现代环境科学概论第5章 环境生态学基本理论与应用.ppt
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环境生态学课件PPT(共 63张)
的在短期内人群大量发病和死亡事件。（1马斯河谷2多诺拉3光
3.环境问题的第一次高潮（20世纪50—60年代）
环境问题的第一次高潮出现在20世纪50—60年代，当时环 境问题突出。自产业革命-1984年臭氧层空洞，“八大公害” 事件，是第一次环境问题高潮。
八大公害事件 ：是指在世界范围内，由于环境污染而造成的
八次较大的轰动世界的公害事件。 公害事件：因环境污染造成
二.环境构成 环境包括自然环境和人工环境。
自然环境：
是人类出现之前就出现的，是人类目前赖以生存的自然条件和自然 资源的总称。是直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质，能量和 自然现象的总体。
人工环境：
从狭义上： 来讲是指人类根据生产，生活，科研，文化，医疗等需要而创造的环
境空间，如人工气候室，无尘车间，温室，密封舱，各种建筑，人工园 林等。 从广义上：
2008。 5．尚玉昌 著《生态学概论》，北京大学出版社2003-2。 6．同济大学 编《城市环境保护》，中国建筑工业出版社。 7．毛文永 编《生态环境影响评价概论》，中国环境科学出版
社 1998-5。 8．周曦 编《生态设计新论》，东南大学出版社 2003-6。 9．《环境生态学》化学工业出版社 2003-8。 其他与生态学相关书目，特别须关注关于生态景观的书目。
三是由于上述原因造成生物资源的破坏，而导致生物多样性丰 富度的下降，大量物种灭绝或处于濒危境地。生物多样性的破坏 必然会导致人类的生存危机，人类对于这个问题严重性的认识还 远远不够。
二、环境问题的由来和发展
。 环境问题是随着人类生产力的发展而产生和加剧的
1.环境问题的萌芽阶段（工业革命以前） 农业和畜牧业出现以前，人类活动以生活活动为主，以生理代谢过程
《环境科学概论》PPT课件(2024)
生态系统破坏
生物多样性的丧失导致生态系统功能下降，影响 人类福祉。
生物入侵
外来物种的入侵对原生生态系统造成破坏，威胁 本地物种的生存。
2024/1/30
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固体废弃物处理问题透视
垃圾围城
城市化进程中，固体废 弃物产生量迅速增长， 处理能力不足导致垃圾 围城现象。
2024/1/30
土壤和水体污染
固体废弃物的不当处理 会对土壤和水体造成严 重污染。
8
水圈层结构与功能
水圈层结构
包括海洋、河流、湖泊、冰川、地下 水等。
人类活动对水圈层的影响
过度开采地下水导致水位下降、排放 污染物导致水体污染等。
水圈层功能
调节地球气候、提供水资源、维持生 态系统平衡等。
2024/1/30
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岩石圈层结构与功能
2024/1/30
岩石圈层结构
包括地壳、地幔和地核等。
4
环境科学的研究对象与任务
研究对象
主要研究人类活动对自然环境的 影响以及自然环境对人类社会的
反作用。
2024/1/30
研究任务
揭示环境问题的本质和规律，提出 解决环境问题的科学依据和技术途 径，促进环境保护与可持续发展。
研究内容
包括环境地学、环境生物学、环境 化学、环境物理学、环境工程学等 多个分支领域。
2024/1/30
加强环境教育和意识培养
通过环境教育提高公众环保意识，培养环保 行为习惯。
29
THANKS
感谢观看
2024/1/30
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2024/1/30
14
土壤污染现状及危害分析
土壤污染现状
农业生产中大量使用化肥和农药，以及工业废弃物和城市垃圾的不当处理，导致 土壤受到严重污染。
环境生态学精选 课件
汞的循环
汞在生物体内易于神经系统的某种酶相结合，引起神经错乱 甚至死亡。有机形式的汞毒性比无机汞高出50~100倍。有机汞也 是脂溶性物质，易于吸收，但难以排泄。
汞有两种方式进入生态系统：自然界的地址活动；人类活动。
汞可以存在于土壤和水中，通过植物吸收和饮水进入生物体 内，在生物活动过程中它可以被排出体外。
环境生态学是一门融自然科学、社会科学和技 术科学于一体的交叉学科。
•环境生态学研究内容
环境与生态系统基本关系 环境中污染物在生态系统内迁移、转化、循环和积累
的过程及规律 环境污染对生态系统的危害 生态系统的环境评价准则 生态资源的保护与合理使用 环境的生态学规划 环境的生态学恢复 环境的生态学管理
