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1、大家一起说环保问题 第三章第三章 生态学基础生态学基础第一节第一节 概述概述第二节第二节 生态平衡生态平衡第三节第三节 生态学在环境保护中的生态学在环境保护中的 应用应用 第四节第四节 生物多样性减少与保护生物多样性减少与保护 第一节第一节 概述概述 一、一、生态学生态学 1 1、定义定义 生态学就是研究生物与环境之间相互关系及其生态学就是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。作用机理的科学。2 2、发展发展 一方面，当前世界面临的粮食、人口、能源、一方面，当前世界面临的粮食、人口、能源、自然资源利用和环境保护等五大问题，正在向科自然资源利用和环境保护等五大问题，正在向科学界挑战，要求
2、科学家们提出解决这些问题的途学界挑战，要求科学家们提出解决这些问题的途径。生态学日益受到人们的重视。径。生态学日益受到人们的重视。第一节第一节 概述概述 另一方面，多学科的互相渗透，特别是另一方面，多学科的互相渗透，特别是新系理论、现代控制论、遥感技术、计算新系理论、现代控制论、遥感技术、计算机技术等进一步丰富了生态学的内容及方机技术等进一步丰富了生态学的内容及方法论，有力地推动了生态学的发展。诞生法论，有力地推动了生态学的发展。诞生了许多分支学科，如地理生态学、化学生了许多分支学科，如地理生态学、化学生态学、数学生态学、经济生态学、系统生态学、数学生态学、经济生态学、系统生态学、自然生态学、
3、农业生态学、工业生态学、自然生态学、农业生态学、工业生态学等。态学等。第一节第一节 概述概述 二、二、种群种群 1 1、定义定义 种群是在一定时空中同种个体的组种群是在一定时空中同种个体的组合。具体地说，种群是在特定的时间和一定的空间合。具体地说，种群是在特定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。种群是物种存在的基本单元，是生物群落的组种群是物种存在的基本单元，是生物群落的组成单位，是生态系统研究的基础。成单位，是生态系统研究的基础。图1四川卧龙大熊猫种群图2昆仑山野耗牛种群 图3朱鹮种群 2 2、种群的特征种群的特征p 空间特征空间特征 任
4、何种群都要占据一定的空间。任何种群都要占据一定的空间。p 数量特征数量特征 任何种群都有一定数量的个体。任何种群都有一定数量的个体。通常，数量特征与空间特征结合，构成种群密通常，数量特征与空间特征结合，构成种群密度指标，即单位面积上或单位体积中的个体数度指标，即单位面积上或单位体积中的个体数目。这是衡量种群繁荣发展的重要指标。目。这是衡量种群繁荣发展的重要指标。p 遗传特征遗传特征 任何种群都要不断繁殖以维持种任何种群都要不断繁殖以维持种群存在。繁殖既遗传种群基因库的基本信息，群存在。繁殖既遗传种群基因库的基本信息，又积累个体变异完成进化实现种群对环境的适又积累个体变异完成进化实现种群对环境的
5、适应。应。第一节第一节 概述概述 第一节第一节 概述概述 3 3、种群的基本参数种群的基本参数 影响种群密度指标的，有出生率、死亡影响种群密度指标的，有出生率、死亡率、迁入、迁出、年龄结构、性别结构等率、迁入、迁出、年龄结构、性别结构等参数。参数。4 4、种群的增长种群的增长 种群增长即种群数量的变化。种群增长即种群数量的变化。第一节第一节 概述概述 三、群落三、群落 1 1、定义定义 生物群落是指在一定时间内，居住在一生物群落是指在一定时间内，居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的结构单元。根据关注相互影响的有规律的结构单元。根
