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物种多样性包括两个方面：
一方面是指一定区域内物种的丰富程度，可称为区域物种多样性；
另一方面使之生态学方面的物种分布的均匀程度，可称为生态多样性或群落多样性。
物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
他是根据一定空间范围物种的遗传多样性可以表现在多个层次上数量和分布特征来衡量的。
遗传多样性是物种多样性的基础。
一般来说，一个种的种群越大，它的遗传多样性就越大。
但是，一些种的种群增加可能导致其他一些种的减少，从而导致一定区域内物种多样性减少。
外来有害物种入侵是导致生物多样性减少和丧失的重要原因之一。
由于环境和气候等因素的限制，许多物种难以广泛分布，从而演化出各种适合特定环境的独特生物区系。
然而人类的活动打破了这种限制，通过多种途径促进了物种的扩散与交流。
但是，由于被引进的新物种在引入地区内可能没有相应的天敌，这就会造成该种群在该区域内大肆的蔓延，与本地区的土著物种争夺食物与空间，严重影响本土物种的生存。
比如，紫荆泽兰在云南的发生面积已经有2000多万公顷，只要有它出现的地方，其他植物几乎无法生长，被它侵占了三年后的草地完全失去放牧价值；
水葫芦阻塞河道，腐枝败叶污染水质，增加了滇池河床的淤泥，排斥滇池内其他水生物的生长。
我国已建立起中国外来入侵物种数据库，对外来入侵物种的分布和影响调查显示，我国外来入侵物种共有280多种，其中陆生植物170种，其余为微生物、无脊椎动物、两栖爬行类、鱼类、哺乳类等。
有55.1％的外来入侵物种来源于美洲，21.7％来源于欧洲。
调查表明，外来入侵物种中，39.6％属于有意引进，49.3％属无意引进，经自然扩散而进入中国境内的仅占3.1％。
外来有害入侵物种对我国农、林、牧、渔业等行业造成的直接经济损失达198.6亿元，对生态系统、物种和遗传资源造成的间接经济损失每年达1000.2亿元，总经济损失1200亿元左右。
2）系统结构简单化
生态系统的结构可以从两个方面理解。
其一是形态结构，如生物种类，种群数量，种群的空间格局，种群的时间变化，以及群落的垂直和水平结构等。
形态结构与植物群落的结构特征相一致，外加土壤、大气中非生物成分以及消费者、分解者的形态结构。
其二为营养结构，营养结构是以营养为纽带，把生物和非生物紧密结合起来的功能单位，构成以生产者、消费者和分解者为中心的三大功能类群，它们与环境之间发生密切的物质循环和能量流动。
生产者植物利用光能及无机元素制造有机物；
消费者动物摄取植物，而动物遗体及排泄物，既是分解者微生物的食料，又需要经其加工分解，才能再度被植物利用吸收。
植物—动物—微生物共同构成了生态系统的基本结构，并通过该结构完成了生态系统的基本结构，并通过该结构完成系统中物质循环和能量转化过程。
生态系统中的物质循环和能量流动，称为生态系统的功能。
结构和功能既相互适应，又存在矛盾，推动着生态系统的变化。
一般情况下，结构改变必然影响到功能，功能破坏即导致结构衰退。
生态系统结构的改变使与这些组成结构相联系的过程和功能受到影响，物质循环和能量流动等功能也发生相应的变化，当干扰超过一定程度，物质循环和能量流动链解链，系统崩溃，进一步造成生态系统的退化。
3）食物网破裂
生态系统的营养结构表现为食物链和食物网。
食物链是指生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
由于生态系统中动物的食物来源大都不是单一的，而是多种多样的，所以在生态系统中许多食物链常交错成网状，形成复杂的营养关系，即食物网。
受损的生态系统首先表现为物种多样性降低，极有可能造成食物链断裂。
食物链一旦断裂，随之而来的将是食物网出现破裂。
4）生产力下降
生态系统生产力是指生态系统吸收同化外界能量的速率。
