生态学基础知识.pptx

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1、1 生物与环境2 种群生态3 生物群落4 生态系统5 生物多样性、人 口、资源与可持续发展第1页/共96页地地球球上上一一切切生生命命形形式式，包包括括植植物物、动动物物、微微生生物物等等，都都有各不相同的生存环境。有各不相同的生存环境。环环境境是是指指某某一一特特定定生生物物或或生生物物群群体体周周围围一一切切的的总总和和，它它包包括括在在一一定定空空间间内内直直接接或或间间接接影影响响该该生生物物或或生生物物群群体体生生存的各种因素。存的各种因素。研研究究生生物物与与其其生生存存环环境境之之间间相相互互关关系系和和作作用用规规律律的的科科学学称为称为生态学生态学。环环境境的的特特征征及及其

2、其变变化化决决定定了了生生物物的的分分布布和和多多样样性性，生生物物的的活活动动又又对对环环境境产产生生影影响响。生生物物与与环环境境的的关关系系及及相相互互作作用用包包括括了了从从个个体体到到群群体体，从从局局部部到到全全局局，从从微微观观到到宏宏观观不同的层次。不同的层次。第2页/共96页 大环境（大气候）大环境（大气候）宇宙环境、地球环境、区宇宙环境、地球环境、区域环境域环境 小环境（小气候）小环境（小气候）微环境、内环境微环境、内环境 大气候：大环境中的气候，指离地面大气候：大环境中的气候，指离地面1.5m1.5m以上的气候，以上的气候，由大范围因素决定，如大气环流、地理纬度、距海洋距

3、由大范围因素决定，如大气环流、地理纬度、距海洋距离、大面积地形等。离、大面积地形等。小气候：对生物有直接影响的邻接环境，接近地面大气小气候：对生物有直接影响的邻接环境，接近地面大气层中层中1.5m1.5m以内的气候，即小范围的特定栖息地。以内的气候，即小范围的特定栖息地。宇宙环境：大气层以外的空间。宇宙环境：大气层以外的空间。地球环境：大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈地球环境：大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈。和生物圈。区域环境：占有某一特定地域空间的自然环境。区域环境：占有某一特定地域空间的自然环境。微环境：指区域环境中，由于某一个（或几个）圈层的微环境：指区域环境中，由

4、于某一个（或几个）圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境。细微变化而产生的环境差异所形成的小环境。内环境：生物体内组织或细胞间的环境。内环境：生物体内组织或细胞间的环境。环境环境第3页/共96页第4页/共96页一种北极植株各部分温度差异一种北极植株各部分温度差异第5页/共96页环境与生境（环境与生境（environmentenvironment）生境（生境（habitathabitat）具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境，即生物生具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境，即生物生活的具体场所。活的具体场所。第6页/共96页n环境的范围与生态学的层次环境的范围与生态学的层次生态系统是

5、指在一定空间中各类生物以及与其相关联的环境生态系统是指在一定空间中各类生物以及与其相关联的环境因子的集合。是生命的家园。因子的集合。是生命的家园。在不同的生态系统中，在不同的生态系统中，各种生命通过一张极其各种生命通过一张极其复杂的食物网来获取和复杂的食物网来获取和传递太阳的能量，同时传递太阳的能量，同时完成物质的循环。完成物质的循环。全球生态系统的总和称全球生态系统的总和称为生物圈。为生物圈。1 生物与环境第7页/共96页生态学的层次从个体、种生态学的层次从个体、种群、群落、生态系统到整群、群落、生态系统到整个生物圈逐级放大，其涉个生物圈逐级放大，其涉及到的环境范围也越来越及到的环境范围也越

6、来越广。广。n环境的范围与生态学的层次环境的范围与生态学的层次第8页/共96页在一定环境中的一群同种生在一定环境中的一群同种生物个体称为种群。物个体称为种群。在一个特定的环境区域内生在一个特定的环境区域内生存的多种不同的种群便组成存的多种不同的种群便组成为群落。为群落。第9页/共96页n环境与生态因子环境与生态因子生生物物的的环环境境因因素素按按性性质质可可分分为为非非生生物物因因子子和和物物因因子子两两大大类类。生生态态学学家家将将生生物物生生存存不不可可缺缺少少的的环环境境条条件件称称为为生生态态因因子子，而生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。而生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。

7、非非生生物物因因子子：气气候候因因子子（阳阳光光、温温度度、湿湿度度、降降雨雨、风风、气气压压、雷雷电电等等），营营养养因因子子，水水因因子子，土土壤壤、地地形形和和地地理理因子，海洋地理因子，大气成分，自然灾变，地质条件等。因子，海洋地理因子，大气成分，自然灾变，地质条件等。生生物物环环境境因因子子：生生物物之之间间的的各各种种相相互互作作用用，人人类类的的活活动动对对自自然然界界其其他他生生物物产产生生的的影影响响，政政治治、经经济济、文文化化、科科学学技技术等社会环境因素对个人和整个人类的作用和影响。术等社会环境因素对个人和整个人类的作用和影响。第10页/共96页n气候因子气候因子在各类

