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1、第二篇第二篇 环境保护基础知识环境保护基础知识 内容内容 v生态环境保护生态环境保护v水土保持水土保持v声环境及振动环境保护声环境及振动环境保护v水环境保护水环境保护v大气环境保护大气环境保护v固体废物处置固体废物处置v社会环境影响社会环境影响v环境影响评价、水土保持方案及竣工环保验收环境影响评价、水土保持方案及竣工环保验收第二章第二章 生态环境保护生态环境保护生态环境保护生态环境保护v生态环境基础知识生态环境基础知识v交通建设对生态环境的影响交通建设对生态环境的影响 v交通建设中生态环境保护措施交通建设中生态环境保护措施 本章要求本章要求v了解:了解:2.1.1 生物与环境生物与环境 2.1
2、.2 生物种群和群落生物种群和群落 2.1.6 生态恢复生态恢复 v熟悉:熟悉:2.1.3 生态系统生态系统 2.1.4 生态平衡生态平衡 2.1.8 交通景观交通景观 2.2.1.1 交通建设对对陆生生态环境的长期影响交通建设对对陆生生态环境的长期影响 2.3.1.1 生态恢复与优化的原则生态恢复与优化的原则 本章要求本章要求v掌握:掌握:2.1.5 2.1.5 敏感生态问题敏感生态问题 2.2.1.2 2.2.1.2 交通建设对对陆生生态环境的短期影响交通建设对对陆生生态环境的短期影响 2.3.1.3 2.3.1.3 恢复与优化措施恢复与优化措施生态环境生态环境 从生态学意义讲,从生态学意
3、义讲,生态环境生态环境指生物有机体周围的生存指生物有机体周围的生存空间的生态条件的总和。空间的生态条件的总和。从环境科学意义讲,生态环境扩展到从环境科学意义讲,生态环境扩展到指影响生态系统指影响生态系统发展的环境条件的总体,发展的环境条件的总体,它是人类生存的它是人类生存的自然环境自然环境和和社会社会环境环境的综合,其概念包括了生态学意义上的定义的综合,其概念包括了生态学意义上的定义 。一切人为的改变生态环境的活动都应符合生态规律,一切人为的改变生态环境的活动都应符合生态规律,公路建设项目也不例外。公路建设项目也不例外。环境与生物环境与生物 生态因子的作用生态因子的作用 大气的生态作用大气的生
4、态作用 主要是主要是氧氧O O2 2、二氧化碳二氧化碳COCO2 2和风和风对生物的作用。对生物的作用。氧和二氧化碳氧和二氧化碳的的平衡是生态系统能否进行正常运转的重要因素,而平衡是生态系统能否进行正常运转的重要因素,而植物植物在调节大气在调节大气中氧和二氧化碳的平衡中起重要作用。中氧和二氧化碳的平衡中起重要作用。光的生态作用光的生态作用 光的生态作用有四个重要方面,即光的生态作用有四个重要方面,即能量、光合作用、昼夜及季节能量、光合作用、昼夜及季节周期的信号、光污染。周期的信号、光污染。温度的生态作用温度的生态作用 温度对生物的作用主要是温度对生物的作用主要是变温变温。植物种子萌发、动物胚胎
5、发育。植物种子萌发、动物胚胎发育。当前,热污染主要有:当前,热污染主要有:城市热岛效应城市热岛效应 、水体热污染水体热污染等。等。水的生态作用水的生态作用 新陈代谢、溶剂、光合作用。新陈代谢、溶剂、光合作用。植物消耗水分主要用于植物消耗水分主要用于蒸腾作用蒸腾作用,满,满足各种生理生化活动的需要。水分和湿度对动物的形态、体色、生长发足各种生理生化活动的需要。水分和湿度对动物的形态、体色、生长发育、繁殖、分布代谢、活动和行为以及寿命都有影响。育、繁殖、分布代谢、活动和行为以及寿命都有影响。土壤的生态作用土壤的生态作用 土壤是土壤是生物生活的基质生物生活的基质,它提供生物生活所必须的它提供生物生活
6、所必须的矿物质元素和水矿物质元素和水分。分。土壤是由固体(无机体和有机体)、液体(土壤水分)和气体(土土壤是由固体(无机体和有机体)、液体(土壤水分)和气体(土壤空气)组成的三相复合系统。每种土壤都有其特定的壤空气)组成的三相复合系统。每种土壤都有其特定的生物区系生物区系,这些,这些生物有机体的集合,影响着土壤的性质和肥力,从而影响生物生长。肥生物有机体的集合,影响着土壤的性质和肥力,从而影响生物生长。肥沃的土壤能同时满足生物对水、肥、气、热的要求,是生物正常生长发沃的土壤能同时满足生物对水、肥、气、热的要求,是生物正常生长发育的基础。育的基础。环境与生物环境与生物 生态因子的作用生态因子的作
