环境生态学盛连喜第七章
7章干扰生态学.ppt
干扰生态学 与
恢复生态学
仲恺农业工程学院 fff
7.1 干扰生态学
预习问题
干扰（disturbance） 干扰的性质及其含义 干扰的生态学意义
退化生态系统（degraded ecosystem）的
特征
干扰生态学
7.1 干扰及其生态学意义 7.1.1 干扰的定义、类型及性质
1. 干扰的定义
从物种的角度—→能引起物种变异和灭绝的事件就可 以认为是较大的干扰行为。
干扰生态学
7.1.2 干扰的生态学意义
从积极的角度看，干扰的生态学意义主要有以下
三点：
1. 有利于促进系统的演化
干扰往往始于系统的局部，其作用特征首先是斑 块化的——→影响生态系统的时空异质性。 斑块的出现可增加环境异质性——→可增加物种 多样性，有利于系统的自然演化。
干扰生态学
2. 干扰是维持生态平衡和稳定的因子
经常处于变化环境中的物种一般要比稳定环境中生存
的物种更可能忍受环境压力。因为不稳定的群落中常 生活着对环境适应能力强、能忍受高死亡率的物种。
不稳定的群落常常具有较强的恢复力。
3. 干扰能调节生态关系
干扰对生物群落中生物间各种生态关系的影响是极其
为，从生态系统的尺度—→是一种正常的生态行为。
（3）干扰是对生态演替过程的再调节
使生态系统的演替过程加速或倒退。 如森林火灾发生过后，森林发育不得不从头开始，可 以说火灾使森林的演替发生了倒退；但又可以说火灾 促进了森林系统的演替，使本该淘汰的树种加速退化， 促进新的树种发育。 而通过合理的生态建设，如植树造林、封山育林、退 耕还林、引水灌溉等，可以使其向反方向逆转。
环境生态学讲义
第一章绪论一、环境生态学定义:“研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反映效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
”——即用生态学的理论，阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决环境问题的生态途径的科学。
（金岚盛连喜等，1991）二、环境生态学的形成与发展1、产生：20世纪60年代—对传统行为和观念的反思2、理论发展、完善阶段：20世纪70年代—引起世界反响的“严肃忧虑”3、实际应用阶段：20世纪80年代—人类对环境问题的挑战三、环境生态学的学科体系1、研究内容1)经典生态学基本理论2)人为干扰下生态系统内在机制变化和规律研究3)生态系统受损程度及危害性的判断研究4)各类生态系统的功能和保护措施5)解决环境问题的生态学对策研究2、发展趋势1)人为干扰的方式和强度2)退化生态系统的特征判定3)人为干扰下的生态演替规律4)受损生态系统恢复和重建技术5)生态系统服务功能评价6)生态系统管理7)生态规划和生态效应预测四、环境生态学与相关学科1、生态学1)定义2）研究对象：3）分支学科2、环境科学1）研究对象：2）特点：3）分支学科3、其他相关学科：第二章生物与环境(个体生态学)一、物种与个体生物学１、物种：指一类生物个体的集合，其中的个体之间自然条件下能相互交配产生具有生殖能力的正常个体。
３、生态适应：生物为了适应环境，从形态、生理及生化机制上作出有利于生存的改变。
３、个体生态学:是以生物个体及栖息地为研究对象，研究栖息地环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应和生态适应的形态、生理及生化机制。
即研究生物个体发育、系统发育及其与环境关系的生态学分支。
４、适者生存二、环境及生态因子１、环境（Environment）广义环境，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，生物是环境的主体。
２、环境的类型按主体分类：人为主体、生物为主体按性质分类：按范围分类：３、生态因子的概念1)环境因子(environmental factors) ：构成环境的各要素。
东北师范大学党委书记盛连喜教授学术报告会主持词
东北师范大学党委书记盛连喜教授学术报告会主持词尊敬的盛连喜教授、尊敬各位领导、老师:大家下午好！金秋十月，红叶漫山，层林尽染，色彩斑斓，在这收获的季节。
我们非常荣幸的请到盛连喜教授来我市讲学，让我们用热烈的掌声欢迎盛教授的到来。
盛连喜现任东北师范大学教授、博士生导师，国家湿地环境保护与生态恢复实验室主任，全国政协委员，教育部高等学校环境科学与工程教学指导委员会委员、环境科学类专业指导分委员会副主任委员，中国生态学会教育专业委员会主任、吉林省生态学会理事长等职务。
盛教授一直致力于受损生态系统的研究，并在生态学基本理论、恢复生态学方面取得了系列研究成果。
2000年以来，共发表学术论文20余篇，承担或参加科研项目15项，发表专著5部。
其成果曾获得国家能源部、国家教委和吉林省科委的科技进步奖等，1996年至1997年作为高级访问学者赴美国伊利诺斯大学开展合作研究；并多次赴日本、香港、北朝鲜、澳大利亚、俄罗斯等国进行学术访问或开展合作研究。
在国内外享有很高的声誉。
参加学术报告会的有蛟河教育局机关全体、教师进修学校全体教师、全市中小学校长、部分教师代表共计200人。
希望大家珍惜这次难得的机会，为此，提出几点要求：请大家关闭手机或调试到震动状态，禁止吸烟，保持肃静，做好记录。
盛教授为我们所做题目是《教育文化和教育功能》。
下面让我们以热烈的掌声欢迎盛教授为我们做报告。
结束语及总结：同志们，盛教授以其渊博的学识，独到的见识为我们做了一场精彩的报告，让我们从中受到深刻的教益。
我们对教育自身有了一个较为明晰的认识。
教育暨取得了伟大的成就，同时又存在不可低估的问题。
