生态学基本原理学习教案.pptx

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1、会计学1生态学基本原理生态学基本原理第一页，共55页。二二.生态系统生态系统(shn ti x tn)(shn ti x tn)组成组成第1页/共55页第二页，共55页。三、生态系统三、生态系统(shn ti x tn)(shn ti x tn)研究的核心研究的核心生态系统生态系统(shn ti x tn)(shn ti x tn)中生物与生物，中生物与生物，以及生物与环境之间相互依存、相互影响以及生物与环境之间相互依存、相互影响第2页/共55页第三页，共55页。通过处于不同通过处于不同(b tn)(b tn)营养水平的生物之间的食物传递营养水平的生物之间的食物传递形成了一环套一环的链条式关系

2、结构，称为食物链形成了一环套一环的链条式关系结构，称为食物链.（一）生态系统中的能量（一）生态系统中的能量(nngling)(nngling)流动流动 第3页/共55页第四页，共55页。生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动(lidng)(lidng)是单一方向的是单一方向的 n输入生态系统中的能量（太阳能）总是和生物有机体贮存、输入生态系统中的能量（太阳能）总是和生物有机体贮存、转换的能量和释放的热量相等；转换的能量和释放的热量相等；n以热的形式散失的能量不能再回到生态系统参与流动和被以热的形式散失的能量不能再回到生态系统参与流动和被利用；利用；n十分之一定律：营养水平十分之一定律：营养水

3、平(shupng)(shupng)每上升一级所得能量每上升一级所得能量只有原来营养水平只有原来营养水平(shupng)(shupng)的的10%10%。第4页/共55页第五页，共55页。由于由于(yuy)(yuy)通过食物链后通过食物链后能量的逐级损失，食物链中的能量的逐级损失，食物链中的能量也由下向上呈现下宽上窄能量也由下向上呈现下宽上窄的金字塔型，称为能量金字塔的金字塔型，称为能量金字塔 ；第5页/共55页第六页，共55页。食物链的基本食物链的基本食物链的基本食物链的基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)特点：特点：特点：特点：n n同一食物链中常包含有食性和其它生活习性同一食物链中

4、常包含有食性和其它生活习性同一食物链中常包含有食性和其它生活习性同一食物链中常包含有食性和其它生活习性(xxng)(xxng)(xxng)(xxng)极不相同的多种生物；极不相同的多种生物；极不相同的多种生物；极不相同的多种生物；n n同一生态系统中，可能有多条食物链，长短不同，营同一生态系统中，可能有多条食物链，长短不同，营同一生态系统中，可能有多条食物链，长短不同，营同一生态系统中，可能有多条食物链，长短不同，营养级数目不等；养级数目不等；养级数目不等；养级数目不等；n n不同生态系统，各类食物链的比重不同；不同生态系统，各类食物链的比重不同；不同生态系统，各类食物链的比重不同；不同生态系

5、统，各类食物链的比重不同；n n生态系统中，各类食物链总是协同起作用的；生态系统中，各类食物链总是协同起作用的；生态系统中，各类食物链总是协同起作用的；生态系统中，各类食物链总是协同起作用的；第6页/共55页第七页，共55页。生态系统中的营养关系生态系统中的营养关系(gunx)(gunx)是一种网状结构，因此称是一种网状结构，因此称为食物网；为食物网；食物网越复杂，生态系统就越稳定，反之亦然；食物网越复杂，生态系统就越稳定，反之亦然；食物网维持生态系统的相对平衡，并推动生物进化；食物网维持生态系统的相对平衡，并推动生物进化；第7页/共55页第八页，共55页。生态系统中的功能生态系统中的功能(g

6、ngnng)(gngnng)类群类群 生产者生产者 消费者消费者 还原者或称分解者还原者或称分解者第8页/共55页第九页，共55页。（二）生态系统的物质（二）生态系统的物质(wzh)(wzh)循循环环碳、氮、磷和水等元素在不碳、氮、磷和水等元素在不同层次、不同大小的生态系同层次、不同大小的生态系统内，乃至生物圈内，沿着统内，乃至生物圈内，沿着(yn zhe)特定的途径从环境特定的途径从环境到生物体，又从生物体再回到生物体，又从生物体再回到环境，不断进行着流动和到环境，不断进行着流动和循环的过程叫生物地球化学循环的过程叫生物地球化学循环。循环。第9页/共55页第十页，共55页。水循环水循环(xn

