环境学概论之生态学基础( PowerPoint 40页)

第二章生态学根底第一页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生态学研究对象传统的生态学要在有机体〔Organism〕、种群〔Population〕、群落〔Community〕和生态系统〔Ecosystem〕水平上探索生命系统的奥秘。因此，生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚至是生物圈〔Biosphere〕作为它的研究对象。生态学是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学，是生物学的主要分支之一。第二页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生态学的层次分细组器个种群生生子胞织官体群落态物系圈统第三页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生态学的分支按生命层次：分子〔基因〕、细胞、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生态学。生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、荒漠等；边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环境生态学；应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。第四页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n第一节生态系统的根本概念及类型一、生态系统1生态系统的概念种群〔Population〕：同一物种在一定空间和一定时间的个体的集合体.是具有潜在互配能力的个体群落〔Community〕：在一定的自然区域中许多不同种的生物的总和。生态系统〔Ecosystem〕任何一个生物群落与其周围非生物环境的综合体：指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统第五页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n一、生态系统2生态系统的特性在生态系统中，各种生物彼此间以及生物和非生物间相互作用，不断进行着物质循环、能量流动和信息传递。具有自我调节能力。系统内物种数目越多，结构越复杂，自我调节能力越强。是一种动态系统，任何生态系统都有其发生和开展的过程，经历着由简单到复杂，从幼年到成熟的进化阶段。第六页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n3生态系统的组成和作用无机物有机化合物气候因素生产者(producer)消费者(consumer)分解者(复原者)(decomposer)六大组成成分①生产者：自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。②消费者：异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物。③分解者：异养生物，把复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、放线菌和动物等。非生物成分生物成分(生物群落)三大功能群第七页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n4生态系统的类型按生态系统的环境性质和形态特征分：〔a〕陆地生态系统：自然生态系统〔森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等〕和人工生态系统〔农田、城市、工矿区等〕；〔b〕淡水生态系统：包括湖泊、河流、水库等；〔c〕海洋生态系统：包括海岸、河口、浅海、大洋、海底等。第八页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n一个简化了的陆地生态系统第九页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n一个简化了的池塘生态系统第十页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n5生态系统的结构构成生态系统的各组成局部，各种生物的种类、数量和空间配置，在一定时期内均处于相对稳定的状态，使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结构。〔a〕形态结构：生物的种类、种群数量、种的空间配置〔水平分布、垂直分布〕、种的时间变化。〔b〕营养结构：生态系统各组成局部之间建立起来的营养关系。是生态系统能量流动和物质循环的根底。第十一页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生产者〔绿色植物〕复原〔分解〕者〔细菌、真菌〕消费者〔动物〕环境〔土壤、空气、水〕生态系统营养结构模式图第十二页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n6营养结构---食物链及营养级trophiclevel〔a〕食物链foodchain和食物网所谓食物链，就是一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系。在一个生态系统中，食物关系往往很复杂，各种食物链互相交错，形成食物网。能量的流动、物质的迁移和转化都是通过食物链和食物网进行的。第十三页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后〞〔〔据周立志〕植物蝉(初级消费者)螳螂(二级消费者)黄雀(三级消费者)鹰(四级消费者)(顶极食肉动物)第十四页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n〔b〕营养级营养级：食物链的各个环节。生产者为第一营养级，依次是第二、第三、第四营养级，一般不超过七级。低位营养级的能量仅有10％〔水生系统〕被上一个营养级利用。在数量上，第一营养级就必须大大超过第二营养级，逐渐递减，就造成了生物数目金字塔、生物量金字塔、生产率金字塔。第十五页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n食物链的特征食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的4—5个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流失；食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大；注意：营养级之间的能量转化效率约为1／10，只是针对湖泊等水域生态系统的经验性法那么；不同生态系统的能量转化效率差异很大；森林约为5％、草地是25％左右，浮游生物占优势的群落可达50％。