2.）高空臭氧的高速耗竭
平流层内由于甲烷、氮氧化物、硫化物、 溴化物的存在，它们作为催化剂加速了 臭氧的分解，以氯为例
1. 污染物在生物体内的吸收、分布和排泄
吸收：经消化道吸收；经呼吸道吸收；皮肤吸收； 分布：分布广泛，但各种污染物分布具有一定选择性。 排泄：肾脏、肝脏和肺是重要的排泄污染物的器官。
2. 污染物在生物体内的转化
生物增毒作用和生物降毒作用 降解作用和结合反应
3. 污染物在食物链中的传递和放大
1.）高空臭氧的形成和消耗： 在没有其它物质干扰是，臭氧的形成由
太阳光辐射形成：
O2+hv->2O O+O2->O3 净反应：3O2->2O3
消耗反应： O3+O->2O2 同时水汽存在对这种消耗反应起到了催化作用： H2O+O->2OH OH+O3->HO2+O2 HO2+O2->OH+2O2 净反应：2O3->3O2
汞在生物体内易于神经系统的某种酶相结合，引起神经错乱 甚至死亡。有机形式的汞毒性比无机汞高出50~100倍。有机汞也 是脂溶性物质，易于吸收，但难以排泄。
汞有两种方式进入生态系统：自然界的地址活动；人类活动。
汞可以存在于土壤和水中，通过植物吸收和饮水进入生物体 内，在生物活动过程中它可以被排出体外。
环境生态学是一门融自然科学、社会科学和技 术科学于一体的交叉学科。
•环境生态学研究内容
环境与生态系统基本关系 环境中污染物在生态系统内迁移、转化、循环和积累
的过程及规律 环境污染对生态系统的危害 生态系统的环境评价准则 生态资源的保护与合理使用 环境的生态学规划 环境的生态学恢复 环境的生态学管理
2.）高空臭氧的高速耗竭
平流层内由于甲烷、氮氧化物、硫化物、 溴化物的存在，它们作为催化剂加速了 臭氧的分解，以氯为例
1. 污染物在生物体内的吸收、分布和排泄
吸收：经消化道吸收；经呼吸道吸收；皮肤吸收； 分布：分布广泛，但各种污染物分布具有一定选择性。 排泄：肾脏、肝脏和肺是重要的排泄污染物的器官。
2. 污染物在生物体内的转化
生物增毒作用和生物降毒作用 降解作用和结合反应
3. 污染物在食物链中的传递和放大
1.）高空臭氧的形成和消耗： 在没有其它物质干扰是，臭氧的形成由
太阳光辐射形成：
O2+hv->2O O+O2->O3 净反应：3O2->2O3
消耗反应： O3+O->2O2 同时水汽存在对这种消耗反应起到了催化作用： H2O+O->2OH OH+O3->HO2+O2 HO2+O2->OH+2O2 净反应：2O3->3O2
环境生态学课件
完善法律法规
制定和完善环境保护法律法规， 加大对违法行为的惩处力度。
加强废水处理
建设和完善废水处理设施，提 高废水处理率，保护水体环境。
加强生态保护
划定生态保护红线，保护自然 生态系统和重要生态功能区， 维护生物多样性。
05
可持续发展理论与实践
可持续发展的定义与内涵
可持续发展的定义
指满足当前世代需求的同时，不损害子孙后代满足其需求的能力的发展模式。
研究对象与任务
研究对象
主要研究生物（包括人类）与环境之 间的相互作用关系，探讨生物在环境 中的适应、进化和保护等问题。
任务
揭示生物与环境相互作用的规律，预测 和评估人类活动对生态环境的影响，提 出保护和改善生态环境的策略和措施。
与其他学科的关系
与生态学的关系
环境生态学是生态学的一 个重要分支，它继承了生 态学的基本理论和方法， 同时更加关注人类活动对
尊重自然、顺应自然、保护自然，推动经济 社会发展与环境保护相协调，实现人与自然 和谐共生的理念。
生态文明理念强调经济、社会和环境的协调 发展，推动可持续发展战略的实施。
维护生态安全
提高生活质量
生态文明理念要求保护生态环境，维护生态 安全，防止生态破坏和环境污染。
生态文明理念倡导绿色生活方式和消费模式， 提高人民生活质量，促进人的全面发展。
绿色发展理念及其实现途径
绿色发展理念
以节约资源和保护环境为基本国策，坚持可持续发展，推进 经济社会发展与环境保护相协调，实现经济效益、社会效益 和环境效益相统一的发展理念。
转变经济发展方式
加快经济结构调整和转型升级，推动绿色低碳循环发展。
加强环境监管和治理
强化环境执法和监督，加大环境治理和生态保护力度。
环境生态学概论(PPT 31页)
研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、 “3S”（全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息 系统（GIS））、生态建模，系统论引入生态学
研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响,从纯自 然现象研究扩展到自然-经济-社会复合系统的研究
14.01.2020
环境生态学产生与发展
