生态学复习指导

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(1) 城市垃圾（包括生活垃圾和工业垃圾） (2) 废水废气 (3) 农药与化肥 六．维护生态系统的相对平衡

第六章 人与生物圈

一、生物多样性及其保护

（一） 什么是生物多样性（biological diversity）；生物多样性的价值

1．定义：生物多样性是指有机体及其赖以生存的生态复合体（ecological complex）之间的多样性和变异性。具体包括下列三个层次：物种多样性（species diversity）（最基本层次）；遗传多样性（gene diversity）(微观层次)；生物群落多样性或生态系统多样性（ecosystem diversity）(宏观层次) 2、生物多样性的价值

（1） 直接经济价值——为人类提供最广泛最重要的资源直接享用。

（2） 间接经济价值——对环境的影响过程和生态系统的公益情况。主要是保护水资源、保护土壤、调节气候和处理废物。

（3） 伦理价值——精神和美学价值。 （二）生物多样性的分布及其丧失 1、生物多样性的分布格局

(1) 时间分布格局——主要是指地质历史时期生物多样性的变化。 （2）空间分布格局：

纬度梯度格局（地球总体分布格局）——指不同地理纬度生物多样性的变化，海拔高度不同的变化。 最大分布格局——由于历史原因或生境适宜某一些生物类群所达到的最大多样性。 相关分布格局——不同有机体类型之间，物种丰富度分布的相关性。 2生物多样性的测度

测度主要是对生物群落内物种多样性的测度，常用的普通方法如下3种： (1) 物种丰富度指数（d）——有4种指数： (2) Simpson指数（D）——又称优势度指数 (3) Shannon—Wiener指数（H） 3、物种多样性的丧失——物种灭绝

（1）自然灭绝：地史上5个时期（奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪）自然大灭绝概况。 恐龙灭绝的假说。目前鸟类和哺乳类每世纪的灭绝率为1%或每年0.01%。 自然灭绝是绝对的。生物只有灭绝才能进化，离开了进化，生物学是毫无意义的。 （2）人类造成的灭绝

自1600年至今，已有83种哺乳动物及113种鸟类遭人为灭绝（相当于哺乳动物种数的2.1%和鸟类种数的1.3%）。特别近150年丧失最多（图表），1600—1700年间鸟类和哺乳类灭绝率大约是每10年1个种，到了1850—1950年，上升到每年1个种。如果人类威胁不停止，则现在世界鸟类种的2%和哺乳类物种的5%将处于危在旦夕的灭绝境地。

4，物种多样性丧失的原因

(1) 人口膨胀，资源利用不断增加 (2) 物种赖以生存的生境受破坏，热带雨林受威胁

(3) 生境片断化、生境退化与污染 (4) 外来种引入和外来病害的入侵和传播 (5) 对资源的过度开发 （三）生物多样性保护研究 1、生物多样性现状及其格局研究

2，生物多样性形成、发展、衰退和丧失的机制研究 3、 物种濒危状况、灭绝速率、原因及其保护措施的研究

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4、 生物多样性的监测研究——―生物多样性指示物种‖的寻找及其监测手段（生物多样性与物种的指示关系 这些―指示物种需具备下列特征： 具有足够的敏感性来指示早期的环境变化； 具有较广的地理分布范围； 具有提供连续评价环境威胁的能力； 应比较容易收集和量度；能够用来指示由于人类干扰趋势而产生的自然循环周期的变化

5，生物多样性保护的对策与手段研究

保护政策：保护与利用关系的调整，保护管理政策

保护手段：就地管理与保护，异地管理与保护，建立濒危物种基因库（克隆）等。 6．生物种类的评估等级：

世界自然保护协会系统：分五个等级

G1——全球极度危机物种。现存<1000个成熟个体或在分布区内只出现5次或更小。 G2——全球危机的物种。现存1000~3000个成熟个体或在分布区内只出现6~20次。