第十六页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n食物链的特征食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性直接相关；生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发生变化。第十七页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n食物网食物网(foodweb)：生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形成复杂的网络结构－食物网。第十八页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n第十九页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n食物链和食物网的意义食物链是生态系统营养结构的形象表达；生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的；食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。第二十页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n〔c〕生物放大作用DDT在某水生食物链中的富集生物积累〔生长期积累〕生物富集〔吸收浓缩〕生物放大〔食物链放大〕第二十一页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n第二节生态系统的功能能量流动：生产者→消费者→分解者物质循环：生物←→环境信息传递：包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息等，构成信息网。第二十二页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生态系统的营养结构及能流和物流间的关系〔据周立志〕生产者(绿色植物)消费者(动物)复原者(细菌、真菌)放牧系统净初级生产分解系统死有机物太阳辐射能呼吸散失呼吸散失生态系统的营养结构(能量流动)能流物流环境(土壤、空气、水)生态系统的营养结构(物质循环)第二十三页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n式第二十四页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生态系统中的反响〔据周立志〕狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼饿死狼吃饱吃了较多兔子吃了较少兔子兔吃饱兔饿死吃了较少的草吃了大量的草污染↑↑鱼死亡↑污染↑鱼死亡↑↑↑鱼死亡↑↑污染↑↑↑正反响负反响负反响主要是指在受到外界影响或干扰后,生态系统通过一系列的自我调节功能,来减轻这种干扰或影响的程度,并力图恢复到平衡或稳定状态的过程第二十五页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n一.生态系统的物质循环1生物地化循环的概念2水循环3气体型循环4沉积型循环5有毒物质的迁移和转化6放射性核素循环7生物地化循环与人体健康第二十六页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生物地化循环(biogeochemicalcycle)矿物元素在生态系统之间的输入和输出，它们在大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动和交换称生物地(球)化(学)循环，即物质循环(cyclingofmaterial)。第二十七页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n生物地化循环的类型水循环气体型循环沉积型循环第二十八页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n2水循环(aquaticcycle)水循环的意义：水是所有营养物质的介质；水对物质是很好的溶剂；水是地质变化的动因之一。水循环的途径人类活动对水循环的影响：空气污染和降水；改变地面，增加径流；过度利用地下水；水的再分布。第二十九页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n水循环示意图西德地区的水循环示意图〔ClodiusandKeller,1951〕第三十页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n3气体型循环(gaseouscycle)氧循环碳循环氮循环第三十一页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n氧循环(oxygencycle)H2O+CO2→H2CO3→HCO3-+H+↑CO2HCO3-→CO32-Ca2+→CaCO3O2水体臭氧层沉积物火山作用4FeO+O2→2FeO3CO2CO↑O2+2COCO2O2O3O2OO2HOHH2OH2OOCO2高能紫外辐射第三十二页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n碳循环(carboncycle)化泥碳煤大气中CO2CO2碳化作用石油水生植物光合作用腐烂燃料呼吸作用光合作用腐烂扩散第三十三页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n氮循环(nitrogencycle)陆地陆地其它动植物蓝藻浅层死有机物溶解死有机物土壤中无机氮库丧失于深层沉积中动植物活体共生或自由生活的固氮微生物死有机体陆地河流带走生物固氮大气库N2大气库HN3,NO,NO2,N2O，工业固氮〔汽车,化肥,电厂〕脱氮闪电化学反响海洋火山作用降水大气第三十四页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n第三节生态平衡1、生态平衡的含义〔1〕概念任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和复原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生态平衡。