14.01.2020
研究内容
人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究 生态系统受损程度及危害性的判断研究 各类生态系统的功能和保护措施的研究 解决环境问题的生态学对策研究 目的：人与生物圈（既自然、资源与环境）的
协调与发展。
14.01.2020
环境生态学的产生与发展
环境问题的产生与发展 生态学的发展史 环境生态学的发展
14.01.2020
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）
14.01.2020
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。
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。
前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与 植被制图工作。
14.01.2020
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
是分析因果关系的一种有用的补充手段 缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别 数学模型研究 优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题 缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误
研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响,从纯自 然现象研究扩展到自然-经济-社会复合系统的研究
14.01.2020
环境生态学产生与发展
14.01.2020
研究内容
人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究 生态系统受损程度及危害性的判断研究 各类生态系统的功能和保护措施的研究 解决环境问题的生态学对策研究 目的：人与生物圈（既自然、资源与环境）的
协调与发展。
14.01.2020
环境生态学的产生与发展
环境问题的产生与发展 生态学的发展史 环境生态学的发展
14.01.2020
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）
14.01.2020
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。
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。
前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与 植被制图工作。
14.01.2020
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
是分析因果关系的一种有用的补充手段 缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别 数学模型研究 优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题 缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误
最新2019-环境生态学第五章 生态系统生态学-PPT课件
生态系统通过发育和调节达到一种稳定 的状态，表现为结构上、功能上、能量 输入和输出上的稳定，当受到外来干扰 时，平衡将受到破坏，但只要这种干扰 没有超过一定限度，生态系统仍能通过 自我调节恢复原来状态。
2019/5/31
生态系统稳定性包括了两个方面的含义 : 一方面是系统保持现行状态的能力 ,即抗 干扰的能力（抵抗力resistance）;
②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。
③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
2019/5/31
生产者（producers）又称初级生产者 （primary producers），指自养生物， 主要指绿色植物，也包括一些化能合成 细菌。这些生物能利用无机物合成有机 物，并把环境中的太阳能以生物化学能 的形式第一次固定到生物有机体中。初 级生产者也是自然界生命系统中唯一能 将太阳能转化为生物化学能的媒介。
染物转移、积累的原理和规律。
2019/5/31
