环境生态学提纲
更新时间:2024-05-18 14:13:01 阅读量: 综合文库 文档下载
环境生态学提纲
第一章 绪论
1、 生态学概念—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—生态学是以生物个体、种群、群落、生态系统甚至生物圈为研究对象。
2、环境生态学的定义——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。
3、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、①生物种(种)概念——形态相似的个体之集合。 ②生物种内在因素——生殖、遗传、生理、生态、行为。 2、生物的协同进化:
(1)概念:一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力,引起其他生物也发生变化,这
些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。
(2)例子:捕食者和猎物之间的相互作用是生物协同进化的最好实例。 3、环境的概念:
①环境科学的“环境”—以人为主体,其他的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。 ②生态学的“环境”——以生物为主体,生物体以外的所有自然条件称为环境。
4、生态因子的空间分布特征——纬度地带性 、垂直地带性、经度地带性 5、环境因子与生态因子的区别点。
环境因子——指人之外的所有环境要素。(环境因子=环境要素,如水、大气、土壤、声) 生态因子——对生物生物的生长、发育、生殖、行为和分布起作用的环境因子。
1
6、生态幅的概念——??每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围,即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围,称为生态幅。 7、光补偿点和光饱和点的概念、示意图:??
光补偿点——光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点。
光饱和点——当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光
饱和点。
8、Liebig最小因子定律—植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素,这些处于最低量的营养元素
称最小因子。
Shelford耐受性定律—每种生物对一种生态因子都有耐受的最低点和最高点,其范围即生态幅 (ecological amplitude) 或生态价(ecological valence) 。任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多,就会使该生物衰退或不能生存。
了解以下的
9、
Gaia假说概念:地球自我调节学说
10、光照强度、光质及光的周期性变化 11、
植物对光照强度的适应:光合作用率在光补偿点 附近与光强度成正比,但达光饱和点后,不随光强增加。
12、
光合作用的光谱范围只是可见光区,其中红、橙光主要被叶绿素吸收,对叶绿素的形成有促进作用;蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素所吸收,将这部分辐射称为生理有效辐射。而绿光则很少被吸收利用,称为生理无效辐射。
13、
光周期现象(photoperiodism):Garner等人(1920)发现明暗交替与长短对植物的开花结实有很大的影响。这种植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应,称光周期现象。
14、
植物光周期现象-对繁殖(开花)的影响,区分为长日照植物和短日照植物。日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物(long-day plants);短日照短于一定数值才开花的植物称短日照植物(short-day plants) ,一般需要较长的黑暗才能开花。前者如小麦、油菜,后者如苍耳、水稻。一般短日照植物起源于南方,长日照植物起源于北方。
15、
温度与生物生长:参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度,即三基点温度。高温使蛋白质凝固,酶系统失活;低温引起细胞膜系统渗透性改变、脱水、蛋白质沉淀以及其他不可逆转的化学变化。一般,生长在低纬度的生物高温阈值偏高,生长在高纬度的生物低温阈值偏低。外温的季节性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替,如形成年轮.
16、
有效积温法则:植物在生长发育过程中,需从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育,
2
而且各发育阶段所需要的总热量是一个常数,称总积温或有效积温。
有效积温意义:1预测生物发生的世代数;2 预测生物地理分布的北界;3预测害虫来年的发
生程历;4制定农业气候区划,合理安排作物;5应用积温预报农时。
17、土壤的物理性质及其对生物的影响:
土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,固体占85%以上,根据土粒的直径大小,可将土粒分为:粗砂、细砂、粉砂和粘粒,其组合百分比称土壤质地,根据土壤质地,可将土壤分为:砂土、壤土和粘土。
18、“限制因子” (limiting factors):
在众多生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子,称限制因子。
19、内稳态——生物系统通过内在的调节机制使内环境保持相对稳定。通过形态、行为和生理适应实现。大多数内稳态机制依赖于负反馈过程。
第三章 生物圈中的生命系统
1、 种群的概念;种群与种概念的区别;种群生态学的核心研究内容。
a.种群---在一定空间和一定时间的同一物种个体的集合体。是构成物种的基本单位,也是构成群落的
基本单位(组成成分)。
b.区别种群和种(物种)的概念 ----
种是能够相互配育的自然种群的类群,不同种之间存在生殖隔离现象,是一个分类阶元。 ? ?
