环境学概论第二章生态学基础.pptx
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环境学导论之生态学基础知识ppt
（a）形态结构（即为群落结构）：生物的种类、种群数量、种的 空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间变化（发育、季相）。
群落结构包括垂直结构和水平结构、时间结构和季相 结构。 垂直结构
群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是 成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。
群落的成层性包括地上成层和地下成层。层的分化主要决定于植物 的生活型，生活型不同，植物在空中占居的高度以及在土壤中到达的深 度就不同，水生群落则在水面以下不同深度形成物种的分层排列，这样 就出现了群落中植物按高度（或深度）配置的成层现象。
生产者 （绿色植物）
环境 （土壤、空气、水）
消费者 （动物）
还原（分解）者 （细菌、真菌）
生态系统营养结构模式图
（5）食物链及营养级
（a）食物链和食物网 所谓食物链，就是一种生物以另一种
生物为食，彼此形成一个以食物连接起来 的链锁关系。
例如：浮游植物—浮游动物—小鱼—大鱼 在一个生态系统中，食物关系往往很复
2、生态学的发展 （1）研究对象：
植物
Hale Waihona Puke 动物生物（包括人）
（2）与基础科学和应用科学相结合，发 展了生态学，扩大了生态学的领域。如： 数学生态学、系统生态学、经济生态学 等。
3、生态学与环境学的异同 a.相同：研究范围---生物圈
研究问题--基本相同
b.不同点：
二、生态系统的概念与功能
1、生态系统 （1）生态系统的概念 种群（Population）：一个生物物种在一 定范围内所有个体的总和。
蜂类和蝇类活动，而一到晚上，便只能看到夜蛾类和螟蛾类昆虫了。白 天在森林里可以见到很多种鸟类，但猫头鹰和夜鹰只能在夜里见到。 季相结构
群落结构包括垂直结构和水平结构、时间结构和季相 结构。 垂直结构
群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是 成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。
群落的成层性包括地上成层和地下成层。层的分化主要决定于植物 的生活型，生活型不同，植物在空中占居的高度以及在土壤中到达的深 度就不同，水生群落则在水面以下不同深度形成物种的分层排列，这样 就出现了群落中植物按高度（或深度）配置的成层现象。
生产者 （绿色植物）
环境 （土壤、空气、水）
消费者 （动物）
还原（分解）者 （细菌、真菌）
生态系统营养结构模式图
（5）食物链及营养级
（a）食物链和食物网 所谓食物链，就是一种生物以另一种
生物为食，彼此形成一个以食物连接起来 的链锁关系。
例如：浮游植物—浮游动物—小鱼—大鱼 在一个生态系统中，食物关系往往很复
2、生态学的发展 （1）研究对象：
植物
Hale Waihona Puke 动物生物（包括人）
（2）与基础科学和应用科学相结合，发 展了生态学，扩大了生态学的领域。如： 数学生态学、系统生态学、经济生态学 等。
3、生态学与环境学的异同 a.相同：研究范围---生物圈
研究问题--基本相同
b.不同点：
二、生态系统的概念与功能
1、生态系统 （1）生态系统的概念 种群（Population）：一个生物物种在一 定范围内所有个体的总和。
蜂类和蝇类活动，而一到晚上，便只能看到夜蛾类和螟蛾类昆虫了。白 天在森林里可以见到很多种鸟类，但猫头鹰和夜鹰只能在夜里见到。 季相结构
环境保护概论课件——第二章 生态学基本知识
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3)生物圈是地球上最大的生态系统
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3．生态系统的功能 1）能量流动 五大特征：
一切能量来源于太阳能； 太阳光合作用储存能量； 能量通过食物链进行传递： 能量单向流动； 能量流动过程中逐级递减（十分之一定律）。
能量在流动过程中遵循热力学第一定律和热力 学第二定律.
在一定条件下,生态系统中能量流动和物质循环表现为稳定 的状态.
二、特点
动：动态平衡 定：相对稳定（能量、物质、生物种类和数量） 变：外界条件发生变化,可破坏现存的生态平衡.