1〕生物种类的组成和数量比例相对稳定；2〕非生物环境条件〔如：空气、阳光、水、土壤等〕相对稳定。第三十五页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n1、生态平衡的含义〔2〕生态平衡的原因生态平衡内部具有自动调节的能力。生态系统的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途径越复杂，功能的完整性强，其调节能力也越强。但是，一个生态系统的调节能力有一定限度的，超出了限度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到破坏。第三十六页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n2、破坏生态平衡的因素〔1〕自然原因主要是指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和生物的有害因素。如火山爆发、山崩海啸、水旱灾害、地震、台风、流行病等自然灾害。〔2〕人为因素主要指人类对自然资源的不合理利用、工农业开展带来的环境污染等。主要有三种：物种变化引起平衡的破坏；环境因素改变引起平衡破坏；信息系统的破坏，引起平衡破坏。第三十七页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n◆生态破坏水土流失沙漠化、荒漠化土壤次生盐碱化森林锐减草场退化、土地退化生物多样性的减少湖泊的富营养化第三十八页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n第四节、生态学的一般规律一、生态学的一般规律1.相互依存与相互制约规律——反映了生物间的协调关系〔1〕普遍的依存和制约——“物物相关〞规律就是系统中各种生物间相互依存、相互制约关系是普遍存在的；〔2〕通过“食物〞而相互联系与制约——“相生相克〞规律就是每一种生物在食物链和食物网中，都占据一定的位置，并具有特定的作用。第三十九页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n2、物质循环转化与再生规律——防止有毒物质进入环境、提高能源的利用效率3、物质输入输出的动态平衡规律——防止输入缺乏〔如施肥缺乏〕、输入过多〔如富营养化、重金属〕4、相互适应与补偿的协同进化规律——生物与环境之间的作用与反作用5、环境资源的有效极限规律——生物赖以生存的环境资源在质量、数量、空间和时间等方面都有一定的限度〔过度放牧、竭泽而渔、超标排放污染物等〕第四十页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n1、了解面对逆境，远比方何接受顺境重要得多2021/9/1212:25:1812:25:1812:25:18PM。九月-21九月-21Sunday,September12,20212、一般的伟人总是让身边的人感到渺小Sunday,September12,202112:25:18PM9/12/202112:25:18PM12:25Sep-21。12:25:1812:25:1812:259/12/202112:25:18PM3、12:25Sep-2112-Sep-214、昨天是张退票的支票12-Sep-2112:25:18PM12:2512:25:1812:25:1812:25Sunday,September12,20215、积极人格的完善是本，财富确实立是末12-九月-21。九月-21九月-2112:25:1812:25:18September12,20216、昨晚多几分钟的准备9/12/202112:25:18PM12九月202112:25:18下午12:25:18九月-217、每一发奋努力的背，必有加倍的赏赐12:25:18下午九月2112:25下午九月-2112:25September12,20218、业余生活要有意义，不要越轨。2021/9/1212:25:1812:25:1812September20219、要及时把握梦想，因为梦想一死9/12/202112:25:18PM。12:25:18下午12:25下午12:25:18九月-2110、一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值钱。9/12/202112:25:18PM12:25:1812-九月-2111、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。9/12/202112:25PM9/12/202112:25PM九月-21九月-21谢谢大家第四十一页，编辑于星期六：十二点二十七分。\n1、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路2021/9/1212:25:4112:252、成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦。12:25:4112:25:4112:259/12/202112:25:41PM3、每天只看目标，别老想障碍Sunday,September12,2021。九月-2112:25:4112:25Monday,July19,202112-Sep-214、宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子12:25:41下午。12:25:4112:25:4112:25Sunday,September12,20215、积极向上的心态，是成功者的最根本要素12:25:41。九月-21九月-2112:25:4112:25:41September12,20216、生活总会给你另一个时机，九月-2112:25:41PM12:25:41下午12:25:41九月-217、人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走21:19:48九月-2112:25September12,20218、业余生活要有意义，不要越轨。2021/9/1212:25:4112:25:4112September20219、我们必须在失败中寻找胜利Sunday,September12,2021九月-2110、一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值钱。9/12/202112:25:41PM12:25:4112-九月-2111、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。9/12/202112:25PM9/12/202112:25PM九月-21九月-21谢谢大家第四十二页，编辑于星期六：十二点二十七分。