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文档简介

人口增长的利与弊?好处,促进社会消费,人多了,需求就多了,花钱的地方也多。人多力量大,人多智慧大,劳动力充足,国防兵员富足。人口增多可以确保一个国家的劳动力不会减退~人口老化的问题也会得到解决1、生存空间及承载力

宇宙环境是无限的,但是适合于人类生存的环境空间是有限的,2、对气候的影响

人口增长,会因呼吸、燃烧、工业发展等使排入大气的CO2、NOX、SO2增加,引起酸雨和光化学烟雾、温室效应等发生3、对城市环境的影响

我国各大城市速度逐年下降,水源紧张、环境污染(大气、噪声、垃圾、卫生、绿地).究其原因,均为人口膨胀,市区人口过密所造成的.

4、就业困难

5、人口增长对自然资源的影响

水6、粮食问题、土地问题

随着人口的增加,人类对粮食的需求量也日益增加.据美国国际粮食政策研究所推算,现在世界粮食增长赶不上人口增长的速度.1985年后人口增长速度未变,则每年将短缺1亿吨粮食和5000万吨蛋白质,将会有更多国家人民不得不处于饥饿和营养不良的状态.

7、能源与资源的问题

自然资源的耗竭问题指的是不可更新资源,包括矿产、化石燃料(煤、石油、天然气等).全球气候变化的影响有哪些?如何减少?第一,调整经济结构,推进技术进步,提高能源利用效率。第二,发展低碳能源和可再生能源,改善能源结构。通过国家政策引导和资金投入,加强了水能、核能、石油、天然气和煤层气的开发和利用,支持在农村、边远地区和条件适宜地区开发利用生物质能、太阳能、地热、风能等新型可再生能源,使优质清洁能源比重有所提高。第三,大力开展植树造林,加强生态建设和保护。第四,实施计划生育,有效控制人口增长。第五,加强了应对气候变化相关法律、法规和政策措施的制定。为什么臭氧减少是潜在的全球性生态灾难?对人类生存10多年来,经科学家研究;大气中的臭氧每减少1%,照射到地面的紫外线就增加2%,人的皮肤癌患病率就增加3%,还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。若臭氧层全部遭到破坏,太阳紫外线就会杀死所有陆地生命,人类也遭到“灭顶之灾”,地球将会成为无任何生命的不毛之地。可见,臭氧层空洞已威胁到人类的生存了。对生物圈由于臭氧层中臭氧的减少,照射到地面的太阳光紫外线增强,其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用,对生物圈中的生态系统和各种生物,包括人类,都会产生不利的影响。臭氧层破坏以后,人体直接暴露于紫外辐射的机会大大增加,这将给人体健康带来不少麻烦。首先,紫外辐射增强使患呼吸系统传染病的人增加;受到过多的紫外线照射还会增加皮肤癌和白内障的发病率。此外,强烈的紫外辐射促使皮肤老化。臭氧层破坏对植物产生难以确定的影响。中三分之二的植物显示出敏感性。一般说来,紫外辐射增加使植物的叶片变小,因而减少俘获阳光的有效面积,对光合作用产生影响。外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害。臭氧层厚度减少25%,可使大豆减产20~25%。紫外辐射的增加对水生生态系统也有潜在的危险。紫外线的增强还会使城市内的烟雾加剧,使橡胶、塑料等有机材料加速老化,使油漆褪色等。臭氧除了能够对气候变化产生影响,从而影响环境和生态外,还对人类健康产生强烈的直接影响。由实验及实际观测推论会造成以下的影响。对人类1.增加皮肤癌:臭氧减少1%,皮肤癌患者增加4%-6%,主要是黑色素癌;2.损害眼睛,增加白内障患者;3.削弱免疫力,增加传染病患者。对生态影响1.农产品减产及其品质下降。试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性,结果2/3有影响,尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物。估计臭氧减少1%,大豆减产1%。2.减少渔业产量。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。实验表明,臭氧减少10%,紫外线辐射增加20%,将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。3.破坏森林。据研究,臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸(DNA),以改变遗传信息及破坏蛋白质。除了影响人类健康和生态外,因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响,如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。生多样性锐减原因、影响?自然原因:包括两个方面一方面是物种本身的生物学特性所决定的,物种的形成与灭绝是一种自然过程,另一方面是环境突变(天灾)而导致生物多样性的锐减,如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。人为原因:1.对生境的破坏栖息地破坏已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。2.掠夺式的过度开发许多生物资源对人类具有直接的经济价值,随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展,人类对之的需求随之迅速上升,其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。3.环境污染环境污染包括水体污染、土壤污染、空气污染这三方面。水体污染能够对水生生物(特别是鱼类)生命周期的任何发展阶段,产生亚致死或致死作用,影响他们的捕食、寻食和繁殖,其中水体富营养化对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。而土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。空气污染则能对生物体产生不同程度的损失,并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物,来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。4.外来物种入侵外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种:一是由于农林牧渔业生产,城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进;二是随贸易运输旅游等活动传入的物种,即无意引进,如因船舶压仓水、土等带来得新物种;三是靠自身传播能力或借助自然力而传入,即自然入侵。危害1)首先,生物多样性为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。我们的食物全部来源于自然界,维持生物多样性,我们的食物品种会不断丰富。人民的生活质量会不断提高,从温饱型向小康型转变。(2)生物多样性还在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。黄河流域曾是我们中华民族的摇篮,在几千年以前,那里还是一片十分富饶的土地。