BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎

BXX-XX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎2024/3/29BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、生態(tài)系統(tǒng)概述二、生態(tài)系統(tǒng)的組成三、生態(tài)系統(tǒng)的結構四、生態(tài)系統(tǒng)的類型五、生態(tài)系統(tǒng)的特征2-1生態(tài)系統(tǒng)2BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、生態(tài)系統(tǒng)的概述種群(Population)：一個生物物種在一定范圍內所有個體的總和。群落(Community)：在一定的自然區(qū)域中許多不同種的生物的總和。生態(tài)系統(tǒng)(Ecosystem)：任何一個生物群落與其周圍非生物環(huán)境的綜合體。3BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、生態(tài)系統(tǒng)的概述生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）的定義:

指在一定的空間內，生物成分和非生物成分通過物質循環(huán)和能量流動互相作用、互相依存而構成的一個生態(tài)學功能單位。

生物的存在與環(huán)境發(fā)生著密切的關系，不斷進行能量轉換、物質循環(huán)和信息傳遞，是一個有機整體 范圍可大可小4BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎目前有關生態(tài)系統(tǒng)的研究主要集中在5個方面：自然生態(tài)系統(tǒng)的保護和利用生態(tài)系統(tǒng)調控機制的研究生態(tài)系統(tǒng)退化的機制、恢復及其修復研究全球性生態(tài)問題生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的研究一、生態(tài)系統(tǒng)的概述5BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎二、生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)必要的部分非必要的部分消費者非生物成分生物成分陽光無機營養(yǎng)生產者分解者6BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎三、生態(tài)系統(tǒng)的結構空間結構

