环境生态学盛连喜第二章
环境生态学盛连喜第二章
三 地球自我调节理论
Gaia假说的形成和发展
1969年英国的科学家拉弗洛克提出的。
1979年《 Gaia ：对地球上生命的新认识》出版。
1988年第二部著作问世。
认为地球是一个生物、海洋、大气和土壤组成的复合系统。
获得很大的的支持，也有反对。
Gaia 假说的主要论点：
Gaia假说认为地球上所有生物对其环境不断地其着主动调节 作用； 地球生态系统保持稳定性； 地球本身是进化系统：Gaia理论认为进化是渐进和间断的结 合，认为自然选择的生物进化是行星自我调节的一个重要部
A
光 合 作 用 率
B
光 合 作 用 率
A
B
a
A 光合作用
CP
sp
光强度
b
CP
CP 光补偿点
光强度
净生产力
B 呼吸作用
sp 光饱和点
生物随光照强度的适应类型
陆生生物— 对不同光照强度的适应产生阳性植物和阴性
植物和耐阴性植物及阴地植物和阳地植物
阳性植物(cheliophytes)、阴性植物(sciophytes)和耐阴性植物(shade
人类是主体，环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接
或间接影响人类生活和发展的各种因素的总体。
环境的类型
环境这个概念既是具体的，又是相对的。讨论环境时，要 包含着特定的主体，离开了主体的环境是没有内容的，同 时也是毫无意义的。主体的不同或不明确，往往是造成对
环境分类及环境因素分类不同的一个重要原因。
能 量 强 度
400
630
1000 波长(nm)
2500
4000
光的性质：波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类，波长在380－760nm之间的光为
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
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。
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
《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》课程教学改革探索【论文】
《环境生态学》课程教学改革探索摘要：环境生态学是顺应时代发展的需要产生的一门综合性交叉学科，侧重研究研究人为干扰下生态系统受损后的变化机理、规律和对人类的反作用，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
在总结近些年的教学经验的基础上，笔者尝试结合本校以水环境为特色的环境工程和环境生态专业的专业设置特点，对环境生态学课程教学的重要性、教学内容、教学方法、课外实践等方面作了一些改革与实践的初步探索。
关键词：环境生态学；创新实践；教学改革一环境生态学的重要性目前，环境污染和生态破坏等环境问题逐渐加剧，日益恶化的生态环境已经威胁到人类的生存，主要包括全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、生物多样性破坏和持久性有机物污染等方面。
这就要求各国在推动经济发展的同时，注重充分合理地利用资源、维护生物与环境的关系及生态系统功能，保证可持续发展。
2012年11月，十八大报告把生态文明建设与政治、经济、文化、社会四种文明的建设并列，完整阐述了“五位一体”的总布局，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式、从源头上扭转生态环境恶化趋势。
为了贯彻落实党的十八大精神，水利部提出把生态文明理念融入到水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各方面和水利规划、建设、管理的各环节，加快推进水生态文明建设。
生态文明是环境友好型的文明形态，需要在环境保护的前提下索取于自然并无害化废弃于自然，环境保护是实现生态文明的基础和前提，而环境生态学是推进环境保护事业不可或缺的基础知识。
二课程教学改革建议（一）结合专业和社会需求，合理筛选教学内容环境生态学是以环境科学和生态学两学科为主的交叉学科，该专业应培养学生具备生态学、环境科学和工程设计等方面基础知识，掌握环境生态学基本理论、基础知识和工程治理基本技能，能够从事环境与生态保护相关工作的复合型人才。
2环境学基础-生态理论基础(生态系统原理)
环境学基础—生态理论基础（生态系统原理）参考书目：盛连喜. 环境生态学. 北京：高等教育出版社. 2002.1 生态系统与生态环境掌握以下内容：生态系统的定义;生态系统的组成;生态系统的结构；生态系统的类型；环境与生态系统的差异限制性因素●基于生态系统的考察，将环境分为生物因子和非生物因子。
●限制性因素：对于某种生物的生存来说，其中某些因素是至关重要的，这些因素成为限制性因素。
●耐受范围：以鱼类的生存为例。
生境和小生境●生物的生境是生物栖息的所在，生物所生活的空间。
●生物的小生境是它在环境中的功能性作用。
●栖息地保护计划2 生物层次结构及其特征●细胞：生物的最小功能单位，主要由一个原生质所组成。
●个体：一个具有一定功能的生物系统，一般而言，个体都是由很多细胞所组成。
●种群：由一群在一定时间内生活在一定地区的同种个体组成的生物系统。