树木林立,百花芬芳,各种野生动物四处出没。但由于长期的战争及人类过度地开发利用,这里已变成生物多样性十分贫乏的地区,到处是黄土荒坡,遇到刮风的天气便是飞沙走石,沙漠化现象十分严重。近年来由于人工植树,大搞"三北防护林"工程,生物多样性得到了一定程度的恢复,沙漠化进程得到了抑制,森林覆盖率逐年上升,环境不断得到改善。(3)生物多样性在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及PH值等方面的调控方面发挥着重要作用。例如,现在地球大气层中的氧气含量为21%,供给我们自由呼吸,这主要应归功于植物的光合作用。在地球早期的历史中,大气中氧气的含量要低很多。据科学家估计,假如断绝了植物的光合作用,那么大气层中的氧气,将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽。(4)生物多样性的维持,将有益于一些珍稀濒危物种的保存。我们都知道,任何一个物种一旦灭绝,便永远不可能再生。今天仍生存在我们地球上的物种,尤其是那些处于灭绝边缘的濒危物种,一旦消失了,那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。而保护生物多样性,特别是保护濒危物种,对于人类后代,对科学事业都具有重大的战略意义。如何减少环境荷尔蒙的危害?对人影响一是由于食物、饮水中大量存在环境激素物质,正在造成男人的精子减少,雄性退化,乃至男性不育症的高发。二是导致怀孕胎儿的致畸。经科学家研究发现,育龄妇女长期受环境激素的污染,会使受孕胎儿畸形的可能性大大增加,使胎儿的五官、肢体或性器官的局部畸形。大多数的激素能促成网络系统,起到控制全局的作用。例如,精子形成需要男性激素,女性的生殖器发育机能维护需要女性激素,它们在各自的睾丸或卵巢中产生,是由脑下垂体里产生的卵胞刺激素FSH所控制的。这个FSH又是被丘脑下部产生的促进腺激素放出激素(GnRH)所控制的。因为它是脑中枢系统的上部构造,他的信号产生不仅影响到生殖系统,与免疫系统也密切相关。科学家发现自上世纪50年代以来,男性精子因环境荷尔蒙减少了一半。对人危害主要是通过含有这种激素成分的物质,被人食用或使用后产生的不良反应。比如化妆品、洗浴剂、洗洁剂、瓜果、蔬菜、肉类、食品等,当环境激素进入人体时,会让人体内的内分泌系统误认为是天然荷尔蒙,而加以吸收,占据了在人体细胞中正常荷尔蒙的位置,从而引发内分泌紊乱,造成人体正常激素调节失常。表现在发育障碍、生殖异常、器官病变、畸胎率增加、母乳减少、男性精子数下降、精神、情绪等多个方面的问题,是男性女性化和女性男性化的罪魁祸首。不仅是人体,对于其它野生动物体也是一样的。多数环境激素也属于“持久性有机污染物”(POPs),在环境中十分稳定而难以分解,因此可存在甚长的时间,不易清除。持久性有机污染物由于具有毒性、难降解与生物累积性,加上可怕的蚱蜢跳效应(又称为蚱蜢效应,GrasshopperEffect)增强其传递性。部分污染物质在气温高时易挥发进入大气,经由风吹而移入低温区,然后凝集或藉由降雨返回地表,当气温再度升高时,污染物又会进入大气当中,如此周而复始反复在大气中蒸发、迁移与沉降,藉由空气、水和吸附物的携带,可传递至远离污染源排放的地点污染其它干净的区域。这就是为什么即便是南北极地区纯净而无污染源的生物栖息地也难以幸免于人造污染物质的干扰。于是受害野生动物提高了畸胎、肿瘤、免疫功能下降、生殖障碍等发生机率。已对于近代生态保育造成更多的难题;例如透过食物链放大与生物体转化后的环境激素,其可能对于生态系统与我们自己的健康有更大的杀伤力,有越来越多的汞进入到海水当中,而海洋浅水域可见光区的海藻,在其死亡下沉入深层海域以后,沉淀的藻类残体在微生物分解过程中会进一步和海水中的汞成分产生交互作用,并生成甲基汞。甲基汞可透过食物链和生物累积的过程不断地在生物族群中放大,海洋生态系统中越高的消费者阶层,体内就累积越高的甲基汞,而捕食海鲜的人类将是最高的消费者族群。甲基汞同样可被人体消化道吸收,加上它可溶于脂质,并可轻易的穿越血脑屏障与胎盘,因此对人体的杀伤。而另一重要例子则为有机锡,近代船舶工业时常运用有机锡物质(如Tributyltin)于船舶底部的抗生物附着涂料,而目前已知这类物质正累积于海洋生态环境中,已造成部分牡蛎等贝类的性别错乱,同时也损及到其它海洋生物的健康,破坏海洋生态。海洋本为地球生物的摇篮,但时至今日却已日渐成为数种环境激素在生态系统中传布的温床。减小危害1.尽量减少使用一次性用品。2.在日常生活中尽量使用布袋、菜篮子等。塑料袋不仅增加垃圾数量、占用耕地、污染土壤和地下水,更为严重的是它在自然界中上百年不能降解,若进行焚烧,又会产生二恶英等有毒气体。3.选用简单包装的or大瓶、大袋包装的食品。商品的过分包装,加重了自然界的生态负担和消费者的经济负担。4.不用聚氯乙烯塑料容器在微波炉中加热。因为聚氯乙烯塑料制品中添加的增塑剂邻苯二甲酸酯类化合物是一种环境激素,而它可能在高温中渗出。5.不用不合格的塑料奶瓶。在聚碳酸酯制成的奶瓶中倒入开水后,双酚A会溶出。尽量用玻璃制品。6.不用泡沫塑料容器泡方便面or饮用热水。方便面容器90%以上采用聚苯乙烯泡沫塑料,而原料苯乙烯是一种致癌的环境激素类物质。在这类容器中倒入开水后,苯乙烯会溶出。7.多用肥皂,少用洗涤剂。特别是含磷洗涤剂的使用,是水体富营养化的罪魁祸首之一。8.少用室内杀虫剂。杀虫剂是环境激素的一种,它因毒性、高残留性在生物圈中循环,破坏生态平衡,损害人的神经系统,诱发多种病变,是人类健康的重大隐患。9.简化房屋装修。装修房屋不仅浪费大量资源,而且还为健康带来隐患。甲醛、苯等物质可释放环境激素,危害人体健康。10.回收废旧电池。电池中含有镉、铅、锌、汞等,电池腐烂后,有毒金属渗入土壤、水体中,通过食物链进入植物、动物,最后进入人体内,可导致严重的疾病。为防治电池对环境的污染11.减少农药的使用量。农药还可通过各种渠道进入人体,引起慢性中毒,有些农药,甚至还有遗传毒性。因此,我们应尽量减少农药的使用,同时推广高效低毒、对环境影响小的新型农药。12.避免食用近海鱼。海水中含有各类化学物质,尤其是近海受到有害物质污染的概率更大。随着食物链浓缩、富集和放大,人食用近海鱼后,受到环境激素污染的概率也会增大。13.消费肉类要适度。禽畜的饲料中含有大量激素类物质,不要过度食用禽畜肉。14.多食用谷物和黄绿叶菜。据研究,多食用谷物和黄绿叶菜,如糙米、小米、黄米、荞麦、菠菜、萝卜、白菜等,有利于化学毒物从体内排出;饮茶有助于将体内的环境激素排出体外。环境酸化是如何形成的?环境酸化是大气遭受人为污染形成的酸性降水落到地表后所造成的土壤和水体酸化及环境功能衰退的现象。是全球性的环境污染问题之一。土壤酸化可降低土壤微生物的活性,溶出土壤的营养元素,造成土壤贫瘠化;伤害植物,造成森林死亡;水体酸化,严重影响鱼类的繁殖和发育;还腐蚀金属、建筑材料,损坏雕塑和古建筑等。很明显在欧洲及北美东部等高度工业化地区,化学气候与地表水和陆地生态系统都发生了重大变化。人为向大气层排放大量的硫、氮氧化物是环境酸化的主要原因。因为,这些化合物以及它们形成的二次空气污染物,资源短缺是如何体现的?均资源占有量少②资源利用率低比如石油,比如煤炭,稀有金属,等。这些都是地球在不同的条件下,经过很长的时间内形成的,如果使用过度,是无法一下出现的,也无法人工批量形成,就会造成资源短缺。所以现在到处宣传太阳能,宣传核能,就是因为可利用资源越来越少了。无法满足市场的扩张需求。一、水资源

