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生态地学重要知识点总结


第一章 绪论 1 生态地学作为一个学科是如何形成和发展的? 2 什么是生态地学?生态地学的主要研究内容是什么? 3 简述生态地学的主要研究技术和手段。 4 什么是地球表层系统? 5 地球表面各圈层之间的相关关系。

第二章 陆地圈及其生态过程 1 什么是陆地圈?试论陆地圈的基本组成物质。 2 什么是土壤圈?其内涵是什么?土壤的本质属性是什 么? 3 论述土壤主要的固相物质组成? 4 论述土壤有机质的土壤肥力作用。 5 简述土壤生物的作用。 6 土壤微生物种群类型包括哪三类?土壤微生物的作用是 什么? 7 简述土壤水分的 4 种形态。 8 论述土壤形成的五大成土因素。 9 什么是土壤有机质积累过程? 10 简述土壤圈在地表圈层中的作用。


11 什么是土壤生态系统? 12 什么是陆地生态过程? 13 简述陆地生态系统中的氮循环过程? 14 论述根际微生物的作用?

第三章 水圈及其生态过程 1 全球水循环包括哪些过程? 2 简述水循环的三种类型。 3 论述水循环的作用。 4 论述静水生态系统的环境特征。 5 论述流水生态系统的环境特征。 6 什么是水生态功能分区?其优点有哪些? 7 什么是湿地?简述湿地的功能和作用。 8 湿地生态系统的主要特征是什么? 9 什么是海洋生态系统? 10 简述海洋生物的种类。 11 论述海洋生态系统中的碳循环? 12 论述海洋生态系统中的氮循环?

第四章 大气圈与气候变化 1 简述大气污染的主要自然来源和人为来源。 2 论述大气生态系统的主要具体污染物及其来源。


3 什么是空气污染指数? 4 简述空气中二氧化硫和二氧化氮的危害。 5 气候变化的概念。 6 论述室内空气污染的来源以及危害。 7 论述局域性气候变化对生物多样性的影响。 8 论述局域性气候变化对农业的影响 。 9 简述温室效应引起的问题。 10 论述应对全球性气候变化的主要策略。

第五章

生物圈与生态地球化学

1 简述生物圈的特点。 2 简述生物多样性的 4 个内涵。 3 为什么高的生物多样性能够增加生态系统的稳定性? 4 什么是智慧圈? 5 简述人类与生物圈之间的关系。 6 什么是生物地球化学循环? 7 简述生物地球化学循环的驱动力。 8 论述微生物参与的生物地球化学循环对于生态学具有重 要的意义。 9 简述硫、磷的生物地球化学循环。 10 什么是生态地球化学?什么是生态地球化学循环? 11 简述生态地球化学的主要研究内容。


第六章 地球上的自然灾害及其地表生态效应 1 什么是灾害链? 2 简述地震灾害对生态系统影响的特征。 3 论述地震引起的地表生态效应。 4 论述海啸引起的地表生态效应。 5 简述人类活动如何加剧了地震和海啸的地表生态效应。 6 简述主要的火山喷出物质,以及对生态系统的影响。 7 论述火山活动引起的地表生态效应 。 8 简述气象灾害的特点。 9 简述气象灾害引起的地表生态效应。 10 什么是山地地质灾害?主要包括哪些地质灾害类型? 11 论述山地地质灾害的危害。 12 简述地面变形包括哪几种类型,并阐述其引起的地表生 态效应。

第七章 人类活动的地表生态效应 1 2 3 4 5 论述矿产资源开发引起的地表生态效应。 论述煤炭开采引起的地表生态效应。 论述陆地石油开发引起的地表生态效应。 论述海洋石油开发引起的地表生态效应。 什么是生物质能?简述生物质能的转化方式。


6 论述城市化引起的地表生态效应。 7 8 论述大中型水库建设引起的地表生态效应。 简述主要的环境污染物有哪些?

第八章 全球生态问题 1 论述植被破坏(包括森林植被和草原植被)的主要原因。 2 论述植被破坏 (包括森林植被和草原植被) 引起的不良生 态后果? 3 简述土地荒漠化的概念、内涵以及主要类型。 4 论述土地荒漠化产生的生态效应。 5 论述水华和赤潮形成的原因? 6 水华和赤潮有哪些危害? 7 简述亚洲鲤鱼对美国河流、湖泊生态系统的影响。 8 论述生物多样性锐减的原因。 9 什么是生态退化?退化生态系统的特征是什么? 10 论述陆地生态退化的过程。

11 简述建立生态系统退化指标体系的过程。 12 论述生态退化的原因。

第九章 地圈生态疾病与地医学问题 1 什么是医学地理学?医学地理学的研究主题是什么? 2 什么是生物地球化学性疾病?


第十章 地表生态修复与调控 1 什么是生态修复? 2 生态修复的主要特点是什么? 3 生态修复与生态恢复的区别是什么? 4 论述生态修复需要解决的关键问题。 5 简述植物修复的主要机理。 6 论述污染土壤生态修复的主要调控措施。

第一章 绪论 1 生态地学作为一个学科是如何形成和发展的?
生态学和地学交叉并融合成生态地学,逐渐成长发展为新学科——生态地学。生态地学形 成和发展共有交叉、融合、发展的三个阶段。

2 什么是生态地学?生态地学的主要研究内容是什么?
生态地学:研究生态系统特别是各圈层水平上地球受自然和人为影响的过程,及其产生的 各种效应与退化,以及预防、修复与调控的科学。主要研究内容:各圈层及其生态过程、 自然灾害与人为活动产生的生态效应以及全球性生态问题,生态退化与疾病,生态修复与 调控等。生态地学是生态学与地学之间的新兴边缘科学。

3 简述生态地学的主要研究技术和手段。
生态学方法:室内模拟与野外调查相结合、宏观与微观相结合、区域与全球相结合、分析 与综合相结合 地学方法:地理学方法、地质学方法、大气科学方法、土壤学方法、海洋学方法、古生物 学方法等

4 什么是地球表层系统?
定义:地表和近地表各圈层相互作用, 尤其是有机圈与无机圈相互作用的地球部分, 是地 球表面上下多态(包括固态、液态、气态和生物态等)物质互相渗透、交织的结合部, 是地球


生物的生存环境和地球所特有的生态系统发生、发展和演化的基础。简单地讲:多圈层相 互渗透彼此交织在一起的特殊圈层,被称为地球表层系统。 地球表层系统的范围 包括地球表面上下的固体圈(岩石圈+土壤圈)、气液圈(水圈+大气圈)、有机圈(生物圈 和有机质分散系)、地球表面能量场(圈)及其相互作用和关联的地球表面部分。 地球表层系统的特征 地球表层系统是一个开放系统 地球表层系统具有复杂多样的特殊整体性能 与人类生存关系最为密切的地球部分 固体圈构成了地球表层系统的核心部分,它控制着其它圈层的运动和发 展。 地球表层具有“有机整体”性 地球表层的各圈层(大系统、系统或子系统)都是相关系统。其中任何一个圈层(或系统) 都不能脱离其他圈层(或系统)而存在,各圈层相互渗透和交织。

5 地球表面各圈层之间的相关关系。
地球表面各圈层之间的相关关系:相互联系、互相渗透、互相作用、相互依存、相互协调 与发展。通过生物小循环将岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈和生物圈紧紧地联系在一起。 生物圈表现最为显著,其次是水圈。 (1) 各圈层分布之间的相互渗透和重叠 (2) 各圈层在形成过程中的相互影响和作用 (3) 各圈层之间的动态平衡

第二章 陆地圈及其生态过程 1 什么是陆地圈?试论陆地圈的基本组成物质。
陆地圈主要包括陆地岩石圈、土壤圈、以及部分水圈和部分生物圈。实际上,陆地圈 是多个传统意义上的圈层相互渗透彼此交织在一起的特殊圈层。 陆地圈的土壤:涵盖陆地表面的所有土壤以及湿地、河流湖泊的底泥。 陆地圈的岩石:除了海洋中的岩石外,均属于陆地圈的岩石组分,即包含了陆地部分。 陆地圈的生物:陆地圈中的生物包括土壤中的动物、微生物以及土壤中植物的地下部 分。 陆地圈中的水分:陆地水、地下水、土壤水、岩隙水 陆地圈中的空气:存在于土壤、陆地水体、岩石缝隙以及地下的气体,数量微小。

2 什么是土壤圈?其内涵是什么?土壤的本质属性是什 么?
土壤圈的概念:土壤圈是指覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体 或覆盖层,犹如地球的地膜,通过它与其它地表圈层之间进行物质和能量交换。特征:第 一,提供植物生长所需的营养条件(水分和养分)和环境条件(温度和透气);第二,是 其内部有生物栖息。 土壤圈的内涵:(1) 永恒的物质与能量交换 (2) 最活跃与最富生命力的圈层 (3) “记忆


块”的功能 (4) 时空限制特征 (5) 仅部分为可再生资源 土壤由固相、液相和气相三相物质组成。通常按重量固相占 95%。液相和气相占 5%。

3 论述土壤主要的固相物质组成?
固相包括矿物质、有机质和一些活的土壤生物,按重量计,矿物质占到固相部分 90-95 %, 有机质约占 1 - 10%。

4 论述土壤有机质的土壤肥力作用。
土壤有机质的土壤肥力作用 :①提供作物所需养分;②增强土壤的保肥性能;③促进土 壤团聚体的形成,改善土壤物理性质;④有机质是土壤微生物所需能量的来源;⑤有机质 主要组分即腐殖质有助于缓解重金属、有机污染物的毒害作用;⑥有机质中的腐殖酸组分 能够促进微生物和植物的生理活性

5 简述土壤生物的作用。
土壤生物的作用: ①分解有机物质,直接参与养分生物循环,使植物需要的营养元素从有机质中释放出来, 重新供植物利用。②参与腐殖质的合成和分解作用。③改善植物的氮、磷、钾的营养状况。 ④土壤生物的生命活动产物如生长刺激素和维生素等能促进植物的生长。⑤参与土壤中的 氧化还原过程。