§4 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者 物质循环：生物 ← →环境 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
2019/5/31
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
（ 据周立志）
食物链
食物链（food chain）和营养级（trophic level） 食物链指生态系统中不同生物之间在 营养关系中形成的一环套一环似链条式的 关系，即物质和能量从植物开始，然后一 级一级地转移到大型食肉动物。食物链上 的每一个环节称为营养阶层或营养级，指 处于食物链某一环节上的所有生物种的总 和。
2019/5/31
生态系统稳定性包括了两个方面的含义 : 一方面是系统保持现行状态的能力 ,即抗 干扰的能力（抵抗力resistance）;
②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。
③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
2019/5/31
生产者（producers）又称初级生产者 （primary producers），指自养生物， 主要指绿色植物，也包括一些化能合成 细菌。这些生物能利用无机物合成有机 物，并把环境中的太阳能以生物化学能 的形式第一次固定到生物有机体中。初 级生产者也是自然界生命系统中唯一能 将太阳能转化为生物化学能的媒介。
染物转移、积累的原理和规律。
2019/5/31
§4 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者 物质循环：生物 ← →环境 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
2019/5/31
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
（ 据周立志）
食物链
食物链（food chain）和营养级（trophic level） 食物链指生态系统中不同生物之间在 营养关系中形成的一环套一环似链条式的 关系，即物质和能量从植物开始，然后一 级一级地转移到大型食肉动物。食物链上 的每一个环节称为营养阶层或营养级，指 处于食物链某一环节上的所有生物种的总 和。
《环境生态学》PPT课件
–
寄生 (Parasite)~活的生物從別的生物體取得食物
2. 競爭性排斥 (Competition Exclusion)~
– 當生活/生存必需品/因素 (如食物、水、光線及礦物質)成為 限制因子時，兩個或多個生物體對此會互相產生競爭現象。 當兩種物種在同一生活區 (niche)之下無法長久共存，而會 產生競爭性的互相排斥現象，此乃生態學上的原則 (principle)。
族群的生態學
• 族群的成長率(Growth rate)：族群的成長
率(Growth rate)是由出生率(Birth rate)、死亡 率(Death rate)及遷入和遷出率(Rate of Immigration and Emigration)所決定。 • 假如資源受到限制，正在成長中的族群會受環 境負荷量 (Carrying Capacity of Environment) 的關係而減緩。
族群的生態學
• 生物時時都得對生活環境種種挑戰，諸如溫度 的據變、陽光、水和食物的短缺或者它種生物 的獵殺，一個生物體乃至於一個物種能否成功 地生存下去，完全決定於他們能不能在這些挑 戰下存活與繁衍。 • 因此，生物和環境之間的作用便決定了某一物 種的數量與分佈範圍；而研究這種交互作用的 便是生態學 (Ecology)。 • 生態學的生物組織範圍，小到一個物種的單 位—族群 (Population)，大到生物圈 (Biosphere)。
細菌、真菌、黴菌 蚯蚓、線蟲、螃蟹
動物屍體、植物的有機廢物…等 有機物粒子為食
生態系內的能量流動
所有生態系的活動是能量推動 的，而能量的最終來源就是
太陽
• 生態系內的生物組成一個或多個食物鏈， 每一食物鏈包括一系列的營生階層。 • 植物從環境﹝如土壤、水及空氣﹞獲得 無機養分，並轉成有機質。 • 有機養分可輾轉被初級消費者 (草食性動 物 )及次級消費者 (肉食動物) 所取用。 • 植物或動物之屍體或廢物所包含的養分 可被分解者 (如細菌、真菌) 分解成無機 營養而回環境。
环境保护概论之生态学基础知识(
一、食物链（网）及营养级
在各种生态系统中,几乎各种生物链都同 时存在,各种食物链相互配合,保证了能量流动 在生态系统中畅通。食物链在各个生态系统 中并不是固定不变的。如动物的发育阶段不 同，其食物的种类是不同的，在不同的季节 中，植物的种类也是不同的。