中国人均水资源只相当于世界人均水资源占有量的1/4,居世界第88位。近二十年以来,由于经济社会的高速发展,气候持续干旱,污染日益严重,水资源的供需茅盾十分突出,已成为制约经济和社会发展的重要因素。

1.中国水资源特点

(1)水资源总量多,但人均和单位耕地占有量少

我国人口多,年人均量只有2545m3,只相当于世界人均量的1/4,受干旱影响的耕地面积约占总耕地面积的五分之一,由于缺水得不到有效灌溉,每年造成粮食严重减产50亿公斤以上。

(2)水资源的时间分布不平衡,年内和年际间变化大

中国的降水受季风影响,降水量和径流量在一年内分配不均,年际变化很大。中国大部分地区冬季干旱少雪,夏季湿润多雨,每年汛期的降水量和径流量占全年的60%~80%,易形成江河的汛期洪水和严重枯水。降水量的年际剧烈变化,造成江河湖泊的特大洪水和连续枯水年的现象。(3)水资源的空间分布不均匀,水土资源组合不平衡

中国水资源的分布是南方多、北方少,东部多、西部少。水资源分布的严重失衡,不仅加剧我国水资源供需的矛盾,而且还导致我国北方地区易沙漠化、干旱,南方地区易形成洪涝灾害。

(4)水污染的蔓延,极大地减少了水资源的可用量

大量工业废水和农业污水排入水体,降低了水资源的利用价值,减少了可以利用的水源。而水资源使用过程中的浪费现象更加剧了淡水的供求矛盾。落后的灌溉方式和生产工艺,以及城市供水管道的跑、冒、滴、漏是造成水资源浪费的另一主要原因。

2.中国水资源开发和利用面临的问题

(1)在水资源开发方面,我国存在着水资源过度开发的问题。

(2)在水资源利用方面,中国对水资源污染的治理力度远远不够。

(3)中国在水资源利用方面,还存在着严重的浪费现象。

3.水资源开发与利用对策

针对面临的水资源问题,保护、合理开发、调配水资源是当务之急。水资源开发利用的总体战略应是水资源的可持续利用和支持社会-经济-环境的可持续发展。水资源的保护和持续利用是一个涉及多水体、多部门、多领域的复杂问题,必须综合考虑自然、社会、经济、技术、环境等多种因素。为此,需要积极开发潜在的水资源(开源),节约利用已有的水资源(节流),尽快整治严重的水污染(治污),同时加强水资源的综合管理,以缓解目前严重的缺水危机,使有限的水资源的开发利用获得最大的经济、社会和环境综合效益。

为了人类社会和经济的发展,必须努力保护和合理利用宝贵的水资源。但水资源的保护必须从保护水体源头开始,从整个生态系统的保护做起。每年来自水土流失、水体底泥等的污染水量往往占水量的一半还多,因此植树造林、涵养水源、改革农业渔业结构、合理施用化肥、农药、建设水生态保护区和优化水体使用功能等,则是新时期水环境保护的重中之重的任务。

二、土地资源

我国土地资源面临的危机

随着人口增加和经济快速发展,城乡建设、道路交通和其他占用,我国土地资源将严重不足,现有的土地资源将急剧减少。

(1)人均占有土地过少

(2)耕地总体质量差

中国耕地分布很不平衡,水多的无地可浇,地多的无水可浇。干旱地区土壤次生盐渍面积不断扩大,使作物无法生长而不得不弃耕。(3)森林覆盖率降低和水土流失

随着人口增加和经济发展,森林资源早已不堪重负。照目前的砍伐速度,在不久的将来我国很有可能已无成熟林可伐。(4)草地资源普遍退化

草地是一种可更新资源,在我国,草地对畜牧业生产具有十分重要的地位和作用。它既是广大牧区草食家畜最主要的饲料来源,又在维护陆地生态系统的能量流动与物质循环方面具有不可替代的重要作用。但由于对草地生态系统的特性缺乏正确、全面的了解,长期以来,我国对草地资源粗放经营,甚至采取掠夺式的经营方式,使草地资源普遍退化,明显影响畜牧业的发展,产生了严重的生态后果。目前,草地普遍呈现退化的趋势,如不采取有效措施,草原牧草产量可能要大幅度下降。(5)湖泊湿地的围垦

建国以来,在巨大的人口压力作用之下,对湖泊的围垦活动更加剧烈。围垦在提高粮食产量的同时,也带来很多环境问题。它往往抵消和超过了人们所取得的既得利益,使人们陷入了始料不及的严重困扰。由于围垦而使湖面缩小、容量减少,降低了湖泊调蓄洪水和环境自净的能力,加速了湖泊淤积消亡的速率。此外,被围垦的湖洲草滩往往是鱼类索饵、产卵的场所,因此,围垦也是造成湖泊鱼类资源衰减的重要原因之一。(6)城镇建设对土地的侵占

人口的急剧增加,住房、交通和其他基本建设都要占用大量土地。目前我国有近50万公顷的耕地被三项建设(国家建设、乡镇建设和农民建房)占用,按照这种速度,三年就相当于减少一个福建省的耕地面积。

(7)土壤污染日益严重

随着工业发展特别是乡镇工业的发展,生产过程排出大量的“三废”物质,通过大气、水、固体废弃物的形式进入土壤。同时农业生产中也不断地施入肥料、农药等物质并在土壤中累计,从而造成了严重的土壤污染。

3.合理利用土地资源

人类的生产活动既可以使土地退化,也可以促进土地进化。首先必须加强宣传教育,使人们认识到滥伐森林、陡坡开垦等所引起的土地退化的危害性及对人类生存环境的影响。其次,要因地制宜,将土地资源、生物资源和环境条件统一起来,采取综合治理措施。再次,要控制城镇和公交生产占地。

三、矿产、能源资源

1.我国的矿产、能源现状

我国是世界上矿产资源较为丰富的国家之一。而国民经济和人民生活需要的大宗消耗性矿种,如石油、天然气、铁、铜、钾盐、天然碱等却储量不足,一些重要矿产如铬、铂、金刚石、硼等严重短缺。铜矿只能满足生产需要的一半,铁矿由于贫矿多而长期依赖进口。老矿山可采资源日益衰竭,后备资源基地短缺,石油、天然气、铜、金等可供规划开发的储量缺口很大

2.我国矿产资源开发利用中存在的问题

(1)经济性差

我国矿产资源贫矿多、富矿少,共生、伴生矿种多,单种矿床少,中小型矿床多,大型、超大型的矿床少,难采、难选、难冶炼的矿床多,易采、易选、易冶炼的矿床少。我国矿产资源储量是用地质储量计算得出来的,呆矿、死矿多,许多储量开采不出来;即使能开采出来,也是难度大、成本高,甚至是赔钱。在已探明的石油储量中,稠度大、含碌量高、油质差的比例占一半以上。一些蜂窝状分布的矿产难以大规模开采;零星开采的成本高而安全隐患大。所有这些,都增加了我国矿产资源开发利用的成本。另除四川盆地外,其他盆地都地域偏僻,远离城市和工业市场,极大地增加了天然气使用的管输成本;加之下游市场需求不足,严重制约了天然气这一洁净能源比例的快速提高。

