。的酸沉降。的酸沉降。的酸沉降。9/6/202415八、热带天然林消退八、热带天然林消退八、热带天然林消退八、热带天然林消退占世界森林面积占世界森林面积占世界森林面积占世界森林面积45%45%的热带林遭到了严重破坏。的热带林遭到了严重破坏。的热带林遭到了严重破坏。的热带林遭到了严重破坏。对全球生态环境和生物多样将产生极大的影响。对全球生态环境和生
28、物多样将产生极大的影响。对全球生态环境和生物多样将产生极大的影响。对全球生态环境和生物多样将产生极大的影响。九、化学污染威胁人类健康九、化学污染威胁人类健康九、化学污染威胁人类健康九、化学污染威胁人类健康农药、化肥、重金属等化学污染，沿着食物链进农药、化肥、重金属等化学污染，沿着食物链进农药、化肥、重金属等化学污染，沿着食物链进农药、化肥、重金属等化学污染，沿着食物链进入人体，使人类疑难杂证增多，引发癌症，影响入人体，使人类疑难杂证增多，引发癌症，影响入人体，使人类疑难杂证增多，引发癌症，影响入人体，使人类疑难杂证增多，引发癌症，影响人类生存。人类生存。人类生存。人类生存。9/6/202416
29、十、正确认识环境问题十、正确认识环境问题环境是人类生存所依赖的资源库环境是人类生存所依赖的资源库环境是人类生存所依赖的资源库环境是人类生存所依赖的资源库环境问题是社会发展进步的产物环境问题是社会发展进步的产物环境问题是社会发展进步的产物环境问题是社会发展进步的产物环境问题是相互联系和相互制约的环境问题是相互联系和相互制约的环境问题是相互联系和相互制约的环境问题是相互联系和相互制约的（从循环角度去（从循环角度去（从循环角度去（从循环角度去考虑）考虑）考虑）考虑）人类是解决环境问题的决定因素人类是解决环境问题的决定因素人类是解决环境问题的决定因素人类是解决环境问题的决定因素9/6/202417生态
30、学生态学（Ecology）定义定义n n生态学（生态学（生态学（生态学（EcologyEcology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。是研究生物与其环境之间相互关系的科学。是研究生物与其环境之间相互关系的科学。是研究生物与其环境之间相互关系的科学。“ “Ecology”Ecology”来自希腊文来自希腊文来自希腊文来自希腊文“ “OikosOikos”(”(住所住所住所住所, ,栖息地栖息地栖息地栖息地) )和和和和“ “Logos”(Logos”(学问，研究学问，研究学问，研究学问，研究) )，亦即生态学在创建之初就表达为研，亦即生态学在创建之初就表达为研，亦即生态学在创建之初就表达为
31、研，亦即生态学在创建之初就表达为研究生物有机体与其栖息场所之间相互关系的科学。究生物有机体与其栖息场所之间相互关系的科学。究生物有机体与其栖息场所之间相互关系的科学。究生物有机体与其栖息场所之间相互关系的科学。 上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔（Haeckel,1866Haeckel,1866）首次提出的。这是生态学至今最为全首次提出的。这是生态学至今最为全首次提出的。这是生态学至今最为全首次提出的。这是生态学至今最为全面的定义。但是首先使用面的定义。但是首先使用面的定义。但是首先使
32、用面的定义。但是首先使用“ “Ecology”Ecology”一词学者是亨利一词学者是亨利一词学者是亨利一词学者是亨利. .索索索索瑞（瑞（瑞（瑞（HenryThoreau,1858)HenryThoreau,1858)。 第三节第三节 环境生态学产生和发展趋势环境生态学产生和发展趋势9/6/202418生态学生态学（Ecology）定义定义n n科学的自然史科学的自然史科学的自然史科学的自然史- - - -英国生态学家英国生态学家英国生态学家英国生态学家- - - -埃尔顿埃尔顿埃尔顿埃尔顿(Charles Elton, 1927)(Charles Elton, 1927)(Charles
33、Elton, 1927)(Charles Elton, 1927)n n生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学前苏联前苏联前苏联前苏联- - - -克克克克什卡洛夫（什卡洛夫（什卡洛夫（什卡洛夫（ ，1945194519451945）n n生态学是研究有机体的分布和多度的科学生态学是研究有机体的分布和多度的科学生态学是研究有机体的分布和多度的科学生态学是研究有机体的分布和多度的科学澳大利亚澳大利亚澳大利亚澳大利亚- - - -安德列沃
34、斯安德列沃斯安德列沃斯安德列沃斯（Andrewartha, 1954Andrewartha, 1954Andrewartha, 1954Andrewartha, 1954）n n生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学- - - -加拿大克雷加拿大克雷加拿大克雷加拿大克雷伯斯（伯斯（伯斯（伯斯（Krebs,1972,1978,1985Krebs,1972,1978,1985Krebs,1972,1978,1985Krebs,1972,1
35、978,1985）n n生态学是研究生态系统的结构与功能的科学生态学是研究生态系统的结构与功能的科学生态学是研究生态系统的结构与功能的科学生态学是研究生态系统的结构与功能的科学美国美国美国美国- - - -奥德姆（奥德姆（奥德姆（奥德姆（OdumOdumOdumOdum, E., , E., , E., , E., 1959,19711959,19711959,19711959,1971）（）（）（）（生态学基础生态学基础生态学基础生态学基础Fundamentals of Ecology,1971Fundamentals of Ecology,1971Fundamentals of Ecolo
