生命科学第七章生态与环境-生命世界的和谐生存

1、2021/3/10授课：XXX1 第七章第七章 生命世界的生存规则生命世界的生存规则环境与生态环境与生态 教学目的与要求：掌握生态系统的概念、组教学目的与要求：掌握生态系统的概念、组 分及特征，掌握食物链的概念，了解生态系统的分及特征，掌握食物链的概念，了解生态系统的 物质流、能量流和信息流的传递，了解生态系统物质流、能量流和信息流的传递，了解生态系统 的生产力概况，掌握生态平衡的概念及调控对策。的生产力概况，掌握生态平衡的概念及调控对策。 认识人类活动对环境及生态系统的影响。认识人类活动对环境及生态系统的影响。 教学重点与难点：生态系统的概念、组分及教学重点与难点：生态系统的概念、组分及 特

2、征。食物链的概念。生态平衡的概念及调控对特征。食物链的概念。生态平衡的概念及调控对 策。人类活动对环境及生态系统的影响。策。人类活动对环境及生态系统的影响。 2021/3/10授课：XXX2 第七章第七章 生命世界的生存规则生命世界的生存规则环境与生态环境与生态 生态系统生态系统 概念概念、组分组分、食物链食物链、食物网、食物网、种类种类 生态系统的生态系统的能流能流、物流物流、信息流信息流 生态系统生态系统生物生产力生物生产力概述概述 生态平衡及调控生态平衡及调控 对环境与生态的影响对环境与生态的影响 人类活动对环境的影响：人类活动对环境的影响：毒化的天空毒化的天空、水体水体人人 类的垃圾桶

3、类的垃圾桶、土地在呼救土地在呼救、变小的绿肺变小的绿肺、臭氧空洞臭氧空洞、 温室效应温室效应 人类活动对生态系统的影响人类活动对生态系统的影响 2021/3/10授课：XXX3 生态系统生态系统 生物群落与生存环境之间以及生物种群生物群落与生存环境之间以及生物种群 之间密切联系、相互作用，通过物质交之间密切联系、相互作用，通过物质交 换、能量转换和信息传递成为占据一定换、能量转换和信息传递成为占据一定 空间、具有一定结构、执行一定功能的空间、具有一定结构、执行一定功能的 动态平衡整体。动态平衡整体。 2021/3/10授课：XXX4 组分组分 生物组分：生产者、消费者、分解者生物组分：生产者、

4、消费者、分解者 环境组分：辐射、大气、水体、土体环境组分：辐射、大气、水体、土体 2021/3/10授课：XXX5 食物链食物链 食物链：生物成员间以食物营养关系彼此联系起来的序食物链：生物成员间以食物营养关系彼此联系起来的序 列。每一类生物列。每一类生物营养级。营养级。 类型：类型： 捕食食物链：活活，草兔狐狸狼捕食食物链：活活，草兔狐狸狼 碎食食物链：以碎食为起点，碎食物小型肉食性动物碎食食物链：以碎食为起点，碎食物小型肉食性动物 大型肉食性动物。大型肉食性动物。 寄生性食物链：寄生，哺乳动物跳蚤原生动物细寄生性食物链：寄生，哺乳动物跳蚤原生动物细 菌病毒。菌病毒。 腐生性食物链：以动、植

5、物的遗体为起点。腐生性食物链：以动、植物的遗体为起点。 2021/3/10授课：XXX6 生态系统种类生态系统种类 生物圈生物圈 20km20km 陆地生态系统：森林、草原、山地、农田陆地生态系统：森林、草原、山地、农田 淡水生态系统：河流、湖泊、水库淡水生态系统：河流、湖泊、水库 海洋生态系统：海岸、河口、浅海、大洋海洋生态系统：海岸、河口、浅海、大洋 据人类干预程度：自然、半自然（农田）、据人类干预程度：自然、半自然（农田）、 人工（城市）人工（城市） 2021/3/10授课：XXX7 能流能流 辐射能、化学能、机械能、电能、生物能辐射能、化学能、机械能、电能、生物能 热力学定律：热力学定

