环境生态学_2生物与环境
第二章 生物与环境-环境生态学(盛连喜)
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
Gaia 假说的主要观点和贡献是：
① Gaia 假说强调，生命是全球尺度的现象。地球生态系统没有孤 立的生命。生活的生物有机体必须调节其生存的星球。否则，物 理和化学进化的力量将会使得它们变得不适于生物的生存。 ② Gaia 假说认为，不能将物种的进化与它们的环境分离开来，这 两个过程紧紧地耦合成一个不可分割的过程，调节成功与否依赖 于生物的进化和物质环境进化的不断耦合。这在一定意义上发展 了达尔文进化论的观点。
遗传 多样性
基因水平
分子 细胞 个体
物种 多样性
物种水平
不同层次
生态系统 多样性
景观 多样性
多样化和变异性
景观空间结构 功能机制 时间动态
生态系统水平
生物区系特点 生境的多样性 物种的濒危状况 生物群落的多样性 灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性 保护物种和持续利用
二、生物多样性
（三） 影响生物多样性的因素
5.纬度、栖息地异质性和生产力
从区域范围考虑，物种数量随自然条件的适宜性、栖息地异质性、 与散布中心的隔离程度和初级生产力的变化而变化
6.生物地化循环
生物多样性水平与土壤营养物之间存在密切关系
7.系统稳定性
在一定程度上，生物多样性越高、越复杂，生态系统就会越稳定
不同的观点认为，稳定性应该有一个阈值，超过该数值后，多样 性非但不能增加系统的稳定性，甚至可能产生破坏性作用。
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
（一）Gaia 假说的形成和发展
Lovelock J E在1969 年关于生命起源的国际会议上，第一次提出 了Gaia 假说。 1979 年，第一部著作《Gaia：对地球上生命的新认识》 1988年，第二部著作
生态学基础：第二章 生物与环境
地球环境
微环境
宇宙环境
（三）生物对环境的适应
1.趋异适应与生态型
• 同种生物适应不同的环境产生了不同 的适应叫趋异适应 • 趋异适应产生的同种生物的不同基因 型类群叫生态型
气候生态型（籼稻与粳稻） 土壤生态型（水稻与陆稻） 生物生态型（红花碗豆与白花碗豆）
C G Cao
2.趋同适应与生活型
3.生态位(niche)
生物完成其正常生活周期所表现的对特
定生态因子的综合适应位置．
空间生态位
生态位 营养生态位
多维生态位
湿度
湿度
pH
温度
温度
温度
基础生态位与实际生态位
一个物种所划定的多维体就可以看作生态位的抽 象描绘，他称之为基本生态位(基础生态位)。但在自 然界中，因为各物种相互竞争，每一物种只能占据基 本生态位的一部分，他称这部分为实际生态位。 实 际生态位小于基本生态位。
（二） 环境
1.环境的概念
广义的环境（Environment）是指某 一主体周围一切事物的总和。
在生态学中，环境是指生物的栖息 地,以及直接或间接影响生物生存和发展的 各种因素 。生物是环境的主体，主体不同， 环境不同。
2.环境的类型
(1)按环境的主体分类：
以人为主体的人类环境，其它生命 物质和非生命物质均被视为构成人类环境 的要素；
生态位宽度，又称生态位广度、生态位大小。Levins公式：
1
B i =
R
Pij2
=
Yi 2
R
N
2 ijj 1j 1Bi为物种i的生态位宽度，Pij =Nij/Yi是第i个物种利用资源 状态j的个体占总数的比例。
生态位宽度的计算公式
基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子
（2）谢尔福德耐性定律
• “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance) (V.E.Shelford,1913，美国)
– “生物的存在和繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存 在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过 了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭 绝。”