6 土壤微生物种群类型包括哪三类?土壤微生物的作用是 什么?
好氧微生物、兼性微生物、厌氧微生物 土壤微生物的作用:调节植物生长的养分循环;产生并消耗各种气体,影响全球气候 的变化;分解有机废弃物;是新物种和基因材料的源和库;病原微生物。

7 简述土壤水分的 4 种形态。
吸湿水:干土从空气中吸着水汽所保持的水,称为吸湿水。 膜状水(薄膜水):膜状水指由土壤颗粒表面吸附所保持的水层,其厚度可达几十或几百 个以上的水分子。 毛管水:是靠土壤中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的水分,称为毛管水。分为毛管悬 着水和毛管支持水。 重力水: 当进入土壤的水分超过田间持水量后, 一部分水沿着大孔隙受重力作用向下渗漏, 这部分受重力作用的土壤水称重力水。

8 论述土壤形成的五大成土因素。
(1)母质因素 母岩是指与土壤形成有关的块状固结的岩体,而土壤母质是指岩石经过风化作用破碎,理 化性质改变,形成结构疏松的风化壳。成土母质可分为残留母质和运积母质。 (2)气候因素 对土壤风化作用的影响:气候影响岩石矿物风化强度以及生矿物的形成。通常温度每增加 10℃,化学反应速度平均增加 1~2 倍。 对土壤有机质的影响:水热条件不同,造成植被类型的不同,导致土壤有机质的积累分解



状况不同,以及有机质组分和品质的不同。 对土壤矿物形成的影响:岩石的原始矿物的风化演化系列,即从脱钾、脱盐和脱硅三个阶 段性系列,形成蒙脱石、高岭石和三水铝石等。 气候与土壤类型之间的密切相关性:气候是土壤形成的外部总和地理环境要素。 (3)生物因素 生物因素成为五大成土因素中最重要和最活跃的因素。生物将太阳能引进了成土过 程,使分散在岩石圈、水圈和大气圈的营养元素向土壤聚积。生物赋予了土壤的肥力特征, 推动了土壤的发育和演变。生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最主要因素。 (4)地形因素 地形影响降水和太阳辐射、地形影响水分和物质的再分配、地形影响土壤的发育过程。 (5)时间因素 时间因素是土壤形成的强度因素,随着时间的延长,母质、气候、生物、地形对土壤 的影响增强。 在上述各种成土因素中,母质和地形是比较稳定的影响因素,气候和生物则是比较活 跃的影响因素,它们在土壤形成中的作用随着时间的演变而不断变化。

9 什么是土壤有机质积累过程?
有机质积累过程是在木本或草本植被覆盖下,土体上部进行的有机质积累过程。包括 腐殖化过程、粗腐殖化过程和泥炭化过程。

10 简述土壤圈在地表圈层中的作用。
(1)土壤圈位于其它圈层之间的界面上,属于不同圈层的交换地带,是最活跃最富生命 力的圈层之一。 (2)土壤圈与其它圈层之间进行着各种元素的迁移与物质交换过程。 (3)土壤圈的特征与性质是对过去和现在大气、岩石,水和生物圈相互作用的记录与反 映。

11 什么是土壤生态系统?
土壤生态系统(soil ecosystem)是指土壤生物与其周围环境相互联系和相互作用的统一 体,即土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体。 在陆地生态系统中,土壤作为最活跃的生命层,是生态系统中生物有机体特别是进行 光合作用的第一性生产者植物的主要生长场所。 土壤生态系统也可以成为一个独立的生态系统,它是陆地生态系统中的一个亚系统或 称为陆地土壤生态系统。

12 什么是陆地生态过程?
陆地生态系统:地球陆地表面由陆生生物与其所处环境相互作用构成的统一体。是包 罗整个地球陆地表层的“大系统”。

13 简述陆地生态系统中的氮循环过程?



14 论述根际微生物的作用?
1 对土壤养分循环、土壤腐殖质的积累和土壤结构的改良起到重要的作用。 2 根际微生物可以通过改善根际营养状况来促进植物的生长发育。例如,豆科植物 - 根瘤 菌共生体和菌根植物共生体就是其中典型的例子。 3 微生物可以通过释放生长调节物质、铁载体(siderophore)和毒素影响植物的生长, 从而间 接地影响根际各种物质的生物有效性。

第三章 水圈及其生态过程 1 全球水循环包括哪些过程?
水循环的基本环节:降水、蒸发蒸腾、水汽输送、水分入渗、地表径流和地下径流。水汽输 送是最活跃的环节之一。水汽输送,包括水汽输送和径流输送。

2 简述水循环的三种类型。
海陆间水循环,主要指海洋蒸发→水汽输送→陆上降水→径流入海这样的过程(但也 不能排除有陆面蒸发→水汽输送→海上降水这种情况的存在),使陆地水得到源源不断的 补充,水资源得以再生,与人类的关系最密切。 陆地水循环既包括内流区域蒸发造成陆上降水的循环,也包括外流区域造成陆上降水 的循环。对水资源的更新数量虽然较少,但对于内陆干旱地区却有着重大的意义。 海洋水循环虽不能补充陆地水,虽然运行路径较短,但从参与水循环的水汽量来说,

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该循环在所有的水循环中是最多的,在全球水循环整体中占有主体地位。

3 论述水循环的作用。
① 水是所有营养物质的介质,营养物质的循环和水循环不可分割地联系在一起; ② 水对物质是很好的溶剂,在生态系统中起着能量传递和利用的作用; ③ 水是地质变化的动因之一,一个地方矿质元素的流失,而另一个地方矿质元素的沉积 往往要通过水循环来完成。 ④ 水对天气的影响。由于水分循环,使地球上发生复杂的天气变化。海洋和大气的水量 交换,导致热量与能量频繁交换,交换过程对各地天气变化影响极大。各国极其关注海气相互关系的研究。 ⑤ 水与生物的密切关系。生物圈中的生物受洪、涝、干旱影响很大,生物的种群分布和 聚落形成也与水的时空分布有极密切的关系。生物群落随水的丰缺而不断交替、繁殖和死 亡。大量植物的蒸腾作用也促进了水分的循环。 ⑥水循环可以对土壤圈的形成、发展产生影响。 ⑦ 水对地理环境形成的影响。 水在大气圈、生物圈和岩石圈之间相互置换,关系极其密切,它们组成了地球上各种 形式的物质交换系统,形成千姿百态的地理环境。 作为外动力地质作用的主要介质,是塑造地球表面最重要的角色。如沟谷、河谷、瀑 布都是流水侵蚀的作用形成;溶洞、石林、石峰等喀斯特地貌都是流水溶蚀作用形成 。

4 论述静水生态系统的环境特征。
界限明显。一般地说,湖泊、池塘和水库的边界较明显,远比陆地生态系统易于划定,在 能量流、物质流过程中属于半封闭状态。 面积较小。世界湖泊主要分布在北半球的温带和近北极地区,除了少数湖泊具有很大的面 积或深度外,大多数都是规模较小的湖泊。 湖泊的分层现象。温带湖泊有明显的热分层现象。湖泊水的表层为湖上层,底层为湖下层, 两层之间形成一个温度急剧变化的层次,为变温层。 水量变化较大。湖泊水位变化的主要原因是进出湖泊水量的变化。我国一年中最高水位常 出现在多雨的 7 - 9 月,称丰水期;而最低水位常出现在少雨的冬季,称枯水期。 演替、发育缓慢。淡水生态系统发育的基本模式是从贫营养到富营养和由水体到陆地。

5 论述流水生态系统的环境特征。
水流不停。流水给生活在河流中的生物输送来营养,同时输出有机体的废弃物。因此,流 水的生产力比静水高。 陆 - 水交换。河流的陆水连接表面的比例大,也就是说,河流与周围的陆地有较多能量和 物质交换。 氧气丰富。由于水经常处于流动状态,又因为河流深度小,和空气接触的面积大,致使河 流中经常含有丰富的氧气。因而,河流生物对氧的需求较高,许多生物对含氧量下降很敏 感,因而常把它们作为监测河水受污染程度的指标。

6 什么是水生态功能分区?其优点有哪些?
依据水域生物区系、群落结构和水体理化环境的异同、水生态服务功能以及水生态环 境敏感性来划分。用于完整性地评价人类活动对水域环境的影响 优点:是协调水资源、水环境和水生态三方而的划分方法。并同时考虑自然因素以及人类

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活动对水生态系统的影响。是基于以上方法的不足而提出的最新理念

7 什么是湿地?简述湿地的功能和作用。
湿地是指水陆系统相互作用形成的独特生态系统,处于陆地生态系统和水生生态系统之间 的过渡带的自然综合体。我国河池全对湿地进行定义为,湿地是具有季节或常年积水,生 长或栖息喜湿植物、动物,有泥炭积累或土壤发生潜育化三大特征的地域。 (1)调节功能:固碳、水土保持、盐度调节、净化水体、稳定气候变化、天然防洪与径 流调节、地下水补给与排泄、营养物质的存储与循环、有机废物的存储与循环、人类排泄 物的存储与循环、保持迁移、繁育和栖息地、保持生态系统的稳定性、保持其他生态系统 的完整性、保持生物多样性和基因多样性; (2)承载功能:发电、运输、畜牧业、农业,灌溉、野生动物资源、旅游休闲、人类栖 息地和居住地、植物和动物栖息地和繁育地; (3)生产功能:水、食物和薪材、药物资源和基因库、建筑和工业用的原材料 (4)信息功能:科研、教育和监测、唯一性、稀缺性或自然性和在文化遗产中的地位

8 湿地生态系统的主要特征是什么?
(1) 多样性:生态系统类型的多样性,生境类型的多样性和生物群落的多样性。 (2) 脆弱性:湿地生态系统处于水陆交界的生态脆弱带,因而易受自然及人为活动的干扰, 生态平衡极易受到破环,受到破坏的湿地很难得到恢复。 (3) 高生产力:湿地生态系统由于其特殊的水、光、热、营养物质等条件使其成为地球上 最富有生产力的生态系统之一。 (4) 过渡性:湿地既具有陆生生态系统的地带性分布持点,又具有水生生态系统的地带性 分布特点,表现出水陆相兼的过渡性分布规律。 (5) 易变性:易变性是湿地生态系统脆弱性表现的特殊形态之一。当水量减少以至干涸时, 湿地生态系统演潜为陆地生态系统;当水量增加时,该系统又演化为湿地生态系统,水文 条件决定了湿地生态系统的状态。

9 什么是海洋生态系统?
海洋生态系统是海洋中的生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。 广义而言,全球海洋是一个大生态系统,其中包含许多不同等级的次级生态系统。

10 简述海洋生物的种类。
海洋生物根据其生活习性可分为浮游生物、游泳生物和底栖生物。 (1)浮游生物 海洋浮游生物是指在水流运动的作用下,被动地漂浮于水层中的生物类群。 它们一般个体微小,缺乏发达的运动器官,运动能力薄弱或完全没有运动能力,只能随水 流移动。 (2)游泳生物 游泳生物是一些具有发达运动器官和很强游泳能力的一类大型动物,包括海洋鱼类、哺乳 类(鲸、海脉、海豹、海牛)、大型甲壳动物、龟类和海洋鸟类等。 (3)底栖生物 底栖生物由生活在海基底表面或沉积物中的各种生物所组成,是一个很大的水生生态类 群。种类很多,包括了一些原始的多细胞动物,如海绵和海百合。

11 论述海洋生态系统中的碳循环?
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12 论述海洋生态系统中的氮循环?

