环境生态学(李洪远)(第二版)

　　本书系统介绍了环境生态学的主要内容。全书内容框架根据环境类专业学生的知识背景来设置，第1章对环境生态学做导入性概述，第2～7章介绍了生态学的基础知识，第8～12章介绍了退化生态系统以及生态系统层面上的管理，第13、14章介绍了生态系统可持续管理的途径及全球生态问题。本书内容适度、结构合理，各章均附有学习要点、核心概念、课后复习、课后思考及推荐阅读文献。

　　本书适合作为高等院校环境类专业以及非生物专业本科生的教材，也可供从事环境保护工作的人员参考。

1绪论
　1.1环境生态学的产生及其发展历程
　　1.1.1环境生态学的概念
　　1.1.2环境生态学的形成与发展
　　1.1.3环境生态学的主要研究内容
　　1.1.4环境生态学的研究方法
　1.2环境生态学的理论基础
　　1.2.1生态学
　　1.2.2环境科学
　1.3环境生态学的相关学科
　　1.3.1景观生态学
　　1.3.2城市生态学
　　1.3.3恢复生态学
　　1.3.4保育生态学
　　1.3.5环境生物学
　　1.3.6污染生态学
　　1.3.7生态经济学
　　1.3.8人类生态学
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
2生物与环境
　2.1生物与环境的关系
　　2.1.1环境的概念和类型
　　2.1.2环境的基本功能和特性
　　2.1.3环境因子分类
　　2.1.4生物与环境的相互作用
　2.2生态因子的概念和特征
　　2.2.1生态因子的概念
　　2.2.2生态因子的分类
　　2.2.3生态因子作用的一般特征
　2.3生态因子研究的一般原理
　　2.3.1利比希最小因子定律
　　2.3.2谢尔福德耐受性定律
　　2.3.3生态幅
　　2.3.4限制因子
　　2.3.5生物内稳态及耐受限度的调整
　2.4主要生态因子的生态作用
　　2.4.1光因子的生态作用
　　2.4.2温度因子的生态作用
　　2.4.3水因子的生态作用
　　2.4.4土壤因子的生态作用
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
3种群生态学
　3.1种群的概念和基本特征
　3.2种群的空间格局
　　3.2.1种群的地理分布
　　3.2.2种群的内分布
　　3.2.3集群和阿利规律
　3.3种群的动态
　　3.3.1种群密度
　　3.3.2种群统计
　　3.3.3种群增长
　　3.3.4种群的数量变动
　3.4种群的调节
　　3.4.1种群调节与调节因素
　　3.4.2外源性因子调节学说
　　3.4.3内源性因子调节学说
　　3.5种群的繁殖
　　3.5.1繁殖成效
　　3.5.2繁殖格局
　　3.5.3繁殖策略
　3.6种内关系和种间关系
　　3.6.1种内关系
　　3.6.2种间关系
　　3.6.3协同进化
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
4群落生态学
　4.1生物群落的概念和特征
　　4.1.1生物群落的概念
　　4.1.2生物群落的基本特征
　　4.1.3生物群落的性质
　　4.1.4生物群落的种类组成
　4.2生物群落的结构
　　4.2.1群落的结构要素
　　4.2.2群落的垂直结构
　　4.2.3群落的水平结构
　　4.2.4群落的时间格局
　　4.2.5群落的交错区和边缘效应
　　4.2.6影响群落的结构因素
　　4.3生物群落的演替
　　4.3.1演替的概念
　　4.3.2演替的类型
　　4.3.3演替系列
　　4.3.4演替顶级学说
　　4.3.5控制演替的主要因素
　4.4群落的分类与排序
　　4.4.1群落分类
　　4.4.2群落排序
　　［课后复习］
　　［课后思考］
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5生态系统生态学
　5.1生态系统概述
　　5.1.1生态系统的概念和特征
　　5.1.2生态系统的组成
　　5.1.3生态系统的结构
　　5.1.4生态效率
