1、第八章第八章 生物環(huán)境生物環(huán)境問題的提出與思考我國美麗的生態(tài)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)平衡與失調(diào)生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護中的應(yīng)用城市生態(tài)系統(tǒng)閱讀材料1.1.生態(tài)旅游生態(tài)旅游生態(tài)旅游：生態(tài)旅游：以可持續(xù)發(fā)展為理念、保護生態(tài)環(huán)境為前提、統(tǒng)籌人與自然和諧為準則，以有特色的生態(tài)環(huán)境為主要景觀的旅游, 并依托良好的自然生態(tài)環(huán)境和獨特的人文生態(tài)系統(tǒng)，采取生態(tài)友好方式，開展的生態(tài)體驗、生態(tài)教育、生態(tài)認知并獲得心身愉悅的旅游方式。2. 2. 我國美麗的生態(tài)環(huán)境我國美麗的生態(tài)環(huán)境3. 3. 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境一、幾個基本概念1、生態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)：是一門研究生物與其生活環(huán)境相

2、互關(guān)系的科學(xué)，是生物學(xué)的主要分科之一。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就也已經(jīng)滲透到生態(tài)學(xué)的領(lǐng)域中。形態(tài)生理生態(tài)遺傳細胞系統(tǒng)工程學(xué)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)整體觀經(jīng)濟學(xué)經(jīng)濟生態(tài)學(xué)經(jīng)濟觀工藝學(xué)生態(tài)工藝學(xué)功能觀化學(xué)化學(xué)生態(tài)學(xué)物理學(xué)物理生態(tài)學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)生態(tài)信息數(shù)學(xué)模型經(jīng)濟效益社會效益生態(tài)效益最優(yōu)化管理方案生態(tài)學(xué)的多學(xué)科性及其相互關(guān)系生物學(xué)系統(tǒng)特性結(jié)構(gòu)功能生態(tài)學(xué)生物環(huán)境2、生態(tài)系統(tǒng) 由英國植物群落學(xué)家坦斯利首先提出。 是指一定地域（或空間）內(nèi)生存的所有生物和環(huán)境相互作用的、具有能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)循環(huán)代謝和信息傳遞功能的統(tǒng)一體。例如，森林、草原、湖泊、農(nóng)田等都是一個實實在在的生態(tài)系統(tǒng)。二、生態(tài)學(xué)的特點 從定性探索生物與環(huán)境的相互作用

3、，到定量研究。 從個體生態(tài)系統(tǒng)到復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，由單一到綜合，由靜態(tài)到動態(tài)地認識自然界的物質(zhì)循環(huán)與轉(zhuǎn)化規(guī)律。 與基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)相結(jié)合，發(fā)展了生態(tài)學(xué)，擴大了生態(tài)學(xué)的領(lǐng)域。 三、生態(tài)系統(tǒng)的組成 生物+非生物環(huán)境 生產(chǎn)者：綠色植物、少數(shù)自養(yǎng)生活菌 消費者：異養(yǎng)生物，包括人類。 分解者：又稱還原者，指微生物 非生物環(huán)境：碳、氫、氧、無機鹽類等無機物質(zhì)和太陽輻射、空氣、溫度、水分、土壤等自然因素。光照綠色植物草食動物寄生動物食腐動物食渣動物肉食動物分解者轉(zhuǎn)換者營養(yǎng)鹽生產(chǎn)者消費者無生命成分有生命的成分生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系 四、生態(tài)系統(tǒng)的類型四、生態(tài)系統(tǒng)的類型 遠洋

4、生態(tài)系統(tǒng)模擬人工生態(tài)系統(tǒng)凍原極地生態(tài)系統(tǒng)生物圈陸地生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)流水生態(tài)系統(tǒng)，如河流等靜水生態(tài)系統(tǒng)，如湖泊等海岸生態(tài)系統(tǒng)淺海生態(tài)系統(tǒng) 簡化的陸地生態(tài)系統(tǒng)示意圖簡化的陸地生態(tài)系統(tǒng)示意圖 簡化的池塘生態(tài)系統(tǒng)簡化的池塘生態(tài)系統(tǒng)4. 4. 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動最初的能量，來源于太陽能。綠色植物的光合作用進入系統(tǒng)。能量流動的規(guī)律 沿著生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費者、分解者流動。系統(tǒng)中能量流動和轉(zhuǎn)換，是服從于熱力學(xué)第一、第二定律的。呼吸呼吸光能生產(chǎn)者分解者草食動物生態(tài)系統(tǒng)能量流動

