生物与环境201022课件

一、生物与生存环境的相互关系种内：种内互助、种内斗争种间：共生、竞争、捕食、寄生等无机环境：阳光、温度、水、空气及土壤的理化特性等生物生存环境（生物因素）影响、适应影响、选择（非生物因素）注：生物生存环境的各种因素同时对生物起作用，但不同生态系统中有不同的起主导作用的生态因素。第八单元生物与环境二、生态学基础名词的相互关系及研究的内容个体种群群落无机环境生态系统生物圈组成组成适应环境的特征种群的特征及变化规律群落的结构及无机环境对生物的影响类型结构功能稳定性能量流动物质循环概念和范围可持续发展生物圈稳态的维持温室效应等全球性环境问题保护生物多样性环境保护节约能源、开发新能源实现无废料生产种内关系种间关系拓展：种群和生物的繁殖有什么关系？种群和生物的进化有什么关系？种群和群落有什么关系？三、种群特征及其变化规律种群密度种群数量出生率死亡率年龄组成性别比例＋－预测变化趋势影响数量变动迁入迁出＋－1、影响种群数量变化的因素2、种群密度的调查方法样方法：如对植物的调查。标志重捕法：如对动物的调查。种群密度、分布型、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例随机分布集群分布均匀分布凸型种群存活曲线对角线型凹型直接计数法取样调查法3、种群数量增长方式指数增长逻辑斯谛增长增长型、稳定型、衰退型样方的选择：随机取样水平结构垂直结构群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合具有群落特征共生寄生竞争捕食群落结构种间关系物种组成丰富度四、群落的特点地形变化、土壤湿度和酸碱度的差异、光照的不同、生物自身差异、人与动物影响等植物的分层主要与对光的利用有关；动物分层与食物和栖息条件有关一般情况下，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富时间结构生态位——生物利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其它物质相互关系的总和。五、群落的演替群落演替到与当地的气候和土壤条件处于最终的平衡状态，群落结构最复杂，最稳定随时间推移，一个群落被另一个群落代替的过程群落是一个动态的开放的生命系统。

顶极群落原生演替（初生演替）次生演替经历时间较长经历时间较短举例从未有过任何生物定居原有群落被毁灭起始条件经历时间土壤中富含有机质并留有生命的胚种没有植物的繁殖体裸岩、沙丘、火山岩、湖底等进行的演替弃耕农田演替、火灾演替、过量砍伐的森林演替六、生态系统的结构与功能非生物的物质和能量：阳光、CO2等分解者二氧化碳等与热能化石燃料燃烧初级消费者