三、生态因子的作用规律
（一）、综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约，综合起来对
生物体起作用。 例如：温度与气压、湿度等因子共同作用 同样的高温度下，高气压和低湿度时对生物体损伤小；低气压和高湿度对生物体
损伤大。
三、生态因子的作用规律
（三）、直接因子和间接因子 直接因子：能直接影响生物的生理过程或参与生物的新陈代谢的因子。 间接因子 ：通过影响直接因子而间接作用于生物的因子。 例如：海拔高度及温度、光照等因子对人体的作用
（五）、不可替代性和补偿作用
A 不可替代性：生态因子对生物体的作用是不可替代的，又称同等 重要定律。
例如：人体缺维生素A、人体缺维生素D
一定范围内的 补偿！！
B 补偿作用（可调剂性）：多个生态因子综合作用时，由于某因子 在量上的不足，可由其他因子来补偿，以获得相似的生态效应。
例：光照不足，可多施有机肥使土壤中CO2浓度提高可补偿光照不 足。
耐性的可变性
• 同种生物长期生活在不同生态环境下，对多种生态因子会形成有差异的耐性范围， 用进废退；
例如：高山雪莲，耐高寒，对其他的条件适应性差。 • 生物的耐性范围还可通过人为驯化改变； 例如：生将金鱼长期饲养在不同温度条件下（18℃和32℃ ），他们对温度的耐性
《环境生态学》第二章：生物与环境
土壤的碱化过程
土壤的碱化过程是指土壤胶体中吸附有相当 数量的交换性钠。一般交换性钠占交换性阳离子 总量20％以上的土壤称为碱土。碱土含 Na2CO3 较多（也有含NaHCO3或K2CO3较多的），碱土 是强碱性的，其pH一般在8.5以上，碱土上层的 结构被破坏，下层常为坚实的柱状结构，通透性 和耕作性能极差。
2．碱土对植物的影响
（1）土壤的强碱性能毒害植物根系 （2）土壤物理性质恶化，土壤结构受破坏，
质地变劣，透水性差
3．植物对盐碱土的适应
盐碱土植物是植物对盐碱生境适应的最好表现。 盐土植物分为：
旱生盐土植物、湿生盐土植物
根据对过量盐类的适应特点分为：
聚盐性植物、泌盐性植物、透盐性植物
第四节
生态因子作用的一般规律
（2）陆生动物对环境湿度的适应
影响陆生动物水平衡更多的是环境中的 湿度，动物在形态结构上、行为上、生理上 都有不同程度的适应。
如两栖类体表分泌黏液以保持湿润，昆 虫、爬行类、啮齿类等白天躲在洞内夜里出 来活动，荒漠鸟兽具有可重新吸收水分功能 的肾脏。
四、土壤因子的生态作用及生物的 适应
（一）土壤因子的生态作用
蒲公英
杨树
柳树
阳地植物 阴地植物
三七
铁杉
人参
（二）光质的生态作用与生物的适应
光质变化规律
空间变化 随纬度增加而减少，随海拔升高 而增加；
时间变化 冬季长波光增多，夏季短波光增 多；中午短波光最多，早晚长波 光较多。
生物的适应
植物
不同的光质对植物的光合作用，色素 形成，向光性，形态建成的诱导等的 影响是不同的。例如光合作用的光谱 范围只是可见光区。
低温 将引起细胞膜渗透性改变、脱水、蛋 白质沉淀等不可逆转的化学变化。
1绪论及2生物与环境
光周期及生物的适应
地球的自传和公转引起光周期变化。日照在夏至最 长，冬至最短，在春分和秋分昼夜相等。在低纬度 地区，只有短日照，故只有短日照植物分布；在高 纬度地区，只有长日照时期适合植物生长发育，故 只有长日照植物分布；在中纬度地区，则有适合植 物生长发育的长日照和短日照时期。在同一纬度上， 长日照植物多在春末夏初开花，短日照植物多在秋 季开花。在北半球，同一种短日照植物，越往南则 开花越早，越往北则开花越晚。
注：①只适用于稳定状态，即能量和物质的 出入处于平稳状况；②要考虑到生态因子间 的相互作用。
4
限制因子法则
限制因子：生态因子中对生物的生存和繁殖 起限制作用的关键因子。 1905年Blackman提出限制因子法则：生态因 子的最大状态对生物也具有限制性影响。 限制因子的价值在于使生态学家掌握了一把 研究生物与环境复杂关系的钥匙。
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2.2.5保护色、警戒色、拟态