小：不超过循环规律 大：平衡破坏
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三、生态平衡破坏的原因
自然原因(第一环境问题,天灾)自然异常变化
原因
如火山、地震、海啸、台风、水旱、流行病
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2)环境中污染物随食物链富集,危害人类. 与人类有关的两条食物链
陆地： 土壤 农作物 畜禽 人
水体中：水体 浮游植物 浮游动物 鱼类 鸟类 人
美国密执安湖中PCB(polychlorinated biphenyl)
海水
鱼类
鸟类
人
ppm： 0.01~0.000001 0.01~10
对于生态系统的多样性、复杂性和稳定性的关系的 研究，规模最大的是目前由美国哥伦比亚大学管理的人 工模拟生态系统复杂性试验装置Biosphere 2 (生物圈二号)， 其命名的内在含义指地球是生物圈一号。
该装置设立的初衷是在一个密封的环境里引入3800 多种生物，模拟构成地球上的多种有代表性的生态系统， 希望藉此实现内部生态的自主循环。但是试验开始后不 久，装置内的大气氧含量就急剧下降，以至于不得不多 次与外界交换空气，一年以后，所引入的物种死亡了1/4， 原定实验目标根本无法实现。
环境保护概论之生态学基础知识(PPT 114页)
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（二）营养级
食物链中的各个环节叫营养级。生产
者为第一营养级，一级消费者为第二营养
级，依次为第三营养级和第四营养级。
低位营养级是高位营养级的营养和能 量供应者，但低级营养级的能量仅有1/10 左右能量为上一营养级所能利用。为了能 保证生态系统中能量的流通，自然界就形 成了生物数量金字塔、生物量金字塔和生 产力金字塔。在寄生性食物链上，生物数 量往往呈倒金字塔。
如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自
太阳的能量。
输入
输出
其它 能源
太阳
系统
能量、物质 迁出的生物
物质和生物
环境
一个开放的生态系统模型
环境 15
6)，生态系统是一个动态系统，要经历一系列发育阶 段。随着时间的推移，生态系统总是从比较简单的结 构向复杂结构状态发展，最后达到相对稳定的阶段。
16
4
二、生态学的发展
20世纪50年代以前，生态学局限于研 究生物与环境之间的相互关系，隶属于生 物学的一个分支学科。
20世纪50年代后半期以来，由于工业 发展、人口膨胀，导致粮食短缺、环境污 染、资源紧张等一系列世界性问题的出现， 迫使人们不得不以极大的关注去寻求协调 人与自然的关系，探求全球持续发展的途 径，人们期望生态学能做出自己的贡献， 这种社会需求推动了生态学的发展。 5
各种元素在环境中都存在一个或多个贮藏 库。元素在贮藏库中的量大大超过结合于生物 体中的量，从贮藏库中向外释放的速度往往很 慢。若将某元素与其流通率之比，称为周转时 间。表示其在该库中更新一次所需要量的时间， 如水在大气库中周转一次所需要的时间，大约 为十天；氮在大气库中周围一次的时间约为一 百年等。
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（二）营养级
食物链中的各个环节叫营养级。生产
者为第一营养级，一级消费者为第二营养
级，依次为第三营养级和第四营养级。
低位营养级是高位营养级的营养和能 量供应者，但低级营养级的能量仅有1/10 左右能量为上一营养级所能利用。为了能 保证生态系统中能量的流通，自然界就形 成了生物数量金字塔、生物量金字塔和生 产力金字塔。在寄生性食物链上，生物数 量往往呈倒金字塔。
如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自
太阳的能量。
输入
输出
其它 能源
太阳
系统
能量、物质 迁出的生物
物质和生物
环境
一个开放的生态系统模型
环境 15
6)，生态系统是一个动态系统，要经历一系列发育阶 段。随着时间的推移，生态系统总是从比较简单的结 构向复杂结构状态发展，最后达到相对稳定的阶段。
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二、生态学的发展
20世纪50年代以前，生态学局限于研 究生物与环境之间的相互关系，隶属于生 物学的一个分支学科。
20世纪50年代后半期以来，由于工业 发展、人口膨胀，导致粮食短缺、环境污 染、资源紧张等一系列世界性问题的出现， 迫使人们不得不以极大的关注去寻求协调 人与自然的关系，探求全球持续发展的途 径，人们期望生态学能做出自己的贡献， 这种社会需求推动了生态学的发展。 5
各种元素在环境中都存在一个或多个贮藏 库。元素在贮藏库中的量大大超过结合于生物 体中的量，从贮藏库中向外释放的速度往往很 慢。若将某元素与其流通率之比，称为周转时 间。表示其在该库中更新一次所需要量的时间， 如水在大气库中周转一次所需要的时间，大约 为十天；氮在大气库中周围一次的时间约为一 百年等。
环境学概论第二章生态学基础
v一、生态系统 v1 生态系统的概念
› 种群（Population）：同一物种在一定空间和一定时间 的个体的集合体. 是具有潜在互配能力的个体
› 群落（Community）：在一 定的自然区域中许多不同种 的生物的总和 。
