第一章生物与环境(第一节)

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城市环境容量的常见类型
土壤环境容量
➢ 土壤环境容量指土壤对污染物质的承受能力或负荷量。
➢ 土壤环境容量取决于污染物的性质和土壤净化能力的大 小。
➢ 土壤环境容量的大小一般可用绝对容量(WQ)和年容量 (WA)两个指标来计算
WQ WS B
WQ由环境标准的规定值(WS)
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生态因子作用的一般特征
综合作用：
➢ 环境中各种生态因子不是孤立存在的，而是彼此联系、 互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化，都必 将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。
非等价性（主导因子作用）：
➢ 在诸多环境因子中，有一个对生物起决定性作用的生 态因子，称为主导因子。
水环境容量
➢ 水环境容量指在满足城市居民安全卫生使用城市水资 源的前提下，城市区域水环境所能承纳的最大的污染 物质负荷量。
➢ 水环境容量取决于三个因素，即水环境的量及状态、 该污染物的地球化学特性、人及生物机体对该污染物 的忍受能力。
➢ 计算公式：
Wi Coi Q K
Wi－第i种污染物的环境容量；C oi－第i种污染物的环境标准； Q－环境单元的体积；K－第i种污染物在环境单元中的自净系数
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第一节 环境与生态因子
环境的概念与分类 城市环境 生态因子的分类及其作用的一般特征
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环境的概念
环境(environment) ：只具有相对的意义，是针对某一 主体而言的。与某一特定主体有关的周围一切事物的总 和，就是这个主体的环境。
环境的概念既是具体的，又是相对的
➢ 城市人工环境：包括房屋、道路、管线、基础设施、 不同用途的土地、废气、废水、废渣、噪声等因素， 它们是人类对自然环境加以改造后形成的结果。
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城市生态环境也可分为生物环境和非生物环境两部分。 ➢ 生物环境：包括城市中的植物、动物和微生物；
➢ 非生物环境：包括城市的气候、水文、土壤、建筑和 基础建设等。
2.城市环境的空间特征：
➢城市环境呈现出一定的平面和立面特征，这是城市环境各 组成要素在城市平面和高度上有形的表现，是城市的自然 环境因素和人工环境因素综合作用的结果。
❖高度上：城市轮廓、城市人造地貌
❖平面形态：指城市用地在平面空间上呈现出的几何形状， 即城市用地形态。通常可用三个要素来描述：
▪位置，即城市在地理空间中与其他事物的空间关系； ▪距离，即城市用地边缘到城市中心的距离； ▪方向，即城市用地扩展或城市环境建设发展的方向。
和自然环境相比，城市环境在组成、结构、影响因素上 发生了很大的变化，城市环境的自我调节净化能力下降， 容易出现环境污染，给城市居民的生活和健康带来危害。
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环境容量与环境污染
环境容量(environmental capacity)：是指某一环境在自 然生态结构和正常功能不受损害、人类生存环境质量不下 降的前提下，能容纳的污染物的最大负荷量。包括环境本 身的自净能力和环境设施对污染物的处理能力。
和环境背景值(B)来决定
WA K WQ K ( A1 / A) 100%
WA还与土壤对污染物的净化
能力有关
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城市环境问题
城市是工业化和经济社会发展的产物，人类社会进步的 标志。然而在城市化进程中，特别是城市向现代化迈进 的历程中，不少城市遇到了诸如人口膨胀、交通拥挤、 住房紧张、能源短缺、供水不足、生物多样性减少、环 境污染严重等城市环境问题。
✓ 人为因子：主要指人类对植物资源的利用、改造以及 破坏过程中给植物带来的有利的或有害的影响
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生态因子的分类
以生态因子的特点分（R. F. Daubenmire）：
✓ 3大类（气候类、土壤类、生物类）
✓ 7个并列的项目（土壤、水分、温度、光照、大气、 火、生物因子）
环境污染(environmental pollution)：当污染物进入环境 中的量超过环境容量时，环境就会恶化，对人体健康、动 植物正常生长发育产生危害，该现象即为环境污染。主要 取决于环境自净能力、人工环保设施的处理能力及污染物 的种类和浓度三方面的因素。
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6. 体内环境（inner environment）：生物体内组织 或细胞间的环境。
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环境的分类
按环境的性质分：
1. 自然环境：是指一切可以直接或间接影响生物生存 的自然界中的物质和能量的总和，主要包括空气、 水、土壤、岩石矿物、太阳辐射等。
2. 人工环境：是指人类在开发利用、干预改造自然环 境的过程中构造出来的有别于原有自然环境的新环 境，或称次生环境。
城市环境容量
城市环境容量：城市环境容量是指环境对于城市规模及 人的活动提出的限度，即城市所在地域的环境，在一定 的时间、空间范围内，在一定的经济水平和安全卫生要 求下，在满足城市生产、生活等各种活动正常进行的前 提下，通过城市的自然条件、经济条件、社会文化历史 条件等共同作用，对城市建设发展规模以及人们在城市 中各项活动的强度提出的容许限度。
环境因子(environmental factor) ：构成环境的各个因 素。包括生物有机体以外所有的环境要素。
生态因子(ecological factor) ：指在环境因子中，能对 生物生长、发育和分布产生直接或间接影响作用的因子。 如温度、水、CO2、O2、地形、海拔等。所有的生态因 子构成生物的生态环境(ecological environment)
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阶段性作用： ➢ 由于生物生长发育不同阶段对生态因子的需求不同， 因此，生态因子对生物的作用也具阶段性，这种阶段 性是由生态环境的规律性变化所造成的。
直接作用和间接作用： ➢ 如光照、温度、水分状况和地形因子。
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第一节思考题：
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环境的分类