生物種類、種群數量、種的空間配置(水平分布、垂直分布)、種的時間變化等。植物的種類、數量及其空間位置是是整個生態(tài)系統(tǒng)形態(tài)結構的主要標志。即食物鏈（網）及其相互關系生物群落的空間格局狀況(垂直結構和水平結構)生態(tài)系統(tǒng)結構是指構成生態(tài)系統(tǒng)的要素及其時空分布和物質、能量循環(huán)轉移的路徑。形態(tài)結構營養(yǎng)結構7BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生產者（綠色植物）還原（分解）者（細菌、真菌）消費者（動物）環(huán)境（土壤、空氣、水）生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構模式圖8BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎三、生態(tài)系統(tǒng)的結構9BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎植物蟬(初級消費者)螳螂(二級消費者)黃雀(三級消費者)鷹(四級消費者)(頂極食肉動物)10BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎在食物鏈中，物質流動有一個突出的特性就是生物具有對污染物進行濃縮、放大的作用。生物濃縮是指生物體內污染物的濃度遠大于環(huán)境中污染物濃度的現象。生物放大是指在同一條食物鏈上，高位營養(yǎng)生物體內污染物的濃度大于低位營養(yǎng)生物的現象。11BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎四、生態(tài)系統(tǒng)的類型按生態(tài)系統(tǒng)空間環(huán)境性質按人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響程度淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)半自然生態(tài)系統(tǒng)12BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎五、生態(tài)系統(tǒng)的特征生態(tài)系統(tǒng)是開放的“自持系統(tǒng)”生態(tài)系統(tǒng)是動態(tài)功能系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)具有自動調節(jié)能力生態(tài)系統(tǒng)具有一定的區(qū)域特征13BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎2-1生態(tài)系統(tǒng)2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用2-3生態(tài)系統(tǒng)的功能2-4生態(tài)平衡2-5生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用第二章生態(tài)學基礎14BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎組成環(huán)境的具體因素成為環(huán)境因子，或叫生態(tài)因子。包括自然環(huán)境要素和社會環(huán)境要素。自然環(huán)境要素主要包括生物、大氣、水和巖石與土壤要素。社會環(huán)境要素主要指人為的各種干擾活動，如耕作、施肥、灌溉、噴藥等。2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用15BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、主要生態(tài)因子的生態(tài)作用1、溫度溫度直接影響有機體的體溫，體溫的高低又決定了動物新陳代謝過程的強度和特點、有機體的生長和發(fā)育速度、數量和分布等。溫度影響氣流、降水，從而間接的影響動植物的生存條件。人類對溫度因子的影響？熱污染,全球變暖2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用16BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎2、光和輻射①生物生活所必需的全部能量都直接或間接地來源于太陽光②植物利用太陽光進行光合作用，制造有機物③光是生物的晝夜周期性和季節(jié)周期性的外界“觸發(fā)器”，如生命活動的晝夜節(jié)律、季節(jié)性節(jié)律(繁殖、換毛、遷徙)人類對光因子的影響？光污染2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用17BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、主要生態(tài)因子的生態(tài)作用3、水水是一切生命活動和生化過程的基本物質：光合作用、植物營養(yǎng)運輸和動物消化的介質；水是決定植被群落和生產力的關鍵因素之一；水循環(huán)(大氣環(huán)流或地區(qū)性環(huán)流、盛行風)形成支持生物的氣候，調節(jié)全球水分、能量平衡；重要的成土因素，在巖石風化中起重要作用；通過地表徑流輸送地表物質。2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用18BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、主要生態(tài)因子的生態(tài)作用4、空氣CO2、O2、污染物5、土壤陸地植物生長基地，為植物提供營養(yǎng)物質和水分生物棲息和活動的場所生態(tài)系統(tǒng)中的許多基本功能實現需在土壤中進行，如固氮、分解、反硝化土壤中的微生物和小型動物，能對外來的各種物質進行分解、轉化，是一個自然凈化系統(tǒng)2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用19BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎二、生態(tài)因子作用的一般特征1、綜合作用各種境因子彼此聯系、相互促進、相互制約的。2、主導因子作用在諸多環(huán)境因子中，常有一個生態(tài)因子對生物起著主導作用，稱主導因子。例如水是森林、草原、荒漠結構的主導因子，水分充足，森林繁茂，溫度高則形成熱帶雨林，充足的水分和陽光形成常綠闊葉林，年降水為25-75cm時候，草類旺盛生長，年降水不足25cm的地區(qū)，只有稀疏的植被，地面裸露，仙人掌，沙棘。2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用20BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎二、生態(tài)因子作用的一般特征4、階段性 由于生物生長發(fā)育不同階段對環(huán)境因子的需求不同，因此因子對生物的作用也具有階段性5、不可代替性和補償性 所以從總體上說生態(tài)因子是不能代替的，但局部是可以補償的，如食物鏈上某一級生物物種的減少可被其他物種增加補償。2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用21BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎三、生態(tài)因子的作用方式應用1、拮抗作用 指各因子聯合作用時，一種因子能抑制影響另一種因子的作用。如青霉菌產生的青霉素能抑制革蘭氏陽性菌和部分革蘭氏陰性菌的生長；硒拮抗鎘、汞重金屬毒性2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用22BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎三、生態(tài)因子的作用方式應用3、凈化作用 通過物理、化學和生物的過程消除水、氣和土壤中有害物質 如普通工人中，吸煙者比不吸煙者肺癌發(fā)病率高約10倍。而石棉工人中肺癌的發(fā)病率比普通工人高8倍，而吸煙的石棉工人中，肺癌的發(fā)病率比普通工人高數十倍以上。吸煙和職業(yè)環(huán)境對具有協(xié)同作用。2、協(xié)同 兩種或多種化合物共同作用時，總毒性等于或超過化合物單獨作用時的毒性總和叫協(xié)同作用2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用23BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎第二章生態(tài)學基礎2-1生態(tài)系統(tǒng)2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用2-3生態(tài)系統(tǒng)的功能