作为一名教育工作者，特别是校长，我们该如何办学？如何充分发挥学校文化的功能？这是值得我们思考，更值得我们努力做好的事情，相信盛教授的报告已经给了我们一个明确的答复，作为一名校长，心怀大爱，谦和宽容，敏锐善思，敢于追求，从而让我们的学校有人物，有故事，有空间，有代表，这样我们的教育人民就满意了！请盛教授退场。
环境生态学教学大纲
环境生态学Environmental Biology课程编号：4350742课程属性：专业方向课学分：2学分学时：32学时（讲课：32学时）课程性质：选修先修课程：环境科学概论适用专业：环境科学教材：《环境生态学导论》，高教出版社，盛连喜主编，2002。
开课院系：一、课程的教学目标和任务通过该课程的学习使学生掌握环境生态学的基本概念，环境生态学的形成过程及发展趋势，环境生态学的研究内容，理论，研究方法及实际应用，掌握个体、种群、群落、生态系统的基本概念、特征、组成、结构以及生态学中的一些基本原理。
了解受损生态系统变化，掌握生态系统的演替规律以及修复对策，掌握生态系统管理和可持续发展理论。
二、教学内容和要求（要求将各章节知识点分为掌握、熟悉、理解、了解、初步了解等）1．绪论（2 学时）（1）掌握生态学的定义，环境生态学的定义；（2）熟悉环境生态学的主要内容；（3）理解环境问题；（4）了解环境问题产生的根源；（5）初步了解环境生态学的学科任务及发展趋势。
2．生物与环境（4 学时）（1）掌握生态因子作用的一般规律，生态因子的限制性作用；（2）熟悉生态因子的生态作用及生物适应；（3）理解生物的趋异和趋同适应；（4）了解环境的概念；（5）初步了解环境的类型；3．种群生态学（8 学时）（1）掌握种群的概念和基本特征，种群增长，种群增长模型，种群的数量动态；（2）熟悉种群调节；（3）理解生态对策；（4）了解生物的种内、种间关系，；（5）初步了解种群关系；4．群落生态学（6 学时）（1）掌握生物群落的特征、种类组成和结构特点，生物群落的演替理论和生物群落的演替的制约因素；（2）熟悉外在干扰和生物因素对群落结构的影响；（3）理解干扰，生物因素（竞争、捕食），岛屿与群落结构（物种数与岛的面积，MacArthur 的平衡说）；（4）了解生物群落演替的单元顶级论与多元顶级论；（5）初步了解物群落的种类组成及其研究意义；5．生态系统生态学（8 学时）（1）掌握生态平衡、生态系统的能量流动、物质循环的特点；（2）熟悉生态系统的组成与结构；（3）理解信息传递的特点；（4）了解地球生态系统的主要类型；（5）初步了解生态系统的时空结构；6．人类对自然生态系统的干扰与生态修复（4 学时）（1）掌握退化生态系统的类型及其成因，恢复生态学及其基本原理；（2）熟悉干扰的特性与生态学意义，干扰生态学；（3）理解退化生态系统的类型、特征及其成因，中国的脆弱生态系统现状；（4）了解恢复生态学的研究内容、研究进展；（5）初步了解恢复生态学的基本理论；三、大纲说明（1）作业和报告：作业5 次；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩（20%）+期末考试成绩（80%）（4）是否使用多媒体：是四、参考书目1、《生态学》，北京：高等教育出版社, 李博主编，2000.。
环境生态学 第一章 绪论.ppt
学习这门课程的意义：
➢《环境生态学》是环境学科的重要组成部分，是 一门新兴的、学科渗透性很强的交叉科学课程。
➢这门课程对于我们将来考研具有非常重要的意义。
这门课程对我们将来就业具有重要意义：
世界环境日（6月5日）主题：
2007年 “冰川消融，是个热点话题吗？”
2008 “转变传统观念，推行低碳经济”（Kick the habit！Towards a low carbon economy）
《只有一个地球－对一个小小行星的关怀和维护》 (Only one Earth) 。
世界环境与发展委员会(WCED)1987提交了《我们 共同的未来》研究报告 –提出可持续发展。
(二)环境生态学的研究内容 1.人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究 2.生态系统受损程度及危害性的判断研究 3.各类生态系统的功能保护措施的研究 4.解决环境问题的生态学对策
古代的环境生态思想： 《文子.上仁》：“先王之法， 不涸泽而渔，不焚林而猎” 。 环境生态学产生于20世纪60 年代初。
1.《寂静的春天》－ 对传统行为和观念的反思
Silent Spring ： 美国海洋生物学家蕾切尔 ·卡 逊(Rachel Kar-son，1962) 。
意义：环境生态学的启蒙之著和学科诞生的标志。
要生态系统功能
续发展
教材：
[1] 《环境生态学导论》盛连喜主编. 北京：高等 教育出版社，2002（主讲教材）
[2] 《环境生态学》 程胜高等主编. 北京：化学工业 出版社，2003 （参考）
[3] 《环境生态学》 金岚主编. 出版社，1992（参考）
北京：高等教育
课程简介：
《环境生态学》以人与环境的和谐发展为基 本主线，系统、客观阐述了人类社会发展进程中 不同社会形态与生态环境相互间的变化。以此为 切入点，揭示了环境问题产生及其发展的原因和 变化过程，论述了人类社会与环境系统相互联系 的主要形式和影响结果，明确了“环境生态学” 的学科的内容与任务。
《环境生态学盛连喜》PPT课件讲义
四、生态学是生态系统管理的科学基础
▪ 人类在实践上已经具有一定的生态管理经验，但是其目标一般只是为了 获得产品，而忽视了这些高度管理生态系统的持续力也是密切依赖包围 在周围的很少受到管理的生态系统的；并且，其管理的目标主要对准获 取最大的产量和经济收益，而不是长期的可持续能力。正由于这种与现 代生态系统管理的目标不一致带来了下面几个问题：①对环境的生物多 样性方面的信息相当贫乏；②对生态系统的功能和动态普遍存在着知识 不足；③对于超出管理界线外面的生态系统的开放性和系统间相互连接 认识不足；从而在管理者的思想上获取经济效益和社会效益上的要求压 倒了受损生态系统带来的未来风险。因此，对于生态系统管理更为重要 的、要指向克服这些问题。