› 生态系统（Ecosystem）任何一个生物群落 与其周围非 生物环境的综合体 ：指在一定的空间内，生物成分和非 生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存 而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称 生态系统
•生物放大（食物链放大）
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•生物积累（生长期积
累）
•生物富集（吸收浓缩）
•DDT在某水生食物链中的富集
环境学概论第二章生态学基础
第二节 生态系统的功能
¨ 能量流动：生产者→消费者→分解者 ¨ 物质循环：生物 ← →环境 ¨ 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
•负反馈主要是指在受到外界影响或干扰后, •生态系统通过一系列的自我调节功能, •来减轻这种干扰或影响的程度,并力图 P•P恢T文档复演模到板 平衡或稳定状态的过程
•负反馈
•狼↑
•狼↓
•吃 •吃 了较 了较
少兔 多兔 子子
•兔↑
•兔↓ •植物↓
•吃 了大 量的 草
•吃 了较 少的 草
•环植境物学概↑论第二章生态学基础
➢ 生态系统中的食物链不是固定不变的，它不 仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发 生变化。
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环境学概论第二章生态学基础
食物网
v 食物网 (food web)：生态系统中的 食物链很少是单条、孤立出现的， 它往往是交叉链索，形成复杂的网 络结构－食物网。
2第二章 生态学基础PPT课件
二、生态学的诞生
生态学（Ecology）一词最早是由德国生物 学家海克尔(E.Haeckel) 于1869年在他所 著《有机体普通形态学原理》一书中提出的。 他把生态学定义为“自然界的经济学”。其 英文词首和经济学（Economics）是相同的， 均来自于希腊文，表示家庭居处或环境的意 思，可见，生态学与经济学、家庭、环境等 有着密切的关系。
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生态学基础 第一节 生态学及其学科史
六、环境生态学
环境生态学就是研究在人为干扰下生态系统内在的变 化机理、规律等，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。
所以，环境生态学不同于以研究生物与其生存环境之 间相互关系为主的经典生态学；也不同于只研究污染 物在生态系统的行为规律和危害的污染生态学或以研 究社会生态系统结构、功能、演化机制以及人的个体 和组织与周围自然、社会环境和相互作用的社会生态 学。
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生态学基础 第一节 生态学及其学科史
①发展初期 1900年以前，是发展初期。有关生 态学的研究散见于自然本体论述。
②发展时期 1900～1950年是发展时期，在此 时期内，生态学的定性研究进一步得到完善和 系统化。
③发展盛期 1950年以后，是发展盛期。表现为 生态学方法论，从强调经验的归纳转向系统方 法(Egerton,1977,Kendeigh,1974)。通过生 态系统的研究，特别是表现在进化生态和系统 分析的成绩上(Emlen,1973)。
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生态学基础 第一节 生态学及其学科史
三、生态学的定义
我国著名生态学家马世骏把生态学 定义为“研究生物与环境之间相互 关系及其作用机理的科学”。
因此生态学的基本任务是，研究、认识 生物与环境所形成的结构以及这种结构 所表现出的功能关系的规律。
生态学（Ecology）一词最早是由德国生物 学家海克尔(E.Haeckel) 于1869年在他所 著《有机体普通形态学原理》一书中提出的。 他把生态学定义为“自然界的经济学”。其 英文词首和经济学（Economics）是相同的， 均来自于希腊文，表示家庭居处或环境的意 思，可见，生态学与经济学、家庭、环境等 有着密切的关系。
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生态学基础 第一节 生态学及其学科史
六、环境生态学
环境生态学就是研究在人为干扰下生态系统内在的变 化机理、规律等，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。
所以，环境生态学不同于以研究生物与其生存环境之 间相互关系为主的经典生态学；也不同于只研究污染 物在生态系统的行为规律和危害的污染生态学或以研 究社会生态系统结构、功能、演化机制以及人的个体 和组织与周围自然、社会环境和相互作用的社会生态 学。
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生态学基础 第一节 生态学及其学科史
①发展初期 1900年以前，是发展初期。有关生 态学的研究散见于自然本体论述。
②发展时期 1900～1950年是发展时期，在此 时期内，生态学的定性研究进一步得到完善和 系统化。
③发展盛期 1950年以后，是发展盛期。表现为 生态学方法论，从强调经验的归纳转向系统方 法(Egerton,1977,Kendeigh,1974)。通过生 态系统的研究，特别是表现在进化生态和系统 分析的成绩上(Emlen,1973)。