按环境的范围大小分：
1. 宇宙环境（space environment）：大气层以外的宇 宙空间。也称星际环境或空间环境。
2. 地球环境（global environment）：大气圈中的对流 层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈。也称全球环境。
3. 区域环境（regional environment）：占有某一特定 地域空间的自然环境，它是由地球表面不同地区的5个 自然圈层相互配合而形成的。
➢ 以不同活动为中心事物的物质环境的地域分异
如居住环境(区)、工业环境(区)和商业环境(区)等
➢ 以城市环境人工化程度的不同呈现出的地域分异
一般可区分出三个典型的特征空间：建筑空间、道路广场空间 和绿地空地空间，后两者在西方又常称为开敞空间
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城市环境的特征
4. 城市环境污染特征：
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第一章 生物与环境
第一节 环境与生态因子
➢ 环境的概念与分类 ➢ 城市环境 ➢ 生态因子的分类及其作用的一般特征
第二节 生物与环境关系的基本原理
➢ 最小因子定律 ➢ 耐受性定律 ➢ 生物的生态适应 ➢ 植物生态适应的方式及其调整
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4. 生境（habitat）：具体的生物个体或群体生活地段上 的生态环境。对植物来说是指植物体或植物群落所居 住的地方，是具体的特定地段上对植物起作用的生态 因子的总和。
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环境的分类
按环境的范围大小分：
5. 植物的小环境（micro-environment）：接近植物 个体表面或个体表面不同部位的物理环境。
其中，城市环境污染是最严重的问题，它已成为制约城 市发展的一个重要障碍。
城市是一个复杂的、受多种因素制约、具有多功能的有 机综合载体，只有实现城市经济、社会、环境的协调发 展，才能发挥其政治、经济、文化等的中心作用，并得 以健康和持续发展。
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我国城市的环境污染
城市大气污染 城市水体污染 城市固体污染 城市噪声污染
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生态因子的分类
以根据生态因子的性质，可将其分为以下五类：
✓ 气候因子：包括温度、湿度、光、空气等
✓ 土壤因子：包括土壤的理化性质、土壤肥力、土壤生 物等
✓ 地形因子：地形因子是间接因子
✓ 生物因子：包括植物与动物、微生物和其他植物之间 的各种生态关系
➢ 广义上如人工经营的农场、水库、林场、园林等
➢ 狭义如温室、建筑空间等。
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城市环境及其组成
城市环境是指影响城市人类活动的各种自然的或人工的外 部条件的总和。这里的城市环境主要是指城市的物理环境， 其组成可分为自然环境和人工环境两个部分。
➢ 城市自然环境：包括地形、地质、土壤、水文、气候、 植被、动物、微生物等因素，它们是城市环境的基础。
生存条件：生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件。
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环境的分类
按环境的主体分：
1. 人类环境：以人为主体，指围绕着人群的空间以及 各种外部条件或因素。这是环境科学多采用的分类 方法。
2. 生物环境：以生物为主体，指生物个体或群体以外 的一切因素总和。这是一般生态学书刊上所采用的 分类方法。
城市环境容量是一个非常复杂的环境现象，影响因素有： ➢ 城市自然环境因素：自然环境因素是城市环境容量中 最基本的、最重要的因素
➢ 城市物质因素：城市的各项物质因素的现有构成状况 ➢ 经济技术因素：
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城市环境容量的常见类型
大气环境容量
➢ 大气环境容量指在满足大气环境目标值的条件下，某区 域大气环境所能承纳污染物的最大能力，或所能排放的 污染物的总量。等于大气环境目标值与本底值之差。
名词解释： 1. 环境 2. 环境因子 3. 生态因子 4. 生态环境 5. 生境 6. 环境容量和环境污染 简答： 1. 什么是城市环境？简述城市环境的特征； 2. 什么是城市环境容量？城市环境容量的影响因素有哪些？ 3. 简述城市环境容量的常见类型； 4. 城市的环境污染主要表现在哪些方面？ 5. 生态因子的类型及其作用的一般特征有哪些？
➢城市环境具有一定的空间结构：城市中各物质要素的空间 位置关系特点，或者说城市环境中各物质要素在地理空间 分布中所呈现出的地域分异特点，即城市环境的地域结构。
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城市环境的特征
3. 城市环境的地域层次特征：城市环境是一个地域综合体， 是由相互之间存在着复杂的有机联系的地域子环境共同 构成整体。
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城市环境的特征
1.城市环境的高度人工化特征：
➢除了大气环流、大的地貌类型基本保持原来的自然特征 外，其余的自然因素，如地貌、土壤、气候、水文、植 被、动物等都发生了不同程度的变化，而且这种变化通 常是不可逆的。
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城市环境的特征
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不可代替性和补偿作用：
➢ 环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但 都各具有重要性，是不可代替的，但是局部是能补偿 的。
➢ 在由多个生态因子综合作用的过程中，由于某因子在 量上的不足，可以由其他因子来补偿，以获得相似的 生态效应。
➢ 生态因子的补偿作用只能在一定范围内作部分补偿， 而不能以一个因子代替另一个因子，且因子之间的补 偿作用也不是经常存在的。
➢ 大气环境目标值指能维持生态平衡及不超过人体健康阈 值，常被称做自净介质对污染物的同化容量。
➢ 大气环境容量取决于该区域内大气环境的自净能力以及 自净介质的容量。
➢ 研究大气容量可以为制定区域大气环境标准、控制和治 理大气污染提供重要依据。
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城市环境容量的常见类型