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第四章 大气圈与气候变化 1 简述大气污染的主要自然来源和人为来源。
大气污染的主要来源: 人为来源:工业源、交通源和生活源 自然源:火山爆发、森林火灾和土壤风化产生的沙尘等

2 论述大气生态系统的主要具体污染物及其来源。
主要污染 物 主要人为源 主要自然 源 火山喷 发,土壤 风化等 主要污染 物 主要人为 源 燃油、汽 车、化工 尾气 主要自然源

粉尘

燃煤设备

烃类

生物

SO2

燃煤燃油设备、 冶炼

火山喷发

硫化物

化工废气

火山喷发、 沼泽

CO

工厂、汽车尾气

火灾、海 洋 土壤

氨类

工厂废气

生物腐烂

NOX

工厂、汽车尾气

CO2

燃烧

生物、海洋

3 什么是空气污染指数?
空气污染指数:能够表示空气中首要污染物对空气污染程度的数值,也被称为环境空气质 量综合指数。 目前我国重点城市空气质量日报的监测项目,统一规定为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 和可吸入颗粒物,用 0-500 之间的数字来表示空气污染指数的数值,其中 50、100、200 分 别对应我国空气质量标准中日均值的一级、二级和三级标准的污染物浓度限定数值。 空气污染指数中的 500,相当于对人体健康产生明显危害的污染程度。

4 简述空气中二氧化硫和二氧化氮的危害。
(1)二氧化硫的危害 来源:由含硫燃料燃烧和生产工艺过程中采用含硫原料。在原油、煤以及铁、铜、铅、锌、 铝矿石等许多原料中都含有硫。 空气中的二氧化硫在干洁大气中可以滞留 7-l4 天,在水气充足的条件下,或者有其他 催化物存在,则只需 1 小时就可能被氧化成亚硫酸(H2SO3),而形成硫酸雾使人的视觉器 官感到刺痛。 二氧化硫易溶于水,当它通过人体鼻腔、气管、支气管时,多被官腔内的水分吸收、 阻留,变为硫酸、亚硫酸和硫酸盐,使其危害作用加强。还可以刺激上呼吸道内的平滑肌,
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使其产生收缩反应,使气管、支气管通道变窄,引起刺痒。 如果连续吸入浓度为 100 ppm 的二氧化硫空气,支气管和肺部出现明显的刺激症状, 呼吸受阻,肺组织受损伤。 (2)二氧化氮的危害 来源:主要来自于火力发电厂和其他工业燃料燃烧及硝酸、氮肥、炸药的工业生产过 程。其中 2/3 来自煤炭及石油产品燃烧;1/3 来自汽车的尾气。 二氧化氮(NO2)是形成光化学烟雾的主要因素之一,对人体呼吸器官黏膜有强烈的刺 激作用,特别是对肺的危害作用,比 SO2 和 NO 都厉害的多,严重的导致肺气肿,甚至死 亡。 NO2 对肺、心脏、肝脏、肾脏以及造血组织等都可能产生破坏作用,特别是支气管哮喘病 的发生与此有密切关系。 氮氧化物较难溶于水,因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡,并缓慢的溶于肺泡表 面的水分中,形成亚硝酸、硝酸,对肺泡组织产生强烈的刺激及腐蚀作用,引起肺水肿。 亚硝酸盐进入血液后,与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。

5 气候变化的概念。
气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的 为 10 年或更长)的气候变动。 《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第一款中,将“气候变化”定义为:“经 过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成 所导致的气候改变”。

6 论述室内空气污染的来源以及危害。
来源: 化学性污染(煤气、液化石油气、煤炭等燃烧;吸烟;有机溶剂中的 VOC) 物理性污染(氡;家用电器的电磁辐射) 生物性污染(尘螨等微生物) 危害: 高浓度苯蒸汽可引起急性苯中毒。轻度中毒会造成嗜睡、头痛、头晕、恶心、呕吐、 胸部紧束感等,并可有轻度粘膜刺激症状。重度中毒可出现视物模糊、震颤、呼吸浅而快、 心律不齐、抽搐和昏迷。严重者可出现呼吸和循环衰竭,心室颤动,慢性苯中毒还会引起 不同程度的白血病。 被褥、地毯中孳生的尘螨、细菌会诱发皮肤过敏呼吸道等疾病。

7 论述局域性气候变化对生物多样性的影响。
对生物多样性的影响 物种的物候、行为、分布和丰富度、种群大小和种间关系;生态系统结构和功能等都 已经发生了不同程度改变,甚至引起个别物种的灭绝。 降水和温度变化对物种物候与行为影响程度不同。 在欧洲 25 个鸟类孵化日期与春天气温密切相关,春天气温升高使孵化日期提前; 物种分布发生了改变。过去 25 年里,英国脊椎和无脊椎动物也向北或高海拔迁移;在南 美栖息在山区和平原一些生物也都向北迁移;一些河流中棕色鳟鱼种群向高海拔迁移。

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生态系统分布将发生改变,一些生态系统类型将被其它生态系统所取代。太平洋东北 部森林带将移动 500~1000m,高纬度一些森林类型将消失;寒温带生态系统类型将被地中 海生态系统类型所取代,桦木林分布海拔高度上限将上升 70m,目前桦木林和石楠将被榆 树林所代替;北美五大湖南部北方针叶和阔叶树基面积下降,中部和南方树种轻微增加。

8 论述局域性气候变化对农业的影响。
(1)种植业 我国每年由于气象灾害造成的农业直接经济损失达 1000 多亿元,约占国民生产总值的 3%~6%。现在预估到 2030 年中国种植业产量在总体上因全球变暖可能会减少 5%~10%左 右,其中小麦、水稻和玉米 3 大作物均以减产为主。 (2)畜牧业 有利:温度升高和湿度增加将提高局域畜产品产量,暖冬对减少家畜的寒冷胁迫、降低家 畜饲养取暖设施建设费用等具有不可忽视的经济优越性。 不利: 温度升高将使病原菌更加适合寄主生活环境, 有可能提高家畜发病率 (例如疯牛病) , 对畜产品生产构成负面影响。气候及环境变化促使动物迁徙,将导致病原菌在更大范围内 传播,可能增加家畜流行病的风险(如禽流感等)。

9 简述温室效应引起的问题。
(1)温度的普遍上升造成内陆地区冰川退缩、雪线抬升、南极冰川逐步融化、冰架面临 坍塌、北极冰帽持续消融、北冰洋漂浮成年冰块不断融化使大量固态水融入大海,海水的 受热膨胀会引起海平面上升。 (2)海平面上升导致沿海地区洪水泛滥与环境灾害破坏、海岸线侵蚀、海水入侵内河、 地势低洼地域的淹没与人口迁移等等,另外海水入侵,会打破原有地下水稳态平衡,使灌 溉地下水水质变咸,土壤盐渍化加剧。霍乱等疾病的患者也可能增加。 (3)全球变暖还会使气候带发生移动,从而导致全球森林生态系统的整体变化,如果升 温速度太快以至于植物无法及时适应,森林将遭到严重破坏,使已经紧迫的物种灭绝问题 更加恶化,气候带移动还会影响降水,改变水资源的贮存、分配等,台风、干旱和洪水等 自然灾害也会频发。

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10 论述应对全球性气候变化的主要策略。
1 技术性措施 (1)可再生能源技术 生物质能。生物质燃料是利用生物质资源(如农业和林业的有机物质或残留物、城市 有机垃圾、能源农作物等)转换而成的一种能源(如热量、电能或交通用燃料)。 是当前世界上主要的补充化石燃料资源、改善生态环境的可再生清洁能源之一。 风力发电。大力发展海上规模化风力发电场、智能电网、可再生能源接入、电能储存 技术等。 太阳光伏。 包括具有价格竞争力的太阳光伏能、 可再生能源取暖或制冷技术(空调)等。 燃料电池。燃料电池技术及氢能的利用、电动汽车及充电设施 、清洁智能交通技术 等。 清洁能源。清洁煤技术、清洁天然气、碳捕获及储存技术等。 核能技术。第四代核反应堆、核聚变、核安全技术、降低核废料 、核辐射防护技术 等等。 (2) 温室气体的固定转换技术 物理法和化学法虽然可以制得新的有用化合物, 但会产生一些副产物, 而且消耗能量, 对环境造成二次污染。 生物法固定主要是利用植物和光能自养型、化能自养型微生物。 (3)土地优化利用与覆盖技术 重视生态保护问题,在城市中做好自然生态的保护,包括水、土壤、大气等各种自然 要素的保护、自然景观的保护、生物多样性保护和城市自然生态系统的构建。 (4)室内空气污染控制技术 化学控制法: 光催化净化技术去除甲醛等污染物。 空气负离子法 物理控制法: 加强通风换气,是最方便快捷的方法。 活性炭纤维、活性炭、空碳等吸附室内低浓度的甲醛等污染气体。 过滤法 生物控制法: 某些菌类能够去除空气中的 VOCs 2、政策性措施 (1)实施碳交易 1997 年在日本京都召开的《气候框架公约》第三次缔约方大会上通过的国际性公约, 为各国的二氧化碳排放量规定了标准,即:在 2008 年至 2012 年间,全球主要工业国家的 工业二氧化碳排放量比 1990 年的排放量平均要低 5.2%。 (2)推行低碳经济发展模式 英国政府在 2003 年的能源白皮书《我们能源之未来:创建低碳经济》中,首次提出 了“低碳经济”(low carbon economy)的概念。该白皮书从英国对进口能源高度依赖和作 为京都议定书缔约国有义务降低温室气体排放的实际需要出发,着眼于降低对化石能源依 赖和控制温室气体排放,提出了英国到 2020 年,CO2 排放量在 1990 年水平上减少 20%, 到 2050 年减少 60%,以建立低碳经济社会的目标。白皮书要求通过提高资源的生产率,
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以更少的污染获取更多的经济产出。

