第二章环境生物学
环境生态学第二章 生物与环境
2.Liebig最小因子定律 （liebig’s law of minium) 定律的基本内容 李比希定律补充条件：
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3. Shelford耐性定律 (Shelford’s law of tolerance) （1）基本概念
耐性定律 生态幅 (ecological amplitude) 或生态价 (ecological valence)
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二、生态因子作用的一般特征
1.综合作用
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2.主导因子作用 主导因子概念 光合作用——光强——主导因子；
温度和CO2——次要因子； 春化作用——温度——主导因子；
湿度和通气——次要因子。 3.直接作用和间接作用
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4.生态因子的阶段性作用
光照长短
春化阶段
2008年6月5日联合国环境规划署确定 世界环境日的主题为“转变传统观念，推 行低碳经济”（Kick the habit！Towards a low carbon economy）。2008年世界环 境日中国主题为“绿色奥运与环境友好型 社会”，标识为地球和奥运五环。
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第一节 环境及环境因子
沙鼠 驼鹿，紫貂 驯鹿，北极狐 北极熊，海貂
典型土壤 砖红壤 砖红壤性
红壤 燥红土 荒漠土
褐土
红壤
棕壤，褐 土
黑钙土
荒漠土
灰化土
冰沼土 未发育
2．垂直地带性 3．经度地带性 (水分差异）
东南沿海 西北内陆
第二节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （一）生物的起源
恩格斯《自然辩证法》 Miller S L 实验 化学进化阶段 生物学进化
生态学基础：第二章 生物与环境
～ 远红光 ～ 红光 ～ 黄橙 ～ 蓝光
• 动物的种群分布也存在明显地带性。
(2)生态因子的经向递变性
经度(东经)
80º～90º 90º～100º
100º～ 110º
110º～ 120º
120º～ 125º
125º～ 130º
代表地区 准噶尔盆
及分界线
地
马鬃山
阿拉善高 原
内蒙古高 原
东北平原 长白山脉
年降水量 (mm)
区域
100～120 干旱区
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。
(4)生物因子(Biotic factors),指生物之间的相互关系， 如种群结构、密度、竞争、捕食、共生、寄生等。
(5)人为因子(Anthropogenic factors),即指人类活动对 生物和环境的影响。
生态因子的类型
美国生态学家将环境因子分为3大类： 气候类、土壤类和生物类；
这三大类可归结为7个并列的项目： 土壤、水分、温度、光照、大气、火、 生物。
C G Cao
（2）物种分类的复杂性
形态学种：是一群在外观上不同的生物，例如我们可以分辨 出鸡和鸭，但四不像让人们困惑！以至于林奈认 为有些事仿制品！
《环境生物学》 第二章
（二）动物对CAFs的排出
• 经肺随同呼出气体排出。气态或挥发性物质(CO、SO2、HS、 C6H6)可经肺呼出
• 其他排出途径（1）经乳汁排出 （2）随同汗腺、皮脂腺和 唾液排出。 （3）随同动物体组织的坏死而脱落。如毛发和 指甲等。
特点： ①需要有载体参加－－生物膜上的蛋白质； ②逆浓度转运需要消耗一定的能量； ③载体对转运的化学物具有选择性； ④载体有容量限制； ⑤竞争性抑制，如铝利用钙的载体；钴和锰利用铁 的载运系统
（3）膜动转运
• 细胞与环境进行的一些大分子物质(颗粒物)的交换过程，主 要特点是在转运过程中生物膜的结构发生变化。具有特异性， 并要消耗一定的能量。
（三）CAFs在生物体内的分布
• CAFs通过吸收进入体液后，经循环系统、输导 组织或其它途径分散到机体各组织细胞的过程称为 分布。
1、CAFs在植物体内的分布
• 植物不同器官中CAFs的含量有很大差异。一般而言，从根 部吸收的CAFs大部分分布在根内，其次为茎叶部，种子和 果实组织最少。
