第二章 生物与环境

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人教版七年级上册第一单元 第二章 第二节《生物与环境组成生态系统》课件

人教版七年级上册第一单元 第二章 第二节《生物与环境组成生态系统》课件
生态系统的成分越复杂,一旦遭到破坏,其恢复能 力就越差。
本节课学完你要能…
1.说出什么是生态系统;说诞生态系统是由哪些成 分组成的;
2.描述生态系统中的食物链和食物网,说说这两个 名词到底是个什么东西;
3.举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累; 4.阐明生态系统的自动调节能力是有限的。
有机物(有机化合物)
有机化合物主要由氢元素、碳元素组成,含碳的化 合物,但是不包括一氧化碳、二氧化碳和以碳酸根 结尾的物质。有机物是生命产生的物质基础,所有 的生命体都含有机化合物。
例如:脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、 酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象, 都涉及到有机化合物的转变。
谢谢捧场
下课
生产者
植物:在生态系统中,植物能够通过光合作用制造 有机物。有机物中储存着来自阳光的能量。植物制 造的有机物,不仅供给了植物自身,也是动物的食 物来源,因此,植物是生态系统中的生产者。
消费者
动物不能自己制造有机物,他们直接或间接地以植 物为食,因而叫做消费者。
分解者
地球上所有生物所形成的废物、尸体等的营养物质 都会被细菌和真菌吸取,被彻底分解掉,其中的有 机物被分解成无机物,可供植物利用。因此细菌和 真菌常常被称为生态系统中的分解者。
生产者、消费者、分解者之间的联系
被捕食
消费者
被分解 被分解
生产者
分解后的 产物被吸 取
分解者
消费者
生产者、消费者、分解者之间的联系
生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约 的关系。
食物链和食物网
√ 水稻 小鸡 人
在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系
而形成的链状结构叫做食物链。

第二章 生物与环境

第二章   生物与环境

第二章生物与环境理论复习:1.影响生物生存的因素:(1)生物因素:一种生物影响其他生物生存的因素(2)非生物因素:主要是指阳光、空气、水、温度等非生物因素影响生物的生存因素举例:①大雨过后,蚯蚓爬到地面(影响因素是空气)②沙漠里植物植株矮小(影响因素是水分)③极地狐和大耳狐的关系(影响因素是温度)2.生物与生物之间的关系有:种间关系有:互利共生、寄生、竞争、捕食种内关系有:种内互助和种内斗争3.空气湿度:表示空气的潮湿程度。

空气湿度过大或过小微生物都易于繁殖与传播,其中空气湿度在45%--55% 病菌死亡较快,是人类适宜的空气湿度测空气湿度会用到干湿表和计时器4.生物对环境的适应:不仅表现在形态和结构方面,还表现在生理和行为等各个方面举例:①北极熊、青蛙的保护色②竹节虫的拟态③睡莲在水下有长长的叶柄目标检测:一、选择题1.观察生活在北极的极地狐和非洲沙漠的大耳狐,它们耳朵的大小不同,这与它们生活地区的哪种非生物因素有关()A.水B.空气C.温度D.气候2.把大小两种草履虫分开培养,它们都能正常地生长,可是把两者放在一起培养的时候,经过16天,其中的一种全部死亡,而另一种却仍然生长正常,这种现象属于()A.合作B.捕食C.竞争D.寄生3.在大自然中,生物在生存发展中不断适应环境。

下列哪项属于生物对环境的适应()A.森林可保持水土B.旗形树的树冠像一面旗帜C.千里之堤,溃于蚁穴D.蚯蚓疏松土壤4.某同学做了植物对空气湿度影响的探究活动,下列根据测量结果绘制的曲线图最可能是草地一天湿度变化曲线图的是()5. 樟树上下相邻的叶片互不遮挡,能使每片叶都尽可能多地接受阳光的照射,这说明()A.环境能适应生物B.环境不能影响生物C.生物能适应环境D.生物不能影响环境6.红树林枝繁叶茂、根系发达,能扎根于海滩淤泥,有效地防止海浪对海岸海堤的侵蚀。

