生物与环境人与生物圈

u生 态 因 素 及 其 综 合 作 用u种 群 与 生 物 群 落u生 态 系 统 及 其 稳 定 性u生 物 圈 稳 态 及 其 保 护 生 态 因 素 及 其 综 合 作 用生 态 因 素 概 念 ：n 环 境 中 影 响 生 物 的 形 态 、 生 理 和 分 布 等 因 素生 态 因 素 包 括 :n 非 生 物 因 素n 生 物 因 素 :生 态 因 素 的 综 合 作 用 非 生 物 因 素阳 光 ：n 植 物 ： 决 定 植 物 生 理 和 分 布n 动 物 ： 体 色 、 视 觉 、 繁 殖 、 生 长 、 发 育 、 习 性温 度n 植 物 ： 影 响 分 布n 动 物 ： 影 响 生 活 习 性 、 生 长 发 育水 分 ： n 决 定 陆 生 生 物 的 分 布 生 物 因 素种 内 关 系n种 内 互 助 、 种 内 斗 争种 间 关 系n共 生 、 竞 争 、 捕 食 、 寄 生 的 含 义n种 间 关 系 曲 线 图 种 内 互 助 种 内 斗 争 u共 生 、 寄 生 、 竞 争 、 捕 食共 生 ： 互 利 共 生 、 偏 利 共 生寄 生 ： 一 般 不 致 死 寄 主竞 争 ： 因 争 夺 资 源 与 空 间 ， 不 直 接伤 害 对 方 、 但 却 可 致 死 对 方捕 食 ： 直 接 伤 害 对 方 ， 致 死 对 方 根 瘤 菌 捕食 体 内 寄 生 体 表 寄 生 u共 生 、 竞 争 、 捕 食 、 寄 生 曲 线 图 生 态 因 素 的 综 合 作 用生 态 因 素 的 主 导 作 用生 态 因 素 的 不 可 替 代 性生 态 因 素 的 作 用 有 阶 段 性生 态 因 素 有 的 直 接 与 间 接 作 用 u主 导 生 物 因 子 的 作 用 u海 拔 高 度 与 温 度 对 植 物 分 布 的 影 响海 拔 1200米 以 下 分 布 的 是 马 尾 松n马 尾 松 所 能 耐 受 的 最 低 温 度海 拔 1200米 以 上 分 布 的 是 黄 山 松n黄 山 松 所 能 耐 受 的 最 高 温 度 指 单 位 空 间 内 某 种 群 的 个 体 数 量预 测 种 群 数 量 的 变 化 趋 势性 别 比 例 在 一 定 程 度 上 影 响 着 种 群密 度 出 生 率 和 死 亡 率 中 决 定 种 群大 小 和 种 群 密 度 的 重 要 因 素 u种 群 密 度 调 查 方 法植 物 样 方 法 (随 机 取 样 )n 选 择 样 本 均 匀 分 布 的 长 方 形 地 块 ， 按 长 度 画 10等 份n 在 每 份 中 央 画 一 个 1m 1m的 正 方 形 样 方n 计 数 每 个 样 方 内 该 种 群 数 量n 计 算 各 个 样 方 内 种 群 数 量 的 平 均 值 。动 物 标 志 重 捕 法第 一 次 捕 获 并 标 志 的 数 量 第 二 次 捕 获 的 数 量 第 二 次 捕 获 中 标 志 的 数 量 u种 群 数 量 的 变 化 规 律 ： 种群在理想状态下和实际状态下的的增长曲线J型 曲 线 S型 曲 线图 中 阴 影 部 分 是 被 环 境 淘 汰 的 个 体 u种 群 数 量 的 增 长 曲 线 与 增 长 率 u存 活 曲 线 u影 响 种 群 数 量 变 化 的 因 素影 响 因 素 : 出 生 率 和 死 亡 率 、 迁 入 和 迁 出n 自 然 因 素 ： 能 够 影 响 种 群 出 生 与 死 亡 、 迁 入 与 迁 出的 气 候 、 食 物 、 被 捕 食 、 传 染 病 等n 人 为 因 素 ： 砍 伐 森 林 、 猎 捕 动 物 、 环 境 污 染 等研 究 种 群 数 量 变 化 的 意 义 n 合 理 利 用 和 保 护 野 生 生 物 资 源 ： 鱼 类 的 捕 捞 、 草 场 放牧 、 森 林 砍 伐n 防 治 病 虫 害 群 落群 落 的 概 念 ： 生 活 在 一 定 自 然 区 域 内 ，相 互 之 间 具 有 直 接 或 间 接 关 系 有 各 种 生物 种 种 群 的 总 和 。