(2)管理不利,优势矿产消耗过快

随着经济体制改革的推进,矿业中出现许多新的问题。由于管理跟不上,矿业秩序混乱,乱挖滥采、破坏资源的顽症屡治不愈。矿产品进出口的各自为政带来的结果是,以我国工业化总成本的增加为代价换来一时一地的利益。

(3)投入不足

什么是生态因子?生态因子的一般特征有哪些?生态因子(ecologicalfactor)指对生物有影响的各种环境因子。常直接作用于个体和群体,主要影响个体生存和繁殖、种群分布和数量、群落结构和功能等。各个生态因子不仅本身起作用,而且相互发生作用,既受周围其它因子的影响,反过来又影响其它因子。特征综合性每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的,任何因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。例如光照强度的变化必然会引起大气和土壤温度和湿度的改变,这就是生态因子的综合作用。非等价性对生物起作用的诸多因子是非等价的,其中有1~2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化,如光周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。不可替代性和可调剂性生态因子虽非等价,但都不可缺少,一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。但某一因子的数量不足,有时可以由其他因子来补偿。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2浓度的增加得到补偿。阶段性和限制性生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如低温对冬小麦的春化阶段是必不可少的,但在其后的生长阶段则是有害的。那些对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限制作用的关键性因子叫限制因子。有关生态因子(量)的限制作用有以下两条定律。(1)李比希最小因子定律(Liebig’slawofminimum)1840年农业化学家J.Liebig在研究营养元素与植物生长的关系时发现,植物生长并非经常受到大量需要的自然界中丰富的营养物质如水和CO2的限制,而是受到一些需要量小的微量元素如硼的影响。因此他提出“植物的生长取决于那些处于最少量因素的营养元素”,后人称之为Liebig最小因子定律。Liebig之后的研究认为,要在实践中应用最小因子定律,还必须补充两点:一是Liebig定律只能严格地适用于稳定状态,即能量和物质的流入和流出是处于平衡的情况下才适用;二是要考虑因子间的替代作用。(2)谢尔福德耐受定理(Shelford’slawoftolerance)生态学家V.E.Shelford于1913年研究指出,生物的生存需要依赖环境中的多种条件,而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限,任何因子不足或过多,接近或超过了某种生物的耐受限度,该种生物的生存就会受到影响,甚至灭绝。这就是Shelford耐受定律。后来的研究对Shelford耐受定律也进行了补充:每种生物对每个生态因子都有一个耐受范围,耐受范围有宽有窄;对所有因子耐受范围都很宽的生物,一般分布很广;生物在整个发育过程中,耐受性不同,繁殖期通常是一个敏感期;在一个因子处在不适状态时,对另一个因子的耐受能力可能下降;生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围内生活,可能是因为有其他更重要的因子在起作用。最小因子定律和耐受性定律的关系,可以从以下三个方面理解,首先,最小因子定律只考虑了因子量的过少,而耐受性定律既考虑了因子量的过少,也考虑了因子量的过多;其次,耐受性定律不仅估计了限制因子量的变化,而且估计了生物本身的耐受性问题。生物耐受性不仅随种类不同,且在同一种内,耐受性也因年龄、季节、栖息地的不同而有差异;同时,耐受性定律允许生态因子之间的相互作用,如因子替换作用和因子补偿作用。生态因子作用的直接性和间接性直接参与生物生理过程或参与新陈代谢的因子属于直接因子,如光、温、水、土壤养分等。例如光可以促进种子萌发。而那些通过影响直接因子而对生物作用的因子,属于间接因子,如海拔,坡向,经、纬度等就是间接因子,他们对生物的作用不亚于直接因子。例如四川二郎山的东坡湿润多雨,分布类型为常绿阔叶林;而西坡空气感干热、缺水,只能分布耐旱的的灌草丛,同一山体由于坡向不同,导致植被类型各异。生态因子的影响规律实际上,任何生态因子都不是孤立地对植物起作用,植物受到的是多种生态因子的综合影响综合效应多种生态因素形成一个整体对植物的生长和发育起作用,称为综合效应。生态因素往往是相互关联的,如光照强度的增加会引起温度的提高。生态因素之间还可能出现相互补偿作用,如同样的光合作用强度在一定的范围内既可以出现在强光照和低的CO2浓度下,也可以出现在弱光照和高的CO2浓度下。也就是说,高的CO2浓度在一定条件下对光照的不足有补偿作用。最低量率每种植物所能适应的生态因子的范围都有一定的限度,超过这个限度,植物的生长、发育和繁殖等一系列的生命活动就会受到影响,甚至引起死亡。如玉米生长发育所需要的温度最低不能低于9.4℃,最高不能高于46.1℃。所谓最低量率就是在不可缺少的有效养分中,数量上接近于临界最低的一个限制植物的产量。这一规律是由德国人李比希(Liebig)发现的。他在作物栽培实践中观察到:作物需要一定种类和数量的矿物养分,当某种矿物养分处于其临界最低值时,它对作物的产量影响最大。阶段性每一生态因子都是随时间而变化的,植物适应的不是单个生态因子在某一特定时间的量,而是适应该因子随时间变化的过程。植物生长发育的不同阶段对生态因子的质和量的要求不同。如低温对某些植物的春化阶段来说是必需的生态条件,而这一阶段过后,低温会对植物造成伤害。空间差异性生态因子在空间上不是均质的。不同生态因子在空间分布上的差异性直接影响到植物的空间分布。随着任一生态因子在空间上按顺序增强或者减弱,不同生态类型的植物按顺序排列的现象称为生态序列。种间差异性不同种、同一种的不同品种甚至同一品种的不同植株,对于同一生态因子的响应并非绝对一致。你熟悉的生物周期现象有哪些?其机制是什么?如换毛迁徙书上有机制也有你如何理解指示植物?一定区域范围内能指示生长环境或某些环境条件的植物种、属或群落;指示植物与被指示对象之间在全部分布区内保持联系的称为普遍指示植物;只在分布区的一定地区内保持联系的则称为地方指示植物。地方指示植物在数量上远远多于普遍指示植物。按指示对象可分为:①土壤指示植物。用植被来鉴别土壤性质的植物。如:芒箕为酸性土的指示植物;柏木为石灰性土壤的指示植物;多种碱蓬是强盐渍化土壤的指示植物;葎草是富氮土壤的指示植物;那杜草是粘重土壤的指示植物。②气候指示植物。如椰子的开花是热带气候的标志。③矿物指示植物。如海洲香薷是铜矿脉的指示植物。④环境污染指示植物。如唐菖蒲的叶片边缘和尖端出现淡黄色片状伤斑,则说明空气中存在氟化氢污染。⑤潜水指示植物。可指示潜水埋藏的深度、水质及矿化度。如:柳属是淡潜水的指示植物;骆驼刺为微咸潜水土壤的指示植物。此外,植物的某些特征,如花的颜色、生态类群、年轮、畸形变异、化学成分等也具有指示某种生态条件的意义。简述光的生态作用及生物的适应性。适应性是指生物体与环境表现相适合的现象。适应性是通过长期的自然选择,需要很长时间形成的。应激性的结果是使生物适应环境,可见它是生物适应性的一种表现形式。但生物体的有些适应特征(如北极熊的白色、绿草地中蚱蜢呈绿色等等)是通过遗传传给子代的。并非生物体接受某种刺激后才能产生,这与应激性是不同的。光的生态作用光和辐射的主要生态作用有四个方面:生物生活所必须的全部能量都直接或间接来源于太阳光;植物利用太阳光进行光合作用;光是生物的昼夜周期和季节周期的信号;光污染对生物和人类带来的危害。光对动植物的影响与作用对动物影响:根据光质、光强和光照时间的不同对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响,其中可见光对动物的生殖、体色、迁徙、毛羽更换、生长发育和形态建成都有重要影响对植物影响:不同光质对植物的光合作用、色素形成、形态建成不同。