7、hun)(xnhun)气体循环气体循环(xnhun)(xnhun)碳的循环碳的循环(xnhun)(xnhun)氮的循环氮的循环(xnhun)(xnhun)沉淀循环沉淀循环(xnhun)(xnhun)（钙、（钙、钾、纳、镁、磷等盐钾、纳、镁、磷等盐类的循环类的循环(xnhun)(xnhun)）磷的循环磷的循环(xnhun)(xnhun)第10页/共55页第十一页，共55页。第二节第二节 环境因子对生物个体环境因子对生物个体(gt)(gt)的影响的影响 生物的无机环境包括了水、火、光、温度、空气、生物的无机环境包括了水、火、光、温度、空气、土壤等。土壤等。生物的有机环境是指生物与周围生物之间的关系

8、生物的有机环境是指生物与周围生物之间的关系(gun x)(gun x)，通常有种内关系，通常有种内关系(gun x)(gun x)和种间和种间关系关系(gun x)(gun x)。第11页/共55页第十二页，共55页。温度对生物个体温度对生物个体(gt)的影响的影响 第12页/共55页第十三页，共55页。二、有机二、有机(yuj)(yuj)环境对生物个体环境对生物个体的影响的影响 可能存在以下可能存在以下(yxi)(yxi)状态：状态：互惠，一方受益互惠，一方受益一方无害，一方一方无害，一方受益一方有害，受益一方有害，一方有害一方无一方有害一方无益，双方都有害，益，双方都有害，对双方既无害也对

9、双方既无害也无益。无益。捕食（捕食（predationpredation）竞争竞争(jngzhng)(jngzhng)（competitioncompetition）寄生（寄生（parasitismparasitism）共栖（共栖（commensalismcommensalism）合作（合作（protocooperationprotocooperation）互利共生（互利共生（mutualismmutualism）化学互助和拮抗化学互助和拮抗 第13页/共55页第十四页，共55页。山猫(shn mo)正在追捕雪兔第14页/共55页第十五页，共55页。猞猁和雪兔在猞猁和雪兔在 90 90 年间年

10、间(ninjin)(ninjin)的数量消长的数量消长第15页/共55页第十六页，共55页。第16页/共55页第十七页，共55页。两种草履虫，分开培养和混合培养，出现不同生长(shngzhng)曲线第17页/共55页第十八页，共55页。一一只只鸟鸟里里里里外外外外(l l l l wwi i wwi i)寄寄生生物物大大2 20 0多多种种第18页/共55页第十九页，共55页。双锯鱼和海葵双锯鱼和海葵(hi(hi ku)ku)共栖共栖第19页/共55页第二十页，共55页。黄嘴牛椋黄嘴牛椋鸟鸟(lin nio)和犀和犀牛共栖牛共栖第20页/共55页第二十一页，共55页。蚂蚁蚂蚁(my)和蚜和蚜虫

11、合作虫合作第21页/共55页第二十二页，共55页。白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化道中原生动物帮助(bngzh)白蚁消化白蚁消化木屑木屑（互利(hl)共生）第22页/共55页第二十三页，共55页。一种鼠尾草分泌一种鼠尾草分泌(fnm)(fnm)化学物质，使周围成为不毛之化学物质，使周围成为不毛之地。地。第23页/共55页第二十四页，共55页。第三节第三节 种群种群(zhn qn)(zhn qn)生态生态种群生态的概念种群生态的概念:种群生态种群生态(population ecology)(population ecology)是生活在同一生态是生活在同一生态环境中、一定时间内能自由交配环境中、

12、一定时间内能自由交配(jiopi)(jiopi)的同种个的同种个体的集合体。体的集合体。种群生态的基本特征：种群生态的基本特征：空间特征，即种群具有一定的分布区域和分布方式；空间特征，即种群具有一定的分布区域和分布方式；数量特征，单位面积（或单位空间上）的个体数量，即种群有一定数量特征，单位面积（或单位空间上）的个体数量，即种群有一定的密度特征，另外还包括出生率、死亡率、年龄结构和性别比例的密度特征，另外还包括出生率、死亡率、年龄结构和性别比例(bl)(bl)；遗传特征，即具有一定的基因组成，以区别于其他物种，并随着时遗传特征，即具有一定的基因组成，以区别于其他物种，并随着时间进程改变其遗传特

