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1、環(huán)境生態(tài)學環(huán)境生態(tài)學l1. 程勝高，羅澤嬌，曾克峰主編. 環(huán)境生態(tài)學.l 北京：化學工業(yè)出版社，2019l2. 金嵐. 環(huán)境生態(tài)學.北京：高等教育出版社，l 1992l3. 李博主編. 生態(tài)學.北京：高等教育出版l 社，2019l4. 楊京平主編. 環(huán)境生態(tài)學. 北京： 化學工l 業(yè)出版社，2019l5. 盧升高, 呂軍主編 .杭州:浙江大學出版l 社,2019第一節(jié)環(huán)境生態(tài)學的研究對象一、環(huán)境生態(tài)學的定義l環(huán)境生態(tài)學應用生態(tài)學的原理，研究人類對環(huán)境影響及解決環(huán)境問題途徑的一門科學。環(huán)境生態(tài)學既是環(huán)境科學的分支，又是生態(tài)學的一個分支，是一門新興的、滲透性很強的邊緣學科。 環(huán)境生態(tài)學的研究對象是

2、生態(tài)環(huán)境問題.l生態(tài)環(huán)境問題指人類為其自身生存發(fā)展，在利用和改造自然界的過程中，對自然環(huán)境破壞和污染所產(chǎn)生的危害人類生存的各種負反饋效應。l 環(huán)境問題分類第一環(huán)境問題由自然力引起的原生環(huán)境問題，稱為第一環(huán)境問題。如地震、洪澇、颶風、火山爆發(fā)等 由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯動，以及地震由地震的原生現(xiàn)象如地震斷層錯動，以及地震波引起的強烈地面振動所造成的災害。主要有：波引起的強烈地面振動所造成的災害。主要有：1、地面破壞。 如地面裂縫、錯動、塌陷、噴水冒砂等；直接災害：直接災害：2、建筑物的破壞、建筑物的破壞 如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；

3、2019年汶川大地震2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞、建筑物與構(gòu)筑物的破壞 如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞、建筑物與構(gòu)筑物的破壞 如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；2、建筑物與構(gòu)筑物的破壞、建筑物與構(gòu)筑物的破壞 如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；3、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等；、山體等自然物的破壞。如山崩、滑坡等；4、海嘯。、海嘯。 海底地震引起的巨大海浪沖上海岸，可造成沿海地區(qū)海底地震引起的巨大海浪沖上海

4、岸，可造成沿海地區(qū)的破壞；的破壞； 直接災害發(fā)生后，破壞了自然或社會原有的平衡、穩(wěn)直接災害發(fā)生后，破壞了自然或社會原有的平衡、穩(wěn)定狀態(tài)，從而引發(fā)出的災害。有時，次生災害所造成的傷定狀態(tài)，從而引發(fā)出的災害。有時，次生災害所造成的傷亡和損失比直接災害還大。亡和損失比直接災害還大。1、火災、火災 由震后火源失控引起；由震后火源失控引起； 1923 1923年日本關(guān)東地震，年日本關(guān)東地震，東京市內(nèi)東京市內(nèi)227227處起火，處起火，3333處未能撲滅造成火災蔓，處未能撲滅造成火災蔓，舊市區(qū)燒毀約舊市區(qū)燒毀約50%50%；橫濱；橫濱市燒毀市燒毀80%80%，死亡，死亡1010萬。萬。主要的次生災害有：主

5、要的次生災害有： 2、水災。、水災。 由水壩決口或山崩擁塞河道等引起；由水壩決口或山崩擁塞河道等引起；3、毒氣泄漏。、毒氣泄漏。 由建筑物或裝置破壞等引起；由建筑物或裝置破壞等引起；4、瘟疫。、瘟疫。 由震后生存環(huán)境的嚴重破壞而引起由震后生存環(huán)境的嚴重破壞而引起. .1914年日本櫻島火山爆發(fā)，產(chǎn)生的震動相當于一個年日本櫻島火山爆發(fā)，產(chǎn)生的震動相當于一個6.7級地震。級地震。 2009年7月4日，柳江水位超過警戒水位5.8米后，柳州市沿江一帶盡成澤國。昭平縣被洪澇浸泡過的曬黃煙由人類活動引起的次生環(huán)境問題。第二環(huán)境問題又可分為生態(tài)破壞和環(huán)境污染兩類。指不合理開發(fā)利用自然資源，超出環(huán)境承載力，使

6、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化或自然資源枯竭的現(xiàn)象。如水土流失、生物絕種、全球性氣候變暖、土地沙漠化等。山西二郎山植被破壞嚴重嘉陵江小三峽植被遭受嚴重破壞山林植被與環(huán)境破壞植被破壞引起水土流失植被破壞引起水土流失指由于人口激增、城市化和工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展引起的有害物質(zhì)對大氣、水體、土壤和動植物的污染，并達到了致害的程度。l中國環(huán)境問題水體、空氣、噪聲、固體廢物等污染問題日趨嚴重，長江、黃河、珠江、淮河、松花江、遼河、海河七大水系1/3以上河段達不到使用功能要求；大部分湖泊富營養(yǎng)化突出；沿岸海域污染嚴重。相當多的城市空氣污染超標。酸雨區(qū)面積占國土總面積的30%，城市垃圾年產(chǎn)1.4億噸。處理率不到50%。水土流失、

7、土地沙漠化、沙塵暴等生態(tài)問題日益加重.生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)成為威脅人類健康和生存的主要因素。三、環(huán)境問題的產(chǎn)生和發(fā)展環(huán)境問題隨著人類社會的產(chǎn)生而產(chǎn)生，隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展。環(huán)境問題的生產(chǎn)和發(fā)展分為三上階段：（一）原始時代人類基本受環(huán)境的主宰的階段。原始時代人類直接從大自然獲取生活資料，而表現(xiàn)為對自然的直接依賴關(guān)系。處于次要和從屬的地位。（二）（二）農(nóng)業(yè)時代人類改造環(huán)境的初級階段此階段人類與環(huán)境的關(guān)系，產(chǎn)了初步對抗，出現(xiàn)了相互競爭和相互制約的局面，產(chǎn)生了環(huán)境衰退的問題.農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展，地球上開始出現(xiàn)人工生態(tài)環(huán)境,開墾土地種植作物放牧等等，使環(huán)境發(fā)生衰退，具體表現(xiàn)在：1.林草原土地大面積

8、破壞;2.局部氣候變化,部分土地沙漠化;3.土地鹽漬化;4.生活廢造成一定程度的環(huán)境污染。（三）工業(yè)時代三）工業(yè)時代人類統(tǒng)治環(huán)境的時代人類統(tǒng)治環(huán)境的時代 十八世紀興起的產(chǎn)業(yè)革命，機器大工業(yè)十八世紀興起的產(chǎn)業(yè)革命，機器大工業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展生產(chǎn)迅速發(fā)展, 蒸汽機等動力機器的使用蒸汽機等動力機器的使用大大提高社會生產(chǎn)力，增強了人們改造大大提高社會生產(chǎn)力，增強了人們改造環(huán)境的能力。工業(yè)時代人們大規(guī)模的利環(huán)境的能力。工業(yè)時代人們大規(guī)模的利用礦物用礦物、水水、大氣等自然資源，其結(jié)果大氣等自然資源，其結(jié)果一方面是人類財富的巨大增長，另一方一方面是人類財富的巨大增長，另一方面是環(huán)境質(zhì)量的嚴重惡化和退化。環(huán)境面是

9、環(huán)境質(zhì)量的嚴重惡化和退化。環(huán)境質(zhì)量惡化的過程可分為三個階段，環(huán)境質(zhì)量惡化的過程可分為三個階段，環(huán)境污染發(fā)生期污染發(fā)生期、環(huán)境污染加劇期和環(huán)境污環(huán)境污染加劇期和環(huán)境污染泛濫期。染泛濫期。1.環(huán)境污染發(fā)生期（18世紀末-19世紀初）18世紀下半葉到20世紀初，首先是英國然后是歐洲一些國家以及美國日本等相繼實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)革命.蒸汽機的使用和推廣，由此推動火車、鐵業(yè)、機器制造業(yè)、采礦業(yè)迅速發(fā)展，成為第一次產(chǎn)業(yè)革命。此時期建立了鋼鐵、采礦、化工等重工業(yè)，對環(huán)境造成的污染,主要是煤煙塵二氧化硫以及冶煉制堿造成的水質(zhì)污染。2環(huán)境污染加劇期（20世紀初-40年代）19世紀中葉以后，電機的生產(chǎn)電能的利用以及汽車飛機相