8、环境和生态因子中，气候因素包括了影响生物活动和在各类环境和生态因子中，气候因素包括了影响生物活动和生命过程最重要的物理和化学因子生命过程最重要的物理和化学因子。一个区域环境中的温度、光照、降雨与湿度、风、气压、一个区域环境中的温度、光照、降雨与湿度、风、气压、雷电等是控制生物活动最重要和最直接的因子雷电等是控制生物活动最重要和最直接的因子 第11页/共96页各种生物对生态因子（如温度）所能耐受的上限与下限之间各种生物对生态因子（如温度）所能耐受的上限与下限之间的幅度称为的幅度称为生态幅生态幅，它反映了生物对环境因素的适应能力。，它反映了生物对环境因素的适应能力。不同类型的生物对温度的适应幅度

9、第12页/共96页全球的气候特征主要是由太阳能的输入和地球在宇宙中的运全球的气候特征主要是由太阳能的输入和地球在宇宙中的运动决定的。动决定的。地球表面各处太阳光照不均衡。第13页/共96页6 6类气候区类气候区全球大陆不同地区的气候类型也全球大陆不同地区的气候类型也有该地区的生物群落型（有该地区的生物群落型（9 9种陆种陆生生物群落型）生生物群落型）第14页/共96页大雁东南飞大雁东南飞大雁东南飞大雁东南飞n环境对生物习性和行为的影响环境对生物习性和行为的影响环境的变化对生物产生环境的变化对生物产生的影响和生物对环境的的影响和生物对环境的适应性是生物与环境相适应性是生物与环境相互作用的结果。动

10、物的互作用的结果。动物的许多有规律的行为就是许多有规律的行为就是动物适应其环境定向进动物适应其环境定向进化的结果。如候鸟迁移，化的结果。如候鸟迁移，生物钟等。生物钟等。东非的角马群居生活并集体大规模迁移 第15页/共96页行为生态学行为生态学：在特定环境中，动物决定在何处生活，如何在特定环境中，动物决定在何处生活，如何选择和寻找所需要的资源（包括食物），如何逃避天敌选择和寻找所需要的资源（包括食物），如何逃避天敌（捕食者），如何应对竞争者，如何与自己种群内的其他（捕食者），如何应对竞争者，如何与自己种群内的其他动物相处等都属于行为生态学研究的范畴。动物相处等都属于行为生态学研究的范畴。动物的许

11、多复杂应变行为体现了物种内和物种间特殊的生动物的许多复杂应变行为体现了物种内和物种间特殊的生态关系。生物与环境长期相互作用和进化过程形成了这种态关系。生物与环境长期相互作用和进化过程形成了这种行为的生理和遗传基础。行为的生理和遗传基础。动物的行为是动物个体或群体有规律或成系统的作为及活动物的行为是动物个体或群体有规律或成系统的作为及活动现象。动物的行为可以是先天的或本能的，也可以通过动现象。动物的行为可以是先天的或本能的，也可以通过学习与记忆获得。学习与记忆获得。第16页/共96页 印记印记是动物最简单是动物最简单的一种学习行为，一般的一种学习行为，一般只发生在动物出生后的只发生在动物出生后的

12、幼年阶段。幼年阶段。第17页/共96页2 种群生态种种群群生生态态学学是是研研究究影影响响种种群群大大小小和和密密度度、种种群群增增长长和和种种群群结结构构特特征征等等因因素素的的生生态态学学分分支支学学科科。种种群群是是在在特特定定时时间间和和空空间间中中同同一一种种生生物物个个体体的的组组合合。种种群群内内的的个个体体通通过过自自然然繁繁殖产生遗传性稳定的后代。殖产生遗传性稳定的后代。第18页/共96页n种群的结构种群的结构种群的大小是指种群内个体数量的多少，单位面积或体积种群的大小是指种群内个体数量的多少，单位面积或体积中个体的数量称为中个体的数量称为种群密度种群密度。研究野生动物种群结

13、构的采样技研究野生动物种群结构的采样技术术：野外拉样方采样野外拉样方采样标记标记-再捕捉方法再捕捉方法l种群密度种群密度第19页/共96页种群分布型是指全部个体在种群分布型是指全部个体在种群界定范围内的空间分布种群界定范围内的空间分布类型。一些生物的分布还随类型。一些生物的分布还随昼夜和季节的变化而变化。昼夜和季节的变化而变化。群集型群集型 平均型平均型 随机型随机型l种群分布型种群分布型第20页/共96页样方法调查种群数量样方法调查种群数量 样方即取样（样方即取样（sampling)sampling)：即总体（：即总体（population)population)中的某中的某部分。部分。样方