一个物种可以包括许多种群;
不同种群之间存在明显的地理隔离,长期隔离有可能发展为不同亚种,甚至产生新的物种。
c.种群生态学核心研究内容:种群个体数量在时间和空间上的变动规律及其调节机制:(①种群个体的数量或密度,②种群的分布,③种群数量变动和扩散迁移,④种群调节。) 2、 年龄锥体图的类型——增长型种群、稳定型种群、下降型种群(衰老型)。 3、 生命表的编制目的——目的是研究种群数量变动机制和制定数量预测模型。 最初用于人寿保险,对研究人口现象和人口的生命过程有重要的意义。
4、 3种群增长模型的公式及参数含义(与密度无关的2种指数模型和密度有关的增长模型)—— 包括:(1)与密度无关的种群增长模型(指数增长模型):种群离散增长模型、种群连续增长模型。(2)与密度有关的种群增长模型。
1、与密度无关的种群增长模型(指数增长模型)环境中空间、食物等资源是无限的,增长率不受种群密度影响。
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①种群离散增长模型(种群的几何级数增长): 适用于:一年一个世代,一个世代只生殖一次 R0=Nt+1/Nt Nt:种群在t时刻的数量; Nt+1 :种群在t+1时刻的数量; R0 :每个世代的净生殖率(繁殖速率); N0 :种群起始个体数量
得到:Nt+1 = R0Nt, 可得 Nt=R0tN0
很多生物一生可繁殖多次,把在一定时期内的增长率看成周期增长率(λ) ②种群连续增长模型(种群的指数增长):
适用于:世代重叠,繁殖与密度无关,在无限环境中几何增长;繁殖速率γ恒定: dN/dt=(b-d)N
dN/dt: 种群的瞬时数量变化 b、d: 每个体的瞬时出生率、死亡率
b-d=r: 瞬时增长率(内禀增长率:种群固有的内在增长能力) dN/dt=r N → dN/N=r dt → Nt=N0eγt 以Nt对时间t作图说明种群增长曲线呈“J”字型。 2、与密度有关的种群增长模型(逻辑斯谛增长):
适应: 世代重叠,连续性生长;在有限环境中的增长;繁殖速率不恒定。
环境容纳量(K):由环境资源所能维持的种群数量,当Nt=K时,种群为零增长,dN/dt=0。 “拥挤效应”:种群增加一个个体时,瞬时对种群产生一种压力。即每增加一个个体,就利用了1/K的“空间”,N个体利用了N/K“空间”,而可供种群继续增长的“剩余空间”只有(1-N/K)。 种群数量Nt+1决定于R0、Nt;而R0往往是不恒定的.除与种群密度有关外,在自然界还与天敌气候等相关,组成函数R0=f(x),然后代入方程Nt+1 = R0Nt,组成一个复杂的预测模型。 即在前述指数增长方程(dN/dt=γN)上增加一个新的项(1-N/K)。
dNdtN???K?N??rN?1???rN??K?K??? Nt?推导为:
K1?ea?rt 4
5、 “S”型曲线的5个时期—— 种群增长曲线是“S”形。
逻辑斯谛曲线(S型)的5个时期:①开始期, 种群个体数很少,密度增长缓慢;②加速期,随个体数增加,密度增长逐渐加快;③转折期,当个体数达到饱和密度的一半(即K/2)时,密度增长最快;④减速期,个体数超过K/2以后,密度增长逐渐变慢;⑤饱和期,种群个体数达到K值而饱和。 6、 γ-K选择理论的内容(γ对策者、 K对策者的主要特征、种群增长曲线图、特征动植物、该理论的生态学意义)—— 种群的生活史及繁殖对策
