環(huán)境生態(tài)學(xué)概述

PAGE四十一/NUMPAGES41環(huán)境生態(tài)學(xué)建筑與景觀設(shè)計(jì)學(xué)院理科二班劉倩倩學(xué)號(hào)：2012020452221.(1).生態(tài)學(xué)的概念：生態(tài)學(xué)（Ecology），是德國(guó)生物學(xué)家恩斯特·?？藸栍?869年定義的一個(gè)概念：生態(tài)學(xué)是研究生物體與其周圍環(huán)境（包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境）相互關(guān)系的科學(xué)。目前差不多進(jìn)展為“研究生物與其環(huán)境之間的相互關(guān)系的科學(xué)”。有自己的研究對(duì)象、任務(wù)和方法的比較完整和獨(dú)立的學(xué)科。它們的研究方法通過描述——實(shí)驗(yàn)——物質(zhì)定量三個(gè)過程。系統(tǒng)論、操縱論、信息論的概念和方法的引入，促進(jìn)了生態(tài)學(xué)理論的進(jìn)展。現(xiàn)在，由于與人類生存與進(jìn)展的緊密相關(guān)而產(chǎn)。(2)生態(tài)學(xué)的意義：生態(tài)學(xué)（Ecology）是研究有機(jī)體及其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。生物的生存、活動(dòng)、生殖需要一定的空間、物質(zhì)與能量。生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，逐漸形成對(duì)周圍環(huán)境某些物理?xiàng)l件和化學(xué)成分，如空氣、光照、水分、熱量和無機(jī)鹽類等的專門需要。各種生物所需要的物質(zhì)、能量以及它們所適應(yīng)的理化條件是不同的，這種特性稱為物種的生態(tài)特性。任何生物的生存都不是孤立的：同種個(gè)體之間有互助有競(jìng)爭(zhēng)；植物、動(dòng)物、微生物之間也存在復(fù)雜的相生相克關(guān)系。人類為滿足自身的需要，不斷改造環(huán)境，環(huán)境反過來又阻礙人類。隨著人類活動(dòng)范圍的擴(kuò)大與多樣化，人類與環(huán)境的關(guān)系問題越來越突出。因此近代生態(tài)學(xué)研究的范圍，除生物個(gè)體、種群和生物群落外，已擴(kuò)大到包括人類社會(huì)在內(nèi)的多種類型生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合系統(tǒng)。人類面臨的人口、資源。環(huán)境等幾大問題差不多上生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容。列舉生物群落競(jìng)爭(zhēng),共生，寄生，腐生，他感的例子。（1）.競(jìng)爭(zhēng)：舉例：牛與羊、農(nóng)作物和雜草、大草履蟲和小草履蟲等。（2）.共生包括偏利共生和互利共生：1．偏利共生

僅一方有利稱為偏利共生。如蘭花生長(zhǎng)在喬木的枝上，使自己更易獲得陽光和根從潮濕的空氣中汲取營(yíng)養(yǎng)。藤壺附生在鯨魚或螃蟹背上。鯽用其頭頂上的吸盤固著在鯊魚腹部等，差不多上被認(rèn)為對(duì)一方有利，另一方無害的偏利共生。

2．互利共生

對(duì)雙方都有利稱為互利共生。世界上大部分的生物量是依靠于互利共生的。草地和森林優(yōu)勢(shì)植物的根多與真菌共生形成菌根，多數(shù)有花植物依靠昆蟲傳粉，大部分動(dòng)物的消化道也包含著微兩種生物的互利共生，有的是兼性的，即一種從另一種獲得好處，但并未達(dá)到離開對(duì)方不能生存的地步；另一些是專性的，專性的互利共生也可分單方專性和雙方專性。

