生态学：应用生态学word版本.ppt

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1、生态学：应用生态学空气污染空气污染(airpollution)l空气污染是由人类活动直接或间接引起天然与合空气污染是由人类活动直接或间接引起天然与合成有害物质向大气的排放。污染物直接排放到大成有害物质向大气的排放。污染物直接排放到大气中称初级污染物，在太阳电磁辐射的影响下，气中称初级污染物，在太阳电磁辐射的影响下，在空气中由其他污染物制造出来，称次级污染物。在空气中由其他污染物制造出来，称次级污染物。主要的空气污染物有：二氧化硫、固体颗粒、二主要的空气污染物有：二氧化硫、固体颗粒、二氧化氮、碳氢化合物、一氧化碳、臭氧、硫化氢、氧化氮、碳氢化合物、一氧化碳、臭氧、硫化氢、氟化物、一氧化氮、铅、汞

2、。氟化物、一氧化氮、铅、汞。l空气污染物对人及整个自然界有重要的影响。造空气污染物对人及整个自然界有重要的影响。造成环境不舒适，腐蚀雕塑，破坏公共设施；防碍成环境不舒适，腐蚀雕塑，破坏公共设施；防碍人类和其他生物的健康，同时改变气候以及土壤、人类和其他生物的健康，同时改变气候以及土壤、湖泊和河流的化学性质。湖泊和河流的化学性质。12/15/202212/15/2022酸雨酸雨(acidrain)l酸雨酸雨(acidrain)和酸沉降和酸沉降(aciddeposition):酸酸雨（雨（1972，英国化学家，英国化学家R.A.Smith提出）是指提出）是指雨水中含有一定数量本性物质雨水中含有一定

3、数量本性物质(硫酸、硝酸等硫酸、硝酸等)的的自然降水现象。大气中形成酸的物质以雨、雪、自然降水现象。大气中形成酸的物质以雨、雪、雹和雾等形式从空气中沉降下来，其雹和雾等形式从空气中沉降下来，其pH值一般值一般都小于都小于5.6，这种现象称酸沉降。，这种现象称酸沉降。l酸沉降对动物、植物以及森林有明显的损害；改酸沉降对动物、植物以及森林有明显的损害；改变了土壤和湖泊的变了土壤和湖泊的pH值，同时本酸化会导致有值，同时本酸化会导致有毒金属（汞和铝等）从土壤和沉积物中释放出来。毒金属（汞和铝等）从土壤和沉积物中释放出来。12/15/202212/15/2022水污染水污染(waterpollutio

4、n)l l水污染是指由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水污染是指由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水污染是指由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水污染是指由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水体及其底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生了水体及其底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生了水体及其底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生了水体及其底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生了变化，从而防碍了对水体的利用，这种现象称水污染。变化，从而防碍了对水体的利用，这种现象称水污染。变化，从而防碍了对水体的利用，这种现象称水污染。变化，从而防碍了对水体的利用，这种现象称水污染。l l水体污染

5、物可分为生物体、可溶性化学物质、不溶性化水体污染物可分为生物体、可溶性化学物质、不溶性化水体污染物可分为生物体、可溶性化学物质、不溶性化水体污染物可分为生物体、可溶性化学物质、不溶性化学物质和热四类。学物质和热四类。学物质和热四类。学物质和热四类。l l水污染危害：水污染危害：水污染危害：水污染危害：有毒物对生物的直接毒害，不溶性固体降低水的质量；有毒物对生物的直接毒害，不溶性固体降低水的质量；有毒物对生物的直接毒害，不溶性固体降低水的质量；有毒物对生物的直接毒害，不溶性固体降低水的质量；水中有害生物导致水传播疾病的流行；水中有害生物导致水传播疾病的流行；水中有害生物导致水传播疾病的流行；水中

6、有害生物导致水传播疾病的流行；水中有机质引起水体的富营养化水中有机质引起水体的富营养化水中有机质引起水体的富营养化水中有机质引起水体的富营养化，引起水体生物耗氧，引起水体生物耗氧，引起水体生物耗氧，引起水体生物耗氧（BODBOD）和化学耗氧量（）和化学耗氧量（）和化学耗氧量（）和化学耗氧量（CODCOD）增加；）增加；）增加；）增加；水中有毒物质如重多属和多氯联苯等在食物链上的生物水中有毒物质如重多属和多氯联苯等在食物链上的生物水中有毒物质如重多属和多氯联苯等在食物链上的生物水中有毒物质如重多属和多氯联苯等在食物链上的生物放大作用，使生物体的酶活性受影响；放大作用，使生物体的酶活性受影响；放大