红树林的根系发达属于()A.生物对环境的依赖B.生物对环境的影响C.生物对环境的适应D.环境对生物的影响7.下列关于生物与环境关系的说法中,最为确切的是()A.菊花之所以在秋天开花,与秋天的温度较低有直接关系B.影响生物生活的生物因素仅指不同生物之间的相互作用C.生物对环境的影响是各种非生物因素共同作用的结果D.生物不仅能适应一定的环境,而且能影响环境8.下列是生物对环境影响的实例是()①蚯蚓在土壤中活动,改良土壤疏松②沙漠栽种植物可以防风固沙③在沙漠生长的植物根系发达④毒蛇的颜色鲜艳⑤枫树在秋天落叶A.①②B.④⑤C.①③D.②④9.雅鲁藏布大峡谷中下游两侧的雪山,从山脚到山顶植被的分布情况一般为:热带雨林.常绿阔叶林.针叶林.高山草甸……对此起决定作用的生态因素是()A.光照B.温度C.水D.土壤10.白蚁以木头为食,但它自身不能消化木纤维,白蚁肠内的鞭毛虫能够将木纤维分解为果糖,果糖既供白蚁利用,又是鞭毛虫的食物,白蚁和它肠内鞭毛虫的关系是()A.互利共生B.寄生C.竞争D.捕食11.如果设计一个实验探究土壤的干湿程度对蚯蚓生活的影响,下列设计错误的是()A.设计甲(湿润土壤)、乙(干燥土壤)对照实验B.在甲、乙两容器中各放人1条蚯蚓C.甲、乙两容器中放人大小及生活状况均相同的蚯蚓各5条D.甲、乙两容器都放在相同的环境中12.设计对照试验时,应遵循的原则是()A.除实验变量外,其他变量都相同B.所有变量都不同C.除实验变量外,其他变量都不同D.所有变量都相同二、简答题13.蚯蚓生活在土壤中,能从土壤中获得所需要的营养物质,这说明生物能__________,蚯蚓的活动能使土壤肥沃,说明生物能_________________。

七年级上册、第二章、第二节、生物与环境组成生态系统

七年级上册、第二章、第二节、生物与环境组成生态系统

1、举例说说什么是生态系统? 2、教材20页资料分析: (1)、树皮里面有昆虫的幼虫。树、昆虫幼虫和啄木鸟之间的关系是怎样的? (2)、腐烂的树桩最终会消失吗?为什么? 3、在生态系统中,植物、动物和真菌分别扮演着什么角色?它们之间关系如何? 4、有人说,生态系统中,消费者是可有可无的,你认同这种观点吗?请说说你的理由。 5、请连接书22页观察与思考中的食物链。 6、上述食物链中,蛇的数量减少,哪些生物数量可能变化?怎样变化? 7、教材23页资料分析讨论题。 8、草原上雨量充沛,草多的时候,兔和羊会急剧增加,但会无限制的增加吗?为什么?
10、13组
人会中毒
2、 因为一些有毒物质在生物体内难以分解,无法排出,它们随着食物链不断积累,所以在食物链中营养级越高的生物,体内积累的有毒物质越多
生态系统中各种生物的数量和所占比例是相对稳 定的,说明生态系统具有一定的自我调节能力, 但这种调节能力是有一定限度的。如果干扰超过 该限度,生态系统就会遭到破坏。
右图是淡水生态系统中的一条食物链:A微小的水生植物→B剑水蚤→C蜻蜓的幼虫→D小鱼→E大鱼。 图中红色圆点表示的是排入水体中的某些有毒物质,这些有毒物质在生物体内是难以分解、无法排出的色圆点的多少表示有毒物质量的多少。 讨论:1.如果这些积累了很多有毒物质的鱼被人吃了,后果怎样? 2.为什么在食物链中营养级别越高的生物,体内的有毒物质积累得越多?
一块农田
一片草原
一个湖泊
生产者
动物
分解者
阳光、空气、水等
在一定 内, 与 所形成的统一整体叫生态系统
空间范围
生物
环境
组成
生产者、消费者和分解者之间是 和 的关系。
改变
1、生物的生存环境不仅是指生物的 , 还包括存在于它周围的各种 因素。 2、生物因素是指影响生物生活的 。