6、律： 热力学第一定律：能量守恒热力学第一定律：能量守恒 热力学第二定律：能量传递方向活转换效率，热力学第二定律：能量传递方向活转换效率， 熵：系统热量被温度除后的商。熵：系统热量被温度除后的商。 在封闭系统中，熵增大；开放系统中熵变化。在封闭系统中，熵增大；开放系统中熵变化。 生态系统中：通过光合，引入负熵，通过呼吸把正熵转生态系统中：通过光合，引入负熵，通过呼吸把正熵转 出环境。熵增大的过程是老化的过程。出环境。熵增大的过程是老化的过程。 2021/3/10授课：XXX8 能量转化效率活生态金字塔能量转化效率活生态金字塔 能量转化效率：一级固定能量与前一级能量之比能量转化效率：一级固定能量与

7、前一级能量之比 十分之一定律：十分之一被转化，之九被消耗十分之一定律：十分之一被转化，之九被消耗 生态效率：各能级之比生态效率：各能级之比 生态金字塔：塔型分布生态金字塔：塔型分布 2021/3/10授课：XXX9 生态系统物质循环生态系统物质循环 循环的基本原理：物质不灭和质能守恒。循环的基本原理：物质不灭和质能守恒。 生物地球化学循环：气相型（大气、海洋）、沉积型生物地球化学循环：气相型（大气、海洋）、沉积型 地质大循环：大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈地质大循环：大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈闭合闭合 循环循环 生物小循环：元素经吸收、同化、异化、回归自然界生物小循环：元素经吸

8、收、同化、异化、回归自然界开放式开放式 循环循环 生物浓缩：生物体内浓度高于环境生物浓缩：生物体内浓度高于环境生物富集生物富集 碳循环、氮循环碳循环、氮循环 水循环：植物水循环：植物9595的水蒸腾，的水蒸腾，5 5光合作用和维持渗透压。光合作用和维持渗透压。 冰川周转期：冰川周转期：86008600年，地下水：年，地下水：50005000年，江河：年，江河：11.411.4天，植物：天，植物： 2 23 3天。丰茂的森林截留降水天。丰茂的森林截留降水3030. . 影响：降雨量、径流量、蒸发量、植被截流量自然蓄水量影响：降雨量、径流量、蒸发量、植被截流量自然蓄水量 2021/3/10授课：X

9、XX10 信息流信息流 信息：实现世界物质客体间相互联系的形式信息：实现世界物质客体间相互联系的形式 信息过程基本环节：信源、信道、信宿信息过程基本环节：信源、信道、信宿 种类：种类： 物理信息：光、声、接触物理信息：光、声、接触 化学信息：酶、维生素、生长素、抗生素、性引诱剂化学信息：酶、维生素、生长素、抗生素、性引诱剂 营养信息：因食物链而改变营养信息：因食物链而改变 行为信息：雄鸟急飞、振翅行为信息：雄鸟急飞、振翅给雌鸟发出警报给雌鸟发出警报 特征：传扩性、永续性、时效性、分享性、转化性特征：传扩性、永续性、时效性、分享性、转化性 生态系统信息传递：取食、居住、防卫、性行为、集群生态系统

10、信息传递：取食、居住、防卫、性行为、集群 作用作用 应用：光周期、性外激素、对应用：光周期、性外激素、对“牛牛”弹琴多产奶弹琴多产奶 2021/3/10授课：XXX11 生态系统生物生产力生态系统生物生产力 生物生产：有机体将能量、物质重新组合成新产品的过生物生产：有机体将能量、物质重新组合成新产品的过 程。分为初级生产（光合）、次级生产（同化作用）。程。分为初级生产（光合）、次级生产（同化作用）。 生产量：光合作用的数量生产量：光合作用的数量 生产率（生产力）：一定时间的转化速率生产率（生产力）：一定时间的转化速率 生物量：单位面积内的生物总数量生物量：单位面积内的生物总数量 全球生产力分布