• 与物质是否参与循环利用有关。如参与循环的物质如氮和 磷，多分布于代谢较为旺盛的幼嫩部位；不参与循环的物 质如钙和铁则器官越老含量越多。
• 存在于所有动物之中，主要分布于肝脏和肾脏的胞液中。
（五）过氧化物酶 1、过氧化氢酶
可专一性催化H2O2分解成H2O和O2，使H2O2不能在机体 内积累而与O2反应生成非常有害的·OH。具有保护生物机体的 作用。
2、谷胱甘肽过氧化物酶
是目前已知的哺乳动物体内唯一的一种含硒酶，该酶能利用 GSH作电子供体，即催化氧化GSH，在此同时使H2O2还原为 H2O，消除体内H2O2，也能使其它有机过氧化物（ROOH）还 原生成醇（ROH），前者在抗氧化防御系统中起重要的作用， 后者在脂质的过氧化过程中起重要的作用，所以对组织细胞有 保护作用。
环境生物学ppt课件
土壤污染对生物的影响
影响植物生长
01
土壤中的污染物，如重金属、农药等，会破坏土壤结构，影响
植物根系的生长和养分的吸收。
危害土壤生物
02
土壤污染会对土壤中的微生物、昆虫等生物造成危害，破坏土
壤生态系统的平衡。
通过食物链危害人类
03
受污染的土壤中的有害物质会通过食物链传递到人类体内，对
人类健康造成威胁。
加强物种保护和恢复计划
控制外来物种入侵
环境保护与生物多样性保护的互动关系
01
02
03
环境保护对生物多样性 保护的影响
改善生态环境质量，提 高生物多样性
减少污染和生态破坏， 保护物种栖息地
环境保护与生物多样性保护的互动关系
01
生物多样性保护对环境保护的 促进
02
维护生态系统稳定性，提高环 境抵抗力
03
促进生态恢复和修复，改善环 境质量
环境保护与生物多样性保护的互动关系
01
环境保护与生物多样性保护的协同作用
02
共同构建生态安全屏障
03
促进人与自然和谐共生
06
环境生物学研究方法与技术
野外调查与观测方法
生态环境调查
对研究区域的自然环境、生物群落及其相互关系 进行全面、系统的调查。
物种多样性观测
数据分析与建模
运用统计学和计算机技术等手段，对实验数据进行处理、分析和建 模。
现代生物技术在环境生物学中的应用
分子生物学技术
利用PCR、基因克隆、基因编辑等技术，研究生物大分子与环境因 子的相互作用。
生物信息学技术
运用计算机算法和软件工具，对生物信息进行存储、检索、分析和 可视化。
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
13
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。
环境生物学
环境生物学的研究范围非常广泛，包 括生物多样性保护、生态系统恢复、 环境污染治理、全球气候变化对生物 的影响等多个方面。
与其他学科的关联
与生态学的关联：环境生物学与生态 学密切相关，两者都研究生物与环境 之间的关系。但环境生物学更侧重于 从分子、细胞到个体、种群等不同层 次上探讨生物对环境的适应和响应机 制。
发展新技术与方法
加大对新技术和方法的研发力度，提高环境生物 学的研究水平和应用能力。
适应和减缓气候变化
通过培育抗逆性强的生物品种、改进农业管理措 施等方式，适应和减缓气候变化对生物的影响。 同时，积极参与全球气候治理，推动减少温室气 体排放的国际合作。
THANKS
感谢观看
新技术与方法的应用
随着生物技术的发展，如基因编辑、高通量测序等，环境生物学将应用这些新技术和方法 来深入探究生物适应环境的分子机制。
面临的主要挑战和问题
环境污染与生态破坏
随着工业化和城市化的加速发展，环境污染和生态破坏问题日益严重，对环境生物学提 出了更高的要求。
生物多样性丧失
人类活动导致的生物多样性丧失已成为全球性的环境问题，如何保护和恢复生物多样性 是环境生物学面临的重要挑战。
北极熊生活在寒冷的北极地区，它们通过发展出厚实的脂 肪层和浓密的毛发来保持体温，同时具有高度的耐饥能力 以适应食物短缺的环境。
沙漠植物的适应性进化
沙漠植物在面对干旱环境时，通过发展出深根系统、减少 叶片面积、降低蒸腾作用等方式来减少水分流失，提高水 分利用效率。
深海生物的适应性进化
深海生物在面对黑暗、高压、低氧的极端环境时，通过发 展出特殊的呼吸器官、发光器官以及感知器官等来适应深 海环境。
长江江豚保护
通过划定保护区、加强执法力度、推广人工繁殖等措施，成功实 现了长江江豚种群数量的恢复和增长。
环境生物技术 第二章 环境生物技术的生物学基础
第二节 酶学基础
一、酶的特点与分类 二、酶与细胞的固定化 三、酶反应器 ★
一、酶的特点与分类