14、法：即根据总体中的样方来估算总体的方法。样方法：即根据总体中的样方来估算总体的方法。样方的代表性：必须有代表性，要求通过随机取样保证，样方的代表性：必须有代表性，要求通过随机取样保证，并采用数理统计方法估算变差和显著性。并采用数理统计方法估算变差和显著性。样方法的应用：样方法的应用：对动物：一般采用对动物：一般采用标志重捕法标志重捕法，即在调查区域内，捕，即在调查区域内，捕获部分个体进行标志后释放，经一定期限重新捕获。获部分个体进行标志后释放，经一定期限重新捕获。根据重捕取样的标志比例与样地总数中的标志比例相根据重捕取样的标志比例与样地总数中的标志比例相等的假定，估计样地中被调查动物的总数。等

15、的假定，估计样地中被调查动物的总数。对植物：样方法对植物更为有效。对植物，关键是确对植物：样方法对植物更为有效。对植物，关键是确定定样方面积样方面积的大小；并且，样方数目也要根据群落的的大小；并且，样方数目也要根据群落的类型、性质和结构决定，样方越多，代表性越好，但类型、性质和结构决定，样方越多，代表性越好，但所需人力、物力越大；取样误差与取样数量的平方成所需人力、物力越大；取样误差与取样数量的平方成反比：及减少反比：及减少1/31/3的误差，就要增加的误差，就要增加9 9倍的取样数量。倍的取样数量。第21页/共96页样方面积的大小由群落性质决定，下图反映了样方效应给调查造成样方面积的大小由群

16、落性质决定，下图反映了样方效应给调查造成的影响样方的影响样方1 1：样方与植株大小接近，样方内可能只含有：样方与植株大小接近，样方内可能只含有A A或或B B或或C C；样方样方2 2：物种：物种ABAB在同一样方，而在同一样方，而C C被孤立（排除）的概率很高；被孤立（排除）的概率很高；样方样方3 3：三个物种均在样方内，可以表现三个物种的正相关关：三个物种均在样方内，可以表现三个物种的正相关关系。系。第22页/共96页确定样方面积：通确定样方面积：通常采用逐步扩大样常采用逐步扩大样地面积的方法，根地面积的方法，根据所得数据可绘制据所得数据可绘制种类种类-面积曲线图。面积曲线图。在曲线转折处

17、所示在曲线转折处所示的面积，称为群落的面积，称为群落的最小面积，即包的最小面积，即包含了群落大多数种含了群落大多数种类的最小空间。类的最小空间。种种面积曲线面积曲线第23页/共96页种群的年龄结构从生态学的角度可以分成增长型、稳定型和种群的年龄结构从生态学的角度可以分成增长型、稳定型和衰退型衰退型3 3类类 。l种群的年龄结构种群的年龄结构种群的性别结构和生存能力的性别差异也是种群结构的一个种群的性别结构和生存能力的性别差异也是种群结构的一个方面。方面。各种生物的生存策略影响着该物种的生存和年龄分布，也反各种生物的生存策略影响着该物种的生存和年龄分布，也反映了种群结构的重要特征。映了种群结构的

18、重要特征。第24页/共96页以某一种群存活个体的年龄为横坐标，存活个体数量为纵坐以某一种群存活个体的年龄为横坐标，存活个体数量为纵坐标作图，便得到了该种群的存活曲线。存活曲线表明了在一定标作图，便得到了该种群的存活曲线。存活曲线表明了在一定年龄阶段的生存率。存活曲线可以呈凹形、线形和凸形，绝大年龄阶段的生存率。存活曲线可以呈凹形、线形和凸形，绝大多数种群的真实存活曲线是这多数种群的真实存活曲线是这3 3种类型的组合。种类型的组合。人：出生时死亡率人：出生时死亡率低，一定年龄后死低，一定年龄后死亡率增加亡率增加水螅：终身死亡率水螅：终身死亡率恒定恒定章鱼：出生时死亡章鱼：出生时死亡率特高，然后死

19、亡率特高，然后死亡率剧减率剧减第25页/共96页 A A型：凸型的存活曲线，型：凸型的存活曲线，几乎所有的个体都能达到几乎所有的个体都能达到生理寿命。生理寿命。B B型：呈对角线的存活曲型：呈对角线的存活曲线，表示个体各时期的死线，表示个体各时期的死亡率是对等的。亡率是对等的。C C型：凹型的存活曲线，型：凹型的存活曲线，表示幼体的死亡率很高，表示幼体的死亡率很高，以后的死亡率低而稳定。以后的死亡率低而稳定。第26页/共96页n种群增长特征种群增长特征 在没有限制的指数增长中，增在没有限制的指数增长中，增长速度（长速度（GG）与个体数量（）与个体数量（N N）成正比，也就是说，个体数量成正比，