注：圖（1）表示互利共生關(guān)系，數(shù)量上兩種生物同時(shí)增加，同時(shí)減少，呈現(xiàn)出“同生同死”的同步性變化。例如，與根瘤菌共生的豆科植物，(如下圖）向根瘤菌提供其生活所需的物質(zhì)和能量，而根瘤菌能夠固定空氣中的游離的氮，改善豆科植物的氮素營(yíng)養(yǎng)。生物界中互利共生的現(xiàn)象還有專門多。如：地衣確實(shí)是一種藻類和真菌的共生體；鹿、羊、羚羊等反芻動(dòng)物的瘤胃中生長(zhǎng)著密度專門高的細(xì)菌和原生動(dòng)物種群，它們中有的能分解動(dòng)物所不能消化的纖維素等物質(zhì)，有的能合成一些動(dòng)物生命活動(dòng)需要的維生素。人體腸道中的某些細(xì)菌與人的關(guān)系也是互利共生的，人體腸道為這些細(xì)菌提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而這些細(xì)菌又能合成人體需要的維生素B12、維生素K等。（3）.寄生:圖（4）表示寄生關(guān)系，A為寄生者蚜蟲，B為宿主綠色植物，在a點(diǎn)之前，寄生在B種群上的A種群，隨B種群個(gè)體數(shù)量增多而迅速增長(zhǎng)；a～b之間示寄生者A種群個(gè)體數(shù)增多，導(dǎo)致B種群個(gè)體數(shù)急劇下降；b之后示B種群降至一定程度而限制了A種群的接著增長(zhǎng)，從而使A、B兩種群間以寄生關(guān)系維持著有限的平衡。）舉例：菟絲子與大豆、人蛔蟲與人、虱子與人、噬菌體與被侵染的細(xì)菌等。舉例：牛與羊、農(nóng)作物和雜草、大草履蟲和小草履蟲等。(4).腐生：腐生是指以分解已死的或腐爛的動(dòng)植物和其他有機(jī)物來維持自身正常生活的一種生活方式。凡營(yíng)腐生生活的生物稱為腐生物,如大多數(shù)霉菌、酵母菌、細(xì)菌、放線菌和少數(shù)高等植物等。土壤腐生物是有機(jī)物分解和礦化作用的主體,是自然界中物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)節(jié)。因此,腐生物在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流淌中起著十分重要的作用。（5）.他感：●他感作用的歇地現(xiàn)象：植物他感作用的研究在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和治理上具有極重要的意義。在農(nóng)業(yè)上，有些農(nóng)作物必須與其他作物輪作，不宜連作，連作則阻礙作物長(zhǎng)勢(shì)，降低產(chǎn)量。這種現(xiàn)象被稱為歇地現(xiàn)象。例如，早稻確實(shí)是不宜連作的農(nóng)作物，它的根系分泌的對(duì)－羥基肉桂酸，對(duì)早稻的幼苗起強(qiáng)烈的抑制作用，連作時(shí)則長(zhǎng)勢(shì)不行，產(chǎn)量降低。紅三葉草（Trifoliumpraterse）是生殖力專門強(qiáng)的牧草植物，它常形成較純的群落，排擠其他的雜草植物。紅三葉草含有多種異黃酮類物質(zhì)，這些異黃酮類物質(zhì)及其在土壤中被微生物分解而成的衍生物對(duì)其他植物的發(fā)芽起抑制作用，因而成為不宜連作的緣故。H．B．Bode（1958）闡明了黑核桃（Juglansnigra）樹下幾乎沒有草本植物的緣故。他認(rèn)為該樹種的樹皮和果實(shí)含有氫化核桃酮（1－4－5－三羥基萘），當(dāng)這種物質(zhì)被雨水沖洗到土中，即被氧化成核桃酮，并抑制其他植物的生長(zhǎng)。銀膠菊原產(chǎn)于墨西哥，是一種產(chǎn)橡膠的草本植物，它群生時(shí)，不但本身不行，而且對(duì)周圍植物產(chǎn)生專門大的阻礙，這是因?yàn)殂y膠菊植物根系分泌出反肉桂酸，抑制自身及其他植物生長(zhǎng)。李和門司（1963）對(duì)日本和朝鮮的刺松（Pinusdeneiflora）周圍生長(zhǎng)的植物進(jìn)行了研究，結(jié)果范縣荻（Miscanthussinensis）、結(jié)縷草（Zoysiajaponica）、華雞矢藤（Rcederiachinensis）、蒼術(shù)（Atractglisovata）和桔梗（Platycadonglandiflorum）等植物在群落中出現(xiàn)的頻度高，生活力強(qiáng)；而東風(fēng)菜（Asterscaber）、狗尾草（Setarisviridis）和牛膝（Achgrenthesjaponica）等出現(xiàn)的頻度低且生活力弱。他認(rèn)為這是植物分泌物造成的，因而取刺松林下的土壤，與對(duì)應(yīng)植物進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。結(jié)果表明，莧菜、狗尾草、牛膝、東風(fēng)菜等植物的生長(zhǎng)受到了顯著的抑制；而在林下出現(xiàn)頻度高、生活力強(qiáng)的荻、華雞矢藤、桔梗等植物生長(zhǎng)良好，沒有受到抑制。用浸出液作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果一致。依照定性分析結(jié)果發(fā)覺刺松分泌苦馬酸一類物質(zhì)。3.以生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)解釋“大魚吃小魚……”與“一山不容二虎”的俗語。20世紀(jì)40年代，美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼在研究湖泊生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，提出了食物鏈的概念?！按篝~吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴”。他又提出了生態(tài)金字塔的理論，使人們認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和能量流淌的特點(diǎn)?！耙簧讲荒艽娑ⅲㄎ业牡乇P我做主）”。·從能量流淌的角度討論，理解“一山不能容二虎”：依照生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的能量已減到專門少的程度，因此，老虎的數(shù)量將是專門少的，故“一山不能容二虎”。·生態(tài)系統(tǒng)的概念是由英國(guó)生態(tài)學(xué)家坦斯利在1935年提出來的，他認(rèn)為，“生態(tài)系統(tǒng)的差不多概念是物理學(xué)上使用的‘系統(tǒng)’整體。那個(gè)系統(tǒng)不僅包括有機(jī)復(fù)合體，而且包括形成環(huán)境的整個(gè)物理因子復(fù)合體”?！ど鷳B(tài)系統(tǒng)確實(shí)是在一定地區(qū)內(nèi)，生物和它們的非生物環(huán)境（物理環(huán)境）之間進(jìn)行著連續(xù)的能量和物質(zhì)交換所形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位?！び筛髯元?dú)立又相互聯(lián)系、相互作用的組分構(gòu)成一個(gè)整體。