　5.2生态系统中的能量流动
　　5.2.1生态系统中的初级生产
　　5.2.2生态系统中的次级生产
　　5.2.3生态系统中的物质分解
　　5.2.4生态系统中的能量流动
　5.3生态系统中的物质循环
　　5.3.1物质循环的一般特点
　　5.3.2水循环
　　5.3.3气体型循环
　　5.3.4沉积型循环
　　5.3.5有毒物质循环
　5.4生态系统中的物种流动
　　5.4.1物种流动的基本概念
　　5.4.2物种流动的特点
　5.5生态系统中的信息流动
　　5.5.1物理信息
　　5.5.2化学信息
　　5.5.3行为信息
　　5.5.4营养信息
　5.6生态系统的平衡与调节
　　5.6.1生态平衡的概念
　　5.6.2生态系统平衡的基本特征
　　5.6.3生态平衡的调节机制
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
6景观生态学
　6.1景观生态学概述
　　6.1.1景观的含义
　　6.1.2景观生态学的产生和发展
　　6.1.3景观生态学的研究内容
　　6.1.4景观生态学的重要概念
　6.2景观要素与景观格局
　　6.2.1斑块
　　6.2.2廊道
　　6.2.3基质
　　6.2.4景观结构
　　6.2.5景观格局
　6.3景观的功能
　　6.3.1斑块的功能
　　6.3.2廊道的功能
　　6.3.3基质的功能
　　6.3.4网络的功能
　6.4景观生态学的研究方法
　　6.4.1遥感技术
　　6.4.2数量方法
　6.5景观生态学的应用
　　6.5.1生态系统管理
　　6.5.2土地利用规划
　　6.5.3城市景观生态建设
　　6.5.4自然保护区规划
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
7地球上的主要生态系统类型
　7.1海洋生态系统
　　7.1.1海洋环境特征
　　7.1.2河口生态系统
　　7.1.3红树林生态系统
　7.2淡水生态系统
　　7.2.1湿地生态系统
　　7.2.2河流生态系统
　　7.2.3湖泊生态系统
　7.3陆地生态系统
　　7.3.1陆地生态系统分布规律
　　7.3.2森林生态系统
　　7.3.3草地生态系统
　　7.3.4荒漠生态系统
　　7.3.5苔原生态系统
　7.4人工生态系统
　　7.4.1农业生态系统
　　7.4.2城市生态系统
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
8退化生态系统的恢复
　8.1人类干扰与退化生态系统
　　8.1.1退化生态系统及其成因
　　8.1.2退化生态系统的类型和特征
　　8.1.3全球退化生态系统现状
　8.2恢复生态学基本理论
　　8.2.1生态恢复与恢复生态学
　　8.2.2恢复生态学研究对象和主要内容
　　8.2.3恢复生态学的理论基础
　8.3退化生态系统恢复的原理与方法
　　8.3.1生态恢复的目标和原则
　　8.3.2生态恢复的技术方法和程序
　　8.3.3生态恢复的时间与评价标准
　8.4典型退化生态系统的恢复
　　8.4.1森林生态系统的恢复
　　8.4.2草地生态系统的恢复
　　8.4.3淡水生态系统的恢复
　　8.4.4海岸带生态系统的恢复
　　8.4.5农业弃耕地的恢复
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
9生物多样性与保育
　9.1生物多样性概述
　　9.1.1生物多样性的概念
　　9.1.2生物多样性的价值和用途
　　9.1.3生物多样性危机及产生原因
　　9.1.4生物多样性研究
　9.2保育生物学与生物多样性保护
　　9.2.1保育生物学的产生
　　9.2.2种群和物种的保护：就地保护与易地保护
　　9.2.3群落和生态系统的保护：自然保护区的设计与管理
　　9.2.4景观尺度上的保护与管理
　9.3生物多样性监测与管理
　　9.3.1生物多样性监测
　　9.3.2生物多样性管理
　　9.3.3生物多样性立法和国际公约