2-4生態(tài)平衡2-5生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用24BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產初級生產次級生產光合作用2-3生態(tài)系統(tǒng)的功能25BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎能量流動是一切生命活動的基礎，也是生態(tài)系統(tǒng)的動力。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境、生物與生物之間的密切聯系，可通過能量的轉化、傳遞來實現。二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。26BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎1.能量流動的起點：從生產者固定太陽能開始2.能量流動的途徑：食物鏈和食物網通過綠色植物的光合作用和硝化細菌等細菌的化能合成作用來完成。3.流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量：全部生產者固定的太陽能的總量4.每個營養(yǎng)級的能量去向：呼吸作用、下一營養(yǎng)級同化、分解者分解5.能量流動的終點：以呼吸作用產生的熱能的形式散失27BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的一般過程生產者(植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初級消費者次級消費者三級消費者(肉食動物)分解者(細菌、真菌等）呼吸(草食動物)（肉食動物)太陽28BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎(1)第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級(生產者)所同化能量的百分比是多少?第三營養(yǎng)級獲得第二營養(yǎng)級百分比呢?(2)上圖中“未利用的能量”是指哪些能量呢？(3)能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大范圍內?29BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎13.5％,20％10％～20％a.下一個營養(yǎng)級不能利用的能量。如：草根b.下一個營養(yǎng)級能利用而未利用的能量。如：羊不能吃完所有的草(1)第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級(生產者)所同化能量的百分比是多少?第三營養(yǎng)級獲得第二營養(yǎng)級百分比呢?(2)能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大范圍內?(3)上圖中“未利用的能量”是指哪些能量呢？62.812.6×100％=20.06％62.8464.6×100％=13.52％能量流動的特點30BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎1生態(tài)系統(tǒng)能量來源于太陽能，但利用率僅1.2%2能量單向流動，沿食物鏈由低級向高級流動3流動中能量逐級減少，每經過一級都有能量以熱的形式散失掉4各級消費者之間的能量的利用率不高，10-20%5只有當生態(tài)系統(tǒng)生產的能量與消耗的能量相平衡時，生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能才能保持動態(tài)平衡

能量流動的特點31BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎在一個池塘中，要有1000公斤的浮游植物才能維持100公斤浮游動物的生活；而100公斤的浮游動物才能供10公斤魚生存；這10公斤魚只能使18歲的青年人增加1公斤體重。32BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎C 根據生態(tài)學原理，要使能量流經食物鏈總消耗最少，人們應采用哪種食物結構（）

A．以禽類、蛋類為主

B．以淡水養(yǎng)殖的魚、蝦為主C．以谷物和植物蛋白為主

D．以豬肉等家畜肉類為主33BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎根據下圖所表示的食物網,結合能量流動的特點進行計算:牧草鼠蛇貓頭鷹如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量,最多能獲得______焦耳能量.14034BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎用能量流動的原理,解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。參考:根據生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，通過食物鏈(網)流經老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數量將是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生態(tài)學道理。思考35BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎假設你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是:1.先吃雞，然后吃玉米