5、模式圖生態(tài)系統(tǒng)能量流動模式圖肉食動物呼吸呼吸生態(tài)系統(tǒng)的能塔圖生態(tài)系統(tǒng)的能塔圖2能量流動的特點 一是 “十分之一定律” 。 二是能量流動是單一方向的。3能量流動的渠道借助于“食物鏈”和“食物網(wǎng)”來實現(xiàn)。二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 1、基本元素：氧、碳、氫、氮等； 2、營養(yǎng)元素：鈣、鎂、磷、鉀、硫、鈉等； 3、微量營養(yǎng)元素：銅、鋅、硼、錳、鈷、鐵等。 4、物質(zhì)循環(huán)包括水、碳、氮和磷四種基本循環(huán)。（1）水、氧氣和二氧化碳的循環(huán)（2 2）氮循環(huán)）氮循環(huán)（3）磷循環(huán)圖）磷循環(huán)圖 三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1、營養(yǎng)信息： 食物鏈和食物網(wǎng)可以代表一種信息傳遞。通過營

6、養(yǎng)交換把信息從一個種群傳遞到另一個種群。 2、化學(xué)信息 在生態(tài)系統(tǒng)中，如維生素、生長素，性激素等均屬于傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。生物種內(nèi)和種間的關(guān)系，有的相互吸引，有的相互排斥，有的相互制約，有的相互促進。 3、物理信息 鳥鳴、蟲叫等可以傳遞安全、驚慌、恐嚇、警告、求偶、覓食等各種信息。 4、行為信息 有些同種動物，兩個個體相遇時常表現(xiàn)出有趣的行為方式。這種方式可能是識別、威嚇、挑戰(zhàn)或從屬的信號，或者是配對的預(yù)兆等。5. 5. 生態(tài)平衡與失調(diào)生態(tài)平衡與失調(diào) 一、生態(tài)系統(tǒng)的平衡 1、生態(tài)系統(tǒng)平衡的概念 是指在一定時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)中的生物和環(huán)境之間，生物各個種群之間，通過能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞，使它

7、們相互間達到高度適應(yīng)、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的狀態(tài)。 2、動態(tài)的、發(fā)展的平衡 （1）在生態(tài)系統(tǒng)中能量和物質(zhì)的輸入、輸出必須相對平衡。 （2）從整體看，生產(chǎn)者、消費者、分解者應(yīng)構(gòu)成完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 （3）生物種類和數(shù)目要保持相對穩(wěn)定。 二、 影響生態(tài)平衡的因素 1、自然因素：指自然界發(fā)生的異常變化。 2、人為因素：指人類對自然資源的不合理開發(fā)利用，以及當(dāng)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展所帶來的環(huán)境問題等。 物種改變引起生態(tài)平衡的破壞； 如澳大利亞的兔子風(fēng)波；麻雀事件； 環(huán)境因素改變導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞； 如工廠排放的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、煙塵等有害物質(zhì)造成大氣的嚴重污染 ； 信息系統(tǒng)的改變引起生態(tài)平衡的破壞； 許多

8、生物在生存的過程中，都有釋放出某種信息素（一種特殊的化學(xué)物質(zhì)）的本能，以驅(qū)趕天敵，排斥異種，取得直接或間接的聯(lián)系以繁衍后代等等。 三、生態(tài)失衡的標志 1. 結(jié)構(gòu)標志：缺損 缺損指生態(tài)系統(tǒng)一個或幾個組分“失去”，從而使生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上不完整，以至失去平衡。 如澳大利亞從我國引進蜣螂，以解決其因養(yǎng)牛業(yè)發(fā)展而在草原上產(chǎn)生的堆積如山的牛糞的出路，即是因其草原生態(tài)系統(tǒng)缺乏“分解者”這一部分。2. 功能標志 能量流動在生態(tài)系統(tǒng)中的某一個營養(yǎng)層上受阻。 物質(zhì)循環(huán)正常途徑的中斷。是目前許多生態(tài)系統(tǒng)平衡失調(diào)的主要原因。四、 生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機制1. 反饋機制 （1） 正反饋：生物的生長、種群數(shù)量的增加 （2）負反