第五章

生物圈与生态地球化学

1 简述生物圈的特点。
生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的现象。 生物圈具有整体系统特点,具体如下: ①高度复杂的有序结构 ②源源不断的能量流动网络体系 ③封闭循环的物质流动机制 ④多层次的自我调节功能 ⑤自组织过程的优化发展方向

2 简述生物多样性的 4 个内涵。
(1)遗传(基因)多样性:是指种内基因的变化,包括种内显著不同的种群间和同一种 群内的遗传变异,也称为基因多样性。 (2)物种多样性:是生物分类基本单位,是指地球上动物、植物、微生物等生物类的丰 富程度。 (3)生态系统多样性或生境多样性:主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及 各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。 (4)景观多样性(傅伯杰等,2001) :是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观, 在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性。 其中物种多样性是生物多样性最基础和最关键的层次,生态系统多样性则是物种多样 性和遗传多样性的基础与生存保证。

3 为什么高的生物多样性能够增加生态系统的稳定性?
高的生物多样性增加生态系统的稳定性 ① 增加了具有高生产力的种类出现的机会 ; ② 多样性高的生态系统内 ,营养的相互关系更加多样化 ,为能量流动提供可选择的 多种途径 ,各营养水平间的能量流动趋于稳定 ; ③ 增强生态系统被干扰后对来自系统外种类入侵的抵抗能力 ; ④ 增加了系统内某一个生物种所有个体间的距离 ,降低了植物病原体的扩散 ; ⑤ 多样性高的生态系统内 ,各个生物种类充分占据已分化的生态位 ,从而提高系统 对资源利用的效率。

4 什么是智慧圈?
(1)智慧圈的概念是 B.И 维尔纳茨基的思想遗产。 他认为:人类通过生产活动对生物地球化学过程的速度、方向和性质产生重大影响, 从而成为强大的地质力量,决定生物圈演进到新的状态。 人类起的这个生物地球化学作用, 不是由它的质量决定的, 而是直接依赖于它的智力发展。 (2)智慧圈是指经过人类智力活动改造的生物圈。 B.И 维尔纳茨基说过“智慧圈是生物圈演化的许多阶段中的最新阶段,在地质史上的现 在的状态。”

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(3)侧重反映人已成为生物圈演化新的重要因素这个事实。

5 简述人类与生物圈之间的关系。
(1)人是生物圈中占统治地位的生物 人具有社会属性。 人类具有推翻生物圈的自我协调、平衡的力量。因此,人类利用科技力量在一定程度 上控制和改变生物圈。 能通过各种手段预测他们活动的结果。 能大规模地改变生物圈,使其为人类的需要服务。 (2) 人类对生物圈的影响 ① 改造生物圈是人类文明发展的物质基础,使生物圈向智慧圈发展 ② 人化自然、人工自然是人类改造生物圈的产物 人对生物圈的影响和改造,显著地改变着生物圈的面貌。随着人类的发展,生物圈的组成 和结构,物质能量信息的迁移也在不断变化。 生物圈中越来越多的物质系统、生态系统逐步从原生自然向人化自然、人工自然转化。 ③ 人类对生物圈的影响分为负面的和正面的 负面影响:环境污染、生物多样性锐减等 正面影响:加快物质循环、消灭病虫害等 (3) 生物圈对人类的影响 适应和依赖生物圈是人类生存的根本条件 ①人类必须适应环境条件,即适应生物圈的基本参数,以保持自己正常生理功能的实现。 ②人类必需依赖于生物圈提供一切生活资料。自然生态系统作为生物圈的基本结构要素, 作为人类所依赖的自然资源,对人类生存、生产发展永远具有不可替代的作用。

6 什么是生物地球化学循环?
生物地球化学循环( biogeochemical cycles) 在生物圈中,生物有机体经由生命活动,从其生存环境的介质中吸取元素及其化合物(常 称矿物质),通过生物化学作用转化为生命物质,同时排泄部分物质返回环境,并在其死 亡之后又被分解成为元素或化合物(亦称矿物质)返回环境介质中。这个循环往复的过程, 被称为生物地球化学循环。 即物质的环境-生物-环境的循环过程

7 简述生物地球化学循环的驱动力。
自然驱动力:太阳辐射、光合作用、生物圈 人类因素:燃烧化石、土地利用改变、矿物开发利用 以碳循环为例:化石燃料燃烧、土地利用变化是大气中二氧化碳的主要驱动力

8 论述微生物参与的生物地球化学循环对于生态学具有重 要的意义。
微生物参与的生物地球化学循环对于生态学具有重要的意义: (1)对于保持生态系统中物质循环和能量流动的平衡状态具有重要作用 (2)微生物的某些代谢活动会直接影响植物和动物的生命活动。
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(3)循环产生重要的化工原料 (4)降解环境中的污染物 (5)很大程度上决定了生态系统的生产力

9 简述硫、磷的生物地球化学循环。
磷循环:(1)植物吸收 (2)微生物参与: ①有机磷转化成溶解性无机磷(有机磷矿化), ②不溶性无机磷变成溶解性无机磷(磷的有效化), ③溶解性无机磷变成有机磷(磷的同化)。

包括: 植物吸收: 微生物参与: (1)氧化过程: 硫氧化微生物种类: 无机化能自养细菌 (如硫杆菌属) 、厌氧光合自养细菌 (如绿硫 细 菌、紫硫细菌) 、极端嗜酸嗜热的古生菌类 (如硫化叶菌) (2)还原过程: 硫酸盐也可以被硫酸盐还原菌(脱硫杆菌、脱硫叶菌)还原成 H2S。 (3)矿化过程: 含硫蛋白质经腐生细菌作用释放出 H2S、CH3SH、(CH2)3S 等含硫气体。

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10 什么是生态地球化学?什么是生态地球化学循环?
生态地球化学(ecological geochemistry)定义: (1) 生态地球化学是研究生态系统中化学元素及化合物迁移转化规律, 并对其所产生 的生态效应进行评价与预测的一门科学 , 是生态学与地球化学相结合的产物(杨忠芳, 2004)。 (2)生态地球化学是生物地球化学和环境地球化学的延伸和拓展。 生态地球化学循环: (3)生态地球化学循环主要研究微观领域物质循环的规律。 微观领域中元素生态地球化学循环是将地球系统各部分联系在一起的内在因素和纽 带。 (4)生态地球化学循环研究 ,包括元素迁移和转化两个方面。 元素迁移和转化条件 ,包含元素性状及其外部环境。 元素性状主要指元素性质及 其 分布、分配、组成、赋存形式等 ,外部环境主要指景观、气候、土壤类型及物理 化学特征等。 (5)生态地球化学对物质循环的研究目的: 了解地球系统地球化学的以下特征: 整体性、系统性、动态性、平衡性、综合性、 联系性、相关性、包容性、开放性、多样性、级次性等。 生态地球化学循环从系统的、动态的方面观察和把握地球系统的总体特征 ,从联 系的、相关的方面研究其综合性作用 ,从开放的、多样的方面研究其包容性特点。

11 简述生态地球化学的主要研究内容。
研究内容 着重研究生态系统中地球化学元素的空间分布、循环规律和影响范围,在全球、区域和局 部尺度上进行生态地球化学研究。 对调查发现地球化学问题, 重点研究主要元素成因来源、 迁移转化、生态效应、变化趋势全过程。 主要研究内容包括: 生态地球化学循环 生态地球化学效应

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生态地球化学评价 生态地球化学评估 生态地球化学预警

第六章 地球上的自然灾害及其地表生态效应 1 什么是灾害链?
(1)定义:许多种类的自然灾变,特别是等级高、强度大的自然灾变,在它的发生、发 展过程中常常诱发出一系列的次生灾害与衍生灾害,从而形成灾害链。 (2)主要类型有: 地震灾害链:地震往往诱发出一系列次生灾害,如火灾、滑坡、泥石流,水灾、海啸、 冻灾、疾病等。 干旱灾害链:干旱不仅可以使农作物减产或绝收,而且可以引发某些病虫害,使潜水 面下降,促进土地沙化,以及地面沉降、地裂缝等。 暴雨灾害链:暴雨可以引起洪涝,触发滑坡和泥石流;由于湿度增加、还可引起一些 生物灾害的流行。 寒潮灾害链:大范围、大幅度的冷气团活动,在同一天气过程中往往造成多种气象灾 害。 热带气旋灾害链:台风是能量很大的自然灾害.它常常诱发巨浪、风暴期、暴雨,进而引 发滑坡、泥石流等。 火山灾害链:海底火山爆发引发海啸。