第二章 生物与环境-环境生态学(盛连喜)

第二章 生物与环境-环境生态学(盛连喜)

三、地球自我调节理论——Gaia 假说
Gaia 假说的主要观点和贡献是:
① Gaia 假说强调,生命是全球尺度的现象。地球生态系统没有孤 立的生命。生活的生物有机体必须调节其生存的星球。否则,物 理和化学进化的力量将会使得它们变得不适于生物的生存。 ② Gaia 假说认为,不能将物种的进化与它们的环境分离开来,这 两个过程紧紧地耦合成一个不可分割的过程,调节成功与否依赖 于生物的进化和物质环境进化的不断耦合。这在一定意义上发展 了达尔文进化论的观点。
遗传 多样性
基因水平
分子 细胞 个体
物种 多样性
物种水平
不同层次
生态系统 多样性
景观 多样性
多样化和变异性
景观空间结构 功能机制 时间动态
生态系统水平
生物区系特点 生境的多样性 物种的濒危状况 生物群落的多样性 灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性 保护物种和持续利用
二、生物多样性
(三) 影响生物多样性的因素
5.纬度、栖息地异质性和生产力
从区域范围考虑,物种数量随自然条件的适宜性、栖息地异质性、 与散布中心的隔离程度和初级生产力的变化而变化
6.生物地化循环
生物多样性水平与土壤营养物之间存在密切关系
7.系统稳定性
在一定程度上,生物多样性越高、越复杂,生态系统就会越稳定
不同的观点认为,稳定性应该有一个阈值,超过该数值后,多样 性非但不能增加系统的稳定性,甚至可能产生破坏性作用。
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
(一)Gaia 假说的形成和发展
Lovelock J E在1969 年关于生命起源的国际会议上,第一次提出 了Gaia 假说。 1979 年,第一部著作《Gaia:对地球上生命的新认识》 1988年,第二部著作

基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子

基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子
– 两个补充条件(Odum,1983): – 1)只适用于稳定状态 – 2)要考虑生态因子之间的相互作用
(2)谢尔福德耐性定律
• “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance) (V.E.Shelford,1913,美国)
– “生物的存在和繁殖,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。”
三、生态因子的作用规律
(一)、综合作用:生态因子间相互联系、相互影响、相互制约,综合起来对
生物体起作用。 例如:温度与气压、湿度等因子共同作用 同样的高温度下,高气压和低湿度时对生物体损伤小;低气压和高湿度对生物体
损伤大。
三、生态因子的作用规律
(三)、直接因子和间接因子 直接因子:能直接影响生物的生理过程或参与生物的新陈代谢的因子。 间接因子 :通过影响直接因子而间接作用于生物的因子。 例如:海拔高度及温度、光照等因子对人体的作用
(五)、不可替代性和补偿作用
A 不可替代性:生态因子对生物体的作用是不可替代的,又称同等 重要定律。
例如:人体缺维生素A、人体缺维生素D
一定范围内的 补偿!!
B 补偿作用(可调剂性):多个生态因子综合作用时,由于某因子 在量上的不足,可由其他因子来补偿,以获得相似的生态效应。
例:光照不足,可多施有机肥使土壤中CO2浓度提高可补偿光照不 足。
耐性的可变性
• 同种生物长期生活在不同生态环境下,对多种生态因子会形成有差异的耐性范围, 用进废退;
例如:高山雪莲,耐高寒,对其他的条件适应性差。 • 生物的耐性范围还可通过人为驯化改变; 例如:生将金鱼长期饲养在不同温度条件下(18℃和32℃ ),他们对温度的耐性