酶是生物催化剂。 酶是生物催化剂。 特点：具有作用专一性强、 特点：具有作用专一性强、催化效率高和 反应条件温和的显著特点。 反应条件温和的显著特点。 分类：据酶催化反应的性质分为六类： 分类：据酶催化反应的性质分为六类： 氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、 氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、 裂合酶类、异构酶类与合成酶类。 裂合酶类、异构酶类与合成酶类。 ★
一、环境工程研究内容
水质净化与污染控制工程 大气环境污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理工程 噪声、 噪声、振动和其他公害防治技术 环境规划、 环境规划、管理和环境系统工程 环境监测与环境质量评价 清洁生产技术的推进与应用
★
二、废水水质指标与排放标准
1、废水的分类 、 2、水质指标 、 3、废水排放标准 、 ★
5、光合原核生物
（1）蓝细菌（蓝藻）： ）蓝细菌（蓝藻）： 球状、杆状，光合色素主要为叶绿素a、 球状、杆状，光合色素主要为叶绿素 、 藻蓝素，海洋中的“赤潮”主要由它引起。 藻蓝素，海洋中的“赤潮”主要由它引起。 （2）光合细菌： ）光合细菌： 不含叶绿素，含菌绿素、类胡萝卜素， 不含叶绿素，含菌绿素、类胡萝卜素，光 合作用不产生氧。 紫色硫细菌、 合作用不产生氧。如：紫色硫细菌、绿色 硫细菌。 硫细菌。 ★
（1）物理法：利用物理作用，如重力分 ）物理法：利用物理作用， 反渗透、离心、蒸发等。 离、反渗透、离心、蒸发等。 （2）化学法：利用化学反应，如混凝、 ）化学法：利用化学反应，如混凝、 中和、氧化还原等。 中和、氧化还原等。 （3）生物法：利用水中微生物的新陈代 ）生物法： 谢功能。如活性污泥法、生物膜法、 谢功能。如活性污泥法、生物膜法、自然 生物处理法和厌氧生物处理法等。 生物处理法和厌氧生物处理法等。 ★
环境生物学
名词解释1、环境生物学：在环境科学与生物科学的基础上发展起来的综合交叉的新型学科，是研究环境生物系统与人为逆境的相互关系的科学。
2、人为逆境：是一门研究由于人类活动产生的不利于生物生存的环境状态。
2、生物系统：生物各结构水平的总称。
3、生物多样性：一定的空间范围内所有的生物种类、种类的遗传变异与生存环境。
4、生物修复：利用生物的代谢活动或其代谢产物降解、富聚有毒有害污染物，从而恢复被污染环境的一个受控或自发进行的生物学过程。
5、生态系统：在一定空间内，生物群落与其所处的环境所形成的相互作用的统一体。
6、逆境（胁迫）：生物生长和生殖降到基因型潜能一下的任何一个因素。
7、超积累植物：指一些重金属具有超强吸收和积累的植物。
8、生物系统：生物各结构水平的总称。
9、生物监测：是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为作用的反应或反馈效应的综合表征来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律，为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据。
10、指示生物：就是对环境中某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物，通过其所做的反应可了解环境的现状和变化。
11、活性污泥：是由微生物、微生物所分泌的粘性物质以及吸附的污水中杂质所构成絮凝团。
12、固体废弃物：是指人类在某些生产、加工、流通、消费和日常生活过程中产生的在一定时间和地点未经利用而被丢弃的固体或半固体形式存在的物质。
14、共代谢：某些合成的有机化合物，单独存在不能被降解，但若有另一可做碳源或能源的辅助基质存在，这些合成的有机物可能被降解15、生物富集（生物浓缩性）：化学污染物通过食物链的各营养级生物成员逐步富集，提高了污染物浓度的过程。
16、异生素：存在于外界环境，可能与机体接触，并且以某种途径进入机体的化学物质，可以以各种方式被吸收，并在体内发生生物转换。
17、半致死量：规定时间内杀死一半实验动物所需的化学物质的浓度。
环境生物学课件pptx
环境生物学课件pptxcontents •环境生物学概述•生物与环境的关系•环境污染与生物治理•生态保护与生物多样性•环境生物学实验技术与方法•环境生物学前沿领域与展望目录01环境生物学概述环境生物学的定义与发展定义环境生物学是研究生物与环境之间相互关系的科学，探讨生物如何适应环境以及环境如何影响生物的生存、繁衍和进化。