10、繼問世，形成了第二次產(chǎn)業(yè)革命，石油成了這時期的工業(yè)血液，而石油的使用給環(huán)境帶來了新的污染，其污染范圍之大程度之深是前所未有的。汽車尾氣污染形成化煙霧，石油工業(yè)的廢氣、廢水、廢渣,污染大氣、水體和土壤。3環(huán)境污染泛濫期（20世紀50年代以后）這個時期煤炭石油煤制品造成的污染急劇增加，同時又出現(xiàn)了放射性農(nóng)藥等新的污染。第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學的產(chǎn)生發(fā)展一、生態(tài)學的產(chǎn)生和發(fā)展(一)生態(tài)學的定義l生態(tài)學是研究生物與環(huán)境相互關(guān)系的科學，最早提出生態(tài)學概念是德國的海克爾，在1866年指出生態(tài)學的概念。指出生態(tài)學是研究生物與環(huán)境相互關(guān)系的一門科學(二)生態(tài)學的產(chǎn)生和發(fā)展1、生態(tài)學的產(chǎn)生生態(tài)學產(chǎn)生于19世紀60年代，

11、對生態(tài)學產(chǎn)生貢獻比較大的人以及他們的著作有：（1）化學家保爾，他在1670年發(fā)表了低氣壓對動物效應的試驗成果，標志著動物生態(tài)學的開端.(2)馬爾薩斯,他1803出版人口論，分析了生物的繁殖與食物生產(chǎn)之間的關(guān)系，特別是分生物的繁殖與食物生產(chǎn)之間的關(guān)系，特別是分析了人口的增長與食物生產(chǎn)之間的關(guān)系，指出人析了人口的增長與食物生產(chǎn)之間的關(guān)系，指出人口增長速度明顯超過口增長速度明顯超過食物生產(chǎn)速度，人類應控制人口增長。（3）洪堡德1807年出版植物地理學，分析了植物的分布與環(huán)境的關(guān)系，標志著植物生態(tài)學的開始。（4）達爾文1859年出版物種起源，對生物與環(huán)境關(guān)系進行了深入的探討，提出著名的生物進化論，并指

12、出環(huán)境對生物進化的影響，為生態(tài)學的產(chǎn)生打打下了基礎(chǔ)。（5）海克爾（德國動物學家）1866年發(fā)表有機體的普通形態(tài)學，首次提出生態(tài)學的定義，標志著生態(tài)學的誕生。2生態(tài)學的發(fā)展（1）生態(tài)系統(tǒng)概念的提出1935年英國生態(tài)學家坦斯列提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，他把生物與環(huán)境看成一個有機整體，他指出生物與環(huán)境之間有密切的內(nèi)在聯(lián)系，某種生物只能適應于一定的環(huán)境而生存，生物與環(huán)境構(gòu)成一個有機整體。2生態(tài)學的發(fā)展（1）生態(tài)系統(tǒng)概念的提出1935年英國生態(tài)學家坦斯列提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，他把生物與環(huán)境看成一個有機整體，他指出生物與環(huán)境之間有密切的內(nèi)在聯(lián)系，某種生物只能適應于一定的環(huán)境而生存，生物與環(huán)境構(gòu)成一個有機整體。生態(tài)

13、系統(tǒng)概念的提出使生態(tài)學的研究從動植物個體生態(tài)現(xiàn)象研究走向生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)研究。（2）食物鏈和生態(tài)金字塔理論的提出1942年美國生態(tài)學家林德曼通過對美國一個湖泊（塞達次鮑格湖）的生物量轉(zhuǎn)移進行定量研究，發(fā)表一篇題為一個老年湖泊食物鏈動態(tài)的論文。提出著名的食物鏈和生態(tài)金字塔理論，使生態(tài)學研究從定性研究走向定量研究。（3）系統(tǒng)論和計算機信息技術(shù)的應用20世紀40年代生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學的發(fā)展對生態(tài)學進行定量研究需要一種研究復雜系統(tǒng)的方法，正在生態(tài)學發(fā)展被研究方法困惑的時候，美籍奧地利生物學家貝塔朗菲創(chuàng)立系統(tǒng)論。60年代計算機信息技術(shù)的應用，生態(tài)學找到了有效的研究方法。（4）分子生物學的誕生20世紀90年代以后

14、，隨著分子生物學技術(shù)的發(fā)展，人們利用分子生物學技術(shù)來研究種群生態(tài)從而產(chǎn)生了生態(tài)學的一個新的分支學科分子生態(tài)學。1992年分子生態(tài)學雜志MolecularEcology創(chuàng)刊，標志著分子生態(tài)學的產(chǎn)生。分子生態(tài)學的誕生標志著生態(tài)學的研究進入分子水平。（5）應用生態(tài)學迅速發(fā)展20世紀60年代以后，生態(tài)學與當代國際上出現(xiàn)的若干重大問題相結(jié)合，形成了很多用用生態(tài)學的分支學科，例如污染生態(tài)學、農(nóng)業(yè)生態(tài)學、環(huán)境生態(tài)學、經(jīng)濟生態(tài)學、人類生態(tài)學、城市生態(tài)學等等。（6）生態(tài)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展生態(tài)學原理滲透到產(chǎn)業(yè)形成生態(tài)產(chǎn)業(yè)。目前生態(tài)產(chǎn)業(yè)主要有生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)工業(yè)生態(tài)食品業(yè)生態(tài)旅游業(yè)生態(tài)住宅業(yè)等等。二、環(huán)境生態(tài)學的產(chǎn)生和發(fā)

15、展（一）環(huán)境生態(tài)學的產(chǎn)生環(huán)境生態(tài)學產(chǎn)生于20世紀60年代。20世紀50年代人類大量的使用六六六、DDT等劇毒殺蟲劑，在提高糧二、環(huán)境生態(tài)學的產(chǎn)生和發(fā)展（一）環(huán)境生態(tài)學的產(chǎn)生環(huán)境生態(tài)學產(chǎn)生于20世紀60年代。20世紀50年代人類大量的使用六六六、DDT等劇毒殺蟲劑，在提高糧食產(chǎn)量的同時給環(huán)境及人類帶來嚴重危害。1962年美國海洋生物學家卡爾森發(fā)表寂靜的春天描述了殺蟲劑污染環(huán)境帶來的嚴重危害，指出人類用自己制造的毒藥來提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，無異于飲鴆止渴。該著作的問世標志著環(huán)境生態(tài)學的產(chǎn)生。（二）環(huán)境生態(tài)學的發(fā)展1972年英國經(jīng)濟學家芭芭拉沃德出版了一本只有一個地球?qū)σ粋€小小行星的關(guān)懷和維護，該書是在58

16、個國家152位專家組成的顧問委員會協(xié)助下編寫而成的，它為1972年在斯德哥爾摩聯(lián)合國環(huán)境會議提供了背景材料。該書從整個地球的環(huán)境出發(fā)，從社會經(jīng)濟和政治的不同角度出發(fā)，評述環(huán)境污染對不同國家產(chǎn)生的影響，指出人類所面臨的環(huán)境問題，提醒人們認識人類所居住的地球的局限性和易變性。呼吁各國人民維護人類賴以生存的地球，該書對環(huán)境生態(tài)學的發(fā)展起了重要的作用。1975年美國召開受害生態(tài)系統(tǒng)恢復國際會議，討論受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建等許多重要的環(huán)境生態(tài)學問題。1980年卡林等出版受害生態(tài)系統(tǒng)恢復過程一書，探討受害生態(tài)系統(tǒng)恢復過程中的重要生態(tài)學理論與應用等問題。1987年福爾德曼出版了環(huán)境生態(tài)學教科書，環(huán)境生態(tài)學

