生态学基本知识课件

生态学基本知识课件生态学基本知识课件研究水体环境，离不开环境，也离不开生物。因此既研究环境，又研究生物，实际上是个生态学问题。近年来，生态学研究的中心集中到对生态系统的研究上。现在，人们越来越重视生态环境。第三章生态学基本知识研究水体环境，离不开环境，也离不开生物。因此既研进行工程建设时不要破坏生态环境；建设项目既要有经济效益、还要追求社会效益、生态效益；如近些年，震惊世界的严重污染事件屡屡发生。1984年12月，美国联合碳化物公司设在印度博帕尔市的农药厂的毒气泄漏事件，造成2000人死亡，受害人数达10余万人，其中一些人双目失明，终身残废。1986年4月，乌克兰基辅北部的切尔诺贝利核电站的4号反应堆爆炸起火，放射性物质大量外泄，造成31人死亡，237人受放射性伤害，13万居民紧急疏散。第三章生态学基本知识进行工程建设时不要破坏生态环境；建设项目既要有经济效益、还要第一节生态系统基本概念第二节生态系统的功能第三节生态平衡第三章生态学基本知识第一节生态系统基本概念第三章生态学基本知识一、生态学和生态系统二、生态系统的组成三、生态系统营养结构和食物链第一节生态系统基本概念一、生态学和生态系统第一节生态系统基本概念（一）生态学(Ecology)

（二）生态系统(Ecosystem)(三)生态系统的类型及特征一、生态学和生态系统（一）生态学(Ecology)一、生态学和生态系统（一）生态学(Ecology)

1866年德国动物学家赫克尔(E．Haeckel)初次给生态学创立定义：“生态学是研究动物与有机及无机环境相互关系的科学，包括非生物环境和生物环境相互关系的科学。”

非生物环境是指光、温、水、营养物等理化因素，生物环境则是同种和异种的其他有机体。

1.定义：研究生物及其存在环境间相互关系的一门学科。“环境”这个术语往往被简单地解释为生物生存地区的物理一化学条件。然而每种生物不是孤立的，因此，不能不考虑它们生存环境的生物组成部分。一、生态学和生态系统（一）生态学(Ecology)一、生态学和生

生物：是指生物群落，即相互间有直接或间接关系的各种生物总体，不是指生物个体。（community）

种群：一个生物物种在一定范围内所有个体的总和，在生态学中称为种群。（population）

（一）生态学(Ecology)生物：是指生物群落，即相互间有直接或间接关系的各种生物总物种

中国是世界上野生动物种类最多的国家之一，中国约有脊椎动物6266种，约占世界脊椎动物种类的10%。大熊猫、金丝猴、华南虎、褐马鸡、丹顶鹤、白鳍豚、扬子鳄等百余种中国特产的珍稀野生动物，闻名于世。

中国也是世界上植物资源最为丰富的国家之一，我国约有30000多种高等植物，仅次于世界植物最丰富的马来西亚和巴西，居世界第三位。其中，全世界12科71属750种裸子植物中，中国就有11科34属240多种。针叶树的总种数占世界同类植物的37.8%。北半球寒、溫、热各帶植被的主要植物，在中国几乎都可以看到。物种

中国是世界上野生动物种类最多生态学基本知识课件（一）生态学(Ecology)2.生态学发展过程（三个阶段）（1）个体与群体生态学研究时期(18世纪到20世纪50年代)该阶段的特点是科学家分别从个体和群体两个方面研究生物与环境的相互关系。

1735年法国昆虫学家雷米尔(ReaumMr)发现，就一个物种而言，日平均气温总和对任何一个物候期都是一个常数，这被认为是研究温度与昆虫发育生理的先驱。进入19世纪，生态学得到更多的发展。1840年利比希提出了“植物最低因子定律”。（一）生态学(Ecology)2.生态学发展过程（三个阶段）在种群生态学方面，P．F．verhust(1938年)发表著名的Logistic方程。1859年达尔文《物种起源》的问世，对生态学发展也是个巨大的推动。1895年丹麦植物学家瓦明(Lwarmlng)发表了具有划时代意义的巨著《植物分布学》(直译是《以植物生态地理学为基础的植物分布学》)。（一）生态学(Ecology)在种群生态学方面，P．F．verhust(1938年)发（2）生态系统时期(20世纪60～70年代)

1935年英国生态学家Tansly首创生态系统这个名词，认为生物与环境之间形成一个不可分割的相互关联和相互影响的整体。在该阶段的特点是生态系统的理论更加完整、充实，在50年代后期，尤其进入60年代以后，为广大生态学家所接受，生态学研究发生了质的飞跃，由于系统分析以及现代化计算方法的应用，为生态系统的研究创造了条件。生态系统研究成为这个时期的生态学发展的主流。（一）生态学(Ecology)（2）生态系统时期(20世纪60～70年代)（一）生态学1964—1974年世界科协提出了IBP计划，这是生物学发展史上空前浩大的计划，重点研究世界上各类生态系统的结构、功能和生物生产力，为自然资源管理和环境保护提供了科学的依据。