发展历程环境生物学起源于生态学，随着环境问题的日益严重和人类对生态环境的关注加深，逐渐发展成为一个独立的学科。
环境生物学的研究对象与任务研究对象包括个体、种群、群落和生态系统等各个层次的生物及其与环境之间的相互关系。
任务揭示生物与环境之间的相互作用机制，预测环境变化对生物的影响，提出保护生物多样性和生态环境的措施。
环境生物学与其他学科的关系与生态学的关系01环境生物学与生态学密切相关，生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学，而环境生物学则更侧重于研究环境变化对生物的影响以及生物的适应机制。
与环境科学的关系02环境科学是研究人类活动对环境的影响以及环境保护和治理的科学，而环境生物学则是研究生物与环境之间相互关系的科学，两者在研究对象和研究方法上有一定的交叉和重叠。
与生物学的关系03生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，而环境生物学则是研究生物与环境之间相互关系的科学，是生物学的一个重要分支。
02生物与环境的关系1 2 3生物通过改变自身的形态、生理和行为来适应不同的环境条件，如温度、湿度、光照和食物供应等。
生物的形态、生理和行为适应生物通过代谢活动、繁殖和迁徙等行为对环境产生影响，如植物的生长和繁殖可以改变土壤的性质和生态系统的结构。
生物对环境的影响生物在长期的进化过程中，通过自然选择和遗传变异等方式，逐渐适应特定的环境条件，形成不同的物种和生态类型。
生物的进化与适应生物对环境的适应与影响化学环境的影响环境中的化学物质，如氧气、二氧化碳、营养物质和有毒物质等，对生物的生存和繁殖也有重要影响，它们可以影响生物的代谢途径和生理机能。
第二章 生物与环境
4
按环境的性质分可分成自然环境、半 自然环境和人工环境三类。
5
按环境的范围大小分可分为宇宙环境(或 称星际环境)、地球环境、区域环境、微环境 和内环境。
6
二、环境因子分类
Daubenmire(1947、1959)将环境 因子分为三大类：气候类、土壤类 和生物类；
７个并列的项目：土壤、水分、 温度、光照、大气、火和生物因子。 这是以环境因子特点为标准进行分 类的代表。
36
图 2-7 植物光合作用 的昼夜变化 (Larcher, 1975)
37
温度对生物分布有重要作用
我国从南到北植被分布
38
二、温度因子的生态作用及生物的适应
1.温度因子的生态作用
（1） 温度与生物生长 任何一种生物，其生命活动中每一生理 生化过程都有酶系统的参与。然而，每一种 酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最 高温度，相应形成生物生长的“三基点”。 一旦超过生物的耐受能力，如高温使蛋白质 凝固，酶系统失活；低温将引起细胞膜系统 渗透性改变、脱水、蛋白质沉淀以及其他不 可逆转的化学变化。
11
3.直接作用和间接作用
环境中的地形因子，其起伏程 度、坡向、坡度、海拔及经纬度等 对生物的作用不是直接的，但它们 能影响光照、温度、雨水等因子的 分布，因而对生物产生间接作用， 这些地方的光照、温度、水分状况 则对生物类型、生长和分布起直接 的作用。
12
4.阶段性作用
由于生物生长发育不同阶段对生态因子的需 求不同，因此生态因子对生物的作用也具阶段 性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所 造成的。如光照长短，在植物的春化阶段并不 起作用，但在光周期阶段则是很重要的。有些 鱼类不是终生都定居在某一环境中，根据其生 活史的各个不同阶段，对生存条件有不同的要 求，如鱼类的洄游，大马哈鱼生活在海洋中， 生殖季节就成群结队洄游到淡水河流中产卵， 而鳗鲡则在淡水中生活，洄游到海洋中去生殖 。
2024年度环境生态学第二章生物与环境PPT课件
• 公众参与与意识提升：加强公众对生物与环境关系的认识和理解，提高环保意 识，是实现生物多样性保护和生态环境改善的重要途径。
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THANKS
感谢观看
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食草动物
以植物为食的动物，通过摄食植物获 取能量和营养，是生态系统中的初级 消费者。
食肉动物
