生物与环境（生态学基础）ppt课件

生物与环境 本章主要内容 生态学概述 生态学一般原理 个体生态 种群生态 生态系统 生态学定义 生态学概述 生态学（Ecology） 研究生命系统与其周围环境 相互关系的科学。 包括非生物环境和生物环境 生态学概述 生态学的分支学科 纯粹 (基础)生态学 按组织层次分 分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生 态学、生态系统生态学、全球生态学等； 按生物类别分 动物生态学，植物生态学，微生物生态学，真菌 生态学等； 按栖息环境分 陆地生态学，海洋生态学，河口生态学，淡水生 态学等 - 污染生态学 - 人类生态学 - 城市生态学 - 农业生态学 - 资源生态学 - 旅游生态学 - 生态工程与生态技术 生态学概述 生态学的分支学科 应用生态学 生态学一般原理 一般系统和生命系统的概念 系统：由若干相互作用、相互依存的组 成部分结合成的，具有一定结构和特定 功能的综合体 开放系统系统不断与外界进行能量 、物质和信息的交换 封闭系统系统与外界有少量的能量 和信息交换，但没有物质交换 孤立系统系统与外界没有任何的能 量、物质和信息的交换 耗散结构 生态学一般原理 生命系统的等级层次结构 层次性 多层次 尺度 自相似 多样性、复杂性和同一性 极其多样 根本同一 生命系统的主要过程 系统中各种事物运行或发展所进行的活动 能量和物质代谢 信息传递 生长发育 生产和繁殖（再生产） 组分间相互作用 自我调节：涨落、破缺、生态平衡、内稳态 、反馈、阈限、突变点 生态学一般原理 生态学一般原理 生命系统与非生物环境 基本形式 生态作用 生态适应 生态反作用 作用形式 质 量 持续时间 生态学一般原理 环境、环境因子与生态因子 环境：主体周围一切事物的总和 生态因子：环境中对生物的生长、发 育、 生殖、行为、分布有着直接或间接影响的环境 要素。 生物因子：生物种内和种间的相互关系 非生物因子：光、温度、湿度、降水、土壤、 大气等 生态学一般原理 - 综和性 - 非等价性 - 不可替代性和互补性 - 限定性 - 直接性和间接性 生态因子的作用特点 环境的基本概念和类型 环境概念注意主体 按环境尺度 全球 区域 地区 生态系统 种群 按人类影响程度 人工 自然 生态学一般原理 生命系统与非生物环境 基本形式 生态作用 生态适应 生态反作用 作用形式 质 量 持续时间 生态学一般原理 生命系统与生物环境 横向关系 竞争 合作 寄生。 纵向关系 量 持续时间 亲缘关系 生态学一般原理 生态学一般原理 生命系统对环境因子的响应 三基点 资源利用曲线 生态幅 生态位 生态位宽度 生态位重叠 基础生态位和实际生态位 耐受性及其调整驯化 生命系统对环境因子的响应和耐受性 胁迫的生态效应 响应过程 代价 自然环境中的胁迫 生命系统对胁迫的调节 补偿 驯化 休眠 生态学一般原理 环境胁迫 定义：生物控制自身的体内理化性状使 系统保持相对稳定的机制 意义：提高生物对生态因子的耐受范围 类型：温度内稳态、水盐内稳态 生态学一般原理 内稳态机制 个体系统与环境因子的关系 光、温、水、气、土、盐 气候 污染 综合 个体生态 个体系统与综合环境的关系 趋同适应 植物的生活型 Raunkiear的生活型系统 Braun-Blanquit系统 动物的生活型 生活型谱对环境的指示作用 器官的趋同适应 植物 动物 个体生态 行为的投资-收益分析和生态学意义 几种代价：能量、危险 取食时的代价 求偶时的代价 行为的适应意义 行为的进化意义 个体生态 种群定义 种群（population) 由一定时间内占有一定地区 的一群同种个体组成的生物系统 种群生态 集团分布均匀分布随机分布 