光污染对环境的危害光污染是指由于非自然的照射给生物的生存和健康带来危害的现象。光化学烟雾。它是由工业产生的废气、汽车排放的尾气,如NOx、CH等污染物在强阳光作用下,发生光化学作用而形成的光化学烟雾污染大气。光化学烟雾常出现在副热带高压控制下的太阳辐射强、温度高的夏秋季中午。温度的生态作用温度对生物生长、发育、繁殖的影响温度对动物的影响:动物新陈代谢过程的强度和特点、有机体的生长和发育速度、繁殖、行为、数量和分布等。温度对植物影响:但主要还是变温(节律性)对植物的影响。干物质的积累,种子萌发率能促进植物生长发育,植物的形态。(二)热污染和热岛效应城市热岛效应:是热污染的一种表现形式,是一个很典型的环境生态问题。城市好比一个孤岛,人口密集,建筑林立,各种建筑物所用的材料及一些深色的装饰,吸热性能非常强,因此城市成为一个能以高效率利用太阳能加热周围空气的加热系统,同时城市上空的微尘云和大量的CO2,能阻隔热量向外散发。当城市上空大气的风速很弱或静风时,大气层中的热气流都聚集在逆温层之下,像保温层一样包围在城市上空,使城市气温高于四周,往往形成热岛。水的生态作用水是构成生命物质原生质的组成部分,参加体内的一系列的新陈代谢反应。水也是溶剂,植物只能吸收溶于水的营养物质。水是光合作用的原料,水能维持细胞和组织的紧张度(膨胀),使各器官保持饱满状态,使机体保持一定形态。因此水是生命现象的基础,没有水也就没有原生质的生命活动。水对植物的影响水是种子萌发的主要关键;根的发育;植物的果实种子质量也有影响对动物的影响湿度:湿度对动物的形态、体色、生长发育、繁殖、分布、代谢、活动和行为及寿命都有影响。降水:包括雨、雪、雹等,其中雨量是最重要的。冰覆盖:它可分为季节性,如在中纬度和高纬度。冰块覆盖能限制动物的活动,尤其对水栖动物的影响较大,使氧气供应恶化,阻塞觅食通路。水生生物的水盐代谢及渗透压调节故根据水中所含盐的成分和量的不同,把水体分为淡水(含盐量0.01-0.05‰);盐水(0.5-16‰)、海水(32-38‰)超盐水(0.5-347‰)。水盐代谢及渗透调节限制外表对盐类和水的通透性,改变所排出的尿和粪便的浓度与体积,逆浓度梯度地主动吸收或主动排出盐类和水生态因子分类:气候因子:包括光、热、水、空气等土壤因子:包括土壤结构,各种无机元素、土壤物质、化学性质及土壤微生物与其活动。地形因子:包括地球表面的起伏、山岳、高原、平原、坡地、川、河、湖沼等,成为生物生存的间接生态因子。生物因子:包括动物、植物、微生物和其它一切有生命的物质的生态作用。人为因子:主要指人类生产活动。对自然资源开发利用,以及改造和破坏自然环境过程中产生的生态作用,包括环境污染的危害和生态作用。生态因子作用的一般特征1、主导因子作用在诸多环境因子中,有一个生态因子对生物起决定性作用,称为主导因子。主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。2、直接作用和间接作用直接参与生理或代谢作用的因子称为直接因子,影响直接作用的因子叫做间接因子,3、因子作用的阶段性即随发育阶段不同,对生态因子的需求不同。这是由生态环境的规律性变化所造成的。不可代替性和补偿作用(可调剂性)环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同,但都各具有重要性,尤其是作为主导作用的因子,如果缺少,便会影响生物的正常生长发育,甚至造成其生病或死亡。所以从总体上说生态因子是不可代替的。但局部是能补偿的。综合作用环境中各种生态因子不是孤立的,而是彼此联系,互相促进、互相制约,任何一个因子变化必然引起其它因子的变化。总之对生态因子的分析是生态学研究的一个非常重要的问题,不了解这些因子的综合作用,就谈不上对自然资源的改造和利用三、生态因子的其他作用方式拮抗作用拮抗作用是各个因子在一起联合作用时,一种因子能抑制或影响另一种因子起作用。拮抗作用可分为功能拮抗、化学拮抗、分布拮抗和受体拮抗、协同、增强和叠加作用这几种作用主要是非生物因子中的化合物对生物的毒性作用协同作用二种或多种化合物共同作用时的毒性等于或超过各化合物单独作用时的毒性总和。叠加作用二种或多种化合物共同作用时的毒性各为化合物单独作用时毒性的总和。一般化学结构相近、性质相似的化合物等,或作用于同一器官系统的化合物,或毒性作用机理相似的化合物共同作用时,生物效应往往出现叠加作用。增强作用当一种化合物对某器官系统并无毒作用,但与另一种化合物共同作用时,使后者毒性增强。净化作用净化作用是利用物理、化学和生物的方法消除水、气、土中的污染物,使其符合技术或卫生要求。可分为物理、化学、和生物净化。物理净化作用有稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等。化学净化作用有氧化还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换、络合等。生物净化作用有生物的吸收、降解作用,使污染物的浓度和毒性降低或消失。三、生态因子作用的规律限制因子当生态因子(一个或相关的几个)接近或超过某种生物的耐受限时,生物的生长发育、生殖、活动以及分布等直接受到限制、甚至死亡的因子称为限制因子。最低量(或称最小因子)定律最小因子定律:任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量,是决定该物种生存或分布的根本因素。Odum建议对liebing定律做2点补充,这一定律只适用于稳定状态,即能量和物质的流入和流出处于平稳的情况下才适用。要考虑生态因子之间的相互作用。耐受性定律谢尔福德美国的生态学家谢尔福德(Shelford)提出的。生物的存在与繁殖,要依赖于某种综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量(或质)不足或过多,超过了某种生物的耐性限度,则使该物种不能生存,甚至灭绝。这一概念被称为耐性定律。该定律把最低因子和最高量因子相提并论,把任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称为限制因子。贝格曼(Bergman)规律动物体型随外界环境温度不同而有差异。内温动物在寒冷地区(如北半球),身体趋向于大,在温暖气候条件下,身体趋向于小。称为贝格曼规律。5、阿伦(Allen)规律恒温同种动物其身体突出部分的比例与外界环境温度因子相关。在寒冷地区的哺乳动物,四肢、尾、耳朵以及鼻有明显地趋于缩短现象,以减少热量散发。6、生态幅每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅。生物在最适点或接近最适点才能很好生活。趋向两端时就减弱,然后被抑制。这主要决定于各个种的遗传特性。温度对生物的影响,在农业生产上和虫害预报上有和意义?水分对生物有何影响?生物如何适应?上边土壤的生态作用,三种耐盐碱植物类型各有那些特征?生态作用:a是许多生物的栖息场所;b是生物进化的过渡环境;c是植物生长的基质和营养库;d是污染物转化的重要场地。聚盐性植物特征:这类植物能适应在强盐渍化土壤生长,能从土壤里吸收大量的可溶性盐类,并把这些盐类积聚在体内而不受伤害。该类植物原生质对盐的抗性强,极高的渗透压。泌盐性植物特征:这类植物的根细胞对于盐类的透过性与聚盐性植物一样是很大,但是他们吸进体内的盐分不积累在体内,而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺,把所吸收的过多盐分排出体外,这种作用称为泌盐作用。不透盐性植物:这类植物的根细胞对盐类的透过性非常小,所以他们虽然生长在盐碱土上,但在一定盐分浓度的土壤溶液中,几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。何谓种内与种间关系?种间关系有哪些基本类型?种内关系:种群内部个体与个体的关系。生物的种内关系包括有密度效应、动植物性行为(植物的性别系统和动物的婚配制度)、领域性和社会等级等。[1]

