生物与环境人与生物圈.ppt

生态因素及其综合作用种群与生物群落生态系统及其稳定性生物圈稳态及其保护,生物与环境人与生物圈,一、生态因素及其综合作用,生态因素概念：环境中影响生物的形态、生理和分布等因素生态因素包括:非生物因素生物因素:生态因素的综合作用,非生物因素,阳光：植物：决定植物生理和分布动物：体色、视觉、繁殖、生长、发育、习性温度植物：影响分布动物：影响生活习性、生长发育水分：决定陆生生物的分布,生物因素,种内关系种内互助、种内斗争种间关系共生、竞争、捕食、寄生的含义种间关系曲线图,种内互助,种内斗争,共生、寄生、竞争、捕食,共生：互利共生、偏利共生寄生：一般不致死寄主竞争：因争夺资源与空间，不直接伤害对方、但却可致死对方捕食：直接伤害对方，致死对方,根瘤菌,豆科植物与根瘤菌共生,捕食,体内寄生,体表寄生,共生、竞争、捕食、寄生曲线图,生态因素的综合作用,生态因素的主导作用生态因素的不可替代性生态因素的作用有阶段性生态因素有的直接与间接作用,主导生物因子的作用,海拔高度与温度对植物分布的影响,海拔1200米以下分布的是马尾松马尾松所能耐受的最低温度海拔1200米以上分布的是黄山松黄山松所能耐受的最高温度,二、种群与生物群落,种群：同种生物种群特征：种群密度：指单位空间内某种群的个体数量年龄组成：预测种群数量的变化趋势性别比例：性别比例在一定程度上影响着种群密度出生率和死亡率：出生率和死亡率中决定种群大小和种群密度的重要因素种群数量的变化,种群密度调查方法,植物样方法(随机取样)选择样本均匀分布的长方形地块，按长度画10等份在每份中央画一个1m1m的正方形样方计数每个样方内该种群数量计算各个样方内种群数量的平均值。动物标志重捕法,种群数量的增长率有以下两种曲线类型：S型曲线：环境资源有限，种群增长率随种群密度上升而下降J型曲线：环境资源无限种群增长率随种群密度上升保持稳定,种群数量的变化规律：,种群在理想状态下和实际状态下的的增长曲线,J型曲线,S型曲线,图中阴影部分是被环境淘汰的个体,种群数量的增长曲线与增长率,存活曲线,影响种群数量变化的因素,影响因素:出生率和死亡率、迁入和迁出自然因素：能够影响种群出生与死亡、迁入与迁出的气候、食物、被捕食、传染病等人为因素：砍伐森林、猎捕动物、环境污染等研究种群数量变化的意义合理利用和保护野生生物资源：鱼类的捕捞、草场放牧、森林砍伐防治病虫害,群落,群落的概念：生活在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系有各种生物种种群的总和。群落的结构垂直结构水平结构,垂直结构与水平结构的区分,垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异同种生物的一致性不影响垂直或水平结构的存在同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构。垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的水平结构的分段是由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的,三、生态系统,生态系统的结构生态系统的成分非生物的物质和能量生产者、消费者、分解者食物链和食物网生态系统的营养结构生态系统的功能物质循环、能量流动生态系统的稳定性抵抗力稳定性、恢复力稳定性,生态系统的组成,1.生态系统的结构,食物链、营养成分、营养级,物质循环循环渠道、循环方式、关键环节水循环、碳循环、氮循环、硫循环能量流动渠道、效率、特点、应用,2.生态系统的功能,生态系统中的能量流动,能量流动的过程起点：生产者固定的太阳能渠道：食物链、食物网能量流动特点：单向、逐级递减，传递效率：10%20%生态金字塔（能量、物质量、数量）研究应用：调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分,能量金字塔,个体数量物质干量,生产量寄生链,每个营养级的能量分配,有关食物链的计算,能量在营养级之间传递的计算,根据一条食物链计算最多、最少的消耗或最大、最小的传递。最少消耗=最大传递：最少消耗=最高营养级的生长量=M5n-1或10n-1（n=营养级数）,能量流动与物质循环的关系,3.生态系统的稳定性,生态系统稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性生态系统稳定性原理自动调节能力负反馈机制自动调节能力与营养结构复杂性破坏生态平衡的因素植被的破坏、食物链的破坏、环境的污染,种群、群落、生态系统、生物圈,四、人与生物圈及环境保护,生物圈及其稳态环境污染与环境保护可持续发展与生态农业,生物圈及其稳态,生物圈：地球上由各种生物和它们的生活环境所组成的环绕地球表面的圈层叫生物圈。生物圈的稳态：生物圈的结构和功能长期维持相对稳定的状态，各成分相互作用，共同进化形成统一整体。,环境污染与生物多样性的保护,环境污染水华与赤潮重金属有害化学农药生物入侵生物多样性的保护,水源污染状况的指标,BOD5：即生化需氧量，在特定的时间和温度下（通常为5天，20）微生物氧化有机物所消耗的氧量称为生化需氧量，常以BOD5表示。COD指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。BOD与COD指标越高，表示水中有机污染物越多。水体被污染状况越严重。,水华、赤潮形成的原因,工业废水、生活污水（含有机N、P）微生物分解（无机N、P）水体富营养化浮游藻类大量繁殖浮游藻类大量死亡微生物分解加强水中含氧量的下降大量动物死亡,淡水中微囊藻（蓝藻）引起的水华,海水中藻类等浮游生物引起的赤潮,水华赤潮危害水中鱼类大量死亡,水源中污染物生物积累生物浓缩生物放大最高营养级污染最严重,重金属(汞、铅、镉)的污染,生物浓缩：生物有机体从环境中积蓄某种元素或化合物的浓度与环境中此物质浓度之比。（生物富集）生物放大作用：环境中的某些污染物质，通过食物链，随生物所占营养级的提高在其体内逐步增大浓度的现象。生物积累：指同一生物体在其生命期中通过吸收、吸附和吞食积累某种难分解化学物质的过程。,生物入侵,由于外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区，而使得其迅速蔓延开来，往往使当地原有物种的生存受到威胁。,生物多样性及其保护,生物多样性：遗传多样性（基因）物种多样性（物种）生态系统多样性（生态系统）生物多样性的保护基因、物种、生态系统三个层面上的保护措施：就地保护、迁地保护、加强教育和法制管理,可持续发展-生态农业,通过对农业生态系统中能量的多级利用和物质的循环再生，使整个生态村的各业生产相互依存、相互促进，形成了一种良性循环。生态农业的建立减少了化肥的用量，增加了经济效益，净化了环境，降低了人和家畜的发病率在农业生态系统中，人们可以利用生物种群之间相互依存、