G3——不常见但不危机的物种。现存3000~10000个成熟个体，或在分布区内出现21~100次。 G4——较常见且非濒危的物种。

G5——已证明在分布区内具高丰富度，没有濒危，但也可以是稀有的。 （四）我国生物多样性及其保护现状与未来 1．我国生物多样性的现状

我国生物多样性既丰富又独具特色，多样性在全球居第8位，北半球居第1位。其主要特点是：

生态系统多样性类型多样：陆地生态系统共计27大类460个类型，其中森林16大类，185个类型；草地4大类，56个类型；荒漠7大类，79个类型；湿地和温水水域5大类；海洋生态系统计有6大类，30个类型。 生物种类繁多，且具特有成分，孑遗成分及经济种类多的特点。高等植物计32800种，而特有种估计有15000~18000种，约占维管植物总数的50~60%。种子植物数居世界第3位。动物种类10.45万种，而特有高等脊椎动物种约662种（特有种居世界第8位）。

驯化物种及野生亲缘种多。世界上有237种栽培植物起源于我国。我国常见的栽培作物有600多种，果树品种1万多个，畜禽400多种。

2．我国生物多样性面临的主要问题

生态系统遭受破坏，原始林每年减少0.5万km2 。草原退化面积已达87万km2，国土受水、风力侵蚀面积已达367 km2。

物种受威胁，灭绝较严重。我国动植物种类中已有15~20%受到灭绝威胁，高于世界10~15%的水平。世界分布的濒危野生动植物种共640个，其中我国占156个。 遗传种质资源受威胁，外来种入侵，古老土著种受排挤。 3我国生物多样性的保护现状

自然保护区已建立708处，面积56.8万km2，占国土面积的5.54%；动物园28个，饲养脊椎动物600多种。野生动物人工繁殖场227处，植物园110多个，引种保存的中国植物区系达13000多种并保存生物种质35万份。 4． 我国生物多样性保护之未来——保护与研究计划 保护特殊生境和生态系统，如湿地、珊瑚礁、红树林等。

加强珍稀、濒危野生动植物农业驯养利用、种质资源考察收集等。 保护淡水和海洋水生生物多样性，开展异地保护与研究（兴建水族馆）。

寻找生物多样性保护与资源持续利用协调的途径——建立生物多样性管理区，开展退化生态系统的恢复工作。 大力开展生物多样性的本底调查，总结保护技术与管理经验，保护示范工程建设等。 二、全球变化现象及其效应

（一）什么是全球变化（global changing）

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1、定义：全球变化是指可能改变地球承载生物能力的全球环境变化。

全球变化的主要特征：从狭义上说，全球变化主要是指大气的变化导致全球气球环境的变化。具体表征是：大

气臭氧层的损耗；全球气候变暖。 （二）全球变化的效应

1、臭氧层损耗对地球的生态效应

臭氧层的变薄会使生物受过量的紫外线辐射而受害，植物降低光合作用水平，甚至慢慢死亡；人类增加皮肤癌的发病率，臭氧层中的臭氧每减少10%，人类皮肤癌的发病率就要增加4%。 2、 全球变暖对地球的生态效应：引起6个生物层次的巨大变化 （三）对全球变化效应的研究

1、陆地生态系统对全球变化效应与反馈研究

（1）全球变暖先兆区（预警区）对全球变化的监测与响应研究

中国青藏高原预警区模拟研究（图） 北欧树林对全球变化响应的预警模拟研究（图） (2) 全球气候变暖对全球陆地生态系统的影响研究（图） (3) 全球气候变暖对海洋生态系统的影响研究 2．全球变化的生态对策研究

(1) 开展对CO2、甲烷的吸收，固定和利用体系的研究。

措施：多种能源利用；农业畜牧业的科学管理；矿井瓦斯综合利用；造林植草。 （2）更新观念——―时滞‖(time lag)观念的确立

时滞现象：象爱滋病有潜伏期一样，全球气候变化和CO2浓度升高的生态学效应要通过一段时间以后才能表现出来，这种现象称之为时滞。不同的生态学效应时滞长短可能不一，给有关研究带来更大的困难。同时也提醒我们，不能因为没有检察出效应，就下结论说气候变化和CO2浓度升高对某种生态学过程没有影响。 （3）多学科的共同协作，相互结合