生态系统管理是指再充分认识生态系统整体性于复杂性 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，并依据随关键生态过程和重要生态因子长 期监测结果而进行的管理活动。
其它几种定义：
▪ 利用生态学、经济学、社会学和管理学的原理仔细地和专业地管理生 态系统的生产或恢复，或长期维持生态系统的整体性和理想的条件、 利用、产品、价值和服务（Overbay，1992）。
生态系统管理的内涵包括：
生态系统管理要求融合生态学的知识和社会科学技术，并 把人类自身和社会价值整合进生态系统的管理活动中；
生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统； 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；
生态系统管理要求科学家与管理者定义生态系统退化的 阈值及退化根源，并在退化前采取措施；
▪ 1990 年以来，关于生态系统管理的专著陆续问世。 这些专著支持大多数 的资源经营活动，而且强调用环境科学知识满足社会经济目标。 自此， 生态学界开始注意生态系统管理，并将生态管理与可持续发展相联系。 美国开始进行森林生态系统管理研究与评估，生态系统管理的基本框架 形成。
PowerPoint 演示文稿
生态学（Ecology）定义
➢ 生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间 相互关系的科学。 “Ecology” 来自希腊文 “Oikos”(住所,栖息地)和“Logos”(学问，研 究)，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。 上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔 （Haeckel,1866）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“Ecology” 一词学者是亨利.索瑞（Henry Thoreau,1858)。
排入海湾后经过某些生物的转化，形成甲基汞。这些汞在海水、底 泥和鱼类中富集，又经过食物链使人中毒。
当时，最先发病的是爱吃鱼的猫。中毒后的猫发疯痉挛，纷纷跳 海自杀。没有几年，水俣地区连猫的踪影都不见了。1956年，出现了 与猫的症状相似的病人。因为开始病因不清，所以用当地地名命名。 1991年，日本环境厅公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。
善和操作失误，4号反应堆爆炸起火，致使大量放射性物质泄漏。西 欧各国及世界大部分地区都测到了核电站泄漏出的放射性物质。31 人死亡，237人受到严重放射性伤害。而且在20年内，还将有3万人 可能因此患上癌症。核电站周围的庄稼全被掩埋，少收2000万吨粮 食，距电站7公里内的树木全部死亡，此后半个世纪内，10公里内不 能耕作放牧，100公里内不能生产牛奶……这次核污染飘尘给邻国也 带来严重灾难。这是世界上最严重的一次核污染。
人类社会的发展与环境 问题的产生及演变
环境生态学(第二版盛连喜)重点总结终极版
绪论：1.微生物是如何分类的？答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。
种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。
2.何谓原核微生物？它包括哪些微生物？答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA 链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。
原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。
也不进行有丝分裂。
原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。
3.何谓真核微生物？它包括哪些微生物？答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。
由核膜将细胞核和细胞质分开，使两者由明显的界限。
有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。
进行有丝分裂。
真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。
第一章1病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。
2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。
根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。
环境生态学(第二版盛连喜)重点总结终极版
绪论：1.微生物是如何分类的？答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。
种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。
2.何谓原核微生物？它包括哪些微生物？答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA 链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。