20、也就是说，个体数量越大，增长速度越快。越大，增长速度越快。指数增长模式只是一种理想的指数增长模式只是一种理想的状态状态l指数增长模式指数增长模式第27页/共96页在细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段，个体数量的增长在加速；在细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段，个体数量的增长在加速；减速阶段减速阶段 ；动态平衡；动态平衡 。许多物种在限制条件下的生长许多物种在限制条件下的生长,随着个体数量增长，种群的增长速度随之随着个体数量增长，种群的增长速度随之降下来。当个体数量达到最大承受容量降下来。当个体数量达到最大承受容量K K，环境不能负担更多的个体，这，环境不能负担更多的个体，这时个体数量停

21、止增长，即达到零增长。时个体数量停止增长，即达到零增长。l逻辑斯蒂增长模型逻辑斯蒂增长模型第28页/共96页n种群增长的调节种群增长的调节 环环境境对对一一个个种种群群的的承承受受容容量量决决定定于于这这个个种种群群对对环环境境的的需需求求和和该该物物种种繁繁衍衍的的各各种种决决定定因因素素：营营养养、食食物物、领领土土、天天敌敌和和竞竞争争者者等等都都属属于于密密度度相相关关因因素素。种种群群密密度度越越大大，环环境境因因子子的的限限制就越强。制就越强。如如果果种种群群密密度度的的变变化化是是由由于于密密度度无无关关因因素素造造成成的的，那那么么上上述述的种群增长模式就不适用于种群密度实际变

22、化的情况。的种群增长模式就不适用于种群密度实际变化的情况。在在自自然然界界正正常常情情况况下下，大大多多数数种种群群个个体体的的数数量量基基本本都都是是稳稳定定的的，种种群群的的数数量量在在环环境境承承受受容容量量K K值值上上下下波波动动，任任何何种种群群都都不可能无限制地增大。不可能无限制地增大。种群中个体数量的变化与其天敌有直接的关系。种群中个体数量的变化与其天敌有直接的关系。第29页/共96页 海洋中鲨鱼种群的数量一般情况下都在环海洋中鲨鱼种群的数量一般情况下都在环境承受容量的一定范围内波动。境承受容量的一定范围内波动。第30页/共96页雪兔和猞猁数量变化的循环雪兔和猞猁数量变化的循环

23、 第31页/共96页n人口的结构和增长人口的结构和增长 地球上每地球上每20 min20 min，人类，人类就增加就增加35003500个新成员。个新成员。同样这同样这20 min20 min内，地球内，地球上便有一种动物或者植上便有一种动物或者植物绝灭物绝灭；近几个世纪以来，人类近几个世纪以来，人类这一种群的增长是按指这一种群的增长是按指数增长模型进行的。但数增长模型进行的。但按照生态学原则，人口按照生态学原则，人口的增长最终还是要遵守的增长最终还是要遵守逻辑斯蒂增长模型。逻辑斯蒂增长模型。第32页/共96页一方面是人口的一方面是人口的急剧增加，一方面其急剧增加，一方面其他物种绝灭的间隔时他

24、物种绝灭的间隔时间越来越短，生物资间越来越短，生物资源越来越短缺，生态源越来越短缺，生态环境越来越恶化，生环境越来越恶化，生态学家们相信，这两态学家们相信，这两方面趋势之间有着必方面趋势之间有着必然的关联。然的关联。第33页/共96页与与研研究究人人口口的的结结构构和和变变化化密密切切相相关关的的学学科科是是人人口口统统计计学学。死死亡亡率率用用来来表表示示群群体体人人口口的的死死亡亡速速度度，即即10001000人人中中每每年年死死去去的的人人数数。同同样样，出出生生率率可可用用来来表表示示群群体体人人口口中中的的出出生生速速度度，以以每每10001000人人中中每每年年的的新新生生人人数数

25、来来计计。人人口口学学家家用用年年增增长长率率来来表表示人口增长，即人群每年实际增长的比例。示人口增长，即人群每年实际增长的比例。人人口口的的年年龄龄结结构构分分析析也也可可以以帮帮助助我我们们预预测测不不同同国国家家未未来来人人口口增长的趋势。增长的趋势。预预测测人人口口增增长长的的另另一一个个方方法法是是完完全全家家庭庭尺尺度度方方法法。当当一一对对夫夫妇妇正正好好能能被被两两个个孩孩子子取取代代，这这种种生生育育叫叫取取代代生生育育，在在这这个个过过程程中中总总人人口口既既不不增增长长也也不不减减少少。人人口口增增长长还还受受到到人人口口惯惯性性的的作用。作用。第34页/共96页从全世界