生态系统最基本的生产力是绿色植物和自养性微生物把辐射能转化为可利用的食物能形式并贮存起来的能力，即初级生产力。
在消费者营养级上进行的能量转化与贮存的速率称为次级生产力。
生产力总是以生产量来表现，单位时间内的生产量即生产率，二者常可互换使用。
生产力与生物量是反映生态系统功能效应的重要指标。
当生态系统受损造成生态系统功能下降，将表现为生产力的下降。
5）物质循环不畅或受阻
物质循环是指组成生物体的一些基本元素，包括碳、氢、氧、磷、硫等，在生态系统的生物群落与无机环境之间形成反复的循环运动。
以碳循环为例，碳在生物群落之间的转移是以含碳有机物的形式，沿着食物链或食物网进行的。
自然状态下，大气中的二氧化碳通过绿色植物的光合作用被固定，合成碳水化合物，供动物和其他异养生物所消耗，同时，消费者和植物本身的呼吸作用、分解者对动植物遗体的分解作用和燃料（包括泥炭、煤、石油）的燃烧、碳酸岩的溶解和风化，火山活动等不断释放出大量的二氧化碳运回大气中的二氧化碳库里。
这样，在自然界中，每年固定的二氧化碳和被释放的二氧化碳基本是相等的，从而维持碳循环的平衡。
但是受损的生态系统不能正常维持自身的稳定性。
当各种人为因素造成二氧化碳的平衡受到了干扰，大气中的CO2浓度逐年增加。
CO2能透过太阳短波辐射，使其到达地面以增加地面温度；
同时它又能吸收地面长波辐射使气温上升，再以逆辐射形式射向地面，造成“温室效应”。
故我们应该保持植被，退耕还林还草；
减少化石燃料的燃烧，开发利用新能源；
植树造林，扩大光合作用面积，以维持生物圈中碳循环的平衡，改善生存环境。
6）能量流动效率降低
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的太阳能。
流入生态系统的总能量就是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。
研究能量流动规律有利于帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流动向对人类最有益的部分。
在农业生态系统中，根据能量流动规律建立的人工生态系统，就是在不破坏生态系统的前提下，使能量更多地流向对人类有益的部分。
受损的生态系统特征之一就是食物链与食物网破裂，而能量流动的渠道是食物链和食物网。
食物链与食物网的破裂直接影响能量的流动，流动效率自然降低，每一个营养级获得的能量也将受到影响。
7）系统稳定性降低
生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定。
生态系统所具有的保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性，包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面。
抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力。
如当草原遭受蝗虫的采食后，草原植物就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降。
恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
如森林局部火灾后，森林仍能逐步恢复到原状。
生态系统的自我调节能力是有限的。
当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失，而使生态系统的稳定性难以恢复。
一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
热带雨林中动植物种类繁多，营养结构复杂，其抵抗力稳定性就比动植物种类稀少，营养结构简单的苔原生态系统的抵抗力稳定性高。