人教版七年级生物上册 .2 生物与环境组成生态系统课件

人教版七年级生物上册 .2  生物与环境组成生态系统课件

进餐 有害物质积累
生物富集:指环境中一些有害物质(如重金属、化学 农药等),通过食物链在生物体内不断积累的过程。
红色的点代表 的是有毒物质
水生植物→剑水蚤→蜻蜓幼虫→小鱼→大鱼(有毒
物质最多)
有毒物质沿食物链越积越多
生态系统具有一定的自动调节能力 狼

增多
捕杀

狼数量的减少引起的
相互依赖、相互制约
拓展延伸:
水污染

进餐的人
浮游植物→虾米→小鱼→大鱼→人 (有毒物质最多)
有毒物质在食物链的终端积累最多



草长得繁茂,兔的数量变化: 短期增多,长期稳定
生态系统具有自动调节能力
食物链和食物网
食物链:生物之间,由于吃与被吃的关系而形
成的链状结构。
食物网


生态平衡:在生态系统中,生物的种类、各
食物链: 生物之间,由于吃与被吃的关系而形成的链状结构。
非生物部分
消费者 消费者
生产者
植物

分解者 食虫鸟
食物链写法要求:
从生产者(植物)开始。 以消费者(动物)结束。 箭头从被吃指向吃。
请写出谚语“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米, 虾米吃泥巴 ”所体现的完整的食物链:
藻类
虾米
小鱼 大鱼
食物网
连一连
草原生态系统 食物链交错连接形成食物网
人教版七年级上册第一单元第二章第二节
生物与环境 组成生态系统
图中画出了草原上的部分 生物,有人为了防止鸟吃草籽 儿,把人工种草的实验区用网 罩了起来。一段时间后发现, 草几乎被虫吃光了,而未加罩 网的天然草原,牧草却生长良 好。有鸟吃草籽儿,草长不好, 为什么把鸟挡在外面,草还是 长不好呢?这是什么原因呢? 这个实例说明了什么道理?

人教版七年级生物上册第二章第二节生物与环境组成生态系统知识点

人教版七年级生物上册第二章第二节生物与环境组成生态系统知识点

生态系统的概念一、生物与环境是一个不可分割的整体为了防止鸟吃草籽,有人曾用网将草场罩起来,结果草几乎被虫子吃光,而未加网的草却长势良好。

在草场上,昆虫吃草;有的鸟吃草籽,有的鸟吃昆虫,有的鸟既吃草籽又吃昆虫;吃草籽和昆虫的鸟又往往被狐和鹰等动物捕食。

由此可见,自然界中的各种生物是相互制约的。

草被网罩起来以后,鸟飞不进去,吃草的昆虫失去了鸟的控制,就猖獗起来。

这个实例说明,生物与环境是一个不可分割的整体。

二、生态系统的概念1.概念:在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一的整体,叫做生态系统。

2.范围:可大可小,一片森林、一条河流、一个湖泊、一块农田等都可以看作一个生态系统。

生态系统的组成一、组成成分及各部分的功能一个完整的生态系统由非生物成分和生物成分组成,根据获得营养和能量方式的不同,二、各成分之间的关系生态系统的各种成分之间是相互联系、相互依存的。

某种成分的变化,往往会引起其他成分发生相应的改变,甚至会引起整个生态系统发生一系列的变化(如图)。

亦可用以下图示表示:食物链和食物网一、食物链1.概念:在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状顺序叫做食物链。

食物链的起始部分是生产者。

2.食物链各环节之间的关系在某生态系统中,蚱蜢以青草为食,青蛙可以捕食蚱蜢,又可以被蛇捕食。

在这条食物链中,青草作为生产者,是最基础的环节,蚱蜢为初级消费者,青蛙为次级消费者,蛇则为三级消费者。

图例:二、食物网在生态系统中,生物之间实际的取食和被取食关系并不像食物链所表达的那么简单,一种肉食性动物可以吃多种植食性动物,而一种植食性动物也可以成为多种肉食性动物的食物。