在生态系统中，各种食物链的关系也是 相当复杂的。一样食物不一定只被一种动物 所食。也可以是一种动物同时吃多种食物。 也就是说各种食物链是交织在一起的，彼此 之间形成一种网的形式，即形成了所谓的食 物网。
各种元素在环境中都存在一个或多个贮藏 库。元素在贮藏库中的量大大超过结合于生物 体中的量，从贮藏库中向外释放的速度往往很 慢。若将某元素与其流通率之比，称为周转时 间。表示其在该库中更新一次所需要量的时间， 如水在大气库中周转一次所需要的时间，大约 为十天；氮在大气库中周围一次的时间约为一 百年等。
二、生态系统中的能量流动
生物的各种生命活动者需要能量。能量在流动
过程中也会由一种形式转变为另一种形式，在转变
过程中既不会消失，也不会增加。
在生态系统中，全部的能量最初是来自于太阳。
太阳能被生物所利用，是通过绿色植物的光合作用
来实现的。
绿色植物在合成有机物时，将太阳光能转变为
可贮藏于植物体中的化学能。绿色植物体内所贮藏
四、生态系统中的信息联系
在生态系统各组成部分之间及各 组成部分内部，存在着各种形式的信 息联系，用这些信息使生态系统联系 成为一个有机的统一整体。生态系统 中的信息联系主要有：
生态系统中的信息形式主要有营 养信息、化学信息、物理信息和行为 信息。
四、生态系统中的信息联系
(一)营养信息 通过营养交换的方式，把信息从一个
种群传递给另一个种群或从一个个体传到另一个个 体，即为营养信息。食物链（网）即可视为一个营 养信息系统。
环境生态学教学PPT第五章
陆地生态系统：
生产者 消费者 分解者 草本植物 食草性昆虫和哺乳动物 陆地土壤无脊椎动物 陆地鸟类和其他 腐食性生物、细菌和真菌
水生生态系统：
浮游植物 浮游动物 水中底栖无脊椎动物 水中鱼类 腐食性生物、细菌和真菌
营养结构 即食物网及其相互关 系。所谓食物链(food chain) ， 是 指 生 态 系 统内不同生物之间通 过食与被食形成的一 环套一环的链状营养 关系。 食物链的突出特性就 是生物富集作用（又 称生物放大）。
环境生态学
生态系统生态学
第五章 生态系统的一般特征
生态系统的概念 生态系统的基本组成 生态系统的结构
生态系统的主要类型
生态系统的反馈调节和生态平衡
思考题
第一节 生态系统的概念
一、生态系统的概念 ★生态系统一词由英国生态学家A．G．坦斯利于1935年首先 提出。 ★生态系统:是一定空间内生物和非生物成分通过物质的循环、 能量的流动和信息的交换而相互作用、相互依存所构成的 一个生态学功能单位。 ★系统构成的3个条件： ① 系统是由许多成分组成的； ② 各成分间不是孤立的而是彼此互相联系、互相作用的； ③ 系统具有独立的、特定的功能。
捕食性食物链 又称放牧式食物链。它以植物为基础．其构成形式是：植 物-小动物-大动物。后者可以捕食前者。如在草原上，青草野兔-狐狸-狼；在湖泊中，藻类-甲壳类-小鱼-大鱼。 寄生性食物链 这种食物链以大型生物为基础．由小型生物寄生到大型生 物身上构成。例如老鼠一跳蚤一细菌一病毒。 腐生性食物链 这种食物链以腐烂的动植物遗体为基础。如植物残体一蚯 蚓一节肢动物。
生态系统的组成
1.组成
非生物部分 气候因子 （光、温等及其他物理因子） 无机物质 （H2O、N、P、K、Ca等矿质元素） 有机物质 （糖、蛋白质、脂类、腐殖质等） 生产者—绿色植物（把太阳能输入生态系统） 草食动物（一级消费者）
环境生态学概述(PPT 54页)
环境生态学建筑与景观设计学院理科二班刘倩倩学号：2012020452221.(1).生态学的概念：生态学（Ecology），是德国生物学家恩斯特·海克尔于1869年定义的一个概念：生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。
目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。
有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。
它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。
系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展。
如今，由于与人类生存与发展的紧密相关而产。
(2)生态学的意义：生态学（Ecology）是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。