2.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產的蛋，最后再吃雞思考36BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎在栽培谷物的過程中，人們首要的目的是獲取高產量的子粒，而不是大量的秸稈。因此，人們在進行農田管理時，既要使農田的葉面指數保持在適宜的數值上，又要使谷稈比(谷粒重秸稈重)適當增高。這樣就可以避免由于呼吸作用的增強而造成過多的消耗，也可以避免過多地增加秸稈的重量，從而使農田生態(tài)系統(tǒng)中的能量盡可能多地流向對人類最有益的部分──增加谷粒的產量。鋤去田中雜草，修去樹木側枝，目的是什么?思考37BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎研究能量流動的實踐意義1、幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。如:生態(tài)農業(yè)農作物森林糧食秸稈枝葉牲畜糞便沼氣池沼渣“四位一體”生態(tài)農業(yè)：“養(yǎng)豬不墊圈，照明不用電，做飯不需柴和炭，種菜不花化肥錢，綠色產品無污染?！?8BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎研究能量流動的實踐意義2、幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。如:草場放牧39BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎小結小結生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念過程特點實踐意義單向流動逐級遞減傳遞效率10％～20％指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失過程。1、幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。2、使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。太陽能→第一營養(yǎng)級→第二→‥‥40BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎物質循環(huán)：組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動。三、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)能量元素：C、H、N、O，是構成蛋白質的四種主要元素，約占97%以上大量營養(yǎng)元素：Ca、P、Mg、S、K、Na等微量營養(yǎng)元素：Al、I、Br、F、Cu、Zn、Mn、Fe、Se等41BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎水循環(huán)aquaticcycle水循環(huán)的動力是太陽輻射水循環(huán)主要是在大氣降水與地表水的蒸發(fā)之間進行42BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎水循環(huán)（?。┙涤杲亓舸┩赣暾趄v滲透地表蒸發(fā)地表徑流地下徑流43BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎碳是地球上儲量最豐富的元素之一，廣泛存在于生物有機體和無機環(huán)境中是構生命體的基本元素，是有機物的基本成分，碳元素約占生物體干重的49％，是有機化合物的“骨架”所有生物體的碳來源于CO2在無機環(huán)境中，碳主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。碳循環(huán)carboncycle44BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎化泥碳煤碳化作用石油大氣中的CO2庫微生物分解光合作用呼吸作用45BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎46BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎海洋和大氣CO2調節(jié)CO2CO2溶于海水H2CO3水體中生物H++CO3

2-

CaCO3海底沉積物47BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎綠色植物的光合作用碳進入生物群落碳出入生物把CO2合成有機物群落的途徑動植物的呼吸作用碳出生物群落微生物的分解作用燃燒48BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎碳循環(huán)小結（1）碳在自然界中的存在形式：（2）碳在生物體內的存在形式：（3）碳進入生物體的途徑：（4）碳在生物體之間傳遞途徑：（5）碳進入大氣的途徑：CO2和碳酸鹽；含碳有機物；綠色植物的光合作用；食物鏈；①生物的呼吸作用②分解者有分解作用③化石燃料的燃燒49BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎人類活動對碳循環(huán)的影響大量化石燃料開采、燃燒森林植被面積在不斷縮小人類對土地利用方式的改變使得土壤呼吸作用釋放出的CO2也日益增多大氣中的CO2已由工業(yè)革命前的280μg/L升至目前的380μg/L50BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎反硝化細菌大氣氮NH4+、NO3-植物消費者殘體、排泄物細菌、真菌固氮氮循環(huán)的兩個主要過程：硝化作用和反硝化作用氮循環(huán)51BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎氮氧化合物大量排放硝酸鹽(工業(yè)、農業(yè)、生活等)大量輸入環(huán)境農業(yè)活動中氮肥的損失，氨的揮發(fā)釋放、反硝化作用釋放N2O，硝酸鹽的淋失當前每年進入生物圈的N為92*106t，經反硝化作用回歸大氣的N約83*106t，差值900萬t。這900萬t的氮分布在土壤、地下水、地表水中，是各地水體出現富營養(yǎng)化的重要原因之一。人類活動對氮循環(huán)的影響52BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎磷循環(huán)

phosphoruscycle在生物的體內，磷是構成能量轉移分子ATP、ADP、AMP以及具有遺傳等功能分子RNA、DNA的基本組分磷沒有任何氣體形式或蒸汽形式的化合物，是比較典型的沉積型循環(huán)物質P循環(huán)都是起自巖石的風化，終于水中的沉積磷的主要來源是磷酸鹽礦、鳥糞和動物化石的天然磷酸鹽礦床。53BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎磷循環(huán)