原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。
也不进行有丝分裂。
原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。
3.何谓真核微生物？它包括哪些微生物？答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。
由核膜将细胞核和细胞质分开，使两者由明显的界限。
有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。
进行有丝分裂。
真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。
第一章1病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。
2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。
根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。
《环境生态学》第七章：人类对自然生态系统的干扰与生态恢复
第六章 人类对自然生态系统 的干扰与生态恢复
第一节 干扰与干扰生态学 第二节 退化生态系统的类型及其成因 第三节 恢复生态学及其基本理论
第一节
干扰与干扰生态学
一、干扰及其定义
1．干扰的定义
（1）“显著地改变系统正常格局的事件” Forman 和Godron（1986）
（2）“一个对个体或个体群产生的不连续的、间 断的斩杀、位移或损害” Sousa (1984)
• （3）按干扰性质划分为破坏性干扰和增益性干扰。 • 多数自然干扰和人为干扰会导致生态系统正常
结构的破坏、生态平衡的失调和生态功能的退化， 有时候甚至是毁灭性的，如各种地质、气候灾害、 森林的采伐和长期的过度放牧等掠夺式经营。 • 干扰并不总是对生态系统的一种破坏行为。例 如对森林生态系统来说，人类经营利用森林，如 合理采伐、修枝、人工更新和低产、低效林份改 造等一些人为干扰，就可以促进森林的发育和繁 衍、提高森林生态系统服务功能的效率。适度的 干扰可以增加生态系统的生物多样性，而生物多 样性的增加往往又有益于生态系统稳定性的提高。
(3)干扰强度
干扰发生时，干扰因素所表达出的 能力值。由于干扰因素的差异，这 一特性的定量分析要视具体干扰类 型来确定强度衡量的具体单位。
如草原火烧强度是指单位时间每增大1m火烧所释放出的能 量。在实际研究工作中，常把干扰强度分为轻度干扰、中度 干扰和重度干扰。
（4）时间尺度
指干扰发生的具体时刻及其时间跨 度，不同时间的干扰作用，会产生 不同的干扰效果。
5．狩猎和捕捞
• 狩猎是一种特殊的干扰方式，森林中生存 着大量的野生动物，有大象、昆虫和线虫 等植食动物，有田鼠、蝙蝠、鸟类、蛙类、 狼、狐、蜘蛛和捕食性昆虫等肉食动物， 有狮、虎、豹和鹰等凶禽猛兽。人类以经 济和食用为目的的非计划性狩猎，尤其是 对种群数量很少的濒危动物的捕杀，将会 严重破坏动物种群的生殖和繁衍，甚至造 成物种的灭绝；人类对水生生物资源的适 度捕捞，可保持水产品的持续利用。但是， 在种群繁殖前的大量捕捞，则会使种群生 殖年龄提前，个体小型化，种群数量急剧 下降等。
环境生态学导论考研整理
环境⽣态学导论考研整理⽣态学基础⼤纲：1.了解⽣态学定义及其发展，⽣态系统的组成、结构和类型；了解⽣态学的⼀般规律。
2.掌握⾷物链（⽹）和营养级的概念，⽣态系统中的能量流动、物质循环和信息联系。
3.了解⽣态平衡的概念及其影响因素，⽣态平衡失调的标志。
4.掌握⽣态恢复的概念，了解退化⽣态系统的恢复与重建技术体系。
5.了解⽣态安全的概念、⽣态安全的现状及应对策略。
书⽬：《环境⽣态学导论（第⼆版）》，盛连喜主编第⼀章绪论1、⽣态圈：包括地球上⼀切有⽣命的机体和维持他们⽣存的各种系统，即⽣态圈是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。
⽣态圈包括⽣物圈和⽣命⽀持系统两⼤部分。
⽣态圈中，有⽣命的部分共同构成⽣命系统，地球上有⽣命存在的空间称作⽣物圈。
⽣态圈中的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、环境⽣态学是研究⼈为⼲扰下，⽣态系统内在的变化机制、规律和对⼈类的反效应，寻求受损⽣态系统修复、重建和保育对策的科学，即运⽤⽣态学的理论，阐明⼈与环境间相互作⽤的机制和效应以及解决环境问题的⽣态途径的科学。
3、关于环境⽣态学发展的⼏本书《寂静的春天》：以杀⾍剂⼤量使⽤造成的危害为基本元素，对⼈类与环境关系传统⾏为和观念的理性反思。
《增长的极限》：环境⽣态学发展初期的主要象征，阐明了环境的重要性以及资源与⼈⼝之间的基本联系。
《⼈类环境宣⾔》：⼈类在决定世界各地的⾏动时，必须更加审慎地考虑他们对环境造成的巨⼤的⽆法挽回的损失。
《我们共同的未来》：“可持续发展”理论的提出，环境⽣态学由理论体系的完善成熟发展到理论指导下的实际应⽤。
4、⽣态学的定义是研究⽣物与其⽣活环境之间相互关系的科学。
发展：经历了奠基、建⽴初期、发展及成熟期、⽣态学科兴起四个阶段。
5、环境科学：从⼴义上说是研究⼈类周围⼤⽓、⼟地、⽔、能源、矿物资源、⽣物和辐射等各种环境因素及其与⼈类的关系，以及⼈类活动对这些环境要素影响的科学。
第七章环境污染的监测与评价
有与金属结合的基团。
二、环境污染物的毒害过程和毒作用时相 汞 （1）环境中的汞污染 Hg 自然界 广泛分布于地壳表层的大部分汞与硫结合成硫化汞。
在大气、水和土壤环境中，汞不断进行着迁移转化 岩石