6、据关注对象的不同，生物群落可简单地称为植物对象的不同，生物群落可简单地称为植物群落、动物群落、微生物群落。群落、动物群落、微生物群落。在地球赤道的南北两边，有几片终年湿润的土地，那在地球赤道的南北两边，有几片终年湿润的土地，那里气候炎热潮湿，雨水充沛，为植物的生长提供了非里气候炎热潮湿，雨水充沛，为植物的生长提供了非常优越的环境条件。在这些地区，茂密的森林终年常常优越的环境条件。在这些地区，茂密的森林终年常绿，宛如环绕地球的一条翡翠项链，这就是热带雨林，绿，宛如环绕地球的一条翡翠项链，这就是热带雨林，热带雨林有一个别称热带雨林有一个别称-“地球之肺地球之肺”。植物群落植物群落动物、植物群落动物
7、、植物群落第一节第一节 概述概述 2 2、群落成员的地位群落成员的地位 群落中的各种群地位或重要性并不相群落中的各种群地位或重要性并不相等。可以根据综合种群的若干个数量、等。可以根据综合种群的若干个数量、空间指标计算得的种群重要值或优势度，空间指标计算得的种群重要值或优势度，确定种群的地位。重要值或优势度大的确定种群的地位。重要值或优势度大的种群称为优势种，重要值或优势度小的种群称为优势种，重要值或优势度小的种群称为附属种。种群称为附属种。第一节第一节 概述概述 3、群落的结构、群落的结构q 垂直结构垂直结构 群落内部各种群排列在环境的群落内部各种群排列在环境的 不同高度而成层分布，称成层现象
8、。不同高度而成层分布，称成层现象。q 水平结构水平结构 群落内部各种群排列在环境的不同群落内部各种群排列在环境的不同水平位置而镶嵌分布，称镶嵌现象。水平位置而镶嵌分布，称镶嵌现象。q 季相变化季相变化 群落外貌随昼夜节律、季节节律而群落外貌随昼夜节律、季节节律而变化，称季相变化。变化，称季相变化。第一节第一节 概述概述 4 4、群落的形成与演替群落的形成与演替 群落的形成群落的形成 指在相对平衡的条件中，指在相对平衡的条件中，若干种群在一若干种群在一 定环境中传播、定居、竞定环境中传播、定居、竞争、稳定的过程。争、稳定的过程。群落演替群落演替 指一个群落被另一个群落取指一个群落被另一个群落取代
9、的过程，现实的生物群落都是群落演替代的过程，现实的生物群落都是群落演替链上的一环。链上的一环。第一节第一节 概述概述 四、生态系统四、生态系统 1 1、定义定义 生态系统是指在一定时空内，由生态系统是指在一定时空内，由生命系统（动物、植物、和微生物）和环境系统生命系统（动物、植物、和微生物）和环境系统组成的一个整体。该整体是由各成员借助能量流组成的一个整体。该整体是由各成员借助能量流动、物质循环、信息传递而相互联系、相互影响、动、物质循环、信息传递而相互联系、相互影响、相互依存所形成的具有自组织和自调节能量的有相互依存所形成的具有自组织和自调节能量的有一定大小结构的复合体。通俗地说，生态系统是
10、一定大小结构的复合体。通俗地说，生态系统是有一定生物和非生物成分的空间结构。有一定生物和非生物成分的空间结构。第一节第一节 概述概述生态系统类型生态系统类型1 1陆地生态系统陆地生态系统森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统农田生态系统农田生态系统2 2水域生态系统水域生态系统海洋生态系统海洋生态系统淡水生态系统淡水生态系统A.A.河流生态系统河流生态系统B.B.湖泊生态系统湖泊生态系统C.C.池塘生态系统池塘生态系统 草原生态系统草原生态系统农田生态系统农田生态系统海洋生态系统海洋生态系统森林生态系统森林生态系统 上述生态系统定义有四个基本含义：上述生态系统定义有四个基本含义：1
11、1、生态系统是客观存在的实体，有时间、生态系统是客观存在的实体，有时间、空间方面的特征空间方面的特征2 2、由生物成分和微生物由生物成分和微生物成分组成成分组成3 3、以生物为主体以生物为主体4 4、各成员间有各成员间有机地组织在一起，具有统一的整体功能。机地组织在一起，具有统一的整体功能。第一节第一节 概述概述 第一节第一节 概述概述 2 2、组成组成 任何一个生态系统，都包括非生物环境和生任何一个生态系统，都包括非生物环境和生物环境（生产者、消费者和分解者）主要组成物环境（生产者、消费者和分解者）主要组成成分。成分。生产者生产者指能制造有机物质的自养生物，主要指能制造有机物质的自养生物，主