以其他动物为食的动物，通过捕食获 取能量和营养，是生态系统中的高级 消费者。
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分解者：微生物的分解作用
微生物的分解作用
微生物能够将动植物残体和排泄物等有机物质分解为简单的无机物质，如二氧 化碳、水和无机盐等，并释放能量供自身生长繁殖使用。
环境保护与可持续发展
了解生物与环境的关系对于制定有效的环境保护政策和实现可持续 发展至关重要。
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未来发展趋势及挑战
• 全球变化对生物与环境关系的影响：全球气候变化、生物多样性丧失和环境污 染等全球变化对生物与环境关系产生深远影响，需要加强研究以应对这些挑战 。
• 跨学科合作与创新：未来需要跨学科合作，整合生态学、环境科学、地球科学 、社会科学等多学科的理论和方法，以推动生物与环境关系研究的创新和发展 。
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人类活动对生物与环境的影响
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环境污染对生态系统的影响
大气污染
排放的大量有害气体和颗粒物， 导致空气质量下降，影响植物光
合作用和动物呼吸系统。
《环境生物学》_课后习题答案及复习重点
环境生物学第一章环境污染的生物效应1.概念解释环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生改变，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响的现象。
环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。
污染源：向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所、设备和装置。
或造成环境污染的污染物发生源。
污染物：进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化，直接或间接有害于人类生存和发展的物质，是造成环境污染的重要物质组成。
优先控制污染物：由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出的在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制的对象。
污染物形态：环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表现形式。
污染物迁移：污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散、消失的过程。
污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变为另一种物质的过程。
2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。
迁移方式：机械迁移（水、气、重力）；物理化学迁移（最重要的形式）；生物迁移（吸收、代谢、生长、死亡等）。
转化途径（转化形式有物理、化学、生物转化）在大气中，以光化学氧化、催化氧化反应为主；在水体中，氧化还原作用，配合作用，生物降解作用；在土壤中，生物降解为主。
3.什么是生物转运？污染物透过细胞膜的方式。
生物转运：环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。
方式：被动转运（简单扩散和滤过）；特殊转运（主动运输和易化扩散）；胞饮作用（吞噬作用）。
4.什么是污染物在体内的的生物转化？生物转化过程和主要反应。
污染物在体内的的生物转化：外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。
过程：一般分为I、II两个连续的作用过程。
在过程I（相I反应）中，外源化合物在有关酶系统的催化下经由氧化、还原或水解反应改变其化学结构，形成某些活性基团或进一步使这些活性基团暴露。
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。
环境生物学课件及教案第二章
