環(huán)境生物學復習-段昌群-參考重點

環(huán)境生物學復習6/6緒論1、環(huán)境生物學：是研究生物與人為受損環(huán)境之間的相互關系的科學。2、環(huán)境生物學的研究內容：（1）污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為及其生物效應（2）生態(tài)退化及其對生物的影響（3）生物在受損環(huán)境中的響應（4）全球變化生物學（5）生物對受損環(huán)境的監(jiān)測（6）生物修復和生態(tài)重建（7）生物多樣性的保護3、我國的優(yōu)先研究領域：（1）嚴重的水土流失及其生物控制（2）干旱和半干旱的生態(tài)恢復和沙漠化防治（3）湖泊和水庫的富營養(yǎng)化防治（4）食品、中藥、飲品中有害物質的殘留及清潔生產（5）環(huán)境因素和我國人群健康（6）轉基因產品、生物入侵（7）生物多樣性的保護生物與受損環(huán)境自然環(huán)境：指一切可以直接或間接影響人類生活、生產的自然界中的物質和能量的總和。受損環(huán)境：指在人為或自然干擾下形成的偏離自然狀態(tài)的環(huán)境。自然環(huán)境和受損環(huán)境兩者之間的區(qū)別：受損環(huán)境主要有兩種類型：一類是環(huán)境環(huán)境，一類是生態(tài)破壞。環(huán)境污染和生態(tài)破壞的概念和實質：環(huán)境污染概念：環(huán)境污染是指人類活動向自然環(huán)境中投入的廢棄物超過自然生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，并在環(huán)境中擴散、遷移、轉化，使環(huán)境結構和功能發(fā)生變化，對人類和其他生物的正常生存和發(fā)展產生不利影響的現(xiàn)象。環(huán)境污染本質：環(huán)境污染在本質上是沒有被完全利用的資源（一種工業(yè)和生活原料）進入到環(huán)境中所出現(xiàn)的后果。生態(tài)破壞概念：環(huán)境系統(tǒng)中的生物成分和非生物成分作為人類經(jīng)濟社會發(fā)展的資源受到過度利用或人為破壞引起生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的改變，并對人類生存和發(fā)展的環(huán)境條件和資源狀況產生不良影響的現(xiàn)象。生態(tài)破壞本質：生態(tài)破壞其本質是對人類有用部分的環(huán)境因素作為資源而過度利用所出現(xiàn)的后果。污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為生物轉化：是在生物體內一種化合物變成另一種化合物的現(xiàn)象。生物放大積累在生物體內的污染物隨食物鏈的營養(yǎng)轉移而進行遷移，并在更高營養(yǎng)級的生物體中不斷富集。吸收：環(huán)境中污染物進入生物體內的總過程。污染物對生物的影響和毒害作用污染物的“三致作用”：致畸作用、致突變作用、致癌作用。環(huán)境激素的定義、作用機制、特點及危害：環(huán)境激素：是由于人類的生產和生活活動而釋放到周圍環(huán)境中的，對人體內和動物體內原本營造的正常激素功能施加影響，從而干擾內分泌系統(tǒng)的物質，統(tǒng)稱為“環(huán)境內分泌干擾物”。作用機制：環(huán)境激素與生物體內的激素競爭靶細胞的受體環(huán)境激素產生阻礙作用影響內分泌系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的互動作用環(huán)境激素的作用特點：環(huán)境激素作用持久環(huán)境激素的劇毒作用環(huán)境激素的漫長潛伏期環(huán)境激素的危害：生物生殖機能低下降低生物體的免疫力，并誘發(fā)腫瘤損傷神經(jīng)系統(tǒng)（5）污染物對生物種質基因庫的潛在影響：①污染環(huán)境增加了生物基因庫的遺傳負荷②污染使生物種質基因庫不斷萎縮③污染還可能影響生物種質基因庫的結構生態(tài)退化及其對生物的影響生態(tài)退化：是指由于自然環(huán)境發(fā)生遷移，或人為對資源的過度或者不合理的利用而造成生態(tài)系統(tǒng)功能衰退的現(xiàn)象。生態(tài)退化的主要內容：①水土流失及其生態(tài)影響②土壤退化及其生態(tài)影響③生物多樣性喪失及其生態(tài)影響。