(环境管理)环境生态学第九章
第九章环境生态学生态学之生态系统管理
• 把生态建设与提高农牧业生产水平结合起来, 以增加荒漠区林草植被为主,生产措施、工 程措施和农艺措施综合配套,积极治理草地 退化、沙化和盐化,控制沙漠化扩大。采取 人工种草、飞播种草等措施,变草地粗放经 营为集约经营,实现草场和畜牧业的可持续 发展。
3. 只有中等干扰程度使多样性维持最高的水平, 它允许更多的物种入侵和定居。
受损生态系统恢复的两种模式(参改Patt 1977)
没有超负荷
自然恢复过程
生态系统
消除压力
恢复
超负荷,不可逆 转的
人工措施和自然恢 复过程
3、清洁生产
清洁生产又叫“无公害工艺”、 “无污染生产”、“废料减量化” 等。简单地说是无废物少污染的 生产。
• 生态工业园区在运行过程中,有计划地进行 物质和能量交换,高校分享资源,寻求资源 和能源消耗最小化、废物产生最小化、努力 建设可持续发展的经济、生态和社会关系。
• 目前,主要有三种类型的生态工业园区:
1. 现有改造型 EIP;如丹麦Kalundborg EIP
2. 全新计划型 EIP;如美国Choctaw EIP
第九章
生态系统管理
§1 生态系统管理的内涵
人类社会的可持续发展归根结底是一 个生态系统管理问题, 即如何利用 生态学、经济学、社会学和管理学 的有关原理,对各种资源进行合理 管理,实现可持续发展。 包括科 学研究和行政管理。生态系统管理 已成合理利用自然资源和保持生态 系统健康最有效的途径。实现可持 续发展的手段和重要途径。
环境生态学重点章节重点知识点
第一章第一章 生态学的定义:生态学是研究生物与它所在地关系的一门学科生态学的定义:生态学是研究生物与它所在地关系的一门学科生态学的研究对象:用“组织层次”或称为“生物学普”来表示生态学的研究对象。
每个组织层次和其环境的相互作用组成了其独有的功能系统。
织层次和其环境的相互作用组成了其独有的功能系统。
生态学的分支学科:按生物类群分为动物生态学植物和微生物;按环境或栖息地分为陆地生态学淡水和海洋;按理论与人口资源环境等有应用生态学。
态学淡水和海洋;按理论与人口资源环境等有应用生态学。
生态学的研究方法:1宏观研究与微观研究结合2野外调查实验室和长期定位实验结合3多学科交叉综合研究4系统分析方法和数学模型应用5新技术的应用新技术的应用种群生态学:研究栖息在同一地域同种生物个体的集合体所具有的特性,包括种群的年龄组成,型比例,数量变动与调节等及其与环境的关系。
成,型比例,数量变动与调节等及其与环境的关系。
群落生态学:研究栖息于同一地域中所有种群集合体的组合特性,他们之间及其与环境之间的相互关系,群落的形成与发展等。
的相互关系,群落的形成与发展等。
环境生态学:环境科学与生态学之间的交叉学科,环境科学与生态学之间的交叉学科,是研究认为干扰下,是研究认为干扰下,是研究认为干扰下,生态系统内在的变化生态系统内在的变化肌理规律和对人类的反效应,肌理规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复,寻求受损生态系统恢复,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,重建和保护对策的科学,既运用生态既运用生态学理论,阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。
学理论,阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。
环境问题:是指环境中出现的各种不利于人类生存和发展的现象,分为原生环境问题和次生环境问题。
环境问题。
当前人类面临的主要环境问题:人口,资源,环境污染,生态破坏问题。
与人类的活动密切相关,人类活动超过了环境的承受能力,人类活动超过了环境的承受能力,对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用,对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用,对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用,与与生存环境不协调。
环境生态学绪论ppt课件
2023/12/30
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生态学的巩固时期
➢ 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 的生态学派(四大学派)。
➢ 北欧学派:由瑞典乌普萨拉(Uppsala)大学的R. Sernauder创建。以注重群落分析为特点。
➢ 法瑞学派:代表人为J. Braun-Blanquet. 把植物群落生态 学称为“植物社会学”,用特征种和区别种划分群落类型, 建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。 1953年后,与北欧学派合流,被称为西欧学派或大陆学派 。
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 伯斯(Krebs,1972,1978,1985)
生态学是研究生态系统的结构与功能的科学—美国-奥德姆(Odum, E., 1959,1971)(生态学基础—Fundamentals of Ecology,1971)
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 )
➢ 英美学派:代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研 究植物群落演替和创建顶极群落著名。
202➢3/12/前30 苏联学派:注重建群种和优势种,重视植被生态、植2被7
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 括了分子、基因、个体直到整个生物圈。
➢ 景观生态学: 研究景观结构及其过程 ( landscape structure and processes) 的科学。
生物圈(biosphere)和全球生态学(Global ecology)
➢ 生物圈: 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(lithosphere)的上层、全部水圈 (hydrosphere)和大气圈(atmosphere)的下层。