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污染物对动物在个体水平上的影响：
主要表现为死亡、行为改变、繁殖下降、生长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率变化
死亡率：死亡比例的大小，为评价污染物毒性大小的生物学指标 致死剂量（Lethal Dose）或致死浓度（Lethal Concentration）：能引起动物死亡的污染物的剂量或浓度。 半数致死剂量（LD50）或半数致死浓度（LC50）：能引起50％的动物死亡的污染物的剂量或浓度。
光面内质网和பைடு நூலகம்面内质网
线粒体
线粒体是细胞供能的场所。 污染物可引起其结构改变，从而影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能
2.2.2 对细胞器的影响
注1：靶器官不同于效应器官，污染物的毒作用可以通过靶器官表现处来，也可由另外的效应器官表现出来。 注2：靶器官不同于蓄积器官，污染物在蓄积器官内的浓度高于其他器官，但对蓄积器官并不一定显示毒作用。
污染物进入机体后导致的生物化学变化包括：防护性生化反应和非防护性生化反应
作用类型
例子
后果
防护性
混合功能氧化酶的诱导
加快新陈代谢，生成水溶性代谢物，从而加速排泄
金属硫蛋白的生成
增加对金属的束缚速度，从而降低金属的生物利用率
非防护性
乙酰胆碱酯酶的抑制作用
50％以上因抑制而产生可见的毒性效应
DNA加合物的生成
污染物对酶辅助因子的影响
污染物还能和酶的其它活性基团结合，如汞和砷与某些酶的活性基团结合就很牢固，从而使酶失去活性。
对酶活性中心的影响
有些污染物能够取代酶分子中的某些成分，从而使酶失去活性。如铍的毒作用机理就是能取代某些酶分子中的镁和锰，破坏了酶的正常结构，使酶失去活性。
环境生物学
环境生物学This manuscript was revised by the office on December 22, 20121、环境生物学：是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学。
2、受损环境：指在人为或自然干扰下形成的偏离了自然状态的环境。
3、环境污染：指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过了自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的机构和功能发生变化，对人类和其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。
4、生态退化：是指由于自然环境发生迁移，或人为对资源的过度或者不合理的利用而造成生态系统功能衰退的现象。
5、生物监测：是利用生物分子、细胞、组织、器官、个体、种群和群落及生态系统等层次上的变化对人为胁迫的生物学响应来阐明环境状况。
6、优先污染物：由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选出了一些毒性强、难降解、残留时间长，在环境中分布广的污染物，优先进行控制。
7、生物富集：生物体从环境中摄取污染物而浓缩；而生物放大作用是通过食物链摄取低营养级生物，而使污染物蓄积。
8、生物转化：是在生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象。
9、自然环境：指一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总和。
10、生物修复：是指利用生物强化物质或有特异功能的生物削减、净化环境中的污染物，减少污染物的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原始状态的过程。
11、生物入侵：某种物种从它的原产地，通过非自然途径迁移到新的生态环境里，由于失去了天敌的制衡获得了广阔的生存空间，生长迅速，占据了大量的生境，而使当地生物生存受到严重影响，这种现象就是生物入侵。
12、温室效应：是大气层中的二氧化碳CO2等气体物质的大量聚集，可以吸收近地表的太阳长波辐射，并将其反射回地表，从而使地表增温的现象。
13、酸雨：指PH<5.6的降水，包括酸性雨、雪、露、霜以及干沉降（指空气中降下来的酸性物质及落尘，包括各种酸性气体、气溶胶、颗粒物1.污染物在环境中的迁移方式主要有机械迁移、物理—化学迁移、生物迁移三类。