●（生物）群落：一个能将一定时间内，生活在一定地区和一定环境条件下的若干种群集合在一起的生态系统。
自然选择●自然选择是决定哪个个体将繁殖并将基因传给下一代的过程。
●观察到的某个物种后代基因和特征随时间的变化，成为进化。
●二者的关系？进化模式●物种形成：从以前已经存在的物种形成新的物种，称为物种形成，这是一种物种被分隔为两个亚群落而独自进化的结果。
●灭绝：整个物种的消失，是生物进化的一个普遍特征。
●共同进化：两种或更多种生物相互影响对方的进化方向。
生物相互作用类型●捕食●竞争：种内竞争；种间竞争●竞争排斥性原理●共生关系：两种不同物种之间的长期的、密切的自然关系。
●寄生●互利共生●难以归类的一些关系人类与其他生物的相互关系？关键物种●在维持一个特定的生态中起关键作用的物种。
生态系统中的食物链和食物网3 生态系统中营养物质的循环●生态系统中各种有机物质经过分解者分解成可被生产者利用的形式归还到环境中重复利用，周而复始地循环的过程称为物质循环。
●生物小循环●生物地球化学大循环课堂讨论●从以下方面讨论人类对营养物质循环的影响●对营养物质循环产生影响的人类活动●影响营养物质循环的具体途径和方式●后果●解决手段4 生态因子及其生态作用●组成环境的具体因素称为生态因子（环境因子）●生态因子的类别：●温度●光和辐射●水●空气●土壤●生态因子的作用方式●拮抗作用●协同作用5 干扰生态学理论●干扰（生态因子角度）：群落外部不连续存在、间断发生的因子突然中断或连续存在因子超正常波动，引起有机体、种群或群落明显变化，使生态系统结构功能损害或改变现象。
环境生态学第二章
第一节 环境与生态因子 第二节生物与环境相互作用的 基本形式
第三节主要因子的生态作用
第四节生物对环境的适应
第一节
一、环境
环境与生物
（一）环境的概念
（二）环境的功能 （三）环境的基本特征 （四）生态环境
二、生态因子 环境因子：环境是人类及生物赖以生存的各种外界 客观条件。对环境进行研究，就会发现环境由若干 因素或条件单位组成。这种从环境中分析出来的条 件要素或条件单位，称为环境因子。这些因子影响 着生物的形态、构造、生长发育、递传变异、分布 等。 生态因子：对生物的生长、发育、繁殖、行为和分 布有直接或间接影响的因子。有气候因子、土壤因 子、地理因子、生物因子、认为因子五类。 二者没有质的区别。
（三）贝格曼规律
动物体型随外界环境温度不同而有差异。 温度低，个体大，温度高而体小。这种趋 势称为贝格曼规律。 这是动物对环境适应的结果。个体大，相 对体表面积小，单位体重上的相对散热量 也变小，适应低温。反之个体小，其相对 体表面积大，相对散热量也大，有利于温 暖环境的适应。南方人比北方人个子小。 P61表2—16。
活动和行为：沙漠动物，如昆虫、爬行 类等，由于白天炎热干燥，温度很高， 影响他们的觅食活动，因此多躲在洞内， 到日落时才出来活动。蚊子的活动随大 气中的温度升高而增加，在相对温度为 85%时，歇在人身上的数量最多。 寿 命 ： 如 鼠 蚤 在 32℃ ， 相 对 温 度 80~90%时，平均寿命152小时，27%时， 27小时。
生物有机体的生理活动，只能在一定 温度下进行。 0~50℃是生物生存的基本温度范围。 每种生物都有自己的温度上限和下限， 超过温度上限由于蛋白质凝固而死亡， 超过温度下限，由于冰晶的形成，会使 原生质膜破裂产生冻害。
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。
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？
环境生态学盛连喜第一章绪论
环 境 学 基 础 环 境 学
（二）环境科学的分支学科
环境社会学 环境数学 环境物理学 环境化学 环境控制学 环境生态学 环境毒理学 环境地质学 大气污染防治工程 水污染防治工程 环境污染 防治工程技术及原理 固体废物治理及利用工程 核工业环境工程 噪声及热污染控制工程 环境污染综合防治技术和环境规划 环境系统工程 环境水利工程
可怕的握手
沙尘暴在中国北方一些地区肆虐，专家称，滥砍滥伐导致沙区扩大， 一旦若干沙区连成一体，治理将变得更加困难。
环境问题产生的几种观点
宗教鼓励人 口增长和人 对自然的贪 欲
经济的超速 增长
人口的快速 增长
科学技术发 展的结果
所谓环境问题，是指人类为其自身生存和发展，在利用和 改造自然界的过程中，对自然生态的破坏或对环境的污染所产 生的危害人类生存的各种反馈效应。它是人类社会的“伴生” 产物。
环 境 科 学
应 用 环 境 学
环境工程学 环境经济学 环境医学 环境法学 环境工效学
四、环境生态学的诞生及学科发展
（一）学科定义 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科学 （金岚，盛连喜，等，1991）。
2．建立初期
3．发展及成 熟期
4．生态科学 的兴起
（四）生态学的分支学科
1.按照研究对象的组织层次
个体生态学 行为生态学 植物生态学 种群生态学 群落生态学 进化生态学„„
鸟类生态学
2.按照生物分类的划分
动物生态学
鱼类生态学 „„
微生物生态学„„ 淡水生态学 河口生态学 海洋生态学 陆地生态学 „„
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分；