36、gy,1971Fundamentals of Ecology,1971）n n生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏 ）9/6/202419生态学研究对象 n n传统的生态学要在有机体（传统的生态学要在有机体（传统的生态学要在有机体（传统的生态学要在有机体（OrganismOrganismOrganismOrganism）、）、）、）、种群种群种群种群（PopulationPopulationPopulationPopulat
37、ion）、）、）、）、群落（群落（群落（群落（CommunityCommunityCommunityCommunity）和生态系统和生态系统和生态系统和生态系统（EcosystemEcosystemEcosystemEcosystem）水平上探索生命系统的奥秘。因此，水平上探索生命系统的奥秘。因此，水平上探索生命系统的奥秘。因此，水平上探索生命系统的奥秘。因此，生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚至是生物圈（至是生物圈（至是生物圈（至是生物圈（BiosphereB
38、iosphereBiosphereBiosphere）作为它的研究对象。作为它的研究对象。作为它的研究对象。作为它的研究对象。 9/6/202420 生态学的层次 分分 细细 组组 器器 个个 种种 群群 生生 生生 子子 胞胞 织织 官官 体体 群群 落落 态态 物物 系系 圈圈统统9/6/202421生态学的分支生态学的分支n n按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生种群
39、、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生态学。态学。态学。态学。n n生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；n n按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、荒漠等；荒漠等；荒漠等；荒漠等；n n边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态边缘科学：
40、数学生态学、化学生态学、进化生态边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环境生态学；境生态学；境生态学；境生态学；n n应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。9/6/202422景观及生物圈水平的生态学景观及生物圈水平的生态学n n景观景观景观景观(Landscape)(Landscape)和景观生态学和景观生态学和
41、景观生态学和景观生态学(Landscapeecology)(Landscapeecology)景观景观景观景观: :由若干生态系统组成的异质区域由若干生态系统组成的异质区域由若干生态系统组成的异质区域由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneous(heterogeneousarea),area),这些生态系统构成景观中明显的斑块这些生态系统构成景观中明显的斑块这些生态系统构成景观中明显的斑块这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches),(patches),这这这这些斑块称景观要素些斑块称景观要素些斑块称景观要素些斑块称景观要素(landscapeelements)(landsc
42、apeelements)。景观生态学景观生态学景观生态学景观生态学: :研究景观结构及其过程研究景观结构及其过程研究景观结构及其过程研究景观结构及其过程 (landscape(landscapestructureandprocesses)structureandprocesses)的科学的科学的科学的科学。n n生物圈生物圈生物圈生物圈(biosphere)(biosphere)和全球生态学和全球生态学和全球生态学和全球生态学(Globalecology)(Globalecology)生物生物生物生物圈圈圈圈: :地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场
43、所。地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。 它包括岩圈（它包括岩圈（它包括岩圈（它包括岩圈（lithospherelithosphere）的上层、全部水圈的上层、全部水圈的上层、全部水圈的上层、全部水圈（hydrospherehydrosphere）和大气圈（和大气圈（和大气圈（和大气圈（atmosphereatmosphere）的下层。的下层。的下层。的下层。全球生态学全球生态学全球生态学全球生态学:研究生命系统和行星系统相互关系的科学。研究生命系统和行星系统相互关系的科学。研究生命系统和行星系统相互关系的科学。研究生命系统和行星系统相互关系的科