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生态学基础 第一节 生态学及其学科史
三、生态学的定义
我国著名生态学家马世骏把生态学 定义为“研究生物与环境之间相互 关系及其作用机理的科学”。
因此生态学的基本任务是，研究、认识 生物与环境所形成的结构以及这种结构 所表现出的功能关系的规律。
《生态学基础》PPT课件 (2)
地球上的碳有两类库：
①贮存库：贮存于岩石中的碳。容量大，流通率低，只有8g/（m2·a）。
②交换库（循环库）：碳在生物体和它们生活的环境之间的交换。容量小， 流通率很大，达400g/（m2·a），十分活跃。
地球上99.9%的碳被岩石圈束缚着（以碳酸盐的形式）。碳在海洋中约占 0.1%，在大气中约占0.0026%。
营养分
非生物成分
转变者
生物成分
图3-4 生态系统的组成
生态系统各组成部分之间的关系：
第三节 生态系统的结构 与功能
一、生态系统的结构
二、生态系统的功能
一、生态系统（Ecosystem） 的结构
（一）生态系统的形态结构（了解）
1.物种结构 3.垂直结构
2.平面结构 4.时间结构
（二）生态系统的营养结构（ ）
如：Ⅳ哺碎乳类食或性鸟食类物→链跳-蚤---→--以原碎生食动物为→基过础滤。性病毒
如：树叶碎片及藻类 →虾 →鱼 →食鱼的鸟类
生态系统中生物之间由于食物关系所形成的联系，即以能量和营养的联系而形成的各 种生物之间的链索，称为食物链。食物链上的每一个层次都称为一个营养级，彼此交错的 食物链构成食物网。
2、食物网
食 物 网 的 作 用：
一是维系着生态系统的平衡和自我调节能力； 食物网越复杂生态系统越稳定。 二是推动着有机界的进化。 三是对某些元素或稳定难分解物质有“生物放大作用”（见图）
某些元素或难分解物质随食物链的延长浓 度逐步增加的现象。
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0.5ppm
0.04ppm
Predator:食肉动物 herbivore:草食动物
（1）定义：研究生物与其生活的环境之间相互关系
及作用机理的科学。
生物：
①贮存库：贮存于岩石中的碳。容量大，流通率低，只有8g/（m2·a）。
②交换库（循环库）：碳在生物体和它们生活的环境之间的交换。容量小， 流通率很大，达400g/（m2·a），十分活跃。
地球上99.9%的碳被岩石圈束缚着（以碳酸盐的形式）。碳在海洋中约占 0.1%，在大气中约占0.0026%。
营养分
非生物成分
转变者
生物成分
图3-4 生态系统的组成
生态系统各组成部分之间的关系：
第三节 生态系统的结构 与功能
一、生态系统的结构
二、生态系统的功能
一、生态系统（Ecosystem） 的结构
（一）生态系统的形态结构（了解）
1.物种结构 3.垂直结构
2.平面结构 4.时间结构
（二）生态系统的营养结构（ ）
如：Ⅳ哺碎乳类食或性鸟食类物→链跳-蚤---→--以原碎生食动物为→基过础滤。性病毒
如：树叶碎片及藻类 →虾 →鱼 →食鱼的鸟类
生态系统中生物之间由于食物关系所形成的联系，即以能量和营养的联系而形成的各 种生物之间的链索，称为食物链。食物链上的每一个层次都称为一个营养级，彼此交错的 食物链构成食物网。
2、食物网
食 物 网 的 作 用：
一是维系着生态系统的平衡和自我调节能力； 食物网越复杂生态系统越稳定。 二是推动着有机界的进化。 三是对某些元素或稳定难分解物质有“生物放大作用”（见图）
某些元素或难分解物质随食物链的延长浓 度逐步增加的现象。
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0.5ppm
0.04ppm
Predator:食肉动物 herbivore:草食动物
（1）定义：研究生物与其生活的环境之间相互关系
及作用机理的科学。
生物：
生态学基础与环境科学PPT(67张)
» 社会环境是指人类活动而形成的各种事物
第一节 环境概述 二、环境的组成与分类
Hale Waihona Puke • 环境的组成如下：自然环境： ①物质：空气、土壤、水、岩石、动物、植物、微生物等； ②能量：阳光、地热、气温、引力和地磁力等；
③自然现象：太阳的稳定性、地壳稳定性（地质构造、地震、火山活动 、海啸）、全球水循环、大气流动、水土演变等。
第一节 环境概述 四、环境要素和环境效应
• 环境要素——指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的
而又服从整体演化规律的基本物质组分，又称环境基质 。分为自 然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环境要素 。特点如下 ：
（1）最小限制律 （2）等值性 （3）环境整体性大于环境诸要素的个体之和 （4）环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约。
3. 地质环境——岩石圈部分
4. 宇宙环境——大气圈以外
第一节 环境概述 三、环境的形成与发展
– 60亿年以前，地球是一团云状气尘物质，演化后形成了地球胎。 – 46亿年前，地球是一个炽热的大火球，外面包围着原始大气。演化过程中逐
步形成原始的 ①岩石圈：物质的重力分离； ②大气圈：上升到地表的还原性气体，无O2； ③水圈：地球内部的水蒸气进入大气圈，降雨产生了河流、湖泊、海洋.