26、范围看，各个国家的人口增长速率差异很大，人口从全世界范围看，各个国家的人口增长速率差异很大，人口的年龄结构分析也可以帮助我们预测不同国家未来人口增长的年龄结构分析也可以帮助我们预测不同国家未来人口增长的趋势。的趋势。第35页/共96页n群落的基本特征与结构群落的基本特征与结构3 生物群落占据特定空间和时间的多种生物种群的集合体和功能单占据特定空间和时间的多种生物种群的集合体和功能单位被称为群落。群落具有一定的结构、一定的种类组成位被称为群落。群落具有一定的结构、一定的种类组成和一定的种间相互关系，在环境条件相似的地方可以出和一定的种间相互关系，在环境条件相似的地方可以出现相似的群落。现相似的群

27、落。群落的基本特征包括物种组成、群落的结构、内部环境、群落的基本特征包括物种组成、群落的结构、内部环境、优势种群、动态变化、各物种的相互关系、群落的稳定优势种群、动态变化、各物种的相互关系、群落的稳定性个方面。性个方面。了解一个群落的生物多样性，不仅包括列出群落中全部了解一个群落的生物多样性，不仅包括列出群落中全部物种的名录，还包括各物种的相对数量和比例。组成群物种的名录，还包括各物种的相对数量和比例。组成群落的优势物种对群落的性质特征起着决定性的作用。落的优势物种对群落的性质特征起着决定性的作用。第36页/共96页 物种数量相同、各物种相对数量不同的两种森林群落物种数量相同、各物种相对数量不

28、同的两种森林群落第37页/共96页群落基本的外貌包括森林、草原、荒漠等。群落的外貌特征群落基本的外貌包括森林、草原、荒漠等。群落的外貌特征还会随着季节的变化发生周期性的变化还会随着季节的变化发生周期性的变化群落的稳定性群落的稳定性是指群落受到一定外界因素作用后恢复到原来是指群落受到一定外界因素作用后恢复到原来种群组成能力的情况。群落稳定性取决于群落本身特性和环种群组成能力的情况。群落稳定性取决于群落本身特性和环境的相对稳定性两个方面。境的相对稳定性两个方面。松树林具有较松树林具有较松树林具有较松树林具有较强的稳定性强的稳定性强的稳定性强的稳定性第38页/共96页对一个群落的剖析可以从物理结构和

29、生物结构两方面进行。对一个群落的剖析可以从物理结构和生物结构两方面进行。群落的物理结构主要体现在其垂直层次上，陆地群落的分群落的物理结构主要体现在其垂直层次上，陆地群落的分层与光的最大程度利用有关。群落的生物结构主要是指群层与光的最大程度利用有关。群落的生物结构主要是指群落内各物种之间的取食关系（物种间的营养结构）和各自落内各物种之间的取食关系（物种间的营养结构）和各自所处的位置，这种取食关系决定了物质和能量的流动方向，所处的位置，这种取食关系决定了物质和能量的流动方向，也决定了群落中各物种的相对数量和比例及其变化也决定了群落中各物种的相对数量和比例及其变化第39页/共96页热带雨林热带雨林分

30、布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及南美洲和大洋洲以北赤道附近。垂直分布明显垂直分布明显垂直分布明显垂直分布明显生物种类多生物种类多生物种类多生物种类多高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物灵长类、鸟类、各种昆虫灵长类、鸟类、各种昆虫灵长类、鸟类、各种昆虫灵长类、鸟类、各种昆虫n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 第40页/共96页常绿阔叶林常绿阔叶林 大致分布在南、北纬度大致分布在南、北纬度222234(40)34(40)之间。之间。以中国长江流域南部的常绿阔叶林最为典型，面

31、积也最大。以中国长江流域南部的常绿阔叶林最为典型，面积也最大。常绿双子叶植物的阔叶树种，而以壳斗科、樟科、山茶科常绿双子叶植物的阔叶树种，而以壳斗科、樟科、山茶科常绿双子叶植物的阔叶树种，而以壳斗科、樟科、山茶科常绿双子叶植物的阔叶树种，而以壳斗科、樟科、山茶科和木兰科中的常绿乔木为典型代表，种类丰富，常有着明和木兰科中的常绿乔木为典型代表，种类丰富，常有着明和木兰科中的常绿乔木为典型代表，种类丰富，常有着明和木兰科中的常绿乔木为典型代表，种类丰富，常有着明显的建群种或共建种。显的建群种或共建种。显的建群种或共建种。显的建群种或共建种。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 第41页/共9