环境生态学复习资料
环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统(种群生态学、群落生态学)•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程(教材中第六、八章合并,课外内容)•第七章 生物毒理与生物富集(教材中第七章部分内容)•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测(教材中第九章、第七章部分)•第九章 全球环境变化与可持续发展(教材中第十章、课外内容)掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。
生态学定义:研究生物与周围环境(生物、非环境环境)之间相互关系的科学。
研究对象:生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
生命支持系统:是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件,主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。
2.生态圈:生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和,包括生物圈和生命支持系统两大部分。
3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变:人类社会初期阶段的人与环境:人类进化过程中的重要事件:700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。
定义:研究人为干扰下,生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
是生态学和环境科学的交叉学科。
5.环境科学的研究内容 。
①人类与其生存环境的基本关系。
②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律。
③ 环境污染的危害。
④ 环境质量的调查、评价和预测。
⑤ 环境污染的控制与防治。
⑥自然资源的保护与合理使用。
⑦ 环境质量的监测、分析技术和预报。
⑧ 环境规划。
⑨ 环境管理。
第二章 生物与环境1. 物种(种)的概念,其内在因素。
电子教案与课件:生态学课件第九章生态工程与生态规划
介绍生态功能区划的基本原则、技术方法和实例,为区域生态工 程规划提供依据。
区域生态安全格局
构建区域生态安全格局,综合分析自然、社会、经济因素对区域 生态安全的影响。
城市生态工程与规划案例分析
城市绿地系统规划
介绍城市绿地系统规划基本概念、原则和实例,包括城市绿带、 生态廊道、公园等绿地规划。
前沿领域的研究方向与重点
基于大数据和人工智能的生态规划与管理
随着大数据和人工智能技术的发展,越来越多的研究者开始利用这些技术进行生 态数据的挖掘和分析,以及生态规划和管理,如应用人工智能进行生态预测和决 策。
全球变化与生态系统响应
全球气候变化对生态系统的影响是当前研究的热点之一,研究者们致力于研究全 球变化对生态系统的影响机制以及生态系统如何响应这些影响。
生态工程的方法体系
01
生态调查与评价
通过实地调查和遥感技术等手段,收集生态系统的相关数据,对生态
系统进行综合评价,为生态工程提供科学依据。
02
生态工程设计与实施
根据生态系统的特点和应用需求,运用系统分析方法进行生态工程设
计,并制定具体的实施方案。
03
生态工程监测与评估
对已经实施的生态工程进行监测和评估,了解生态工程的成效和不足
农村生态规划
根据农村生态环境的特点和问题, 应用生态规划理论和方法,制定农 村生态保护和利用方案;
流域生态规划
针对流域生态环境问题,应用生态 规划理论和方法,制定流域生态保 护和利用方案;
产业生态规划
应用生态规划理论和方法,制定促 进产业发展的生态保护和利用方案 。
04
生态工程与生态规划的前沿领域
流域生态工程综合效益
第九章 生态系统的能量流动
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热力学第二定律是对能量传递和转 化的一个重要概括,通俗地说就是:在 封闭系统中,一切过程都伴随着能量的 改变,在能量的传递和转化过程中,除 了一部分可以继续传递和做功的能量 (自由能)外,总有一部分不能继续传 递和做功,而以热的形式消散,这部分 能量使系统的熵和无序性增加。
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第二节 生态系统中的初级生产
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(三)CO2测定法 用塑料帐将群落的一部分罩住, 测定进入和抽出空气中CO2含量。如黑 白瓶方法比较水中DO那样,本方法也 要用暗罩和透明罩,也可用夜间无光 条件下的CO2增加量来估计呼吸量。测 定空气中CO2含量的仪器是红外气体分 析仪,或用经典的KOH吸收法。
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(四)放射性标记物测定法 把放射性14C以碳酸盐(14CO32-) 的形式,放入含有自然水体浮游植 物的样瓶中,沉入水中经过短时间 培养,滤出浮游植物,干燥后在计 数器中测定放射活性,然后通过计 算,确定光合作用固定的碳量。因 为浮游植物在暗中也能吸收14C,因 此还要用“暗呼吸”作校正。
一、生态系统食物链的能量流动
生态系统食物链中的能量流动是逐级递 减的。根据热力学第二定律,太阳辐射能被 生产者转化后,能量沿着食物链在生态系统 不同营养级间传递的过程中,能量转化效率 都不可能达到100%。根据林德曼定律,约为 10%,且逐级递减。正是受能量转化效率的 限制,生态系统中的食物链长度通常是非常 有限的,大多数食物链只有3个或4个营养级, 而有5个或6个营养级的食物链比例很小。因 为太少的能量无法维持更高层次的消费者种 群。
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图9-4 分解速率和土壤有机物积累率随纬度而变化的规律 以及大、中、小型土壤动物区系的相对作用(Swift,1979) 39