所以在一个生态系统中可能有许多条食物链,而且各条食物链彼此交错,形成了复杂的网状联系。

1.食物网:在生态系统中,许多食物链彼此交织在一起形成复杂的营养关系,叫做食物网。

(如图)2.食物网与生态系统的关系一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。

A63-园林生态学-第二章

A63-园林生态学-第二章
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。如大马哈鱼生活在海洋 中,生殖季节回游到淡水河流中产 卵。
(五)不可替代性和补偿作用
❖不可替代性: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。但只能是在一
❖ ②气候指示植物。如椰子的开花是热带气候的 标志,如生长桫椤、莲座蕨的地区表明为热带 或亚热带潮湿气候带 。
❖ ③矿物指示植物。如海洲香薷是铜矿脉的指示 植物,问荆、云杉可用以指示金矿 ,喇叭茶可 指示铀矿等 。
❖ 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HF污 染。许多种地衣和苔藓植物也对大气中SO2敏感, 环保部门已把它们作为检测SO2污染程度的指示植 物。有些水生植物可指示水体有机物污染或重金 属污染的指示植物,如微囊藻、颤藻、眼虫等在 水体中为优势类群时,表明水体有机污染严重。
狭光性(stenophotic)
▪ ……
……
生物对温度的耐受

狭温喜冷生物


狭温喜热生物



广温性生物

温度变化梯度 低→高
(五)生物内稳态及耐性限度的调整
❖1、内稳态 生物通过控制体内环境(体温、糖、氧浓 度、体液等),使其保持相对稳定的机制。
维持体内环境稳定能够扩大生物的生态幅 与适应范围,但并不能完全摆脱环境的限 制,它只能扩大自己的生态幅度与适应范 围,成为一个广适应种。
❖ 适应:生物对环境压力的调整过程。
动物的保护色、警戒色与拟态
A 树皮纺织娘(Bark katydid) B 枭蝶(Owl butterfly) C 枯叶蝶
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研究,该假说为其提供了用数学观点考察地球的新思路。
第二节
一、环境的概念
环 境
环境是一个相对的概念,它是指某一特定生物个体或生物群体 以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的 一切要素的总和。
在环境科学中,一般以人类为主体,环境是指围绕着人群的空 间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的 总体。 通常人们所说的环境是指地球环境,也有人称为地理环境。
按环境的性质可分成:
自然环境:未经破坏的天然环境 半自然环境:人类作用于自然界后发生变化了的环境 社会环境:如聚落环境,生产环境、交通环境及文化环境等
按环境的范围大小,可分为:
宇宙环境:大气层以外的宇宙空间 地球环境:大气圈、水圈、岩石圈和生物圈 区域环境:区域环境是指占有某一特定地域空间的自然环境 微环境:区域环境中由于某一个(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 内环境:内环境是指生物体内组织或细胞间的环境
① 生物多样性对生态系统功能的影响。
② 生物多样性的起源、维持和变化。
③ 系统学研究,生物多样性编目和分类。 ④ 生物多样性的调查。 ⑤ 生物多样性保护、恢复和可持续利用。
其中,生物多样性对生态系统功能的影响是五个研究专题 的核心。
二、生物多样性
(二) 生物强度、 光质及光的周期性变化等都对生物的生长发育和地理分布 产生深刻的影响,而生物本身对光因子的变化也有着极其 多样的响应。
(一)光强的生态作用与生物的适应
1.光强对生物生长发育和形态建成的作用
光照强度对植物细胞的增长和分化、体积的增长和重量的增加关 系密切;
46亿年前的大气成分
4亿 绿色植物等……
(二) 生物种的概念
1.生物种的概念
物种是客观存在的,是由内在诸多因素(特征、遗传、生理、 生态、行为)共同决定的个体的集合,是自然界中的一个基 本进化单位和功能单位。
2.种的性状分类
基因型:种的遗传本质,生物性状表现必须具备的内在因素。