7、作用，使生物体的酶活性受影响；放大作用，使生物体的酶活性受影响；工业余热通过多种途径影响水生生物。工业余热通过多种途径影响水生生物。工业余热通过多种途径影响水生生物。工业余热通过多种途径影响水生生物。12/15/202212/15/2022富营养化（富营养化（eutrophication）l l富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引等营养物质大量进

8、入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体出现水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体出现水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体出现水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体出现富营养化情况下，浮游藻类大量繁殖，形成水华，因占富营养化情况下，浮游藻类大量繁殖，形成水华，因占富营养化情况下，浮游藻类大量繁殖，形成水

9、华，因占富营养化情况下，浮游藻类大量繁殖，形成水华，因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面出现各种颜色，这种优势的浮游藻类的颜色不同，水面出现各种颜色，这种优势的浮游藻类的颜色不同，水面出现各种颜色，这种优势的浮游藻类的颜色不同，水面出现各种颜色，这种现象在海洋中叫赤潮。现象在海洋中叫赤潮。现象在海洋中叫赤潮。现象在海洋中叫赤潮。l l多数学者认为氮和磷等营养物质浓度的升高是藻类大量多数学者认为氮和磷等营养物质浓度的升高是藻类大量多数学者认为氮和磷等营养物质浓度的升高是藻类大量多数学者认为氮和磷等营养物质浓度的升高是藻类大量繁殖的原因，由于磷通常是水生生物生长的限制性营养繁殖的原因，由于磷通常是水

10、生生物生长的限制性营养繁殖的原因，由于磷通常是水生生物生长的限制性营养繁殖的原因，由于磷通常是水生生物生长的限制性营养物，因此是引起水体富营养化的主要物质。物，因此是引起水体富营养化的主要物质。物，因此是引起水体富营养化的主要物质。物，因此是引起水体富营养化的主要物质。12/15/202212/15/2022土壤污染土壤污染l土壤污染是指人类活动所产生的物质通过多种途径进入土壤污染是指人类活动所产生的物质通过多种途径进入土壤，其数量特征和速度超过了土壤容纳的能力和土壤土壤，其数量特征和速度超过了土壤容纳的能力和土壤净化速度的现象。净化速度的现象。l常见的土壤污染物有：物理类、化学类、生物类等，

11、其常见的土壤污染物有：物理类、化学类、生物类等，其中以化学类最为普遍、严重和复杂。常见的化学污染物中以化学类最为普遍、严重和复杂。常见的化学污染物有：无机污染物包括：重金属、放射物质和营养物质等，有：无机污染物包括：重金属、放射物质和营养物质等，有机污染物是化学农药，如有机氯类、有机磷类、氨基有机污染物是化学农药，如有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、苯酰胺类等；石油、多环芳烃、多氯联苯、甲酸酯类、苯酰胺类等；石油、多环芳烃、多氯联苯、甲烷等；多聚物如尼龙、塑料和橡胶等。物理污染物有甲烷等；多聚物如尼龙、塑料和橡胶等。物理污染物有工业废渣、城市垃圾等；生物污染物有大肠肝菌、炭疽工业废渣、城市垃圾

12、等；生物污染物有大肠肝菌、炭疽杆菌、蠕虫类。杆菌、蠕虫类。12/15/202212/15/2022环境监测和风险评价环境监测和风险评价l生态监测的内容及特点生态监测的内容及特点l生态监测的原理和方法生态监测的原理和方法l风险评价风险评价12/15/202212/15/2022生态监测的内容及特点生态监测的内容及特点l l环境监测环境监测环境监测环境监测(environmentalmonitoring):(environmentalmonitoring):研究和监测环研究和监测环研究和监测环研究和监测环境质量。其手段有化学、物理学、生物学、生态学、地境质量。其手段有化学、物理学、生物学、生态学、