2 简述地震灾害对生态系统影响的特征。
具有连发性、群发性、长程关联性和影响长期性的特点。 (1)连发性:是一定区域内地震灾害在各圈层或由震中向外围辐射形成的相关时间序次 事件。 与灾害链的差异性,强调了由震中部位向外围辐射的空间连锁或对于某一部位的震害 而言由大范围向局部的逐渐缩小锁定或由高层位生态系统向低层位生态系统的连续下达 特征。 上世纪世界上最大的地震是 1960 年 5 月 21 日的智利 8. 9 级地震, 和本世纪 2004 年 12
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月 26 日印度苏门答腊岛附近海域 8. 9 级地震。均形成了地震 →海啸 →水灾 →气候灾 害 →地质灾害 →生物灾害 →人类灾害的严重灾害链。 (2)群发性:是一定时间、一定区域内地震灾害及岩石层、水层、大气层、生物层、人 类层五个圈层其它灾害相关的空间分布事件。这表现在各种灾害可能在同一区域同时爆 发 , 从而造成“群灾齐至 ”的情形。 地震灾害群发如双震、多震型地震 , 如 1960 年 5 月 22 日智利接连发生了 7.7 级、 7.8 级、8.5 级三次大震。 (3)长程关联性:是一定时间内地震灾害与距离相对较远的地球各圈层灾害相关的空间 分布事件。 这是生态系统内地震灾害与其它灾害在空间上的联系 , 因而其震害特征就不是 一个震源地区的灾害问题 , 而可包含了遥远区域内的相关灾害问题 , 称之为长程关联 性。 中国地震局兰州地震研究所研究员郭增建多年研究发现 , 西部地震是东部灾害先兆。 1842 年 6 月新疆巴里坤发生 7 级地震 , 1843 年黄河中游发生特大水灾: 1932 年 12 月甘肃 昌马发生 7. 5 级地震 , 1933 年黄河中游发生特大水灾; 1957 年 12 月蒙古国西南部靠近中国新疆地区发生 8. 3 级大震,1958 年黄河中游发生 特大水灾; 1974 年 7 月蒙古国和新疆交界处发生 7. 2 级地震 ,1975 年在河南发生特大水灾。 (4)影响长期性:是一定区域内地震灾害对各圈层因子形成持续影响的相关时间事件。 2004 年印度洋地震海啸破坏最为严重的珊瑚礁需要数百年才能得到恢复。 破坏了含有养分 的大片表层土壤 , 海水倒灌导致耕地土壤盐渍化 。

3 论述地震引起的地表生态效应。
地震活动对地表生态效应的影响可分为震前和震后两个阶段。 震前: 气象异常:震前闷热,久旱不雨或阴雨绵绵,黄雾四塞,日光晦暗,怪风狂起,六月冰雹 等 等 地下水异常:如冒泡,变味、氡气含量或其它化学成分的变化 、地下水大幅升降 地声、地光:其声有如炮响雷鸣,也有如重车行驶、大风鼓荡等多种多样。其颜色多种多 样,可见到日常生活中罕见的混合色,如银蓝色、白紫色等,但以红色与白色为主。 动物习性异常:猪马牛羊骚动不安 植物发育异常:会提前旬月或者一个月左右开花等等。 一般来说,震级越大,生态环境的变化范围也越大,对动植物的影响也越大。 震后: (1)对生物的影响 ① 物种灭绝 特别巨大的地震造成难以抗拒的毁灭性的大空间尺度的破坏 , 有的物种、 个体立即灭 绝 , 有的物种或个体因生态系统的灾害链波及 (包括大气辐射条件改变、食物链破坏等 ) 而不断灭绝 , 造成整个生态系统结构毁灭 , 地震过后 , 新的物种出现并适应新的环境条 件建立起了新的生态系统平衡结构。 ② 生物多样性的丧失和野生物种的迁移 直接导致某些物种的死亡;或由于栖息地的丧失和退化,间接对其繁殖、迁徙等产生 影响。

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③ 地震对森林植被的破坏 强烈的地面振动以及山崩、滑坡、山剥皮、地裂和泥土流引起森林植被的破坏。 (2)对土壤影响 ① 地震直接或间接破坏土壤 ②土壤退化: 突发性的洪灾、持续性的滑坡等地质灾害侵蚀土壤。 地震发生后常有地裂、喷沙、冒水等现象, 另外, 还有地气逸出, 它们能直接或间接改 变土壤的结构和化学成分。 ③土壤污染: (3)对地表或地下水体的影响 ① 改变地表径流走向 ② 污染地表和地下水体:水环境变化 ,如喷沙冒水,震灾中死亡的人兽尸体被雨水 浸泡 , 污染了水源 (4)大气环境污染 有毒气体溢出等 地震产生大量的建筑垃圾, 并使大量的可吸入颗粒物进入大气环境 , 包括煤烟尘、城 市扬尘、建筑水泥尘、机动车尾气尘等在内的复合污染物。它们可随大气环流进入新一轮 的地球化学循环中, 影响到灾区及邻近地区的大气环境质量, 最终以颗粒沉降物的形式沉 降, 影响大气环境质量。 (5)气候改变 地震破坏了森林、 植被, 也往往会造成气候的变化(如气候恶化、 旱涝灾害频繁等)及水 土流失。 (6)震后瘟疫流行 地震前后动物往往有异常或迁移现象, 如在鼠疫流行的地区发生地震, 则病鼠和旱獭 四处逃窜, 扩大了疾病传染范围。 震后生物的基因突变会形成众多的新型生物如特殊病毒等微生物,产生瘟疫、 病虫害等 生物灾害。 (7)生态承载力下降 生境支撑能力 人居环境承载力 (8)生态系统服务功能受损 地震灾害对表面环境、动植物等生态系统的重要组成部分造成严重的破坏,因而使生 态系统丧失了其原有服务功能,如水源涵养功能。 (9)对农田生态系统的破坏 大震时农田会因山崩、滑波、泥石流、地裂和喷沙、冒水而遭到破坏。

4 论述海啸引起的地表生态效应。
(1)生物:树林被全部摧毁,其中的陆地生物和鸟类大量死亡。 (2)生境: 淹没土地、海岸线内扩 淹没岸边的良田、农作物,农田生态系统被破坏 海水倒灌引起土地盐渍化 淡水资源盐化、水源污染 爆发瘟疫,影响人类以及动植物的生存

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5 简述人类活动如何加剧了地震和海啸的地表生态效应。
(1) 海岸失去原来的生态屏障: 海岸生态环境破坏,如珊瑚礁、红树林的减少等 海洋与陆地之间湿地的丧失 (2) 海平面抬高了海啸浪涛 在 20 世纪里,全球的海平面平均上升了 10~20 厘米 (3) 海啸传播的阻挡力减小 海洋水质变差,尤其是近海区域,如全球海域中有 70%珊瑚礁遭到人为破坏,至少有 25% 完全消失。 (4)海边修路、开垦农田、圈海养鱼和开发旅游业 沿海的天然屏障不断遭到破坏 造成恶性循环: 人类对良性生态环境的破坏-海啸灾害加重-生态环境破坏的加重

6 简述主要的火山喷出物质,以及对生态系统的影响。
火山喷出物质:气体、灰烬、碎屑流和熔岩流 (1)高温有毒气体: HF、NH3、H2S、Cl2、CO、CO2 等对生物造成危害。 例如,由 CO2 等组成的碳酸质气体浓集于火山口附近的低洼地区往往形成“死塘”,使困于 其中的动物窒息而亡。 火山气体中氟的危害最早于 1694 年由冰岛的一位农场主记录所证实。他的住地距离海克 拉火山 120km,当年火山喷发后该地区空落的火山灰厚度不超过 3-4mm, 造成绵羊群的氟中 毒现象。 (2)炽热的熔岩流: 熔岩喷出地表后,其温度一般在 700-1300℃左右,流速为几 m/h 到 16km/h。 凡熔岩流经地区, 城镇、农田、交通将受到彻底毁坏,树木成灰,动物身亡。 (3)高温高速火山碎屑流: 火山碎屑流在流动过程中甚至定位一段时间后仍能保持接近岩浆的温度,约为 500-850℃。 例如阿拉斯加万烟谷火山碎屑流堆积定位 7 年后的温度仍为 645℃,其边缘地区的温度也超 过 400℃。 (4)空落的火山灰云: 火山爆发时会形成高大的火山灰喷发柱,其高度可达 20km 左右。 公元 79 年 8 月,维苏威火山持续 8 昼夜的喷发,使庞培城、厄科拉诺城和斯塔比伊城均被火 山灰覆盖(庞培城火山灰厚达 7m),无任何生命幸存。

7 论述火山活动引起的地表生态效应 。
(1) 对地貌的影响 大的范围上,火山活动可能决定着海陆分布; 小的范围内,火山活动形成新的岛屿、抬升海岸、改变海岸坡度等。 (2)生物灭亡
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温度高、速度快、能量大的碎屑流。 有毒气体、灰烬导致人或动物发生窒息甚至死亡。 (3)土地破坏 碎屑流、熔岩流等流体 (4)大气污染 火山灰与有毒气体 氟化物、硫化物和氯化物等在大气中形成酸性水蒸气 (5) 影响全球气候变化 火山灰尘(微粒)长期悬浮于大气中,形成“火山尘幕”。降低大气透明度,改变大气环 流的正常动力学系统,最终影响大气的辐射和环流、冰川的进退、气温和降水量异变等。 (6)火山活动破坏大气臭氧层、引起气象灾害 SO2、H2S、Cl2 和 CO2 等形成硫磺微粒子破坏大气臭氧层。 海底或近海及岛屿火山爆发还会引起厄尔尼诺现象加剧,海水异常的升温; 负高压脊南 移造成北旱南涝的灾害。 (7)对后续生态系统的潜在影响 陆地上,火山爆发不仅对植被产生直接影响,还通过改变成土母质、地形、水文等自 然条件,间接地对火山喷发破坏后的植被演替产生持续性的影响。 海底火山喷发,使局部海域增温,适合珊瑚的繁殖生长。因此,火山海岸与珊瑚礁往往表 现出伴生关系。 (7)新物种的形成 生境的破碎化会促使一些在火山活动后能存活下来的物种种群的亚分化。种群的亚分 化和扩张可以发生在较小的空间和时间的尺度范围内,这促进了一些新性状的快速传播, 最终可能导致一些新物种的形成。火山活动导致一些生物种群的遗传物质和基因结构发生 了变化。