(1)生活史:生物的生长和繁殖的生活方式。
(2)生态对策(生活史对策):生物的生长和繁殖的策略,是生物对它所处环境条件下的不同的适应方式。
3)繁殖对策:生物的繁殖问题一直是进化生态学的核心问题之一。Lack D(1954)提出动物总是面对两种对立的进化选择:一种是高生育力但无亲代抚育,一种是低生育力但有亲代抚育。被称为Lack D法则。MacArthur R (1962)提出了γ-K选择的自然选择理论,从而推动了生活史策略研究从定性描述走向定量分析的新阶段。
(4)γ -K选择理论:根据生物的进化环境和生态对策把生物分为γ对策者和K对策者。 ①γ对策者特征:适应于不可预测的多变环境(如干旱地区和寒带),是新生境的开拓者,但存活要靠机会,容易出现“突然的暴发和猛烈的破产”。 γ对策者具有能够将种群增长最大化的各种生物学特性,即高生育力、快速发育、早熟、成年个体小及寿命短且单次生殖多而小的后代,一旦环境条件好转,就能以其高增长率γ迅速恢复种群,使物种能得以生存。
②K对策者特征:适应于可预测的稳定的环境。当生存环境发生灾变时很难迅速恢复,如果再有竞争者抑制,就可能趋向灭绝。在稳定的环境(如热带雨林)中,由于种群数量经常保持在环境容纳量K水平上,因而竞争较为激烈。K对策者具有成年个体大、发育慢、迟生殖、产仔(卵)少而大但多次生殖、寿命长、存活率高的生物学特性,以高竞争能力使自己能够在高密度条件下得以生存。 ③γ-K对策者的区别:在生存竞争中,K对策者以“质”取胜,大部分能量用于提高存活;γ对策者以“量”取胜,大部分能量用于繁殖。
④γ对策者和K对策者的种群增长曲线的差别:在增长曲线上, γ对策者和K对策者都有一个平衡点S,种群数量的变化都趋向于平衡点,γ对策者的数量变化幅度较大。对于K对策者,其种群增长曲线上还有一个灭绝点X。当K对策者的种群数量大于灭绝点,则种群增长;如果低于灭绝点,种群就会发生灭绝。
⑤特征生物:大部分昆虫和一年生植物是γ对策者。大部分脊椎动物和乔木是K对策者。在同一分类
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比、年龄结构等特征结合起来,才能估计出动物种群的净生产量。 ②按生殖后代的生产量和个体增重计算: P=Pg十Pr 式中:Pr-生殖后代的生产量,g Pg-个体增重,g 10、
生态效率的概念、林德曼效率(Le) 。——
(1) 生态效率:营养级之间或营养级内部传递的比率(%) 。
(2) 林德曼效率(Le):Le大约是10%~20%,即“十分之一”法则。即每通过一个营养级,其有效能量大约为前一营养级的1/10。 11、
分解过程:有机质分解时,无机元素从有机物质中释放出来的过程,也称矿化作用。它与光合
作用时无机营养元素转变为有机物质正好相反。 分解过程的速率取决于哪些因素——
(1) 分解者:包括细菌和真菌及动物。
(2) 被分解物:有机物中各化学成分的分解速率顺序为:单糖、半纤维素、纤维素、木质素和酚。
(3) 环境条件:温度高,湿度大的地带,土壤中有机物的分解速率很高,而低温和干燥地带,分解速率低,而容易积累有机质。 12、
能量在生态系统中流动为什么是递减的及其递减量?