44、学。9/6/202423生态学的发展史n n生态学的萌芽时期（公元生态学的萌芽时期（公元生态学的萌芽时期（公元生态学的萌芽时期（公元1616世纪以前）世纪以前）世纪以前）世纪以前）n n生态学的建立时期（公元生态学的建立时期（公元生态学的建立时期（公元生态学的建立时期（公元1717世纪至世纪至世纪至世纪至1919世纪）世纪）世纪）世纪）n n生态学的巩固时期（生态学的巩固时期（生态学的巩固时期（生态学的巩固时期（2020世纪初至世纪初至世纪初至世纪初至2020世纪世纪世纪世纪5050年代）年代）年代）年代）n n现代生态学时期（现代生态学时期（现代生态学时期（现代生态学时期（2020世纪世纪世
45、纪世纪6060年代至今）年代至今）年代至今）年代至今）9/6/202424生态学的萌芽时期生态学的萌芽时期n n以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。素的整体观为特点。素的整体观为特点。素的整体观为特点。9/6/202425生态学的建立时期生态学的建立时期n n欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科
46、学实验。一些生态学的兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。18661866年年年年HeackelHeackel 提出提出提出提出EcologyEcology一词，并首次明一词，并首次明一词，并首次明一词，并首次明确生态学的定义。确生态学的定义。确生态学的定义。确生态学的定义。9/6/202426生态学的巩固时期生态学的巩固时期这一时期是生态学理论形成
47、、生物种群和群落由定性向定量这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生态学派（四大学派）。态学派（四大学派）。态学派（四大学派）。态学派（四大学派）。北欧学派：由瑞典北欧学派：由瑞典北欧学派：由瑞典北欧学派：由瑞典乌普萨拉乌普萨拉乌普萨拉乌普萨拉（UppsalaUppsala）
48、大学的大学的大学的大学的R.R.SernauderSernauder创建。以注重群落分析为特点。创建。以注重群落分析为特点。创建。以注重群落分析为特点。创建。以注重群落分析为特点。法瑞学派：代表人为法瑞学派：代表人为法瑞学派：代表人为法瑞学派：代表人为J.Braun-J.Braun-BlanquetBlanquet. .把植物群落生态把植物群落生态把植物群落生态把植物群落生态学称为学称为学称为学称为“ “植物社会学植物社会学植物社会学植物社会学” ”，用特征种和区别种划分群落类型，建，用特征种和区别种划分群落类型，建，用特征种和区别种划分群落类型，建，用特征种和区别种划分群落类型，建立严密的植
49、被等级分类系统。常被称为植被区系学派。立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。19531953年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。英美学派：代表人为英美学派：代表人为英美学派：代表人为英美学派：代表人为F.E.ClementsF.E.Clements和和和和A.G.TransleyA.G.Transley, ,以研以研以研以研究植物群落演
50、替和创建顶极群落著名。究植物群落演替和创建顶极群落著名。究植物群落演替和创建顶极群落著名。究植物群落演替和创建顶极群落著名。 前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与植被制图工作。理与植被制图工作。理与植被制图工作。理与植被制图工作。 9/6/202427现代生态学时期现代生态学时期研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的
51、研究层次已囊研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊括了分子、基因、个体直到整个生物圈。括了分子、基因、个体直到整个生物圈。括了分子、基因、个体直到整个生物圈。括了分子、基因、个体直到整个生物圈。研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、“ “3S”3S”（全球定位系统（全球定位系统（全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）、）、）、）、遥感（遥感（遥感（遥感（RSRS）与地理信息与地理信息与地理信息与地理信
52、息系统（系统（系统（系统（GISGIS）、）、）、）、生态建模，系统论引入生态学。生态建模，系统论引入生态学。生态建模，系统论引入生态学。生态建模，系统论引入生态学。研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响, ,从纯自从纯自从纯自从纯自然现象研究扩展到自然然现象研究扩展到自然然现象研究扩展到自然然现象研究扩展到自然- -经济经济经济经济- -社会复合系统的研究社会复合系统的研究社会复合系统的研究社会复合系统的研究. .9/6/202428环境生态学的目的任务环
53、境生态学的目的任务n n环境生态学的目的是指导人与生物环境生态学的目的是指导人与生物圈（既自然、资源与环境）的协调与发圈（既自然、资源与环境）的协调与发展。展。9/6/202429环境生态学主要研究领域环境生态学主要研究领域n n1 1、人为干扰下生态系统内在变化机理和规律人为干扰下生态系统内在变化机理和规律人为干扰下生态系统内在变化机理和规律人为干扰下生态系统内在变化机理和规律n n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自然生态系统受到人为的外界干扰后，将会
54、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。污染物在各类生态系统中的行为变化规律