• 保护色：是动物通过伪装使得自己身体体色和斑 点与背景环境接近而隐蔽起来，使得不易被敌害 发现的体色。特点：与外界环境的优势色彩保持 一致。
• 警戒色：是指某些有恶臭或毒刺的动物所具有的 鲜艳的色彩和斑纹，以提醒捕食者不要捕食自己。 特点：色彩醒目，易识别，与保护色的隐蔽性相 反，动物有特殊的“本事”，能够对敌害起预先 示警的作用以保护自身。
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动物
鸟类的光周期现象最明显，决定其迁徙和生殖时间。据此， 人们夜晚给母鸡照光可增加产蛋量。对哺乳动物的换毛和 生殖也有影响，因而分为长日照兽（随春天日照长度的增 加而开始生殖，如雪貂、野兔、刺猬等）和短日照兽（随 秋天短日照的到来而进入生殖期，如绵羊、山羊、鹿等）； 也有与日照长短无关的，如珍珠鸡。 有些昆虫在正常生命周期中，能插入一个休眠期，即滞育， 这通常是由光周期决定。如梨小食心虫幼虫，这种休眠可 为耐受秋天和冬天的严寒做好准备。 鸟兽的换羽和换毛受光周期调控。 动物的迁徙受光周期调控；生活在表层水的鱼类的迁徙也 受光周期调控，它是通过影响内分泌系统而影响鱼类的迁 徙。
环境生态学 第二章 生物与环境PPT课件
• 海洋植物— 光合作用色素对光谱变化具有明显的 适应性:
–海水表层植物色素吸收蓝、红光； –深水植物光合色素有效地利用绿光。
• 高山植物— 对紫外光作用的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛。
• 动物— 不同动物发展不同的色觉。
不同光谱成分对植物的生态作用
1、红光的生态作用 （1）光合活性大； （2）促进叶绿素的合成； （3）有利于碳水化合物的合成； （4）促进发芽； （5）增加植物体温度。
假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球 表面的生命总体（生物圈）所主动调节的。
一、光因子的生态作用及生态适应
1. 太阳辐射及其变化规律 2. 光强度变化对生物的影响 3. 光质变化对生物的影响 4. 光周期现象
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２）影响地表太阳辐射的因素
a.大气圈的对太阳辐射的削弱作用 b.太阳高度角对太阳辐射强度的影响 (0°~90°) c. 日照长度的变化 d. 地形因素的影响：朝向、坡度、海拔高度 e. 不同的生境中的太阳辐射：
第一节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （重点） (一)、生命起源的几种学说：
1.神创论 2.从自然发生说到生源论
自然发生说的代表人物：古希腊的哲学家自然 科学家亚里士多德（Aristotle, 384—前322）， 他认为生物的繁殖有三种主要方式： ①自然发生，如通常产生蚤类、蚊虫和各种虱子。 ②无性生殖，像海星、蠕虫、贝类等。 ③有性生殖。
环境生态学_生物与环境的概念及其类型
4. 变温对生物的影响
温周期现象：由于地表太阳辐射的周期性变化产生温度有 规律的昼夜变化，许多生物适应了变温环境，多数生物在 变温下比恒温下生长得更好。 变温对生物的影响： 生物的生长：植物生长往往要求温度因子有规律的昼夜变 化的配合。 干物质积累：白天适当高温有利于光合作用，夜间适当低 温使呼吸作用减弱，光合产物消耗减少，净积累增多。
4. 生境：指在一定时间内具体的生物个体和群体生活地段上 的生态环境。也称栖息地。 5. 小环境：指接近生物个体表面的环境。 6. 内环境：指生物体内组织或细胞间的环境。
三、环境因子的分类
美国生态学家R.F.Daubenminre(1947)将环境因子分为
3大类: 气候类、 土壤类和生物类；
二、环境的类型
按环境的主体可分为：
① 以人类为主体的人类环境，在此类环境中其他的生命物质
和非生命物质都被视为人类环境要素。这是环境科学中所
指的环境； ② 以生物为主体的生物环境，即生物体以外的所有自然条件 称为环境。这是一般生态学书刊上所采用的分类方法。
按环境的性质将环境分成：