能量在生态系统内流动的过程是不断递减的过程:原因:①各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量;②各营养级的同化作用也不是百分之百的,总有一部分不被同化;③生物在维持生命过程中进行新陈代谢总是要消耗一部分能量。
在生态系统能流过程中,能量从一个营养级到另一个营养级的转化效率约5%~30%。从植物到植食动物的转化效率约10%,从植食动物到肉食动物的转化效率约15%。 13、 14、
生物地球化学循环的概念——生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质,通过绿画出普适的生态系统能流模型图。 P119
色植物吸收,进入生态系统,被其他生物重复利用,最后再归入环境中,称为生物地球化学循环(biogeochemical cycle)。 15、
生物地球化学循环在生态系统和生物圈层次上进行研究的不同?—— 循环过程研究主要是生态系统水平和生物圈水平上进行的。
在局部的生态系统中,可选择一个特定的物种,研究它在某种营养物质循环中的作用,重点是研
11
究这些元素在整个生态系统中输入和输出以及在生态系统中主要生物和非生物成分之间的交换过程。
生物圈水平上的生物地球化学循环研究,主要研究水、碳、氧、磷、氮等物质或元素的全球循环过程。 16、
从全球变化的角度,列出5类以上生态系统的碳循环?——P121
如:海洋碳循环、森林、池塘、珠江等等。 17、
以草和兔子为例,画出反馈示意图。??
(反馈:一系列事件中最后一步的产物影响起始步骤的响应方式。负反馈使速率或浓度的波动降至最低,正反馈则增强波动。) 18、
水平和垂直的植被带分布类型。——??
(1) 森林生态系统划分为:热带雨林生态系统、常绿阔叶林生态系统、落叶阔叶林生态系统和针叶林生态系统等主要类型。
(2) 草地生态系统划分为:草原和草甸 19、
湖泊的生产者类型——沉水植物、浮水植物、挺水植物
湿地的概念——指沼泽地、湿原、泥炭地、河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水位不超过
6m的沿岸带水区。
20、
红树林生态系统——是热带、亚热带河口海湾潮间带,以红树林为主的区域中动植物和微生
物组成的一个整体。 红树林的生境特点——
(1) 母岩:花岗岩或玄武岩的风化产物比较细粘,河口淤泥沉积,适于红树林生长。如果是砂岩或石灰岩,易形成沙滩,基本无红树林生长。
(2) 土质:在冲积平原和三角洲地带,土壤由粉粒和粘粒组成,含有大量有机质,适合于红树林生长。土壤含盐量0.2%~2.5%,pH 4~8。
(3) 温度:海水年均温度24~27℃,气温20~30℃。
(4) 海水和潮汐:红树植物具有耐盐特性,在一定盐度海水下才成为优势种。另一个重要条件是潮汐,没有潮间带的每日有间隔的涨潮退潮的变化,红树植物是生长不好的。 第五章 生态系统服务
1、 生态系统服务的概念——生态系统提供的商品和服务。 2、 生态系统服务功能的主要内容,并能结合实际列举
① 有机质的生产与生态系统产品:有机质及其产品、能源;
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② 生物多样性的产生与维护:是一种超结构、基因库、提供缓冲和保险; ③ 调节气候:固碳作用、改变下垫面、调节小气候; ④ 减缓灾害:有效提高水循环,涵养水源;
⑤ 维持土壤功能:植物保护土壤;土壤的生态服务功能
⑥ 传粉播种:大多数显花植物需要动物传粉;有些植物还需动物传播和散布种子; ⑦ 控制有害生物:有害生物往往受到天敌的控制; ⑧ 净化环境:通过新陈代谢、生物地球化学循环;
⑨ 感官、心理和精神益处:满足人们从感官到心理到高层的精神追求; ⑩ 精神文化的源泉:美学、文化多样性。