phosphoruscycle沉積型循環(huán)沉積物中的磷（約為土壤和海洋中千倍以上）陸地海洋死有機物土壤中的無機磷活有機物死有機物深海的磷活有機物捕魚鳥糞懸浮在水中隨河水帶走攝取排泄死亡下,沉分解沉積溶解于水上升風化開采攝取排泄死亡上涌54BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎55BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎磷肥施用到土壤中，由于土壤中含有許多鈣、鐵和銨離子，部分磷酸鹽都變成了不溶性的鹽而被固結在土壤、湖泊及海洋的沉積物中由于很多施于土壤中的磷酸鹽最終被固結在深層沉積物中，并且浮游植物不足以維持P的循環(huán)，所以沉積到海洋深處的P比增加到陸地和淡水的要多大部分磷沖刷到海洋中去，只有小部分通過淺海的魚類和鳥類又返回到陸地上，而大部分是一個單向流失過程56BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎硫循環(huán)sulfurcycle陸地海洋沉積物（CaSO4,FeS2）溶解的SO42-SO2H2SSCaSO4FeS2死有機物活有機物SO42-降水SO2,SO42-擴散海浪SO42-大氣上升，分化SO2FeS2死有機物活有機物SO42-H2SS分解化肥工業(yè)SO42-攝取擴散火山活動H2S,SO2,SO42-植物攝取SO2,SO42-降水SO2,SO42-化石燃燒

SO2H2S,SO2,SO42-57BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎火山活動化石燃燒

降水揮發(fā)揮發(fā)沉積物農田風化和淋溶作用農藥噴灑徑流(CH3)2HgHg2＋CH3Hg魚水生植物水鳥工廠汞的廢物捕魚由河水帶走(中性pH)(酸性pH)有毒物質的循環(huán)(遷移和轉化)——汞循環(huán)mercurycycle58BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎物質循環(huán)的主要特點：物質循環(huán)是全球性的，生物群落和無機環(huán)境之間的物質可以反復出現反復利用，周而復始進行循環(huán)，不會消失。59BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎能量流動和物質循環(huán)的相互關系能量流動物質循環(huán)形式特點范圍聯系主要以有機物形式單向流動逐級遞減生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級組成生物體的基本元素在生物群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)反復循環(huán)維持生態(tài)平衡全球生物圈能量流動和物質循環(huán)二者相互伴隨，相輔相承，是不可分割的統(tǒng)一整體。60BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎1、營養(yǎng)信息2、物理信息 聲(青蛙、鳥、野獸)、光(螢火蟲)、色(花)、電信息(魚群)、磁信息(鳥)3、化學信息 螞蟻蚜蟲、植物種群內自毒現象、尿標志、鼬4、行為信息鳥類飛行姿勢、蜜蜂的舞蹈四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞61BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎第二章生態(tài)學基礎2-1生態(tài)系統(tǒng)2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用2-3生態(tài)系統(tǒng)的功能2-4生態(tài)平衡2-5生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用62BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)系統(tǒng)的各組成成分在較長時間內保持相對的協(xié)調，物質和能量的輸入輸出接近相等，結構和功能長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，在外來干擾下，能通過自我調節(jié)恢復到最初的穩(wěn)定狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為生態(tài)平衡。生系統(tǒng)的組成成分越多樣，能量流動和物質循環(huán)的途徑越復雜，其調節(jié)能力就越強，但調節(jié)能力是有一定限度的。2-3生態(tài)平衡63BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎保持生態(tài)平衡的因素1、結構多樣性一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的組成與結構越復雜，自動調節(jié)能力就越強，反之越弱。青草－野兔－狼構成的草原生態(tài)系統(tǒng)青草－野兔、山羊和鹿－狼構成的草原生態(tài)系統(tǒng)森林害蟲大規(guī)模發(fā)生一般情況下不會使森林生態(tài)系統(tǒng)遭到毀滅性破壞64BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎保持生態(tài)平衡的因素2、生態(tài)功能的完整性如一個淡水生態(tài)系統(tǒng)――河流中排入了大量的酚，若系統(tǒng)中有對酚降解能力較強的微生物和水蔥等，酚會很快降解，若沒有此類生物，其它自凈因素又很弱，該系統(tǒng)有可能失調。65BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎破壞生態(tài)平衡的因素1、自然原因2、人為因素（1）物種改變引起平衡的破壞澳大利亞引進兔子；中國引進水葫蘆、大米草；中國50年代曾大量捕殺麻雀，致使有些地區(qū)出現嚴重的蟲害等（2）環(huán)境因素改變引起平衡的破壞空氣污染、除草劑和殺蟲劑、污水進入環(huán)境（3）信息系統(tǒng)的破壞引起平衡的破壞66BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)失衡的標志1、結構上的標志一級結構缺損：即生產者、消費者、分解者和非生物成分組成的生態(tài)系統(tǒng)的結構。如毀林開荒導致生產者消失，導致消費者棲息環(huán)境破壞，分解者食物減少等。二級結構變化：指生產者、消費者、分解者和非生物成分各自的組成結構，如草原生態(tài)系統(tǒng)因過度放牧引起牧草的變化。2、功能上的標志包括能量流動受阻和物質循環(huán)中斷。如砍伐森林，把草原生態(tài)系統(tǒng)中枯枝落葉和糞便用作燃料67BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)學的一般規(guī)律1、相互依存與相互制約規(guī)律 物物相關、相生相克2、物質循環(huán)與再生規(guī)律物質不停頓的循環(huán)，嚴格防止有毒物質進入生態(tài)系統(tǒng)，以免有毒物質經過多次循環(huán)后富集到危及人類的程度能量單向流動，通常沿食物鏈大部分轉化為熱量而損失，為了充分利用能量，必須設計出能量利用率高的系統(tǒng)68BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)學的一般規(guī)律3、物質輸入與輸出的動態(tài)平衡規(guī)律對一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，物質的輸入和生產總是平衡的自然生態(tài)系統(tǒng)：植物通過其枯枝落葉在分解者作用下，使等質等量的營養(yǎng)成分回到土壤中，形成輸入輸出的平衡關系，土壤的肥力也得以保持人工農田生態(tài)系統(tǒng)中：作物收獲后便被移離土地，結果某種營養(yǎng)成分長期被提取，形成輸出大于輸入輸入大于輸出：人工合成的難降解的農藥和塑料或重金屬元素大量輸入土壤，NP過量輸入水環(huán)境 69BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)學的一般規(guī)律