① 自然环境；
第二层，不以植被是否存在而发生的对植物有影响的环境因子 （例如，风暴、火山爆发、洪涝等）； 第三层，存在与发生受植被影响，反过来又直接或间接影响植 被的环境因子（例如，放牧、火烧等）。
第二节 生物与环境因子的相互作用
一、光因子的生态作用及生物的适应
（一）光照强度的生态作用与生物的适应 1. 光强对生物生长发育和形态建成的作用
植物：关闭气孔。 动物：休眠，穴居，昼伏夜出等。
3、温度与生物的地理分布
影响生物地理分布的因素： 有效总积温，极端温度（最高、最低温度） 高温限制生物分布的原因主要是破坏生物体内的代谢过程 和光合呼吸平衡；并且植物因得不到必要的低温刺激而不 能完成发育阶段。 低温对生物分布的限制作用更为明显，对植物和变温动物 来说，决定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素就 是低温。
《生态学》第2章 生物与环境
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光可以影响植物的形态
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2. 光照强度与水生植物
光的穿透性限制着植物在海洋中的分布, 只 有在海洋表层的透光带(euphotic zone)内, 植物 的光合作用量才能大于呼吸量。在透光带的下部， 植物的光合作用量刚好与植物的呼吸消耗相平衡 之处, 就是所谓的补偿点。如果海洋中的浮游藻类 沉降到补偿点以下或者被洋流携带到补偿点以下 而又不能很快回升表层时，这些藻类便会死亡。 在一些特别清澈的海水和湖水中(特别是在热带海 洋), 补偿点可以深达几百米，但这是很少见的。 在浮游植物密度很大的水体或含有大量泥沙颗粒 的水体中，透光带可能只限于水面下1 m处, 而在 一些受到污染的河流中，水面下几cm处就很难有 光线透入了。
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不可代替性和补偿作用
环境中各种生态因子对生物的作用虽然 不尽相同，但都各具有重要性，尤其是作为 主导作用的因子，如果缺少便会影响生物的 正常生长发育，甚至造成其生病或死亡。所 以从总体上说生态因子是不可代替的，但是 局部是能补偿的。如在一定条件下，多个生 态因子的综合作用过程中，由于某一因子在 量上的不足，可以由其他因子来补偿，同样 可以获得相似的生态效应 。以植物进行光合 作用来说，如果光照不足，可以增加二氧化 碳的量来补足。
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第二节 生态因子作用分析
1 生态因子作用的一般特征 2 生态因子的限制性作用
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一、生态因子作用的一般特征
1
2
3
4
5
综
主导 直接
阶
不可
合
因子 作用
段
代替
作 用
南京师范大学-环境生态学(王国祥)-期末考试-复习资料第二章
第二章生物与环境生态因子：指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。
生态因子也可认为是环境因子中对生物起作用的因子。
生态类群：多种不同的植物，对某一生态因子（如生理、形态、结构以及物候等），具有相似需求性和耐受力，表现出比较一致的适应性特征.生态型(ecotype）: 分布在不同地域的同一种群,适应于分布区内各个部分的局部条件，而出现某些生理、形态上的差异，称为生态型,也称生态差型（ecocline)，以表示种内生态属性的连续性变化。
光补偿点(light compensation point):光合作用合成与呼吸所消耗的碳水化合物达到平衡时的光照强度，即光合作用所固定的CO2与呼吸释放的CO2相等时的光照强度。
光饱和点(light saturation point)：在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。
例如10℃为某作物的生物学零度，其中某三天12。