群 落 的 结 构n 垂 直 结 构 n 水 平 结 构 u垂 直 结 构 与 水 平 结 构 的 区 分u垂 直 结 构 和 水 平 结 构 都 是 指 不 同 种 生 物 的 分 布 差 异u同 种 生 物 的 一 致 性 不 影 响 垂 直 或 水 平 结 构 的 存 在u同 种 生 物 的 不 同 不 能 构 成 垂 直 结 构 或 水 平 结 构 。u垂 直 结 构 的 分 层 现 象 是 由 于 生 物 本 身 的 高 度 或 活 动空 间 的 高 度 造 成 的u水 平 结 构 的 分 段 是 由 于 环 境 的 光 、 热 、 水 及 地 形 等条 件 对 生 物 的 选 择 造 成 的 生 态 系 统 的 结 构n 生 态 系 统 的 成 分w非 生 物 的 物 质 和 能 量w生 产 者 、 消 费 者 、 分 解 者n 食 物 链 和 食 物 网 生 态 系 统 的 营 养 结 构生 态 系 统 的 功 能n 物 质 循 环 、 能 量 流 动生 态 系 统 的 稳 定 性 n 抵 抗 力 稳 定 性 、 恢 复 力 稳 定 性 生 态 系 统 的 组 成 1. 生 态 系 统 的 结 构u食 物 链 、 营 养 成 分 、 营 养 级 物 质 循 环n 循 环 渠 道 、 循 环 方 式 、 关 键 环 节n 水 循 环 、 碳 循 环 、 氮 循 环 、 硫 循 环能 量 流 动n 渠 道 、 效 率 、 特 点 、 应 用2.生 态 系 统 的 功 能 u生 态 系 统 中 的 能 量 流 动能 量 流 动 的 过 程n 起 点 ： 生 产 者 固 定 的 太 阳 能n 渠 道 ： 食 物 链 、 食 物 网n 能 量 流 动 特 点 ：w单 向 、 逐 级 递 减 ， 传 递 效 率 ： 10%20%生 态 金 字 塔 （ 能 量 、 物 质 量 、 数 量 ） 研 究 应 用 ： 调 整 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 关 系 ，使 能 量 流 向 对 人 类 最 有 益 的 部 分 个体数量 物质干量 生产量寄生链 u每 个 营 养 级 的 能 量 分 配 u有 关 食 物 链 的 计 算 u能 量 在 营 养 级 之 间 传 递 的 计 算根 据 一 条 食 物 链 计 算 最 多 、 最 少 的消 耗 或 最 大 、 最 小 的 传 递 。 最 少 消 耗 =最 大 传 递 ：最 少 消 耗 =最 高 营 养 级 的 生 长 量 =M 5n-1或 10n-1 （ n=营 养 级 数 ） u能 量 流 动 与 物 质 循 环 的 关 系 3. 生 态 系 统 的 稳 定 性生 态 系 统 稳 定 性n 抵 抗 力 稳 定 性n 恢 复 力 稳 定 性生 态 系 统 稳 定 性 原 理n 自 动 调 节 能 力 负 反 馈 机 制n 自 动 调 节 能 力 与 营 养 结 构 复 杂 性破 坏 生 态 平 衡 的 因 素 n 植 被 的 破 坏 、 食 物 链 的 破 坏 、 环 境 的 污 染 u种 群 、 群 落 、 生 态 系 统 、 生 物 圈 四 、 人 与 生 物 圈 及 环 境 保 护生 物 圈 及 其 稳 态环 境 污 染 与 环 境 保 护可 持 续 发 展 与 生 态 农 业 u生 物 圈 及 其 稳 态生 物 圈 ： 地 球 上 由 各 种 生 物 和 它 们 的 生活 环 境 所 组 成 的 环 绕 地 球 表 面 的 圈 层 叫生 物 圈 。生 物 圈 的 稳 态 ： 生 物 圈 的 结 构 和 功 能 长期 维 持 相 对 稳 定 的 状 态 ， 各 成 分 相 互 作用 ， 共 同 进 化 形 成 统 一 整 体 。 