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思考题ຫໍສະໝຸດ 何为行为毒性？污染物对水生生物行为的影响 有哪些？ 何为协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作 用？
2.3.4 对生长和发育的影响
污染物对生长和发育的影响可通过生长指示器来测定 • 生长指示器（Scope for Growth, SFG）是反映生物 机体能量获取利用和代谢的综合指标。 • P=A-(R+U) • 注：P——SFG； A——从食物获得的能量； R—— 呼吸作用的能量损失； U——排泄作用的能量损失
第二章 污染物对生物的影响
2.3 污染物在个体水平上的影响
污染物对植物在个体水平上的影响： • 主要表现为生长减慢、发育受阻、失绿黄化、 早衰等 污染物对动物在个体水平上的影响： • 主要表现为死亡、行为改变、繁殖下降、生 长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率变 化
2.3.1 死亡
衡量死亡的指标 • 死亡率：死亡比例的大小，为评价污染物毒性大小 的生物学指标 • 致死剂量（Lethal Dose）或致死浓度（Lethal Concentration）：能引起动物死亡的污染物的剂量 或浓度。 • 半数致死剂量（LD50）或半数致死浓度（LC50）： 能引起50％的动物死亡的污染物的剂量或浓度。 影响致死效应的主要因素： • 污染物的种类及其物理化学性质 • 生物的种类 • 作用时间、水质条件，如温度、硬度、溶解氧等 • 多种污染物的综合作用
2. 5 化学污染物对生物的联合作用
联合作用(Combined Effect)的概念 • 指两种或两种以上化学污染物共同作用所产生的综 合生物学效应。 联合作用的类型： • 相加作用（Additive Effect）：污染物的总作用强度 等于其各个成分单独作用强度的总和。 • 协同作用（Synergistic Effect）：污染物的总作用强 度大于其各个成分单独作用强度的总和。 • 独立作用（Independent Effect）各污染物对机体的 侵入途径、方式、作用部位、产生毒作用的机理各 不相同，因此产生的生物学效应彼此无关。 • 拮抗作用（Antagonistic Effect）：污染物的总作用 强度小于其中任何一种成分的单独作用强度。
2.3.2 对行为的影响
行为毒性（Behavioral Toxicity）的概念 • 指一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射） 使得动物一种行为超过正常变化的范围。 水环境污染可影响的生物行为： • 回避行为 • 捕食行为 • 警惕行为 对鸟类行为的影响 • 有机磷农药可影响鸟的神经系统，导致鸟的平衡和 协调性的损害。 • 受污染的鸟类还可表现出对领地的失控和不能照顾 后代。
2.4 污染物在种群和群落水平上的影响
2.4.1 对生物种群的影响
概念：种群（Population） • 是指在一定时空中同种个体的组合。 污染物对种群的影响表现为： • 种群数量的密度改变 • 结构和性别比例的变化：年龄结构、种群大小、性 逆转 • 遗传结构的改变：在进化过程中通过改变基因频率 以适应环境的改变 • 竞争关系的改变
2.3.3 对繁殖的影响
污染物的繁殖的影响 • 主要表现为：产卵数、孵化率、幼体存活率下降以 及繁殖行为下降等 概念：环境激素（Environmental Endocrine Disrupters） • 指具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生 动物繁殖障碍、诱发人类重大疾病的天然物质或人 工合成物质。也叫做外源性雌激素或环境内分泌干 扰物。 • 环境激素的种类包括：天然雌激素、合成雌激素、 植物雌激素 、具有雌激素活性的环境化学物质 • 注：具有雌激素活性的环境化学物质：如杀虫剂、 多氯联苯、多环芳烃、洗涤剂、塑料添加剂、食品 添加剂等，工业废水和生活污水往往含有上述物质。
2.4.2 对生物群落的影响
基本概念 • 群落（Community） • 优势种（Dominant Species） • 优势度？？ • 耐污种 • 敏感种 污染物对群落的影响表现在： • 群落组成和结构改变 • 对物种多样性（Species Diversity）的影响 • 注：物种多样性指群落中物种的数目（丰富度）和 各个物种的相对密度（群落的异质性）。