4、相互適應與補償的協(xié)同進化規(guī)律生物和環(huán)境之間，存在著作用與反作用的過程植物從環(huán)境吸收水分和營養(yǎng)元素，這與環(huán)境的特點（如土壤性質、可溶性營養(yǎng)元素的量、水含量）有關。同時，生物體則以其排泄物和尸體把相當數量的水和營養(yǎng)元素歸還給環(huán)境，從而獲得協(xié)同進化的結果巖石表面——地衣——苔蘚——草本植物、灌木和喬木生物從無到有，物種多樣化，并從低級向高級發(fā)展，而環(huán)境則從巖石，向具有相當厚度的、適于高等植物和各種動物生存的環(huán)境演變 70BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)學的一般規(guī)律

5、環(huán)境資源的有效極限規(guī)律 任何生態(tài)系統(tǒng)中作為生物賴以生存的各種環(huán)境資源，在質量、數量、空間和時間等方面，都有一定的限度，每一個生態(tài)系統(tǒng)對任何外來的干擾都有一定的忍耐極限；當干擾超過此極限，生態(tài)系統(tǒng)就會損傷破壞甚至瓦解，所以放牧強度不能超過草場的承載量，采伐森林、捕魚狩獵、采集藥材等不應超過能使各種資源永續(xù)利用的量；排污時不得超過自凈容量。71BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎2-1生態(tài)系統(tǒng)2-2生態(tài)因子及其生態(tài)作用2-3生態(tài)系統(tǒng)的功能2-4生態(tài)平衡2-5生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用第二章生態(tài)學基礎72BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎生態(tài)學

在環(huán)境保護中的應用

全面考察人類活動對環(huán)境的影響

充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)能力

解決近代城市中的環(huán)境問題

綜合利用資源和能源

生態(tài)學在環(huán)境保護其它方面的應用73BXXX環(huán)境學第二章生態(tài)學基礎1全面考察人類活動對環(huán)境的影響人為干擾與生