第二章 生态学基础

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1、第二章　生态学基础主讲：翟莹雪第一节　概述一、生态学定义：1869，赫克尔：自然界的经济学；其它学者：研究生物或生物群体与其环境的关系，或生活着的生物与其环境之间联系的科学；我国著名生态学家马世俊：研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。（掌握）二、生态学的发展（自学）问题一：生态学初期阶段出现的，以生物有机体的组织层次与环境的相互关系为研究对象的生态学包括那些？问题二：找出以下词汇及其研究内容：数学生态学、化学生态学、经济生态学、社会生态学、人类生态学、文化生态学、教育生态学、城市生态学、工业生态学第二节　生态系统的基本概念及类型一、概

2、述自然生态系统：在自然界的一定空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统：生命系统与环境系统在特定空间的组合。（马世俊）在自然界的一定空间内，生命系统与环境系统构成的统一整体，在这个统一整体中，二者相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。二、生态系统的组成生物成分：生产者、消费者和分解者非生物成分：环境要素，包括温度、光照、大气、水、土壤、气候、各种矿物和非生物成分的有机质等。三、生态系统的结构形态结构（时空分

3、布）空间时间营养结构四、生态系统的类型按环境中的水体状况分为：水生生态系统：淡水生态系统（江、河、湖泊、水库）和海洋生态系统（濒海、大洋）陆生生态系统：荒漠生态系统、草原生态系统、稀树干草原生态系统和森林生态系统按人为干预程度分为：自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统第三节　生态系统的功能一、食物链（网）和营养级1.食物链（网）：各种生物之间存在着取食和被取食的关系，这就是食物链。通过食物链，实现能量在生态系统内传递。许多食物链互相交叉，形成一张无形的网络，把许许多多生物包括在内，这种复杂的捕食关系就是食物网。显然，食物网越复杂，生态系统

4、越稳定；食物网越简单，则生态系统越不稳定。食物链和食物网2.营养级（P25，生物量、生物数量、生产力金字塔）生态金字塔：整个生态系统的各种营养级按从低级到高级依次迭放便构成了生态金字塔（如图），10％定律：一般说来，下面营养级所储存的能量只有大约10%能够被其上一营养级所利用，其余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作用上，以热量的形式释放到大气中去，其余以排泄物的形式归还于环境中。这就是生态学上的10%定律。二、生态系统中的能量流动三、生态系统中的物质循环碳循环四、生态系统中的信息传递营养信息化学信息物理信息行为信息第四节　生态平衡一、生态平衡的

5、概念生态平衡应包括三个方面：即结构上的平衡、功能上的平衡，以及输入和输出物质数量上的平衡。如果某生态系统各组成成分在较长的时间内保持相对协调，物质和能量的输入和输出接近相等，结构和功能长期处于稳定状态，在外来干扰下，能通过自我调节恢复到最初的稳定状态，那么这种状态可称为生态平衡。二、保持生态平衡的因素1.生态阈值：生态系统本身具有自动调节能力，但是任何一个生态系统的调节能力都是有限的，外部冲击或内部变化超过了这个限度，生态系统就可能遭到破坏，这个限度成为生态阈值。2.保持生态平衡的因素结构的多样性功能的完整性三、破坏生态平衡的因素自然因素人为因

6、素环境因素发生变化，如污染、资源的不合理开发利用生物种类发生改变：如1929年美国韦兰运河的开凿，八目鳗进入内陆淡水系，使鳟鱼年产量从2*107kg减少到0.5*104kg。上世纪50年代我国对麻雀的大量捕杀。信息系统的破坏四、生态平衡失调的标志结构上的标志一级结构二级结构功能上的标志能量流动受阻物质循环中断五、生态平衡的恢复与重建恢复与重建结合，建立人工生态系统。如：玉树灾后重建再如：生态村的建设（城镇化、社会主义新农村建设）三集中：工业项目向园区集中、农田向适度规模经营、农民向城镇和农村新型社区集中有利于土地集约利用有利于环境保护有利于社会

7、服务一体化有利于形成城镇的生态平衡思考题：与你儿时相比，你的家乡大气、水、土壤等环境要素的环境质量有何变化？在你的成长过程中，周围的生态环境有什么明显的变化？你的家乡是否存在明显的生态失衡问题？第五节　生态学在环境保护中的应用一、对环境的生物净化（生态自净）大气污染的生物净化：吸收污染物、滞尘、噪声消减、杀菌等水体污染的生物净化土壤污染的生物净化（土地处理系统P49）阳光、空气水面藻类O2好氧微生物废水BOD5降解CO2、H2O生物氧化塘二、制定生态规划的方案三、资源能源的综合利用工业：生态工艺农业：生态农场四、对环境质量的生物监测和生物评价（

8、P55）生物监测：利用生物对环境中污染物的反应，即利用生物在各种污染环境下所发生的各种信息，来判断环境污染状况的一种手段。生物评价：用生物学方法按一定