第五节 生态系统中的能量流动
第九章 群落生态学
面积,提高动物的产量。 人类活动形成的交错区有的有利,有的是不利的。
第三节物种多样性
决定物种多样性的两个主要因素:物种数目和 异质性。 群落中物种——多度分布 多样性指数的测定 多样性等级的实例 决定多样性等级的因素
植物的生活型类型:指植物对于综合环境条件的 长期适应,在外貌上表现的植物类型 。它的划分 常根据植物的形态、大小、分枝等外貌特征,同 时考虑到植物生命期的长短。
植物的生活型类型(阮基耶尔Raunkiaer 生活型系 统):
高位芽植物:休眠芽位于距地面25cm以上。
地上芽植物:更新芽位于土壤表面之上,25cm之下, 多为半灌木或草本植物
三、群落演替的分类
原生演替(primary succession)与次生演 替(secondary succession)
内因演替(endogenetic succession)与外 因演替(exogenetic succession)
地质演替(geological succession)与生态 演替(ecological succession)
生长型(growth form):根据植物可见结构分成 的不同类群。生长型反映植物生活的环境条件, 相同的环境条件具有相似的生长型,这是趋同适 应的结果。
生态等值种:由于趋同进化,世界各大洲相似环 境区域生活着具有相同生活型的植物,这些植物 称为生态等值种。
叶子大小与水分条件关系模型:
两个样本(群
落)中共有的 种数
样本(或群落)B 中的种数
四、群落的排序
各物种种群共同起伏,有明显的间断或共同的边界; 各物种种群不形成平行分 布的集群,两两边界明显; 各物种种群间没有明显边 界,但形成平行分布的集群 (共同起伏); 各物种种群间不但没有明 显共同边界,井且其起伏彼 此独立,其分布中心和边界 均是分散的。
第九章 生态环境规划ppt课件
第一节 生态规划的基本内容和方法
一、生态规划的概念
二、生态规划的主要任务 三、生态规划的步骤 四、生态规划的内容与方法
一、生态规划的概念
20世纪60年代初,美国宾夕法尼亚大学学者指出 生态规划是在没有任何有害的情况或多数无害条件下, 对土地的某种可能用途进行的规划。 日本一些学者则将生态规划定义为生态学的土地 利用规划。 李博等人提出,生态规划应是以生态学原理和城 乡规划原理为指导,应用系统科学、环境科学等多学 科的手段辨识、模拟和设计人工复合生态系统内的各 种生态关系,确定资源开发利用与保护的生态适宜度, 探讨改善系统结构与功能的生态建设对策,促进人与 环境关系持续协调发展的一种规划方法。
②在区域规划或城市规划中,实地调查往往是弥补历 史资料的不足与不完善,或对遥感资料的校正; ③社会调查可以了解区域各阶层对发展的要求以及所 关心的焦点问题,以便在规划过程中体现公众的愿 望;
④遥感技术为迅速准确的获取空间资料提供了十分有 效的手段。
在生态资料收集过程中多采用网格法,即在筛选生 态因子的基础上,按网格逐个进行生态状况的调查 与登记,通过数据库和图形显示的方式将规划区域 的社会、经济和生态环境各种要素空间分布直观地 表示出来。 其具体工作方法为,采用1:10000(较大区域为 1:50000)地形图为底图,依据一定原则将规划区域 划分为若干个网格(单元),网格一般为1 km×1 km,有的也采用0.5 km×0.5 km(网格大小视具体 情况而定),每个网格即为生态调查与评价的基本单 元。
(二)生态适宜性分析
1. 因素叠加法 又称地图重叠法。其基本步骤为: ①根据规划目标,列出各种发展方案和措施,确定规 划方案及措施与环境因子的关系表,建立关系矩阵; ②在生态调查的基础上,按一定的评价准则进行各因 子对规划目标的适宜性评价和分级; ③用不同的颜色将各因素对特定规划方案的适宜性绘 制在地图上,形成单因素生态适宜评价图; ④将各单一因素适宜性图叠加得到综合适宜性图; ⑤由综合适宜性图上色调的深浅表示特定规划方案的 适宜性等级,并由此制定规划方案。
环境生态学ppt
the scientific study of the interactions that determine the distribution and abundance of organisms (Krebs, 1994)
生态学(Ecology)定义
科学的自然史-英国生态学家-埃尔顿(Charles Elton, 1927) 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-克什卡洛夫(Кашкаров ,1945) 生态学是研究有机体的分布和多度的科学—澳大利亚-安德
列沃斯(Andrewartha, 1954) 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-
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。
生态学的层次
分细组器个种群生生 子胞织官体群落态物
生态学的发展史
生态学的萌芽时期(公元16世纪以前) 生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪) 生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代) 现代生态学时期(20世纪60年代至今)
生态学的萌芽时期
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。
生态学的建立时期
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。 1866年Heackel 提出Ecology一词,并首次明确 生态学的定义。
第九章 生态系统的结构
第一节 生态系统结构概述 第二节 农业生态系统组分结构 第三节 生态系统时空结构 第四节 生态系统营养结构
第一节 生态系统结构概述
生态系统的结构主要指构成生态系统诸 要素及其量比关系,各组分在时间和空间 上的分布,以及各组分间能量,物质和信息 流的途径与传递关系. 生态系统结构主要包括组分结构粮”系统 长江中游丘陵的”林 草 牧”系统 长江和珠江三角洲”桑基鱼塘”系统
“桑基鱼塘”系统
问题:地下水位高 做法:挖低填高,高做基,低做塘,基上种桑 养蚕,塘内分层养鱼.