55、和危害方式。污染物在各类生态系统中的行为变化规律和危害方式。污染物在各类生态系统中的行为变化规律和危害方式。n n2 2、生态系统受损程度的判断、生态系统受损程度的判断、生态系统受损程度的判断、生态系统受损程度的判断n n物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基物理学、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基本的手段，科学的评价应该是三者的结合，而生态学判断所需的大量信本的手段，科学的评价应该是三者的结合，而生态学判断所需的大量信本的手段，科学的评价应
56、该是三者的结合，而生态学判断所需的大量信本的手段，科学的评价应该是三者的结合，而生态学判断所需的大量信息就是来自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各息就是来自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各息就是来自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各息就是来自生态监测。实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干扰
57、下的种群动态和群落演替过程。扰下的种群动态和群落演替过程。扰下的种群动态和群落演替过程。扰下的种群动态和群落演替过程。9/6/20243033、各类生态系统功能和保护措施的研究、各类生态系统功能和保护措施的研究、各类生态系统功能和保护措施的研究、各类生态系统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。环境生态学要研究各类生态系统受损后的危害效应及方式，应亦不同。环境生态学
58、要研究各类生态系统受损后的危害效应及方式，应亦不同。环境生态学要研究各类生态系统受损后的危害效应及方式，应亦不同。环境生态学要研究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。包括生物资源的保护和科学管理，受损生各类生态系统的保护对策。包括生物资源的保护和科学管理，受损生各类生态系统的保护对策。包括生物资源的保护和科学管理，受损生各类生态系统的保护对策。包括生物资源的保护和科学管理，受损生态系统的恢复和重建的措施。态系统的恢复和重建的措施。态系统的恢复和重建的措施。态系统的恢复和重建的措施。4 4、解决环境问题的生态对策、解决环境问题的生态对策、解决环境问题的生态对策、解决环境问
59、题的生态对策依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之以其他方法来改依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之以其他方法来改依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之以其他方法来改依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之以其他方法来改善和恢复恶化的环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各种善和恢复恶化的环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各种善和恢复恶化的环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各种善和恢复恶化的环境质量，是环境生态学的研究内容之一。包括各种废物的处理和资源化的技术等。废物的处理和资源化的技术等。废物的处理和资源化的技术等。废物的处理和资源化的技术
60、等。9/6/202431环境生态学发展趋势：环境生态学发展趋势：n n从静态的结构研究到动态的功能研究；从静态的结构研究到动态的功能研究；从静态的结构研究到动态的功能研究；从静态的结构研究到动态的功能研究；n n从描述现状的定性研究到预报未来的定量研究；从描述现状的定性研究到预报未来的定量研究；从描述现状的定性研究到预报未来的定量研究；从描述现状的定性研究到预报未来的定量研究；n n野外调查和室内实验相结合；野外调查和室内实验相结合；野外调查和室内实验相结合；野外调查和室内实验相结合；n n宏观研究和微观研究相结合；宏观研究和微观研究相结合；宏观研究和微观研究相结合；宏观研究和微观研究相结合；
61、n n生物学与地理、化学、物理和数学互相渗透；生物学与地理、化学、物理和数学互相渗透；生物学与地理、化学、物理和数学互相渗透；生物学与地理、化学、物理和数学互相渗透；n n运用自动化测试、计算机和遥感技术等现代化运用自动化测试、计算机和遥感技术等现代化运用自动化测试、计算机和遥感技术等现代化运用自动化测试、计算机和遥感技术等现代化实验手段；实验手段；实验手段；实验手段；n n开展国际协作。开展国际协作。开展国际协作。开展国际协作。9/6/202432环境生态学与生态学的区别环境生态学与生态学的区别n n以人为中心来探讨其生活环境的科学以人为中心来探讨其生活环境的科学 n n研究人类与环境相互关系的科学研究人类与环境相互关系的科学 n n研究人为干扰下，生态系统内在的变化研究人为干扰下，生态系统内在的变化原理、规律及寻求受损生态系统恢复、原理、规律及寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学重建和保护对策的科学9/6/202433