13、地境质量。其手段有化学、物理学、生物学、生态学、地境质量。其手段有化学、物理学、生物学、生态学、地球物理、地球化学等，因此其内容有化学监测、物理监球物理、地球化学等，因此其内容有化学监测、物理监球物理、地球化学等，因此其内容有化学监测、物理监球物理、地球化学等，因此其内容有化学监测、物理监测、生物监测、生态监测、地球物理化学监测等。测、生物监测、生态监测、地球物理化学监测等。测、生物监测、生态监测、地球物理化学监测等。测、生物监测、生态监测、地球物理化学监测等。l l生态监测生态监测生态监测生态监测(ecologicalmonitoring):(ecologicalmonitoring):利用

14、生命系统各层利用生命系统各层利用生命系统各层利用生命系统各层次对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质次对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质次对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质次对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质量。量。量。量。l l生态监测的特点：生态监测的特点：生态监测的特点：生态监测的特点：能综合地反映环境质量状况；能综合地反映环境质量状况；能综合地反映环境质量状况；能综合地反映环境质量状况；具有连续监测的功能；具有连续监测的功能；具有连续监测的功能；具有连续监测的功能；具有多功能；具有多功能；具有多功能；具有多功能；监测灵敏度高。监测灵敏度高。监

15、测灵敏度高。监测灵敏度高。12/15/202212/15/2022生态监测的原理和方法生态监测的原理和方法l生态监测的原理生态监测的原理l生态监测的方法生态监测的方法12/15/202212/15/2022生态监测的原理生态监测的原理l生物与环境之间相互依存、相互影响、协同进生物与环境之间相互依存、相互影响、协同进化。化。l生物与环境相互补偿、协同发展是在自然界长生物与环境相互补偿、协同发展是在自然界长期发展过程中形成的，生物的变化是某一区域期发展过程中形成的，生物的变化是某一区域内环境变化的一个组成部分，因此，生态学上内环境变化的一个组成部分，因此，生态学上个体、种群、群落和生态系统各组织层

16、次的生个体、种群、群落和生态系统各组织层次的生物变化可以作为环境改变的指示和象征。物变化可以作为环境改变的指示和象征。12/15/202212/15/2022生态监测的方法生态监测的方法l个体和种群水平个体和种群水平v指示生物法（指示生物法（indicatororganism）l群落和生态系统水平群落和生态系统水平v污水生物系统法（污水生物系统法（saprobiensystem）vPFU(聚氨酯泡沫塑料块聚氨酯泡沫塑料块)法法(polyurethanefoamunit)v生物指数法（生物指数法（bioticindex）l生物测试（生物测试（bioassay）12/15/202212/15/20

17、22指示生物法指示生物法l l指示生物法是指用指示生物来监测环境状况的一种方指示生物法是指用指示生物来监测环境状况的一种方指示生物法是指用指示生物来监测环境状况的一种方指示生物法是指用指示生物来监测环境状况的一种方法。指示生物法。指示生物法。指示生物法。指示生物(indicatororganism)(indicatororganism)是一些对环境中是一些对环境中是一些对环境中是一些对环境中的某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能的某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能的某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能的某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显

18、反应的生物。通过其所作的较敏感和快速地产生明显反应的生物。通过其所作的较敏感和快速地产生明显反应的生物。通过其所作的较敏感和快速地产生明显反应的生物。通过其所作的反应可了解环境的现状和变化，起反应可了解环境的现状和变化，起反应可了解环境的现状和变化，起反应可了解环境的现状和变化，起“预警预警预警预警”功能。功能。功能。功能。l l指示生物的基本特征：指示生物的基本特征：指示生物的基本特征：指示生物的基本特征：对干扰作用反应敏感且健康；对干扰作用反应敏感且健康；对干扰作用反应敏感且健康；对干扰作用反应敏感且健康；具有代表性；具有代表性；具有代表性；具有代表性；对干扰作用的反应个体间的差异小、重现

19、性高；对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高；对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高；对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高；具有多功能。具有多功能。具有多功能。具有多功能。l l常用的指示生物：紫花苜蓿（常用的指示生物：紫花苜蓿（常用的指示生物：紫花苜蓿（常用的指示生物：紫花苜蓿（SOSO2 2），地衣和苔藓），地衣和苔藓），地衣和苔藓），地衣和苔藓（SOSO2 2、氟化物），菜豆、烟草、氟化物），菜豆、烟草、氟化物），菜豆、烟草、氟化物），菜豆、烟草（OO3 3）等。）等。）等。）等。12/15/202212/15/2022污水生物系统法污水生物系统法l污水生物系统法是由污水生物系统