組成：1、非生物環(huán)境2、生產(chǎn)者3、消費(fèi)者4、分解者·作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結(jié)構(gòu)，而且具有一定的功能?！ど鷳B(tài)系統(tǒng)的要緊差不多功能：一是能量流淌；二是物質(zhì)循環(huán)；三是信息傳遞?！ぁ按篝~吃小魚，小魚吃蝦米，是米吃爛泥（事實(shí)上蝦米吃的是水中的浮游生物)，”這句中國(guó)古代諺語揭示了生物物種之間普遍存在的“吃與被吃”的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，這種營(yíng)養(yǎng)關(guān)系確實(shí)是食物鏈。食物鏈?zhǔn)侵冈谏鷳B(tài)系統(tǒng)中貯存于有機(jī)物中的化學(xué)能，通過一系列吃與被吃的關(guān)系，把生物與生物緊密地聯(lián)系起來，從而形成的以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來的序列。按照生物與生物之間的關(guān)系可將食物鏈分為捕食食物鏈、碎食食物鏈、寄生性食物鏈和腐食性食物鏈。其中以活的動(dòng)植物為起點(diǎn)的食物鏈，如綠色植物，草食動(dòng)物、各級(jí)食肉動(dòng)物。弱肉強(qiáng)食,小的被大的吃食,這是生物界普遍存在的由捕食方式而形成的食物鏈,叫做捕食鏈(也叫牧食食物鏈)，大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴”討論的正是這種食物鏈.它的完整過程，應(yīng)該是從泥巴中腐爛的有機(jī)物質(zhì)開始：腐爛的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為蝦米的生命物質(zhì)和能量，蝦米被小魚吃食后轉(zhuǎn)化為小魚的生命物質(zhì)和能量，小魚又被大魚吃食，轉(zhuǎn)化為大魚的生命物質(zhì)和能量，其他動(dòng)物或人類吃食了大魚，又把物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化到自己身上。這也是自然界中物質(zhì)和能量通過食物鏈，一級(jí)高一級(jí)地向上傳遞、輸送的過程。·中國(guó)有句諺語：“一山不能存二虎”。一座山上所有的食物生產(chǎn)量，都?xì)w一只老虎所操縱，假如有兩只虎，必定會(huì)互相格斗，驅(qū)走其中的一只為止。緣故是一只老虎假如每天吃兩只兔子，一年就要吃七百多只，這么多的兔子一年又要吃好多草本植物。山上生長(zhǎng)的草是有限的，它是老虎食物鏈的基礎(chǔ)，老虎為了愛護(hù)自己的食物鏈，就不能同意另一只在一個(gè)領(lǐng)地同時(shí)生存下去?；⒆鳛槭澄镦溨械淖罡呒?jí)消費(fèi)者，數(shù)量就會(huì)專門少。因此一山難容二虎。國(guó)際環(huán)境署列出的十大環(huán)境問題有哪些？提出要緊的解決方法。（一）全球氣候變暖（二）臭氧層的耗損與破壞（三）生物多樣性減少（四）酸雨蔓延（五）森林銳減（六）土地荒漠化（七）大氣污染（八）水污染（九）海洋污染（十）危險(xiǎn)性廢物越境轉(zhuǎn)移形成十大環(huán)境問題的要緊緣故是人類的生產(chǎn)活動(dòng)的規(guī)模越來越大，產(chǎn)生大量的溫室氣體，使不同地區(qū)溫度變化，某些氣體破壞了臭氧層，有些氣體在大氣循環(huán)中形成酸雨等各種大氣污染。由于人類使生態(tài)環(huán)境條件的變化，生物多樣性也受到了極大的沖擊，森林面積的減少，土地的荒漠化，水污染，海洋污染，固體廢物污染等阻礙這人類的可持續(xù)進(jìn)展，最重要的是地球的生態(tài)系統(tǒng)完整性，建議十大環(huán)境問題的解決措施如下：一是全面落實(shí)科學(xué)進(jìn)展觀。提高全民環(huán)境愛護(hù)與可持續(xù)進(jìn)展意識(shí)。把環(huán)境愛護(hù)作為干部考核的重要內(nèi)容。探究建立綠色國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算方法。公開環(huán)境信息，推進(jìn)公眾參與。