“桑基鱼塘”系统
多业结合的必要性
有利于资源利用 有利于生态稳定 有利于物质循环 有利于满足社会需求
组分结构
指生态系统中由不同生物类型或品种以 及它们之间不同的数量组合关系所构成 的系统结构.组分结构主要讨论的是生物 群落的物种构成以及量比关系. 例如:平原地区的”粮-猪-沼”系统 山区的”林-草-蓄”系统
时空结构
也叫形态结构,是指各种生物成分或群落 在空间上和时间上的不同配置和形态变 化特征,包括水平分布上的镶嵌性,垂直分 布上的成层性和时间上的发展演替特征. 人类常常可以通过模拟优化这种时空形 态结构,使生态系统向高效和稳定方向发 展.
食物链加环作用
( 1 )提高农业生态系统的稳定性。农业 生态系统食物链结构简单,引入捕食性昆 虫或动物 可抑制病虫 害发生。 ( 2 )提高农副产品的利用率 ( 3 )提高能量的利用率和转化率。如绿 肥 - 回田 变为绿肥喂牛或猪。
食物链加环类型
生产环 将非经济产品转化为经济产品 增益环 加大了生产环的效益,如猪、 促进猪、 加大了生产环的效益,如猪、鸡粪 - 蚯蚓 - 饲料 - 促进猪、 鸡的消化 减耗环 捕食性天敌的引入,减少生产消耗, 捕食性天敌的引入,减少生产消耗, 增加系统生产力 例如,人工饲养赤眼蜂和瓢虫来抑制消耗蚜虫。 例如,人工饲养赤眼蜂和瓢虫来抑制消耗蚜虫。 复合环 具有两种以上的功能。稻田养鱼、 具有减耗、 具有两种以上的功能。稻田养鱼、鸭 具有减耗、生产的功能
第9章 生态系统管理(3)生态规划与设计
三、生态规划与设计的内容及方法 2. 生态要素的调查与评价
搜集规划区域的自然、社会、人口、经济与环境的资料 与数据,了解规划区域的生态特征、生态过程、生态潜力 制约 公众参与、实地调查、社会调查、遥感技术与地理信息 系统技术
三、生态规划与设计的内容及方法 2. 生态要素的调查与评价 (1)生态调查
将人类聚居地建成一个高效和谐的社会-经济-自然复 合生态系统 其内部的物质代谢、能量流动和信息传递形成一个环环 相扣的网络
二、生态规划与设计原则 5. 相互制约原则
任意两个组分之间可能存在促进与抑制关系 充分利用小风险原则
生存在与限制因子上下限相距最远的生态位中的那些种 类生存机会最大,风险最小 生态规划采取各项人类活动应处于与上下限风险值相距 最远的位置,使城市发展的机会更大
从生态规划的思想提出至今,已有一百多年历史,学科发展 发展迅速,但直到现在尚无统一概念。
生态规划实际上是模拟自然而进行的人为规划,以促进人与 环境关系的协调发展,有计划地保育和改善生态系统的结构 和功能。
一、生态规划的概念
生态规划
以生态学原理和城乡规划原理为指导,应用系统科学、环境科 学等多学科的手段辨识、模拟和设计人工复合生态系统内的各 种生态关系,确定资源开发利用与保护的生态适宜度,探讨改 善系统结构与功能的生态建设对策,促进人与环境关系持续协 调发展的一种规划方法。
区域发展应是社会、经济与生态环境的改善、提高,系统自我调控能力提高, 全面改善区域可持续发展能力。
二、生态规划与设计原则
1. 整体优化原则 2. 人地系统协调共生原则 3. 生态功能分区原则 4. 高效和谐原则 5. 相互制约原则 6. 最小风险原则 7. 可持续发展原则
二、生态规划与设计原则 1. 整体优化原则
第九章生态系统管理-环境生态学(盛连喜)课件
(十) 多学科交叉的途径是必要的
− 生态系统在结构、功能以及要素组成、过程等方面的复杂性,决定 了生态系统管理任务不可能由一个人或一个业务部门独立完成。
第二节
第二节 生态系统管理的要素及途径
− 例如依靠大坝来控制水的释放或控制盐水侵入沿岸蓄水区。
③改变生物间的相互关系
− 例如依靠控制放牧或捕食,或防止灌木和树木侵入草地、灌丛,或 者依靠火烧或刈割来干涉植被的发展和动态。
④控制人类对生物产品的使用
− 例如限制化肥和杀虫剂的使用,调节渔网的孔径大小。
⑤在考虑保护的利益时介入文化、社会和经济过程
第三节 生态规划
• 一、生态规划概念的发展及其特点 二、生态规划的目的、任务和基本原则
• 三、生态规划的模式和主要类型
四、生态规划的基本内容
• 五、生态规划与其他专业规划的关系
第一节
第一节 生态系统管理的内涵及基本原则
• 一、生态系统管理的定义及管理内容 • 二、生态系统管理的十大基本原则及其内涵
(三) 生态系统必须在自然的分界内管理
− 某些生态系统被破坏到通过管理也不能维持其功能和特征
(四) 管理必须认识到变化是必然的
− 须吸收生态学的新思维和对生物圈研究的新成果
(五) 在适当的尺度内进行, 保护必须利用各级保护区
二、生态系统管理的十大基本原则及其内涵
操作性原则(五项)
(六) 从全球考虑,从局部着手ห้องสมุดไป่ตู้
的管理选择。 ⑥生态系统管理的时空尺度应与管理目标相适应。
二、生态系统管理的十大基本原则及其内涵
生态系统管理应遵循的原则(马尔特比等,1999) 指导性原则(五项)
环境生态学09
第九章 生态系统管理
生态系统管理、生态系统健康、生态恢复、生态整 体性和可持续发展间的关系: 通过生态系统管理和生态恢复,保持或恢复生态系 统的健康或完整性,实现可持续发展。