20、法是由Kolkwiz和和Marsson1909年提出，后经完善的一种用于河流污染、年提出，后经完善的一种用于河流污染、尤其是有机污染的一种监测方法。尤其是有机污染的一种监测方法。l由于河流受污染后，在污染源下游的一段流程由于河流受污染后，在污染源下游的一段流程里会发生自净过程，即随着河水污染程度的逐里会发生自净过程，即随着河水污染程度的逐渐减轻，生物的种类组成也随之发生变化，在渐减轻，生物的种类组成也随之发生变化，在不同的河段将出现不同的物种。不同的河段将出现不同的物种。l根据生物种类组成将河流划分为多污带、根据生物种类组成将河流划分为多污带、-污污染带、染带、-污染带和寡污染带。各污染带都有

21、各污染带和寡污染带。各污染带都有各自的物理、化学和生物的特征自的物理、化学和生物的特征。l亦可用群落中优势种群来划分污染带。亦可用群落中优势种群来划分污染带。12/15/202212/15/2022PFU法法l lPFUPFU法是用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微生物和测定法是用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微生物和测定法是用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微生物和测定法是用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微生物和测定其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法。1969196

22、9年由美国弗吉尼亚工程学院和弗吉尼亚州立大学环年由美国弗吉尼亚工程学院和弗吉尼亚州立大学环年由美国弗吉尼亚工程学院和弗吉尼亚州立大学环年由美国弗吉尼亚工程学院和弗吉尼亚州立大学环境研究中心的境研究中心的境研究中心的境研究中心的CairnsCairns等人等人等人等人19691969年创立的。国内自年创立的。国内自年创立的。国内自年创立的。国内自8080年年年年代起将这种方法用于污染水体的监测和评价。代起将这种方法用于污染水体的监测和评价。代起将这种方法用于污染水体的监测和评价。代起将这种方法用于污染水体的监测和评价。l lPFUPFU法的原理是岛屿生物学原理，即原生动物集群过程法的原理是岛屿生

23、物学原理，即原生动物集群过程法的原理是岛屿生物学原理，即原生动物集群过程法的原理是岛屿生物学原理，即原生动物集群过程实际上是集群速度随着种类上升而下降的过程，二者的实际上是集群速度随着种类上升而下降的过程，二者的实际上是集群速度随着种类上升而下降的过程，二者的实际上是集群速度随着种类上升而下降的过程，二者的交叉点就是种数的平衡点。达到平衡点的时间取决于环交叉点就是种数的平衡点。达到平衡点的时间取决于环交叉点就是种数的平衡点。达到平衡点的时间取决于环交叉点就是种数的平衡点。达到平衡点的时间取决于环境条件。境条件。境条件。境条件。l lPFUPFU法的优点：使监测水平提高到了群落层次，使监测法的优

24、点：使监测水平提高到了群落层次，使监测法的优点：使监测水平提高到了群落层次，使监测法的优点：使监测水平提高到了群落层次，使监测更符合客观事实和真实环境；简便易行。更符合客观事实和真实环境；简便易行。更符合客观事实和真实环境；简便易行。更符合客观事实和真实环境；简便易行。12/15/202212/15/2022生物指数法生物指数法l l生物指数法是指用数学公式反映生物群落结构变化，以生物指数法是指用数学公式反映生物群落结构变化，以生物指数法是指用数学公式反映生物群落结构变化，以生物指数法是指用数学公式反映生物群落结构变化，以评价环境质量。常用的有：评价环境质量。常用的有：评价环境质量。常用的有：

25、评价环境质量。常用的有：生物指数（生物指数（生物指数（生物指数（BIBI）2nA+nB,n2nA+nB,n为底栖大型无脊椎动物的为底栖大型无脊椎动物的为底栖大型无脊椎动物的为底栖大型无脊椎动物的种类数，种类数，种类数，种类数，A A为敏感种类数，为敏感种类数，为敏感种类数，为敏感种类数，B B为耐污染种类数。为耐污染种类数。为耐污染种类数。为耐污染种类数。污染生物指数颤蚓类的个体数量底栖动物个体数量污染生物指数颤蚓类的个体数量底栖动物个体数量污染生物指数颤蚓类的个体数量底栖动物个体数量污染生物指数颤蚓类的个体数量底栖动物个体数量100100硅藻指数（硅藻指数（硅藻指数（硅藻指数（2A2AB B