17、的框架基本形成；1989年在北京召開生態(tài)工程國際研討會，研討了受害生態(tài)系統(tǒng)的重建問題，對推動環(huán)境生態(tài)學的發(fā)展起了積極的促進作用。第三節(jié)環(huán)境生態(tài)學的內(nèi)容一、生態(tài)學基本原理生態(tài)因子作用規(guī)律、生物種群、生物群落、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能等二、人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在變化機理和規(guī)律自然生態(tài)系統(tǒng)受人為干擾后的反應和變化規(guī)律。三、生態(tài)監(jiān)測包括物理、化學檢測，尤其是對生態(tài)系統(tǒng)層次的監(jiān)測。四、自然資源保護包括生物資源的保護和管理，受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建的生態(tài)措施，生態(tài)示范區(qū)的建設等。五、生態(tài)環(huán)境調(diào)控對策包括各種廢物的處理和資源化的技術(shù)及中國西部脆弱生態(tài)環(huán)境建設研究等。六、生態(tài)經(jīng)濟規(guī)劃與生態(tài)風險評價l生態(tài)經(jīng)濟規(guī)劃處理

18、好經(jīng)濟建設與資源環(huán)境保護的關(guān)系，在不破壞資源生態(tài)環(huán)境的前提下發(fā)展經(jīng)濟；對自然資源的利用進行合理的規(guī)劃。l生態(tài)風險評價是預測生物工程、生態(tài)入侵及人類其他活動的干擾等所產(chǎn)生的負效應，估計這些負面效應發(fā)生的概率，估計具有負面效應的生物個體、種群、群落等，為人類與自然的和諧提供依據(jù)。第二章生態(tài)學基本原理第一節(jié)生態(tài)因子及其作用規(guī)律一、環(huán)境與生態(tài)因子（一）環(huán)境的概念與分類1環(huán)境的概念環(huán)境是指主體或研究對象以外的，且圍繞主體，占據(jù)一定空間，構(gòu)成主體生存條件的各種物質(zhì)實體或社會因素的總和。2環(huán)境的分類（1）按環(huán)境形成劃分l自然環(huán)境：未經(jīng)過破壞的天然環(huán)境。l半自然環(huán)境：人類作用與環(huán)境后所發(fā)生變化了的環(huán)境。l社會

19、環(huán)境：人類社會活動的環(huán)境。如聚落環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、交通環(huán)境、文化環(huán)境等。（2）按環(huán)境范圍劃分l生物圈：在大氣圈、水圈、巖石圈和土壤圈的界面上，生物有機體構(gòu)成的具有生命和再生能力的圈層。其范圍以海平面以下12km到海平面以上10km。l區(qū)域環(huán)境：指占有某一特定區(qū)域空間的自然環(huán)境，即生物圈內(nèi)形成的不同區(qū)域，例如江河、湖、海、沙漠、高山、平原以及熱帶、亞熱帶、溫帶寒帶等。不同的區(qū)域內(nèi)生活著與其環(huán)境相適應的生物。l生境：在一定時間內(nèi)具體的生物個體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境。猴子的生境是山，魚的生境是江河、湖泊、海洋、魚塘。l小環(huán)境：指接觸生物個體表面或個體表面不同部位的環(huán)境。如生物的棲自地。l內(nèi)環(huán)境：指

20、生物體內(nèi)組織或細胞間的環(huán)境。（二）生態(tài)因子的概念和分類1生態(tài)因子的概念l生態(tài)因子：指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。如溫度、光照、水分、氧氣等，其中生物生存不可缺少的環(huán)境條件。稱為生存因子。2生態(tài)因子的分類（1）氣候因子：包括光、熱、水、氣等。（2）土壤因子：包括土壤結(jié)構(gòu)無機元素土壤物理化學性質(zhì)土壤微生物等等。（3）地形因子：包括地球表面起伏。山丘、高原、平原、坡地、川河、湖泊等。（4）生物因子包括動物植物微生物等一切有生命的物質(zhì)（5）人為因子指人類生產(chǎn)活動對自然資源開發(fā)利用以及改造和破壞自然環(huán)境過程中產(chǎn)生的生態(tài)作用，包括環(huán)境污染危害和生態(tài)作用。二生態(tài)因子的

21、作用規(guī)律（一）生態(tài)因子的綜合作用環(huán)境中各種生態(tài)因子不是孤立存在的，而是彼此相互聯(lián)系、相互促進、相互制約，任何一個生態(tài)因子的變化都會引起其他因子的變化。例如光照的變化會引起溫度濕度的變化。生態(tài)因子對生物的作用不是單一的而是綜合。（二）生態(tài)因子主導作用與輔助作用多種生態(tài)因子同時作用于生物時，其中有一個因子起主導作用，而其他因子起輔助作用。（三）生態(tài)因子的直接作用和間接作用有的生態(tài)因子直接作用于生物，例如光溫水氣等。但是有些生態(tài)因子不是直接作用于生物，而是間接作用于生物。例如海拔高度。（四）生態(tài)因子作用的階段性由于生物生長發(fā)育不同階段對于生態(tài)因子的要求不同，因此生態(tài)因子對生物的作用也具有階段性，例如

22、魚類的洄游。大馬哈魚生活在海洋里，生殖季節(jié)洄游到淡水的河流里產(chǎn)卵，而鰻鱺在淡水中生活，洄游到海洋里生殖。（五）生態(tài)因子的不可代替性和可調(diào)節(jié)性各種生態(tài)因子都有其獨特的作用，不可代替。例如光照不能代替溫度，但是生態(tài)因子之間可以互相調(diào)節(jié)，例如光照可以調(diào)節(jié)溫度，水分可以調(diào)節(jié)空氣。（六）最小因子定律最小因子定律是德國化學家利比希最早提出來的。他研究作物產(chǎn)量與營養(yǎng)元素之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)植物的生長不是受需要量很大的大量營養(yǎng)元素所限制，而是受需要量很小，但是土壤又缺乏的微量營養(yǎng)元素所限制，因此他提出植物生長和產(chǎn)量形成受環(huán)境中存在量最小的生態(tài)因子所限制，這個規(guī)律就叫做最小因子定律。（七）耐性定律耐性定律是美國生態(tài)

23、學家謝爾福德提出來的，他認為不僅生態(tài)因子存在量不足時限制生物生、長發(fā)育，生態(tài)因子過量時也會限制生物生長發(fā)育。例如水分不足會限制作物生長，水分過多也會限制作物生長，因此他提出每種生物對每種生態(tài)因子都有一個耐性范圍，這個耐性范圍就叫做生態(tài)福。生物對生態(tài)因子的耐性范圍越大其分布范越廣。第二節(jié)生物對環(huán)境的生態(tài)適應一生物對光照的生態(tài)適應（一）生物對光照強度的生態(tài)適應光照強度對植物生長及形態(tài)結(jié)構(gòu)建成有重要作用。植物光合作用需要光，形態(tài)建成需要光。根據(jù)植物對光照強度的生態(tài)適應性不同可分為陽性植物、陰性植物和耐陰植物三大生態(tài)類型。光照強度對動物的生長發(fā)育有影響。如青蛙卵鮭魚卵在有光條件下孵化快，發(fā)育也快，而生

24、活在海洋深處的浮游生物則在黑暗下長得快。（二）生物對光周期的適應性根據(jù)植物對日照長短的適應性不同可分為：1短日植物在日照時間短于臨界日長時才能開花。如晚稻品種、秋大豆。、2.長日植物在日照時間長于臨界日長時才能開花。如小麥在日長超過12h時才能開花。類似還有大豆、燕麥、黑麥、油菜、蘿卜、甜菜等。3中性植物開花對日照時間沒有嚴格要求，只要溫度水分養(yǎng)分適合，完成一定營養(yǎng)生長則可開花。如四季豆、黃瓜等。4中日植物只有在特定的日照時間條件下才可開花，如甘蔗只有在日照時間為12小時28分時才可開花。動物對光周期的生態(tài)適應，鳥類最明顯，很多鳥類的遷徙都是由日照長短變化引起的。綿羊、山羊、鹿在日照短的秋季進

25、入生殖期，稱為短日動物，而雪豹、野兔和刺猬則在日照逐漸變長的春天才能開始生殖，稱為長日動物。二生物對溫度的生態(tài)適應（一）生物生長發(fā)育的溫度“三基點”生物的生長發(fā)育有生物學最低溫度、最適溫度和最高溫度（二）生物對變溫的生態(tài)適應多數(shù)生物在變溫下比在恒溫下生長要好。如蝗蟲在變溫下的平均發(fā)育速度比在恒溫下快38.6%。植物有溫周期現(xiàn)象，即溫度的晝夜變化與植物的生長周期同步的現(xiàn)象。晝夜變溫可提高作物種子發(fā)芽率，可以促進植物生長，可以改善植物產(chǎn)品的品質(zhì)。（三）生物對極端溫度的生態(tài)適應1.生物對低溫的生態(tài)適應低溫對生物的上海分為寒害霜害凍害三種。l寒害:零度以上低溫對生物的傷害。l霜害:當氣溫或地表溫度下降