水土流失：指在水力、重力、風力等外營力作用下，水土資源和土地生產力的破壞和損失，包括土地表層侵蝕和水的損失，亦稱水土損失。土壤退化：是指土壤在遭受干擾時，物理、化學和生物性質惡化，引起其生產力、調節(jié)能力及可持續(xù)利用性下降的過程。土壤退化的形式：物理退化：侵蝕、荒漠化、沙漠化化學退化：次生鹽堿化、污染、酸化生物退化土壤退化的原因：（一）自然原因：氣候、水文、地形、生物、其他因素（二）人為原因：(1)人口增加(2)人類的不合理行為①濫墾、濫伐②濫牧③濫采④水資源的不合理利用：超采地下水、水源配置不當⑤農業(yè)管理不當⑥城市化和工業(yè)化⑦其他生物多樣性：指的是地球上生命的所有變異。生物多樣性喪失的成因：掠奪式利用生物資源棲息地的減少和生態(tài)破壞環(huán)境污染全球氣候變化外來物種的引入導致當?shù)匚锓N的滅絕農業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)品種的單一化生態(tài)多樣性喪失的影響：生態(tài)系統(tǒng)結構受損生態(tài)系統(tǒng)功能降低生態(tài)系統(tǒng)服務能力削弱生物在受損環(huán)境中的響應生物入侵：某種物種從它的原產地，通過非自然途徑遷移到新的生態(tài)環(huán)境里，由于失去了天敵的制衡獲得了廣闊的生存空間，生長迅速，占據(jù)了大量的生境，而使當?shù)厣锷媸艿絿乐赜绊?，這種現(xiàn)象就是生物入侵。轉基因生物：指人類按照自己的意愿有目的、有計劃、有根據(jù)、有預見地運用重組DNA技術將外源基因整合于受體生物基因組，改變其遺傳組成后產生的生物及其后代。全球變化及其對生物的影響全球變化：指在由大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈組成的地球環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生了異常變化，對人類和生物產生不良影響的環(huán)境變遷。全球變化包括兩個相互聯(lián)系、但各自互有側重的方面：全球氣候變化及其效益和全球污染擴散及其效益我國為什么要加強對全球變化的研究（研究全球變化的意義）？P184通過研究全球變化，為人類全球王國時代條件下更好地維護和管理地球及其生物圈提供科技支持。辨識和確定全球變化的自然成因和人為成因的貢獻，辨認和確定全球變化的起源、速率、規(guī)模和未來的發(fā)展趨勢。提高對生態(tài)系統(tǒng)在多重壓力的綜合作用下演變前途的超長預警。辨識當今生物滅絕的驅動因素，主要機制和對生物圈的影響，確立有效保護生物多樣性和維護可持續(xù)生物圈的行動方案。認識全球污染條件下生物的應對方式，適應能力，進化潛力，未來的發(fā)展命運。模擬和解釋全球環(huán)境變化及其過程。評估全球環(huán)境變化的可能性及其影響的可能性。我國是一個人口大國，經(jīng)濟高速發(fā)展及其產生的環(huán)境效應，既受全球變化的影響，也是全球變化重要驅動力量。加強我國的全球變化及其區(qū)域響應的基礎性、戰(zhàn)略性和前瞻性科學研究，解釋我國對全球變化的響應和影響，認清環(huán)境變化的自然和人為因素，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展在全球變化背景下的制定合理的發(fā)展目標、方式提供對策和決策依據(jù)。溫室效應：是大氣層中的二氧化碳CO2等氣體物質的大量聚集，可以吸收近地表的太陽長波輻射，并將其反射回地表，從而使地表增溫的現(xiàn)象。溫室效應的環(huán)境后果：溫度升高海平面上升降水量變化及災變性氣候的增加生物氣候帶變化溫室效應對生物的影響：溫度升高對植物的影響溫度升高對植物光合作用的影響溫度升高對植物呼吸作用的影響溫度升高對植物生長和繁殖的影響溫度升高對動物的影響溫度升高對動物地理分布的影響溫度升高對動物物候的影響溫度升高對動物行為與生理的影響溫度升高對動物種群動態(tài)的影響溫度升高對微生物的影響真菌和細菌對溫度的反應土壤溫度導致土壤中真菌/細菌比率微生物活性和土壤呼吸溫室效應對生態(tài)系統(tǒng)的影響氣候變化極大地改變著植被類型的地理分布全球溫度升高，植被帶將有很大變動全球升溫，植物種將會向北（北半球）推移適應代價：為了適應污染環(huán)境，生物在生理、生化、遺傳進化方向的調整，提高了生物對污染的適應性，但可能降低和制約了生物在其他方面的適應性，這就是適應代價問題。適應代價包括哪些方面？他們之間的關系？