二是統(tǒng)籌規(guī)劃人口資源環(huán)境與進(jìn)展。打破行政區(qū)劃的分割，進(jìn)行全國(guó)一盤棋的戰(zhàn)略規(guī)劃。依照各地的人口規(guī)模、資源稟賦、環(huán)境容量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展水平，確定區(qū)域進(jìn)展方向、進(jìn)展重點(diǎn)和增長(zhǎng)方式，優(yōu)化區(qū)域生產(chǎn)力布局。

三是大力進(jìn)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。在全社會(huì)大力提倡節(jié)約意識(shí)和環(huán)境意識(shí)，宣傳循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。按照“減量化、再使用、資源化”的原則，以提高資源利用效率、愛護(hù)環(huán)境為核心，努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化，治理污染產(chǎn)業(yè)化。

四是強(qiáng)化環(huán)境治理。實(shí)施污染物總量操縱制度，依照環(huán)境容量或操縱目標(biāo)的要求，在經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的同時(shí)嚴(yán)格操縱污染物排放總量，對(duì)排污單位實(shí)行排污許可制度；強(qiáng)化環(huán)境準(zhǔn)入，嚴(yán)格執(zhí)行重大經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展規(guī)劃環(huán)境阻礙評(píng)價(jià)制度，建設(shè)項(xiàng)目必須嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)評(píng)和“三同時(shí)”制度；建立嚴(yán)格的產(chǎn)業(yè)淘汰制度，將愛護(hù)環(huán)境作為重要依據(jù)來制定產(chǎn)業(yè)政策，公布技術(shù)落后、污染嚴(yán)峻的生產(chǎn)工藝和設(shè)備淘汰名錄。

五是健全環(huán)境監(jiān)管體制。堅(jiān)持和完善環(huán)保部門統(tǒng)一監(jiān)督治理，有關(guān)部門分工負(fù)責(zé)的環(huán)境治理體制。建立健全“國(guó)家監(jiān)察、地點(diǎn)監(jiān)管、單位負(fù)責(zé)”的環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管體制。

六是完善環(huán)境法治。進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境立法，加快配套的環(huán)境法規(guī)的制定進(jìn)程，加重對(duì)環(huán)境違法行為的處罰，有效解決“違法成本低、守法成本高”的問題。

七是推進(jìn)污染治理市場(chǎng)化。堅(jiān)持“污染者負(fù)擔(dān)、治理者受益”的原則，合理確定都市污水、垃圾處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，鼓舞社會(huì)資本參與污水、垃圾治理等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)；鼓舞污染治理產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)專業(yè)化集中治污，培育市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制；推進(jìn)環(huán)境咨詢服務(wù)業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程。

八是健全環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策。研究探究和運(yùn)用有效的經(jīng)濟(jì)手段加強(qiáng)環(huán)境愛護(hù)。

九是加強(qiáng)環(huán)境科研和能力建設(shè)。開展環(huán)境政策法規(guī)、重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)環(huán)境問題、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等方面的研究及技術(shù)示范；加大環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急體系、宣教能力建設(shè)的投入；建立健全國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