26、到零度，空氣中的過飽和水氣凝結(jié)形成白色的冰晶，而霜給生物造成傷害。豌豆耐霜而木瓜怕霜。l凍害:生物體冷卻降溫到冰點以下，細胞間隙結(jié)冰而引起的傷害。2生物對高溫的生態(tài)適應當溫度超過最適溫度范圍后,再繼續(xù)上升,會對生物產(chǎn)生傷害作用.甚至導致生物死亡.三生物對水分的生態(tài)適應（一）植物對水分的生態(tài)適應根據(jù)植物對水分的生態(tài)適應不同，分為水生生物和陸生生植物兩大類。1水生植物水生植物水生植物是所有生活在水中的植物的總稱。水體環(huán)境的特點為：弱光缺氧，密度大，溫度變化平緩，能溶解各種無機鹽類。水生植物的特點：（1）根莖葉內(nèi)形成一套相互連接的發(fā)達的通氣組織，以保證各器官組織對氧氣的需要。（2）機械組織不發(fā)達甚至

27、退化，以增加植物的彈性和抗扭曲能力，適應水體流動。（3）水生植物水下的葉片多分裂成帶狀線狀而且很薄，以增加吸收陽光無機鹽和CO2的面積。水生植物分為沉水植物、浮水植物和挺水植物三類。（1）濕生植物在潮濕環(huán)境中生長，不能忍耐較長時間的水分不足，即抗旱力最弱的陸生植物，如水稻燈芯草等。（2）中生植物生長在水分適中生境中的植物。（3）旱生植物生長在干旱環(huán)境中，能長期忍耐干旱環(huán)境，能維持水分平衡和正常的生長發(fā)育。（二）動物對水分的生態(tài)適應1水生動物對水分的生態(tài)適應水生動物的體表通常具有滲透性，存在滲透壓調(diào)節(jié)和水分平衡的能力。水生動物的分布、種群形成和數(shù)量變動都與水體中含鹽量的情況和動態(tài)特點密切相關(guān)。滲

28、透壓調(diào)節(jié)可以限制體表對鹽類和水的通透性，通過逆濃度梯度的主動吸收或排出鹽類和水分，改變所排出的尿和糞便的濃度和體積。2陸生動物對水分的生態(tài)適應（1）形態(tài)上的適應陸生動物以各種不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)來適應環(huán)境濕度，保持生物體的水分平衡。如昆蟲有特殊體壁，防止水分過量蒸發(fā)。兩棲動物體表可分泌粘液保持體表濕潤，爬行動物有很厚的角質(zhì)層。鳥類有羽毛哺乳動物有皮脂腺和毛，都能防止體內(nèi)水分過度蒸發(fā)，以保持體內(nèi)水分的平衡。（2）行為的適應沙漠地區(qū)晝夜地表溫度相差大，地面和地下的相對濕度和蒸發(fā)量相差也很大。一般沙漠動物（如昆蟲爬行類等）白天躲在洞內(nèi)夜里出來活動。（3）生理適應許多動物在干旱環(huán)境下有生理上的適應特點，例如

29、“沙漠之舟”駱駝可以17天不喝水，體內(nèi)脫水達體重的27%，仍然照常行走。體內(nèi)有豐富的脂肪，血液中有特殊的脂肪和蛋白質(zhì)，不易脫水。四生物對土壤的生態(tài)適應植物有耐瘠型、耐肥型和中間型植物，也有耐酸性、中性、堿性植物類型等，有沙土型、壤土型和粘土型植物等。第三節(jié)種群生態(tài)學一生物種群的概念和基本特征（一）生物種群的概念l生物種群：是指在一定空間內(nèi)具有相似的形態(tài)、生理、生態(tài)習性，并能相互交配繁殖后代的同一個生物的一群個體?；蛘哒f：生物種群是在特定的時間內(nèi)，占據(jù)特定空間，具有一定的數(shù)量結(jié)構(gòu)和遺傳特征的同種有機個體群。（二）生物種群的基本特征1.生物種群有一定的分布區(qū)生物種群占據(jù)一定的空間，分布區(qū)受非生物因

30、素（氣候、水文、地質(zhì)）和生物因素（種間競爭、捕食和寄生）的影響，種群分布分為均勻型、隨機型和群集型。2種群大小和種群密度l種群大小:指一定面積或一定容積內(nèi)某個生物種的個體數(shù)目。如一塊魚塘內(nèi)鯉魚有多少尾。l種群密度：指單位面積或單位容積內(nèi)某個生物種群的個體數(shù)目。如魚塘立方米有多少尾鯉魚。3種群的出生率和死亡率l種群出生率：單位時間內(nèi)種群出生的個體數(shù)占種群個體總數(shù)的百分比。l種群最大出生率：在最理想的條件下種群的出生率l生態(tài)出生率：在一定生態(tài)環(huán)境條件下的種群種的實際出生率。l種群的死亡率：單位時間內(nèi)生物種群死亡的個體數(shù)占該時間內(nèi)種群個體總數(shù)的百分比。l種群最低死亡率：在最理想條件下種群的死亡率。l

31、種群生態(tài)死亡率：在一定生態(tài)環(huán)境條件下種群的實際死亡率。4年齡結(jié)構(gòu)和性別比l年齡結(jié)構(gòu)：生物種群個體，按一定年齡分組，各個年齡組的個體數(shù)占種群個體總數(shù)的百分比。l性別比：在一段時間范圍內(nèi)種群的雌雄個體數(shù)的比例。從種群年齡結(jié)構(gòu)可以預測種群的發(fā)展。二種群的增長規(guī)律（一）種群的指數(shù)增長型種群的指數(shù)增長型（J型增長）：生物種群在沒有限制的環(huán)境中增長，種群的生殖潛能得到最大限度的發(fā)揮，種群的數(shù)量呈指數(shù)增長，其增長曲線與“J”相似。（二）邏輯斯諦增長種群的邏輯斯諦增長（S型增長）：種群在有限制的環(huán)境中增長，隨著種群數(shù)量的增加，個體之間的競爭加劇，使種群的增長率下降，直到停止增長，甚至下降，其增長曲線與“S”相

32、似。三種群的變動與調(diào)節(jié)（一）種群變動l種群變動：種群數(shù)量達到環(huán)境容納水平后，圍繞環(huán)境容納量水平作上下波動。1季節(jié)變動l季節(jié)變動：種群數(shù)量隨著季節(jié)的變化而發(fā)生波動。主要是受氣候的季節(jié)性變化的影響。如多數(shù)昆蟲、細菌一年生植物水生浮游植物浮游動物等，都有明顯的季節(jié)變動。2年變動l年變動：種群的數(shù)量隨著年際變化而發(fā)生波動。如我國東亞飛蝗，在干旱年份個體數(shù)量多，導致蝗害的發(fā)生。（二）種群調(diào)節(jié)1密度制約作用（1）種內(nèi)調(diào)節(jié)l種內(nèi)調(diào)節(jié)：指種群本身的密度調(diào)節(jié)種群自身的數(shù)量。隨著種群密度的增大，種群數(shù)量增長就會下降，直至停止。種群個體超過環(huán)境容納量后會有一部分個體自然死亡。如水稻群體調(diào)節(jié)。（2）種間牽制l種間牽制

33、：一個種群的數(shù)量受另一個種群的制約。如鼠蛇，蛇少，老鼠增多，造成嚴重的鼠害。2非密度調(diào)節(jié)l非密度調(diào)節(jié)：種群個體數(shù)量不是受種群密度的影響，而是受非密度因素制約。非密度因素通常有污染物、火山爆發(fā)、化學物品、火災等等。四種群的相互作用（一）正相互作用兩個種群生活在一起，對一個種群或?qū)蓚€種群都有利。1原始協(xié)作兩個種群生活在一起，對雙方都有利，各方各有所得，但兩者不存在依賴關(guān)系，即使離開協(xié)作，雙方仍可獨立生活。如海蟹與腔腸動物的協(xié)作。腔腸動物附著在蟹背上，借助海蟹作為運載工具，尋找食物方便，腔腸動物表皮上有很多刺細胞，對海蟹起保護作用。2互利共生兩個種群生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，互惠互利，可