26、2C2C）（）（）（）（A AB BC C）100100，A A为不耐污染的种类数；为不耐污染的种类数；为不耐污染的种类数；为不耐污染的种类数；B B为对有机污染耐力强的种类数；为对有机污染耐力强的种类数；为对有机污染耐力强的种类数；为对有机污染耐力强的种类数；C C为在污染区内独有的种类数。为在污染区内独有的种类数。为在污染区内独有的种类数。为在污染区内独有的种类数。12/15/202212/15/2022生物测试生物测试l l生物测试生物测试生物测试生物测试又称生物测定或生物检试，是利用生物受到污又称生物测定或生物检试，是利用生物受到污又称生物测定或生物检试，是利用生物受到污又称生物测定或

27、生物检试，是利用生物受到污染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的方法。方法。方法。方法。l l毒性试验毒性试验毒性试验毒性试验急性毒性试验急性毒性试验急性毒性试验急性毒性试验慢性毒性试验慢性毒性试验慢性毒性试验慢性毒性试验l l致突变检测致突变检测致突变检测致突变检测微核技术微核技术微核技术微核技术：细胞分裂过程中染色体进行复制时，如果受：细胞分裂过程中染色体进行复制时，如果受：细胞分裂过程中染色体进行复制时，如果受：细胞分裂过程中染色体进行

28、复制时，如果受到外界诱变因子作用，就会产生一些游离的染色体片断，到外界诱变因子作用，就会产生一些游离的染色体片断，到外界诱变因子作用，就会产生一些游离的染色体片断，到外界诱变因子作用，就会产生一些游离的染色体片断，形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微核。利用形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微核。利用形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微核。利用形成包膜，变成大小不等的小球体，这就是微核。利用细胞减数分裂四分体时期出现的微核来指示环境污染的细胞减数分裂四分体时期出现的微核来指示环境污染的细胞减数分裂四分体时期出现的微核来指示环境污染的细胞减数分裂四分体时期出现的微核来指示环境污染的方

29、法称微核技术。方法称微核技术。方法称微核技术。方法称微核技术。12/15/202212/15/2022生态风险评估生态风险评估l生态风险评估是利用生态学、环境化学及生态风险评估是利用生态学、环境化学及毒理学的知识，定量地确定环境危害对人毒理学的知识，定量地确定环境危害对人类的负效应的概率及其强度的过程。类的负效应的概率及其强度的过程。l生态风险评价的步骤生态风险评价的步骤12/15/202212/15/2022生态风险评估的步骤生态风险评估的步骤生态风险评估生态风险评估问题的形成问题的形成分析过程分析过程风险源评估风险源评估效应评估效应评估风险特征化风险特征化风险管理风险管理12/15/202

30、212/15/20222生物资源的管理生物资源的管理l生物多样性及其保育生物多样性及其保育l生物资源管理生物资源管理l人口管理人口管理12/15/202212/15/2022生物多样性及其保育生物多样性及其保育l生物多样性生物多样性l生物多样性的价值生物多样性的价值l生物多样性的现状生物多样性的现状l生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因l生物多样性的保育对策生物多样性的保育对策12/15/202212/15/2022生物多样性生物多样性l l生物多样性生物多样性生物多样性生物多样性(biodiversity):(biodiversity):生物多样性是生物及其与环生物多样性是生物及其与环生

31、物多样性是生物及其与环生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生态系统。拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生态系统。拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生态系统。拥有的基因以及它们与生存环

32、境形成的复杂生态系统。l l包括四个层次包括四个层次包括四个层次包括四个层次:遗传多样性（基因多样性）遗传多样性（基因多样性）遗传多样性（基因多样性）遗传多样性（基因多样性）物种多样性物种多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性生态系统多样性生态系统多样性景观多样性景观多样性景观多样性景观多样性12/15/202212/15/2022遗传多样性遗传多样性l指种内基因的变化，包括种内显著不同的指种内基因的变化，包括种内显著不同的种群间和同一种群内的遗传变异。种群间和同一种群内的遗传变异。l其测度包括三个方面，即染色体多态性、其测度包括三个方面，即染色体多态性、蛋白质多态性和蛋白质多

