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环境生物学

标签: 环境生物学 环境科学 应用生物学 生态学

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  环境科学的一个分支。研究生物与受人类干预的环境之间相互作用的规律及其机理。它以A.G.坦斯利提出的生态系统概念作为主要的理论基础,因而有人认为环境生物学就是生态学。
  诞生和发展 从19世纪中叶起,有的学者开始注意到水污染对水生生物的影响,并将水中微型生物进行分组分类。20世纪初,人们开始研究水污染的生物监测、城市污水和工业废水的生物处理等问题。50年代以来,工业、交通事业和城市建设的飞跃发展,地球表面环境发生了巨大的变化,一方面创造了前所未有的物质文明,另一方面产生了日益尖锐的环境问题。其中以生态平衡遭到破坏所带来的影响最为严重,很多物种从地球上消失或濒临灭绝,人类自己也受到公害的侵扰和威胁。因而关于受人类干预的环境对生物的影响以及两者相互作用的规律和机理的研究,便日益受到人们的重视。从60年代开始,由于研究工作的开展,环境生物学逐渐从生物学分化出来,发展成为一个独立的学科。70年代以来,中国科学工作者在水、气污染的生物监测和生物净化,环境毒理和生态毒理,土壤污染和土地处理系统以及自然保护等领域开展了不少科学研究,建立了相应的研究机构,一些高等院校设立了环境生物学或与之有关的专业。
  研究对象和内容 环境生物学研究的对象是受人类干预的生态系统。这里所说的人类的干预包括两个方面:一是指人类活动对生态系统造成的污染;二是指人类活动对生态系统的影响和破坏,主要是人类对自然资源的不合理利用,如对森林的滥砍滥伐,对草原的过度放牧,不合理的围湖造田和大型水利工程建设等。环境生物学研究的主要内容是环境污染引起的生态效应,生物或生态系统对污染的净化功能,利用生物对环境进行监测、评价的原理和方法以及自然保护等。其目的在于为人类合理地利用自然和自然资源,保护和改善人类的生存环境提供理论基础,促进环境和生物朝有利于人类的方向发展。
  研究方法 环境生物学在应用生物学和生态学等学科的研究方法的基础上已经形成自己的一套研究方法。
  ① 现场调查:通过对指示生物、农田生物群落结构、森林生物群落结构、草原生物群落结构、水生生物群落结构、污水生物系统的现场调查,以及对生物指数、污染指数和生物种的多样性指数等的分析,从宏观上研究环境中的污染物和人为干预对各种生物或生态系统产生影响的基本规律。
  ② 室内实验:通过各种实验手段,如植物人工熏气、静水式生物测试、流水式生物测试、水生生物急性毒性试验、水生生物亚急性毒性试验、水生生物慢性毒性试验和回避反应实验等,从微观上研究污染物和人为干预对生物产生的毒害作用及其机理。
  ③ 生态模拟:利用数学模型模拟生态系统的行为和特点,预测人类活动对生态系统可能造成的影响或危害。
  展望 环境生物学今后将进一步研究污染对各类生态系统结构和功能的影响,建立生态系统的生物模拟(包括受控生态系统的实验)和数学模型研究方法,制作污染生态模型,预测和预报污染对生态系统稳定性、群落结构、物质循环和能量交换的影响,为制定最优化环境区划和规划提供依据;进一步研究各个生态系统(如工矿、农田、森林、草原和水生生态系统)内部和相互之间的调节、控制和平衡关系,以及研究由于污染而引起的区域性或全球性变化对生物圈生物资源的影响;进一步加强对有关生物净化和生物降解的基础理论研究,建立和完善污染物生物效应数据库和生物样品库,加强毒物对生物(包括人类)的致毒机理以及环境因素引起畸变、突变、癌变的生物学基础的研究。

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