对学科——生态学、生物学、物理、化学、地理、气象、数学、计算机科学、医学科学、人文科学等密切结合。

研究方法——实验、观察、模拟 三、可持续发展 （Sustainable development） （一）什么是可持续发展

1．定义：持续发展既是满足当代人的需要，又不牺牲后代人满足他们需要的发展。持续发展是在不危及后代人需要的前提下，寻求满足我们当代人需要的发展途径。持续发展是没有破坏的发展。 2，持续发展的基本原则

公平性原则——同代人的公平、代与代之间的公平、公平分配有限资源。 持续性原则——发展不能超越资源与环境承载能力。

共同性原则——各国虽差异甚大，但持续发展为全球发展总目标，全球必须联合行动。 3，持续发展的特征

经济持续发展——鼓励经济增长，但更应追求改善质量，提高效益，节约能源，清洁生产。 生态持续发展——这是持续发展的基础

社会持续发展——改善提高生活质量，社会进步，消灭贫困，创造一个保障人们平等，自由、教育、人权和免受暴力的社会。

这三者之间是相互关联，不可分割的。但生态持续发展是基础。（图） （二）怎样才能持续发展

1．摆脱贫困；生态环境恶化的主要原因—贫困（贫穷污染）。要摆脱―贫困—过度开发自然资源—生态恶化—自然灾害加剧—更加贫困‖的恶性循环。

2．适度的人口：人类必须在地球承载能力的范围内生活。

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3．维护地球资源 4．维护地球生命支持系统 5．维护生物多样性

6．有远见的决策：重点放在环境后果上的政策转到放在产生这些后果的根源；环境必须要有国家机构调控。 7．动员全球人民积极参与。这是持续发展的关键。

8．更新观念，摒弃旧观念，树立新的持续性伦理道德——尊重自然，认真地把人类看作是自然的一部分，把人类从对自然的胜利控制所产生的飘飘然中解脱出来。 （三）我国可持续发展的战略与对策 1．战略目标：今后10年内

(1) 经济可持续发展：保持国民生产总值以平均每年8~9%速度增长。 (2) 生态可持续发展：在2000年前人口增长率控制在12.5‰。 2．主要对策：

动物行为

第一节 动物行为学总述 什么是动物行为和动物行为学？ 行为（behaviour）:

定义：动物为了满足个体生存和种族繁衍，适应内外环境变化，动物个体和群体所做出的有规律，成系统的适应性活动。

实质：动物为了自身或基因存活和后代存活，所做的一切事情。

动物行为的内涵： 动物的各种运动方式。 动物的鸣叫发声。 动物的面部表情。

动物个体间的信息传递，动物个体间的视觉通讯，听觉通讯，嗅觉通讯，触觉通讯，电通讯（靠电场传递信息）等。 能够引起其他动物个体行为发生变化的所有外部可以识别的变化。有些动物外形没有变化也属于动物行为。 动物的个体行为对外界环境变化与内部生理变化做出的整体性反应。

（3）动物行为的特点：概括为：大多数行为是一个动态过程；是对环境的适当反应，并在生存中起作用； 需运动器官（肌肉）的活动，神经系统，感觉器官（耳，鼻，眼等）与内分泌系统参与，这是构成行为的物质基础。动物行为对它的生命有利，或对基因传递有利，动物只有借助行为才能适应多变的环境。 动物行为学：

动物行为学定义：用自然科学的方法来研究动物行为的生物学。 发展过程：

动物行为学的研究内容：

因果关系（刺激与固定动作格局）总结：动物的行为有一定的因果关系，意外刺激导致行为释放。 行为生理：动物的行为与内在的生理状态有关，及与内分泌系统和神经系统有关。 行为遗传，进化，行为与基因的关系。 行为生态（研究动物行为与生态环境的关系）

行为功能（存活值，存活价值能带来一定的好处），只有利大于弊，才会产生行动。如：行为的适应性（黑头海鸥叼蛋壳）。

第二节 动物行为的类型 攻击行为

定义：同种个体之间所发生的攻击或战斗。 引发原因：争夺食物、配偶、巢区或领域。

攻击方式：肉体性和非肉体性。有时经过威胁，估量实力，争斗三个过程。个别争斗也具有杀伤性。 捕食行为（掠食行为）

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