32、6页温带落叶林温带落叶林主要分布在北主要分布在北美、西欧、中欧的温带湿美、西欧、中欧的温带湿润海洋性气候地区，中国润海洋性气候地区，中国的华北和东北沿海地区也的华北和东北沿海地区也有分布。有分布。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 湿度高，四季分明，雨湿度高，四季分明，雨湿度高，四季分明，雨湿度高，四季分明，雨水集中在夏季。水集中在夏季。水集中在夏季。水集中在夏季。以阔叶乔木为主，树种以阔叶乔木为主，树种以阔叶乔木为主，树种以阔叶乔木为主，树种多，林下分布各种灌木多，林下分布各种灌木多，林下分布各种灌木多，林下分布各种灌木和阔叶草本植物。和阔叶草本植物。和阔叶草本植物。和阔叶草本植物。

33、优势草食性动物是鹿，优势草食性动物是鹿，优势草食性动物是鹿，优势草食性动物是鹿，优势肉食性动物为黑熊。优势肉食性动物为黑熊。优势肉食性动物为黑熊。优势肉食性动物为黑熊。多种多样的鸟类、爬行多种多样的鸟类、爬行多种多样的鸟类、爬行多种多样的鸟类、爬行类动物和昆虫等类动物和昆虫等类动物和昆虫等类动物和昆虫等第42页/共96页针叶林针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组成，大部主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。林下植

34、被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。针叶林中昆虫的种类也很多。针叶林中昆虫的种类也很多。针叶林中昆虫的种类也很多。针叶林中昆虫的种类也很多。第43页/共96页灌木林灌木林主要发生在主要发生在中纬度靠近海岸的中纬度靠近海岸的地区，气候特征为地区，气候特征为冬季多雨，夏季干冬季多雨，夏季干热。致密常绿的矮热。致密常绿的矮生灌

35、木为优势种群。生灌木为优势种群。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 第44页/共96页稀树草原稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带季节性主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带季节性干旱地区。干旱地区。大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林 草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物 周期性的雨季和旱季周期性的雨季和旱季周期性的雨季和旱季周期性的雨季和旱

36、季n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 第45页/共96页温带草原温带草原主要分布在欧亚大陆、南美洲、北美，中国黄河中主要分布在欧亚大陆、南美洲、北美，中国黄河中游、内蒙古和东北大兴安岭以西，属于温带大陆性气候地区游、内蒙古和东北大兴安岭以西，属于温带大陆性气候地区旱生草本植物群落。旱生草本植物群落。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 温带草原乔木很少，以草本植物为主。温带草原乔木很少，以草本植物为主。温带草原乔木很少，以草本植物为主。温带草原乔木很少，以草本植物为主。代表动物有羚羊、黄羊和各种鼠类等。代表动物有羚羊、黄羊和各种鼠类等。代表动物有羚羊、黄羊和各种鼠类等。代表动物有

37、羚羊、黄羊和各种鼠类等。第46页/共96页荒漠荒漠：非洲的撒哈拉沙漠、中东的阿拉伯沙漠和中国的戈壁沙非洲的撒哈拉沙漠、中东的阿拉伯沙漠和中国的戈壁沙漠呈不连续的条状分布横贯非洲和亚洲大陆。漠呈不连续的条状分布横贯非洲和亚洲大陆。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 年降雨量少，温差大年降雨量少，温差大年降雨量少，温差大年降雨量少，温差大 植被少：仙人掌、仙人球植被少：仙人掌、仙人球植被少：仙人掌、仙人球植被少：仙人掌、仙人球 动物种类少：骆驼、黄羊、动物种类少：骆驼、黄羊、动物种类少：骆驼、黄羊、动物种类少：骆驼、黄羊、沙漠兔等沙漠兔等沙漠兔等沙漠兔等 动植物发育了适应干旱少水动植物发育

38、了适应干旱少水动植物发育了适应干旱少水动植物发育了适应干旱少水的特殊机能的特殊机能的特殊机能的特殊机能第47页/共96页极地冰原极地冰原主要位于北极地区，那里终年冰雪覆盖，动物仅有北主要位于北极地区，那里终年冰雪覆盖，动物仅有北极熊、企鹅等少数以海洋动物为食物的极端耐寒性种类。极熊、企鹅等少数以海洋动物为食物的极端耐寒性种类。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 第48页/共96页冻原冻原又称为又称为苔原苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的严寒地带），分布于北极圈以南环绕北冰洋的严寒地带），大约占地球陆地面积的，大约占地球陆地面积的20%20%。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型