8 简述气象灾害的特点。
1)种类多 主要有暴雨洪涝、干旱、热带气旋、霜冻低温等冷冻害、风雹、连阴雨和浓雾及沙尘暴等 其他灾害共 7 大类 20 余种,如果细分;可达数十种甚至上百种。 (2)范围广 一年四季都可出现气象灾害;无论在高山、平原、高原、海岛,还是在江、河、 湖、海 以及空中,处处都有气象灾害。 (3)频率高 中国从 1950-1988 年的 38 年内每年都出现旱、涝和台风等多种灾害,平均每年出现旱灾 7.5 次,涝灾 5.8 次,登陆中国的热带气旋 6.9 个。 (4)持续时间长 同一种灾害常常连季、连年出现。 (5)群发性突出 某些灾害往往在同一时段内发生在许多地区如雷雨、冰雹、大风、龙卷风等强对流性天气 在每年 3-5 月常有群发现象。 (6)连锁反应显著 气候条件往往能形成或引发、加重洪水、泥石流和植物病虫害等自然灾害,产生连锁反应。 (7)灾情重
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联合国公布的 1947-1980 年全球因自然灾害造成人员死亡达 121.3 万人,其中 61%是由气 象灾害造成的。

9 简述气象灾害引起的地表生态效应。
(1)对生物的影响 高低温等的气象灾害发生,容易使得人类及其他动物无法适应突然变异的天气而死 亡; 台风、洪涝等的发生则会直接袭击人类及其周围住所导致人员的受伤或丧生。 (2)对环境的影响 耕地破坏:干旱、洪涝灾害 土地退化:沙尘暴、洪水 大气污染:沙尘暴 加剧水污染:干旱 生态环境的劣变或优化均与气象灾害的加剧或减缓互为因果,相互影响。 (3)气象灾害导致其它次生灾害
类 洪涝 种 洪水、雨涝 次生危害 农林灾害(虫害), 地质灾害 (泥石流、 滑坡、 水土 流失), 水圈灾害 (洪水、内涝) 干旱 干、旱、干热风、热浪 农林灾害 (虫害, 林、 草火灾), 地质灾害 (土地荒 漠化)、地面沉降、地裂缝 台风 台风 地质灾害 (泥石流、滑坡、水土流失),水圈灾 害 (洪水、内涝、巨浪、风暴潮) 冷冻害 冷害、冻害、冰害、冻 雨、雪害、风害 农林灾害 (庄稼、林木冻害, 牧业受损), 水圈灾 害 (江、河、湖、海结冰,巨浪)

局地风 暴 连阴雨 其它

雹害、风害、龙卷风、 雷击 连阴雨 沙尘暴、浓雾、静风

农林灾害 (森林、草原火灾), 地质灾害(泥石流、 滑坡, 刮走地表沃土) 农林灾害 (病虫害) 地质灾害 (沙丘移动, 土壤沙化)

10 什么是山地地质灾害?主要包括哪些地质灾害类型?
地质灾害是由地质作用产生的 ,包括内动力地质作用和外动力地质作用。 地质作用主要分为构造运动、岩浆活动、地震作用、变质作用、风化作用、斜坡重力 作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等。 地质灾害的种类繁多 ,除地震、火山外 ,还有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂

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缝、地震造成的海啸、瓦斯突出、矿井及地下工程热害、水土流失、土地荒漠化及沼泽化、 土壤盐碱化等。 分类: 地质灾害分类 地质灾害的分类,有不同的角度与标准,十分复杂。 根据地质灾害形成的动力性质分为内动力地质灾害、外动力地质灾害、人为动力地质 灾害。其中,由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害;由人为作用诱发的地质灾害则 称人为地质灾害。 就地质环境或地质体变化的速度而言,可分突发性地质灾害与缓变性地质灾害两大 类。前者如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地裂缝,即习惯上的狭义地质灾害; 后者如水土流失、土地沙漠化等,又称环境地质灾害。 根据地质灾害发生区的地理或地貌特征,可分山地地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流 等,平原地质灾害,如地质沉降等。

11 论述山地地质灾害的危害。
(1)我国属于山地地质灾害多发国家 我国山地占国土总面积的 2/3 以上, 堪称“世界山地大国” 。 全国将近一半的城镇都曾经饱受过山地地质灾害带来的痛苦。 (2)我国山地地质灾害特点 具有危害程度大、波及范围广和发生频率高等特点。 特别是到了夏天雨水比较集中的季节,随着降雨量的增加,在雨水的不断冲刷下,江河两 岸的土壤因为流水地质作用失去昔日的稳定性和强度,逐渐形成泥石流,地裂缝、地面沉 降等,具有明显的季节性。 (3)山地地质灾害的类型 崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降等。 其中,崩塌、滑坡、泥石流占山地地质灾害的 80% 以上。

12 简述地面变形包括哪几种类型,并阐述其引起的地表生 态效应。
地面沉降是指开采地下水条件下的地面变形,主要在城市地区。 地面塌陷一般指煤矿区,是指短时间内比较剧烈的地表高程变化 地裂缝: 1 地面沉降和地面塌陷 海水倒灌,淹没低洼地区 破坏城市交通路线、各种地下管道 污染岩溶地下水 破坏地表径流,改变水循环条件 破坏地表形态,加剧土地荒漠化 毁坏水库大坝,诱发洪水灾害 2 地裂缝
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建筑物墙体开裂 地面设施破坏 地下设施破坏 有害气体的溢出 垃圾场污染地下水 农田漏水

第七章 人类活动的地表生态效应
1 论述矿产资源开发引起的地表生态效应。
地表景观破坏 土地资源破坏与占用 水文干扰与水质污染 土壤退化与污染 大气污染与微气候扰动 生物多样性损失 土地荒漠化 水土流失加剧

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论述煤炭开采引起的地表生态效应。

地表景观破坏 土地资源破坏与占用 诱发地质灾害 水文干扰与水质污染 大气污染与微气候扰动 土壤退化与污染 水土流失加剧 生物多样性损失

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论述陆地石油开发引起的地表生态效应。

① 破坏自然植被,占用畜牧草场,占用农业用地 尤其是生态环境脆弱地区, 地表剥离引起的植被破坏, 短时间内很难恢复。 改变自然植被类型,影响土壤侵蚀,改变地表径流形成过程,改变地貌形态 ② 诱发地质灾害 地下水资源的过量开采是导致城市地区地面沉降 高压注水导致地面变形 ③ 环境介质的污染

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水体污染:石油开采过程中会产生大量的含油废水,废水中还有大量的石油与悬 浮物。污染途径主要有3种形式(以地下水为例):渗透污染、穿透污染以及事故性污染 土壤污染:主要来自钻井、洗井、试井、采油和修井过程中的落地原油或井喷及固体 废弃物。 大气污染:原油中的芳香烃、含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物等 石油炼制和输送过程产生的污染 石油炼制过程中会产生大量的废气、废水和废渣 石油输送工作主要通过石油运输管道

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论述海洋石油开发引起的地表生态效应。

① 对海气交换的影响 油膜覆盖于海面,阻断 O2、CO2 等气体的交换。CO2 交换被阻妨碍海洋中形成 HCO3- 、 CO32-盐缓冲海洋 pH 值的功能。 ② 消耗海水中溶解氧 石油降解需要消耗水体中的氧。 ③ 对海洋植物光合作用的影响 油膜阻碍阳光,使水温下降,破坏了海洋中 O2、CO2 的平衡,破坏了光合作用的客观条 件。 分散和乳化油侵入海洋植物体内,破坏叶绿素,阻碍细胞正常分裂,堵塞植物呼吸孔道, 进而破坏光合作用的主体。 ④ 对海洋生物生态毒性效应 低分子类由于具有很强的水溶性和后续的很大生物可利用率,表现出剧烈毒性影响。 慢性石油污染的生态学危害更难以评估。 ⑤ 对全球温室效应的影响 大洋是大气中 CO2 的汇, 石油污染必将加剧温室效应, 也可能促使厄尔尼诺现象的频繁发 生,从而间接加重“全球生态问题”。

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什么是生物质能?简述生物质能的转化方式。

生物质能(bio-energy),来源于太阳能,是直接或间接地通过绿色植物的光合作用,把太阳 能转化为化学能后,固定和贮藏在生物质体内的能量。 经由光合作用转化的太阳能是目前人类能源消费总量的 40 倍。

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6 论述城市化引起的地表生态效应。
正面效应:物质和能量的高速流转 负面效应:人口、资源、环境等问题 城市问题突出:城市热岛、污染岛、噪声污染等 1 对生物及其种群的影响 生物种类减少 群落结构简单 群落功能受损 生物栖息地减少 2 城市水资源问题 城市水资源紧缺 城市水环境污染:地表水和地下水的污染 污染源:工业废水、农业污染源和城市生活废水 污染物:颗粒物、铵氮、有机污染物、重金属、有害病菌和新型污染物等 污染源的贡献率: 氮污染多来自于废气排放的空气沉积,而水体富营养化主要来源于人 类粪便等生活垃圾。 地下水污染 我国地下水污染特征呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势, 污染程度 日益严重。 城市雨洪灾害:土地利用的变化会导致流域上下游水量空间分布和产流持续时间的变化 , 使得水量在河流上下游或干支流上的分配趋向于极端化 ,增大流域洪灾发生频率。 自然水循环系统发生改变 ,影响了当地的雨洪径流形成条件。 土地利用方式的改变 耕地资源流失过速 土壤的直接城市化效应就是地表特征从可渗透的土壤表面变成没有渗透和吸收功能

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的封闭地表。 土壤化学性质强烈改变 4 大气环境的改变 (1)城市化对局地气候的改变 “热岛效应 ”:一个地区的气温高于周围地区的现象。由于温室气体增加,以及城 市的建筑群和柏油路面热容量大 ,反射率小 ,能有效地储存太阳辐射热。 受城市化“热岛效应”造成的影响 ,城市上空的云、雾会增加。 雾霾

