环境生态学复习要点

环境生态学复习要点

1.环境生态学的定义

环境生态学(environmental ecology)就是研究人为干扰下，生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复，重建和保护对策的科学。

2.环境生态学研究的内容

(一)人为干扰下生态系统内在变化原理与规律

(二)生态系统受损程度的判断

(三)各类生态系统的功能与保护措施的研究

3.生物多样性的概念及内容(包括那几块内容)

生物多样性(biodiversity)反映了地球上包括植物、动物、菌类等在内的一切生命都有各不相同的特征及生存环境，它们相互间存在着错综复杂的关系。

生物多样性包括：

●物种多样性

●遗传多样性

●生态系统多样性

●景观多样性

4.环境的概念

?环境科学研究的中心事物是“人”，则环境是“人类生存的环境”，在此基础上定义：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和。

?生态学研究的中心事物是“生物”，则环境是“生物生存的环境”，可定义：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。

5.生态因子的概念

●生态因子(Ecological Factor) ：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接

或间接影响的环境要素。

●生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的环境要素。

●生态环境：一定区域所有生态因子的总和。

●生境（Habitat）：特定生物体或群体的栖息地的生态环境。

6.生态因子作用的一般特征(五个方面)

?综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约

?主导因子作用：生态因子非等价

?阶段性作用：生物发育的不同阶段，需要不同

?不可替代性和补偿性作用：生态因子间不可替代，但在一定程度上可以补偿

?直接作用和间接作用：

–直接因子：直接对生物发生影响的生态因子

–间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子

7.生态因子的限制性作用

?限制因子

–在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子

– 最小因子定律

– 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于最低量的营养元素

称最小因子 。

– 耐受性定律

8. 生态幅的基本概念

? 生态幅 (ecological amplitude ）的概念

– 每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点

和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围.

– 它反映了生物对环境因素的适应能力。

9. 生物圈的概念

? 全球生态系统的总和称为生物圈。

? 生物圈的组成：由大气圈的下层、水圈与岩石圈的上层（风化壳）组成。

? 生物圈的形成：生物与地球环境的相互作用。

10. 生态位理论

? 生态位 (niche)

– 指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；

– 在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其在相关种群之间的功

能关系

– 基础生态位和实际生态位

– 基础生态位：物种能栖息的、理论上最大的空间

– 实际生态位：物种实际占有的空间

11. 种群的基本特征、高斯假说、种群增长、中度干扰假说

生物种群的特征及动态：种群的概念及特征、种群的增长、种群的数量变动及生态对策、种群调节

? 内禀增长率 rm ：

– 环境的好坏对种群增长率是有直接影响的，所以种群增长率的可比性也有问

题，内禀增长率即不受限制的增长率。当环境无限制 (空间、食物和其他有

机体在理想条件下) ，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率

? 种群增长模型 最著名的是逻辑斯谛方程(logistic equation)：

– 微分式为：

)()1(K

N K rN K N rN dt dN -=-= – 积分式为：rt a t e k N -+=1 从微分式看，在前有的指数曲线方程上增加了一个新项（1-N/K ）

r-选择和K-选择

? 按栖息环境和进化对策的生物分类

– r-对策者生物和K-对策者生物

? r-选择和K-选择理论

– r-选择：种群增长率最大；K-选择：种群竞争能力最大

种群关系(:种间与种内)

–种内关系：生物种群内部个体之间的关系

–种间关系：同一生境中所有不同物种之间的关系种间关系类型

类型种1 种2特征

1、偏利作用

2、原始合作

3、互利共生

4、中性作用

5、竞争：直接干涉型

6、竞争：资源利用型

7、偏害作用

8、寄生作用

9、捕食作用+ ○

+ +

+ +

○○

——

——

—○

+ —

+ —

种群1偏利者，种群2无影响

对两个物种都有利，但非必然

对两物种必然有利

两物种彼此无影响

一物种直接抑制另一种

资源缺乏时间接抑制

种群1受抑制，种群2无影响

种群1寄生，个体小于种群2

种群1为捕食者，通常个体大于2

高斯假说(竞争排斥原理)：

?在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起

?要求相同资源的两个物种不能共存于一个空间（生态位相同的两个物种不能共存）?长期共存在同一地区的两个物种，由于剧烈竞争，他们必然会出现栖息地、食物、

活动时间或其他特征上的生态位分化

12.生物群落的群落基本特征及种类组成

生物群落(biocoenosis)