9、饋：密度制約作用2. 抵抗力：抵抗外干擾并維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能原狀的能力， 生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育越成熟，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、抵抗外干擾的能力就越強。3. 恢復(fù)力 指生態(tài)系統(tǒng)遭受外干擾破壞后，系統(tǒng)恢復(fù)到原狀的能力。6. 6. 生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律 1、相互依存與相互制約規(guī)律 普遍的依存與制約，亦稱“物物相關(guān)”規(guī)律。 通過“食物”而相互聯(lián)系與制約的協(xié)調(diào)關(guān)系，亦稱“相生相克”規(guī)律。 2、物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律 3、物質(zhì)輸入輸出的動態(tài)平衡規(guī)律 4、相互適應(yīng)與補償?shù)膮f(xié)同進化規(guī)律 5、環(huán)境資源的有效極限規(guī)律 以上五條生態(tài)學(xué)規(guī)律，是生態(tài)平衡的基礎(chǔ)。生態(tài)平衡以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，又與人類當(dāng)前面臨的人口、食物、能

10、源、自然資源、環(huán)境保護五大社會問題緊密相關(guān)。 如下圖所示。生態(tài)平衡與五大環(huán)境問題的關(guān)系示意圖生態(tài)平衡與五大環(huán)境問題的關(guān)系示意圖7. 7. 生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護中的應(yīng)用生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護中的應(yīng)用 一、人類活動對環(huán)境的影響： 南水北調(diào)1、長江口鹽水入侵加劇 黃浦江出現(xiàn)海水倒灌，影響黃浦江水質(zhì)和吳淞水廠水質(zhì)。 海水的倒灌使紡織、食品、醫(yī)藥、冶金、化工、電鍍和電子等工業(yè)行業(yè)。 河水中氯化物過高，會影響育秧，死秧，使水稻田改種玉米。2、長江口鄰近海域魚場位置的改變 海水倒灌使咸淡水界線內(nèi)移，直接影響著魚蝦種類和數(shù)量的分布； 餌料減少，引起魚類產(chǎn)卵場位置改變，回游路線變動，魚產(chǎn)量下降。3、黃浦江水質(zhì)污染加重枯水

11、季節(jié)上游來水與污水比例大量增加，造成飲用水質(zhì)的變壞。二、充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力水體自凈、植樹造林、土地處理系統(tǒng)三、綜合利用自然資源和能源資源綜合利用、循環(huán)利用、生態(tài)工藝、生態(tài)農(nóng)場。莊稼地牛場沼氣廠沉降槽污泥貯留池養(yǎng)魚池鴨場加工廠居民區(qū)飼料加工污泥加工豬場沼氣廢物雜草樹葉糞便漿液液態(tài)肥料沉降渣糞便飼料火力電站重油低壓蒸汽 、部分高壓蒸汽廢棄物回收利用處理廢液堿制建材SO2生成的稀硫酸余熱供熱取暖等Na2SO4送電電能部分高壓蒸汽紙張供應(yīng)8. 8. 城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)一、城市生態(tài)系統(tǒng)的概念 凡擁有10萬以上人口，住房、工商業(yè)、行政、文化娛樂等建筑物占50%以上面積，具有發(fā)達的交通線網(wǎng)和車輛來往頻繁的人類聚居的區(qū)域稱為城市生態(tài)系統(tǒng)。二、城市生態(tài)系統(tǒng)的特點是人工生態(tài)系統(tǒng)是以人為主體的生態(tài)系統(tǒng)是不完全的生態(tài)系統(tǒng)是高度開放的系統(tǒng)是多層次的復(fù)雜系統(tǒng)（人-環(huán)境系統(tǒng)、工業(yè)-經(jīng)濟系統(tǒng)、文化-社會系統(tǒng)）三、城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)三、城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) A A 社會學(xué)角度社會學(xué)角度城市生態(tài)系統(tǒng)地質(zhì) 地貌 氣候 水文 土壤 生物城市社會城市居民人口結(jié)構(gòu)勞動結(jié)構(gòu)智力結(jié)構(gòu)城市組織政治組織經(jīng)濟組織文化組織群眾組織家庭組織城市空間人工環(huán)境人工設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)設(shè)施生活服務(wù)設(shè)施施工環(huán)境自然環(huán)境自然資源：土地 空氣 淡水 食物 能源 原料地域環(huán)境： B 環(huán)境