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
10生态系统服务
　10.1生态系统服务的概念
　10.2生态系统服务的主要内容
　　10.2.1生态系统的生产
　　10.2.2产生和维持生物多样性
　　10.2.3传粉、传播种子
　　10.2.4控制有害生物
　　10.2.5保护和改善环境质量
　　10.2.6土壤形成及其改良
　　10.2.7减缓干旱和洪涝灾害
　　10.2.8净化空气和调节气候
　　10.2.9休闲、娱乐
　　10.2.10精神文化的源泉
　10.3生态系统服务的价值评估
　　10.3.1生态系统服务价值评估的“经济学”意义
　　10.3.2生态系统服务价值的特征
　　10.3.3生态系统服务价值的评估类型
　　10.3.4生态系统服务价值的评估方法
　　10.3.5全球生态系统服务的价值
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
11生态系统健康与管理
　11.1生态系统健康
　　11.1.1生态系统健康的定义和内涵
　　11.1.2生态系统健康的标准
　　11.1.3生态系统健康管理的原则
　　11.1.4生态系统健康、生态系统管理与生态系统可持续发展
　11.2生态系统管理
　　11.2.1生态系统管理的概念
　　11.2.2生态系统管理的基本原则
　　11.2.3生态系统管理不同尺度的数据基础
　　11.2.4生态系统变化的度量
　11.3美国太平洋西北部成过熟森林生态系统管理
　　11.3.1成过熟森林管理计划的发展历程
　　11.3.2FEMAT的生态系统管理目标
　　11.3.3FEMAT的生态系统管理参数
　　11.3.4FEMAT的生态系统健康指标
　　11.3.5空间尺度
　　11.3.6实施体制
　　11.3.7部门间和组织间的协调
　　11.3.8社会经济管理参数
　　11.3.9适应性管理
　　11.3.10结论
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
12生态监测与生态评价
　12.1环境污染的生态效应
　　12.1.1污染生态效应
　　12.1.2污染生态效应发生的机制
　　12.1.3环境污染的种群生态效应
　　12.1.4环境污染的生态系统效应
　12.2生态监测
　　12.2.1生态监测的概念及理论依据
　　12.2.2生态监测的分类
　　12.2.3生态监测的指标体系
　12.3生态影响评价
　　12.3.1生态影响评价的概念
　　12.3.2生态影响评价的程序
　　12.3.3生态影响评价的内容
　　12.3.4生态影响评价的方法
　　12.4生态风险评价
　　12.4.1生态风险评价的概念
　　12.4.2生态风险评价的步骤
　　12.4.3生态风险评价的基本方法
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
13生态系统可持续发展途径
　13.1生态规划
　　13.1.1生态规划的概念和原则
　　13.1.2生态规划的内容和方法
　　13.1.3景观生态规划
　13.2生态城市建设
　　13.2.1生态城市的概念和特征
　　13.2.2生态城市建设内容和原则
　　13.2.3生态城市建设的建设模式
　　13.2.4生态示范区建设
　13.3生态工程与技术
　　13.3.1生态工程概述
　　13.3.2湿地生态工程
　　13.3.3道路绿化工程
　　13.3.4植被恢复工程
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
14全球生态问题与生态安全危机
　14.1全球生态问题
　　14.1.1气候变暖与温室效应
　　14.1.2臭氧层破坏
　　14.1.3土地退化与沙漠化
　　14.1.4酸雨
　　14.1.5水资源短缺
　　14.1.6森林锐减
　14.2生态安全危机
　　14.2.1环境污染
　　14.2.2生物入侵
　　14.2.3转基因生物
　　［课后复习］
　　［课后思考］
　　［推荐阅读文献］
参考文献

