14应用生态学.PPT

物种多样性
生态系统多样性 景观多样性
2018/12/8
遗传多样性

指种内基因的变化，包括种内显著不同的种群间和同 一种群内的遗传变异。 其测度包括三个方面，即染色体多态性、蛋白质多态 性和DNA多态性。
2018/12/8
物种多样性

指物种水平的多样性，即一个地区内物种的多样化， 主要是从分类学、系统学和生物地理学角度对一定区 域内物种的状况进行研究。
2018/12/8
生物多样性的价值

直接价值：为人类提供了基本食物、纤维、药物和燃料 和建材等 间接价值：表现在生态系统的服务，具体表现在以下几 个方面。 能量固定； 调节气候； 调节水文； 保护土壤； 贮存必须的营养元素，促进元素循环； 维持进化过程； 对污染物质吸收和分解作用； 娱乐－美学、社会文化、教育、精神及历史方面具有重 要价值。
2018/12/8
第七章 应用生态学
§1 环境污染及其监测 §2 生物资源管理 §3 生态环境规划与管理


参考文献 思考题
2018/12/8
§1 环境污染及其监测
环境污染 环境监测和风险评价

2018/12/8
环境污染


环境污染（environmental pollution）是指人类活动使 环境要素或其状态发生了变化，从而使环境质量恶化， 扰乱和破坏了生态系统的稳定性以及人类的正常生活条 件的现象。常见的环境污染有： 空气污染(air pollution) 酸雨(acid rain) 水污染(water pollution) 土壤污染
2018/12/8
酸雨(acid rain)


酸雨( acid rain )和酸沉降(acid deposition): 酸雨 （1972，英国化学家R. A. Smith提出）是指雨水中含 有一定数量本性物质(硫酸、硝酸、盐酸等)的自然降 水现象。大气中形成酸的物质以雨、雪、雹和雾等形 式从空气中沉降下来，其pH值一般都小于5.6，这种 现象称酸沉降。 酸沉降对动物、植物以及森林有明显的损害；改变了 土壤和湖泊的pH值，同时本酸化会导致有毒金属（汞 和铝等）从土壤和沉积物中释放出来。
2018/12/8
富营养化（eutrophication）
富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、 磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体， 引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下 降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水 体出现富营养化情况下，浮游藻类大量繁殖，形成水 华，因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面出现各种 颜色，这种现象在海洋中叫赤潮。 多数学者认为氮和磷等营养物质浓度的升高是藻类大 量繁殖的原因，由于磷通常是水生生物生长的限制性 营养物，因此是引起水体富营养化的主要物质。
2018/12/8
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，定量地确定环境危害对人类的负效应的概率及其 强度的过程。 生态风险评价的步骤

2018/12/8
生态风险评估的步骤
生态风险评估
问题的形成 分析过程 风险源评估 风险特征化 风险管理 效应评估
2018/12/8
§2 生物资源的管理
生物多样性及其保育 生物资源管理 人口管理

2018/12/8
生物多样性及其保育

生物多样性 生物多样性的价值 生物多样性的现状 生物多样性丧失的原因 生物多样性的保育对策
2018/12/8
生物多样性

生物多样性(biodiversity): 生物多样性是生物及其与环 境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总 和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所 拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生态系统。 包括四个层次: 遗传多样性（基因多样性）

生物测试（bioassay）
2018/12/8
指示生物法wenku.baidu.com
指示生物法是指用指示生物来监测环境状况的一种方法。 指示生物(indicator organism)是一些对环境中的某些 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。通过其所作的反应可了解 环境的现状和变化，起“预警”功能。 指示生物的基本特征： 对干扰作用反应敏感且健康； 具有代表性； 对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高； 具有多功能。 常用的指示生物：紫花苜蓿（SO2），地衣和苔藓 （SO2、氟化物），菜豆、烟草 （O3）等。
2018/12/8
生物测试


生物测试又称生物测定或生物检试，是利用生物受到 污染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状 况的方法。 毒性试验 急性毒性试验 慢性毒性试验 致突变检测 微核技术：细胞分裂过程中染色体进行复制时，如果 受到外界诱变因子作用，就会产生一些游离的染色体 片断，形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微 核。利用细胞减数分裂四分体时期出现的微核来指示 环境污染的方法称微核技术。
2018/12/8
空气污染(air pollution)


空气污染是由人类活动直接或间接引起天然与合成有害 物质向大气的排放。污染物直接排放到大气中称初级污 染物，在太阳电磁辐射的影响下，在空气中由其他污染 物制造出来，称次级污染物。主要的空气污染物有：二 氧化硫、固体颗粒、二氧化氮、碳氢化合物、一氧化碳、 臭氧、硫化氢、氟化物、一氧化氮、铅、汞。 空气污染物对人及整个自然界有重要的影响。造成环境 不舒适，腐蚀雕塑，破坏公共设施；防碍人类和其他生 物的健康，同时改变气候以及土壤、湖泊和河流的化学 性质。
2018/12/8
生态系统多样性

指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及 生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。 生态多样性指数可分为: α多性指数 β多样性指数 γ多样性指数
2018/12/8
景观多样性

指不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间 结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。

2018/12/8
PFU法



PFU法是用取氨酯泡沫塑料块采集水域中微生物和测 定其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。 1969年由美国弗吉尼亚工程学院和弗吉尼亚州立大学 环境研究中心的Cairns 等人1969年创立的。国内自 80年代起将这种方法用于污染水体的监测和评价。 PFU法的原理是岛屿生物学原理，即原生动物集群过 程实际上是集群速度随着种类上升而下降的过程，二 者的交叉点就是种数的平衡点。达到平衡点的时间取 决于环境条件。 PFU法的优点：使监测水平提高到了群落层次，使监 测更符合客观事实和真实环境；简便易行。
2018/12/8
水污染(water pollution)