第二节 生态学基础 一、生态学概述(2/2)
• 人类与环境的关系——自然环境影响社会活动及其社 会发展，人类活动影响自然环境。
①环境保护和资源开发必须为多数人的利益服务。避免自然资源 的浪费，确保资源的有效利用和无污染废物。
②限制影响环境的人类活动。所有自然物都有存在的权利。
③人类、其他生物和环境因素之间是一种互相依存的合作关系。 只要他们中间任何一方发生问题，这种关系都会遭受破坏， 即生态系统失去平衡。
第一节 环境概述 二、环境的组成与分类
Hale Waihona Puke • 环境的组成如下：自然环境： ①物质：空气、土壤、水、岩石、动物、植物、微生物等； ②能量：阳光、地热、气温、引力和地磁力等；
③自然现象：太阳的稳定性、地壳稳定性（地质构造、地震、火山活动 、海啸）、全球水循环、大气流动、水土演变等。
第一节 环境概述 四、环境要素和环境效应
• 环境要素——指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的
而又服从整体演化规律的基本物质组分，又称环境基质 。分为自 然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环境要素 。特点如下 ：
（1）最小限制律 （2）等值性 （3）环境整体性大于环境诸要素的个体之和 （4）环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约。
3. 地质环境——岩石圈部分
4. 宇宙环境——大气圈以外
第一节 环境概述 三、环境的形成与发展
– 60亿年以前，地球是一团云状气尘物质，演化后形成了地球胎。 – 46亿年前，地球是一个炽热的大火球，外面包围着原始大气。演化过程中逐
步形成原始的 ①岩石圈：物质的重力分离； ②大气圈：上升到地表的还原性气体，无O2； ③水圈：地球内部的水蒸气进入大气圈，降雨产生了河流、湖泊、海洋.
第二节 生态学基础 一、生态学概述(2/2)
• 人类与环境的关系——自然环境影响社会活动及其社 会发展，人类活动影响自然环境。
①环境保护和资源开发必须为多数人的利益服务。避免自然资源 的浪费，确保资源的有效利用和无污染废物。
②限制影响环境的人类活动。所有自然物都有存在的权利。
③人类、其他生物和环境因素之间是一种互相依存的合作关系。 只要他们中间任何一方发生问题，这种关系都会遭受破坏， 即生态系统失去平衡。
环境学概论：第二章 生态学基础
四.生态学一些基本概念
（一）生态学概念
1.生态学定义
生态学这一定义是德国科学家海克尔于1866年首 先提出：生态学是动物对有机和无机环境的全部 关系。目前定义为生态学是研究生物与其生存环 境之间相互关系的科学。也可以说生态学是研究 生命系统与环境系统之间相互作用的规律及其机 理的科学。从定义可知，生态学研究的内容是各 种生物群落在自然界中总是以个体、种群、群落 和生态系统等形式存在。
(4)系统存在的空间总是有限的。开放系统 必然存在系统的外环境，系统与环境相互作 用。开放系统为实现其目标保持其功能的稳 定性，系统必须具备对环境的适应能力和自 我调节能力。如果系统与外界断绝能量流动 、物质循环和信息交换，这种系统称封闭系 统,封闭系统的发展趋势是从有序到无序， 直至灭亡。
(5)系统不仅是作为状态而存在，而且具有 时间性的过程。因此，绝对静止的系统是不 存在的,一切系统都处于不断变化的过程之 中，对于一个系统来说存在有产生、成长、 发展、衰老和死亡的过程；换言之，系统存 在的时间同样也是有限的。
“环境学概论”课程演示文稿
第二章 生态学基础
生态系统服务功能的主要内容
一、有机质的生产与生态系统产品
生物生产是生态系统服务的最基本功能，生态 系统通过第一级生产与次级生产，合成与生产了 ห้องสมุดไป่ตู้类生存所必需的有机质及其产品。生态系统还 是重要的能源来源。
自然生产的多样性高而集约性低。
二、生物多样性的产生与维护
并定义为“研究有机体和有机及无机环境 之间相互关系的科学”。但系统生态学的 研究，却始于1935年。英国的泰斯利正式 提出生态系统的概念，1940年苏联的苏卡 乔夫提出生物地理群落概念。美国青年动 物学家林德曼提出生态系统中“金字塔营 养级学说”和“十分之一”规律。
环境科学概论_第2章 生态学基础
3.1 人类生态问题 3.2 生态学与人类可持续发展
2.1 生态学的概念与发展
2.1.1 定义 生态学（ecology）是研究生物与生物、 生物与环境之间的相互关系机理及其作用 的科学。
生态学的定义是在1866年由德国动物学家 Haeckel（海克尔）首次提出的：“生态学是研究 生物与其环境关系的科学”。
2.2 生态系统
2.2.1 定义 生态系统就是在一定空间中共同栖居着 的所有生物（即生物群落）与其环境之间 由于不断地进行物质和能量流动而形成的 统一整体。
种群1：同 种生物个体
种群2
生物群落
环境
生态系统 = 生物群落 + 非生物环境
2.2 生态系统
2.2.2 生态系统的组成和结构
1.非生物环境 能源——太阳能、其他能源
一级结构缺损 指生态系统缺损了一个或几个组成成分，使生态平衡失调。
生产者 消费者 分解者 非生物成分
生态系统 二级结构变化 指组成二级结构的各种成分发生变化。如超载放牧， 导致优草少、毒草生。
2.3 生态平衡
2.3.2 生态平衡的破坏
一、生态平衡破坏的标志：结构上的标志和功能上的标志 （二）功能上的表现
二、破坏生态平衡的因素：自然因素和人为因素 （二）人为因素（主要因素）
2.生物种类发生改变
一 头 北 极 熊 正 在 海 浪 中 挣 扎
冰面消融北极熊在海浪中挣扎求生
北极熊正站在日渐消融的冰上 英国《每日邮报》2008年8月30日登出一张照 片，显示一头北极熊正在海浪中挣扎。相关报道说， 它和另外8头北极熊因所住冰面消融而掉进汪洋大 海，窘况“令人心碎”。北极熊眼下要登上距它最 近的冰面，竟需游过大约644公里。它们可能因超 负荷游泳而力竭身亡。全球变暖导致海冰消融，到 2070年，北极海冰可能会完全消失。
2.1 生态学的概念与发展