–在特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌与结构，包括形态结构与营养结构，并具有特定功能的

生物集合体。

–也可简述为：一个生态系统中具有生命的部分即为生物群落。

生物群落的群落基本特征

(一)具有一定的种类组成群落均由动物植物和微生物组成，种类成分及数量

是生物多样性的基础

(二)具有一定的外貌外形首先决定群落的类型

(三)具有一定的群落结构包括形态结构，生态结构，和营养结构

(四)形成群落环境群落对环境必然有改造作用

(五)不同物种之间的相互影响相互适应，相互竞争

(六)一定的动态特征生命本身是不断运动，演化和进化的

(七)一定的分布范围不同群落总是分布在特定的生境中

(八)边界特征明显的边界少见，大多情况下存在过渡带

生物群落的种类组成

1)最小面积

2)种类组成性质分析

3)种类组成的数量特征

4)物种多样性

5)物种多样性的时空变化规律

6)物种多样性空间变化学说

7)种间关联

群落的结构

(一)群落的结构单元

(二)群落的垂直结构

(三)群落的水平结构

(四)群落的时间结构

(五)群落交错区和边缘效应

群落组成与结构的影响因素

1 生物因素

–竞争对生物群落结构的影响

–捕食对生物群落结构的影响

2 干扰对生物群落结构的影响

3 空间异质性与群落结构

4 岛屿与群落结构

5一个物种丰富度的简单模型

6 平衡说与非平衡说

13.干扰对群落结构的影响

中度干扰假说

–不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的

–群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性

?干扰频繁(即强干扰），则先锋种不能发展到演替中期，多样性较低

?干扰间隔时间长，演替发展到顶极期，则多样性也不很高

?中等程度的干扰，才能使群落多样性维持最高水平，它允许更多物种入侵和定居

14.生物群落演替理论（演替方向）

群落是一个动态系统。

一种群落取代另一种群落的过程称为群落演替或生态演替，演替达到的最终相对稳定状态，就是顶级群落

生物群落演替理论：

?单元顶级论

?多元顶级论

?顶级—格局假说

生物群落演替方向

?进展演替：群落的演替显示着群落是从先锋群落经过一系列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着顺序阶段向着顶极群落的演替过程称之为进展演替?逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落，利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地

15.有毒物质的迁移和转化

迁移(transport)是重要的物理过程,包括分散、混合、稀释和沉降等；

转化(transformation)主要是通过氧化、还原、分解和组合等作用，会发生物理的化学的和生物化学的变化

16.生态平衡和人类社会可持续发展策略

生态系统中的能量流动、物质循环与信息交流总是不断地进行着，在一定时间内，生态系统内的生物种类与数量相对稳定，它们之间及它们与环境之间的能量流动、物质循环与信息交流也保持稳定，达到统一协调的状态，这种平衡状态就叫生态平衡。

生态平衡是动态的和相对的平衡，其主要特征包括：

（1）生物的种类和数量保持相对稳定；

（2）物质与能量的输入和输出保持相对的稳定；

（3）物质与能量的循环与流动保持合理的比例与速度；

（4）生态系统具有良好的自我调节能力。

17.生态系统的功能

(一)生物生产：初级生产→次级生产

(二)能量流动：生产者→消费者→分解者

(三)物质循环：生物←→环境

(四)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。

18.生态系统的能量流动

生态系统中总的有机体物质称为生物量。

光合细菌和植物等生产者所制造的有机质被称为生态系统的初级生产力。

地球上总的初级生产力是一定的，因此，生态系统中的能量分配和利用也是有限度的。

由于通过食物链后能量的逐级损失，食物链中的能量也由下向上呈现下宽上窄的金字塔型，称为能量金字塔。

19.生态系统的物质循环

碳、氮、磷和水等许多与生命活动相关联的物质以多种形式—生物的或非生物的形式，原子的、分子的或生物大分子的形式等在自然界中循环，这些物质的循环叫生物地球化学循环。

20.生态系统服务定义

生态系统服务：生态系统与生态过程所形成的及所维持的人类赖以生存的自然环境与效用（对人类有用）。（课本）

生态系统服务：由自然系统的生境、物种、生物学状态、性质和生态过程所产生的物质及其所维持的良好生活环境对人类的服务。

生态系统服务：是指人类直接或间接从生态系统得到的利益，主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务（如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源）。