12、要是是绿色植物绿色植物，也包括，也包括少数能自营生活的少数能自营生活的菌类菌类（如光能合成细菌和化能合成细菌）。（如光能合成细菌和化能合成细菌）。为什么说绿色植物是生产者呢？为什么说绿色植物是生产者呢？第一节第一节 概述概述 消费者（异养生物）消费者（异养生物）是直接或间接依是直接或间接依赖于生产者所制造有机物的异样生物，一赖于生产者所制造有机物的异样生物，一般指动物。消费者可分为食草动物、食肉般指动物。消费者可分为食草动物、食肉动物、肉食动物。动物、肉食动物。分解者（还原者）分解者（还原者）是能把复杂有机是能把复杂有机物分解为简单的无机物的异样生物，一般物分解为简单的无机物的异样生物，一般指
13、微生物、也称还原者。指微生物、也称还原者。是生态系统中生物赖以生存的物质和能量源泉及是生态系统中生物赖以生存的物质和能量源泉及活动场所。活动场所。组成组成（1 1）.太阳辐射能。太阳辐射能。（2 2）.无机物质，如氧、氮、二氧化碳、矿物质和水等。无机物质，如氧、氮、二氧化碳、矿物质和水等。（3 3）.非生命的有机物质，如蛋白质、碳水化合物、脂类和非生命的有机物质，如蛋白质、碳水化合物、脂类和 腐殖质等（动、植物残体及排泄物）。腐殖质等（动、植物残体及排泄物）。（4 4）.岩石和土壤。岩石和土壤。作用作用（1 1）、为生物提供必要的生存环境；）、为生物提供必要的生存环境；（2 2）、为生物提供必
14、要的营养元素。）、为生物提供必要的营养元素。第一节第一节 概述概述 3 3、功能功能 能量流动能量流动 生态系统中，环境与生物之间、生物与生态系统中，环境与生物之间、生物与生物之间的能量传递和转化过程，称为生物之间的能量传递和转化过程，称为生态系统的能量流动。生态系统的能量流动。能量流动图解能量流动图解 第一节第一节 概述概述 能量是指作功的能力，它有两种存在形能量是指作功的能力，它有两种存在形式，动能和潜能。动能是指辐射和热等可式，动能和潜能。动能是指辐射和热等可通过传导和对流的形式传递和转化的能量，通过传导和对流的形式传递和转化的能量，潜能是指蕴藏在光合产物化学键内通过取潜能是指蕴藏在光合
15、产物化学键内通过取食关系在生物之间传递和转化的能量。生食关系在生物之间传递和转化的能量。生态系统中的能量流动和转换，服从热力学态系统中的能量流动和转换，服从热力学第一定律和第二定律。第一定律和第二定律。第一节第一节 概述概述 生态系统中能量流动还有一个显著的生态系统中能量流动还有一个显著的特点，即能量的流动是单一方向的。从特点，即能量的流动是单一方向的。从环境进入生命系统的能量是光能形式，环境进入生命系统的能量是光能形式，在生命系统中通用的能量是化学能形式，在生命系统中通用的能量是化学能形式，从生命系统逸散于环境之中的能量是热从生命系统逸散于环境之中的能量是热能的形式，即有一条光能能的形式，即
16、有一条光能化学能化学能热热能途径。能途径。第一节第一节 概述概述 生态系统中的能量流动，是在生态系统中的能量流动，是在“食物食物链链”和和“食物网食物网”渠道中进行的。渠道中进行的。食物食物链的概念链的概念：这种以食物营养关系为中心：这种以食物营养关系为中心的链索，就叫做食物链。食物链上每一的链索，就叫做食物链。食物链上每一环节，叫营养级。一般说来，食物链中环节，叫营养级。一般说来，食物链中的营养级不会多于的营养级不会多于5 5个。个。（编者提示：人教自然第11册第3课 食物链）“食物链”的说明：飞蛾在吸食花蜜；蜻蜓捕食飞蛾，满足自己能量需要；蜻蜓又被一只需求更大的青蛙吃掉；蛇又吃掉青蛙，对于一条蛇来说，一两只青蛙是远远不够的；最后鹰吃掉蛇。这个过程就是“食物链”12345 “食物链食物链”的说明：飞蛾在吸食花蜜；蜻蜓捕食飞蛾，的说明：飞蛾在吸食花蜜；蜻蜓捕食飞蛾，满足自己能量需要；蜻蜓又被一只需求更大的青蛙吃掉；满足自己能量需要；蜻蜓又被一只需求更大的青蛙吃掉；蛇又吃掉青蛙，对于一条蛇来说，一两只青蛙是远远不够蛇又吃掉青蛙，对于一条蛇来说，一两只青蛙是远远不够的；最后鹰吃掉蛇。这个过