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第七章 环境污染的监测与评价
《环境生态学导论》（第二版） 盛连喜 主编
目录
第一节 环境污染物与毒物
• 一、污染物与毒物 二、环境污染物的毒害过程和毒作用时相 • 三、主要环境污染物及其环境毒理学效应 四、影响毒作用的主要因素
第二节 环境污染物的迁移和转化
• 一、污染物在生物体内的吸收、分布和排泄 二、污染物的生物转化 • 三、污染物在食物链中的传递与放大
（5）杀鼠剂。磷化锌、敌鼠强、安妥、敌鼠钠、杀鼠灵等。 （6）有毒物植物。 如乌头碱植物、钩吻、曼陀罗、夹竹桃、毒蕈、莽草、红茴香、雷公藤等。 （7）有毒动物。如蛇毒、河豚、斑蝥、蟾蜍、鱼胆、蜂毒等烧。烤会产生致癌物质 （8）细菌及霉菌性毒素。如沙门菌、肉毒、葡萄球菌等细菌，以及黄曲霉素、 霉变甘蔗、黑斑病甘薯等真菌。
一、污染物与毒物
（一） 污染物 指进入环境后能够直接或间接危害人类的物质。
进入环境后使环境的正常组成发生变化，直接 或间接有害于人类的物质。
进入环境后使环境的正常组成发生变化，直接 或间接有害于生物生长、发育和繁殖的物质。 污染物的作用对象是包括人在内的所有生物。
一、污染物与毒物
（一） 污染物 环境污染物（environment pollutant）是指由于人类的活
第三节 环境污染物的毒理学评价
环境生态学盛连喜第一章
20世纪80年代初，全球气候变暖、臭氧层空洞、酸雨等三大 全球性环境问题已初露端倪，进入20世纪90年代，地球荒漠化、 海洋污染、物种灭绝等环境问题更是突破了国界，成为影响全 人类生存的重大问题。 20世纪全球主要环境问题有： ①全球气候变暖；②臭氧层破坏；③酸雨与空气污染；④土壤 遭到破坏，荒漠化程度加剧；⑤海洋污染和过度开发；⑥生物 多样性锐减；⑦森林面积减少；⑧有害废物的越境转移；⑦淡 水受到威胁；⑩混乱的城市化。
4)伦敦烟雾事件，1952年英国伦敦，由于烟尘和二氧化硫在 浓雾中积聚不散，先后死亡1万多人。
5)四日市事件，1961年日本四日市，由于废气严重污染大气，许多 居民患上哮喘病，多人死亡。
6)水俣病事件，1953～1956年日本熊本县水俣市，人们食用被汞污 染的鱼、贝等水生生物，造成大量居民中枢神经中毒，60多人死亡。
人把自然当奴隶 19世纪，科学技术突飞猛进，征服、改造自然的能力迅 猛发展，对自然进行掠夺式开发，对全球环境产生了严重 的破坏；蒸汽机的出现、机械化 城市化、产业化进程加快； 环境问题日趋严重，重大公害事件屡屡发生，形成了环境 问题高潮； 人类逐渐认识环境问题，采取相应环境对策。
知识经济时代（后工业时代）
环境问题的发生、发展
自从有了人类就开始利用和改造自然。随着人口增加，砍伐森 林、捕杀动物、开垦土地，环境问题开始出现。 远古时代（环境问题的萌芽阶段） 自然为主，人类为奴隶；洪水猛兽 人类被动的适应和利用环境，主要依赖自然而生活； 对环境的影响较小，未对自然产生太大伤害。 自然界的自发调节作用抵消了许多不利的环境影响。
环境生态学_第一章_绪论)
2.环境生态学与生态学的区别是什么？ 生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间相互关 系的科学。
以人为中心来探讨其生活环境的科学 ；
研究人类与环境相互关系的科学； 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、重建和保护对策的科学。
3.根据你个人的理解，环境生态学的根本目的和研究
古代人与自然的和谐
桑基鱼塘工程 稻田养鸭除蟹 放蚁保柑技术 养鱼除草熟田 桑羊互惠结构 牧鸭治蝗（现代）
环境生态学的任务及发展趋势： 人为干扰的方式及强度 退化系统的特征判定
人为干扰下的生态演替规律
受损生态系统恢复和重建技术
生态系统服务评价
生态系统管理 生态规划和生态效应预测
(二)环境生态学的研究内容 1.人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究 2.生态系统受损程度及危害性的判断研究 3.各类生态系统的功能保护措施的研究 4.解决环境问题的生态学对策
（三）环境生态学的任务及发展趋势
环境生态学的目的是指导人与生物圈 （既自然、资源与环境）的协调与发展。
滇 池 的 水 葫 芦
环境生态学
（选修课，32学时）
授课班级：环境工程
《环境生态学》教学内容
• 第一章
• 第二章 • 第三章
绪论
生物与环境 种群生态
• 第七章 人类对自然生态系统 的干扰与生态恢复 • 第八章 环境污染与生态环境 影响评价
• 第四章
• 第五章
群落生态
生态系统生态学
• 第九章 受损生态系统的修复
• 第六章 生态系统服务与主• 第十章 生态环境保护与可持 续发展 要生态系统功能
2．2007年世界环境日（6月5日）的主题是什么？
景观生态学理论与人类对生态系统的利用环境生态学盛连喜
一、景观及景观生态学
傅伯杰等（2001）在综合国内外有关景观的概念的基础上， 总结了对景观的五个方面的理解： ①景观由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性。 ②景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结 构与功能具有相关性和地域性。 ③景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境。 ④景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有 尺度性。 ⑤景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性.