十是加強(qiáng)國(guó)際環(huán)境合作。認(rèn)真履行國(guó)際環(huán)境公約，承擔(dān)我國(guó)愛護(hù)全球環(huán)境的責(zé)任，樹立負(fù)責(zé)任的國(guó)家和政府形象。通過履約和國(guó)際合作，促進(jìn)我國(guó)進(jìn)展方式的轉(zhuǎn)變，完善有關(guān)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。分析中外生態(tài)建筑，講明其生態(tài)學(xué)思想與設(shè)計(jì)方法。·法國(guó)一高中建巨型綠色屋頂與公園融為一體分類：綠化我們的環(huán)境，愛護(hù)我們的地綠色屋頂一般都和設(shè)計(jì)完美的結(jié)合在一起，法國(guó)馬塞爾·桑巴高中擴(kuò)建項(xiàng)目起伏的綠色屋頂正是和設(shè)計(jì)完美結(jié)合的典范。該高中位于法國(guó)索特維爾·萊·魯昂地區(qū)，學(xué)校緊挨著一個(gè)公園，設(shè)計(jì)師希望公園的綠色能夠一直延伸到學(xué)校，制造更多綠色空間。這所中學(xué)巧妙地與周圍的綠草和樹木融為一體，讓人們幾乎看不到它被存在。綠色屋頂波浪起伏，能起到天然隔熱的作用。法國(guó)馬塞爾·桑巴(MarcelSembat)高中擴(kuò)建項(xiàng)目是綠色屋頂和設(shè)計(jì)完美結(jié)合的典范，某些地點(diǎn)安裝有傾斜的綠色屋頂，使得擴(kuò)建建筑從視覺上和公園上融為一個(gè)整體。

法國(guó)馬塞爾·桑巴高中擴(kuò)建項(xiàng)目通過將學(xué)校和公園融為一個(gè)整體，為學(xué)生提供一個(gè)漂亮的新的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，擴(kuò)展視野以及擴(kuò)展和外部的通道，創(chuàng)建一個(gè)全新的可讓每個(gè)人分享的高品質(zhì)公共廣場(chǎng)。馬塞爾·桑巴高中建筑建成于20世紀(jì)30年代至90年代期間，學(xué)校緊挨著一個(gè)公園，設(shè)計(jì)師希望公園綠色能夠一直延伸到學(xué)校。雪中的馬塞爾·桑巴高中，起伏的屋頂看不到綠色，表明覆蓋了厚厚的積雪，不有一番情趣。設(shè)計(jì)師決定在新舊地址之間搭建一座橋梁，目前新舊校址之間由一條街道阻隔。新搭建的橋梁將為學(xué)生提供一個(gè)安全的通道，同時(shí)也將開發(fā)出空間作為新的公共廣場(chǎng)。

法國(guó)馬塞爾·桑巴(MarcelSembat)高中擴(kuò)建項(xiàng)目通過學(xué)校和公園融為一體，將為學(xué)生提供一個(gè)漂亮的新的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，擴(kuò)展視野以及擴(kuò)展和外部的通道，創(chuàng)建一個(gè)全新的可讓每個(gè)人分享的高品質(zhì)公共廣場(chǎng)。·迪拜太陽能垂直村迪拜是一個(gè)充滿制造性的國(guó)家，一座又一座令人難以置信的建筑在這片土地上拔地而起。除了沙子和制造性外，迪拜還擁有什么豐富的資源嗎?答案自然是充足的日照。格拉夫特建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所(GraftLab)設(shè)計(jì)的垂直村落便充分利用了這種優(yōu)勢(shì)。建筑表面與太陽能收集器呈特定角度。太陽能收集器位于那個(gè)多功能建筑群的南端，裝有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)樞軸，可讓日照時(shí)刻實(shí)現(xiàn)最大化。迪拜垂直村(DubaiVerticalVillage)鑒于迪拜所處的沙漠地貌特征，其建筑如何能夠在利用太陽能發(fā)電的同時(shí)，還能夠幸免內(nèi)部溫度過高是建筑設(shè)計(jì)師一直在思索的問題。其中一個(gè)解決方案是，建筑的設(shè)計(jì)能夠使得其自身能夠?yàn)榻ㄖ峁╆帥?。Graft設(shè)計(jì)的垂直村確實(shí)是這一設(shè)計(jì)思維的絕佳體現(xiàn)。垂直村略帶傾斜角度的低級(jí)，使得其建筑主體能夠處于太陽能板遮蓋之下，而對(duì)角板型的大廈也能夠降低低角度太陽光的滲入。大廈可設(shè)置為住宅單元，而建筑基座可設(shè)置為電影院、賓館、及購(gòu)物場(chǎng)所等。在迪拜的沙漠中，如何樣能在充分利用太陽能發(fā)電的同時(shí)，幸免建筑物內(nèi)部過熱?