第八讲 生态与环境.doc

幻灯片1第八讲 生态与环境幻灯片2教学内容幻灯片3第一节 环境和生态因子一、环境气象学家：环境只是大气圈。环境学家：环境是指人类赖以生存、从事生产和生活的外 界条件，包括自然环境和社会环境。生态学家：环境是生物个体或群体周围一切事物的总和，包 括空间以及其中直接或间接影响该生物个体或群 体生活和发展的各种因素。幻灯片4 环境与生物的相互作用包括两个方面：（1）生物的生长、繁殖、代谢和分布等一切活动都要受到环境的影响和制约；（2）生物的活动又反过来会引起环境的变化。幻灯片5l 二、生态因子l 生态因子是指环境中对生物个体或群体的生活或分布有着直接或间接影响的环境要素。l 生态因子可简单分为：l 非生物因子l 生物因子幻灯片6（一）生态因子的分类 1. 气候因子： 如光、温度、降雨、风、空气、雷电； 2. 土壤因子：包括土壤结构、理化性质及土壤生物； 3. 地形因子：如海拔高低、坡度坡向、地面的起伏； 4. 生物因子：包括同种或异种生物之间的相互作用； 5. 人为因子：指人类对生物和环境的各种作用。 气候因子（最重要）幻灯片7中国海南岛中国西部戈壁滩幻灯片8幻灯片9幻灯片10水没有水就没有生物l 1. 水的重要性l 含水量一般为60%80%水是任何生物体都不可缺少的组成成分。l 水在3.98时密度最大各种生物之所以能够生存依赖于水的特性。l 水的热容量很大为生物创造一个非常稳定的温度环境。幻灯片112. 水对生物的影响 （1）生物生长、发育 （2）生物的分布 （3）生物的行为幻灯片123. 生物对水的适应性l 水生植物：l 漂浮植物：浮萍、凤眼莲、满江红等；l 浮叶植物：荷花、睡莲、王莲等；l 挺水植物：芦苇、水葱和香蒲等；沉水植物：苦草、黑藻和狐尾藻等。幻灯片13漂浮植物浮萍满江红幻灯片14浮叶植物睡莲幻灯片15挺水植物芦苇水葱香蒲幻灯片16沉水植物苦草黑藻狐尾藻幻灯片17l 陆生植物：l 湿生植物l 中生植物l 旱生植物：分布于热草原、沙漠地区及干热河谷中。幻灯片18温度限制着生物的分布1. 地球上温度变化幅度相当大2. 生态幅 各种生物对生态因子所能耐受的上限与下限之间的幅度称为生态幅。 广适性生物：如鸟类； 狭适性生物：如企鹅、热带鱼和大熊猫。幻灯片19幻灯片203. 生物对温度的适应 贝格曼定律（Bergmans Law ） 阿伦（Allens rule）定律幻灯片21贝格曼定律(Bergmans Law )l 在生物的个体大小上，分布在温度低的地区，个体大，利于保温；分布在温度高的地区，个体小，有利于散热。l 生态学上温度与动物个体的这种关系称为贝格曼定律，这是动物对温度适应在形态学上的一种表现。幻灯片22欧洲人（左）和亚洲人（右）幻灯片23阿伦（Allens rule）定律l 寒冷地区的内温动物，身体的突出部分，如四肢、尾巴和外耳，从高温区到低温区有变小的趋势，称为阿伦定律（ Allens rule ）。幻灯片24幻灯片25光照阳光是生命的能量源泉1. 光照强度的变化 地球表面各处太阳光照是不均衡的。幻灯片26l 光照强度在赤道地区最大，随纬度的增加而逐渐减弱；随海拔高度的增加而增强。l 在一年中，夏季光照强度最大，冬季最小。 l 在一天中，中午的光照强度最大，早晚的光照强度最小。在水生生态系统中，光照强度将随水深的增加而迅速递减。幻灯片272. 光照强度对生物的影响（1）水生植物l （2）陆生植物l 阳生植物：蒲公英、杨树、柳树l 阴生植物：铁杉、红豆杉、冷杉中性植物或半阴生植物：如青冈幻灯片28幻灯片29千年木常春藤白掌幻灯片30银边吊兰波斯顿蕨鸭掌木幻灯片31垂叶榕袖珍椰子散尾葵幻灯片32（3）动物行为l 昼行性动物：适应于在白天的强光下活动。因所能耐受的光照范围较广。l 夜行动物或晨昏性动物：适应于在夜晚或晨昏的弱光下活动。幻灯片333.日照时间的变化与生物的光周期现象 幻灯片34l 昼夜交替中日照的长短对生物生长发育的影响，称为光周期现象。l 每天日照不足10h称短日照。幻灯片35（1）植物的光周期现象 长日照植物：小麦、大麦、油菜 短日照植物：水稻、大豆、玉米 中日照植物：甘蔗 中间型植物：蒲公英、番茄、黄瓜幻灯片36l （2）动物的光周期现象l 在脊椎动物中，很多鸟类的迁移都是由日照长短的变化所引起。