二、人类对生态系统的利用及影响
环古 境代 的狩 利猎 用采 和集 影社 响会
人 类 对
影农 响业
革 命 对 环 境 的 利 用 和
工业革命对环境的影响
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三、景观变化的驱动因子
• （一） 自然驱动因子 • 景观变化的自然驱动因子包括地貌因子、气候因子、生命的定居、土壤因素以及自然干扰等。
• 引进斑块 当人们把生物引进某一地区时，就随之产生了引进斑块。
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（二） 斑块大小和形状的生态学意义
斑块大小的生态学意义 • 物种丰富度（或种数） ＝f（生境多样性，干扰，斑块面积，演替阶段，基质特征，斑块隔离程度） • 物种多样性与景观斑块的大小密切相关。 • 在进行自然保护区设计时应考虑如何保持：①较高的当地物种多样性。②稀有种和濒危种。③稳定的生态
系统。
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（二） 斑块大小和形状的生态学意义
斑块形状的生态学意义 • 一般来讲，自然过程造成的斑块（如自然生态系统）常表现出不规则的复杂形状，而人为斑块（如农田、
居民区、城市等）往往表现出较规则的几何形状。 • 斑块的形状对于生物的散布和觅食具有重要作用。
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（二） 斑块大小和形状的生态学意义
第五章：生态系统服务-环境生态学(盛连喜)
二、环境经济学与资源价值
环境经济学家将环境资源的价值称为总经济价值（total economic value,TEV），包括两个部分：使用价值 （use value,UV），或有用性价值；非使用价值 （non use value,NUV）或内在价值。 使用价值是指当某一物品被使用或消费的时候，满足人们 某种需要或偏好的能力； 非使用价值则相当于生态学家所认为的某种物品的内在属 性，它与人们是否使用它无关。
绿色植物具有的防风、增湿、调温等改善气候的 功能。
四、减缓灾害
生态系统复杂的组成与结构还能涵养水分，减 缓旱涝灾害。
森林、草原等自然生态系统是天然蓄水库，被 称为“水利的屏幕”
五、维持土壤功能
生态系统对土壤的保护主要是由植物承担的： 1．高大植物的林冠拦截雨水，削弱雨水对土壤的 溅蚀力； 2．地被植物拦截径流和蓄积水分，使水分下渗 而减少径流冲刷； 3．植物根系具有机械固土作用，根系分泌的有机 物胶结土壤，使其坚固而耐受冲刷。
总支出法
区内支出法 部分费用法
游客的费用总支出。 游客在游览区内支出的费用。 游客支出的部分费用如以交通费、 门票费、餐饮费和住宿费。
缺点：不能真实地反映自然资源的实际价值； 许多费用并不是为享受而支出； 该方法适用于游客多的地点。
2．替代花费法
某些环境效益和服务虽然没有直接的市场可 买卖交易，但具有这些效益或服务的替代品的市场 和价值，通过估算替代品的花费而代替某些环境效 益或服务的价值，称为替代花费法。
第五章生态系统服务环境生态学导论第二版盛连喜主编环境生态学导论第二版盛连喜主编普通高等教育十一五国家级规划教材目录第一节生态系统服务的定义与研究进展?一生态系统服务的内涵及其意义?二生态系统服务研究的发展第一节生态系统服务的定义与研究进展?一生态系统服务的内涵及其意义?二生态系统服务研究的发展第二节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二生物多样性的产生与维护三调节气候?四减缓灾害五维持土壤功能六传粉播种七控制有害生物八净化环境?九感官心理和精神调节十美学和文化创作的源泉第二节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二生物多样性的产生与维护三调节气候?四减缓灾害五维持土壤功能六传粉播种七控制有害生物八净化环境?九感官心理和精神调节十美学和文化创作的源泉第三节生态系统服务的功能价值及其评估?一环境经济学与资源价值二生态系统服务功能价值的特征?三生态系统服务功能价值的分类四生态系统服务功能价值的评估方法第三节生态系统服务的功能价值及其评估?一环境经济学与资源价值二生态系统服务功能价值的特征?三生态系统服务功能价值的分类四生态系统服务功能价值的评估方法第四节全球主要生态系统服务的功能价值?一全球生态系统服务的价值二中国生态系统服务的价值?三生态系统服务价值研究实例第四节全球主要生态系统服务的功能价值?一全球生态系统服务的价值二中国生态系统服务的价值?三生态系统服务价值研究实例第一节第一节生态系统服务的定义与研究进展?一生态系统服务的内涵及其意义?二生态系统服务研究的发展第一节生态系统服务的定义与研究进展?一生态系统服务的内涵及其意义?二生态系统服务研究的发展一生态系统服务的内涵及其意义生态系统服务一般是指生命支持功能如净化循环再生等而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品