33、态性和DNA多态性。多态性。12/15/202212/15/2022物种多样性物种多样性l指物种水平的多样性，即一个地区内物种指物种水平的多样性，即一个地区内物种的多样化，主要是从分类学、系统学和生的多样化，主要是从分类学、系统学和生物地理学角度对一定区域内物种的状况进物地理学角度对一定区域内物种的状况进行研究。行研究。12/15/202212/15/2022生态系统多样性生态系统多样性l指生物圈内生境、生物群落和生态过程的指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态过多样化以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。程变化的多样性。l生态多样性指数可分为生态多样性

34、指数可分为:多性指数多性指数多多样性指数性指数多多样性指数性指数12/15/202212/15/2022景观多样性景观多样性l指不同类型的景观要素或生态系统构成的指不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。面的多样化或变异性。12/15/202212/15/2022生物多样性的价值生物多样性的价值l直接价值：为人类提供了基本食物、纤维、药物和燃料直接价值：为人类提供了基本食物、纤维、药物和燃料和建材等和建材等l间接价值：表现在生态系统的服务，具体表现在以下几间接价值：表现在生态系统的服务，具体表现在以下几个方面

35、。个方面。能量固定；能量固定；调节气候；调节气候；调节水文；调节水文；保护土壤；保护土壤；贮存必须的营养元素，促进元素循环；贮存必须的营养元素，促进元素循环；维持进化过程；维持进化过程；对污染物质吸收和分解作用；对污染物质吸收和分解作用；娱乐美学、社会文化、教育、精神及历史方面具有重娱乐美学、社会文化、教育、精神及历史方面具有重要价值。要价值。12/15/202212/15/2022生物多样性的现状生物多样性的现状l生物多样性的丰富程度生物多样性的丰富程度：世界上的物种估计有：世界上的物种估计有500万到万到3000万种，已定名的为万种，已定名的为140170万种。万种。中国是世界上物种最丰富

36、的国这之一，中国的物中国是世界上物种最丰富的国这之一，中国的物种数约占世界物种总数的种数约占世界物种总数的10。中国的特有种十。中国的特有种十分丰富，以维管植物、哺乳类和鸟类计算，仅次分丰富，以维管植物、哺乳类和鸟类计算，仅次于印度尼西亚，居亚洲第二。于印度尼西亚，居亚洲第二。l生物多样性的受威胁现状：生物多样性的受威胁现状：Schopf认为生物物认为生物物种的寿命是种的寿命是20万年，地球上有万年，地球上有4000种哺乳动物，种哺乳动物，如果以如果以4000个哺乳动物种作为平衡点，那么每个哺乳动物种作为平衡点，那么每50年就有一个物种灭绝。二十世纪内，每年灭绝年就有一个物种灭绝。二十世纪内，

37、每年灭绝0.27种哺乳动物，每种哺乳动物，每4年有一个物种灭绝。灭绝年有一个物种灭绝。灭绝速率为自然灭绝的近速率为自然灭绝的近13倍。倍。12/15/202212/15/2022生物多样性丧失的原因生物多样性丧失的原因l引起生物多样性丧失的主要原因有：引起生物多样性丧失的主要原因有：栖息地丧失和片断化；栖息地丧失和片断化；掠夺式的过度利用；掠夺式的过度利用；环境污染；环境污染；工业化的农业和林业；工业化的农业和林业；外来种的引入；外来种的引入；全球气候变化。全球气候变化。12/15/202212/15/2022生物多样性的保育对策生物多样性的保育对策l保护公约和立法保护公约和立法l建立自然保护

38、区和国家公园建立自然保护区和国家公园l迁地保护迁地保护l种子库和基因资源库种子库和基因资源库l退化生态系统的恢复退化生态系统的恢复l生物多样性的监测生物多样性的监测12/15/202212/15/2022保护公约保护公约l l国际生物多样性保护公约：国际生物多样性保护公约：国际生物多样性保护公约：国际生物多样性保护公约：19921992年年年年6 6月在巴西首都里约月在巴西首都里约月在巴西首都里约月在巴西首都里约热内卢召开了地球最高级会议，联合国环境与发展大会，热内卢召开了地球最高级会议，联合国环境与发展大会，热内卢召开了地球最高级会议，联合国环境与发展大会，热内卢召开了地球最高级会议，联合国