34、以直接進行物質(zhì)交換，達到了彼此不能離開而獨立生存的程度。如大豆與根瘤菌。3偏利共生兩個種群在一起對一個種群有利，對另一個種群沒有利也沒有害。如地衣附著在樹皮上，獲得空氣中水分、養(yǎng)分，對樹皮沒有利也沒有害。（二）負相互作用兩個種群生活在一起對一個種群不利，或?qū)蓚€種群都不利。1.競爭l競爭:兩個生物爭奪同一對象的相互作用。發(fā)生在同一種群不同個體間的競爭叫種內(nèi)競爭，發(fā)生在不同種群間的個體競爭叫種間競爭。如雜草與作物競爭空間、養(yǎng)分、水分。2捕食l捕食：一個種群捕食另一個種群。如青蛙捕食昆蟲。3寄生l寄生：一個種群寄生在另一個種群上從它身體內(nèi)吸取營養(yǎng)。如大豆與菟絲子，動物與蛔蟲。4抗生l抗生：一個種群

35、的分泌物可抑制另一個種群。生長，如芝麻根系分泌物可抑制香附子的生長，桉樹根系分泌物可抑制多種禾本科雜草生長。l5.偏害l偏害：一個種群的分泌物可殺死另一個種群。如點青霉分泌一種物質(zhì)叫青霉素可殺多種細菌。第四節(jié)群落生態(tài)學一生物群落的概念l生物群落：指一定時間內(nèi)生存在一個特定區(qū)域或自然生境里的所有生物種群的集合。或者說：在一定的地域或生境里，各種生物種群相互聯(lián)系相互作用所構(gòu)成的結(jié)合結(jié)構(gòu)單元。二群落的基本特征（一）群落的物種組成1建群種l建群種：群落的締造者，但是它在數(shù)量上不一定是最多，同時對群落和環(huán)境有重要影響。2優(yōu)勢種l優(yōu)勢種：在群落中個體數(shù)量最多，生活力最強，覆蓋度最大，對群落的機構(gòu)和功能起控

36、制作用的種群。3亞優(yōu)勢種l亞優(yōu)勢種：個體數(shù)、覆蓋度以及對群落結(jié)構(gòu)、功能以及環(huán)境影響僅次于優(yōu)勢種。4附屬種l附屬種：在群落中經(jīng)常出現(xiàn)，但對群落的結(jié)構(gòu)、功能和群落環(huán)境影響不大。5罕見種l罕見種：在群落中偶然出現(xiàn)、對群落的結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境影響不大。（二）群落的數(shù)量特征1.物種的豐富度l物種的豐富度：群落所包含的物種數(shù)目。l2.群落的多度與密度l多度：群落內(nèi)各物種的個體數(shù)量。l密度：單位面積上生物個體數(shù)目。3.頻度l頻度：某物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率。4覆蓋度l蓋度:植物枝葉所覆蓋的面積占土地面積的百分比。5優(yōu)勢度l優(yōu)勢度:群落各個種群的枝葉覆蓋面積占土地表面積的百分比。6重要值l重要值:謀生物種群相

37、對蓋度+相對優(yōu)勢度+相對頻度四群落結(jié)構(gòu)（一）群落外貌和生活型群落外貌指生物群落的外部形態(tài)。生活型不同種生物長期在相同的環(huán)境條件下或人工條件下長期生存，發(fā)生趨同適應，經(jīng)過自然選擇和人工選擇，形成形態(tài)生理和生態(tài)相似的物種類群。（二）群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直分層現(xiàn)象。（三）群落水平結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)群落中種群的水平分布。五、群落演替（一）群落演替的概念群落演替群落演替是一個群落被另一個群落所取代的過程，即一個群落消亡另一個群落侵入的過程。（二）群落演替類型1、原生演替原生演替在沒有生物侵入過的落地上發(fā)生的演替。2、次生演替次生演替原有生物群落遭受破壞以后發(fā)生的演替。第三章生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)

38、平衡第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)在一定空間內(nèi)生物與環(huán)境之生物與生物之間，相互聯(lián)系相互影響，進行物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的統(tǒng)一整體。二、生態(tài)系統(tǒng)的組成l生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者主要包括綠色植物和化能合成細菌。它們可以直接利用環(huán)境中無機物來合成有機物。因此，它們都是自養(yǎng)型生物。生產(chǎn)者利用環(huán)境中的無機物合成有機物的生產(chǎn)叫初級生產(chǎn)，也叫第一生產(chǎn)。如植物可通過光合作用把大氣中CO2合成碳水化合物，把太陽能轉(zhuǎn)變成生物化學潛能。（一）生產(chǎn)者二、生態(tài)系統(tǒng)的組成（二）消費者生態(tài)系統(tǒng)的消費者主要是各種動物。動物不能直接利用環(huán)境中的無機物來合成有機物，而需要其他生物提供有機物消費以后才能生產(chǎn)新的有機物。生態(tài)系統(tǒng)

39、的消費者不是單純的消費，在消費的同時，也進行有機物生產(chǎn)，它們生產(chǎn)的是動物產(chǎn)品。這種生產(chǎn)叫次級生產(chǎn)，也叫第二性生產(chǎn)。（三）分解者生態(tài)系統(tǒng)的分解者主要是各種微生物。它們以動植物殘體以及其它有機物為食，因此，也是異養(yǎng)型生物。生態(tài)系統(tǒng)分解者主要有真菌、細菌和放線菌三類。它們的作用主要是把生態(tài)系統(tǒng)中復雜的有機物分解成簡單的無機物，使它們重新回到環(huán)境以實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)。（四）無機環(huán)境包括光、溫、水、氣、土壤、礦質(zhì)營養(yǎng)等。二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：是指生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其在時間上、空間上的配置和能量、物質(zhì)在各成分之間的轉(zhuǎn)移、循環(huán)的途徑。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般有四種類型。（一）層次結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是指

40、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次性。即一個生態(tài)系統(tǒng)由若干個亞系統(tǒng)組成，一個亞系統(tǒng)由若干個子系統(tǒng)組成，一個子系統(tǒng)由若干個二級子系統(tǒng)組成。如一個生態(tài)系統(tǒng)由生物系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)組成，生物系統(tǒng)又由動物、植物、微生物。環(huán)境系統(tǒng)又由大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、生物環(huán)境。（二）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：是指生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物之間，生物與環(huán)境之間，以營養(yǎng)為紐帶，聯(lián)系起來，進行物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化所形成的結(jié)構(gòu)。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有兩種：食物鏈結(jié)構(gòu)和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。食物鏈：是生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物之間，通取食與被取食的關(guān)系，聯(lián)系起來，使能量在不同生物種群之間流動所形成的鏈狀結(jié)構(gòu)。如水稻昆蟲青蛙蛇老鷹。（三）空間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)：是指生態(tài)系統(tǒng)中生物的空間分布

41、。（1）垂直結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)：是生態(tài)系統(tǒng)中生物在空間垂直分布所形成的結(jié)構(gòu)。即成層現(xiàn)象。如森林生態(tài)系統(tǒng)中喬木、灌木和草本植物所構(gòu)的垂直結(jié)構(gòu)。（2）水平結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)：生態(tài)系統(tǒng)中生物的空間水平分布所形成的結(jié)構(gòu)。水平結(jié)構(gòu)一般有三種：均勻分布、隨機分布和群集分布。（四）時間結(jié)構(gòu)時間結(jié)構(gòu)：是指根據(jù)環(huán)境自然資源的時間節(jié)律和生物生長發(fā)育規(guī)律，從時間上合理配置生物，提高資源利用率所形成的結(jié)構(gòu)。如在甘蔗生長后期在其株行間搭架掛袋培養(yǎng)食用菌。第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（一）生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動和轉(zhuǎn)化服從于熱力學第一定律和第二定律。即（1）能量不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一種形式

