第1章緒論1

1.1環境問題的產生與環境生態學的形成和發展1

1.1.1環境問題1

1.1.2環境問題的產生及發展2

1.1.3環境生態學的概念6

1.1.4環境生態學的形成與發展6

1.2環境生態學的研究內容與研究方法8

1.2.1環境生態學的研究內容8

1.2.2環境生態學的研究方法9

1.3環境生態學及其相關學科10

1.3.1生態學10

1.3.2環境科學11

1.3.3恢復生態學13

1.3.4生態經濟學14

1.3.5其他相關學科14

思考題15



第2章生物與環境16

2.1地球上的生物16

2.1.1生命的產生16

2.1.2生物的發展和進化17

2.1.3地球上的生物種類18

2.1.4生物在地球中的作用19

2.1.5生物圈20

2.2環境的概念、類型及環境因子21

2.2.1環境的概念21

2.2.2環境的類型21

2.2.3環境因子22

2.3生態因子及其作用的特征22

2.3.1生態因子的概念22

2.3.2生態因子的類型23

2.3.3生態因子作用的一般特征23

2.4生態因子作用的規律25

2.4.1限制因子25

2.4.2Liebig小因子定律26

2.4.3Shelford耐性定律和生態幅26

2.4.4生物內穩態及耐性限度的調整28

2.4.5指示生物29

2.5主要生態因子的生態作用及生物的適應29

2.5.1光因子的生態作用及生物的適應29

2.5.2溫度因子的生態作用及生物的適應32

2.5.3水因子的生態作用及生物的適應34

2.5.4土壤因子的生態作用及生物的適應37

思考題38



第3章生物圈中的生命繫統40

3.1生命繫統的層次40

3.2生物種群的特征及動態43

3.2.1種群的概念43

3.2.2種群的基本特征43

3.2.3種群的基本參數44

3.2.4種群增長的基本模式49

3.2.5種群動態52

3.3種群關繫56

3.3.1種內關繫56

3.3.2種間關繫56

3.3.3種間競爭58

3.4生物群落61

3.4.1群落的概念61

3.4.2群落的基本特征62

3.4.3群落的物種組成64

3.4.4群落結構67

3.4.5群落的演替72

思考題77



第4章生態繫統生態學79

4.1生態繫統的結構79

4.1.1生態繫統的組成要素及功能79

4.1.2生態繫統的物種結構81

4.1.3生態繫統的營養結構82

4.1.4生態繫統的空間與時間結構83

4.2生態繫統的基本功能84

4.2.1生態繫統的生物生產84

4.2.2生態繫統的能量流動87

4.2.3生態繫統的物質循環89

4.2.4生態繫統的信息傳遞92

4.2.5生態繫統的自我調節95

4.3世界主要生態繫統的類型96

4.3.1森林生態繫統96

4.3.2草地生態繫統97

4.3.3河流生態繫統98

4.3.4湖泊生態繫統99

4.3.5海洋生態繫統101

4.3.6濕地生態繫統102

4.3.7城市生態繫統104

思考題105



第5章生態繫統的服務功能107

5.1生態繫統服務的定義與研究進展107

5.1.1生態繫統服務的定義107

5.1.2生態繫統服務的提出與發展107

5.1.3生態繫統服務的特征108

5.2生態繫統服務功能的主要內容109

5.2.1生態繫統服務功能的內涵109

5.2.2生態繫統服務功能的類型110

5.3生態繫統服務的功能價值111

5.3.1生態繫統服務功能價值的研究進展111

5.3.2生態繫統服務功能價值的分類112

5.4生態繫統服務的研究展望113

5.4.1生態繫統服務分類及其價值評估方法113

5.4.2多尺度多類型模型研究113

5.4.3生態繫統服務與生物多樣性關繫113

5.4.4生態繫統服務管理及應用114

思考題114



第6章生態繫統的干擾與恢復115

6.1干擾與干擾生態學115

6.1.1干擾的定義115

6.1.2干擾的類型116

6.1.3干擾的性質117

6.1.4干擾的生態學意義118

6.1.5人為干擾的主要形式119

6.2退化生態繫統成因、類型及特征120

6.2.1退化生態繫統的定義120

6.2.2退化生態繫統的成因121

6.2.3退化生態繫統的類型121

6.2.4退化生態繫統的特征122

6.3恢復生態學及其基本理論125

6.3.1生態恢復的定義125

6.3.2生態恢復後的特征125

6.3.3恢復生態學的定義126

6.3.4恢復生態學的基本內容127

6.3.5恢復生態學的基本理論127

6.3.6受損生態繫統的恢復重建130

思考題135



第7章生態監測136

7.1生態監測概述和理論依據136

7.1.1生態監測概述136

7.1.2生態監測的理論依據142

7.1.3生態監測指標體繫144

7.2水污染的生態監測146

7.2.1指示生物法146

7.2.2生物群落法147

7.2.3細菌學檢驗法150

7.2.4水生生物毒性試驗153

7.2.5遙感技術在水污染監測中的應用158

7.3大氣污染的生態監測161

7.3.1大氣污染指示生物161

7.3.2大氣污染指示生物的選擇方法163

7.3.3大氣污染指示生物的指示方式和指標165

7.3.4大氣污染現場調查法167

思考題168



第8章生態影響評價169

8.1概述169

8.1.1基本概念169

8.1.2基本原則170

8.1.3評價工作分級171

8.1.4評價範圍174