39、环境与发展大会，通过了国际生物多样性公约，确立了生物多样性保护的通过了国际生物多样性公约，确立了生物多样性保护的通过了国际生物多样性公约，确立了生物多样性保护的通过了国际生物多样性公约，确立了生物多样性保护的重要地位，重要地位，重要地位，重要地位，152152个国家在公约上签字。个国家在公约上签字。个国家在公约上签字。个国家在公约上签字。5 5月月月月2222日世界生日世界生日世界生日世界生物多样性日。物多样性日。物多样性日。物多样性日。l l保育对策应该包括全球、国家、地区和地方的一系列不保育对策应该包括全球、国家、地区和地方的一系列不保育对策应该包括全球、国家、地区和地方的一系列不保育对策

40、应该包括全球、国家、地区和地方的一系列不同层次。同层次。同层次。同层次。国际级对策保护全球受威胁生态系统，由国际级对策保护全球受威胁生态系统，由国际级对策保护全球受威胁生态系统，由国际级对策保护全球受威胁生态系统，由IUCNIUCN(InternationalUnionforConservationofNature)(InternationalUnionforConservationofNature)牵牵牵牵头。成功的措施是濒危野生动植物物种国际贸易公约头。成功的措施是濒危野生动植物物种国际贸易公约头。成功的措施是濒危野生动植物物种国际贸易公约头。成功的措施是濒危野生动植物物种国际贸易公约（C

41、ITESCITES）以及南极协议（）以及南极协议（）以及南极协议（）以及南极协议（AntarcticTreaty,1992AntarcticTreaty,1992）。）。）。）。国家级对策由政府组织安排和通过立法执行，如保护区国家级对策由政府组织安排和通过立法执行，如保护区国家级对策由政府组织安排和通过立法执行，如保护区国家级对策由政府组织安排和通过立法执行，如保护区的建立。的建立。的建立。的建立。12/15/202212/15/2022生物资源管理生物资源管理l有益生物种群的产量有益生物种群的产量l有害生物的防治与管理有害生物的防治与管理12/15/202212/15/2022有益生物种群的

42、产量有益生物种群的产量l l最大持续产量原理：最大持续产量原理：最大持续产量原理：最大持续产量原理：dN/dt=rN(K-N)/KdN/dt=rN(K-N)/K当当当当N NK K2 2时，时，时，时，dN/dtdN/dt最大，最大，最大，最大，d(K/2)/dt=rK/4d(K/2)/dt=rK/4l lGraham(1935)Graham(1935)认为：认为：认为：认为：在渔业生产中，在渔业生产中，在渔业生产中，在渔业生产中，dN/dtdN/dt可以看成可以看成可以看成可以看成是可供捕捞而不影响资源种群大小的是可供捕捞而不影响资源种群大小的是可供捕捞而不影响资源种群大小的是可供捕捞而不影

43、响资源种群大小的“剩余生产剩余生产剩余生产剩余生产”。要使种群维持最大的产量（要使种群维持最大的产量（要使种群维持最大的产量（要使种群维持最大的产量（MSYMSY），就应该使资源种，就应该使资源种，就应该使资源种，就应该使资源种群保持在群保持在群保持在群保持在NNK K2 2的水平。此时的水平。此时的水平。此时的水平。此时,MSY,MSY rK/4rK/4。l l最大持续生产量在生产实践具有重要的意义最大持续生产量在生产实践具有重要的意义最大持续生产量在生产实践具有重要的意义最大持续生产量在生产实践具有重要的意义12/15/202212/15/2022最大持续产量原理最大持续产量原理K2K2B

44、AbaNKNdNdtMSYMSYdNdtNMSY12/15/202212/15/2022最大持续生产量的生产实践意义最大持续生产量的生产实践意义l l假如一个未受人类利用的资源种群数量是稳定的，那么假如一个未受人类利用的资源种群数量是稳定的，那么假如一个未受人类利用的资源种群数量是稳定的，那么假如一个未受人类利用的资源种群数量是稳定的，那么在按最大持续产量的策略进行捕猎前，首先要将种群的在按最大持续产量的策略进行捕猎前，首先要将种群的在按最大持续产量的策略进行捕猎前，首先要将种群的在按最大持续产量的策略进行捕猎前，首先要将种群的数量降低，降低以后才能使种群增长率提高，才能有持数量降低，降低以后