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暴露似与肺癌死亡无关。SO2是否具有促癌或辅癌作用，文献资料互相矛盾，尚待
进一步研究。B. SO2的致突变作用。 SO2对机体的其他作用 A. 对大脑皮质机能的影响。B. 对体内维生素代谢的影响。
C 对酶的抑制。D. 对呼吸防御系统的作用。E对细胞生长的抑制作用。
SO2与颗粒物的联合作用
农药的环境毒理学作用
(2)致癌作用 金属致癌潜力受其晶体结构、粒子大小、表面负电荷的影响，也与其 氧化状态(如Cr3+不致癌，而Cr6+则致癌)、跨膜能力和对DNA的作用有关。长期吸 人镍特别是碳基镍能引起鼻癌和肺癌；铬酸盐烟雾可引起肺癌；长期饮用高砷水 可引起皮肤癌、肺癌和肝癌。过量的铁可使铁在细胞内的隔室封闭大量破坏，诱 发肿瘤。虽然研究证明，许多重金属金属有致癌作用，但在致癌过程中金属是作 为启动剂或是促进剂，仍未阐明。
有机氯农药可以通过呼吸道、皮肤和消化道进入人体。皮肤是最常见和最危险的
进入途径。此类农药被吸收后，主要分布和蓄积于脂肪组织、神经组织及肝、肾
等中性脂肪内。 代谢方式主要为脱硫化氢、脱氯和氧化反应。
蔡德勒
DDT化学结构式
DDT分子的平面结构图
DDT的球棍结构图
1847年，德国著名化学家蔡德勒合成了—种有机氯化合物，化合物中 含有两个氯苯和一个三氯甲基，化学名称为2,2-双-(对氯苯基)， 1,1,1-三氯乙烷简称为DDT(我国又称滴滴涕或二二三)。 1932年，瑞士科学家缪勒 开始研究有机氯化合物与 杀虫活性之间的关系，发 现DDT具有以下几个特征： (1)对害虫毒性很高：(2)对温血动物 和植物相对无害；(3)无刺激性，气 味很小；(4)能广泛施用；(5)化学性 质稳定且残效期长；(6)价廉且容易 大量生产。
按用途分布范围 按作用于机体的部位 按毒物作用的性质
按化学结构或形态分类
污染物的毒性作用可按不同方法分类，根据毒性作用的特
点、发生的时间和部位，可将其分为：
1.变态反应(allergic reaction)
是指机体对化学物产生的一种有害免疫介导反应，又称过敏反应
(hypersensitivity)。变态反应，首先需要先接触过该化学物，它作为一种半抗原，
无机汞主要从肾脏排出，也可经过肝脏借助胆汁排至肠道，此外还可由汗腺和
唾液腺排出。甲基汞经肾脏的排泄量，小于总排出量的10％，大部分经胆汁以 甲基汞半胱氨酸的形态从肠道排出。排出时，50％已转变为无机汞，而另一半
可在肠道内被再吸收。故甲基汞的排出远比无机汞的排出缓慢，易于在人体内
蓄积。
镉
来源：镉是有色金属，呈银白色，略带淡兰色光泽。比重8.65，质软，
第七章 环境污染与生态环境影响
评价
第一节 环境污染物与毒物
第二节 环境污染物在生态环境中的迁移和转化
第三节 环境污染物的毒理学评价
第四节 生态监测与生态环境影响评价
第一节 环境污染物与毒物
一、污染物与毒物
污染物（pollutant）：进入环境后使环境的正常组成发生变
化，直接或间接有害于生物生长、繁殖和发育的物质。
农药进入人体的方式
土壤、水 、空气
家禽、畜
植物、饲料
水生动、植物
肉、蛋、乳
人
农药在自然界中的迁移 农药喷洒到农作物上后的情况可由上图表示：
化 学 农 药 是 怎 样 造 成 危 害 的
农药的类型
有机氯农药 有机磷农药 有机氮农药 拟除虫菊酯类农药
1.有机氯农药
有机氯类农药属于高效广谱杀虫剂。20世纪40年代首先证明DDT具有显著的杀虫 剂果以后，又相继合成了狄氏剂、艾氏剂、异狄氏剂、六六六、氯丹和杀虫酚等 多种化合物，广泛应用于杀灭农业害虫及卫生害虫，是杀虫剂使用量最大的一类
(3)致畸作用 汞和铅均可引起胎儿先天畸形。一些动物实验表明，砷、镉、汞、铅、
镍等对动物有致畸作用。
(4)变态反应 镍可引起接触性皮炎、肺炎，五氧化二钡可引起迟发性呼吸器官变
态反应，铬可引起结膜炎、支气管哮喘、接触性皮炎等。
(5)对免疫功能的影响 铅、铜可使动物对革兰氏阴性细菌感染的抵抗力降低
与内源性蛋白质结合而形成抗原，然后才能激发抗体的形成。当再次接触该化学物 时，形成抗原－抗体反应，产生典型的过敏反应。变态反应是一种毒性反应，此种 反应有时很轻，仅有皮肤症状，有时可引起严重的过敏性休克，甚至死亡。花粉致 敏。
2.特异体质反应(idiosyncratic reaction)
是指遗传性特异体质对某种化学物的异常反应。
二、主要环境污染物及其环境毒理学
进入有机体的重金属，几乎不是以离子的形态存在，而是 与生物成分反应，形成金属络合物和金属螯合物。
重金属的环境毒理学效应
重金属毒作用
汞污染及其毒理作用
镉污染及其毒理作用
(1) 慢性中毒 重金属污染环境后，由于受到稀释作用，浓度较低，因此主要引起 慢性危害．如汞污染引起的水俣病，镉污染引起的疼痛病等。
例如肝脏具有较高的再生能力，因此大多数肝损伤是可逆的，而中枢神经系统的损伤，
多数是不可逆的。
5.局部和全身毒作用
