环境生态学作业.doc

环境生态学作业张杰 12106085229201 环境工程思考题一 廊道的主要特征有那些？廊道主要的功能是什么？答：1、廊道的结构特征:（1）弯曲度和通直度，廊道越短，距离越短。生物在景观中两点间的移动速度就越快，反之，则时间较长。（2）连通性,廊道有无断开是确定通道和屏障功能效率的重要因素。（3）宽度变化对物种沿着廊道的迁移具有重要意义。（4）内坏境差异性，在沿着廊道的方向，由于廊道在景观中的延伸一段距离，两端存在差异性。2、廊道的功能：（1）生境（如河边生态系统。植被条带（2）传输通道（如植物传播体、动物以及其他物质随植被或河流廊道在景观中运动（3）过渡或阻抑作用（如道路、防风林道及其他植物廊道对能量、物质和生物（个体）流正在穿越时的阻截作用。（4）作为能量，物质和生物的源或汇（如农田中的森林廊道，一方面具有较高的生物量和若干野生动植物种群，为景观中其他成分起到源的作用，而另一方面也可以阻截和吸收来自周围的农田水土流失的养分和其他物质，从而起到汇的作用。思考题二 基质的判定标准是什么？研究基质孔隙度有何意义？答：1、（1）相对面积，面积最大的景观要素往往控制景观中的流。基质面积在景观中最大，是一项重要指标。因此，常采用相对面积作为定义基质的第一条标准：通常基质的面积超过现存的任何其他景观要素的总面积。（2）连通性，以相对面积作为基质的唯一标准可能使人做出错误判断。（3）控制程度，判断基质的第三个标准的一个功能指标，即景观要素对景观动态的控制程度。基质对景观动态的控制程度较其他景观要素类型大。（4）三个标准的结合，第一个标准容易估测，第三个标准最难评价，二处于二者之间。生态意义上看，控制程度的重要性大于相对面积和连通性。2、基质的孔隙度和连通性是描述本地特征的重要指标。斑块是本底中所谓的孔隙。所以斑块密度和孔隙度有密切的联系。计算时只计算闭合边界的斑块。景观基质内的孔隙对景观生态功能具有巨大意义，尤其表现在农业景观中残存的自然生态系统的斑块。农田的残存斑块对保护生物多样性具有重要价值。孔隙度生态意义在于（1）一定程度上表明本底中不同斑块的隔离程度，影响动植物基因交换，进一步影响他们的遗传分化。（2）说明边缘效应，边缘多少与动植物的分布和生存具有一定关系。基质孔隙度低，说明斑块间联系少，抑制不同的斑块间的物种的基因交流，形成明显的隔离作用。这种隔离作用也与物种运动能力有关，对运动能力强的物种隔离作用小。思考题三 你对景观破碎化的原因有何认识？它有那些方面的生态作用和影响。答：1、破碎化是全球现实景观的一个重要特征。表现在斑块的数量增加而面积减少，斑块的形状趋于不规则，景观内部生境面积缩小，作为物质、能量和物种交流的廊道被截断。景观斑块彼此隔离，形成岛屿。由于自然或人文因素的干扰所导致的景观由简单趋向于复杂的过程，即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体。2、人为因素干扰强度大、频度高会加剧景观的破碎化，景观破碎化的结果使景观的异质性下降，不利于生态系统的健康、稳定以及各种生态功能的维持。景观破碎化对种群的基因多样性也有影响，生境破碎化使得基因流之间的缺少流动，加重小范围内不同复合种群的遗传差异。生境破碎化是一些物种灭绝的重要原因，但不能夸大这种影响。作业题一 圆明园防渗工程（分析该工程）答：1、在进行湖底防渗工程之前，圆明园处于一种人工维持的半自然状态。经过长期的维护和自然的演替，园内的水域、绿地等景观保持相对稳定的格局，形成了水域，湿地、森林、草地等多种生态系统。随着气候、水文条件的变化园区内的景观类型，景观分布格局和相关的生态系统发生了一系列的演化。由于今年北京市干旱少雨以及不断开采地下水造成的地下水位降低，使圆明园各区的湖水蒸发和下渗不断加剧，从而导致琥珀的干涸和河床的沙化，水域面积减小。为此，以保证园区内的水域面积和维持水生生态系统稳定构建防渗工程。2、由于本工程施工面积较大，防渗工程会对该区域的水生生态系统产生破坏。一方面，防渗工程施工期间对水生生态系统的破坏极大。由于湖内的水被抽干，使得湖中由水生动植物、浮游动植物、浮游藻类、鱼类等构成的水生生态系统完整食物链的大多数成员消失殆尽。