还包括种内互助和种内斗争。种间关系:指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系。两个种群的相互关系可以是间接的,也可以是直接的相互影响。这种影响可能是有害的,也可能是有利的。寄生(Parasitism)指一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并从后者摄取营养以维持生活的种间关系。前者称寄生物,后者称寄生。生物界的寄生现象十分普遍,几乎没有一种生物是不被寄生的,连小小的细菌也要受到噬菌体的寄生。在寄生关系中,一般寄生物为小个体,寄主为大个体,以小食大。而且大都为一方受益,一方受害,甚至引起寄主患病或死亡。同时寄生双方又互为条件,相互制约,共同进化。寄生是生物种间的一种对抗性的相互关系。共生(Symbiosis)共生有广义的和狭义的两种概念。狭义的是指两种共居一起,彼此创造有利的生活条件,较之单独生活时更为有利,更有生活力;相互依赖,相互依存,一旦分离,双方都不能正常地生活。按共居状况分为外共生和内共生。清洁鱼或清洁虾在鱼类的体表,以吞食病灶组织和细菌等为生,兼为鱼类治病,这属于体外共生。鞭毛虫寄居在白蚁或其他动物的消化道里,消化纤维素供给宿主,宿主则为其提供营养和栖所,这属于体内共生。有些单细胞的藻类、细菌生活在原生动物的细胞内,并有物质交流,这属于胞内共生。胞内共生在进化论上有重要的意义。共生是一种更加密切的、结合比较牢固的种间合作关系。也有学者把共生称之为互利(mutualism)。竞争Competition)有种内和种间两种竞争方式。这里是指两种共居一起,为争夺有限的营养、空间和其他共同需要而发生斗争的种间关系。竞争的结果,或对竞争双方都有抑制作用,大多数的情况是对一方有利,另一方被淘汰,一方替代另一方。例如,看麦娘(Alopecuruspratensis)的天然群落中,狐茅(Festucasulcata)不能生长,因为它被看麦娘的快速生长和遮荫所抑制。高斯(Gause)有一个著名的实验,他将大草履虫(Parameciumcaudatum)和双核小草履虫(P.Aurelia)混合培养,16天后,只剩下后者。这说明具有相同需要的两个不同的种,不能永久地生活在同一环境中,否则,一方终究要取代另一方,即一个生态位只能为一种生物所占据。这种现象被称作高斯原理。十分清楚,竞争也是生物界普遍存在的一种种间对抗性相互关系。捕食(Predation)指一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者,后者谓被捕食者。例如,兔和草类、狼和兔等都是捕食关系。在通常情况下,捕食者为大个体,被捕食者为小个体,以大食小。捕食的结果,一方面能直接影响于被捕食者的种群数量,另一方面也影响于捕食者本身的种群变化,两者关系十分复杂。捕食也是一种种间的对抗性相互关系。其他除上所述,生物种间还可以列举出一些其他的关系形式。例如,两种共居,一方抑制另一方,这叫做偏害(amensalism),亦称他害,微生物学又常称拮抗。一种生物附生于另一种生物体上,但并无物质交流,称之为附生(epiphytism)。还有,不同生物共居一处,但无直接联系,互不影响,保持相对独立,这叫做中立关系或中性现象(neutralism)。什么是他感作用?研究他感作用有什么意义?定义在讲义上在自然界,植物一般均以群落的形式存在,从植物他感作用的角度来看其种间结合的关系是形成群落的原因之一。[1]

他感作用使一些农作物不宜连作;他感作用影响植物群落中的种类组成,他感作用是造成种类成为对群落的选择性以及某种植物得出现,引起另一种消退的主要原因;他感作用是影响植物群落演替的重要的因素之一。他感作用的歇地现象植物他感作用的研究在农林业生产和管理上具有极重要的意义。在农业上,有些农作物必须与其他作物轮作,不宜连作,连作则影响作物长势,降低产量。这种现象被称为歇地现象。例如,早稻就是不宜连作的农作物,它的根系分泌的对-羟基肉桂酸,对早稻的幼苗起强烈的抑制作用,连作时则长势不好,产量降低。应对方法为保持轮歇地。什么是种群环境?种群有哪些重要的群体特征?看课件吧种群(population)生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。

数量特征:

1.种群密度(最基本的数量特征)

种群密度是指单位空间内某个种群个体总数或生物量.

调查种群密度的方法:样方法、标志重捕法.

2、出生率和死亡率:决定种群大小和种群密度的的重要因素.

出生率:单位时间里新产生的个体数目占该种群个体总数比例

死亡率:指在单位时间里死亡的个体数目占该种群个体总数比例

3、迁入率和迁出率:

单位时间内迁入或迁出的,占该种群个体种数的比率,分别称为迁入率或迁出率.