39、气候严寒，降雨少，冻原区的土壤终年冻结气候严寒，降雨少，冻原区的土壤终年冻结气候严寒，降雨少，冻原区的土壤终年冻结气候严寒，降雨少，冻原区的土壤终年冻结 没有树木，典型植物是地衣，偶然有很矮小的植物和苔草。没有树木，典型植物是地衣，偶然有很矮小的植物和苔草。没有树木，典型植物是地衣，偶然有很矮小的植物和苔草。没有树木，典型植物是地衣，偶然有很矮小的植物和苔草。动物也较少，有驯鹿、麝牛、旅鼠、北极狐和狼等。动物也较少，有驯鹿、麝牛、旅鼠、北极狐和狼等。动物也较少，有驯鹿、麝牛、旅鼠、北极狐和狼等。动物也较少，有驯鹿、麝牛、旅鼠、北极狐和狼等。第49页/共96页淡水生物群落淡水生物群落包括溪流、包

40、括溪流、河流、池塘、湖泊和沼泽河流、池塘、湖泊和沼泽等类型。等类型。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 植物包括浮游藻类、漂浮植物包括浮游藻类、漂浮植物包括浮游藻类、漂浮植物包括浮游藻类、漂浮植物和挺水植物植物和挺水植物植物和挺水植物植物和挺水植物 动物包括各种蛤、蚌、鱼、动物包括各种蛤、蚌、鱼、动物包括各种蛤、蚌、鱼、动物包括各种蛤、蚌、鱼、虾等。虾等。虾等。虾等。一些爬行类和两栖类动物一些爬行类和两栖类动物一些爬行类和两栖类动物一些爬行类和两栖类动物大都栖息在沿岸地带。大都栖息在沿岸地带。大都栖息在沿岸地带。大都栖息在沿岸地带。第50页/共96页海洋生物群落海洋生物群落根据位根据位

41、置和海水的深度分为置和海水的深度分为海岸带、浅海带、远海岸带、浅海带、远洋带和海底带等类型。洋带和海底带等类型。n地球上的主要群落类型地球上的主要群落类型 不不不不同同同同的的的的海海海海洋洋洋洋带带带带分分分分布布布布的的的的海海海海藻藻藻藻类类类类植植植植物物物物和和和和海海海海洋洋洋洋动动动动物物物物的的的的类类类类群群群群差差差差别别别别很很很很大。大。大。大。第51页/共96页n群落内生物之间的相互关系群落内生物之间的相互关系 竞争、捕食、寄生和共生竞争、捕食、寄生和共生4 4种主要类型；种主要类型；可能存在以下状态：互惠，一方受益一方无害，一方受益可能存在以下状态：互惠，一方受益一

42、方无害，一方受益一方有害，一方有害一方无益，双方都有害，对双方既无一方有害，一方有害一方无益，双方都有害，对双方既无害也无益。害也无益。第52页/共96页例例：两种藻类竞争利用同一种营两种藻类竞争利用同一种营养盐。养盐。微藻生长速率及其营养吸收微藻生长速率及其营养吸收速率在营养盐浓度增大到一定程速率在营养盐浓度增大到一定程度时有饱和现象。度时有饱和现象。l l生活在同一区域的两个物种如果利用相同的资源，它们便形生活在同一区域的两个物种如果利用相同的资源，它们便形成了成了竞争竞争的关系。的关系。第53页/共96页利用相同的培养液分别在两个培利用相同的培养液分别在两个培养瓶中培养养瓶中培养A A、

43、B B两种微藻，分别两种微藻，分别得到的生长曲线并没有显示出差得到的生长曲线并没有显示出差别；别；A A、B B混合培养时，如果营养离子混合培养时，如果营养离子浓度水平略低于浓度水平略低于K Ks s值，却大大值，却大大低于低于 K Ks s值值,由于这时由于这时K Ks s K Ks s，微藻微藻A A对营养离子利用的效率更对营养离子利用的效率更高。竞争性利用营养离子的结果高。竞争性利用营养离子的结果导致导致A A逐渐成为优势种群逐渐成为优势种群,而微藻而微藻B B数量越来越少而被淘汰。数量越来越少而被淘汰。第54页/共96页Consumptive competition occurs wh

44、en organisms compete for the same resources.These trees are competing for nitrogen and other nutrients.第55页/共96页l l捕食捕食也是群落中普遍存在的种群间的一种相互关系。捕食也是群落中普遍存在的种群间的一种相互关系。捕食者与被捕食者的数量往往存在着相互制约的反馈关系，也者与被捕食者的数量往往存在着相互制约的反馈关系，也促进了捕食者与被捕食者的协同进化促进了捕食者与被捕食者的协同进化第56页/共96页l l寄生寄生是指一种生物生存于另一种生物的体内或体表并从中获是指一种生物生存于另一种生