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论述大中型水库建设引起的地表生态效应。

一、生态调节效应 1 调节效应主要体现在水资源调节上 2 在高、中山区能明显调节库区的小气候 3 增加了水域的综合功能 建库后由于河道水位提高 ,水域面积扩大,水流减缓,河谷区域植物生长所依赖的水湿 条件改变 ,促进植被生长发育。 4 有利于发展养殖业 水库蓄水后水体流动减慢,有机质和营养盐会增加,有利于浮游动物和底部的动植物 的生长和繁殖,静水鱼类数量将会增加。 二、屏障效应和岛屿化 1 影响河流生态物种的分布格局 水库由于屏障作用明显地改变了上下游河道的水流时空特征。 洪水历时的缩短,洪峰量的减少,鱼类产卵区水体面积缩小,不利于产卵,容易使鱼 卵和种鱼在产卵区死亡; 在枯水期,水库的径流调节对鱼类的不利影响尤为显著。 水流特征表示了传送食物和营养物质的一种重要机制, 水流特征的变化可能会限制 生物体生存的能力。 2 影响动物的迁徙 河流作为一个统一体,两岸以及上游和下游形成一个整体,自然河流干流与支流相互 连通。目前,全球大河流中,36%受到媒介的强烈影响,23%受到中度影响,只有 41%几 乎没有受到影响。 建设大坝的河流的宽度和深度变大,形成了许多大型哺乳动物的迁徙路线上难以逾越 的障碍。 相对温暖的水向水库下游的释放,影响下游的冰的形成,这也将对迁徙动物产生屏障 功能。 3 大坝成为洄游鱼类不可逾越的障碍。 洄游鱼类生命周期:繁殖、幼年、发育和成年 研究表明,由于大坝的屏障效应,87.5 %的嘉鱼以及 1/ 3 的嘉鱼栖息地将在 50 年后 消失。 4 被大坝孤立的水库可以看作是大小,形状和隔离程度不同的“岛”,与真正的岛有 许多相似的特征,如地理隔离,生物类群简单。 生长在连续的生态系统中的物种, 在生态环境岛屿化后, 被分散成众多小的生态系统, 从随机性和突变、遗传等基因损失、人类干扰等方面看,这种小的生态系统是脆弱的,生 存在这一系统中的物种濒临灭绝。 三、截留效应

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1 对泥沙的截留 出水流量的低坝截留的泥沙量多达 90%,而有的大坝还能截留高达 100%的泥沙量。 2 对营养物质的截留 大坝会截留氮、磷等物质,造成库区富营养化。 3 水库对于营养物质和泥沙的截留程度基本取决于以下 3 个方面: (1)水库集水区,水库的深度,形状和大小,库容和水库的运行及管理方式; (2)集水区域的自然环境特点; (3)生活在水库的周边及上游的人类活动情况。 四、边缘效应 边缘效应:能被目标生物或物种所识别并影响其行为的生境特征不连续性 ,并把与这 种生境相关的各种过程或者行为现象称为边缘效应。 河流生态系统中的河岸带是介于河溪和高地植被之间的生态过渡带 ,具有明显的边缘 效应。 有利影响:漫湾水库蓄水后 ,促使原有河谷季雨林生长更好 ,同时面积向稍高海拔扩 大。 不利影响:河岸带边缘的变化显著影响着生物的分布格局、活动、觅食,而且在生物 扩散、进化、物种局部灭绝及形态趋异等方面起着十分重要的作用。 五、水温效应 大坝的建设改变了流域水量的分布和受其影响的河段水位,并引起了水温在流域沿线 和水位深度上的梯度变化。

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简述主要的环境污染物有哪些?

重金属类 辐射物质的污染 有机污染物类 持久性有机化合物(POPs) 药品和个人护理用品(PPCPs) 全氟化合物 溴化阻燃剂 纳米材料 电子垃圾

第八章 全球生态问题 1 论述植被破坏(包括森林植被和草原植被)的主要原因。
森林破坏的原因 (1)人为原因 木材及林产品的过度开发:一次性筷子的生产、造纸工业的发展。 非法砍伐森林:全球每分钟有 36 个足球场那么大片的森林被砍伐 毁林开荒:30%的森林变成了农业用地 放牧用地和人口居住用地增加

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战争 (2)自然原因 - 自然灾害: 森林火灾 火山爆发、地震等地质灾害。 森林病虫害 草原植被破坏的原因 (1)自然因素 长期干旱、风蚀、水蚀、盐碱、内涝、地下水位变化等不利自然条件 火灾、沙尘暴等自然灾害 病虫鼠害:仅长爪沙鼠的一个洞系,所占面积就达 5-7 m2,挖出的沙土就有几十公斤。 全球气候变暖 (2)人为因素 严重超载放牧:中国的牧区、半牧区平均超载 30% 以上 毁草开荒、樵采滥伐 地下水超采 乱开矿 采药材:据估算挖 1 kg 甘草就要破坏 5 m2 以上的草地。

2 论述植被破坏(包括森林植被和草原植被)引起的不良 生态后果?
森林破坏带来的不良生态影响 (1)对物种灭绝和多样性的影响。森林面积减少 10%,能够继续在森林中生存的物种就 将减少一半。全球森林减少一半,9%的树种面临灭绝。 (2)造成水土流失。植被破坏后,降雨对土壤的冲刷能力增强,水土流失加剧。 (3)土地荒漠化严重,耕地面积急剧下降 (4)干旱缺水现象严重 (5)江河断流,湖泊萎缩 (6)自然灾害:频繁发生的旱涝灾害、风沙等。 (7)温室效应增加

草原植被破坏引起的生态效应 (1)直接导致草原退化。造成生物数量和生物多样性的减少。 (2)造成土地退化如荒漠化、盐碱化等。如干旱草原由于气候干燥,甚至引起沙化。 (3)产生沼泽化。草甸草原因水分过多,易产生沼泽化等。 (4)增加沙尘暴、旱灾等自然灾害。 (5)水土流失 草原退化降低载畜量,影响和限制畜牧业的发展。

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3 简述土地荒漠化的概念、内涵以及主要类型。
荒 漠化是 指包括 气候变异 和人类 活动在 内的种种 因素造 成的干 旱( arid ) 、半干 旱 (semi-arid )和亚湿润干旱(dry subhumid)地区的土地退化。 “土地荒漠化”概念的内涵: ① 是在包括气候变异和人类活动在内的多种因素的作用下产生和发展的; ② 发生在干旱、半干旱及亚湿润干旱区(指年降水量与可能蒸散量比在 0.05 至 0.65 之间 的地区,但不包括极区和副极区),这就给出了荒漠化产生的背景条件和分布范围; ③ 是发生在干旱、半干旱及亚湿润干旱区的土地退化,将荒漠化置于宽广的全球土地退 化的框架内,从而界定了其区域范围。 我国土地荒漠化的类型 风蚀荒漠化 水蚀荒漠化 冻融荒漠化 土壤盐渍荒漠化

4 论述土地荒漠化产生的生态效应。
荒漠化是生态环境问题,也是地质问题。 荒漠化已经演变为经济问题和社会问题,它给人类带来贫困和社会不稳定。 造成了严重的问题是“全球沙漠化仍在蔓延”。 荒漠化被称为“地球的癌症”。 (1)土地退化 肥沃的表层土壤荒漠化 土壤质量下降 土壤次生盐渍化 导致大面积可利用土地资源的丧失 (2)破坏生态平衡 生物群落退化 气候变化 水文状况的恶化 (3)污染环境 污染相邻大气、土壤以及水环境 (4)毁坏生活设施和建设工程 严重威胁村镇、交通、水利及其他工农业设施和国防基地的安全和正常运行。 (5)自然灾害加剧, 沙尘暴频率增大 土地的沙化给大风起沙制造了物质源泉。 (6)荒漠化对人类生存的威胁 荒漠化意味着将失去最基本的生存基础-有生产能力的土地的消失。

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5 论述水华和赤潮形成的原因?
水华发生原因 复杂的生态异常现象,发生的原因比较复杂。 (1)富营养化 (2)浮游生物的密度一般是 102-106 细胞/毫升。 (3)气候条件相对比较适宜 温度:环境温度在 20~30℃,水温在 10℃左右为最佳。 光照:日照充分,光合作用强烈,藻类繁殖就快。一般认为 3000~4000 lx 是水华藻类的最 适宜光强。 (4)水体流速 藻类喜欢流速较缓的水域,蓝藻、绿藻偏爱静水区,硅藻偏爱缓流水域。 (5)其它因素 水体 pH 值、沉积物内源释放以及风速、风向、降雨、蒸发、降尘等环境因子均会产生影 响,在个别时候甚至是诱发因素。 (6)全球气候变暖容易导致水华现象的产生 赤潮的成因 赤潮是一种自然现象,也有人为因素引起的。 (1)海洋污染 主要有海域水体富营养化 海洋污染主要自来陆地:海洋环境的污染源 80%来自地面,小到化粪池、汽车和卡车,大 到农场、牧场和林业地区,对海洋沿岸开发更是推波助澜。 农业化肥是一大污染源 有特殊物质作为诱发因素,已知的有维生素 B1、B12、铁、锰和脱氧核糖核酸(DNA)。 (2)海水养殖的自身污染 一方面,养殖中投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善,往往造成投 饵量偏大,池内残存饵料增多,严重污染了养殖水质。 另一方面,由于养殖池每天需要排换水,大量污水排入海中,这些带有大量残饵、粪便的 水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物物,加快了海水的富营养化。 (3)环境条件 包括海水理化性质和水文气象的变化是水华现象发生的重要原因。 海水的温度变化:20-30℃是适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于 2℃是赤 潮现象发生的先兆。 海水的盐度变化:盐度在 26-37 的范围内均有发生的可能;而海水盐度在 15-21.6 时,容易 形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮现象生物的聚集提供了条件,易诱发赤潮 现象。 由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用,使海底层营养盐上升到水上层,造成沿 海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升,引起硅藻的大量繁殖。 赤潮现象发生时,水域多为干旱少雨,天气闷热,水温偏高,风力较弱,或者潮流缓 慢等水域环境。 气候变暖导致赤潮发生。