42、轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式；（2）能量在流動、轉(zhuǎn)化的過程中，總是由集中趨向分散，任何能量都不能100%地有效轉(zhuǎn)化為下一級能量。初級生產(chǎn)：生態(tài)系統(tǒng)最初能量來自太陽能，它被綠色植物的光合作用所固定。光合作用積累的能量是進入生態(tài)系統(tǒng)的初級能量，這種能量的積累過程就是初級生產(chǎn)。初級生產(chǎn)積累能量的速率，就稱為初級生產(chǎn)力。次級生產(chǎn)：生態(tài)系統(tǒng)中除了初級生產(chǎn)者之外的其他有機物的生產(chǎn)，稱為次級生產(chǎn)。即動物生產(chǎn)和微生物生產(chǎn)。動物和微生物利用初級生產(chǎn)者的產(chǎn)品進行同化作用，生產(chǎn)動物和微生物產(chǎn)品。次級生產(chǎn)一般表現(xiàn)為動物和微生物的生長、繁殖和營養(yǎng)物質(zhì)的貯存。（二）生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率和“十分之一”定律1能量轉(zhuǎn)化效率生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化

43、效率是指能量沿著食物鏈流動、轉(zhuǎn)化過程中，某一個營養(yǎng)級所固定的能量與前一個營養(yǎng)成級所持有的能量之比。2生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的“十分之一”定律美國生態(tài)學家林德曼在研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動、轉(zhuǎn)化的過程中，發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律，就是營養(yǎng)級之間的能量轉(zhuǎn)化，一個營養(yǎng)級的能量大約只有10%左右的能量能夠有效地轉(zhuǎn)化為下一級能量構(gòu)成生物量。而90%的能量在轉(zhuǎn)化過程中被子散掉。這個規(guī)律稱為“十分之一”定律。也叫林德曼定律。（三）生態(tài)金字塔按照生態(tài)系統(tǒng)中能量沿著食物鏈流動、轉(zhuǎn)化逐級遞減的十分之一法則，把每個營養(yǎng)級的能量、生物量和個體數(shù)，按照營養(yǎng)級的順序排列繪成圖，所得到的圖形底部寬，頂部尖，其形狀與埃及金字塔相似，因此，就稱之為

44、生態(tài)金字塔。生態(tài)金字塔有能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔三種。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（一）物質(zhì)循環(huán)的概念物質(zhì)循環(huán)：是指生態(tài)系統(tǒng)中各種營養(yǎng)元沿著特定的途徑，從環(huán)境到生物體，又從生物體再到環(huán)境不斷流動和循環(huán)的過程。如CO2植物同化碳水化合物降解CO2回到大氣。（二）物質(zhì)循環(huán)的類型1、地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)：是指生態(tài)中營養(yǎng)元素，經(jīng)過生物吸收進入食物鏈，然后沿著食物鏈轉(zhuǎn)移到動物，動植物死后，其殘體以及它們的排泄物經(jīng)過微生物分解，使營養(yǎng)元素重新回到環(huán)境，并進入五大自然圈（大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈、生物圈）的循環(huán)。這種循環(huán)循環(huán)的范圍大，時間長。生物小循環(huán)：指生態(tài)統(tǒng)中的營養(yǎng)元素經(jīng)過植物吸收

45、進入食物鏈，然后沿著食物鏈轉(zhuǎn)移到動物，動植物死亡后，其殘體以及排泄物被微生物分解，營養(yǎng)元素回到環(huán)境后，很快又被植物重新進入食物鏈循環(huán)，這種循環(huán)其循環(huán)的范圍小，時間短。2、氣相循環(huán)和沉積循環(huán)氣相循環(huán)指貯存在大氣和水域中的營養(yǎng)元素或化合物，可以轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w形式，并通過大氣擴散，彌漫在陸地和海洋上空，在很短的時間內(nèi)又被子植物吸收利用，重新進入食物鏈循環(huán)。這種循環(huán)，循環(huán)速度快，循環(huán)比較完全。如氧、二氧化碳、氮的循環(huán)，還有水、氯、溴、氟的循環(huán)，都屬于氣相循環(huán)。氣氣 相相 循循 環(huán)環(huán)沉積循環(huán)貯存在巖石圈和土壤圈的營養(yǎng)元素，經(jīng)過自然風化或人工開采釋放出來，被植物吸收進入食物鏈，然后沿著食物鏈轉(zhuǎn)移到動物，動植物

46、死亡后其殘體以及排泄物被微生物分解，營養(yǎng)元素釋放出來，隨養(yǎng)水流進入江河、大海，經(jīng)過沉降淀積變成巖石。等到巖石再度風化或人工開采，營養(yǎng)元素才能釋放出來再度進入食物鏈循環(huán)。這種循環(huán)，循環(huán)的速度慢，循環(huán)不完全。如磷、硫、碘的循環(huán)，還有鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、錳、銅、硅的循環(huán)都屬于沉積循環(huán)。（三）幾種主要物質(zhì)循環(huán)1、水的循環(huán)水和水循環(huán)對生態(tài)系統(tǒng)是有重要意義的。不僅生物體大部分是由水構(gòu)成，而且所有生命活動都離不開水。地球上水的總量大約15億km3，其中97%存在于海洋，3%存在于陸地，陸地水雖然少，但對生態(tài)系統(tǒng)起著非常重要的作用。水通過三相變化，特別是氣相和液相變化實現(xiàn)循環(huán)，海洋在太陽輻射下蒸發(fā)為水蒸氣，水

47、蒸氣上升到大氣候又凝結(jié)成水，降到陸地和海洋。河流里水更新一次需11天，土壤水280天，植物體內(nèi)水2-3天。2、碳的循環(huán)（1）生物小循環(huán)大氣中CO2經(jīng)過植物吸收進入食物鏈，并沿著食物鏈轉(zhuǎn)移，動植物死亡后其殘體或排泄物被微生物分解，變成CO2,同時生物的呼吸作用也將CO2排出，排放出的CO2很快又被植物同化。（2）地質(zhì)大循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)元素被動植物吸收后進入食物鏈，并沿著食物鏈轉(zhuǎn)移，動植物死亡后，其殘體深埋地下，形成化石燃料（石油煤等）等到人工開采才能釋放出來。3、氮的循環(huán)（1）生物小循環(huán)土壤中NO2NH4經(jīng)過植物吸收進入食物鏈，并沿著食物鏈轉(zhuǎn)移，動植物死亡后其殘體或排泄物被微生物分解釋放NH4

48、，很快又被植物吸收利用，在進入食物鏈循環(huán)。（2）地質(zhì)大循環(huán)大氣中N2氧化成含氮氧化物，NO3，與雨水進入江河、大海。4、磷的循環(huán)（1）生物小循環(huán)：巖石、土壤中的磷植物食物鏈釋放出來植物（2）地質(zhì)大循環(huán)：巖石、土壤中的磷植物食物鏈釋放出來進入江河、大海沉降淀積巖石再度風化植物。5、鉀的循環(huán)鉀的循環(huán)途徑與磷很相似，不同之處，鉀的流動性比磷大，不易沉降變成巖石。三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（一）信息的概念信號是指生態(tài)系統(tǒng)中能引起生物感知的特殊因素。如光照、聲音、顏色、氣味等。信息是指生態(tài)系統(tǒng)中能夠引起生物生理變化和行為的信號。（二）信息的類型1、物理信息物理信息是指由物理因素引起的信息。主要有光信息、聲信

49、息和接觸信息。2、化學信息化學信息是指生物在生命活動代謝過程中分泌一些特殊的物質(zhì)，引起其它生物的反應。例如有許多昆蟲成蟲后，雌蟲會分泌一些特殊的物質(zhì)，吸引雄蟲來交配產(chǎn)卵。3、營養(yǎng)信息營養(yǎng)信息是指生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈某一個營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生變化而引起另一個營養(yǎng)級生物的反應。如老鼠的數(shù)量減少很快就引起老鷹的反應。4、行為信息行為信息是指生物某一種特殊的行為引起其它生物的反應。如草原上的鳥，當有人或其它生物進入草原，要捕殺草原上的鳥，雄鳥就會急速起飛并煽動兩翅。其它看到雄鳥這種行為就會迅速躲藏。（三）生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞稱為信息流。生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的途徑主要有取食棲息性行為群集作用。防衛(wèi)