地球系统是有机整体； 地球生理学是地球进化的方式；
Gaia 假说中三个重点：
Gaia假说认为生命是全球尺度的现象，地球上没有孤立的
生命；
Gaia假说理论在一定意义上发展了达尔文的观点（进化
论）；
Gaia理论对于地球物理学而言，提供了一个新的用数学观
点考察地球的方法；
第二节 环境的概念及其类型
环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、
间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境
总是针对某一特定主体或中心而言的，是一个相对的概念， 离开了这个主体或中心也就无所谓环境，因此环境只具有相 对的意义。在生物科学中，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。在环境科学中，
生物的协同进化
四、互惠共生物种间的协同进化 对双方都有好处，当离开时双方都能生存。 如：绿水螅体内的绿藻虫 金合欢树苗与蚂蚁 《蓝色星球》中小鱼与有刺鱼的共生
生物的协同进化
五、协同适应系统
协同进化不仅存在于一对物种间，也存在
于同一群落的所有成员之间。
个体或态系统的进化.
三 地球自我调节理论
Gaia假说的形成和发展
1969年英国的科学家拉弗洛克提出的。
1979年《 Gaia ：对地球上生命的新认识》出版。
1988年第二部著作问世。
认为地球是一个生物、海洋、大气和土壤组成的复合系统。
获得很大的的支持，也有反对。
Gaia 假说的主要论点：
Gaia假说认为地球上所有生物对其环境不断地其着主动调节 作用； 地球生态系统保持稳定性； 地球本身是进化系统：Gaia理论认为进化是渐进和间断的结 合，认为自然选择的生物进化是行星自我调节的一个重要部
发现了类似生物产生的有机碳沉淀痕迹，而类似甲烷菌的早期细胞化石曾发现于35亿年的 古老岩石中。地球上生命起源过程一定发生在更早的时期。生命来源于地球之外的地外起 源或泛种论假说认为，原始生命形态有可能来自地球之外，譬如由撞击地球的彗星尾部物 质形成的流星雨带来等。许多天文物理学家相信氨基酸、核苷酸等复杂有机分子可以在太 空形成。 多数现代生物学家相信生命起源的化学进化假说，认为原始海洋中的有机分子通 过一系列化学进化步骤导致了生命的起源。 米勒实验：1953年，混有氨、甲烷和氢的水流经一个电弧（模拟太阳紫外辐射），产生了 几种氨基酸； 细胞的出现，从具有生物活性的大分子到细胞，是生命进化中的一次飞跃； 细胞出现后，生命从化学进化过渡到生物学进化，进化过程演化为遗传、变异、选择；自 养生物出现，改变了地球大气环境；
律）。
阿伦规律(Allen’s rule)：寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部
分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明显趋于缩小的现象，称阿伦规律，是减
少散热的适应。
贝格曼规律(Bergman’s rule)：生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活
在温暖气候中的同类个体更大，这种趋向称贝格曼规律，是减少散热的适 应。
二 生物多样性
生物多样性的概念
定义：生物中的多样化和变异性以及物种生境的生
态复杂性。它包括动物、植物和微生物的所有种及
其组成的群落和生态系统。
生物多样性四个水平
基础
一、遗传多样性
保证
二、物种多样性
三、生态系统多样性
四、景观多样性
以生态系 统多样性 为基础
影响生物多样性的因素
物种生物量：tilman猜想 物种的属性：物种的角色通过量变到质变 生物地化循环 系统的稳定性：生态系统的物种数目多，物种间的相 互作用弱，则系统的抗性大，弹性小。
生物与主要生态因子的相互关系
生物与光的关系
生物与温度的关系
生物与水的关系
生物与土壤的关系
生物与光的关系
太阳辐射及其变化规律 光强度变化对生物的影响 光质变化对生物的影响 光周期现象
太阳辐射能(仿A. Mackenzie et. al,1999)
紫外线 可见光 红外线
第三节 主要环境因子的生态作用
生物与环境
温 水
气
结构（1000km)、成分（氮、 氧、二氧化碳、水）作用（保 护、保温、能源、材料）
季节、纬度、昼夜、海拔 无机、有机、微生物
高沸点、高比热、固态膨胀
土
光
光的强度（入射角、纬度、海拔） 光的性质（红外线、可见光、紫外线） 光的作用（升温、能量、致突变）
第二章 生物与环境
第一节 地球上的生物 第二节 环境的概念及其类型 第三节 主要环境因子的生态作用 第四节 生态因子作用的一般规律
第一节 地球上的生物
生命的产生与进化 生物多样性 地球自我调节理论
一、生命的产生与进化
地球生命起源于地球上化学进化过程。近年在地球上约有38．5亿年的最古老的岩石中也
光强度变化对生物的影响
植物—光合作用率在光补偿点附近与光强度成 正比，但达光饱和点后, 不随光强增加。
水生生物— 水生植物在水中的分布与光照强度
有关。
植物的光补偿点示意图(Emberlin,1983)
