北京大学环境生态学课件第五章生态系统生态学

环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统（种群生态学、群落生态学）•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程（教材中第六、八章合并，课外内容）•第七章 生物毒理与生物富集（教材中第七章部分内容）•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测（教材中第九章、第七章部分）•第九章 全球环境变化与可持续发展（教材中第十章、课外内容）掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。

生态学定义：研究生物与周围环境（生物、非环境环境）之间相互关系的科学。

研究对象：生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。

生命支持系统：是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件，主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。

2.生态圈：生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和，包括生物圈和生命支持系统两大部分。

3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变：人类社会初期阶段的人与环境：人类进化过程中的重要事件：700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。

定义：研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。

是生态学和环境科学的交叉学科。

5.环境科学的研究内容 。

①人类与其生存环境的基本关系。

②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律。

③ 环境污染的危害。

④ 环境质量的调查、评价和预测。

⑤ 环境污染的控制与防治。

⑥自然资源的保护与合理使用。

⑦ 环境质量的监测、分析技术和预报。

⑧ 环境规划。

⑨ 环境管理。

第二章 生物与环境1. 物种（种）的概念，其内在因素。

第五章生态系统生态学第一节生态系统的一般特征第二节生态系统的能量流动第三节生态系统的物质循环第四节自然生态系统第一节生态系统的一般特征* § 1 生态系统的概念* § 2 生态系统的组成成分* § 3 生态系统的结构* § 4 生态系统的功能* § 5 生态系统的稳定性* § 6 生态系统的服务功能§1 生态系统的基本概念* 生态系统( ecosystem )的定义:* 由英国植物生态学家A.G.Tansley(1935) 提出* 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。

* 生态系统的特点:* 生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于经典生态学研究的最高层次；* 生态系统具有自我调节能力；* 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能；* 生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能量和这些能量在流动过程中的巨大损失，因此，营养级的数目通常不超过5－6个；* 生态系统是一个动态系统，要经历一系列发育阶段。

§2 生态系统的组成成分* 无机物* 有机化合物* 气候因素* ②生产者(producer)* ③消费者(consumer)* ④分解者( 还原者)(decomposer)§3 生态系统的结构* 空间结构* 时间结构* 营养结构(生物结构)* 食物链(C.Elton,1927)* 食物网* 食物链和食物网概念的意义* 生态系统的营养结构及能流和物流间的关系一个食物链的例子“ 螳螂捕蝉，黄雀在后” 食物链* 食物链( food chain )和营养级( trophic level )：食物链指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉动物。

环境生态学第一章绪论一．生态学的定义1．生态学（ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。

（E.Haeckel，1866）它包括4个层次的内容：•生物在其历史条件下的适应；•生态系统的结构与功能；•种群的形成与发展规律；•生物群落（生态系统）的形成与发展规律。

实则上包含了个体—→种群—→群落—→生态系统这4个理论主体。

生态学的定义还有很多：✧生态学是研究生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。

（埃尔顿，1927）✧生态学是研究有机体的分布和多度的科学。

（Andrenathes,1954）✧生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。

（E.P.Odum，1956）✧生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。

（马世骏，1980）✧生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。

（E.P.Odum，1997）二、生态学的研究内容✧1971，Odum,《生态学基础》：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。

（1）一定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布。

（2）该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布。

（3）各种环境因素（如湿度、温度、光、土壤等）对生物的影响。

（4）生态系统中的能量流动和物质循环。

（5）环境对生物的调节（如光周期现象）和生物对环境的调节（如固氮作用）三、生态学的形成与发展✧理论上：概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。

✧时间上：萌芽时期—→近代发展：4大学派的形成—→现代发展：生态系统、人类生存环境的研究。

✧实验技术上：描述—→定性—→定量—→模拟。

✧生态学发展简史✧生态学萌发阶段（时期）✧公元16 世纪以前：✧在我国：公元前1200 年《尔雅》一书，草、木；✧公元前200 年《管子》“地员篇”；✧公元前100 年前后，农历确立了24 节气，同时《禽经》一书（鸟类生态）问世；✧《本草纲目》。

✧在欧洲：公元前285 年也有类似著作问世。

第5讲自然资源大纲自然资源及其种类资源耗竭问题的解决资源稀缺的空间特征资源稀缺的地缘政治因素 资源问题的争论资源的价值问题1. 自然资源及其种类自然资源的概念•资源，一般意义上是指创造人类社会财富的源泉。

•自然资源：自然过程所产生的天然生成物，如地球表面、土壤肥力、矿藏、水、野生动植物等；（从生态系统来看，自然资源即是非生物环境的组成物质）•人造资源：现代的自然资源中已或多或少包含了人类劳动的结晶，如土地，人工林；•需要说明的是，自然资源的范畴是动态的：决定于人类的需要和人类的开发利用能力–人类社会不同阶段表现为不同需要–人类社会和科学技术的发展是不断变化的–例如作物秸秆不同阶段的功能定位北京大学环境科学与工程学院自然资源内涵的演变社会发展阶段文化时期人类技术水平新增的自然资源种类狩猎-采集社会旧石器时代粗制石器、钻木取火燧石、树木、鱼、兽、果新石器时代精制石器、刀耕火种栽培植物、驯化动物农业社会青铜器时代青铜斧、犁、冶铜技术、灌溉技术、木结构建筑铜、锡矿石、耕地、木材、水流铁器时代铁斧、犁、刀、冶铁技术、石结构建筑、水磨铁、铅、金、银、汞、石料、水力中世纪风车、航海风能、海洋水产文艺复兴爆破技术硝石（炸药）工业社会产业革命期蒸汽机煤的大量使用殖民时期火车、轮船、电力、炼钢、汽车、内燃机石油World War I 前后飞机、化肥铝、磷、钾World War II 前后人造纤维、原子技术稀有元素、放射性元素50年代后空间、电子、生物技术稀有金属、半导体、扩展：世界银行的各种资源种类•1995年世界银行在建立衡量可持续发展的指标体系中，提出了四类资源–自然资源：包括土地、水、森林、石油、煤、金属与非金属矿产等。

–人造资源：它指所使用的机器、厂房、基础设施（供水系统、公路、铁路等）。

–人力资源：指在生产过程中所形成的劳动力生产能力存量，主要包括劳动力数量、所拥有的知识与技术积累等。

–社会资源：在新体制中目前尚未作出单独的测量，主要定义为人类组织性和规模性的生产价值。