11、特点：陆地大、雨林大（占地球面积全球生产力分布特点：陆地大、雨林大（占地球面积5 5 ，生产量，生产量2323） 影响初级生产力影响初级生产力 的因子：阳光、光合途径（的因子：阳光、光合途径（C C3 3小麦小麦、 、C C4 4 玉米高光效玉米高光效、 、CAM CAM仙人掌）仙人掌） 2021/3/10授课：XXX12 生态平衡生态平衡 生态平衡：一个生态系统在特定的时间内的状态，生态平衡：一个生态系统在特定的时间内的状态， 其结构活功能稳定，物质与能量的输入和输出均其结构活功能稳定，物质与能量的输入和输出均 衡，在外来干扰下通过调节可恢复原初稳定状态衡，在外来干扰下通过调节可恢复原初稳定

12、状态 生态平衡的失调和破坏生态平衡的失调和破坏 原因：生物种类成分改变、环境破坏原因：生物种类成分改变、环境破坏 解决对策解决对策 2021/3/10授课：XXX13 毒化的天空毒化的天空 工业废气、家庭废气、汽车尾气工业废气、家庭废气、汽车尾气 森林火灾、火山灰森林火灾、火山灰 伦敦烟雾事件：伦敦烟雾事件：19521952年年1212月月5 5日日8 8日，日，40004000 人死亡。人死亡。 酸雨：酸雨：pHpH小于小于5.65.6，SOSO2 2、 、NO NOX X，我国南方：，我国南方： 44.544.5为酸雨为酸雨 2021/3/10授课：XXX14 水体水体人类的垃圾桶人类的垃

13、圾桶 水体污染：污染物流入水体，地表径流水体污染：污染物流入水体，地表径流 水体富营养化：含磷洗涤剂、化肥、生活污水体富营养化：含磷洗涤剂、化肥、生活污 水、工业污水水、工业污水 赤潮：富集后，小球藻等引起危害大（毒素、赤潮：富集后，小球藻等引起危害大（毒素、 阻碍光合、减少溶解氧）阻碍光合、减少溶解氧） 2021/3/10授课：XXX15 土地在呼救土地在呼救 地球陆地面积：地球陆地面积：1.481.48亿亿kmkm2 2，可利用，可利用1.34 km1.34 km2 2，其中，其中 耕地占耕地占10.810.8，放牧地占，放牧地占22.322.3 土地与人口的矛盾：土地与人口的矛盾： 人均

14、土地面积减少，人均土地面积减少，19751975年为年为0.31hm0.31hm2 2，20002000年为年为 0.15 hm0.15 hm2 2； 水土流失：土壤变薄水土流失：土壤变薄 每年沙漠化面积大每年沙漠化面积大600600万万hmhm2 2，世界沙漠化的面积占陆，世界沙漠化的面积占陆 地的地的1/31/3。 土壤污染：工业污染、酸雨、生活污染、农药土壤污染：工业污染、酸雨、生活污染、农药 2021/3/10授课：XXX16 变小的绿肺变小的绿肺 森林作用：净化空气、调节大气成分、涵养森林作用：净化空气、调节大气成分、涵养 水分、保持水土、防风固沙水分、保持水土、防风固沙大自然的总大

15、自然的总 调度室调度室绿肺绿肺 破坏森林，尤其是热带雨林，后果可怕破坏森林，尤其是热带雨林，后果可怕 热带雨林生产量大，占热带雨林生产量大，占2828。雨林以每年。雨林以每年 1111万万kmkm2 2的速度被破坏，预计的速度被破坏，预计1010年内消失。年内消失。 2021/3/10授课：XXX17 臭氧空洞臭氧空洞 臭氧臭氧OO3 3，O O2 2的同素异形体，极不稳定，特的同素异形体，极不稳定，特 殊的腥臭味。殊的腥臭味。 平流层：臭氧层，阻止紫外线射到地面，皮癌，平流层：臭氧层，阻止紫外线射到地面，皮癌， 保护作用，保护作用， 臭氧空洞：氟利昂臭氧空洞：氟利昂制冷剂、喷务剂。取缔制冷剂、喷务剂。取缔 2021/3/10授课：XXX18 温室效应温室效应 大气中大气中COCO2 2增加，大气温度升高增加，大气温度升高 两极地区气温升高，全球海平面升高，两极地区气温升高，全球海平面升高， 沿海淹没危险沿海淹没危险 气候异常气候异常 暖冬现象暖冬现象 厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象 拉尼那现象拉尼那现