序号 生态系统服务 生态系统功能 举例 CO2/O2平衡,O3防紫外线、SOx1 气体调节 大气化学成分调节 水平 全球温度、降水及其他由生物媒介2 气候调节 的全球及地区性气候调节 DMS产物 风暴防止、洪水控制、干旱恢复生态系统对环境波动的容量、衰减3 干扰调节 和综合反应 环境变化的反应 4 5 控制侵蚀和保6 持沉积物 7 土壤形成 土壤形成过程 生态系统内的土壤保持 保存在湖泊和湿地中 岩石风化和有机质积累 固氮,N,P和其他元素及养分循8 养分循环 养分的贮存、内循环和获取 环 易流失养分的再获取,过多或外来9 废物处理 养分、化合物的去除或降解 10 传粉 有花植物配子的运动 提供传粉者以便植物种群繁殖 关键捕食者控制被食者种群,顶11 生物防治 生物种群的营养动力学控制 位捕食者使食草动物减少 育雏地、迁徙动物栖息地、当地12 避难所 为常居和迁徙种群提供生境 收获物种栖息地或越冬场所 废物处理,污染控制,解除毒性 温室气体调节,影响云形成的等生境对主要受植被结构控制的水调节 水供应 水文流动调节 水的贮存和保持 为农业、工业和运输提供用水 向集水区、水库和含水岩层供水 防止土壤被风、水侵蚀,把淤泥 13 通过渔、猎、采集和农耕收获的13 食物生产 总初级生产中可用为食物的部分 鱼、鸟兽、作物、坚果、水果等 总初级生产中可用为原材料的部14 原材料 分 医药、材料科学产品,用于农作独一无二的生物材料和产品的来15 基因资源 源 (宠物和植物栽培品种) 生态旅游、钓鱼运动及其他户外16 休闲娱乐 提供休闲旅游活动机会 游乐活动 生态系统的美学、艺术、教育、17 文化 提供非商业性用途的机会 精神及科学价值 物抗病和抗虫的基因,家养物种木材、燃料和饲料产品
3、 生态系统服务有哪些价值类型 (一)使用价值:
1、直接使用价值:
① 显著实物型直接价值:消耗性使用价值、生产性使用价值 ② 非显著实物型使用价值 2、间接使用价值
(二)非使用价值:1、选择价值 2、遗产价值 3、存在价值 4、 生态系统服务有哪些主要的评估方法
(一)市场定价与替代花费法
1、市场价格法: ① 市场价值法:② 费用支出法 2、替代花费法
3、生产成本法:① 机会成本法 ② 恢复和保护费用法:③ 影子工程法
(二)环境偏好显示法
1、旅行费用法:(它求出的值实际上是消费者剩余,消费者剩余低于某景点的游憩价值,计算风景资源游憩的全部价值应包括消费者支出和消费者剩余两部分。这实质上是消费者的自愿支付总值 。) 2、享乐价格法
3、规避行为和防护费用法
(三)条件价值评估 (它是迄今用于评估生物多样性存在价值、遗产价值和选择价值等非使用类
价值的最理想方法。)
5、 结合图例解释消费者剩余的概念
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消费者剩余:一种物品的总效用与其总市场价值之间的差额称为消费者剩余(consumer surplus)。之所以会产生剩余,是因为我们“所得到的大于我们所支付的”,这种额外的好处根源于递减的边际效用。 6、 结合我国实际,谈生态系统服务价值评估的现实意义——???P166
了解:
7、 边际:是经济学中的关键术语,常常是指新增的意思。边际效用是指消费新增一单位商品时所带来的新增的效用。
8、 边际效用递减规律:这条规律指出,随着个人消费越来越多的某种物品,他从中得到的新增的或边际的效用量是下降的。
9、 价值悖论:200多年以前,亚当·斯密在《国富论》中提出了价值悖论:没有什么能比水更有用,然而水很少能交换到任何东西。相反,钻石几乎没有任何使用价值,但却经常可以交换到大量的其他物品。 10、
绿色国民账户:在GDP中扣除由于经济增长造成自然资源消耗、生态环境破坏的直接经济损失,
以及为恢复生态平衡、挽回资源损失而必须支付的经济投资,形成的环境与经济综合核算体系,被称为“绿色国民账户”。
可持续收入/绿色GNP=GNP-(预防支出+恢复支出+由于非优化利用资源而引起超额计算的部分)-(固定(人工)资产折旧+自然资产折旧)
第六章 退化生态系统及其修复、生态工程(书上第六、八章、课外知识)
1、 干扰概念——时空上相对离散,改变种群、群落和生态系统结构、导致资源可利用性和物理环境发生变化的事件。
干扰评估指标体系——组成:干扰的程度、频率、类型、大小、时间和强度范围
2、 受损生态系统(退化生态系统)——指生态系统在一定强度的干扰下,生态系统的结构和功能发生变化和障碍,并发生了生态系统的逆向演替(发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移)。