水污染是指由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水 体及其底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生了变化， 从而防碍了对水体的利用，这种现象称水污染。 水体污染物可分为生物体、可溶性化学物质、不溶性化学 物质和热四类。 水污染危害： 有毒物对生物的直接毒害，不溶性固体降低水的质量； 水中有害生物导致水传播疾病的流行； 水中有机质引起水体的富营养化 ，引起水体生物耗氧 （BOD）和化学耗氧量（COD）增加； 水中有毒物质如重多属和多氯联苯等在食物链上的生物放 大作用，使生物体的酶活性受影响； 工业余热通过多种途径影响水生生物。
2018/12/8
生态监测的方法

个体和种群水平
指示生物法（indicator organism）
群落和生态系统水平
污水生物系统法（saprobien system） PFU(聚氨酯泡沫塑料块)法(polyurethane foam unit) 生物指数法（biotic index）
2018/12/8
生物多样性丧失的原因
引起生物多样性丧失的主要原因有： 栖息地丧失和片断化； 掠夺式的过度利用； 环境污染； 工业化的农业和林业； 外来种的引入； 全球气候变化。

2018/12/8
生物多样性的保育对策

保护公约和立法 建立自然保护区和国家公园 迁地保护 种子库和基因资源库 退化生态系统的恢复 生物多样性的监测
2018/12/8
保护公约

国际生物多样性保护公约：1992年6月在巴西首都里约热内 卢召开了地球最高级会议，联合国环境与发展大会，通过了 国际生物多样性公约，确立了生物多样性保护的重要地位， 152个国家在公约上签字。5月22日世界生物多样性日。
2018/12/8
环境监测和风险评价

生态监测的内容及特点 生态监测的原理和方法 风险评价
2018/12/8
生态监测的内容及特点


环境监测(environmental monitoring): 研究和监测环境 质量。其手段有化学、物理学、生物学、生态学、地球物 理、地球化学等，因此其内容有化学监测、物理监测、生 物监测、生态监测、地球物理化学监测等。 生态监测(ecological monitoring): 利用生命系统各层次 对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质量。 生态监测的特点： 能综合地反映环境质量状况； 具有连续监测的功能； 具有多功能； 监测灵敏度高。
2018/12/8
生物多样性的现状


生物多样性的丰富程度：世界上的物种估计有500万到 3000万种，已定名的为140－170万种。中国是世界上物 种最丰富的国这之一，中国的物种数约占世界物种总数 的10％。中国的特有种十分丰富，以维管植物、哺乳类 和鸟类计算，仅次于印度尼西亚，居亚洲第二。 生物多样性的受威胁现状：Schopf认为生物物种的寿命 是20万年，地球上有4000种哺乳动物，如果以4000个哺 乳动物种作为平衡点，那么每50年就有一个物种灭绝。 二十世纪内，每年灭绝0.27种哺乳动物，每4年有一个物 种。灭绝速率为自然灭绝的近13倍。
2018/12/8
生态监测的原理和方法

生态监测的原理 生态监测的方法
2018/12/8
生态监测的原理

生物与环境之间相互依存、相互影响、协同进化。 生物与环境相互补偿、协同发展是在自然界长期发展 过程中形成的，生物的变化是某一区域内环境变化的 一个组成部分，因此，生态学上个体、种群、群落和 生态系统各组织层次的生物变化可以作为环境改变的 指示和象征。
2018/12/8
生物指数法

生物指数法是指用数学公式反映生物群落结构变化， 以评价环境质量。常用的有： 生物指数（BI）＝2nA+nB, n为底栖大型无脊椎动物 的种类数， A为敏感种类数，B为耐污染种类数。 污染生物指数＝颤蚓类的个体数量／底栖动物个体数 量＊100 硅藻指数＝（2A＋B－2C）／（A＋B－C）＊100， A为不耐污染的种类数；B为对有机污染耐力强的种类 数；C为在污染区内独有的种类数。

2018/12/8
土壤污染


土壤污染是指人类活动所产生的物质通过多种途径进 入土壤，其数量特征和速度超过了土壤容纳的能力和 土壤净化速度的现象。 常见的土壤污染物有：物理类、化学类、生物类等， 其中以化学类最为普遍、严重和复杂。常见的化学污 染物有：无机污染物包括：重金属、放射物质和营养 物质等，有机污染物是化学农药，如有机氯类、有机 磷类、氨基甲酸酯类、苯酰胺类等；石油、多环芳烃、 多氯联苯、甲烷等；多聚物如尼龙、塑料和橡胶等。 物理污染物有工业废渣、城市垃圾等；生物污染物有 大肠肝菌、炭疽杆菌、蠕虫类。

2018/12/8
污水生物系统法
污水生物系统法是由Kolkwiz 和 Marsson 1909年提出，后经完善的一种用于河流污染、 尤其是有机污染的一种监测方法。 由于河流受污染后，在污染源下游的一段流程 里会发生自净过程，即随着河水污染程度的逐 渐减轻，生物的种类组成也随之发生变化，在 不同的河段将出现不同的物种。 根据生物种类组成将河流划分为多污带、α-污 染带、β-污染带和寡污染带。各污染带都有各 自的物理、化学和生物的特征 。 亦可用群落中优势种群来划分污染带。