第九章 生态系统管理
3.生态系统管理的原则
整体性原则; 动态性原则; 再生性原则; 循环利用原则; 平衡性原则; 维持生物多样性原则。
第九章 生态系统管理
4.1环境规划特征 整体性
综合性;
区域性;
动态性;
信息密集;
政策性强。
第九章 生态系统管理
4.2环境规划在环境保护中的作用 促进环境与经济,社会可持续发展;
保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划;
合理分配排污削减量,约束排污者的行为;
以最小的投资获得最佳的环境效益;
美国生态学会,1996:有明确的管理目标,并执行 一定的政策和规划,基于实践和研究并根据实际情 况做调整,基于对生态系统作用和过程最佳理解, 管理过程必须维持生态系统组成、结构和功能的可 持续性。
第九章 生态系统管理
Christensen,1996:集中在根本功能复杂性和多 重相互作用的管理,强调集水区等大尺度的管理单 位,熟悉生态系统过程动态的重要性或认识到生态 过程的尺度和土地管理价值取向间的不对称性。
第九章 生态系统管理
主要分为5个步骤:
1)确定规划范围及目标;
2)资料搜集:自然情况:地理、地质、土壤、动植 物资源等等;人文情况:土地利用现状、人口、文 化、交通、人的价值观等; 3)根据规划目标,分析搜集到的资料;
4)对各主要因素及各种资源开发方式进行适宜度分 析,确定适应等级; 5)建立综合适应性图。
环境生态学9生态监测
环境生态学9生态监测一、教学内容本节课的教学内容选自环境生态学第九章,主要讲述生态监测的相关知识。
具体内容包括生态监测的定义、类型、方法及其在环境保护和可持续发展中的应用。
通过本节课的学习,学生将了解生态监测的基本概念,掌握不同类型的生态监测方法,并能够理解生态监测在环境管理中的重要性。
二、教学目标1. 了解生态监测的定义、类型及方法。
2. 掌握生态监测在环境保护和可持续发展中的应用。
3. 培养学生的环境保护意识和实践能力。
三、教学难点与重点重点:生态监测的定义、类型、方法及其在环境保护和可持续发展中的应用。
难点:生态监测方法的选择和应用,生态监测数据的分析和解释。
四、教具与学具准备教具:多媒体教学设备、生态监测相关图表和案例资料。
学具:笔记本、笔、生态监测案例分析表。
五、教学过程1. 情景引入:通过展示生态环境破坏的图片和案例,引导学生思考生态环境的保护问题,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:介绍生态监测的定义、类型、方法及其在环境保护和可持续发展中的应用。
结合图表和案例,讲解不同生态监测方法的特点和应用场景。
3. 案例分析:分发生态监测案例分析表,让学生分组讨论案例中生态监测方法的选择和应用,引导学生理解生态监测的实际意义。
4. 随堂练习:设计有关生态监测的题目,让学生在课堂上进行练习,巩固所学知识。
六、板书设计生态监测定义类型生物监测物理监测化学监测方法采样与调查数据收集与分析应用环境保护可持续发展七、作业设计1. 作业题目:(1)简述生态监测的定义及其重要性。
(2)列举三种生态监测方法,并简要介绍其特点。
(3)分析一个生态监测案例,阐述生态监测方法的选择和应用。
2. 答案:(1)生态监测是指对生态环境进行系统、连续的观察、测量、分析和评价的过程,旨在了解生态环境状况,预防和解决生态环境问题,促进生态环境保护和可持续发展。
生态监测的重要性体现在它可以提供决策依据,保障生态环境的安全,促进生态文明建设。
环境生态学第九章
今天我们来学习一下第九章生态系统管理人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题,也就是如何运用生态学、经济学、社会学和管理学的有关原理,对各种资源进行合理管理的问题,这样既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成损害。
所以我们就先先来学习第一节生态系统管理的内涵。
生态系统管理是随着生态学的发展逐渐形成的。
它的定义就是指一、定义在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下,以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标,并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。
二、生态系统管理的内涵主要包括以下几方面:1.生态系统管理要求将生态学和社会科学的知识和技术,以及人类自身和社会的价值整合到生态系统的管理活动中;2.生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统;3.生态系统管理的效果可用生物多样性和生产力潜力来衡量;4.生态系统管理要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源,并在退化前采取措施;5.生态系统管理要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择;6.生态系统管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应。