型:与环境结合后实际表现出的可见性状。
(一)Gaia 假说的形成和发展
Margulis 的认可和支持; 英国东英吉利大学痕量气体化学家Liss 也同意Gaia 理论
中的某些观点;
加州大学伯克利分校Kirchner J 和Harte J 持不同意见; 哈佛大学Kasting 和Heinrich 也认为虽然在一些情况下生 物圈可能比其他一些因素的影响更大,但现在还不能充分 说明生物圈控制着整个系统。
多样化和变异性
景观空间结构 功能机制 时间动态
生物区系特点 生境的多样性 物种的濒危状况 生物群落的多样性 灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性 保护物种和持续利用
二、生物多样性
(二) 生物多样性的重点研究领域
国际生物多样性科学研究规划(DIVERSITAS)提出了五 个核心研究计划和五个特殊研究领域。 核心研究计划是:
DMS:二甲基硫
CCN:云凝结核
NSS -SO42-:非海盐硫酸盐
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
Gaia 假说的主要观点和贡献是:
① Gaia 假说强调,生命是全球尺度的现象。地球生态系统没有孤 立的生命。生活的生物有机体必须调节其生存的星球。否则,物 理和化学进化的力量将会使得它们变得不适于生物的生存。 ② Gaia 假说认为,不能将物种的进化与它们的环境分离开来,这 两个过程紧紧地耦合成一个不可分割的过程,调节成功与否依赖 于生物的进化和物质环境进化的不断耦合。这在一定意义上发展 了达尔文进化论的观点。 ③ 对于地球物理学而言,如何将Gaia 假说的有关观点付诸于实际
大气圈 水圈
大气圈 对流层 生物圈 水 圈 岩石圈
岩石圈
生物圈
二、环境的类型
按环境的主体分,目前有两种体系:
以人为主体,其他的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。这类环 境称为人类环境。在环境科学中,多数学者都采用这种分类方法。 以生物为主体,生物体以外的所有自然条件称为环境,这是一般生态学 书刊上采用的分类方法。
三、环境因子的分类
Allee Nicholson Smith (1949) (1933) (1935) Мончадский (1953) 稳定因素 变动因素 (有周期性变动) 变动因素 (非周期性变动)
综合性
气候因素 光 温度 相对湿度 水
其他因素 气候以外的自然因素 水域环境 土壤环境 生物因素 食物 种内 种间
人参
铁杉
(二)光质的生态作用与生物的适应
空间变化
光质即光的波长组成状况是随空间发生变化的,其一般规律是随 纬度增加短波光减少,随海拔升高短波光增加。
时间变化
一年之中,冬季长波光增多,夏季短波光增多;
一天之中,中午短波光最多,早晚长波光较多。
波长
不同波长的光对生物有不同的作用,植物叶片对日光的吸收、反 射和透射的程度直接与波长有关。
光还能促进组织和器官的分化,制约着器官的生长发育速度,使 植物各器官和组织保持发育上的正常比例。
− 蛙卵、鲑鱼卵在有光情况下孵化快,发育也快; − 贻贝和生活在海洋深处的浮游生物则在黑暗情况下长得较快。
黄化现象(etiolation phenomenon) 是光与形态建成的各种关系中最极 端的典型例子,黄化是植物对黑暗 环境的特殊适应。
(三) 生物的协同进化
2.生物的协同进化
生物间的协同进化,主要是由于生物个体的进化过程是 在其环境的选择压力下进行的。因此,一个物种的进化必然 会改变作用于其他生物的选择压力,引起其他生物也发生变 化,这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。这种 两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进 化过程即为协同进化( coevolution )(如羚羊和猎豹)。在 很多情况下,两个或更多物种的单独进化常常互相影响,形 成一个相互作用的协同适应系统(coadapted system)。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第二章 生物与环境