45、物的体内或体表并从中获利，利，若导致寄主死亡则称为拟寄生。若导致寄主死亡则称为拟寄生。寄生旋毛虫鸟类的寄生生物第57页/共96页l l共共生生是是另另一一类类种种群群间间互互利利的的相相互互关关系系，这这种种互互利利的的关关系系被被固固定定以以后后，如如果果失失去去一一方方，另另一一方方便便不不能能生生存存，例例如如地地衣衣就就是是藻类和真菌的共生体。藻类和真菌的共生体。蚂蚁和蚜虫互惠第58页/共96页n群落的演替和扰动群落的演替和扰动群落是一个动态系统，群落的稳定是相对的；群落是一个动态系统，群落的稳定是相对的；一种群落取代另一种群落的过程称为一种群落取代另一种群落的过程称为群落的演替群落的

46、演替或或生态演替生态演替，演替达，演替达到的最终相对稳定状态，就是到的最终相对稳定状态，就是顶级群落。顶级群落。群落的演替与生物的进化是一个协同的过程，其间穿插着生物多样性群落的演替与生物的进化是一个协同的过程，其间穿插着生物多样性的变化。的变化。稳定的顶级群落模型第59页/共96页n群落的演替和扰动群落的演替和扰动从一个没有植被的地表发展到顶级群落需要一定的气候条件。从一个没有植被的地表发展到顶级群落需要一定的气候条件。只要气候条件合适，从裸露的岩石最终演变到出现顶级群落只要气候条件合适，从裸露的岩石最终演变到出现顶级群落通常要经历通常要经历地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段地衣阶段

47、、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段和森林阶段和森林阶段。这一自然发生的完整过程称为。这一自然发生的完整过程称为初生演替初生演替。由地震、雷击产生大火、火山喷发、大风、洪水暴发、突然由地震、雷击产生大火、火山喷发、大风、洪水暴发、突然的冰期等各种突发灾难对群落造成的伤害，可以导致的冰期等各种突发灾难对群落造成的伤害，可以导致区域性区域性物种的死亡物种的死亡，群落的稳定和平衡被破坏，正常的群落演替被，群落的稳定和平衡被破坏，正常的群落演替被中断，这些都属于群落的中断，这些都属于群落的扰动扰动。经群落扰动后，群落可以再。经群落扰动后，群落可以再次进行演替，这种演替称为次进行演替，这种演替称为次生演替

48、次生演替。第60页/共96页 初生演替通常要初生演替通常要初生演替通常要初生演替通常要经历地衣阶段、苔藓经历地衣阶段、苔藓经历地衣阶段、苔藓经历地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、阶段、草本植物阶段、阶段、草本植物阶段、阶段、草本植物阶段、灌木阶段和森林阶段。灌木阶段和森林阶段。灌木阶段和森林阶段。灌木阶段和森林阶段。第61页/共96页湖泊到森林的演替湖泊到森林的演替裸底阶段裸底阶段裸底阶段裸底阶段沉水植物阶段沉水植物阶段沉水植物阶段沉水植物阶段浮叶根生植物阶段浮叶根生植物阶段浮叶根生植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物和沼泽植物阶段挺水植物和沼泽植物阶段挺水植物和沼泽植物阶段挺水植物和沼泽植物阶段

49、森林群落阶森林群落阶森林群落阶森林群落阶段（顶级）段（顶级）段（顶级）段（顶级）第62页/共96页n生态系统的概念生态系统的概念4 生态系统生生态态系系统统是是生生物物群群落落与与非非生生物物因因子子通通过过能能量量流流动动和和物物质质循循环环相相互互作作用用而而构成的生态集合体。全球总的生态系统又被定义为构成的生态集合体。全球总的生态系统又被定义为生物圈生物圈。生生态态系系统统的的共共同同特特征征包包括括：生生态态系系统统内内部部在在一一定定范范围围和和限限度度下下具具有有自自我我调调节节的的能能力力，这这种种自自我我调调节节的的能能力力与与生生物物多多样样性性程程度度成成正正比比。生生态态

50、系系统统中中的的能能量量流流动动、物物质质循循环环和和信信息息传传递递体体现现了了生生态态系系统统的的动动力力学学特特征征，生生态态系系统统内内部部始始终终处处于于运运动动之之中中，能能量量的的流流动动是是单单向向的的，物物质质流流动动是是循循环环式式的的。生生态态系系统统吸吸收收的的太太阳阳能能量量一一般般都都通通过过4 45 5个个不不同同营营养养等等级级的的生生物物进进行行传传递递。从从地地球球上上生生物物起起源源到到现现在在，生生态态系系统统经经历历了了从从简简单单到到复杂的发育阶段。复杂的发育阶段。第63页/共96页生态系统的组成主要包括生物和非生物两大部分生态系统的组成主要包括生物