当生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。
如河流被有毒物质轻微污染后，通过自身的净化作用，可以很快恢复到接近到原来的状态，但受到重度污染时，河流的恢复力稳定性就会被破坏。
故要提高生态系统的稳定性应控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
如不能过度放牧，滥砍滥伐森林等。
对于人类利用强度较大的生态系统，要提高其生态系统的稳定性，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
如农田生态系统需要不断地施肥、灌溉和控制病虫害。
2．分析河流生态系统受损的原因，提出具体技术及措施。
河流对人类的发展非常重要，不仅可提供食物、工农业及生活用水，还具商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。
作为重要的生态系统类型，河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一，很多营养盐及污染物在河流中得以迁移和降解。
但在过去的几十年中，随着工业文明的迅猛发展，人类对水资源的需求量大增，很多河流因用水过度而面临断流或枯竭；
此外，大量污染物的排入和森林及河岸植被带的乱砍乱伐严重影响了河流的水质状况，其结构受到极大破坏，诸多服务功能也因人类活动的干扰而逐渐丧失。
可见人为干扰是造成生态系统受损的主要原因。
以筑坝对河流生态系统的影响为例：
筑坝引起河流水力条件的改变，导致河流、河岸、洪泛平原等各类生态环境产生相应的变化，进而对河道地貌形态和河床地质的稳定性产生间接影响。
当河流蓄水形成水库后，生物群落随生境变化经过自然选择、演替，形成一种新平衡：
水生生态体系由以底栖附着生物为主的“河流型”异养体系向以浮游生物为主的“湖沼型”自养体系演化。
大坝通过改变下游水流、泥沙和生源要素等的流动、运移模式，影响生物地球循环以及河流缓冲区域生态系统的结构和动态平衡；
改变水流温度模式，影响河流生态系统中的生物能量和关键速率；
对河流上下游的生物体和养分的运移产生障碍，阻止物质交换。
梯级水库对河岸带生态系统结构、功能也具有显著影响，导致河岸带生态功能退化。
洪泛平原生态系统适应洪水的季节性变化，而洪水脉动是维持洪泛平原生态系统平衡的关键因素，筑坝人为调节洪水脉动幅度和频率，从而降低洪泛平原生态系统生产力，导致洪泛平原生态系统结构、功能失稳，进而影响河流和流域的生态系统。
筑坝人为调节河流生态系统的水文特性、水环境和生物过程，改变河流生源要素的迁移、转换和循环更新，直接或间接影响河流生态系统结构和功能，导致85%左右的河流恢复目标是生态系统保护和重建。
河流生态恢复的基本目标是促进生态系统自我维持和陆地、缓冲区域和水生生态系统间相互联系的出现，同时在流域尺度上对缓冲区域和水生生态系统的评价，详细描述实施生态恢复的河流断面和河道性。
河流恢复的重要目标是保护河流的生物完整性及其生态健康。
蔡庆华等认为河流生态系统的恢复程度可利用生物完整性指数（IBI）进行评价，据此进一步采取必要的措施。
Moss建议河流生态系统的恢复是系统结构、功能的全面恢复，而不是局限于生态系统的种群保护。
同时，河流生态系统的恢复应从流域生态学角度出发，综合考虑流域土地利用方式、砍伐森林、农田耕种、河流缓冲区域、管理措施、堤坝、防浪墙等的影响，而不能局限于河道范围内。
目前的河流生态系统恢复主要侧重于某一个断面，过分强求生态系统的迅速恢复，这主要是出于政治、经济、社会等需求目的，而忽略河流生态系统是自然长期演替、进化的结果。
恢复河流生态系统需要了解系统内生物、物理因素间的相互作用，同时需要选择原始系统作为“参考断面”评价恢复效果，从而实现恢复计划的连续实施。
在实施生态系统恢复过程中，需要了解河流生态系统对人为干扰的抵抗力以及生态系统在干扰停止/消失后的恢复能力（恢复力/弹性力）。