所以,生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现,也是实现可持续发展的手段和重要途径。
我们来看第三个大问题生态系统管理的基本原则:生态系统管理是以人为主体的管理行为,因为人既是生态系统的重要组分(被管理者),又是管理的实施者,管理是靠人来执行和实现的。
所以只有加强规X人的行为的法规、政策和制度的建设,提高全人类的环境保护意识,树立可持续发展观念,才能真正实现可持续的生态系统管理。
另外,生态系统管理应遵循的原则还有几个方面,它们是1.整体性原则。
整体性是生态系统的基本特性,各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律,人为的随意地分割就会给整个系统带来灾难。
我们建拦河大坝,就会造成枯水期的延长。
因此在管理中我们要遵循系统的整体性原则,切忌人为切割。
生态学第九到十章
一、生物因素 1 竞争对生物群落结构的影响
由于竞争导致生态位的分化,因此,竞争在生物群落结构 的形成中扮演着重要的作用。
群落中的种间竞争出现在生态位比较接近的种类之间。
同资源种团(guild) 关键种(keystone species)
1
2、捕食对生物群落结构的影响
• 具选择性的捕食者对群落结构的影响
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波动的特点:
不同群落类型的波动性不同 定性特征与定量特征的波动性不同 不同气候带的波动性不同 波动的不完全可逆性
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(木本>草本;常绿>落叶)
(定性>定量)
(严酷环境波动大)
生物群落的演替
演替(succession)的定义: 某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代 的过程。 群落性质随时间改变。
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中度干扰假说(intermediate disturbance hypothesis)
Connell等指出:中等程度的干扰能维持物种的高多样性。 Because, • 在一次干扰后少数先锋种入侵断层,如果干扰频繁, 则先锋种不能发展到演替中期,使多样性较低。 • 如果干扰间隔期很长,使演替过程能发展到顶级期, 多样性也不很高。
• 顶级捕食者对群落结构的影响 • 泛化性捕食者对群落结构的影响 eg.食草作用
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二、干扰对群落结构的影响 干扰(disturbance)
eg.雷电、火烧、人类活动
断层(gaps)
因干扰造成斑块、林窗
断层的抽彩式竞争 (competitive lottery)
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断层的抽彩式竞争发生的条件:
• 群落中具有许多入侵断层能力相等和耐受断层中物理 环境能力相等的物种。 • 这些物种中任何一种在其生活史过程中能阻止后入侵 的其他物种的再入侵。 在这两个条件下,对断层的种间竞争结果完全取决于随 机因素,即先入侵的种取胜,至少在其一生之中为胜利 者。当断层的占领者死亡时,断层再次成为空白,哪一 种占有和入侵又是随机的。
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今天我们来学习一下第九章生态系统管理人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题,也就是如何运用生态学、经济学、社会学和管理学的有关原理,对各种资源进行合理管理的问题,这样既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成损害。
所以我们就先先来学习第一节生态系统管理的内涵。
生态系统管理是随着生态学的发展逐渐形成的。
它的定义就是指一、定义在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下,以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标,并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。