1℃、9.8℃、13。
5℃，则这三天的活动积温为25.6℃，其中9.8℃低于生物学零度，不统计在内.例如,某作物的生物学零度为10℃，某日温度12。
1℃，则该日有效温度为12。
1－10.0＝2。
1℃,蒸腾作用（transpiration）：水分以气体状态通过植物表面（主要是叶子)蒸发散溢到体外的现象。
蒸腾作用可以促进植物对水分的吸收和运转，降低植物的体温,促进营养盐的运转和分布。
土壤供水适宜、通气好、光照强、温度高、风速大，都能促进蒸腾作用。
生态对策：是生物进化过程中所形成的各种特有的生活史特征，是生物适应于特定的环境所具有的一系列生物学特性的设计。
也称为生活史对策(life history strategy)。
一、生态因子主要包括哪些类型？1、以主客体分：①生物因子(动物、植物、微生物等)②非生物因子(条件因子:温度、湿度、pH；资源因子：营养物、水、光照等。
基础生态学-第二章生物与环境 第八节生物对环境的综合适应及影响
一、生物对环境的综合适应 拟态
一、生物对环境的综合适应
警戒色
一、生物对环境的综合适应
叶变成刺状，减少蒸腾，肉质 茎贮存水分，适于干旱环境
一、生物对环境的综合适应
（一）生态适应方式及机制 2、行为适应。 生物各种行为通常有利于生物的生存和繁殖。 （1）最常见于动物,是动物应付环境变化的主要手段。如觅食行为、 生殖行为、社会行为、防卫行为、领域性行为、迁徙行为等都有重要 的生态意义。其中,觅食行为是动物最常见和最基本的行为。 动物的适应行为在自然选择进化过程中可积累遗传给后代。
一、生物对环境的综合适应
（二）生态适应的类型 2、趋异适应与生态型 同种生物的不同个体或群体,长期生存在不同的自然生态条件或人为培育 条件下,发生趋异适应( radiation adaptation),并经自然选择或人工选择而 分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群,称为生态型
一、生物对环境的综合适应
一、生物对环境的综合适应
（二）生态适应的类型 1、趋同适应与生活型 不同种的生物,由于长期生存在相同的自然生态条件和人为培育条件下,发 生趋同适应,并经自然选择和人工选择而形成的,具有类似形态、生理和生 态特性的物种类群称为（二）生态适应的类型 1、趋同适应与生活型 生活型着重从形态外貌上进行区分。生活型是种以上的分类单位,亲缘关 系甚远的生物种也可能属于同一生活型,亲缘关系近的生物种也可分属于 不同生活型。如生活在沙漠干旱区的仙人掌(仙人掌科)与生活在相同条件 下的霸王花(大戟科)、非洲沙漠浆草、仙人笔(菊科)等植物 有相似的外部特征，属同一生活型。
二、生物对环境的影响
生物对环境的影响是指:生物在时刻受到环境作用的同 时也对其生存环境产生多方面的影响,使环境条件不同 程度地得到改善。生物对环境的改造作用使环境变得 更有利于生物生存,但也可能对环境资源和环境质量造 成不良影响。
02.生物环境
02.生物与环境1.环境1.1.环境的概念指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
针对某一主体而言，是相对概念，不同的环境有不同的主体。
生态学中的主体可以是个体、种群或生物群落。
组成：生物赖以生存的环境可以分为两大类，水、光、热、大气等非生命因子构成的无机环境，食物、病菌、害虫、天敌等生命因子构成的有机环境。
1.2.环境的分类按环境的主体分人类环境；生物环境*。
*生物环境又分为大环境与小环境大环境：地区环境，地球环境和宇宙环境。
大气候--离地 1.5m以上，由大气环流、地理纬度、大面积地形等因素决定。
直接影响小环境，并影响生物体。
小环境：对生物有直接影响的邻接环境，即指小范围的栖息地。
生态学研究更重视小环境。
按环境的性质分自然环境；半自然环境；社会环境。
按环境的范围大小分宇宙环境(space environment)：大气层以外的宇宙空间。
Shawn Chen 1地球环境(global environment)：大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈，又称全球环境。
物质循环和能量转换。