2.1.1 定义 生态学（ecology）是研究生物与生物、 生物与环境之间的相互关系机理及其作用 的科学。
生态学的定义是在1866年由德国动物学家 Haeckel（海克尔）首次提出的：“生态学是研究 生物与其环境关系的科学”。
2.2 生态系统
2.2.1 定义 生态系统就是在一定空间中共同栖居着 的所有生物（即生物群落）与其环境之间 由于不断地进行物质和能量流动而形成的 统一整体。
种群1：同 种生物个体
种群2
生物群落
环境
生态系统 = 生物群落 + 非生物环境
2.2 生态系统
2.2.2 生态系统的组成和结构
1.非生物环境 能源——太阳能、其他能源
一级结构缺损 指生态系统缺损了一个或几个组成成分，使生态平衡失调。
生产者 消费者 分解者 非生物成分
生态系统 二级结构变化 指组成二级结构的各种成分发生变化。如超载放牧， 导致优草少、毒草生。
2.3 生态平衡
2.3.2 生态平衡的破坏
一、生态平衡破坏的标志：结构上的标志和功能上的标志 （二）功能上的表现
二、破坏生态平衡的因素：自然因素和人为因素 （二）人为因素（主要因素）
2.生物种类发生改变
一 头 北 极 熊 正 在 海 浪 中 挣 扎
冰面消融北极熊在海浪中挣扎求生
北极熊正站在日渐消融的冰上 英国《每日邮报》2008年8月30日登出一张照 片，显示一头北极熊正在海浪中挣扎。相关报道说， 它和另外8头北极熊因所住冰面消融而掉进汪洋大 海，窘况“令人心碎”。北极熊眼下要登上距它最 近的冰面，竟需游过大约644公里。它们可能因超 负荷游泳而力竭身亡。全球变暖导致海冰消融，到 2070年，北极海冰可能会完全消失。
BXXX环境学第二章生态学基础
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BXXX环境学第二章生态学基础
•2-2生态因子及其生态作用
二、生态因子作用的一般特征
1、综合作用
各种境因子彼此联系、相互促进、相互制约的。
2、主导因子作用
在诸多环境因子中，常有一个生态因子对生物起 着主导作用，称主导因子。
例如水是森林、草原、荒漠结构的主导因子，水 分充足，森林繁茂，温度高则形成热带雨林，充 足的水分和阳光形成常绿阔叶林，年降水为2575cm时候，草类旺盛生长，年降水不足25cm的地 区，只有稀疏的植被，地面裸露，仙人掌，沙棘。
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BXXX环境学第二章生态学基础
• 在一个池塘中，要有1000公斤的浮游植物 才能维持100公斤浮游动物的生活；而100 公斤的浮游动物才能供10公斤鱼生存；这 10公斤鱼只能使18岁的青年人增加1公斤体 重。
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BXXX环境学第二章生态学基础
• 根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗
•2-2生态因子及其生态作用
三、生态因子的作用方式 应用
2、协同 两种或多种化合物共同作用时，总毒性等于 或超过化合物单独作用时的毒性总和叫协同 作用
3如、普净通化工作人用中，吸烟者比不吸烟者肺癌发病率高 约通10过倍物。理而、石化棉学工和人生中物肺的癌过的程发消病除率水比、普气通和工土人
高壤8倍中，有而害吸物烟质的石棉工人中，肺癌的发病率比普
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BXXX环境学第二章生态学基础
思 • 假设你像鲁考滨逊那样流落在不毛的 荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以 食用，那么使自己活的最长的办法是 : • 1.先吃鸡，然后吃玉米 • 2.先吃玉米，同时用部 •分玉米喂鸡，吃鸡生产 •的蛋，最后再吃鸡
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生态学是一门研究生物与其生活环境相互关系的科 学，是生物学的主要分支之一。
生态学的层次
分细组器个种群生生 子胞织官体群落态物
系圈 统
生态学的分支
❖ 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 态学。
❖ 生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等； ❖ 按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、
（b）营养结构：生态系统各组成部分之间建立 起来的营养关系。是生态系统能量流动和物质 循环的基础。
生产者 （绿色植物）
环境 （土壤、空气、水）
消费者 （动物）
还原（分解）者 （细菌、真菌）
生态系统营养结构模式图
6 营养结构---食物链及营养级trophic level
（a）食物链food chain和食物网
所谓食物链，就是一种生物以另一种生物 为食，彼此形成一个以食物连接起来的链锁关 系。
在一个生态系统中，食物关系往往很复杂， 各种食物链互相交错，形成食物网。能量的流 动、物质的迁移和转化都是通过食物链和食物 网进行的。
一个食物链的例子
（
植物
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
（ 据周立志）
蝉 (初级消费者)
大洋、海底等。
一个简化了的陆地生态系统
一个简化了的池塘生态系统
5 生态系统的结构
构成生态系统的各组成部分，各种生物的 种类、数量和空间配置，在一定时期内均处于 相对稳定的状态，使生态系统能够各自保持一 个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结 构。
（a）形态结构：生物的种类、种群数量、种的 空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间 变化。
消费者 (动物)