二、生态系统管理的内涵主要包括以下几方面:1.生态系统管理要求将生态学和社会科学的知识和技术,以及人类自身和社会的价值整合到生态系统的管理活动中;2.生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统;3.生态系统管理的效果可用生物多样性和生产力潜力来衡量;4.生态系统管理要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源,并在退化前采取措施;5.生态系统管理要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择;6.生态系统管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应。
所以,生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现,也是实现可持续发展的手段和重要途径。
我们来看第三个大问题生态系统管理的基本原则:生态系统管理是以人为主体的管理行为,因为人既是生态系统的重要组分(被管理者),又是管理的实施者,管理是靠人来执行和实现的。
所以只有加强规范人的行为的法规、政策和制度的建设,提高全人类的环境保护意识,树立可持续发展观念,才能真正实现可持续的生态系统管理。
另外,生态系统管理应遵循的原则还有几个方面,它们是1.整体性原则。
整体性是生态系统的基本特性,各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律,人为的随意地分割就会给整个系统带来灾难。
我们建拦河大坝,就会造成枯水期的延长。
因此在管理中我们要遵循系统的整体性原则,切忌人为切割。
例如任何一条河流、一个湖泊、一个地区都与生态系统周围环境以及人类社会经济活动有密切关系,需要分析自然条件、人口变动、经济发展、现实利益与长远利益、局部与整体等多种因素,否则,就不可避免地会发生决策的失误,或顾此失彼,或造成长远的不良影响。
2.动态性原则。
生态系统是一个动态系统,即使没有人为干扰,也始终处于动态的变化之中。
在生态系统中生物与生物、生物与环境是相互联系的,从而使系统维持输入和输出过程的平衡。
而特定生态系统的功能总是和周围生态系统产生相互影响,在不同的时间和空间尺度上发生着各种生态过程。
例如在几十年或几个世纪的时间尺度上,许多景观因为自然干扰的作用而发生改变,在景观内和景观之间形成不同时间段的演替结果。
这种结果对生态系统的结构和功能意义重大,并在不同的生态系统中表现出来,因而在划分生态系统管理边界时就必须要综合考虑,合理划分自然管理区,这样将有助于实现生态系统的功能监测和管理目标。
3.再生性原则。
生态系统最显著的特征之一就是具有很高的生产能力和再生功能。
它的主要组分——生产者,为地球上一切异养生物提供了营养物质,是全球生物资源的营造者。
而异养生物对初级生产的物质进行取食加工和再生产,通过生态系统的多种功能流,如物质流、能量流等,形成次级生产。
这样,初级生产和次级生产为人类提供了几乎全部的食品、工农业生产的原料以及医药等。
所以,生态系统的这种生产能力和再造性,在管理中必须得到高度的重视,从而保证生态系统提供充足的资源和良好的服务。
4.循环利用性原则。
生态系统中有些资源是有限的,而非“取之不尽,用之不竭”的。
因此我们在进行管理时要遵循经济、生态规律。
例如,在水资源的管理上,我们要将宏观的工、农业生产系统工程和生态工程技术结合起来,采用少量化和循环利用等多种途径,解决水资源问题。
在城市用水管理时,尽量采用重复用水及循环用水系统,使废水排放量减至最少。
5.平衡性原则。
生态系统健康是生态系统管理的目标,一个健康的生态系统经常会处于一种稳定和自我调节的状态,生态系统各部分的结构与功能也处于相互适应与协调的动态平衡。
而生态系统自我调节能力受生态阈限的制约。
当外界干扰或胁迫超过系统的承载力或容量极限时,生态系统的结构和功能就会遭到破坏,系统失衡,严重时系统衰败,甚至崩溃。
所以,我们需要对生态系统各项功能指标(功能极限、环境容量等)加以认真分析和计算,通过合理的人为管理,减缓外界压力,从而保持系统的健康和平衡。
6.多样性原则。
生物多样性是生态系统持续发展和生产力的核心,其重要作用包括三方面:1)生物多样性在复杂的时空梯度上维持生态系统过程的运行;2)生物多样性是生态系统抗干扰能力和恢复能力的物质基础;3)生物多样性是生态系统适应环境变化的物质基础。
丰富的物种和基因变种的存在提供了新物种形成的基因源,有利于物种进化,也有利于生态系统对环境变化做出反应,这种适应力是生态系统功能得以长期持续的关键。
维护生物多样性是生态系统管理中不可缺少的组成部分。
一方面,生物多样性的丧失往往是难以挽回的;另一方面,引进新物种会对自然生态系统产生的负作用,说明生物多样性也并不是简单的增加物种数目的问题。
因此了解物种的灭绝机制和途径,对于生态系统的管理实践和设计有效性是极为重要的。
第九章第二节生态系统管理的内容及途径。
这一节的第一个问题就是一、生态系统管理的要素我们知道,生态系统的结构是复杂的,功能是多种多样的,所以我们在生态系统管理时就需要考虑较多的要素。
目前,我们在管理时主要考虑以下要素:1)根据管理的对象确定生态系统管理的定义,把人类及其价值取向整合进生态系统。