　　环境生态学作为环境科学与生态学相互交叉、相互融合而逐步形成的一门新兴学科，其产生的背景是由于人类赖以生存的地球环境的不断恶化，全球气候变化、酸沉降、生物多样性丧失、生态系统退化、环境污染等生态环境问题越来越严重地威胁到整个地球生命系统。环境生态学以研究人为干扰的环境条件下生物与环境之间的相互关系为主要任务，以受损和退化生态系统作为研究对象，通过对环境变化所导致的生态系统结构和功能的变化机制和规律的研究，探索人类干扰活动对环境的影响效应，以寻求解决环境问题的生态学途径。

   
由于环境生态学理论基础之一的环境科学本身也是一门新兴学科，与其他新兴生态学分支学科相比，环境生态学在学科体系和内容框架上仍然不成熟，需要继续探索和逐步完善。目前，国内外与环境生态学相关的专著和教科书越来越多，尤其是国内环境类专业普遍开设了环境生态学课程，新的教材不断涌现，客观上推动了环境生态学学科的发展。但教材普遍存在3个问题：其一，与其他生态学分支学科内容上交叉重叠过多；其二，环境科学的内容纳入过多，生态学基础知识过少；其三，教材体系和内容编排上各式各样。究其原因，是由于编者所在院校的环境学科形成背景和课程体系设置的差异所致。环境学科基础深厚、课程体系健全的院校，与环境生态学相关的课程设置完善，故有些章节的内容会简化很多；而没有设置这些相关课程的院校，则会在课程和教材中比较系统、全面地加以介绍。这些内容包括“污染生态学”、“生态监测”、“生态影响评价”、“城市生态学”等。不少环境生态学教材中这些内容所占篇幅过大，而相对弱化了基础生态学的内容。如果是在环境学科发展比较完善的院校使用，由于以上内容都设有相关的课程，学生们就会感到重复的知识太多，而真正希望了解的生态学知识又不足；如果是在环境学科尚处于发展初期的院校使用，又会因为相关课程设置不够完善，很多内容会集中在这门课程里讲授，学生们同样会因为缺乏生态学的背景知识而对有些内容感到茫然。

   
基于以上问题的思考，在确定编写本教材之初，编写组反复讨论并几次修改大纲，最后教材形成以下特色。
   
1?环境生态学毫无疑问是环境科学与生态学交叉的产物，但归根结底是生态学的一门分支学科。因此，本教材在内容的设置上，考虑到环境类专业学生生物学相关基础知识缺乏的特点，仍然把基础生态学的内容作了较为系统的介绍，重点放在生物与环境、种群、群落和生态系统等有关基本概念和基本原理，没有弱化经典生态学的这部分内容。

   
2?环境生态学的研究重点是人类干扰下受损生态系统的变化机制以及恢复和保护策略。在内容框架设置上，除了经典生态学的基础知识不可或缺之外，重点考虑了景观生态系统、退化生态系统、生物多样性与保育、生态系统服务、生态系统健康管理、生态监测与评价等生态与环境密切相关的内容。

   
3?增设了“生态系统可持续发展途径”一章，编者认为：与生物多样性保育、生态系统健康管理、退化生态系统恢复以及生态监测与评价等生态系统管理手段相比，生态规划、生态城市建设与生态工程则是人类更为积极主动地依据生态学原理，实现社会、经济和环境协调发展的有效途径。

   
本书由李洪远（南开大学）主持编写，并负责制订教材的编写大纲和内容框架，孟伟庆（天津师范大学）、单春艳(南开大学)、鞠美庭（南开大学）担任副主编。参加编写人员：李洪远（第1、2、4、8、9章），孟伟庆（第6、7、13、14章），单春艳（第3、5、7、10、11、12章），鞠美庭（第5、10、11章），莫训强（第8、9章），闫维（第7、12章），李姝娟（第2、12章），王秀明（第1、14章），吴璇（第14章），郝翠（第6
章），程晨（部分图表处理）。由孟伟庆负责对全书统一编排、图表处理。最后由李洪远统稿并定稿。
   
本书在编写过程中参考了很多国内外生态学领域的著作、教材和科研成果，在此向作者表示诚挚的敬意和感谢。
   
环境生态学尚处于不断充实和完善的阶段，尽管编者在教材内容和体系框架上都力求有所突破，但不足之处在所难免，恳请读者批评指正。
　　李洪远
　　2011年4月于南开园