45、才能使种群增长率提高，才能有持数量降低，降低以后才能使种群增长率提高，才能有持数量降低，降低以后才能使种群增长率提高，才能有持续产量；续产量；续产量；续产量；l l种群数量降低到每一水平，都有一个相应的持续产量，种群数量降低到每一水平，都有一个相应的持续产量，种群数量降低到每一水平，都有一个相应的持续产量，种群数量降低到每一水平，都有一个相应的持续产量，这个持续产量等于该数量水平（这个持续产量等于该数量水平（这个持续产量等于该数量水平（这个持续产量等于该数量水平（N N）下的增加量）下的增加量）下的增加量）下的增加量dN/dt;dN/dt;l l每一个持续产量都有相应的两个种群数量能提供这个持

46、每一个持续产量都有相应的两个种群数量能提供这个持每一个持续产量都有相应的两个种群数量能提供这个持每一个持续产量都有相应的两个种群数量能提供这个持续产量；续产量；续产量；续产量；l l只有在一个种群数量水平下，才能有最大持续产量，理只有在一个种群数量水平下，才能有最大持续产量，理只有在一个种群数量水平下，才能有最大持续产量，理只有在一个种群数量水平下，才能有最大持续产量，理论上讲，这个数量是论上讲，这个数量是论上讲，这个数量是论上讲，这个数量是N=K/2N=K/2水平；水平；水平；水平；l l按逻辑斯谛增长数学模型的原理，最大持续产量按逻辑斯谛增长数学模型的原理，最大持续产量按逻辑斯谛增长数学模

47、型的原理，最大持续产量按逻辑斯谛增长数学模型的原理，最大持续产量MYS=rK/4,MYS=rK/4,而能提供最大持续产量的种群数量而能提供最大持续产量的种群数量而能提供最大持续产量的种群数量而能提供最大持续产量的种群数量NNMYSMYSK K2 2。12/15/202212/15/2022有害生物的防治与管理有害生物的防治与管理l l有害生物有害生物有害生物有害生物(pest)(pest)：与人类竞争食物或遮蔽所、传播病原：与人类竞争食物或遮蔽所、传播病原：与人类竞争食物或遮蔽所、传播病原：与人类竞争食物或遮蔽所、传播病原体、以人类为食或用不同的方法威胁人类健康、舒适或体、以人类为食或用不同的

48、方法威胁人类健康、舒适或体、以人类为食或用不同的方法威胁人类健康、舒适或体、以人类为食或用不同的方法威胁人类健康、舒适或安宁的生物。安宁的生物。安宁的生物。安宁的生物。l l防治的原理：防治有害生物的过程往往成为一个猎取防治的原理：防治有害生物的过程往往成为一个猎取防治的原理：防治有害生物的过程往往成为一个猎取防治的原理：防治有害生物的过程往往成为一个猎取“持续产量持续产量持续产量持续产量”的过程，因此，如果每年去除一个的过程，因此，如果每年去除一个的过程，因此，如果每年去除一个的过程，因此，如果每年去除一个“最大待最大待最大待最大待续产量续产量续产量续产量”，那么既不能将危害动物种群消来掉，

49、也不能，那么既不能将危害动物种群消来掉，也不能，那么既不能将危害动物种群消来掉，也不能，那么既不能将危害动物种群消来掉，也不能把它的数量压到把它的数量压到把它的数量压到把它的数量压到K K2 2的水平以下，所以，只有当每年的水平以下，所以，只有当每年的水平以下，所以，只有当每年的水平以下，所以，只有当每年的去除数量大于的去除数量大于的去除数量大于的去除数量大于“最大持续产量最大持续产量最大持续产量最大持续产量”，才能使种群趋向灭，才能使种群趋向灭，才能使种群趋向灭，才能使种群趋向灭亡。亡。亡。亡。l l防治目标：降低有害生物到某一水平，在这个水平上进防治目标：降低有害生物到某一水平，在这个水平

50、上进防治目标：降低有害生物到某一水平，在这个水平上进防治目标：降低有害生物到某一水平，在这个水平上进一步降低是无利可图的。一步降低是无利可图的。一步降低是无利可图的。一步降低是无利可图的。l l防治类型：化学防治、生物防治、基因防治、物理防治、防治类型：化学防治、生物防治、基因防治、物理防治、防治类型：化学防治、生物防治、基因防治、物理防治、防治类型：化学防治、生物防治、基因防治、物理防治、综合防治。综合防治。综合防治。综合防治。12/15/202212/15/2022有害生物防治的利益和代价模型有害生物防治的利益和代价模型成成本本或或价价值值有害生物密度有害生物密度防治成本防治成本作物价值作