50、（三）生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞稱為信息流。生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的途徑主要有取食棲息性行為群集作用。防衛(wèi)第三節(jié)生態(tài)平衡一、生態(tài)平衡的概念生態(tài)平衡是指在一定的時間和區(qū)域內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中的生物和環(huán)境之間、生物與生物之間相互制約，維持某種協(xié)調(diào)，使生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞達到一種動態(tài)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定狀態(tài)。生態(tài)平衡是一種動態(tài)平衡。二、生態(tài)平衡的機理（一）生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量的輸入與輸出接近相等是生態(tài)平衡的前提生態(tài)系統(tǒng)存在物質(zhì)、能量的輸入與輸出，兩者在量上要保持接近相等，這是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能保持相對穩(wěn)定的前提。（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)保持相對穩(wěn)定是生態(tài)平衡的基礎(chǔ)（三）生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，是生

51、態(tài)平衡不可缺少的條件生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力是指當生態(tài)系受到外力沖擊，其結(jié)構(gòu)和功能遭受暫時破壞時，系統(tǒng)本身能自我修復，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能恢復到原來的狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)中生物系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)保持相對穩(wěn)定，是生態(tài)民平的基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞，必然導致生態(tài)平衡失調(diào)。三、影響生態(tài)平衡的因素（一）自然因素自然界很多物理因素都有會給予生態(tài)系統(tǒng)帶來壓力和沖擊，生態(tài)平衡遭受破壞。如火山爆發(fā)、地震、山洪、泥石流、雷電火燒等都會使生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞導致生態(tài)平衡失調(diào)。（二）人為因素人為因素對生態(tài)系統(tǒng)平衡的影響最大是破壞生物系統(tǒng)以及人類生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境造成污染。、破壞植被引起生態(tài)平衡失調(diào)植被破壞之后，不僅動物失去有機物

52、質(zhì)的供應。導致動物物種滅絕。植被破壞引水土流失，此外，植被子破壞導致氣候反常，旱澇災害頻繁。如溫室效應。、生物種類減少，生態(tài)穩(wěn)定性下降、食物鏈破壞，生態(tài)平衡失調(diào)食物鏈是生產(chǎn)者、消費者、分解者相互聯(lián)系的紐帶，是生態(tài)系統(tǒng)中能流和物流的渠道。食物鏈破壞，能就會停止流動，物質(zhì)會停止循環(huán)，生態(tài)系統(tǒng)因此失去平衡。、有害物質(zhì)污染環(huán)境工業(yè)“三廢”、城市污水、垃圾等使有害物質(zhì)進入生態(tài)系統(tǒng)，導致環(huán)境污染，使生態(tài)平衡破壞。第四章自然資源與生態(tài)保護第一節(jié)自然資源的保護一、自然資源的含義與基本特征（一）自然資源的概念自然資源人類可以直接從自然界獲得并用于生產(chǎn)和生生活的物質(zhì)，它是自然環(huán)境重要的組成部分。自然資源可分為可更

53、新資源和不可更新資源（二）自然資源的基本特征1、可用性自然資源可被人們利用，這是自然資源的基本屬性。2、整體性各種自然資源不是孤立存在的，而是相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的復雜系統(tǒng)。如光溫水都相互影響。3、地域性空間分布不均勻性和嚴格的地域性。4有限性（1）數(shù)量有限。（2）人類利用資源能力有限。（3）限制因子的作用使其它資源的利用受限制5潛力無限性（1）可更新性。（2）隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人類對資源開發(fā)利用的能力將不斷增強。（3）廢物資源化。二、保護自然資源的目標（一）維護自然生態(tài)平衡維護自然生態(tài)平衡是保護基本的生態(tài)過程和人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)。（二）保護生物多樣性1、遺傳多樣性：一個物種個體

54、間和種群之間的差別多樣性。2、物種多樣性：一個區(qū)域內(nèi)動植物和其他類型多樣性。3、生物群落多樣性：一個地區(qū)各種生物群落的數(shù)目多樣性。4、功能多樣性：在一個生態(tài)系統(tǒng)中各種生物作用的多樣性。（三）保證物種在生態(tài)系統(tǒng)中的持續(xù)利用隨著社會對資源需要量越來越大，生態(tài)系統(tǒng)中生物的持續(xù)利用顯得越來越重要，要保證資源的持續(xù)利用，就必須保護和管理好自然，維護生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能量的正常運轉(zhuǎn)。三.自然資源保護的對策（一）加強自然資源保護的法制建設1.完善法律體系。2.加強法律宣傳教育。3.嚴格執(zhí)法。(二)加強自然資源的利用研究（三）制定科學的保護規(guī)則（四）合理利用自然資源（五）開展自然資源的管理和保護的全球合作四自然保

55、護區(qū)的建設（一）自然保護區(qū)的概念自然保護區(qū)：人類通過一定的法律法規(guī)、規(guī)章制度對自然環(huán)境和自然資源保護的區(qū)域。自然保護的中心是保護增殖（可更新資源）以及合理利用自然資源自然保護區(qū)的功能：1.有利于提供生態(tài)系統(tǒng)的天然本底。2.動植物的天然儲存庫。3.進行科學研究的天然實驗室。4.活的自然博物館。5.有利于改善環(huán)境保護地區(qū)生態(tài)平衡。（二）自然保護區(qū)的類型有三大類別九個類型1.自然生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)(1)森林生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)。(2)草原和草甸生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)。(3)荒漠生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)。(4)內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護區(qū)。(5)海洋和海岸生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)。2.野生生物類自然保護區(qū)(1)

56、野生動物類自然保護區(qū)。(2)野生植物類自然保護區(qū)。3.自然遺跡類自然保護區(qū)（1）地質(zhì)遺跡類自然保護區(qū)。（2）古生物遺跡類自然保護區(qū)。（三）自然保護區(qū)的建設和管理目前我國的保護區(qū)已達1000多個，其中國家級有150多個。自然保護區(qū)管理：1.加強宣傳教育2.拓寬經(jīng)費渠道3.嚴格執(zhí)法4.制定優(yōu)惠政策5.開展科學研究第二節(jié)陸地生態(tài)系統(tǒng)保護一.森林生態(tài)系統(tǒng)的保護森林生態(tài)系統(tǒng)有四種：熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、北方針葉林四種生態(tài)系統(tǒng)。（一）熱帶雨林地球上面積最大，作用最大的森林生態(tài)系統(tǒng)，其面積大約1.7107k，主要分布在三個區(qū)域：（1）南美洲的亞馬遜盆地。（2）非洲的剛果盆地。（3）東南

57、亞一些島嶼（西雙版納）和海南島南部。熱帶雨林區(qū)年平均氣溫26以上，月平均氣溫多高于20，年降水2500-4000mm，全年平均分布無明顯干旱，溫度日變幅2-9多數(shù)中午降大雨，雨后天晴常年多霧，日照較低。1.種類組成極為豐富熱帶雨林高等植物均在45000種以上，大部分是木本植物。高40-50m，高的達92m。2.群落結(jié)構(gòu)復雜喬木一般分三層，第一層高30-40m以上，第二層20m以上，第三層10m以上，樹冠錐形，生長極為茂密，往下是灌木層和草本層3.喬木的特殊構(gòu)造（1）板狀根（2）裸芽（3）葉子大小形狀一致（4）莖花（5）昆蟲傳粉4.無明顯季相交替（二）常綠闊葉林常綠闊葉林分布在亞熱帶濕潤氣候條件

58、下并以殼斗科，樟科山茶科木蘭科等常綠闊葉樹種為主的森林生態(tài)系統(tǒng)。常綠闊葉林分布在夏季炎熱多雨、，冬季寒冷少雨，春秋溫和四季分明的區(qū)域，年平均氣溫16-18最熱月平均氣溫24-27，最冷月平均3-8，冬季有霜，年降雨量1000-1500mm常綠闊葉林一般高于20m左右，很少超過30m（三）落葉闊葉林落葉闊葉林又叫夏綠林，分布在中緯度濕潤地區(qū)，年平均氣溫8-14，1月份0以下，7月份24-28C，年降水量500-1000mm，樹木在暖季生長，主要分布在北美中部，歐洲和中國溫帶沿海地區(qū).（四）北方針葉林北方針葉林分布在北半球高緯度地區(qū)，面積為1.2107k，僅次于熱帶雨林，居第二位。北方針葉林分布在