服务、功能和产品三者是密切相关的

21.生态系统服务功能的主要内容

1.有机质的生产与生态系统产品（食品、能源与药品）

2.生物多样性的产生与维持（基因库、生态稳定性）

3.调节气候（固定CO2、释放氧气）

4.涵养水源、减缓灾害

5.保持水土、维持土壤功能

6.传粉播种

7.控制有害生物（生物防治）

8.净化环境（生态修复）

9.感官、心理与精神益处（生态旅游)

10.精神文化的源泉（诗歌散文、佛教文化）

22.生态系统服务功能价值的特征、分类（了解）、评估方法（了解）

生态服务功能价值的特征：

(一)整体实用性

(二)空间固定性（地域性）

(三)政府效益性（两面性）

(四)用途多样性

(五)共享性

(六)持续有用性

生态服务功能价值的分类系统：McNeely系统、Pearce系统、Peaece和Warford 系统、UNEP系统、OECD系统、中国价值分类体系

生态服务功能价值类型及其内涵

直接价值：

非显著实物型直接价值：生物多样性为人类提供的服务

显著实物型直接价值：以提供人类直接产品形式

间接价值：生态功能价值

选择价值：生物多样性潜在价值的将来利用价值

遗产价值：后代利用价值

存在价值：（社会伦理价值）为确保某种资源的存在而自愿支付的费用

生态服务功能价值的评估方法

市场定价与替代花费法：

?市场价格法

?替代花费法

?生产成本法

环境偏好显示法：

旅行费用法（TCM）?享乐价格法（HPM）?规避行为和防护费用法?

条件价值评估（CVM）

绿色国民经济账户

?可持续收入与绿色GDP

?环境调整的经济账体系（SEEA）与环境发展指标(EDP）

23.全球主要生态系统类型服务的功能价值(了解)

全球生态系统服务价值

中国生态服务的价值

中国与全球生态服务的比较

面积比值基本接近

陆地所提供的生态系统效益价值低于全球水平

中国生态系统服务价值的空间分布规律

南方比北方提供更大价值的生态系统效益价值

北方湿地具有极大的生态系统效益价值

边远地区具有相对较高的生态系统效益价值

24.干扰及其定义、特性、划分

干扰的定义：

群落外部不连续存在，间断发生因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”范围波动，这种作用或波动能引起有机体或种群或群落发生全部或部分明显变化，使生态系统的结构和功能发生位移。

干扰生态学＝生物＋干扰因子

干扰的特征

干扰范围:干扰体作用的空间范围的分布特点

频率和周期：单位时间干扰发生的次数

干扰强度：干扰因素所表达的能力值

干扰的尺度：干扰发生的具体时刻及其持续的时间跨度

干扰的划分

1．按干扰动因划分为自然干扰和人为干扰

2．按干扰来源划分为内源干扰和外源干扰

3．按干扰性质划分为破坏性干扰和增益性干扰

25.退化生态系统的定义、成因及特征

退化生态系统的定义

在一定的时空背景下，生态系统受自然因素、人为因素或二者的共同作用干扰下，使生态系统的某些要素或系统整体发生不利于生物和人类生存要求的量变和质变，系统的结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移。