l 日照长度的变化对哺乳动物的生殖和换毛也具有十分明显的影响。鱼类的生殖和迁移活动也与光有着密切的关系。幻灯片37（二）生态因子的作用特点l 综合性（因子间相互作用）l 非等价性（主导和辅助因子）l 阶段性l 不可代替性和互补性（如光合作用中的二氧化碳和光照）幻灯片38三、生物对环境的综合适应l 进化适应l 生理适应l 感觉适应l 学习适应幻灯片39幻灯片40幻灯片41第二节 生态与环境问题的发展幻灯片42一、什么是环境问题 由于自然力或人力引起生态平衡破坏，最后直接或间接影响人类生存发展的一切客观存在的问题。幻灯片43二、环境问题的分类（P12）幻灯片44三、环境问题的发生和发展（一）早期环境问题阶段（二）近代环境问题阶段（三）当代环境问题阶段幻灯片45（一）早期环境问题阶段 （自人类出现产业革命为止） 环境问题主要是生态破坏，环境污染仅在一些人口集中的城市。幻灯片46（二）近代环境问题阶段（自产业革命1984年发现南极臭氧空洞） 环境问题突出，“公害”加剧 震惊世界的八大公害事件，构成了第一次环境问题高潮。幻灯片47“世界八大公害事件”一、比利时马斯河谷烟雾事件 1930年12.1-12.5 二氧化硫浓度过高，死亡60人 / 周。二、洛杉矶光化学烟雾事件 1943年夏季汽车尾气 + 强紫外线，死亡400人 ，患病者占3/4。三、美国多诺拉烟雾事件 1948年10.2610.31二氧化硫 + 大雾，死亡17人 ，患病者6000人。四、英国伦敦烟雾事件 1952年12.512.8二氧化硫 + 粉尘，先后共死亡12000人。幻灯片48 “世界八大公害事件”五、日本水俣事件 公元1953年1991年汞 甲基汞 中枢神经疾病持续多年，死亡1004人。六、日本富山痛痛病事件 公元1955年1972年镉 骨骼畸形，死亡128人。七、日本四日事件 公元1955年二氧化硫 + 粉尘 气喘病患者6376人。八、日本米糠油事件 公元1968年多氯联苯 火鸡大批死亡，13000人受害。幻灯片49幻灯片50幻灯片51（三）当代环境问题阶段 （ 1984年南极发现臭氧空洞至今）幻灯片52（一） 全球性、广域性的环境污染1、全球气候变化2、臭氧层耗损3、大气污染物越界传输和酸雨污染4、淡水资源短缺和水质污染5、海洋污染幻灯片53全球气候异常变暖 温室效应是一个自然过程,如果没有它,地球表面的温度将不是现在的15,而是-18, 问题是大气中温室气体异常地增加了,效应增强了,因而导致了全球变暖。 根据预测，到21世纪中叶，全球人口将达90亿，大气中的二氧化碳浓度将达560ppmv，气温以0.3/年的速度上升。到2100年，全球大气中二氧化碳浓度将升到700ppm。幻灯片54幻灯片55臭氧层空洞大气中臭氧含量仅一亿分之一。在离地面20-30km的平流层里存在着臭氧层，其臭氧含量为此空气层的十万分之一。一顶“防护帽”幻灯片56幻灯片57（二）大面积的生态破坏1、生物多样性锐减2、土壤退化及荒漠化正在加速3、 森林面积锐减57幻灯片58（三）突发性严重污染事件和有毒化学品的扩散1979年3月28日，美国三哩岛核电站事故十大污染事件1984年11月19日，墨西哥液化气爆炸事故1984年12月3日，印度博帕尔毒气泄漏事故。1986年4月26日，苏联切尔诺贝利核电站事故1986年11月1日，欧洲莱茵河污染事故。1987年9月28日，巴西放射性污染事故1989年3月24日，美国阿拉斯加石油污染事故。1989年6月3日，苏联中乌拉尔地区油管爆炸事故。1989年7月18日，肯尼亚总统在国家自然保护区炬焚烧12吨象牙1990年6月8日，两艘外轮在我国渤海老铁山水道相撞幻灯片591984年印度的博帕尔惨案l 美国联合碳化物公司印度分公司的一个工厂，一个地下储罐45吨杀虫剂的基本原料：异氰甲酯发生泄漏。l 20万人受害，5天内2000当地居民死亡，另2000人因中毒得病。幻灯片601986年前苏联切尔诺贝利核电站事故l 1986年4月26日，4号机组反应堆发生强烈爆炸，堆芯熔毁，石墨砌体燃烧，大量放射性