光补偿点 (compensation point)光饱和点(saturate point)：光合作用强度 和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点；当光照强度达到一定水 平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。
人类是主体，环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接
或间接影响人类生活和发展的各种因素的总体。
环境的类型
环境这个概念既是具体的，又是相对的。讨论环境时，要 包含着特定的主体，离开了主体的环境是没有内容的，同 时也是毫无意义的。主体的不同或不明确，往往是造成对
环境分类及环境因素分类不同的一个重要原因。
A
光 合 作 用 率
B
光 合 作 用 率
A
B
a
A 光合作用
CP
sp
光强度
b
CP
CP 光补偿点
光强度
净生产力
B 呼吸作用
sp 光饱和点
生物随光照强度的适应类型
陆生生物— 对不同光照强度的适应产生阳性植物和阴性
植物和耐阴性植物及阴地植物和阳地植物
阳性植物(cheliophytes)、阴性植物(sciophytes)和耐阴性植物(shade
动物和短日照动物 。
长日照动物(long-day animals)和短日照动物(short-day animals)：在温
带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代，
称长日照动物；与些相反，一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之
际才开始性腺发育和进行繁殖，称短日照动物。前者如雪貂、野兔、 刺猬；后者如绵羊、山羊和鹿等。
能 量 强 度
400
630
1000 波长(nm)
2500
4000
光的性质：波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类，波长在380－760nm之间的光为
可见光。绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。
光强的作用：生长发育、形态建构作用。典型例子—植物
黄化现象（eitiolation phenomenon），动物的孵化。
按环境的主体分，目前有两种体系，一种是以人为主体， 其他的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。这类 环境称为人类环境。在环境科学中，多数学者都采用这
种分类方法。另一种是以生物为主体，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。
按环境的性质可将环境分成自然环境、半自然环境(被人 类破坏后的自然环境)和社会环境3类。 按环境的范围大小可将环境分为宇宙环境(或称星际环境)、 地球环境、区域环境、微环境和内环境。
生长的速率与温度成正比；外温的季节性变化引起植物和 变温动物生长加速和减弱的交替，形成年轮；外温影响动 物的生长规模。
温度与生物发育：温度与生物发育最普遍的规律
是有效积温。 温度与生物的繁殖和遗传性：植物春化 ，动物繁 殖的早迟。 温度与生物分布：许多物种的分布范围与温度区 相关。
有效积温法则及其意义
有效积温法则
植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成 某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量
是一个常数，称总积温或有效积温，因此可用公式： N•T＝
K 表示，考虑到生物开始发育的温度，又可写成： N ( T－ C )＝K, T＝C＋K／N ，其中，N为发育历期，即生长发育 所需时间，T为发育期间的平均温度，C是发育起点温度， 又称生物学零度，K是总积温（常数）。
plant)：阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能 进行正常生长；阴性植物对光的需要远较阳性植物低，光补偿点 低，呼吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；耐阴 性植物对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前两类植 物之间。
动物— 光照强度影响动物的行为，昼行性动物在白天强
的微细结构；溶剂水结冰，电解质浓度改变，引起细胞 渗透压变化，导致蛋白质变性；脱水使蛋白质沉淀；代 谢失调。
生物对极端温度的适应
生物对低温的适应：保暖、抗冻－－形态、生理 、行 为的适应
生物对低温的适应
增加隔热层，体形增大（贝格曼规律），外露部分减小（阿伦规
形态上的适应－－植物：芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小；动物：
滞育现象
哺乳动物的生殖和换毛
生物与温度的关系
温度对生物的作用(温度的生态学意义)
极端温度对生物的影响 生物对极端温度的适应
温度对生物的作用
温度与生物生长：温度是最重要的生态因子之一，参与生 命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，即三基点
温度；不同生物的三基点不同；在一定温度范围内，生物