生态系统退化的原因

自然干扰：大气干扰、地质干扰、生物干扰等。如火灾、冰雹、洪水、地震、泥石流、病虫害等。

人为干扰：如有毒化学物质的释放和污染、森林砍伐、植被过度利用、露天开采等。

退化生态系统的特征

(一)种类组成变化

(二)结构变化

(三)生物生产力变化

(四)土壤和小环境的变化

(五)生物之间生态关系的变化

26.恢复生态学的基本理论（术语、标准）

恢复生态学(Restoration Ecology)：

研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科

生态恢复相关术语

重建（rehabilitation）：去除干扰使生态系统恢复到原有利用方式

改良（reclamation）：改善条件以便使原有的生物生存

改进（enhancemen）：对原有系统进行重新的修复，是系统某些结构和功能得以提高

修补（remedy）：修复部分受损结构

更新（renewal）：生态系统发育即向新的水平和层次演替

再植（revegetation）：恢复生态系统的部分结构和功能，或恢复土地先前里利用方式

判断生态恢复的五个标准

可持续性（可自然更新）

不可入侵性（如自然群落抵制入侵）

生产力（与自然群落一样高）

营养保持力

具有生物间的相互作用

27.污染物与毒物概念

污染物与毒物的定义

污染物：进入环境后能够直接或间接危害人类的物质。

毒物：对机体产生有害作用（毒作用）的化学物质。

28.影响毒作用的主要因素

1.环境因素：

1)物理环境因素：?温度?湿度?气压

2)环境污染物的联合作用：?独立作用?相加作用?协同作用?拮抗作用

2.化学毒物的理化性状

1)物理性状生物学效应?溶解度?挥发度?分散度

2)毒物的化学结构与毒性

3.个体因素：种属、品系和个体差异?年龄和发育?性别与激素?遗传因素?健康状况与营养29.污染物在生物体内转化形式

污染在生物体内的转化：（生物活化和生物灭活）

进入体内的外来化合物在体内酶催化下发生一系列变化的过程即:

一、降解作用（氧化，还原和水解）

二、结合作用:进入机体的毒物在代谢过程中与某些内源性化合物或基因的生物结合反应。

30.污染物在食物链中的传递与放大

污染物在食物链中的传递和放大

生物富集：生物或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象重金属的食物链积累。

生物积累：生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解的化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象

生物放大：由于高级营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。

31.环境污染物的毒学评价（指标与概念）

毒物（Toxicant)：能引起机体暂时或永久性损害，甚至导致死亡的物质。

毒性（toxicity）：毒物引起生物体损害的性质和能力

中毒（Toxication）：有害物引起生物机体出现功能或器质性改变而出现的疾病状态

毒性效应：化学物引起生物体损害的总和

污染物毒性参数：致死剂量

危险性（Risk）与危害性(hazard)：

?危险性（危险度）：在特定接触条件下，对有害物造成损害的可能性大小的定量估计。?危害性：化学物质对人群造成损害的可能性

剂量（Dose）：机体接触的外源化学物的数量。多种表示方法。

效应（Effect)与反应(Response)

?效应：一定剂量的外源化学物与机体接触后所引起的生物学变化

?反应：一定剂量的外源化学物与机体接触后，呈现某种效应并达到一定程度的比率，或产生效应的个体在群体中所占的比例

常用毒理学剂量参数

致死剂量（LD）：以死亡为观察指标的外源化学物的量

?绝对致死剂量（LD100)：能引起所观察的个体全部死亡的最低剂量。

?半数致死剂量（LD50)：能引起所观察的个体50%死亡的剂量

?半数致死浓度（LC50）:能引起一群个体50%死亡所需的浓度一般以mg/m3空气和mg/L 水来表示

半数耐受限量（TLm）:半数存活浓度，是指在一定时间内一群水生生物中50%个体能够耐受的某种环境污染物在水中的浓度，单位为mg/L

最大无作用剂量（MNEL）:NOEL或称NOAEL，指外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后，用目前最为灵敏的方法和观察指标，未能观察到任何对机体损害作用的最高剂量

最小有作用剂量（MEL）:也称中毒阈剂量或中毒阈值，指外源化学物按一定方式或途径与机体接触时，在一定时间内，使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害作用所需的最低剂量

效应剂量（ED）或效应浓度（EC）:在某一期限内导致某一特殊反应的毒物剂量或浓度

32.生态监测的概念和理论依据

生态监测的概念

●利用生命系统个层次对自然或认为因素引起环境变化的反应来评定环境质量；研究生命

系统与环境系统的相互关系

●凡是利用生命系统（无论哪一层次）为主进行环境监测的方法和手段都称为生态监测理论依据:

(一)生命与环境的统一性和协同进化是生态监测的基础

(二)生物适应的相对性决定生态监测的可能性

(三)生物富集是污染生态监测的依据

(四)生态结果的可比性

生态环境影响评价的程序

(一)选定评价的主要对象（受影响的生态系统）和主要评价因子

(二)根据评价的影响对象和因子选择评价方法、模式、参数并进行计算

(三)研究确定评价标准、进行主要生态洗和主要环境功能的影响评价

(四)进行社会、经济和生态环境相关影响的综合评价和分析

生态环境影响评价的内容

人类活动的生态影响（物理性作用，化学性作用和生物性作用）

生态环境影响对象的敏感行分析

生态环境效应分析

33.生态系统受损的主要形式

受损生态系统：生态系统的结构和功能在自然干扰、认为（或两者的共同作用）下发生了位移（即改变），打破了生态系统原有的平衡状态，使系统的结构和功能发生变化和障碍，并发生了生态系统的逆向演退（retrogressive succeesion）