u环 境 污 染 与 生 物 多 样 性 的 保 护环 境 污 染n水 华 与 赤 潮n重 金 属n有 害 化 学 农 药n生 物 入 侵生 物 多 样 性 的 保 护 u水 源 污 染 状 况 的 指 标uBOD5： 即 生 化 需 氧 量 ， 在 特 定 的 时 间 和 温 度 下 （ 通常 为 5天 ， 20 ） 微 生 物 氧 化 有 机 物 所 消 耗 的 氧 量 称为 生 化 需 氧 量 ， 常 以 BOD5表 示 。uCOD 指 化 学 氧 化 剂 氧 化 水 中 有 机 污 染 物 时 所需 氧 量 。 uBOD与 COD指 标 越 高 ， 表 示 水 中 有 机 污 染 物 越 多 。 水体 被 污 染 状 况 越 严 重 。 u水 华 、 赤 潮 形 成 的 原 因工 业 废 水 、 生 活 污 水 （ 含 有 机 N、 P）微 生 物 分 解 （ 无 机 N、 P ）水 体 富 营 养 化 浮 游 藻 类 大 量 繁 殖 浮 游 藻 类 大 量 死 亡 微 生 物 分 解 加 强 水 中 含 氧 量 的 下 降 大 量 动 物 死 亡 u淡 水 中 微 囊 藻 （ 蓝 藻 ） 引 起 的 水 华 u海 水 中 藻 类 等 浮 游 生 物 引 起 的 赤 潮 u水 华 赤 潮 危 害 水 中 鱼 类 大 量 死 亡 水 源 中污 染 物生 物 积 累 生 物 浓 缩 生 物 放 大 最 高 营 养 级污 染 最 严 重 u重 金 属 (汞 、 铅 、 镉 )的 污 染 生 物 浓 缩 ： 生 物 有 机 体 从 环 境 中 积 蓄 某 种元 素 或 化 合 物 的 浓 度 与 环 境 中 此 物 质 浓 度之 比 。 （ 生 物 富 集 ）生 物 放 大 作 用 ： 环 境 中 的 某 些 污 染 物 质 ，通 过 食 物 链 ， 随 生 物 所 占 营 养 级 的 提 高 在其 体 内 逐 步 增 大 浓 度 的 现 象 。生 物 积 累 ： 指 同 一 生 物 体 在 其 生 命 期 中 通过 吸 收 、 吸 附 和 吞 食 积 累 某 种 难 分 解 化 学物 质 的 过 程 。 生 物 入 侵由 于 外 来 物 种 的 入 侵 或 引 种 到 缺少 天 敌 的 地 区 ， 而 使 得 其 迅 速 蔓延 开 来 ， 往 往 使 当 地 原 有 物 种 的生 存 受 到 威 胁 。 u生 物 多 样 性 及 其 保 护生 物 多 样 性 ：n 遗 传 多 样 性 （ 基 因 ）n 物 种 多 样 性 （ 物 种 ）n 生 态 系 统 多 样 性 （ 生 态 系 统 ）生 物 多 样 性 的 保 护n 基 因 、 物 种 、 生 态 系 统 三 个 层 面 上 的 保 护 n 措 施 ： 就 地 保 护 、 迁 地 保 护 、 加 强 教 育 和 法制 管 理 u可 持 续 发 展 -生 态 农 业通 过 对 农 业 生 态 系 统 中 能 量 的 多 级 利 用 和 物 质 的 循 环再 生 ， 使 整 个 生 态 村 的 各 业 生 产 相 互 依 存 、 相 互 促 进 ，形 成 了 一 种 良 性 循 环 。生 态 农 业 的 建 立 减 少 了 化 肥 的 用 量 ， 增 加 了 经 济 效 益 ，净 化 了 环 境 ， 降 低 了 人 和 家 畜 的 发 病 率在 农 业 生 态 系 统 中 ， 人 们 可 以 利 用 生 物 种 群 之 间 相 互依 存 、 相 互 制 约 的 关 系 ， 对 生 物 种 群 进 行 人 为 调 节 。在 生 态 系 统 中 增 加 有 害 生 物 的 天 敌 种 群 ， 可 以 减 轻 有害 生 物 的 危 害 （ 生 物 防 治 ） 。 u南 京 古 泉 生 态 农 场 物 质 循 环 利 用 示 意 图 u农 作 物 秸 秆 利 用 生 态 系 统 u桑 基 鱼 塘 生 态 系 统 u农 、 林 、 牧 、 渔 联 合 生 态 系 统 u高 效 农 业 与 新 型 有 机 材 料 结 合 系 统 u垃 圾 资 源 化 、 无 害 处 理 系 统