我们只有通过明确定义,才能加强对不同生态系统的管理,从而保持生态系统的可持续性目标。
2)确定明确的、可操作的目标。
3)确定生态系统管理的时间和空间尺度。
通过对管理区时间和空间尺度的划分来极大简化生态系统管理的实施。
4)收集适量数据,理解生态系统的复杂性和相互作用,提出合理的生态模式。
5)监测并识别生态系统内部的动态特征,确定生态学限定因子。
6)确定影响生态系统管理活动的政策、法律和法规。
因为不论什么样的管理活动,在遵循生态学基本原理的基础上,都必须与国家的法律法规和政策相协调。
7)选择和利用生态系统管理的工具和技术。
有效的生态系统管理需要借助一些工具和技术来实现,比如,在数据监测过程中遥感是获取各种空间数据的有效手段。
那么接下来我们看第三个问题三、生态系统管理的主要途径与技术那我们昨天的电影也看到了,一方面,人类对生态系统产品和服务的需求不断增加;另一方面,人类的活动又不断干扰和破坏着生态系统,产生了一系列的环境问题,例如温室效应啊等等,这就使得可持续的生态系统管理显得更加紧迫和重要。
那我们在进行管理的过程中,就需要通过多条途径和各种手段,有效地促进生态系统的健康发展。
那生态系统管理的第一个途径是1.生态风险评估。
生态风险评估是利用生态学、环境化学及毒理学的知识,定量确定环境危害对人类负效应的概率及其强度的过程。
它的目的在于通过对某种环境危害效应的科学评价,为生态环境和生态系统的保护和管理提供决策依据。
2.适度干扰与恢复重建。
前面第六章我们讲过对生态系统的适度干扰不仅不会使生态系统受损,反而会使系统的结构和功能进一步完善,系统更加稳定。
因此,适度干扰理论是目前生态系统管理实施的重要理论依据。
适度干扰理论,也就是我们讲的中度干扰假说。
受损害生态系统的恢复和重建一般可采用两种模式途径(图9—2):一种是当生态系统受到的损害没有超过系统的阈值,并且是在可逆的情况下,外来的干扰和破坏解除后,生态系统自然恢复;另一种是生态系统受到损害超过系统的承载力,并且发生了不可逆的变化,在这种情况下,仅靠自然过程不能使系统恢复到初始状态,必须加以人工措施才能迅速恢复。
3.清洁生产。
清洁生产又被称为“无公害工艺”、“无污染生产”、“废料减量化”等。
简单地说就是无废物少污染的生产。
它的目标是:通过资源的综合利用、替代作用、多次利用以及节能、省料、节水等方式,实现合理利用资源,减缓资源的耗竭。
4.废物资源化管理与5R方法。
目前,人们已将生活垃圾列为居住环境污染中最严重的三个问题之首。
对垃圾进行管理首先要扭转将垃圾作为废物的传统观念,要把垃圾作为一种宝贵的资源来对待。
所以我们就来学习一下减少废物数量的5R方法:抵制(reject)即不买难以回收或会造成浪费的产品,如选购不含汞和钢的环保电池。
减少(reduce)即改变产品生产和人们购物的方式,减少过度消费和浪费,如只购买需要的商品,不购买过度包装的商品。
修复(repair)即修复损伤的物品而不更换新的物品,如修好损坏的物品再用,而不是随意丢弃。
回收(recycle)即将废旧物品送到回收中心,重新制成产品,多次循环利用丢弃的产品。
响应(react)即让生产者和消费者了解造成浪费的情况和不负责的废物管理,共同改变行为,实行源头削弱,减少废物的产生。
5.生态工业园区(EIP)。
工业园区是工业化国家中作为一种促进、规划和管理工业发展的手段。
它在促进工业快速发展的同时,对环境产生了严重的破坏。
而我们建立生态工业园区是在生态学、生态经济学、工业生态学和系统工程理论指导下,将在一定地理区域内的多种具有不同生产目的的产业,按照物质循环、生物和产业共生原理组织起来,构成一个从摇篮到坟墓利用资源的具有完整生命周期的产业链和产业网,以最大限度地降低对生态环境的负面影响,求得多产业综合发展的产业集团。
它们在运行过程中,有计划地进行物质和能量交换,高效分享资源,寻求资源和能源消耗最小化、废物产生最小化,努力建设可持续发展的经济、生态和社会关系。
6.实施标准化环境管理系列标准。
目前世界标准化组织(ISO)推出的环境管理系列标准为ISO14000,来规范、约束企业和社会团体所有组织的环境行为,以实现节约资源、减少环境污染、改善环境质量和促进经济的持续、健康发展的目标。
7.大力开展生态工程和生态建设。
我国通过实施西部大开发战略,把以“退耕还林、还草”为核心的生态建设提到了举足轻重的地位,为西部地区生态环境的改善提供了千载难逢的机遇。
8.加强自然保护的管理和研究,建立各种类型自然保护区。
自然保护包括对自然环境和自然资源的保护,主要有二种方式。
第一种是直接保护目标生物或特殊类群,对生物与生物资源实施禁止任何形式的利用,可以建立物种的长期种子库、基因库、植物园、动物园和水族馆等,保持生物的正常生长与有效繁殖。
第二种方式就是建立各种类型的自然保护区。
通过保护物种生存繁衍的栖息地,达到实现生物多样性的长久保护。
9.推广3S技术。
3S技术是RS(遥感)、GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)的总称。
RS、GIS、GPS三者密切结合,就形成了现代遥感应用技术系统。