另外，0.51.5m 不等深度的底泥全部取出，也使得各类底栖生物的生境受到了严重影响，原有的底栖生物大部分在施工过程中死亡。另一方面，工程实施完成后长期没有注水，使得生态系统破坏更加严重。目前，除已放水的湖之外，大多数湖盆内的水生植物已经消失，只有少数土壤较湿润的湖盆内，部分生命力较强的水生植物还在维持着。对于陆生生态系统，只有部分喜湿的陆生植物，如柳树等受到危害。（1）铺设防渗膜降低了地表水和地下水之间的水量交换；（2）铺设防渗膜后，可能会导致污染物和盐分在底泥中积累，从而影响湖水水质；（3）防渗膜作为有机合成材料，其长期环境行为可能对地下水环境质量产生影响。（4） 防渗膜的存在会阻碍地表水与地下水的交换，可能使水质恶化，从而影响水生生态系统；（5） 铺膜会在一定程度上妨碍部分根系较深的挺水植物生长；（6） 侧防渗可能阻碍湖水的水平交换，对近岸陆生喜湿植物的生长产生一定影响。3、圆明园的水系演化决定了圆明园的生态演化方向，水系缺水主要是外部因素，北京气候干旱少雨，水资源匮乏这与北京大环境变化影响。圆明园的水系恢复不是仅仅依靠圆明园本身防渗工程就能够解决的。应该从北京的水系大环境考察，协调水资源调配，整体考虑对区域水资源的合理配置。保证一定的补水量，其次，所补水水质要达到一定标准，地表水之间以及地表水与地下水之间还需要一定的水循环。在现阶段达到上述三点存在相当的难度，圆明园水系的恢复将是一项长期的工程，需要从实际出发，制定合理有效的综合性补水和节水方案。作业题二 举例阐述植物修复技术及其原理答：植物修复具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点。1、植物转化 原理及举例：植物转化也称植物降解，指通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分解，或者通过植物分泌出的化合物（比如酶）的作用对植物外部的污染物进行分解。植物转化技术使用于疏水性适中的污染物，如BTEX，TCE，TNT等军用排废.对于疏水性非常强的污染物，由于其会紧密结合在根系表面和土壤中，从而无法发生运移.对于这类污染物，更适合采用之后提到的植物固定和植物辅助生物修复技术来治理。2.、根滤作用 原理及举例：借助植物羽状根系所具有的强烈吸持作用，从污水中吸收，浓集，沉淀金属或有机污染物，植物根系可以吸附大量的铅，铬等金属.另外也可以用于放射性污染物，疏水性有机污染物(如三硝基甲苯TNT)的治理。进行根滤作用所需要的媒介以水为主.因此根滤是水体，浅水湖和湿地系统进行植物修复的重要方式，所选用的植物也以水生植物为主。3、植物辅助生物修复原理及举例：通过植物的吸收促进某些重金属转移为可挥发态，挥发出土壤和植物表面，达到治理土壤重金属污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通过甲基化挥发，减轻土壤的重金属污染。如B.Juncea能使土壤中的Se以甲基硒的形式挥发去除。还有的研究表明烟草能使毒性大的二价汞转化为气态的零价汞。4、植物萃取原理及举例：种植一些特殊植物，利用其根系吸收污染土壤新能源中的有毒有害物质并运移至植物地上部，通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。植物提取 作用是目前研究最多，最有发展前景的方法。该技术利用的是一些对重金属具有较强忍耐和富集能力的特殊植物。要求所用植物具有生物量大、生长快和抗病虫害能 力强的特点，并具备对多种重金属较强的富集能力。此方法的关键在于寻找合适的超富集植物和诱导出超级富集体。5、植物固定原理及举例：利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害物质的一种方法。可以保护污染土壤不受侵蚀，减少土壤渗漏来防止金属污染物的淋移;通过金属根部的积累和沉淀或根表吸持来加强土壤中污染物的固定。应用植物稳定原理修复污染土壤应尽量防止植物吸收有害元素，以防止昆虫、草食动物及牛、羊等牲畜在这些地方觅食后可能会对食物链带来的污染。