13、性的能力。间进程改变其遗传特性的能力。第24页/共55页第二十五页，共55页。种群增长的影响种群增长的影响(yngxing)因素因素n n出生和死亡出生和死亡率率n n生命周期生命周期n n生育生育(shngy)时间时间n n性别比例性别比例n n年龄结构年龄结构第25页/共55页第二十六页，共55页。生生生生存存存存(sh(shnngcgcnn)曲曲曲曲线线线线反反反反应应应应年年年年龄龄龄龄分分分分布布布布红线表示生命早期有极红线表示生命早期有极高的死亡率，但是一旦高的死亡率，但是一旦活到某一年龄，死亡率活到某一年龄，死亡率就变得很低而且就变得很低而且(r(r qi)qi)稳定，如牡蛎、鱼

14、稳定，如牡蛎、鱼类、植物。类、植物。蓝线表示种群各年龄蓝线表示种群各年龄(ninlng)(ninlng)的死亡率基本的死亡率基本相同，如水螅、小型哺乳动相同，如水螅、小型哺乳动物等物等绿线表示绝大多数个绿线表示绝大多数个体都能活到生理年龄，体都能活到生理年龄，早期死亡率极低，但早期死亡率极低，但当达到一定生理年龄当达到一定生理年龄时，短期内几乎全部时，短期内几乎全部死亡，如人类、及其死亡，如人类、及其他一些哺乳动物，以他一些哺乳动物，以及某些植物及某些植物第26页/共55页第二十七页，共55页。种群种群(zhn qn)(zhn qn)增长模型增长模型 在没有限制的指数增长中，在没有限制的指数增

15、长中，增长速度（增长速度（G G）与个体数量）与个体数量（NN）成正比；）成正比；指数增长模式只是一种指数增长模式只是一种(y(y zhn)zhn)理想的状态理想的状态（1 1 1 1）指数增长）指数增长）指数增长）指数增长(zngzhng)(zngzhng)(zngzhng)(zngzhng)模式模式模式模式第27页/共55页第二十八页，共55页。种群种群(zhn qn)(zhn qn)的环境负荷量的环境负荷量 环境负荷量（环境负荷量（carrying capacitycarrying capacity）一定面积或一定空间一定面积或一定空间(kngjin)(kngjin)内种群个体的数目接近

16、或达到环境所能承受的最大值。当种群个体达到环境负荷的极限值时，种群将不再增长而保持在该值左右。内种群个体的数目接近或达到环境所能承受的最大值。当种群个体达到环境负荷的极限值时，种群将不再增长而保持在该值左右。第28页/共55页第二十九页，共55页。在种群实际增长曲线，分为五个阶段：延滞期、指在种群实际增长曲线，分为五个阶段：延滞期、指数增长期、减数增长期、平衡数增长期、减数增长期、平衡(pnghng)(pnghng)期和衰期和衰亡期。亡期。（2 2 2 2）LogisticLogisticLogisticLogistic增长增长增长增长(zngzhng)(zngzhng)(zngzhng)(z

17、ngzhng)模型模型模型模型第29页/共55页第三十页，共55页。第30页/共55页第三十一页，共55页。一、环境一、环境(hunjng)(hunjng)因子对人类因子对人类的影响的影响第五节第五节 人类人类(rnli)(rnli)活动与环境因子的交互影响活动与环境因子的交互影响1 1、人类是自然环境的产物；、人类是自然环境的产物；2 2、人类文明是自然环境的产物；、人类文明是自然环境的产物；3 3、人口分布受自然环境的制约：、人口分布受自然环境的制约：3/43/4的世界人口居住在的世界人口居住在沿海沿海(ynhi)600(ynhi)600英里的范围内；有英里的范围内；有2/32/3的世界人