区域环境(regional environment)：占有某一特定地域空间的自然环境，是由地球表面不同地区的5个自然圈层相互配合而形成的。
不同地区，形成不同的区域环境特点，分布着不同的生物群落。
微环境(micro-environment)：区域环境中，由于某一个(或几个)圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境。
如，生物群落的镶嵌性就是微环境作用的结果。
内环境(inner environment)：生物体内组织或细胞间的环境，其对生物的生长和繁育具有直接影响。
如，叶片内部，直接和叶肉细胞接触的气腔、气室、通气系统，都是形成内环境的场所。
2.生态因子2.1. 生态因子的概念环境要素中对生物起作用的因子，如对生物生长、发育、生殖、行为和分布有影响的环境要素，有光照、温度、水分、氧气、食物等。
环境生态学第二章 生物与环境
五、土壤因子的生态作用及生物的适应
1.土壤理化性质与植物 2.生物对土壤条件的适应 酸性土植物(pH值<6.5) 中性土植物(pH值为6.5—7.5) 碱性土植物(pH值>7.5)
柽 柳
2019/11/22
铁芒萁
第五节 生态因子作用的一般规律
一、生态因子的概念 生态因子（ecological factors） 环境因子 生态环境（ecological environment） 生境（habitat）
2019/11/22
复习思考题
1.大气的生态作用是什么？ 2.简述热岛效应。 3.生态因子作用的一般特征？ 4.简述耐受性定律。
2019/11/22
二、生物多样性 （一）概念
生物多样性的意义？
四个水平： 遗传多样性；物种多样性； 生态系统多样性；景观多样性。
（二）影响生物多样性的因素
1.物种生物量 2.物种的属性 3.生物地化循环 4.系统的稳定性
三、地球自我调节理论
（一）Gaia假说的形成与发展 英国，Lovelock J E 1979，《Gaia:对地球上生命的新认识》 （二） Gaia假说的主要论点
2.温度与生物发育
变温对生物的作用
低温对植物开花结果的刺激作用—春化作用 （vernalization） 如小麦，苦麻菜
法国学者雷米尔（Reaumur，l735）提出有效 积温法则：
K＝N(t一t0)
K—该生物所需的有效积温，它是个常数； t一当地该时期的平均温度，℃；
t0—该生物生长活动所需最低临界温度(生物
1.植物对水因子的适应 1）水生植物 包括沉水、浮水和挺水植物三种类型。
2）陆生植物 包括湿生、中生和早生植物三种类型。
生物选修二生物与环境知识点
生物选修二生物与环境知识点生物多样性和生态系统服务生物多样性是指地球上所有生物的变异性，包括不同种类的生物体、基因和它们之间的生态系统。
生物多样性对于维持地球的生态系统功能和健康至关重要。
生态系统服务是指生物多样性为人类提供的好处，包括空气和水的净化、气候调节、土壤肥力、病虫害控制和休闲活动。
这些服务对于人类的生存福祉和经济发展至关重要。
生物多样性丧失的威胁然而，生物多样性正面临着来自多种因素的严重威胁，包括：栖息地丧失和破碎化：农业、城市发展和采矿等人类活动导致了自然栖息地的丧失和破碎化，为野生动物创造了挑战性的生存环境。
物种入侵：外来物种的引入可以与本地物种竞争资源或传播疾病，对生态系统平衡造成负面影响。
污染：工业和农业活动产生的污染物会污染空气、水和土壤，损害生物体和生态系统。
气候变化：全球变暖导致了温度升高和极端天气事件的频率增加，给生物体和栖息地带来了压力。
保护生物多样性和生态系统服务的措施保护生物多样性和维持生态系统服务对于人类的长期生存至关重要。
一些关键的保护措施包括：建立保护区：建立保护区和国家公园等受保护区域，为野生动物提供栖息地和减少人类干扰。
可持续土地管理：采用农业和林业等可持续土地管理做法，最大限度地减少对生物多样性的影响。
物种恢复：开展物种恢复计划，通过栖息地改善、繁殖和再引入，恢复濒危或受威胁的物种。
减少污染：实施旨在减少空气、水和土壤污染的政策和法规。
公众教育和意识：通过教育和宣传活动，提高公众对生物多样性和生态系统服务重要性的认识。
生物多样性与气候变化生物多样性与气候变化之间存在着紧密的联系。