生态系 太 统的营 阳 养结构 辐 (能量 射 流动) 能
❖ 2 生态系统的特性
在生态系统中，各种生物彼此间以及生物和非生 物间相互作用，不断进行着物质循环、能量流动 和信息传递。
具有自我调节能力。系统内物种数目越多，结构 越复杂，自我调节能力越强。
是一种动态系统，任何生态系统都有其发生和发 展的过程，经历着由简单到复杂，从幼年到成熟 的进化阶段。
3 生态系统的组成和作用
群落（Community）：在一 定的自然区域中许多不同种 的生物的总和 。
生态系统（Ecosystem）任何一个生物群落 与其周围非 生物环境的综合体 ：指在一定的空间内，生物成分和非 生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存 而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称 生态系统
一、生态系统
食物链和食物网的意义
❖ 食物链是生态系统营养结构的形象体现； ❖ 生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链
和食物网进行的； ❖ 食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、
积累的原理和规律。
（c）生物放大作用
生物放大（食物链放大水生食物链中的富集
食物链的特征
➢ 食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳 定性直接相关；
➢ 生态系统中的食物链不是固定不变的，它不 仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发 生变化。
食物网
❖ 食物网 (food web)：生态系统中的 食物链很少是单条、孤立出现的， 它往往是交叉链索，形成复杂的网 络结构－食物网。
六大组成成分
❖ 无机物
❖ 有机化合物 非生物成分
❖ 气候因素
❖ 生产者
(producer)
❖ 消费者
(consumer) 生物成分
❖ 分解者
(生物群落)
(还原者)
(decomposer)
三大功能群
①生产者：自养生物，主 要是各种绿色植物，也包 括蓝绿藻和一些能进行光 合作用的细菌。
②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。
第二章 生态学基础
生态学研究对象
❖ 传统的生态学要在有机体（Organism）、 种群（Population）、群落（Community） 和生态系统（Ecosystem）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、群落和生态系统甚至是生物圈 （Biosphere）作为它的研究对象。
螳螂 (二级消费者)
黄雀 (三级消费者)
鹰 (四级消费者)
(顶极食肉动物)
（b）营养级
❖营养级：食物链的各个环节。
❖生产者为第一营养级，依次是第二、第 三、第四营养级，一般不超过七级。低 位营养级的能量仅有10％（水生系统） 被上一个营养级利用。
❖在数量上，第一营养级就必须大大超过 第二营养级，逐渐递减，就造成了生物 数目金字塔、生物量金字塔、生产率金 字塔。
荒漠等； ❖ 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 境生态学； ❖ 应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。
第一节 生态系统的基本概念及类型
❖一、生态系统 ❖1 生态系统的概念
种群（Population）：同一物种在一定空间和一定时间 的个体的集合体. 是具有潜在互配能力的个体
第二节 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者 物质循环：生物 ← →环境 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
环境 (土壤、空气、水)
生产者 (绿色植物)
还原者 (细菌、真菌)
食物链的特征
➢ 食物链的长度通常不超过6个营养级，最常 见的4—5个营养级，因为能量沿食物链流 动时不断流失；
➢ 食物链越长，最后营养级位所获得的能量也 越少。因为从起点到终点经过的营养级越多， 其能量损耗也就越大；
注意： 营养级 之间的能量转化效率约为1／10，只是针对湖泊等水域生态系统的经 验性法则； 不同生态系统的能量转化效率差别很大； 森林约为5％、草地是 25％左右，浮游生物占优势的群落可达50％。
③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
4 生态系统的类型
❖ 按生态系统的环境性质和形态特征分：
（a）陆地生态系统：自然生态系统（森林生态 系统、草原生态系统、荒漠生态系统等）和人工 生态系统（农田、城市、工矿区等）；
（b）淡水生态系统：包括湖泊、河流、水库等； （c）海洋生态系统：包括海岸、河口、浅海、
生态学的层次
分细组器个种群生生 子胞织官体群落态物
系圈 统
生态学的分支
❖ 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 态学。
❖ 生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等； ❖ 按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、
（b）营养结构：生态系统各组成部分之间建立 起来的营养关系。是生态系统能量流动和物质 循环的基础。
生产者 （绿色植物）
环境 （土壤、空气、水）
消费者 （动物）
还原（分解）者 （细菌、真菌）
生态系统营养结构模式图
6 营养结构---食物链及营养级trophic level
（a）食物链food chain和食物网
所谓食物链，就是一种生物以另一种生物 为食，彼此形成一个以食物连接起来的链锁关 系。