18、口居的世界人口居住在沿海住在沿海(ynhi)500(ynhi)500英里的范围内英里的范围内 ；4 4、人类健康受自然环境的影响。、人类健康受自然环境的影响。第31页/共55页第三十二页，共55页。二、人类二、人类(rnli)(rnli)活动对环境的影响活动对环境的影响第32页/共55页第三十三页，共55页。（一）毒化（一）毒化(dhu)(dhu)了了的天空的天空 酸雨酸雨(sun y)带来一带来一片凄凉片凄凉 二、人类活动对环境二、人类活动对环境(hunjng)(hunjng)的影响的影响第33页/共55页第三十四页，共55页。酸雨：酸雨：pH值小于值小于5.6的雨雪或其他形成的大气的雨雪或

19、其他形成的大气降水降水(jingshu)称酸雨。称酸雨。导致酸雨形成的原因：导致酸雨形成的原因：SO2、氧氮化物转化为硫酸或硝酸所致。、氧氮化物转化为硫酸或硝酸所致。第34页/共55页第三十五页，共55页。第35页/共55页第三十六页，共55页。大气污染大气污染(d q w rn)物质主要有：物质主要有：森林火灾产生的烟尘、二氧化硫森林火灾产生的烟尘、二氧化硫干燥地区因风而引起的沙尘暴干燥地区因风而引起的沙尘暴污染源：工业企业排气、家庭炉灶与取暖设备排气、污染源：工业企业排气、家庭炉灶与取暖设备排气、汽车尾气汽车尾气第36页/共55页第三十七页，共55页。（二）水体（二）水体(shu t)(s

20、hu t)人类的垃圾桶人类的垃圾桶水体富营养化：一种生物营养物质水体富营养化：一种生物营养物质过多积蓄而引起的水质过多积蓄而引起的水质(shu zh)(shu zh)污染。污染。总磷量总磷量20ng/L20ng/L；无机质无机质300ng/L300ng/L第37页/共55页第三十八页，共55页。导致水体导致水体(shu t)(shu t)富营养化的原因：富营养化的原因：1.1.城市生活污水城市生活污水 2.2.农业废弃物农业废弃物 3.3.化肥工业化肥工业第38页/共55页第三十九页，共55页。水体水体(shu t)(shu t)富营养化的后果：富营养化的后果：1.1.藻类种类数量剧减藻类种类

21、数量剧减 2.2.个别藻类如蓝藻蔓生个别藻类如蓝藻蔓生 第39页/共55页第四十页，共55页。水体富营养化水体富营养化(f yn yn(f yn yn hu)hu)的后果：的后果：3.3.鱼类生存受到威胁鱼类生存受到威胁第40页/共55页第四十一页，共55页。当这些物质进入人体后将增加人类患癌症当这些物质进入人体后将增加人类患癌症(i zhn)(i zhn)和其他疾病的可能性，并对大脑结构产生长期影响和其他疾病的可能性，并对大脑结构产生长期影响 有毒物质有毒物质(wzh)(wzh)的富集的富集第41页/共55页第四十二页，共55页。（三）土地在呼救（三）土地在呼救土地面积土地面积(min j)

22、(min j)受受到四个方面的威胁而到四个方面的威胁而剧减：剧减：1.1.人口增长人口增长 2.2.水土流失水土流失3.3.土地沙漠化土地沙漠化 4.4.土壤污染土壤污染第42页/共55页第四十三页，共55页。（四）变小（四）变小(bin xio)(bin xio)的绿肺的绿肺绿肺变小绿肺变小(bin xio)(bin xio)导致的后果：导致的后果：1.1.非涝即旱非涝即旱2.2.气候异常气候异常3.3.珍贵物种丧失珍贵物种丧失第43页/共55页第四十四页，共55页。（五）臭氧（五）臭氧(chuyng)(chuyng)空洞空洞臭氧臭氧(chuyng)(chuyng)层受到破坏的可能层受到破坏

23、的可能因素：因素：1.1.高空军事活动、超音速飞机放出的氧高空军事活动、超音速飞机放出的氧化氮气体化氮气体2.2.无节制地使用氮肥无节制地使用氮肥3.3.空调冰箱制冷剂空调冰箱制冷剂4.4.核试验核试验第44页/共55页第四十五页，共55页。1979-1984南极(nnj)上空臭氧洞第45页/共55页第四十六页，共55页。第46页/共55页第四十七页，共55页。（六）（六）温室效应温室效应温室效应的后果：温室效应的后果：1.1.冰川消融，海平面上升冰川消融，海平面上升2.2.南北温差缩减南北温差缩减(sujin)(sujin)3.3.可能导致我国西部公路运输瘫痪可能导致我国西部公路运输瘫痪4.