P227適應代價包括三方面：生態(tài)代價、生理代價、進化代價三者關系：它們之間是相互聯(lián)系的，生理代價是生態(tài)代價的個體背景，或更深層次的原因;進化代價是生態(tài)代價和生理代價的長期付出的可能結果。適應代價在理論上的研究意義和實踐上的意義，并舉例說明。P227適應代價的出現(xiàn)，不僅對植物的未來進化產生了不利的影響，還對生態(tài)系統(tǒng)的生物生產、人類社會的經(jīng)濟生產出現(xiàn)不利的影響。如生物對污染的適應是以抵抗其他不利環(huán)境能力降低、整體生物生產力下降為代價的話，污染最終導致的生物整體效應是適應能力下降，生物圈生產力降低，這樣全球污染帶來生物多樣性的喪失以及給生物進化帶來的影響的速度將大大增加，因為這不僅僅表現(xiàn)為已有生物多樣性的喪失上，而且幸存的生物也難以說明它已經(jīng)脫逃了污染導致絕滅的劫數(shù)。所以準確地認識這一問題，在理論上可以深入認識植物的適應性及其起源，以及污染的進化效應和人工影響下的生物圈的演變;在實踐上可以為人工影響下的生物圈管理、污染條件下種質優(yōu)選與作物經(jīng)濟性狀的提高對策提供理論依據(jù)。例如，如何培養(yǎng)一個良好的品種，能夠兼顧對污染的抗性和對其他環(huán)境因子的適應性，從而達到抗污和高產的目的。生物對受損環(huán)境的監(jiān)測生物監(jiān)測：是利用生物分子、細胞、組織、器官、個體、種群和群落及生態(tài)系統(tǒng)等層次上的變化對人為脅迫的生物學響應反應來闡明環(huán)境狀況。監(jiān)測生物的選擇應遵循的原則：選擇對人為脅迫敏感并具有特異性反應的生物選擇遺傳穩(wěn)定、對人為脅迫反應個體差異小、發(fā)育正常的健康生物選擇易于繁殖和管理的常見生物盡量選擇既有監(jiān)測功能又兼有其他功能的生物環(huán)境預警：是建立在環(huán)境承載力或環(huán)境容量基礎上，通過一些重要的自然狀態(tài)指標，對大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈的環(huán)境進行實時監(jiān)測，并及時提供環(huán)境危險信號的警示報告。環(huán)境承載力：指某一環(huán)境狀態(tài)和結構在不發(fā)生對人類生存發(fā)展有害變化的前提下，所能承受的人類社會作用在規(guī)模、強度和速度上的限值。生態(tài)監(jiān)測：指對人類活動影響下自然環(huán)境變化的監(jiān)測，通過不斷監(jiān)視自然和人工生態(tài)系統(tǒng)及生物圈其他組成部分的狀況，確定改變的方向和速度，并查明多種形式的人類活動在這種改變中所起的作用。我國國家優(yōu)先監(jiān)測項目有哪些？全球氣候變暖引起的生態(tài)系統(tǒng)或動植物區(qū)系位移;珍稀、瀕危動植物種的分布及其棲息地;水土流失面積及其時空分布和對環(huán)境影響;沙漠化面積及其時空分布和對環(huán)境影響;草場沙化退化面積及其時空分布和對環(huán)境影響;人類活動對陸地生態(tài)系統(tǒng)〔森林.草原.農田.荒漠等〕結構和功能的影響;水環(huán)境污染對水體生態(tài)系統(tǒng)〔湖泊.水庫.河流和海洋等〕結構和功能的影響;主要環(huán)境污染物〔農藥.化肥.有機污染物和重金屬〕在土壤-植物-水體系中的遷移和轉化;水土流失地，沙漠化及草原退化地優(yōu)化治理模式的生態(tài)平衡恢復過程;各生態(tài)系統(tǒng)中微量氣體的釋放通量與吸收情況。生態(tài)退化環(huán)境的生物修復濕地：狹義的定義：濕地是陸地與水域之間的過渡帶。廣義的定義（濕地公約對濕地的定義）指不問其為天然或人工、長久或暫時之沼澤地、泥炭地或水域地帶，帶有靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者，包括低潮時水深不超過6m的水域。濕地退化的原因：P289土地利用方式變化和人類活動干擾是造成濕地退化的主要原因濕地恢復的基本方法水文過程的恢復富營養(yǎng)化處理濕地植被的恢復濕地恢復過程的調控污染環(huán)境的生物修復生物修復：是指利用生物強化物質或有特異功能的生物削減、凈化環(huán)境中的污染物，減少污染物的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全地恢復到原始狀態(tài)的過程。生物修復根據(jù)生物修復利用的生物種類，可以分為：微生物修復、植物修復和動物修復。植物修復與其他修復相比較有什么優(yōu)缺點？