在一个生态系统中，食物关系往往很复杂， 各种食物链互相交错，形成食物网。能量的流 动、物质的迁移和转化都是通过食物链和食物 网进行的。
一个食物链的例子
（
植物
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
（ 据周立志）
蝉 (初级消费者)
大洋、海底等。
一个简化了的陆地生态系统
一个简化了的池塘生态系统
5 生态系统的结构
构成生态系统的各组成部分，各种生物的 种类、数量和空间配置，在一定时期内均处于 相对稳定的状态，使生态系统能够各自保持一 个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结 构。
（a）形态结构：生物的种类、种群数量、种的 空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间 变化。
消费者 (动物)
生态系 太 统的营 阳 养结构 辐 (能量 射 流动) 能
❖ 2 生态系统的特性
在生态系统中，各种生物彼此间以及生物和非生 物间相互作用，不断进行着物质循环、能量流动 和信息传递。
具有自我调节能力。系统内物种数目越多，结构 越复杂，自我调节能力越强。
是一种动态系统，任何生态系统都有其发生和发 展的过程，经历着由简单到复杂，从幼年到成熟 的进化阶段。
3 生态系统的组成和作用
群落（Community）：在一 定的自然区域中许多不同种 的生物的总和 。
生态系统（Ecosystem）任何一个生物群落 与其周围非 生物环境的综合体 ：指在一定的空间内，生物成分和非 生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存 而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称 生态系统
一、生态系统
食物链和食物网的意义
❖ 食物链是生态系统营养结构的形象体现； ❖ 生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链
和食物网进行的； ❖ 食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、
积累的原理和规律。
（c）生物放大作用
生物放大（食物链放大水生食物链中的富集
食物链的特征
➢ 食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳 定性直接相关；
➢ 生态系统中的食物链不是固定不变的，它不 仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发 生变化。
食物网
❖ 食物网 (food web)：生态系统中的 食物链很少是单条、孤立出现的， 它往往是交叉链索，形成复杂的网 络结构－食物网。
六大组成成分
❖ 无机物
❖ 有机化合物 非生物成分
❖ 气候因素
❖ 生产者
(producer)
❖ 消费者
(consumer) 生物成分
❖ 分解者
(生物群落)
(还原者)
(decomposer)
三大功能群
①生产者：自养生物，主 要是各种绿色植物，也包 括蓝绿藻和一些能进行光 合作用的细菌。
②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。
第二章 生态学基础
生态学研究对象
❖ 传统的生态学要在有机体（Organism）、 种群（Population）、群落（Community） 和生态系统（Ecosystem）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、群落和生态系统甚至是生物圈 （Biosphere）作为它的研究对象。
螳螂 (二级消费者)
黄雀 (三级消费者)
鹰 (四级消费者)
(顶极食肉动物)
（b）营养级
❖营养级：食物链的各个环节。
❖生产者为第一营养级，依次是第二、第 三、第四营养级，一般不超过七级。低 位营养级的能量仅有10％（水生系统） 被上一个营养级利用。
❖在数量上，第一营养级就必须大大超过 第二营养级，逐渐递减，就造成了生物 数目金字塔、生物量金字塔、生产率金 字塔。
荒漠等； ❖ 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 境生态学； ❖ 应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。
第一节 生态系统的基本概念及类型
❖一、生态系统 ❖1 生态系统的概念
种群（Population）：同一物种在一定空间和一定时间 的个体的集合体. 是具有潜在互配能力的个体
第二节 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者 物质循环：生物 ← →环境 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
环境 (土壤、空气、水)
生产者 (绿色植物)
还原者 (细菌、真菌)
食物链的特征
➢ 食物链的长度通常不超过6个营养级，最常 见的4—5个营养级，因为能量沿食物链流 动时不断流失；
➢ 食物链越长，最后营养级位所获得的能量也 越少。因为从起点到终点经过的营养级越多， 其能量损耗也就越大；
注意： 营养级 之间的能量转化效率约为1／10，只是针对湖泊等水域生态系统的经 验性法则； 不同生态系统的能量转化效率差别很大； 森林约为5％、草地是 25％左右，浮游生物占优势的群落可达50％。
③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
4 生态系统的类型
❖ 按生态系统的环境性质和形态特征分：
（a）陆地生态系统：自然生态系统（森林生态 系统、草原生态系统、荒漠生态系统等）和人工 生态系统（农田、城市、工矿区等）；
（b）淡水生态系统：包括湖泊、河流、水库等； （c）海洋生态系统：包括海岸、河口、浅海、