3．最适农业环境治理技术，说明该项技术原理及治理过程的应用。
随着工业和城市建设的迅速发展，人民物质生活水平的不断提高，大量工业特别是乡镇工业排放的“三废”和人们的生活排放的污水及垃圾等进入农业环境，加上农业生产中化学物质的使用数量显著增加，造成了土壤、灌溉水、大气等农业环境及农作物、农畜水产品的污染。
针对不同的农业环境需要不同的最适农业治理技术。
以畜禽养殖场环境污染的治理技术为例：
根据我国畜牧业的现状，粪便污染是畜牧业污染主要的治理难点，认为应重点从产前、产中、产后三个阶段进行综合治理。
（一）产前治理
产前治理主要是从源头控制，制定相关政策，规划布局，优化畜牧场设计方案。
要根据当地经济社会发展、人口状况及市场对肉、蛋、奶等的需求情况进行统筹，确定养殖规模。
做到布局合理，严禁在城市集中饮用水源地、人口稠密区及环境敏感区建设大中型畜禽养殖场，同时要求单位面积的养殖畜禽数量，使畜禽养殖数量与地表的植物及土壤自净能力相适应。
严格执行规模化养殖场与环境保护措施同时设计、同时施工和同时投入使用（“三同时”）制度。
在饲养工艺中，大力推广节水型畜牧生产工艺，从源头上控制集约化养殖场排污。
（二）产中治理
产中治理主要是从营养学角度出发，提高畜禽饲料利用率，降低粪尿中氮、磷等物质的排泄量。
同时在饲养过程中，强化管理，控制畜禽饲养环境，防止畜禽粪尿及冲洗水流失。
1）使用合成氨基酸：
采用“理想蛋白质模式”，以可消化氨基酸为基础，从氨基酸平衡着手，在畜禽日粮中使用合成氨基酸代替日粮中的部分蛋白质，配制符合畜禽生理需要的平衡日粮。
这样能够降低饲料粗蛋白水平，提高日粮中氮的利用率，减少粪尿中氮的排泄量。
2）应用植酸酶：
在畜禽日粮中添加外源性植酸酶，可以将饲料中的植酸和植酸盐水解为游离的正磷酸和肌醇，释放出磷酸根离子和大量被植酸络合的蛋白质及铜、锌、钙、镁等矿物微量元素，使这些营养成分被有效地吸收利用，从而提高了畜禽对蛋白质、钙、磷、铜、锌等矿物微量元素的利用率。
3）使用有机微量元素：
传统饲料中的微量元素是以无机盐形式存在的，由于其利用率低且易受pH、脂类等诸多因素的影响，其被畜禽吸收利用的数量远小于理论值。
而有机微量元素（主要是微量元素的无机盐与有配位体形成产物的总称）的效价一般都高于无机微量元素。
据报道，较低剂量的赖氨酸铜（100mg／kg）和蛋氨酸锌（250mg／kg），可以起到相当或高于高剂量硫酸铜（250mg/kg）和氧化锌（2000-3000mg／kg）的促生长效果。
4）应用微生态制剂：
微生态制剂是由光合菌、乳酸菌、酵母菌等微生物复合而成的多功能菌剂，又称EM菌剂。
微生态制剂在动物体内创造有利于畜禽生长的微生态环境，维持肠道正常生理功能，促进动物肠道内营养物质的消化和吸收，提高饲料利用率同时，这类制剂还富含双歧因子，刺激双歧杆菌的增殖，能抑制腐败菌的繁殖，降低肠道和血掖中内毒素及尿素酶的含量，有效地减少有害气体产生。
（三）产后治理
由于产前、产中的治理只能相对减少畜禽粪便对环境的污染，而不能从根本上消除对环境的污染。
因此，产后处理才是消除畜禽粪便污染环境的最好方法。
目前的处理方法主要有肥料化、饲料化、能源化等。
1）肥料化技术
（1）土地还原法：
畜禽粪便直接还田还是一种传统而又经济简便的方式，在改良土壤、提高农业产量方面起着重要的作用。
粪便可以通过土壤的自净作用处理，土壤在获得肥料的同时净化粪便，节省了粪便的处理费用。
但是，畜禽粪便作为有机肥直接施用，其最大的障碍是含水量高、有恶臭，而且氨的大量挥发，造成肥效降低，病原微生物还会对环境构成威胁。
同时土壤的自净能力有限，施用过多容易造成污染；
鲜粪在土壤里发酵产热及其分解物对农作物生长发育都有不利影响，施用量受到很大的限制，鲜粪的利用还受季节的影响，在利用淡季鲜粪往往没法及时、充分地利用。
（2）腐熟堆肥法：