8.1.5生態影響判定依據175

8.2生態環境現狀調查與現狀評價176

8.2.1生態環境現狀調查176

8.2.2生態環境現狀評價177

8.3生態風險評價183

8.3.1生態風險評價研究回顧183

8.3.2生態風險評價的研究現狀186

8.3.3生態風險評價的研究重點、難點及趨向186

8.3.4生態風險評價的研究趨勢187

8.3.5目前我國生態風險評價研究中存在的問題188

8.3.6生態風險評價的研究方法190

8.4生態環境保護措施與替代方案192

8.4.1生態環境保護措施的基本要求192

8.4.2提出生態環保措施的思路和原則193

思考題195



第9章水土環境污染及生態化處理196

9.1環境污染物196

9.1.1化學污染物196

9.1.2物理污染物197

9.1.3生物污染物197

9.2環境污染物在水環境中的遷移和轉化197

9.2.1需氧污染物在水中的遷移轉化198

9.2.2重金屬在水體中的遷移轉化201

9.3環境污染物在土壤環境中的遷移和轉化202

9.3.1重金屬在土壤-植物體繫中的遷移轉化202

9.3.2有機污染物在土壤中的遷移轉化204

9.4水土污染的生態化處理205

9.4.1污水土地處理繫統205

9.4.2污水生態塘處理繫統205

9.4.3蚯蚓微生物濾池繫統206

9.4.4新型污水生態處理技術206

思考題206



第10章農林生態工程的理論與實踐208

10.1農林生態工程的形成與發展208

10.1.1我國農林生態經營的發展歷程209

10.1.2世界農林生態經營的發展歷程211

10.2農業生態工程213

10.2.1生態工程與農業生態工程214

10.2.2農業生態工程的基本原理215

10.2.3農業生態工程設計的基本原則218

10.2.4農業生態工程的主要技術類型219

10.2.5農業生態工程的應用技術223

10.3林業生態工程224

10.3.1林業生態工程概述224

10.3.2林業生態工程的理論基礎225

10.3.3林業生態工程的特征228

10.3.4林業生態工程的技術體繫228

思考題230



第11章工程建設環境問題的治理與恢復231

11.1工程建設對環境的影響231

11.1.1環境組成和環境因子231

11.1.2環境影響識別方法與分類232

11.1.3環境因子權重的分析與確定232

11.2水利水電工程對環境的影響233

11.2.1水利水電工程施工對水環境的影響233

11.2.2水利水電工程施工對大氣環境的影響234

11.2.3水利水電工程施工對聲環境的影響235

11.2.4水利水電工程施工對地質環境的影響235

11.3采礦工程對環境的影響235

11.3.1地面沉陷的影響因素236

11.3.2地裂縫的影響因素238

11.3.3礦坑突水的影響因素238

11.3.4滑坡、崩塌、泥石流的影響因素242

11.3.5礦區地下水水位下降的影響因素242

11.3.6礦區水體污染的影響因素243

11.3.7井田熱害的影響因素245

11.4工程建設環境保護措施、對策和建議246

11.4.1水利水電工程環境保護措施246

11.4.2礦山問題的治理對策和建議261

思考題264



第12章“3S”技術及其在生態學中的應用265

12.1“3S”技術概述265

12.1.1“3S”技術的概念及發展歷程265

12.1.2“3S”技術的集合266

12.2北鬥衛星導航繫統266

12.2.1BDS概述266

12.2.2BDS的組成267

12.2.3BDS坐標繫統267

12.2.4BDS的特點268

12.3地理信息繫統268

12.3.1GIS概述268

12.3.2GIS的組成269

12.3.3GIS的基本功能271

12.3.4GIS發展前景274

12.4遙感技術274

12.4.1RS概述274

12.4.2RS的分類276

12.4.3RS過程及其技術繫統277

12.4.4RS處理技術278

12.5“3S”技術在生態學中的應用280

12.5.1植物生態學280

12.5.2森林生態學281

12.5.3景觀生態學281

12.5.4群落生態學282

12.5.5動物生態學282

12.5.6水域生態學282

12.5.7城市生態學283

12.5.8農業生態學283

思考題284



參考文獻285

本書是普通高等教育規劃教材，是編者結合多年的教學經驗和工程實踐，在廣泛征求同行以及生態專家意見的基礎上編寫而成。本教材可供環境工程、水利水電工程、農學、林學、水土保持工程、水文與水資源工程等專業本科教學使用，也可供以上專業的技術人員參考。

全書共12章，介紹了環境生態學的基本概念、基本理論，繫統介紹了生態繫統的結構、功能、干擾與恢復；闡明了生態監測和生態影響評價的理論和方法；論述了水土環境污染及其生化處理方法；對農林生態工程的理論與實踐進行了闡述；分析了工程建設對環境的影響並提供了治理與恢復技術；介紹了“3S”技術及其在生態學中的應用。為了滿足課程思政教學的需要，書中提供了相對應的閱讀材料。

本書第1、4章由王笑峰和谷金鋒編寫，第2章由孫建騰和周文軍編寫，第3、5章由谷金鋒編寫，第6、8、11章由王敏編寫，第7章由孫建騰和金靈編寫，第9章由孫建騰和劉濤編寫，第10章由周文軍和肖洋編寫，第12章由牛曉君和龔文峰編寫。全書由谷金鋒統稿，孫建騰和王笑峰審閱了全書內容。

由於編者水平有限，書中難免存在疏漏，謹請廣大讀者批評指正。



編者

2021年6月