4、年龄组成和性别比例:

年龄组成分为三种类型:增长型、稳定型和衰退型

类型种群构成特点发展趋势

增长型幼年个体很多,老年个体很少种群密度会越来越大

稳定型各年龄期的个体数目比例适中种群密度在一段时间内保持稳定

衰退型老年个体很多,幼年个体很少种群密度会越来越小

5.性别比例:指一个种群中雌雄个体数目的比例.

性引诱剂(信息素)诱杀某害虫雄性个体破坏性别比例害虫的种群密度下降

空间特征:均匀分布随机分布集群分布环境容纳量在种群生态学中,最高环境容纳量(简称“环境容纳量”)是指特定环境所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现,有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。环境容纳量也可用K值表示,它不是固定不变的:(1)同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响,在环境不遭受破坏的情况下,K值会在平均值附近上下波动。(2)当环境遭受破坏时,K值下降;当生物生存环境改善时,K值上升。以假定的年龄(x)和存活数(nx)的简单数据,编制一个生命表,并计算出各个重要生命参数,说明生命表在分析种群动态中的意义。比较种群指数生长模型和罗辑斯谛增长模型,举例说明指数增长模型在人口预测上的应用价值。种群指数增长模型是一种理想化的模型,它是描述种群在无外界压力——环境资源与竞争情况下的增长模式。这种理想化的模型使物种数量得以壮大和延续,但同时又会给本地物种带来竞争压力(例如生物入侵就是一种典型的指数增长模型)。而逻辑斯蒂增长模型则是实际的种群增长模型,它是表明在有限环境条件下,种群的生长会随着资源的消耗而受到抑制的规律,这种规律普遍存在,得以使生态系统中各个物种相平衡,达到可持续而又不损害其他物种的状态。指数增长模型在人口预测上的应用价值有:1、为经济部门作市场预测提供参考;2、为人类合理利用地球资源提供有效的依据。什么是种群空间格局,主要有哪些类型?种群空间格局(spatialpattern)又称内分布型(internaldistributionpattern),是指组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。大致可分为3类:①均匀型(uniform);②随机型(random);③成群型(clumped)。均匀分布在自然界中较少见,形成的原因主要始终群内个体间的竞争。繁殖期的鸟类的鸟巢常常均匀分布。随机分布指的是每一个体在种群领域中每个点上出现的机会是相等的,并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。如面粉中黄粉虫的幼虫的分布,通过实验连续多次取样,可发现其分布模式符合统计学上泊松分布,因而可判断其分布是随机的。成群分布是最常见的内分布型,其形成原因有:①资源分布不均匀②植物种子的传播方式以母株为扩散中心③动物的集群行为。为什么生物体的生长一般都呈“S”型曲线形式?遗物中在某固定生态系统中得种群数量呈s型曲线因为起初食物,空间之类的都比较充足,数目增加并没有太大限制.之后由于数目增多,种间斗争加剧,数目虽增多但增长率不如以前快.之后数目就趋于平稳了.生态系统的组成、功能。生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。其中生产者为主要成分。不同的生态系统有:森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统(分为湖泊生态系统、池塘生态系统、河流生态系统等)、农田生态系统、冻原生态系统、湿地生态系统、城市生态系统。其中,无机环境是一个生态系统的基础,其条件的好坏直接决定生态系统的复杂程度和其中生物群落的丰富度;生物群落反作用于无机环境,生物群落在生态系统中既在适应环境,也在改变着周边环境的面貌,各种基础物质将生物群落与无机环境紧密联系在一起,而生物群落的初生演替甚至可以把一片荒凉的裸地变为水草丰美的绿洲。生态系统各个成分的紧密联系,这使生态系统成为具有一定功能的有机整体。生物与环境是一个不可分割的整体,我们把这个整体叫生态系统。无机环境无机环境是生态系统的非生物组成部分,包含阳光以及其它所有构成生态系统的基础物质:水、无机盐、空气、有机质、岩石等。阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源,水、空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。生物群落生产者(producer)生产者在生物学分类上主要是各种绿色植物,也包括化能合成细菌与光合细菌,它们都是自养生物,植物与光合细菌利用太阳能进行光合作用合成有机物,化能合成细菌利用某些物质氧化还原反应释放的能量合成有机物,比如,硝化细菌通过将氨氧化为硝酸盐的方式利用化学能合成有机物。生产者在生物群落中起基础性作用,它们将无机环境中的能量同化,同化量就是输入生态系统的总能量,维系着整个生态系统的稳定,其中,各种绿色植物还能为各种生物提供栖息、繁殖的场所。生产者是生态系统的主要成分。生产者是连接无机环境和生物群落的桥梁。分解者(decomposer)分解者又称“还原者”它们是一类异养生物,以各种细菌(寄生的细菌属于消费者,腐生的细菌是分解者)和真菌为主,也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。分解者可以将生态系统中的各种无生命的复杂有机质(尸体、粪便等)分解成水、二氧化碳、铵盐等可以被生产者重新利用的物质,完成物质的循环,因此分解者、生产者与无机环境就可以构成一个简单的生态系统。分解者是生态系统的必要成分。分解者是连接生物群落和无机环境的桥梁。消费者(consumer)消费者指以动植物为食的异养生物,消费者的范围非常广,包括了几乎所有动物和部分微生物(主要有真细菌),它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量,其中,以生产者为食的消费者被称为初级消费者,以初级消费者为食的被称为次级消费者,其后还有三级消费者与四级消费者,同一种消费者在一个复杂的生态系统中可能充当多个级别,杂食性动物尤为如此,它们可能既吃植物(充当初级消费者)又吃各种食草动物(充当次级消费者),有的生物所充当的消费者级别还会随季节而变化。一个生态系统只需生产者和分解者就可以维持运作,数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用,可以看成是一种“催化剂”。基本结构时间结构生态系统随时间的变动结构也发生变化。一般有3个时间长度量,一是长时间度量,以生态系统进化为主要内容;二是中等时间度量,以群落演替为主要内容;三是短时间度量。营养结构生态系统各要素之间最本质的联系是通过营养来实现的,食物链和食物网构成了物种间的营养关系。什么是食物连、食物网和营养级?食物链:在生态系统中,高中生物之间由于食物关系而形成的一种联系是各种生物通过一系列吃与被吃的关系,把这种生物与那种生物紧密地联系起来,这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列,就像一条链子一样,一环扣一环,在生态学上被称为食物链。简言之,在生态系统内,各种生物之间由于食物而形成的一种联系,叫做食物链