堆肥发酵处理是目前畜禽粪便处理与利用较为传统可行的方法，是世界各国普遍采用的一种畜禽粪便处理方法。
运用堆肥技术，可以在较短的时间内使粪便减量、脱水、无害，取得较好的处理效果。
粪便经过堆放发酵，利用自身产生的温度来杀死虫卵和病原菌。
传统的堆肥方法占地面积大，发酵时间长，无害化程度及肥力低，限制了粪便的使用价值，不适合大、中型养殖场的要求。
高温堆肥处理是利用混合机将畜禽粪便和添加物质按一定比例进行混合，控制微生物活动的水分、酸碱度、碳氮比、空气、温度等各种环境条件。
在有氧条件下，借助嗜氧微生物的作用，分解畜禽粪便及垫草中各种有机物，使堆料能自选升温、除臭、降水，在短时间内达到矿质化和腐植化的目的。
高温堆肥集有机和无机物质、微生物及微量元素于一体，发酵时间短，营养全面，肥效持久，并且处理设备占地面积小，管理方便，生产成本低，预期效益好。
（3）生物处理法：
应用微生物无害化活菌制剂发酵技术处理畜禽粪便是比较科学、实用的方法，所产生的无害化生物有机肥是一种重要的肥料资源。
生物有机肥料就是把有益微生物和有机肥协调结合起来，而形成的一种新型、高效的微生物有机肥料。
目前用于固体有机废物发酵的菌种主要有：
丝状真菌、担子菌、酵母菌和放线菌，也可采用光合细菌与上述的一些菌种制成发酵剂用于固体有机废弃物的发酵。
畜禽粪便通过生物发酵处理后消除了病菌，虫卵等有害微生物，使环境得到改善和净化。
2）饲料化技术
粪便资源的饲料化，是畜禽粪便综合利用的重要途径。
畜禽粪便含有大量未消化的蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物，特别是粗蛋白质含量有的比畜禽采食的饲料中粗蛋白还高（特别是鸡粪），经过加工处理后可成为较好的畜禽饲料资源。
（1）干燥处理：
是处理粪便较为常用的方法，可分为自然干燥和器械干燥两种。
自然干燥是最简单的方法，将新鲜的畜禽粪便或掺入一定比例的米糠后摊在水泥地面或塑料布上，使其自然干燥，之后粉碎加入其他饲料中饲喂。
该法受季节及天气影响较大，效率低，对环境的污染较为严重，使用受到一定的限制。
器械干燥就是利用高温干燥机或低温干燥机对粪便进行加热烘干。
器械干燥可以在较短的时间内，使粪便水分含量降到要求的范围，但养分损失较大，设备运转成本较高。
（2）生物分解法，利用优良品种的蝇蛆、蚯蚓和蜗牛等低等动物分解畜禽粪便，此法比较经济、生态效益显著。
如将牛粪与饲料残渣混合堆沤腐熟，达到蚯蚓产卵、孵化、生长所需的理化指标，然后按适当厚度将腐熟料平铺于地，放入蚯蚓让其繁殖。
（3）发酵处理：
畜禽粪便发酵的方法较多，常用的有自然发酵、堆积发酵、塑料袋发酵和瓦缸发酵等几种方法。
不同规模的养殖场，根据畜禽粪便的产生量，选择相应的处理方法。
3）能源化技术
（1）制作沼气：
畜禽粪便中含有大量的能量，养殖场建沼气池，不仅可使畜禽粪便中的能量转化成可燃气体，还可避免粪屎的肥分损失。
沼气可用于其取暖或给仔畜禽保暖，工作人员洗澡；
也可用沼气烘干粪便。
而沼液和沼渣则用来灌溉农田和果园，提高农作物的产量。
被认为是比较经济、有效、可行的生物处理系统，又是一项回收能量的技术，国外称之为“产能处理方法”。
体现了物质与能量多层次循环利用技术，实现了畜牧业无废物、无污染生产，而且具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。
沼气的产生需要较高的环境温度，制作沼气仅适用于温度较高的地区；
而在较寒冷的北方，如果制作沼气，冬天要采取其他的辅助升温措施，以提高反应温度，增加产气量。
（2）焚烧产热直接燃烧可以产热，这种方式适合于草原上的牛、马等动物的粪便。
对于集约化养殖场来说，所产生的大量粪便，含水量高，干燥起来很困难，必须进行干燥处理才能用作燃料。
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