脆弱生态系统——指自身稳定性差、对外界干扰抵抗能力低的生态系统
3、 生态恢复——根据生态学原理,采取某些措施,使受到损害的生态系统的结构和功能恢复/修复到较接近其受干扰前的状态。
生态恢复的机理——首先是建立和完善生产者亚系统(主要指植被)。在恢复和重建生产者亚系统的同时或稍后,就应设计和建立消费者亚系统、分解者亚系统,进而要考虑小生境的多样性。
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4、 生态恢复的标准。
①可持续性(可自然更新)。
②不可入侵性(像自然群落一样能抵制入侵) ③生产力与自然群落一样高。
④营养保持力:这是衡量生态系统是否实现良性循环的重要指标。 ⑤具有生物间的相互作用。
5、 河流受损的原因及其修复技术、矿区废弃地修复的方法。 A.河流受损的原因——(还有很多细节)
① 水利工程对河流自然生态功能和生态过程的改变:(最显著的是拦河大坝,大坝修建后,
河流的许多自然生态功能和过程都发生改变) ② 点源和面源对河流生态系统的影响
③ 城市化对河流生态系统的受损(包括:城市化对水资源需求量的剧增与河流供给能力的矛
盾;城市污水排放与河流自净能力的矛盾;流经城市内河段水环境的彻底改变等。)
B.修复原则——
①自然河流有许多通道、水库和浅滩,在修复时可考虑重建这些“附件”增加河流的境蜒度和河流的生境多样性及抗逆性。
②充分利用河滨或河岸水分和营养充分的特点,首先在这些环境进行植被恢复,吸引各种动物在此栖息,进而向周围传播和扩展。
③从整个区域或大的景观层次上进行规划和治理 C.河流受损修复技术——
①建立沿岸绿化带,加强植被的生态功能。 ②人工清淤。
③控制污染源:污染物总量控制。 ④科学调控河水流量和流速。 ⑤加强渔业管理。 ⑥控制河口河床的疏挖
D.矿区废弃地修复的方法——①尾矿的综合利用 ②污染土壤的修复 ③植被修复 ④微生物修复法 6、 植物修复技术——以植物忍耐和超量积累污染物的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系清除
环境中的污染物的一种技术。
植物修复技术类型——①植物萃取(吸收)技术 ②根际过滤技术 ③植物固定技术
④植物刺激技术(植物-微生物修复技术)⑤植物转化技术
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7、 湿地概念、人工处理湿地的分类、人工湿地处理系统的组成、去除污染物的机制(按去除途径)。 A.湿地—指沼泽地、湿原、泥炭地、河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水位不超过6m的沿岸带水区。 B.人工处理湿地的分类——
1、按覆水情况分类——①表面流人工湿地
②潜流人工湿地 :A)水平流类型、B)垂直流类型。
2、按照湿地所处理的污水类型分类:①城市污水湿地 ②矿业废水湿地 ③暴雨和非点源污水湿地 ④垃圾填埋区渗滤液处理湿地 ⑤养殖污水处理湿地
C. 人工湿地处理系统的组成——
1、基质/土壤:①水力传导性 ②有机物的含量 ③土壤的质地 ④基质的深度 2、植物(挺水植物和浮水植物)
8、 深圳石岩人工湿地处理系统的工艺原理、特点、适用对象、费用、处理效果。 (1) 工艺原理:垂直六人工湿地污水处理系统。
(2) 方法特点:建造成本和运行成本低、出水水质较好、操作简单等优点,还有美化环境的作用。但具有占地面积较大的缺点。
(3) 适用范围:适合处理饮用水源或景观用水区附近的生活污水,或直接对受污染水体的水进行处理。
(4) 基建与运行费用:基建费用与地形特征、地质结构、选用的前处理方法、进水水质情况、出水水质要求、外观要求等因素有关。据情况不同有很大差异,但比常规二级污水处理厂投资低。 (5) 运行费用特别低,如果仅以电费计,通常不会超过0.05元/吨/天(主要用于提高进水水位,如果水位不需提升则没有此项费用),另外需要工人进行相对简单的操作和维护管理。