生物在长期进化过程中，逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分，如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。
各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的，这种特性称为物种的生态特性。
任何生物的生存都不是孤立的：同种个体之间有互助有竞争；植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。
人类为满足自身的需要，不断改造环境，环境反过来又影响人类。
随着人类活动范围的扩大与多样化，人类与环境的关系问题越来越突出。
因此近代生态学研究的范围，除生物个体、种群和生物群落外，已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。
人类面临的人口、资源。
环境等几大问题都是生态学的研究内容。
2.列举生物群落竞争,共生，寄生，腐生，他感的例子。
（1）.竞争：举例：牛与羊、农作物和杂草、大草履虫和小草履虫等。
（2）. 共生包括偏利共生和互利共生：1．偏利共生仅一方有利称为偏利共生。
如兰花生长在乔木的枝上，使自己更易获得阳光和根从潮湿的空气中吸收营养。
藤壶附生在鲸鱼或螃蟹背上。
鲫用其头顶上的吸盘固着在鲨鱼腹部等，都是被认为对一方有利，另一方无害的偏利共生。
《环境科学概论》PPT课件
研发高效、环保的污染治理和修复技术，解决环 境污染问题。
ABCD
生态系统服务和生态安全
研究生态系统对人类社会的服务功能和生态安全 屏障作用，为生态保护提供理论支持。
可持续发展战略和政策研究
研究可持续发展战略和政策措施，为推动绿色发 展提供决策参考。
THANKS
感谢观看
REPORTING
城市生活污水、垃圾等废弃物对周围环境造成污染，影响居民生 活和健康。
城市热岛效应
城市化进程中大量建筑物和道路等人工构筑物导致城市热岛效应 加剧，影响城市气候和居民生活。
能源开发利用过程中环境问题认识
化石能源开采利用 煤炭、石油等化石能源的开采和利用过程中会产生大量废 气、废水和固废等污染物，对环境和人类健康造成影响。
功能
提供生物栖息地，维持生物多样性，调节气候和水文循环，净化空气和水质，以及为人 类提供食物、能源和休闲场所等生态服务。
PART 03
人类社会活动对自然环境 影响评价
REPORTING
工业生产排放污染物种类及危害程度评估
废气排放
包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒 物等，对大气环境造成污染，影
响人类健康。
REPORTING
大气污染防治技术路线选择
源头控制
通过改进生产工艺、使用清洁能源等方式减少大 气污染物排放。
治理技术
采用除尘、脱硫、脱硝等大气污染治理技术，降 低污染物浓度。
监测与监管
建立完善的大气环境监测体系，加强监管力度， 确保污染物达理法、化学法和生物法等多种水体污染治理方法。
和人类健康。
畜禽养殖排放
02
畜禽粪便和废水排放对周围环境造成污染，影响居民生活和农
业生产。
农业废弃物
ABCD
生态系统服务和生态安全
研究生态系统对人类社会的服务功能和生态安全 屏障作用，为生态保护提供理论支持。
可持续发展战略和政策研究
研究可持续发展战略和政策措施，为推动绿色发 展提供决策参考。
THANKS
感谢观看
REPORTING
城市生活污水、垃圾等废弃物对周围环境造成污染，影响居民生 活和健康。
城市热岛效应
城市化进程中大量建筑物和道路等人工构筑物导致城市热岛效应 加剧，影响城市气候和居民生活。
能源开发利用过程中环境问题认识
化石能源开采利用 煤炭、石油等化石能源的开采和利用过程中会产生大量废 气、废水和固废等污染物，对环境和人类健康造成影响。
功能
提供生物栖息地，维持生物多样性，调节气候和水文循环，净化空气和水质，以及为人 类提供食物、能源和休闲场所等生态服务。
PART 03
人类社会活动对自然环境 影响评价
REPORTING
工业生产排放污染物种类及危害程度评估
废气排放
包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒 物等，对大气环境造成污染，影
响人类健康。
REPORTING
大气污染防治技术路线选择
源头控制
通过改进生产工艺、使用清洁能源等方式减少大 气污染物排放。
治理技术
采用除尘、脱硫、脱硝等大气污染治理技术，降 低污染物浓度。
监测与监管
建立完善的大气环境监测体系，加强监管力度， 确保污染物达理法、化学法和生物法等多种水体污染治理方法。
和人类健康。
畜禽养殖排放
02
畜禽粪便和废水排放对周围环境造成污染，影响居民生活和农
业生产。
农业废弃物
