2.1生态学基础（课件）《环境学基础（第二版）》同步教学（化学工业出版社）

环 境 学 基 础 2.1生态学基础 环境与环境问题 1 人口与环境 3 目录 能源与环境 4 自然资源开发 利用与保护 5 水资源及其利用 与保护 6 生态学基础 2 水污染及防治 7 大气污染及防治 8 其他环境污染及防治 9 环境监测与评价概述 10 环境保护与可持续 发展 11 2 生态学基础 2 生态学基础 生态学、生物圈及生物多样性 一、生态学的含义及其发展 定义： 生态学是研究生物有机体与其周围环境（包括生物环境和非生物环境）相互关系的一门学科。作为生物学的主要分科之一，从植物逐渐涉及到动物。 2 生态学基础 生态学的多科学性及其相互关系 2 生态学基础 生态学发展历程体现的三个特点： 从定性探索生物与环境的相互作用到定量研究; 从个体生态系统到复合生态系统，由单一到综合，由静态到动态的认识自然界的物质循环与转化规律; 与基础科学和应用科学相结合，发展和扩大了生态学的领域。 2 生态学基础 二、生物圈 生物圈（Biosphere）是指地球上所有生态系统的统合整体，是地球的一个外层圈，其范围大约为海平面上下垂直约10公里。它包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石圈和水。从地质学的广义角度上来看生物圈是结合所有生物以及它们之间的关系的全球性的生态系统，包括生物与岩石圈、水圈和空气的相互作用。生物圈是一个封闭且能自我调控的系统。地球是整个宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。一般认为生物圈是从35亿年前生命起源后演化而来的。 2 生态学基础 三、生物多样性 生物多样性是指地球上所有的生物体及其环境所构成的综合体。UNEP（联合国环境规划署）在《生物多样性公约》中指出：“生物多样性是指所有来源的形形色色生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；这包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”生物多样性包含了三个层次，即遗传的多样性、物种的多样性以及生态系统的多样性。这三个层次互相关联、互相影响，基因是物种构成的基础，物种是生态系统的组成部分。物种的多样性是生物多样性的表现核心。 2 生态学基础 生态系统 一、生态系统的概念及组成 某一生物物种在一定范围内所有个体的总和称为种群(Population)；生活在一定区域内的所有种群组成了群落(Community)；任何生物群落与其环境组成的自然综合体就是生态系统(Ecosystem)。按照现代生态学的观点，生态系统就是生命和环境系统在特定空间的组合。在生态系统中，各种生物彼此间以及生物与非生物的环境因素之间互相作用，关系密切，而且不断地进行着物质和能量的流动。 2 生态学基础 简化了的陆地生态系统 2 生态学基础 生态系统的组成 生产者 消费者 无生命物质 分解者 各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素 自然界的绿色植物及凡能进行光合作用、制造有机物的生物(单细胞藻类和少数自然微生物等) 食用植物的生物或相互食用的生物 各种具有分解有机质能力的微小生物，最主要的是细菌和真菌，也包括一些原生生物 生态系统组成 2 生态学基础 分解者 土壤营养库 消费者 生产者 物质循环 能量流动 生态系统组成 2 生态学基础 二、生态系统的结构、类型及特征 1、生态系统的结构 形态结构 生态系统中生物的种类、数量及其空间配置的时间变化（发育、季相）以及地形、地貌等环境因素，如山地、平原等构成了生态系统的形态结构。其中，群落中的植物的种类、数量及其空间位置是生态系统的骨架，是各个生态系统形态结构的主要标志。 营养结构 生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系，构成了生态系统的营养结构。营养结构以食物关系为纽带，把生物和它们的无机环境联系起来，把生产者、消费者和分解者联系起来，使得生态系统中的物质循环与能量流动得以进行。在生态系统中，食物关系往往很复杂，各种食物链有时相互交错，形成所谓食物网。由食物链、食物网所构成的营养结构是生态系统物质循环和能量流动的基础。 2 生态学基础 2、生态系统的类型 生态系统根据其环境性质和形态特征，可以分为陆地生态系统和水域生态系统。 陆地生态系统又可分为自然生态系统（如森林、草原、荒漠等）和人工生态系统（如农田、城市、工矿区等）。 水域生态系统又可分为淡水生态系统（如湖泊、河流、水库等）和海洋生态系统（如海岸、河口、浅海、大洋、海底等）。 根据生态系统形成的原动力及人类对其影响等，可分为自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统。 2 生态学基础 3、生态系统的基本功能 01 生物生产 02 生态系统中的能量流动 03 生态系统中的物质循环 04 生态系统中的信息传