59、地處寒溫帶，年平均氣溫多在0以下、夏季最長一個月，最熱平均15-20，冬季最長達9個月以上，最冷月平均-38-21，年降水量400-500mm.二.草原生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng):多年生草本植物為主的生態(tài)系統(tǒng)世界草原總面積2.4107k，為陸地總面積的1/6，大部分區(qū)域作為天然牧場。草原的動物以草食動物為主，如黃羊，野牛，長頸鹿等第三節(jié)水域生態(tài)系統(tǒng)保護一.淡水生態(tài)系統(tǒng)1.淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)（1）淡水生態(tài)系統(tǒng)的基本特征絕大多數(shù)湖泊是直接受河水補給的，湖泊是河流水系的組成部分。它的水文與河流有密切關(guān)系。湖泊水的溫度具有明顯的地帶性規(guī)律，也受湖面等非地域因素影響。所以各地相差很大。一些較深的湖泊，其水溫的垂

60、直變化隨季節(jié)的不同而有差異，一般夏季水溫的分層現(xiàn)象比較明顯，動機則在冰面以下呈逆溫分布。中國的湖泊每年從10月中旬到12月中下旬，自北向南出現(xiàn)冰情，北緯28以南的湖泊則不凍湖。（2）湖泊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能湖泊生態(tài)系統(tǒng)是由湖泊水體系和湖泊濕地組成，湖泊濕地是指陸地到湖面的過渡帶，植被以濕生植物為主，是湖泊與周圍環(huán)境物質(zhì)交換的重要通道。湖泊濕地處水陸過渡帶，肥力較高，生產(chǎn)者以高等植物為主，為魚類提供豐富的餌料。湖泊具有豐富的漁業(yè)生產(chǎn)功能和環(huán)境生態(tài)功能，漁業(yè)資源開發(fā)和管理不善會引起湖泊生態(tài)系統(tǒng)破壞，功能失調(diào)。2.沼澤生態(tài)系統(tǒng)（1）是由沼澤地組成和生態(tài)系統(tǒng)。A.沼澤生態(tài)系統(tǒng)的基本特征沼澤水文特征，常

61、年過濕或有薄層積水。B.泥炭特征C.植物特征植物種類多，存有90多個科，維管植物74個科，最多是莎草科，禾本科其次是毛茛科，燈心草科，杜鵑花科傘形科，木賊科等（2）沼澤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能沼澤生態(tài)系統(tǒng)的沼澤生物群落包括沼澤植物沼澤動物細菌和真菌等，沼澤植物是生產(chǎn)者、，沼澤動物是消費者，真菌細菌是分解者。沼澤地土壤肥力高，生產(chǎn)力高，排干后可開墾為耕地。珠江三角洲江漢、平原洞庭湖平原，太湖平原都是沼澤生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育來的二.濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)（一）紅樹林生態(tài)系統(tǒng)紅樹林是熱帶亞熱帶河口海灣潮間帶的木本植物群落，以紅樹林為主的區(qū)域中動植物和微生物組成的一個整體，統(tǒng)稱紅樹林生態(tài)系統(tǒng)。它的生境是濱海鹽生沼澤濕地

62、，并因潮汐更迭形成的森林環(huán)境，不同于陸地森林生態(tài)系統(tǒng)。熱帶海區(qū)60-70%的岸灘有紅樹林1.生境特征（1）地質(zhì)地貌紅樹林分布在海岸，風浪較小，淤泥沉積多。（2）土壤土壤是沖積土，由粉粒和顆粒組成，有機質(zhì)含量高，含鹽量0。2-2.5%，pH4-8（3）溫度海水年平均溫度24-27C（?？?5C，廈門21。7C），氣溫0-30范圍。（4）海水和潮汐含鹽分的水對紅樹林是十分重要的，紅樹林具有耐鹽特性，在一定的鹽度海水下才能成為優(yōu)勢種。另一個條件是潮汐。沒有漲潮和退潮變化，紅樹林生長不好。長期淹水紅樹林很快死亡，長期干旱，紅樹林也生長不良。2.生物組成紅樹林生態(tài)系統(tǒng)，以紅樹林植物為主。紅樹林植物是能忍

63、受海水鹽度生長的木本挺水植物?，F(xiàn)已知全世界有真紅樹20科，15個屬，27個種，半紅樹有9個科10個屬10個種。紅樹林處于熱帶海岸，云量大氣溫高，海水鹽度高，因而所處的條件是生理干旱環(huán)境。紅樹林對這種生境的適應表現(xiàn)為葉片的旱生結(jié)構(gòu)。葉片具高滲透壓，通常為3039。75-6079。50kPa紅樹林區(qū)的底棲動物以軟體動物為主（江螺科蜿蜒螺科濱螺科和牡科），還有多毛類，甲殼類以及一些特殊龜類。(二）海草生態(tài)系統(tǒng)海草的種類組成海草屬于沼生目，全世界有24個科、，10個屬，49個種，其中眼子菜科9個屬，水鱉科3個屬海草的生態(tài)作用：（1）作為沉積物的捕獲者，具有穩(wěn)定底泥沉積物的作用，改善水的透明度。（2）是

64、淺海主要初級生產(chǎn)者，生產(chǎn)力較高（3）許多食物來源（4）許多動物的棲息場所（5）是附生動植物的重要底物（6）控制淺海水質(zhì)的關(guān)鍵物（7）生長量大時影響航道通行三.海洋生態(tài)系統(tǒng)（一）河口灣生態(tài)系統(tǒng)河口灣是指陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)之間的交替區(qū)1.河口的主要生境特征（1）鹽度河口生境的一個重要特點就是鹽度的周期性和季節(jié)性變化。周期性變化與潮汐有密切關(guān)系。春季低鹽，秋冬季高鹽（2）土壤是松軟的泥質(zhì)，是由海水和河水帶入河口的泥沙沉積而成的，有機質(zhì)含量高，細菌也很多（3）溫度河口水溫變化較大，因為水容量小，表面積大。一般來說與周圍沿岸水相比冬天更冷，夏天更暖（4）波浪和水流河口三面被陸地包圍，波浪小，水流

65、速主要受潮汐和入海流的影響。（5）渾濁度河口水混濁度較高，特別是河水大量流入時（6）氧氣充分因有河水海水流入2.河口生態(tài)系統(tǒng)的生物組成（1）海洋動物（2）淡水動物（3）半咸水動物（二）淺海生態(tài)系統(tǒng)1.生境特點（1）波浪淺海波浪較大，因受波浪影響（2）鹽度鹽度變化較大，因有淡水流入（3）溫度水域溫度變化較大（4）透明度淺海水透明度較低，有陸地的碎屑流入（5）底質(zhì)體制主要有松軟的沉積物沙和泥組成2.生物組成（1）浮游生物植物主要是硅藻和鞭毛蟲動物主要是撓足類，磷蝦類等甲殼動物（2）底棲生物植物：綠藻褐藻紅藻動物：多毛類甲殼類棘皮動物和軟體動物（3）游泳生物魚類大型甲殼類爬行類哺乳類（鯨和海象）和海

66、鳥（三）大洋生態(tài)系統(tǒng)大洋是指大陸架以外的整個水體和海底1.生境特征（1）光照大洋表面光照比較充足，透光層深度200m以上，200m以下黑暗（2）溫度大洋區(qū)的水溫在表層水和深層水之間帶有溫躍層存在（溫躍層：水溫度與表面和深層不同），共存在幾百米上千米。表面水溫度變化較大，1500m以下恒定的低溫（3）壓力壓力影響最大、，水深增加10m壓力增大1atm（1atm=101325kPa）（4）溶解氧表層溶解氧含量很高，接近飽和狀態(tài)。500-1000m之間出現(xiàn)氧最低值的水層。（5）鹽度基本穩(wěn)定（6）食物表面有光合作用，漂浮海區(qū)沒有，靠別處光合作用轉(zhuǎn)移到深海區(qū)（7）底質(zhì)海底覆蓋沉積物2.浮游生物的適應（1）對黑暗的適應深海生物許多有發(fā)光器，如燈籠魚星光魚烏賊等（2）捕獵食物器官的特化如很大的口，尖銳的牙齒等（3）種群繁殖的適應雄性寄生在雌性個體上，如安康魚（4）對高壓的適應深海帶低溫高壓和高的CO2含量、，但Ca沉積困難，同時浮海海流沉積慢，不需硬殼保護，因此大多數(shù)是軟體的生物（身體有彈性）3.生物組成上層浮游植物以微型浮游生物占優(yōu)勢，如藍細菌，固氮藍藻等。浮游動物有金槍魚烏賊鯨等中層的浮游動物主