现代环境科学概论第5章 环境生态学基本理论与应用
营养级能量转化（Ceder Bog 湖能流分析） 呼吸代谢
R0=96.3 LA =23200
呼吸代谢
R1=18.8
总初级生产量
GP=464.7
食草动物捕食
I1 =62.8
食肉动物食
I2=12.6
未利用
M0=305.6
能量摄取效率：It / It－1 同化效率：At /At－1 生产效率：Pt / P t－1
信息联系
——信息把生态系统联成统一整体 营养信息：食物链为一个营养信息系统 化学信息：化学分泌物 物理信息：声、光、色 行为信息：行为格式
多样性 复杂性 种类多 储量大 未知因素多
信息流特点
信息流动过程： 产生 获取 处理 再生 施效
3. 系统的状态与平衡
生态系统的状态
调节、反馈机制 正反馈——个体及种群数量增加导致远离平衡状态 负反馈——个体数量增加，食物资源减少，个体死亡增加， 种群数量减少，系统一般可保持平衡
相互关系
作用、反作用 对立、统一 相互依赖、制约 物质循环、代谢
从研究内容理解 一般生态学：以特定生物为研究对象 环境生态学：以人为主体的生态系统为研究对象 生态学的分支 植物生态学 动物生态学 微生物生学 人类生态学 个体生态学 种群生态学 群落生态学 生态系统
按种类划分
按存在状态划分
基本特征
从研究方法理解 当代生态学——多学科交叉 定性 定量 宏观 微观 单一 综合 静态 动态 基础 应用
复合生态系统 应用生态系统
社会生态学 工业生态学 城市生态学 文化生态学 环境生态学
最优化方案
系统工程学
生 物
生 学 态
系统生态学 整体观（核心 ） 工业生态学 功能观 经济生态学 经济观 化学生态学 物理生态学 数学生态学 数学模型 生态信息
环境科学概论ppt课件
环境科学的研究方法
实验法
在实验室或野外模拟环境条件， 研究环境因素的变化规律及其对 生物和人类的影响。
数学模型法
运用数学方法建立环境模型，预 测和评估环境问题的发展趋势和 影响。
01
观察法
通过对自然环境和人工环境的直 接观察，收集环境信息和数据。
02
03
调查法
通过问卷调查、访谈、实地考察 等方式，了解公众对环境问题的 看法和态度。
水污染
主要污染源、污染物种类 、危害及防治方法。
水资源开发与利用
水资源分布、开发利用现 状、存在问题及可持续利 用策略。
土壤环境
土壤组成与性质
土壤改良与保护
土壤矿物质、有机质、水分、空气等 组成部分及其性质。
土壤退化原因、改良措施及保护策略 。
土壤污染
主要污染源、污染物种类、危害及防 治方法。
生物环境
04
02
自然环境系统
大气环境
01
02
03
大气组成与结构
包括干洁空气、水汽、气 溶胶等组成部分，以及大 气垂直分层和各层特征。
大气污染
主要污染物来源、种类、 危害及防治方法。
大气环流与气候
全球大气环流系统、季风 环流、气候类型及影响因 素。
水环境
水体类型与特征
包括河流、湖泊、水库、 海洋等水体类型及其各自 特征。
加强国际间环境科学领域的交流与合作，共同应 对全球性环境问题。
人类对环境问题的挑战与应对
资源节约与循环利用
环境污染
减少污染物排放，发展清洁生 产技术和循环经济，加强环境 监管和治理。
气候变化
积极应对气候变化挑战，推动 绿色低碳发展，减少温室气体 排放。
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元素在环境中的贮库：水（H、O） 大气、水体
N
大气、生物、地壳
周转时间=库量/流通率
H2O在大气库 10.5d
Si在海洋库 8000a
N在大气库 100万a
Na在海洋库 2.06×1028 a
物质循环的三级水平
个体水平—生物新陈代谢 生态系统—生产者 消费者 分解者 环境 生物圈—生物地球化学循环
第五章 环境生态学基本理论与应用
1. 生态学与环境生态学
从定义出发理解 生态: Ecology 源于希腊文Oikos ——‘自然界的经济学’ 生态学定义：研究生物或生物群体与其环境相互关系的科学 研究生物与其环境间相互关系及作用机理的科学（马世骏）
生命系统 动物
人 植物 微生物
环境系统 自然环境 社会环境
从研究方法理解
当代生态学——多学科交叉
定性
定量
宏观
微观
单一
综合
静态
动态
基础
应用
复合生态系统 应用生态系统
社会生态学 工业生态学 城市生态学 文化生态学 环境生态学
生物
生态 学
环境
系统工程学 工艺学 经济学 化学 物理学 数学
系统生态学 整体观（核心 ） 工业生态学 功能观 经济生态学 经济观 化学生态学 生态信息 物理生态学 数学生态学 数学模型
海水 DDT 3×10-12
浮游生物 小鱼
鱼
鱼鹰
人
4×10-8
5×10-7 2×10-6 2.5×10-5 3×10-5
富集107