种群生态 种群分布的类型 种群的年龄结构 种群生态 幼年型稳定型衰退型 老年个体数 成体数 幼体数 种群存活曲线(survivorship) -概念 在各年龄阶段种群的存活率曲线 -基本类型 型（凸型）：哺乳动物、人 型（直线型）：鸟类 型（凹型）：低等动物 种群生态 种群生态 种群增长率 （出生率+迁入率）-（死亡率+迁出率） 生物势和环境阻力 生物势(内禀增长能力) 生物在没有任何限制的环境中增长的潜 在速率 环境阻力 环境对生物增长速率的限制因素 种群生态 指数式增长 “J”形 逻辑斯缔增长“S”形 种群生态 种群增长的形式 环境阻力 J形曲线 S形曲线 种群密度 K ( K:环境容纳量 ) 时间 主要类型 类型 A B 特 点 竞争 - - 彼此互相抑制 捕食 - - A种杀死或吃掉B种 中性O O 彼此互不影响 共生+ + 彼此有利，分开后不能生活 合作+ + 彼此有利，分开能独立生活 附生+ O A种有益，B种无影响 偏害 - O 对A有害，对 B无利也无害 寄生+ - 对A有利，对B有害 种群生态 种间关系 生态系统定义 生态系统 生态系统(ecosystem)以生物群落 为主体，在一定空间内，生物和非生物成分 之间，通过不断的能量流动和物质循环而形 成的相互作用、相互依存的整体。是生态学 的一个结构、功能和进化单位。 生物群落 生物群落(community) 在一定时间 和空间内所有种群组成的具有内在联系和 共同规律的生物系统。 植物群落 动物群落 微生物群落 生态系统 生态系统的组分 非生物成分太阳辐射能，无机物质 (大气、水、土壤等)，有机物质 生物成分 结构性组分建群种、优势种、伴 生种、偶见种 功能性组分生产者、消费者、分 解者、流通者、调控者 生态系统 边界与生态交错带 外貌 垂直结构 分层具有生态学意义 水平结构 时间结构 生态系统 生态系统的空间和时间结构 食物链和食物 网 捕食食物链 寄生食物链 食物链的长 度 食物链的连 结 生态系统 生态系统的营养结构 功能群 生产者 消费者 分解者 流通者 调控者 功能群之间的关系互惠 生态系统 生态系统的功能群结构 生态金字塔 三种类型 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 能量金字塔 生态系统 能 量 能量 流失 生态系统中的主要过程 生态系统中的生产过程 生态系统中的分解过程 生态系统中的消费过程 生态系统中的交换过程 生态系统中的分配过程 动物在生态系统中的作用 生态系统 生态系统生物生产力 生态系统 初级生产 高级生产 生产率(生产力) 影响初级生产力的主要因素 概念复杂的有机物分解为简单有机物 的逐步降解过程 C6H12O6+6O2-6CO2+6H2O+能量 意义 维持全球生产和分解的平衡 过程 降解、碎化、溶解 生态系统的资源分解 生态系统 生态系统的能流 能流特征 逐级减少 单方向性 能流路径 牧食途径 腐解途径 暂时贮存 生态系统 生态系统的物质循环 生物循环 营养物质 循环 水循环 有毒有害 物质循环 生态系统 生态系统的信息传递 种类 物理信息 化学信息 营养信息 行为信息 生态系统 动物间的信息传递 捕食 居住 防卫 性行为 群集 生态系统的生长和发育 生态系统的生长形成和壮大 生态系统的发育特化和变态 生态系统 生态系统的变态群落演替 裸底阶段 浮叶根生植物阶段 挺水植物和沼泽植物阶段 沉水植物阶段 生态系统的生态平衡 生态平衡（ecological balance） 一个生态系统在特定时间内的动态平衡 状态。 特征 动态平衡 涨落 生态系统 生态系统的自我调控 干扰 生态系统稳定性 恒定性（constancy） 稳定性（stability）