生物多样性有助于调节气候，而气候变化反过来也会影响生物多样性。
生物多样性调节气候：森林和海洋等生态系统通过碳封存和释放氧气等过程来调节大气中的温室气体。
气候变化影响生物多样性：极端天气事件、海平面上升和温度升高等气候变化的影响可以破坏栖息地、改变物种分布并导致物种灭绝。
结论生物多样性和生态系统服务对于地球的健康和人类的福祉至关重要。
环境科学与工程概论第二课生态与环境
二、生态系统
定义
生态系统（ecological system, ecosystem）是指
一定的时间和空间范围内，生物（一个或多个生 物群落）与非生物环境通过能量流动和物质循环 所形成的一个相互联系、相互作用并具有自动调 节机制的自然整体。
二、生态系统
组成成分
生态系统
非生物部分
能源：太阳能，其他能源
第二课 生态与环境
本章知识点
2-1、生态系统的基本概念 2-2、生态平衡及环境破坏 2-3、生物多样性的保护
本章知识点
2-1、生态系统的基本概念 2-2、生态平衡及环境破坏 2-3、生物多样性的保护
2-1 生态系统的基本概念
一、生态学 二、生态系统
一、生态学
定义
生态学（Ecology）：德国生物学家Haeckel于1869年最早 提出。
一、生物多样性的基本概念
概念
生物多样性：指在一定时间和一定地区所有生物
（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统 的复杂性总称。
生物多样性是大自然物种拥有程度的一种衡量
一、生物多样性的基本概念
概念
生物多样性：指在一定时间和一定地区所有生物
（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统 的复杂性总称。
来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。 • 生态系统通过反馈机制实现自我调控以维持相对的稳
态。
• 生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身 结构和功能相对稳定的能力。（自我调节）
六、生态学在环境保护中的应用
1、对环境质量的生物监测与生物评价
综合性、真实性、长期性、灵敏性
2、充分利用生态系统的调节功能
二、生物多样性的保护
第二章 生物与环境
最小因子定律
2. Liebig 最小因子定律
德国农业化学家李比希(Justus Liebig)于1840年发 现谷物的产量常不是受常量营养物质（N、P、K 等）所限制，而是取决于植物必需的微量元素 （B、Mg、Fe等）。
生态因子
4. 生态因子（Ecological Factor）
环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或 间接影响的环境要素。
生态因子是环境中对生物起作用的因子， 而环境因子则是指生物体外部的全部要素。
所有生态因子构成生物的生态环境（Ecological environment）; 具体生物的生态环境称为生境（Habitat），包括生物本身的影 响。
环境因子的说明
复杂性（Complexity）：环境因子的组成和影响 非常复杂，所有生物群落都受到环境因子复杂的 交互作用影响。 变异性（Variation）：环境因子在不同的时间尺 度上发生变化。大多数生物必须面对持续变化的 外部环境。
即使有丰富的食物存在，环境因子的限制可以阻止生物生存，如 冬天海鸟死亡、风干土壤微生物死亡； 冰川作用周期上万年，日照强度可以在几分钟甚至几秒钟发生变 化。 复杂性和变异性研究是生态学永久的热点。
（2）对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，分布一般很广。生物对 气候因子的耐受范围影响着生物的分布，但是，气候因子只能说明生物不 能分布的地区，却不能准确地说明生物将会分布的地区（生物因子也影响 分布）。
耐受定律的补充
（3）生物会主动的进行生理性的驯化以适应环境的变化。如 金鱼的致死温度依赖于先前的生活的水温。
第二章生物与环境