指标 占地面积(平方米) 工程投资(万元) 运行费用(元/吨) 操作管理 景观效益 经济效益 布置方式 活性污泥法 15000 1800 0.53 较复杂 差 无 须集中布置 对于COD<200mg/L的污水难以运行 其它说明 进一步提高出水水质工程投资呈几何增长 可使出水水质达到地面水II-V类标准(GHZB1-1999) 深圳环科所湿地法 40000 1200 0.13 简单,运行稳定 很好 可利用景观植物产生一定的经济效益 可根据需要灵活分散布置 对于任何浓度的城市生活污水能正常运行
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了解:
9、 受损生态系统的基本特征
①物种多样性的变化 ②系统结构简单化 ③食物网破裂 ④能量流动效率降低 ⑤物质循环不畅或受阻 ⑥生产力下降 ⑦其他服务功能减弱 ⑧系统稳定性降低。
总结:受损生态系统首先是其组成和结构发生了退化,导致其功能受损和生态学过程的弱化,引起系统自我维持能力减弱且不稳定。系统成分与其结构的改变,是系统受损的外在表现,功能衰退才是受损的本质。
10、人工处理湿地去除污染物的机制,按去除途径划分:
①污染物被植物直接吸收; ②微生物降解污染物;
③水流流经人工处理湿地时,由于水流速度减慢使水中固体物沉淀下来; ④当水流流经植物根部时,大的颗粒被过滤; ⑤营养元素(如氮和磷)被土壤和基质所吸附; ⑥在湿地滞留期间,病原体的自然死亡; ⑦紫外线和植物分泌的抗体破坏病原体。
第七章 生物毒理与生物富集
1. 生物富集的概念——生物从周围环境中吸收并积累某种染污,导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。又称生物浓缩。
2. 半致死剂量(LD50或LC50)的概念——指能引起一群动物50%死亡所需的剂量(浓度)。LD50数值愈大,毒性愈小;反之毒性愈大。
第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测
1、 生态系统管理主要途径与技术——
(1) 生态风险评估 (2) 适度干扰与恢复重建 (3) 清洁生产 (4) 废物资源化管理 (5) 生态工业园
(6) 实施标准化环境管理系列标准
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(7) 开展生态工程和生态建设。
(8) 自然保护的管理和研究,建立各种类型自然保护区
(9) 推广3S技术:RS(遥感)、GIS(地理信息系统,也称资源与环境信息系统 )、GPS(全球定位系统) (10)
环境管理信息系统(EMIS)
2、 生态工业园的概念及分类 ——
(1)定义:将在一定地域内的不同产业,按物质循环、产业共生原理组织起来,构成完整生命周期的产业链和产业网,最大程度地利用资源和降低对生态环境的不良影响,这种产业集团称为生态工业园。 (2)类型:①现有改造型EIP
②全新规划型EIP ③虚拟型EI
3、 生产力评价法 ——??①生产力
②生物量
③物种量:
4、 生态规划的工作内容 ——
1、生态要素的调查与评价 (1)生态调查 (2)生态评价
①生态过程分析:结构与功能。 ②生态潜力分析:初级生产水平。 ③生态敏感性分析 ④土地质量及区位评价 2、环境容量和生态适宜度分析
环境容量指在环境质量标准的约束下,某一环境所能容纳的污染物最大负荷量。生态适宜度指土地开发利用的适宜程度。
① 生态适宜度分析程序。②筛选生态适宜度评价因子的原则。③生态适宜度评价标准。 3、生态规划的指标体系及目标 4、生态功能区的划分及土地利用 5、人口容量规划
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6、区域产业结构与布局规划设计 7、生态绿地系统规划
8、自然资源合理利用与保护的规划
5、 生态监测(生物监测):利用生命系统进行环境监测的方法和手段。
第九章 全球生态环境问题与可持续发展
1、 人类面临的主要生态环境问题——
一、人口增长 二、全球气候变化 三、生物多样性锐减 四、生物入侵 五、资源危机 六、酸沉降(酸雨)