营养级：食物链的各个环节，同样方式、获相同性质食物， 同一食性层次 —— 生态同位
典型森林生态系统营养级 ： 植物 食草动物 一级食肉动物 二级食肉动物 分解者
植物
能量在营养级流动的特点：有损失或剩余 同化中产生废物、排泄物 同化中耗能，维持生命
物质循环
——化学元素在生物圈中的物质循环过程
基本元素：C、H、O、N、S、P
大量元素：Na、Ca、Mg、K
微量元素：Cu、Zn、Mn、B
——包括生物、地质、化学系统的循环：生物地球化学循环
——物质在库间转移而流动
荒漠生态系统 草原生态系统 森林生态系统 稀树干草生态系统 湿地生态系统
结构 形态结构
生物种类
种群数量
骨架 — 形态结构标志
种的空间配置
种的时间变化（发育、季相）
营养结构：生态系统组成部分间营养关系
环境
生产者 分解者
消费者
食物链：生态系统中生物以食物联系建立起来的链索关系 食物网：多个食物链相互交织构成的网状结构 ——生态系统功能过程载体 食物链种类： 捕食性食物链 腐生性食物链 寄生性食物链 食物链研究意义 —组成及量的调节对保护生物资源意义大，具有经济价值 —食物链生物富集作用（重金属、有毒难降解物质）
太阳光量子
环境
生产者 分解者
消费者
——太阳光量子以波的形式传递至绿色植物体表 ——遵循热力学第一定律：能量守恒与转换定律 ——遵循热力学第二定律：关于有限空间、时间内
一切和热运动有关的物理、化学过程具不可逆性
能量单向流动 ：集中 分散 高 低 能量传递中熵增加，熵不变能量无传递 生态系统保持稳定是由于负熵的不断输入 每一营养级都有能量损失 生态系统能量平衡保证生态系统平衡
相互关系
作用、反作用 对立、统一 相互依赖、制约 物质循环、代谢
从研究内容理解 一般生态学：以特定生物为研究对象 环境生态学：以人为主体的生态系统为研究对象 生态学的分支
植物生态学 动物生态学 按种类划分 微生物生学 人类生态学
按存在状态划分
个体生态学 种群生态学 群落生态学 生态系统
组成
生物组成
生产者—绿色植物 消费者—动物 分解者—微生物
微型动物
食草动物（一级消费者） 食肉动物（二级消费者）
非生物组成：环境要素
无机物 有机物 自然因素
类型
自然生态系统 按人类影响程度 半自然生态系统
人工生态系统
按要素类型
静水生态系统
淡水生态系统
水域生态系统 陆地生态系统
流水生态系统 咸水生态系统：海洋、远洋、珊瑚礁
种群 特定时间、空间同种个体的组合
—— 物种存在、繁殖、进化的基本单位 空间特征：种群的发展潜力—空间数量
基本特征 数量特征：种群密度 遗传特征：遗传、变异性—生物进化遗传学基础
群落 特定时间、空间不同种生物的总和
基本特征
一定的物种组成：种类、数量，群落多样性基础 物种间相互影响：竞争、捕食、互利、寄生 影响环境的功能；群落环境 一定的外貌和结构：生态结构、形态结构、营养结构 动态特征：季节、年际演替、演化 一定分布范围 边界特征
动物
化石燃料
分解
氮循环：
大气氮 固氮
氨 硝化作用
NO2－、NO3－ 生物合成
反硝化作用
游离氮
分解
有机氮
固氮形式
大气固氮 岩浆固氮 生物固氮 工业固氮
磷循环
磷酸盐（岩、矿） 鸟粪层
海鸟、鱼
浅海沉积 深海沉积 食物链
原生质 磷细菌
硫循环
溶解PO43－
气态循环 沉积循环 生物循环
SO2 SO42－ SO42－
H2S H2S
天然侵蚀 人工开采
生物生产
——生物性产品的生产过程 ——在能量代谢、物质循环中完成 ——物质、能量的重新分配、组合形成有机物
最优化方案
经济效益
+ 社会效益
+ 生态效益
发展趋势涵盖一切传统领域，形成许多现代观念： 生态工艺 生态城市 生态安全 生态文明 生态价值 生态哲学 生态美学
2. 生态系统
含义 马世骏：“生命系统与环境系统在特定空间的组合”
一定空间生物与周围环境的集合体 自然界基本单位，具有一定结构和功能 生物—环境相互作用、影响、制约 不断进行物质循环、能量交换 一定时间内处于动态平衡、相对稳定状态
物质循环的特点：物质重复再利用性 物质循环周期性
主要元素的循环
水循环： 动力—太阳辐射
（H、O）
蒸发 降雨
主要过程 地下水 地表水
动植物吸收 渗出
碳循环：大气、水圈、生物圈为碳循环库 大气库CO2 7×1011t 地质库CO32－ 2.7×1016 t
主要过程
呼吸 CO2 光合作用
燃烧ห้องสมุดไป่ตู้
植物 CO32－
营养级的表示
生物个体数 生物数量金字塔
生物量
生物量金字塔
能量（营养）能量金字塔
C3—1
C2—90000 C1—200000 P—1500000
（单位：个体/0.1h㎡）
每级利用率10%
4—5级（≤7级）
消费者 高位营养级 生产者 低位营养级
寄生性食物链—倒置生物量金字塔
C1—21
P—4
功能
能量流动