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6 水华和赤潮有哪些危害?
水华的危害 (1)消耗水体溶解氧,使水体通气不良,甚至出现无氧层 大量藻类的繁殖需要氧,且藻类死亡后细菌对其分解又消耗大量的氧。 (2)产生有害物质 蓝藻死亡时产生蓝藻毒素、大量羟胺及硫化氢;蓝藻死亡后刺激化能异养细菌的产生,大 部分是致病菌。 (3)降低生物多样性 溶解氧降低、有害物质使水中大量水生植物和鱼类死亡; 藻类分泌物粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上,妨碍呼吸,导致窒息死亡。 (4)饮用水源受到威胁 自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞。 甚至水质差,不能直接利用。 (5)藻毒素通过食物链影响人类的健康 蓝藻“水华”的次生代谢产物 MCRST 能损害肝脏,具有致癌效应,直接威胁人类的健康 和生存。 (6)破坏淡水养殖业 破坏渔场的饲料基础,造成渔业减产 造成经济生物的窒息死亡 有害分泌物质、硫化氢等使生物中毒死亡 (7)形成“死湖”、“死河”,进而变成沼泽 赤潮的危害 (1)破坏海水生态环境 pH 值增加、粘稠度增加、透光率下降 水体会出现高叶绿素 a、溶解氧降低、高化学耗氧量 (2)产生有害物质 有些赤潮现象生物会分泌出粘液,粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上,妨碍呼吸,导致窒 息死亡。 含有毒素的赤潮现象生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡。 赤潮现象后期,赤潮现象生物大量死亡,在细菌分解作用下,可造成环境严重缺氧或 者产生硫化氢等有害物质,使海洋生物缺氧或中毒死亡。 有些赤潮现象的生物体内或代谢产物中含有生物毒素,能直接毒死鱼、虾、贝类等生 物。 (3)病原菌大量繁殖 可高达 5×104-108 个/L (4)危害人类健康 当鱼、贝类处于有毒赤潮现象区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒 素可在体内积累,其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被 人食用,就引起人体中毒,严重时可导致死亡。 目前确定有 10 余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高 80 倍, 比一般的麻醉剂, 如普鲁卡因、 可卡因还强 10 万多倍。贝毒中毒症状为:初期唇舌麻木,发展到四肢麻木,并伴有头晕、 恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等,严重者出现昏迷,呼吸困难。

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赤潮现象毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计,全世界因赤潮现 象毒素的贝类中毒事件约 300 多起,死亡 300 多人。 (5)破坏海洋渔业和水产资源 破坏渔场的饲料基础,造成渔业减产 造成经济生物的窒息死亡 有害分泌物质、细菌、硫化氢等使海洋生物中毒死亡 (6)对旅游业和娱乐业的影响 破坏生态景观,使海岸海域使用价值降低 (7)形成“死海”,进而变成沼泽

7 简述亚洲鲤鱼对美国河流、湖泊生态系统的影响。 8 论述生物多样性锐减的原因。
(1)人类活动导致生物均质化 生物均质化是指不同(时间或空间上)的生物群落在物种组成、遗传和功能上相似性不断上 升的过程。 (2)7 种人类活动的影响 大面积对森林、草地、湿地等生境的破坏; 过度捕猎和利用野生物种资源; 渔业资源的过度捕捞 城市地域、工业区以及旅游业的大量发展; 外来物种的引入或侵入毁掉了原有的生态系统; 土壤、水和大气受到污染; 全球气候变化 大面积对森林、草地、湿地等生境的破坏 森林滥砍乱伐,碎裂分散 草场超载过牧,退化严重 湿地生境被破坏,导致濒危生物灭绝或减少 过度捕猎和利用野生物种资源 渔业资源的过度捕捞 由于采用漂网捕鱼,许多鱼类正面临灭绝的危险。 珊瑚礁的严重破坏:轮船用来捕鱼的网巨大无比,真有“一网打尽”的势头,海洋渔 场 正在被无情破坏。 城市地域、工业区以及旅游业的大量发展 由于经济的快速发展; 新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设; 旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。 外来入侵物种 外来物种的引入或侵入毁掉了原有的生态系统。 土壤、水和大气受到污染 当环境被人类活动破坏后,许多物种的种群大小会萎缩,且一些物种会灭绝。

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全球气候变化 臭氧损耗:较薄的臭氧层使更多的紫外辐射-B 到达地球表面,损坏活性组织。大气中 的臭氧层总量减少 1%,到达地面的太阳紫外线就会增加 2%。一方面直接危害人体健康, 另一方面还对生态环境和农、林、牧、渔业造成严重的破坏。 全球气候变暖:导致地球上的动植物大量灭绝。尽管人类可能最终逃过这一劫,但地 球上有一半的物种将会消亡。例如:由于大气中二氧化碳排放量急剧上升,使桉树叶变质, 人类生存受到威胁。

9 什么是生态退化?退化生态系统的特征是什么?
生态退化(ecosystem degradation)是生态系统的一种逆向演替过程,是生态系统结构和 功能的退化。 生态系统处于一种不稳或失衡状态,表现为对自然或人为干扰的较低抗性、较弱的缓 冲能力以及较强的敏感性和脆弱性,生态系统逐渐演变为另一种与之相适应的低水平状态 的过程。 生态退化包括生态要素退化和生态系统退化。 (1)系统结构 物种多样性、遗传多样性、结构多样性和空间异质性降低 系统组成不稳定,一些物种丧失或建群种、优势种的优势度降低 (2)能量传递 生产量降低、能量交换水平下降 食物链简单,多呈直线状,而不同于正常的环形循环或网络状结构 (3)物质循环 总有机质的储存量减少 生产者的物质积累水平降低,元素循环较为开放,营养元素多储存在环境库中,而较 少地储存在生物库中。 (4)稳定性 生态学联系和生态学过程简化。 对外界的干扰较为敏感,系统的抗逆能力和自我恢复能力降低,系统变得脆弱。

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论述陆地生态退化的过程。

11 简述建立生态系统退化指标体系的过程。
诊断对象的确定 诊断参照系统的确定 诊断途径的确定 诊断方法的确定 诊断指标(体系)的确定

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12 论述生态退化的原因。
1 自然原因 地质地貌: 不稳定的地质地貌结构,偶发性的或突发性的地质灾害可诱发生态退化的发生。 气候因素和水文因素: 气候和水文因素的异常变化是导致生态退化的原因。 2 人为原因 (1)人口增长; (2)农业活动; (3)工业化、城市化; (4)政治、战争; (5)贫困; (6)文化、旅游

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第九章 地圈生态疾病与地医学问题 1 什么是医学地理学?医学地理学的研究主题是什么?
定义:研究人群疾病和健康状况的地理分布与地理环境的关系,以及医疗保健机构和 设施地域合理配置的学科。 它是地理学的一个分支学科。 是医学、地理学、环境科学相互交叉形成的边缘学科。 研究领域包括自然环境、生物环境和地球人文社会环境对人体健康和疾病的影响,为 人体健康提供合理的理论和措施。 环境和健康是医学地理学永恒的研究主题。

2 什么是生物地球化学性疾病?
生物地球化学性疾病: 是指由于外界自然环境的不同地球化学特征, 通过 “岩石-土壤-水分-植物或动物-人体” 这样一条食物链的途径,使生活在这一特定地区里的人体内部环境化学元素含量异常,进 而导致机体发生的一系列疾病。 在世界范围内分布十分广泛.全世界受威胁的人口约有 5 亿。 目前已知有 30 多种。如已被全世界所公认和瞩目的最为严重、也最为典型的“水土因素” 性疾病 - 碘缺乏病(包含地方性甲状腺肿和地方性克汀病),另还有地方性氟中毒(氟斑牙 和氟骨症)、地方性砷中毒、地方性硒中毒以及克山病、大骨节病、趴病等等。 这类疾病的流行范围具有明显的区域性或地方性特点, 无论是在国内还是国外,在既往 很长的一段时间里,都是把它们统称为地方病,我国群众则广泛俗称作“水土病”。

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第十章 地表生态修复与调控 1 什么是生态修复?
生态修复是指在生态学原理指导下, 以生物修复( 包括微生物修复、植物修复、动物 修复和酶学修复) 为基础, 结合各种物理修复、 化学修复以及工程技术措施, 通过优化组合 和技术再造, 使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。

2 生态修复的主要特点是什么?
(1)严格遵循了循环再生、和谐共存、整体优化、区域分异等生态学原理; (2)主要是通过微生物和植物等的生命活动来完成的; (3)影响生物的各种因素也将成为影响生态修复的重要因素。因此,生态修复还具有影 响因素多而复杂的特点; (4)具有多学科交叉的特点。生态修复的顺利施行,需要物理学、化学、植物学、微生 物学、栽培学和环境工程等多学科的参与。

3 生态修复与生态恢复的区别是什么?

4 论述生态修复需要解决的关键问题。
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 最佳生态条件的确定 调查、筛选高效降解微生物、超积累植物及污染物降解动物 不同角度与层次探索修复生物的生长条件与修复机理 对修复生物的修复特性基因进行鉴定,并利用转基因技术优化修复生物的性状 加强修复强化及相关配套措施的研究 深入研究修复生物的回收技术,以防止二次污染的发生

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(7) 积极开发生态修复工程应用技术 (8) 建立修复安全评价标准,包括建立环境化学、生态毒理学评价检测指标体系 (9) 维护生物多样性和生态系统健康,修复过程应与种群动态调控、群落结构优化配置 与组建、群落演替控制与恢复等相结合 (10) 尽量选用本土物种,以免发生生态入侵

5 简述植物修复的主要机理。
植物修复主要是利用植物本身的提取、吸收和固定作用以及植物根际微生物的分解和 转化作用来清除土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中的有毒有害污染物。

6 论述污染土壤生态修复的主要调控措施。
(1)增强具有修复作用生物的修复能力 应用并不广泛 作物育种技术的利用 (2)增加土壤环境介质中污染物的有效性广泛被采用 主要通过添加以下物质进行调控,有时采用复合添加微生物 化学添加剂:螯合剂、淋洗剂、表面活性剂、氨基酸、寡聚糖等纳米材料 强化机制分析 通过添加微生物、化学添加剂、纳米材料等物质,改变污染物在土壤中的赋存形态, 提高其生物有效性,进而强化生物对目标污染物的吸收累积效应或者降解作用,从而使土 壤中的污染物得到净化。 微生物的强化措施机制,微生物的生物活性能够影响重金属的生物有效性,如某些微 生物能够分泌有机酸类物质,从而增强了重金属的生物有效性;微生物能够促进根际范围 内有机污染物的降解。 化学添加剂的强化效果影响因素: 添加剂种类、投加模式、投加时间、生物种类

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