七、持久性有机污染物(POPS)的威胁
2、 全球气候变化的影响因素——1、温室气体排放量增加、温室效应增强
2、水气变化 3、植被变化
4、大气气溶胶的影响
全球气候变化的影响后果—①影响人体的健康
②影响水资源的时空分布 ③改变原有的植被类型和物种结构 ④导致海平面升高 ⑤对农业生产产生影响:
3、 冬季和夏季北半球大气CO2浓度变化规律及其成因 ——在北半球,由于季节变化,导致气温、降水
量以及日照强度的变化,这些因子对于植物生长发育的影响较大,尤其是对于植物光合作用的影响最为显著。在夏季,北半球气温高、日照强、空气含水量高,再加上植物枝繁叶茂(进行光合作用的叶绿素量最大),光合作用效率达到最高,导致空气CO2浓度在一年中最低;而在冬季,北半球气温低、日照弱、空气干燥,再加之植物落叶或枯委(进行光合作用的叶绿素量最小),光合作用效率达到最低,导致空气CO2浓度在一年中最高。综上所述,北半球冬季CO2
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浓度高,夏季低。题外补充:虽然大气CO2浓度逐年增加,但在季节规律上仍呈现冬高夏低的规律,只是平均逐年升高而已。
4、 生物多样性——生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。 (一般有四个水平:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。) 生物性锐减的原因——①栖息地的破坏
②滥杀滥捕
③盲目引种(生物入侵) ④环境污染 ⑤气候变化
5、 生物入侵——当一种生物体进入以往未曾分布过的地区,并能繁殖以延续自己的种群, 生物入侵后果——①影响人类健康
②造成经济损失
③改变生态系统结构和功能
④降低生物多样性效应和增加物种灭绝
6、 可发展概念及内涵、基本原则——
A.概念——既满足当代人的需要,又对后代人满足其自身需求的能力不构成危害的发展”。B.可持续发展的内涵——
①人类要发展,应以满足人类的需要为基本前提,鼓励经济增长,提高当代人的生活水平和社会财富。
②发展不能以损害当代人和后代人的生存能力为代价,强调经济和社会发展不能超越资源和环境的承载能力。
③强调公平,包括当代人之间、特别是代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。
C.持续发展的基本原则——①公平性原则
②持续性原则 ③共同性原则
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浓度高,夏季低。题外补充:虽然大气CO2浓度逐年增加,但在季节规律上仍呈现冬高夏低的规律,只是平均逐年升高而已。
4、 生物多样性——生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。 (一般有四个水平:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。) 生物性锐减的原因——①栖息地的破坏
②滥杀滥捕
③盲目引种(生物入侵) ④环境污染 ⑤气候变化
5、 生物入侵——当一种生物体进入以往未曾分布过的地区,并能繁殖以延续自己的种群, 生物入侵后果——①影响人类健康
②造成经济损失
③改变生态系统结构和功能
④降低生物多样性效应和增加物种灭绝
6、 可发展概念及内涵、基本原则——
A.概念——既满足当代人的需要,又对后代人满足其自身需求的能力不构成危害的发展”。B.可持续发展的内涵——
①人类要发展,应以满足人类的需要为基本前提,鼓励经济增长,提高当代人的生活水平和社会财富。
②发展不能以损害当代人和后代人的生存能力为代价,强调经济和社会发展不能超越资源和环境的承载能力。
③强调公平,包括当代人之间、特别是代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。
C.持续发展的基本原则——①公平性原则
②持续性原则 ③共同性原则
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