生态系统受损的主要形式

(一) 突发性受损

(二) 跃变式受损

(三) 渐变式受损

(四) 间断式受损

(五)复合式受损

34.受损生态系统的基本特征

(一)物种多样性的变化

(二)系统结构简单化

(三)食物网破裂

(四)能量流动效率降低

(五)物质循环不畅或受阻

(六)生产力下降

(七)其他服务功能减弱

(八)系统稳定性降低

35.生态工程的内涵（理论与依据）

生态工程：应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能协调原则，综合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统

生态工程的内涵

在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。

生态工程设计的生态学理论依据

(一)物种共生原理；

(二)生态位原理；

(三)食物链原理

(四)物种多样性原理

(五)物种耐性原理

(六)景观生态学原理

(七)耗散结构原理

(八)限制因子原理

(九)生态因子综合性原理

36.生态系统管理的定义及基本原则

生态系统管理定义：

指在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下，以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标，并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。基本原则：

(一)整体性

(二)动态性

(三)再生性

(四)循环利用性

(五)平衡性

(六)多样性

37.生态系统管理的要数、主要途径与技术

生态系统管理的要素

(一)根据管理的对象确定生态系统管理的定义，该定义必须把人类及其价值取向整合进生态

系统

(二)确定明确的、可操作的目标。可持续性是生态系统管理的首要目标

(三)确定生态系统管理的时间和空间尺度

(四)收集适量数据，理解生态系统的复杂性和相互作用，提出合理的生态模式。

(五)监测并识别生态系统内部的动态特征，确定生态学限定因子。

(六)确定影响生态系统管理活动的政策、法律和法规。

(七)选择和利用生态系统管理的工具和技术。全球定位系统（GPS）、地理信息系统技术（GIS）

以及环境管理信息系统（EMIS）

生态系统管理的途径

(一)实施标准化环境管理系列标准——ISO14000

(二)大力开发生态工程和生态建设

(三)加强自然保护的管理和研究，建立各种自然保护区

(四)推广3S技术——RS、GIS、GPS

(五)环境管理信息系统（EMIS）

(六)生态风险评估

(七)适度干扰与恢复重建

(八)清洁生产

(九)废物资源化管理与5R方法

(十)生态工业园区（EIP）

38.生态规划与设计的原则

生态规划与设计概念

以生态学原理和城乡规划原理为指导，应用系统科学、环境科学等多学科的手段辨识、模拟和设计人工复合生态系统内的各种生态关系，确定资源开发利用与保护的生态适宜度，探讨改善系统结构与功能的生态建设对策，促进人与环境关系持续协调发展的一种规划方法

生态规划与设计的原则

(一)整体优化原则

(二)人地系统协调共生原则

(三)生态功能分区原则

(四)高效和谐原则

(五)相互制约原则

(六)最小风险原则

(七)可持续发展原则

39.环境规划的基本特征、作用环境规划的基本特征:

?整体性?综合性?区域性?动态性?信息密集?政策性

环境规划在环境保护中的作用:

(一)?促进环境与经济、社会可持续发展

(二)?保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划

(三)?合理分配排污消减量、约束排污者的行为

(四)?以最小的投资获得最佳的环境效益

(五)?实行环境管理目标的基本依据

40.景观生态规划与设计定义

景观生态规划与设计

以生态学原理为指导，以谋求区域生态系统整体优化功能为目标，以各种模型、规划方法为手段，在景观生态、综合及评价的基础上，建立区域景观优化利用的空间结构和功能的生态地域规划方法，并提出相应的方案、对策及建议

41.如何应对全球生态环境问题

全球气候变化定义

可能改变地球承载生物能力的全球环境变化（包括气候、海洋和其他水资源、大气化学以及生态系统的改变）

人类对环境问题的新思考及行动:

(一)人类行为方式的重要转变

(二)工业生态学

(三)ISO环境质量标准体系

(四)自然保护

(五)积极推进绿色文明

42.生态文明的定义

生态文明，是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和；是指人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。