次级消费者

……消费者呼吸呼吸呼吸捕食捕食捕食（生物群落）热能注：物质循环和能量流动是生态系统的主要功能，二者同时进行，相互依存，物质是能量的载体，使能量沿着食物链流动，能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环。生产者信息传递物质循环能量流动营养结构组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者：食物链和食物网（书写要求、生物种类、营养级与消费者的关系）1.结构2.功能八、生态系统的稳定性1、生态系统自动调节能力的构成：生态系统的成分及营养结构。微生物的分解通过营养结构（食物链与食物网）的调节非生物物质的调节能力生物成分的调节能力稳定性营养结构复杂程度抵抗力稳定性恢复力稳定性2、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系九、当前生物圈稳态的形成厌氧型生物出现环境变化：生物进化：光合作用生物出现需氧型生物出现古生代植物登陆原始大气无氧大气中有氧气平流层形成臭氧层：如物理沉降、化学分解。反馈调节，包括正反馈和负反馈十、水体富营养化导致对生态系统的破坏作用“水华”或“赤潮”藻类大量繁殖水体溶解氧增加，有机物增加需氧微生物增加溶解氧下降水生生物死亡厌氧微生物增加无机富营养化（如N、P）有机富营养化需氧微生物增加水体溶解氧下降，无机物增加水生生物死亡藻类大量繁殖厌氧微生物增加有机物增加有毒物质产生，最终生态系统完全崩溃1、人口增长对生态环境的影响十一、生态环境的保护①我国人口现状②人口增长对生态环境的影响：人口基数大，在较长的时间内将持续增长对粮食等农副产品，其他多种物质、精神需求增大。对环境的压力增大；任何地区对环境的容纳量是有限的，人口众多对生态环境造成严重破坏；人口增长过快，在消耗大量自然资源的同时，加剧了对环境的污染，增加了治理的成本和难度2、全球性生态环境问题①全球气候变化②水资源短缺③臭氧层破坏④酸雨⑤土地荒漠化⑥海洋污染⑦生物多样性锐减温室效应加剧，全球气候变暖，海平面上升氟利昴等物质的大量排放导致。地球上紫外线辐射增强主要原因是植被的破坏十二、环境保护的目的与不同措施的作用1、目的：保护生物圈的稳态，为人类社会的可持续发展提供环境保证，保护保护和改善人类生活环境，减少环境中对人类生存健康不利的因素如疾病、空气污染等对人的影响……2、措施（1）减少温室气体的排放（降低温室效应对生物圈稳态多方面的影响）。（2）节约能源（减少室温气体排放，减少酸雨等）。（3）植树造林（吸收CO2、吸收SO2、防风固沙、保护水土等）。（4）实现无废料生产，实现废物无害化处理（减少废物对环境的污染）。（5）保护野生生物资源（保护生物的多样性，保护生态系统的稳定性）生态系统组成成分生态系统功能食物网食物链生态系统营养结构生态系统稳态信息传递物质循环能量流动反馈调节生态系统的结构和功能总结个体个体构成同种生物例1：下列组合，在生命系统的结构层次中依次属于种群、群落和生态系统的一组是①一个池塘中的全部生物②一片草地上的全部昆虫③某水库中的全部鲤鱼④一根枯木及枯木上的所有生物A.③①④B.①②④C.①②③D.②③④种群生物群落生态系统生物圈最大回忆：生命系统的结构层次种群构成不同种生物+无机环境例3:判断下列说法是否正确。①生产者都是绿色植物④细菌都是分解者③动物都是消费者②植物都是生产者____细菌也是生产者硝化菟丝子是_______秃鹫、蜣螂等属于______寄生细菌属于________消费者要点2：生态系统的组成成分光合细菌属于_______生产者消费者菟丝子分解者草昆虫鸡狐细菌兔D.细菌与狐之间既捕食又竞争要点3：食物链与食物网例4:有关下图的叙述不正确的是A.图中只有二条捕食链B.昆虫属于初级消费者、第二营养级C.狐占据2个营养级兔和昆虫是_____关系竞争例6：请在下图中合适的地方画上线条与箭头，形成生态系统碳循环的简图。要点6：生态系统的物质循环生产者消费者分解者大气中的CO2库化石燃料例6：生态系统的物质循环生产者消费者分解者大气中的CO2库化石燃料(1)碳从无机环境进入生物群落的途径有：_____作用和化能合成作用。(4)在生物群落内部，碳通过食物链和食物网，以含____有机物的形式传递。(3)在无机环境与生物群落之间,碳以_____的形式循环.(2)碳进入大气的途径有：光合呼吸作用、分解作用、燃烧CO2碳例7:请在下图中合适的地方画上线条与箭头，形成生态系统能量流动的简图。要点7：生态系统的能量流动绿色植物植食性动物分解者肉食性动物太阳能呼吸作用要点8：生态系统的信息传递例8：判断下列各项属于何种信息。物理信息行为信息化学信息行为信息物理信息化学信息(1)萤火虫通过闪光来识别同伴(6)警犬嗅寻毒品(5)引起候鸟南飞的信息(4)豪猪遇敌竖起体刺(3)花香引蝶(2)草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速信息传递决定着物质循环和能量流动的_____和状态。由于有信息传递，才使生态系统产生了自我调节能力，才使生态系统的结构和功能维持相对稳定。方向起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号花色引蝶例9：下列生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低的是生物种类营养结构自动调节能力抵抗力稳定性恢复力稳定性越多越少越复杂大低越简单高小低高要点9：生态系统的稳定性(1)环境条件相同时：(2)环境条件不同时：环境条件好的生态系统，恢复力稳定性较____。反之亦然。高温带森林比温带草原抵抗力稳定性___,恢复力稳定性___A.热带雨林B.温带草原C.北极苔原D.温带森林高低3.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是生产者初级消费者分解者三级消费者②③A．①表示流经生态系统内部的总能量B．一般情况下，三级消费者增加1kg，至少需要生产者100kgC．生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单向性D．从能量关系看②=③＋④次级消费者125kg>①④4.如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量流动的箭头是A．①③B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤5．海南岛为热带雨林生态系统，是我国著名的旅游风景区。(1)为了发展经济,有人认为应该将当地生长缓慢的树改为生长速度快的单纯林。这种观点对吗?为什么？(2)为了保护森林资源而完全禁止采伐树木，这种做法是否正确？为什么？不对不正确五点取样法等距取样法在统计样方中个体数量时，遇到的问题之一是边缘效应，即如何处理样方边缘上的个体。一般而言，样方顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不作统计。分布型是指种群中个体的空间配置格局。包括三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。均匀型随机型集群型集群分布（clumpeddistribution）的特征是，种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布，各群的大小、群间的距离、群内个体的密度等都不相等，但各群大都是随机分布。其形成原因是：①环境资源分布不均匀，丰富与贫乏镶嵌；②植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心；③动物的社会行为使其结合成群。集群分布是最常见的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。随机分布（randomdistribution）指的是每一个个体在种群分布领域中各个点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。随机分布比较少见，只有在环境资源分布均匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才容易产生。例如，森林地被层中一些蜘蛛的分布与面粉中黄粉虫的分布，以种子繁殖的植物在自然散布于新的地区时也经常体现为随机分布。均匀分布（uniformdistribution）的特征是，种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争。例如，森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养（根际），沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或种内竞争发生时也可造成种群个体的均匀分布。地形或土壤物理性状呈均匀分布等客观因素或人为的作用，都能导致种群的均匀分布。均匀分布在自然种群中极其罕见，而人工栽培的种群（如农田、人工林），由于人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。（1）碳循环的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：CO2；CO2和碳酸盐；含碳有机物；绿色植物的光合作用；食物链；①生物的呼吸作用②分解者有分解作用③化石、燃料的燃烧绿色植物的光合作用碳进入生物群落碳出入生物把CO2合成有机物群落的途径动植物的呼吸作用碳出生物群落微生物的分解作用燃烧

能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始