第八章生物与环境第一节概述一．环境概述1、环境：是指某一特定生物体和生物群四面一切生物的总和，包括空间及直截了当或间接碍事该生物群体或生物群生存的各种因素。
在环境科学领域，环境的含义是指以人类社会为主体的外部世界的总体。
按照这一定义，环境包括了差不多为人类所熟悉的，直截了当或间接碍事人类生存和开展的物理世界的所有事物。
20世纪七十年代以来，人类对环境的熟悉发生了一次飞跃，人类开始熟悉到地球的生命支持系统中的各个组分和各种反响过程之间的相互关系。
2、环境分类生物环境：宇宙环境、全球环境、地区环境。
大环境是指地区环境〔具有不同气候和植被特点的地理区域〕、地球环境〔包括各圈的全球环境〕和宇宙环境。
如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太阳黑子等。
小环境是指对生物有着直截了当碍事的邻接环境。
如生物个体外表的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。
二．生态因子环境的各种组成要素称为环境因子，其中一些可对生物产生一定碍事的特称为生态因子。
1、生态学——研究生物与其环境之间相互关系的科学。
2、生态因素——环境中对生物的生命活动起直截了当碍事作用的因素。
生态因素可分为：1〕非生物因素：气候、土壤、地形。
2〕生物因素：植物、动物、人类活动。
注重：地形和海拔高度对生物的碍事是通过碍事气候、土壤、植物、动物和人类活动而起作用的，故属于间接因素，有人认为不属于生态因素之列。
3．生存条件：生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，又称为生物的生存条件。
4．生境：具体的生物个体和群体生活地段上的生态因子综合称为生境，其中包括生物本身对环境的碍事。
5、生态环境：为了强调生态意义，经常把环境中全部生态因子综合组成的那一局部，称为生态环境。
6、主导因子：生态因子中对生物的生活环境起决定性作用的因子。
7、限制因子：当某个生态因子的变动范围超出生物所能耐受的临界限，并因此碍事生物的生长发育和生殖至引起死亡，现在如此的生态因素喊做限制因子。
8、生态幅：物种适应于生境范围的大小。
生物生态学生物与环境的关系
生物生态学生物与环境的关系生物生态学是研究生物与环境之间相互作用的科学领域。
通过研究生物在自然界中的分布、数量和相互关系等现象，揭示生物与环境之间的密切联系。
生物与环境的关系是一个相互作用的过程，它不仅影响着生物的生存和繁殖，同时也对环境的构成和演变产生重要影响。
1. 环境对生物的影响生物的生存和繁殖都依赖于环境的支持和提供。
环境中的温度、湿度、光照等因素会直接影响到生物的生理活动和行为习性。
例如，某些物种只能在特定的温度范围中正常生活，一旦环境温度超出其耐受范围，生物体的正常功能就会受到影响甚至无法生存。
此外，环境中的水、土壤和大气等资源对于生物的生长发育也至关重要。
生物会通过对环境的适应和选择来提高生存的机会，并且在演化的过程中形成了各种特殊的生态类型和生存策略。
2. 生物对环境的影响生物通过其生理活动和生态位的占据，对环境产生直接或间接的影响。
例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，并释放氧气，调节了大气中的气体成分。
同时，植物的生长还可以保护土壤，减少水土流失。
此外，生物还通过食物链和食物网的构建，实现了能量的传递和物质的循环，促进了环境的稳定性和平衡性。
一些生物还能够适应并处理一些环境中的有害物质，起到了环境修复的作用。
3. 生物与环境的相互适应生物与环境之间的相互作用并不是单向的，而是一个相互适应的过程。
在长期的进化过程中，生物通过基因的变异和选择，逐渐形成了适应不同环境的特征和功能。
同时，环境也对生物的形态和生理特征产生选择压力，并推动了物种的进化和分化。
生物的适应能力往往决定了其在不同环境下的生存和繁殖成功率，而环境的变化也会对生物群体的遗传结构和物种组成产生重要影响。
总结起来，生物生态学研究了生物与环境之间的相互关系，揭示了生物对环境的依赖和对环境的影响。
生物与环境之间的相互作用是一个复杂而精密的生态系统，在这个系统中，生物通过与环境的相互适应和调节，实现了生态平衡和物种的多样性。