7、用环境与生物环境与生物 生态因子的作用生态因子的作用l物候现象物候现象 动植物长期适应于一年中温度、水分的节律性变化,形成的与之相动植物长期适应于一年中温度、水分的节律性变化,形成的与之相适应的发育节律称为适应的发育节律称为物候物候。l环境受生物的影响环境受生物的影响 生物与环境、生物与生物之间无时无刻不在相互影响,总体保持着生物与环境、生物与生物之间无时无刻不在相互影响,总体保持着相对的稳定和平衡。一旦受到外来的强烈干扰,就可能造成相对的稳定和平衡。一旦受到外来的强烈干扰,就可能造成生态平衡失生态平衡失调调。例如。例如黄河流域生态环境的巨大变化黄河流域生态环境的巨大变化。生物种群和群落生物种
8、群和群落 生物种群生物种群 种群种群是在一定的时间和一定的空间中生活和繁殖的是在一定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体同种个体所组所组成的群体。成的群体。在自然界中,除极个别的情况外,生物总是形成种群,以在自然界中,除极个别的情况外,生物总是形成种群,以种群的形式生存和繁衍,因而种群的形式生存和繁衍,因而种群是物种存在于自然界的基本单位。种群是物种存在于自然界的基本单位。种群不等于个体的简单相加,而是通过相互之间的内在关系,组成种群不等于个体的简单相加,而是通过相互之间的内在关系,组成一个有机的统一整体。个体之间信息相通,行为协调,共同繁衍,表一个有机的统一整体。个体之间信息相通,行为协
9、调,共同繁衍,表现出该种生物的特殊规律性,因而现出该种生物的特殊规律性,因而种群是生态系统的基本组成单位;种群是生态系统的基本组成单位;种群的生态过程体现了生物与生物、生物与非生物之间的各种复杂的种群的生态过程体现了生物与生物、生物与非生物之间的各种复杂的相互关系相互关系 生物种群和群落生物种群和群落 生物群落生物群落 生物群落是指在一定时间内,居住在一定区域或生境内所有生物种生物群落是指在一定时间内,居住在一定区域或生境内所有生物种群相互联系、相互影响的有规律的结构单元。以大类群为基础,群相互联系、相互影响的有规律的结构单元。以大类群为基础,生物群生物群落落可分为可分为植物群落、动物群落和微
10、生物群落植物群落、动物群落和微生物群落三大类。三大类。(1 1)群落的演替)群落的演替 生物群落的演替生物群落的演替是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。按演替发生的起始条件,可以分为取代的过程。按演替发生的起始条件,可以分为原生演替和次生演替。原生演替和次生演替。(2 2)群落与环境(考古学、动物形态)群落与环境(考古学、动物形态)生物群落与环境关系密切,环境生物群落与环境关系密切,环境影响影响群落,群落群落,群落适应适应环境,两者相环境,两者相互依存,保持相对稳定的平衡,以获得协同进化。如植被与气候带的分互依存,保持相对稳定的平
11、衡,以获得协同进化。如植被与气候带的分布的吻合性,就是植被长期演化过程中对气候条件逐渐适应的结果。布的吻合性,就是植被长期演化过程中对气候条件逐渐适应的结果。植物群落是动物的栖息地和食物基地。不同的植物群落中,动物组植物群落是动物的栖息地和食物基地。不同的植物群落中,动物组成和生态类型各不相同,每种动物都有其相适应植物环境。成和生态类型各不相同,每种动物都有其相适应植物环境。生态系统生态系统v 生态系统生态系统是生物群落和复杂的环境条件相结合所构成的自然是生物群落和复杂的环境条件相结合所构成的自然基本单位。(英国,坦斯利基本单位。(英国,坦斯利Tansley,1935)Tansley,1935