24、4.物种丧失物种丧失第47页/共55页第四十八页，共55页。人类活动对生态系统的影响人类活动对生态系统的影响1.1.干涉生物地球化学循环干涉生物地球化学循环 例如现代工业人类大量开采磷酸盐岩石生产例如现代工业人类大量开采磷酸盐岩石生产磷肥和含磷洗涤剂，加快磷的循环，使水体中磷肥和含磷洗涤剂，加快磷的循环，使水体中含磷过多，藻类生长含磷过多，藻类生长(shngzhng)(shngzhng)过盛，引过盛，引起环境危害。起环境危害。第48页/共55页第四十九页，共55页。2.2.生物种类或成分的改变生物种类或成分的改变 例如例如(lr)(lr)造成外来生物入侵和本地物种的减少或灭绝。造成外来生物入侵

25、和本地物种的减少或灭绝。3.3.生物多样性丧失生物多样性丧失 第49页/共55页第五十页，共55页。4.4.环境因素的改变环境因素的改变 第二环境问题：生态平衡的破坏第二环境问题：生态平衡的破坏富营养化富营养化 藻类蔓生藻类蔓生 溶氧降低溶氧降低 鱼类死亡鱼类死亡5.5.信息系统的破坏信息系统的破坏 污染物和昆虫性激素发生反应，使昆虫失去交配污染物和昆虫性激素发生反应，使昆虫失去交配(jiopi)(jiopi)机会，从而导致该物种繁殖受阻，直至消失。机会，从而导致该物种繁殖受阻，直至消失。第50页/共55页第五十一页，共55页。全球变化的几个典型事件举例全球变化的几个典型事件举例“生物圈二号生

26、物圈二号”该事件告诉人们，地球是目前最完美的生态系统，人们利用高科技不可能创造象地球这样完该事件告诉人们，地球是目前最完美的生态系统，人们利用高科技不可能创造象地球这样完美的生态系统美的生态系统长江特大洪灾长江特大洪灾 1998 1998中国从南到北，中国从南到北，从东到西的大部分地区，从东到西的大部分地区，都发生了洪水灾害或洪水影响，都发生了洪水灾害或洪水影响，造成的直接经济损失就超过造成的直接经济损失就超过20002000亿人民币！造成亿人民币！造成21502150多万多万hm2hm2农作物受灾。问题的原因是农作物受灾。问题的原因是由于江河上游乱砍乱伐森林造成的由于江河上游乱砍乱伐森林造成

27、的沙尘暴沙尘暴 2000 2000年北方发生年北方发生1414次沙尘暴，次沙尘暴，20012001年年1616次。次。20002000年年1212月月3131日日-2001-2001年年1 1月月2 2日，内蒙日，内蒙古锡林浩特市持续时间古锡林浩特市持续时间25-7525-75小时，风力达小时，风力达6-116-11级，风速达到每秒级，风速达到每秒14-2614-26米，降温米，降温8-108-10度，最度，最大能见度为大能见度为100100米，最低为米，最低为0 0米。在这场沙尘暴中共走失米。在这场沙尘暴中共走失104104人，其中人，其中2727人冻死，走散丢失牲人冻死，走散丢失牲畜畜3030万头，其中确认万头，其中确认(qurn)(qurn)死亡死亡15.6615.66万头。沙尘暴主要是由于草原地区的人口增加和万头。沙尘暴主要是由于草原地区的人口增加和过度放牧引起过度放牧引起第51页/共55页第五十二页，共55页。三、人类三、人类(rnli)(rnli)活动与环境的良性互动活动与环境的良性互动 1 1、合理开发、合理开发(kif)(kif)自然资源自然资源2 2、切实、切实(qi sh)(qi sh)保护环境保护环境3 3、人口平衡增长、人口平衡增长第54页/共55页第五十五页，共55页。