《环境生态学导论》(第二版)
内 容
第一节
一、生命的起源与进化
(一) 生命的起源
紫外线 水蒸气 复杂的化合物
H2 S
地球
CH4
H2 NH3
生命活性的大分子
35亿
(蛋白质和能够自我复制的核酸分子)
N2
光合自养生物
30亿
为原始生命的产 生提供了条件
五个特殊研究领域是:
① 土壤和沉积物中的生物多样性。 ② 海洋生物多样性。
③ 微生物生物多样性。
④ 淡水的生物多样性。 ⑤ 与生物多样性有关的人文因素。
这五个特殊研究领域中的前四个,大多还是当今生态学研 究的薄弱领域。
(三) 影响生物多样性的因素
1.物种生物量(p37)
在生物界的漫长历程中,种的分化是生物对环境异质性的适应 结果。
(三) 生物的协同进化
1.生物的进化
生命是适应环境的一种特殊的物质运动,并由于遗传变 异和自然选择的作用而向着更高级、更适应环境的方向进化。 生命的存在是一个不断适应环境的过程,同时,生命也在这个 过程中不断地改变着环境,这就是生物与环境间的协同发展。
黑暗环境
光照环境
(一)光强的生态作用与生物的适应
2.光照强度与水生植物 光的穿透性限制着植物在海洋和湖泊中的分布:
在海洋表层的透光带上部,植物的光合作用量大于呼吸量 在补偿点处,植物的光合作用量与呼吸消耗平衡 沉降到补偿点以下又不能很快回到表层时死亡
(一)光强的生态作用与生物的适应
(二)Gaia 假说的主要论点
1.地球上所有生物都起着调控作用
金星
地球
火星
地球和火星、金星上大气主要成分、浓度等因素的对比 金星 没有生命的地球 火星 现在的地球 CO2 96.5% 98.0% 95.0% 0.03% N2 3.5% 1.9% 2.7% 78.084% O2 0.0% 0.1% 20.946% 痕量 Ar 70ml/L 0.1% 1.6% 0.946% CH4 0.0% 0.0% 0.0% 1.7ml/L - 53 13 表面温度/℃ 459 240~340 60 0.0064 1.0 气压/105Pa 90
不同的观点认为,稳定性应该有一个阈值,超过该数值后,多样 性非但不能增加系统的稳定性,甚至可能产生破坏性作用。
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
(一)Gaia 假说的形成和发展
Lovelock J E在1969 年关于生命起源的国际会议上,第一次提出 了Gaia 假说。
1979 年,第一部著作《Gaia:对地球上生命的新认识》
1988年,第二部著作 地球是由生物、海洋、大气和土壤组成的一个复合系统,生物圈 不仅改变了地球环境,而且也直接控制着这个复合系统,以维持 地球的活动或使之更有活力。这一假说还认为,这个复合系统是 自我调节的,生物区系不仅产生了具有一定成分、酸碱度、氧化 还原作用的大气以及与其他星球极不相同的温度,而且还保持着 生物自我调节生理特征稳定性的一些条件。 目前,Gaia 假说虽然仍处于争论之中,对它的讨论将产生丰硕的 成果。
非 生 物 因 素
非 反 应 因 素
非 密 度 制 约 因 素
生物因素 反应因素
密度制约 因素
基本上是变动因素
第三节
一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最主要的能量源泉, 地球上生物生活所必需的全部能量,几乎都直接或间接地 源于太阳光能。 绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系 统的唯一通路,也是食物链的起点。
4.地球系统是有机整体
整个地球是生物区系和大气、土壤以及海洋所组成的一个综合有机整体。 生物与环境之间相互作用,不可分割。 生物区系的发展、进化会影响到整个地球的物理和化学进化进程,从而 影响到大气、海洋和土壤。
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