某些化学物质可引起机体直接接触部位的损伤，称为局部毒作用(local toxic effcet)。例如接触或摄入腐蚀性物质或吸入刺激性气体就可损伤皮肤、胃肠 道或呼吸道。污染物被机体吸收后，随血液循环分布至全身，或到达远离吸 收部位的器官而产生有害作用，称为全身毒作用(systemic toxic effect)。如 一氧化碳可引起全身缺氧和窒息。化学物进入机体后，对体内各器官的毒作 用并不一样，往往只对一、二个器官发挥主要毒作用，这些器官就称为该物
质的靶器官。如脑是甲基汞的靶器官，肾脏是镉的靶器官。对机体毒作用的
强弱，主要取决于该物质在靶器官中的浓度。但靶器官不一定是该物质浓度 最高的场所。例如铅浓集在骨中，毒作用却主要是造血系统、神经系统和胃
肠道等。
6.功能，形态及生化作用
功能作用(function effect)通常指靶器官或组织的可逆改，例如行为毒 理方面的指标变化。形态作用(morphelogic effect)指的足肉眼和显微
镜下观察到的组织形态学改变，其中有许多变化，如坏死，肿瘤等通
常是不可逆的和严重的。通常认为功能的改变是习逆的，而形态学改 变是不可逆的。但是近年来酶பைடு நூலகம்织化学、电镜技术应用，大大提高了
形态作用的敏感性，而已发现轻微的病理改变是可恢复的。如再生能
力旺盛的肝脏，细胞坏死可通过细脑增生而恢复，由于其细胞的恢复 而功能也恢复正常。
上腺和睾丸。贮留在肾的镉主要位于肾皮质内。镉排出很慢，在体内存 留时间长，生物半减期为10年以上。镉主要从粪、尿中排出，经口摄入
者80％以上经粪排出，20％随尿排出。
大气污染的环境毒理学效应
大气污染物分类 大气污染
二氧化硫及其对人体作用
SO2对呼吸道的刺激作用 SO2 致癌变、致突变作用 A. SO2 与癌。大多数流行病学调查表明，单纯的SO2
土壤中。
水的镉污染 镉在天然水中的含量甚低(0.1～10ppb)。水中镉的污染来 源主要是含镉工业废水，其次是含镉矿碴的污染。污染地区地下水镉含
量可高达0.2～3mg/L，日本神通川河水中含镉量为0.5～0.7mg/L。我
国某些地区的河水也发现有镉的污染。
土壤镉污染 土壤镉污染主要有三种类型即气型污染，水型污染( 通过
农药。我国过去使用的农药中，60％是有机氯农药。
有机氯农药按其用途分为杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂，应用最多的是杀虫剂，其化 学成分主要为氯代碳氢化台物，其中有氯苯类、氯代脂环类和氯代数环类。
有机氯农药性质稳定，在土壤、水体和动植物体内降解缓慢，在人体内也有一定
的积累，是一种重要的环境污染物，目前已趋向被淘汰的地步。
例如有些病人接受一个标准治疗剂量的琥珀酰胆碱后，呈现长时间的肌肉松 驰和窒息。琥珀酰胆碱一般所引起的骨骼肌松驰时间是很短的，因其能迅速被血 浆中的假胆碱酯酶代谢降解。但是具有特异体质反应的病人缺乏此种酶，因而对 血清中各种胆碱的增高无降解能力。同样，缺乏NADH高铁血红蛋白还原酶的人 对亚硝酸盐和其他能引起高铁血红蛋白症的化学物质异常敏感。
3.速发和迟发毒性作用
速发毒性作用(immediate toxic effect) 是指某些化学物经一次接触后的短时间内引起
的即刻毒性作用。例如一氧化碳、硫化氢、氰化物等的急性中毒。 迟发性毒作用(delayed toxic effect)是指一次或多次接触某种化学物后，需经一段时间
间隔才显现的毒性作用。化学物对人的致癌作用一般在接触后10～20年才发生肿瘤。
又如一些有机磷农药具有迟发性神经毒性。
4.可逆和不可逆毒作用
可逆毒作用(reversible toxic effect)是指停止接触化学物后，可逐渐消失的毒作用，一 般而言机体接触化学物的浓度较低，时间较短，损伤较轻，则脱离接触后其作用即可 消失。 不可逆毒作用(irreversible toxic effect) 是指停止接触化学物后，其作用继续存在，甚 至损伤可进一步发展。例如化学物质的致突变、致癌作用，一旦发生，被认为是不可 逆的。化学物的毒性作用是否可逆，在很大程度上还取决于受损伤组织的再生能力。
污水灌溉农田)和肥料污染。镉在土壤中具有一些特点。在相同的pH 条件下，镉比锌、铅、铜的溶解度大。土壤对镉有很强的吸附力，特
别是粘土和有机质多的土壤吸附镉的能力较强，容易造成镉的富积，
而且多蓄积于土壤表层。同时，作物也对镉有较强的富集能力，而且 土壤中镉的污染容纳量最小。这些都为产生有毒的“镉米”创造了有利
汞的环境毒理作用
汞与甲基汞均可通过呼吸道、消化道和皮肤侵入人体。但水体的汞主要经消化 道侵入人体。金属汞经消化道吸收甚微，根据大鼠的实验结果表明，其从消化 道的吸收量低于0.01％。一价和二价无机汞化合物经肠道的吸收率也低，一般 均在15％以下。烷基汞在消化道则极易被吸收。 无机汞进入血液后，大部分分布于血浆中，而甲基汞则绝大部分存在于红细胞 内。无机汞在人体内主要分布于肾脏，其次是肝脏和脾脏。而甲基汞除蓄积于 肾、肝等脏器外，且可通过血脑屏障在脑组织内蓄积。此外甲基汞还可透过胎 盘侵入胎儿体内使胎儿发生中毒。