12、)v 生态系统不论是自然的还是人工的,都具下列五项共同生态系统不论是自然的还是人工的,都具下列五项共同特性特性:(1)生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态)生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的学研究的最高层次最高层次。(。(2)生态系统内部具有自我调节能力。其结)生态系统内部具有自我调节能力。其结构越复杂,物种数越多,自我调节能力越强。(构越复杂,物种数越多,自我调节能力越强。(3)能量流动、物能量流动、物质循环质循环是生态系统的是生态系统的两大功能两大功能。(。(4)生态系统营养级的数目因生)生态系统营养级的数目因生产者固定能值所限及能流过程中能量的损
13、失,一般不超过产者固定能值所限及能流过程中能量的损失,一般不超过56个。个。(5)生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂、从不)生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。成熟到成熟的发育过程。生态系统生态系统v 生态系统的类型,按生态系统的类型,按主体特性主体特性分包括:分包括:森林生态系统、草森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统原生态系统、荒漠生态系统、海洋生态系统、海洋生态系统、湿地生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统等。按农田生态系统、城市生态系统等。按性质性质分有分有自然生态系统自然生态系统和和人工生态系统。人工生态系统。v 生
14、态系统由生态系统由两大部分、四个基本成分两大部分、四个基本成分所组成。所组成。两大部分两大部分就就是是生物和非生物环境生物和非生物环境,或称为生命系统和环境系统。,或称为生命系统和环境系统。四个基本四个基本成分成分是指是指生产者、消费者、还原者和非生物环境生产者、消费者、还原者和非生物环境。生态系统的组成成分图生态系统的组成成分图 生态系统的能量流动生态系统的能量流动 能量流动能量流动是指能量通过食物网络在系统内的传递和是指能量通过食物网络在系统内的传递和耗散过程。绿色植物通过光合作用将太阳辐射能转化为化耗散过程。绿色植物通过光合作用将太阳辐射能转化为化学能,动物依靠植物再将化学能转换为机械能
15、和热能的形学能,动物依靠植物再将化学能转换为机械能和热能的形式。这些转换和连续的依赖性是生态系统能量流动的基础。式。这些转换和连续的依赖性是生态系统能量流动的基础。生态系统中,能量通过食物链而流动。能量逐级转移,生态系统中,能量通过食物链而流动。能量逐级转移,耗散,最终全部散失到环境中。耗散,最终全部散失到环境中。生态系统的能量流动生态系统的能量流动 生态系统的能量流动生态系统的能量流动 食物链食物链(英国动物学家埃尔顿(英国动物学家埃尔顿C.S.Eiton,1927)分为捕食性食物链、腐生性食物链、寄生性食物链类分为捕食性食物链、腐生性食物链、寄生性食物链类型。绝大多数生态系统中,几种食物链
16、同时存在,各型。绝大多数生态系统中,几种食物链同时存在,各类食物链通常只有类食物链通常只有四个营养级左右四个营养级左右。每一个营养层次。每一个营养层次总是依赖前一个营养层次的能量,而且由于大量消耗总是依赖前一个营养层次的能量,而且由于大量消耗而能量逐级减少。生态学中食物利用有而能量逐级减少。生态学中食物利用有“十分之一定十分之一定律律”。生态系统的能量流动生态系统的能量流动v能量流动的递减性能量流动的递减性 生态系统各个营养级之间的量值自基础营养级向上排生态系统各个营养级之间的量值自基础营养级向上排列,呈现出下大上小的类似金字塔的结构,称为生态金字列,呈现出下大上小的类似金字塔的结构,称为生态金字塔或生态锥体。能量在从一个营养级流向另一个营养级时,塔或生态锥体。能量在从一个营养级流向另一个营养级时,总是逐渐减少;流入某一个营养级的能量也总是多于从该总是逐渐减少;流入某一个营养级的能量也总是多于从该营养级流入下一个营养级的能量。营养级流入下一个营养级的能量。在食物链的顶端,位于较高营养层次,往往能量所剩无在食物链的顶端,位于较高营养层次,往往能量所剩无几,而处于这类层次的都是体形较大的凶