食物网:在一个生态系统中许多食物链彼此交错连接形成的复杂关系营养级(英语:Trophiclevel)是指生物在食物链之中所占的位置。在生态系统的食物网中,凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。在食物网中从生产者植物起到顶部肉食动物止。即在食物链上凡属同一级环节上的所有生物种就是一个营养级。生态金字塔是如何形成的生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式,生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔等。不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。生态金字塔(ecologicalpyramid)把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量,按营养级位顺序排列并绘制成图,其形似金字塔,故称生态金字塔或生态锥体。把食物链上各营养级按其拥有的个数和能量绘成一个图,那就是下宽上窄的锥体形金字塔的基都是那些能够为我们捕捉太阳能,并制造营养物质的绿色植物,而站在塔尖上的动物是食物链中最高的一级消费者,它们通常是一些肉食性的大型动物,如狮、虎、鹰、鲨鱼等等,甚至还有我们人类。生态金字塔的原理可用一个十分形象但又不很严格的比喻来概括:大约1000公斤浮游植物能转变成100公斤浮游动物,而100公斤浮游动物才能转变成10公斤鱼,而10公斤鱼大致是人长1公斤组织所需要的食物。这条规律称为“十分之一法则”,是美国生物学家林德曼提出来的。他曾受我国的“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃浮游生物,浮游生物吃绿藻。”和“螳螂捕蝉,黄雀在后”等谚语的启示,提出食物链的概念,又受“一山不存二虎”,这谚语的启发,提出物质和能量的“十分之一法则”。该法则说明,在生态金字塔中,每经过一个营养级,能流总量就减少一次。食物链越短,消耗于营养级之间的能量就越少,缩短食物链,就能供养较多的人口。说明同化效率、生长效率、消费效率和林德曼效率的关系。同化效率是指植物吸收日光能中被光合作用所固定的能量比例,或被动物摄食的能量中被同化了的能量的比例。

生长效率是指形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比。

消费效率是指(n+1)营养级消费(即摄食)的能量占n营养级净生产能量的比例。

林德曼效率=(n+1)营养级摄取的食物/n营养级摄取的食物。它相当于同化效率、生产效率和消费效率的乘积。在生态系统发育的各阶段中,初级生产主要能量参数,即生物量、总初级生产量、呼吸量和净初级生产量,是如何变化的?生态系统发育的早期,生物量、总初级生产量、呼吸量和净初级生产量都低.随着生态系统的发育,各能量参数都逐渐增加,到了生态系统的青壮年期,生物量继续增加,总初级生产量和净初级生产量达到最大.当生态系统成熟或演替达到顶级时,生物量最大,呼吸量也最大,总初级生产量和净初级生产量反而最小.随着生态系统的衰老,各能量参数都逐渐减小.自养生态系统和异养生态系统的区别有哪些?请提出一个普适生态系统能流模型。生态系统中物质的再循环有哪几种途径?草原存在的生态环境问题有哪些?草原生态系统(Grasslandecosystem)是以各种草本植物为主体的生物群落与其环境构成的功能统一体。草原生态学(Grasslandecology)的主要研究对象是以经营草食动物生产,获取动物产品为目标的草原生态系统。它是随现代畜牧业的发展而产生的,其核心是研究并阐明草原生态系统的结构、功能及各个亚系统之间的生态关系和调控途径,为充分发挥草原资源的生产潜力和建立优化生产体系提供依据。我国的草原生态系统是欧亚大陆温带草原生态系统的重要组成部分。它的主体是东北-内蒙古的温带草原。根据自然条件和生态学区系的差异,大致可将我国的草原生态系统分为三个类型:草甸草原、典型草原、荒漠草原。主要点:草原生态系统分布在干旱地区,这里年降雨量很少。与森林生态系统相比,草原生态系统的动植物种类要少得多,群落的结构也不如前者复杂。在不同的季节或年份,降雨量很不均匀,因此,种群和群落的结构也常常发生剧烈变化。由于过度放牧以及鼠害、虫害等原因,我国的草原面积正在不断减少,有些牧场正面临着沙漠化的威胁。因此,必须加强对草原的合理利用和保护。草原上的植物以草本植物为主,有的草原上有少量的灌木丛。由于降雨稀少,乔木非常少见。那里的动物与草原上的生活相适应,大多数具有挖洞或快速奔跑的行为特点。草原上啮齿目动物特别多,它们几乎都过着地下穴居的生活。瞪羚、黄羊、高鼻羚羊、跳鼠、狐等善于奔跑的动物,都生活在草原上。由于缺水,在草原生态系统中,两栖类和水生动物非常少见。草原还能调节气候,防止土地风沙侵蚀。特点现状世界草原的总面积为45亿公顷,约占陆地面积的24%,仅次于森林生态系统。在生物圈固定能量的比例中,草原生态系统约为11.6%,也居陆地生态系统的第二位。草原生态系统所处地区的气候大陆性较强、降水量较少,年降水量一般都在250-450毫米,而且变化幅度较大。蒸发量往往都超过降水量。另外,这些地区的晴朗天气多,太阳辐射总量较多。这种气候条件,使草原生态系统各组分的构成上表现出了一些与之适应的特点。初级生产者的组成主体为草本植物,这些草本植物大多都具有适应干旱气候的构造,如叶片缩小,有蜡层和毛层,借以减少蒸腾,防止水分过度损耗。草原生态系统空间垂直结构通常分为三层:草本层、地面层和根层。各层的结构比较简单,没有形成森林生态系统中那样复杂多样的小生境。草原生态系统的消费者主要是适宜于奔跑的大型草食动物,如野驴和黄羊。小型种类如草兔、蝗虫的数量很多。另外还有许多营洞穴生活的啮齿类,如田鼠、黄鼠、旱獭、鼠兔和鼢鼠等。肉食动物有沙狐、鼬和狼。肉食性的鸟类有鹰、隼和鹞等,除此而外的鸟类主要是云雀、百灵、毛腿沙鸡和地鵏。它们之中有的栖居于穴洞之中。草原也是我国主要的自然生态系统类型之一。草原对大自然保护有很大作用,它不仅是重要的地理屏障,而且也是阻止沙漠蔓延的天然防线,起着生态屏障作用。另外,它也是人类发展畜牧业的天然基地。从总体情况看,草原生态系统的物种多样性远不如森林生态系统,但食物网的结构也很复杂(图6-11)。对光能的利用率不如森林生态系统高,草原生态系统的初级生产力中,地下部分的生物量所占的比例较大。草原退化、碱化和沙化、气候恶化以及严重的鼠害等一系列生态问题,在全国绝大多数草原均程度不同地存在着,这是人类对草原不合理利用所造成的生态恶果。草原退化的标志之一是产草量的下降。。破坏原因超载过牧长期以来,我国牧业生产不是以畜产品的数量和质量作为增长指标,而强调的却是牲畜头数的总增长率或存栏头数的净增长率,由此导致的是牲畜头数越养越多,而每头牲畜占有的草地面积越来越少,牲畜生长速度下降,存栏时间不断延长,这又必然使载畜量上升,打破了畜草之间内在的平衡。这种超载过牧所导致的草原退化是个渐变过程。单位面积上牲畜增多,可食性牧草被牧食的就越多,于是就没有足够的草籽维持牧草的再生,牧草产量要么下降,要么是毒草和杂草增多。这种局面若得不到控制,将出现恶性循环的局面:单位面积上可食牧草减少而牲畜量却很多,牲畜不得不增大觅食范围和频次,这就

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