生态系统时期不仅表现在生态学研究大多以生态系统为对象，同时也表现在出版了一批综合性，并反映生态学普遍规律和基本原理的教科书，最杰出的代表应该是E．P．Odum的《生态学基础》（一）生态学(Ecology)1964—1974年世界科协提出了IBP计划，这是生物学发展（3）人与生物圈时期(20世纪70年代至今）第二次世界大战以后，人类的生活更加安定，生产力得到不断的提高，但是人与环境之间的矛盾日益突出。全世界面临着人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足、环境污染等五大问题的挑战，现实迫切要求生态学更快地发展，人类不能站在第三者的立场上客观地研究生物(主要是动物和植物)与环境的相互关系，而应该把人类自身放在生态系统之中，正确、全面地看待人在生态系统、在整个生物圈中地位和作用，以求达到人类社会在经济生产和环境保护之间协调的发展。（一）生态学(Ecology)（3）人与生物圈时期(20世纪70年代至今）（一）生态学联合国1972年6月在瑞典首都斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议，会议通过了“联合国人类环境宣言”，保护和改善人类的环境已经成为人类的一个紧迫的任务。联合国大会第27届会议决定成立联合国环境规划署(unitedNationsEnvironmentProgramme，简称UNEP)。它的主要任务是制订联合国环境活动的中期和长期计划，执行并协调各项环境方案的活动计划，受理环境基金；主要活动内容是环境评价，包括：环境监测，基本环境容量(自然资源、生态系统、气候等)相互关系的评价，能源、海洋、工业发展对环境的影响等。（一）生态学(Ecology)联合国1972年6月在瑞典首都斯德哥尔摩召开了联合国人类环境

3．生物与环境的关系：（1）

环境对生物：提供生存条件（水、土）；促进生物进化（达尔文进化论）。（2）

生物对环境：反作用，环境破坏。（一）生态学(Ecology)3．生物与环境的关系：（一）生态学(Ecology)

环境

生态学中的环境概念是指生态系统中生物有机体周围一切要素的总和，包括生物生存空间内的各种条件。生物有机体的存活需要不断地与其周围环境进行物质与能量的交换。一方面，环境向生物有机体提供生长、发育和繁殖所必需的物质和能量，使生物有机体不断受到环境的作用；而另一方面，生物又通过各种途径不断地影响和改造环境。生物与环境的这种相互作用，使得生物不可能脱离环境而存在。

（一）生态学(Ecology)环境（一）生态学(Ecology)生物与环境之间的相互关系是生态学研究的主题，它包括生物个体通过各种形态、生理和生物化学的机制去适应不同环境的过程和环境对生物的塑造作用；以及生物群体在不同环境中的形成过程及其对环境的改造作用。（一）生态学(Ecology)生物与环境之间的相互关系是生态学研究的主题，它包括生物个体通生境

生境是不同于环境的另一个重要的生态学概念。生境又称栖息地，是生物生活的空间和其中全部生态因素的综合体，即生物生活的具体场所。因此，相对于一般“环境”而言，生境对生物具有更实际的意义。（一）生态学(Ecology)生境（一）生态学(Ecology)（一）生态学(Ecology)（二）生态系统(Ecosystem)(三)生态系统的类型及特征一、生态学和生态系统（一）生态学(Ecology)一、生态学和生态系统

1935年生态系统一词是英国生态学家A．G．Tansley首先提出的。他发表了题为“植被概念与术语的使用和滥用”一文中提出了生态系统的概念。1、生态系统:群落及其所在环境（无机环境）之间相互作用所产生的一个相对稳定系统。按现代生态学观点，系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合。简言之，生态系统是生物与环境的综合体。（二）生态系统(Ecosystem)1935年生态系统一词是英国生态学家A．G．Tansle在任何情况下，生物群落都不可能单独存在，它总是和环境密切相关、相互作用。气候和土壤等条件决定着一个地区具有什么样的群落，而群落对上壤和气候也有明显的影响。

例如：森林对气候和土壤的影响就是很强烈的。乱伐森林就会使气候变坏、水土流失至使贫瘠，这是众所周知的常识。（二）生态系统(Ecosystem)在任何情况下，生物群落都不可能单独存在，它总是（二）生态系统(Ecosystem)据上述定义，生态系统是广泛的概念，任何生物群落与其环境的组合，都可以称为生态系统。在规模上，地球上有无数大大小小的生态系统，大至整个生物圈、整个海洋、整个大陆，小到一片森林、一片草地、一个小小池塘．都可以看成一个开放的生态系统。而整个地球生物圈是一个最大的生态系统。因此，生态系统的边界有的是比较明确的，有的则是随意的、人为的。（二）生态系统(Ecosystem)据上述定义，（一）生态学(Ecology)（二）生态系统(Ecosystem)(三)生态系统的类型及特征一、生态学和生态系统（一）生态学(Ecology)一、生态学和生态系统(三)生态系统的类型及特征1.生态系统类型：（1）按生态类型划分水生生态系统划分为:淡水生态系统（流动水、静水）和海洋生态系统（滨海、大洋）陆地生态系统分为:

森林、草原、荒漠、高山等

(三)生态系统的类型及特征1.生态系统类型：(三)生态系统的类型及特征1.生态系统类型（2）按受人类影响程度划分：自然生态系统（原始森林、未经放牧的草原）半自然生态系统（养殖湖泊、农田、放牧的草原等）人工生态系统（城市、矿区、工厂等）(三)生态系统的类型及特征1.生态系统类型(三)生态系统的类型及特征2．生态系统特征(1)

生态系统是开放系统，不断地同外界进行物质能量交换。(2)

生态系统处于不停的运动之中。(3)

生态系统具有恢复、调节能力。(三)生态系统的类型及特征2．生态系统特征一、生态学和生态系统二、生态系统的组成三、生态系统营养结构和食物链第一节生态系统基本概念一、生态学和生态系统第一节生态系统基本概念二、生态系统的组成任何—个生态系统都是由生物系统和环境系统共间组成的。生物系统包括有生产者、消费者和分解者(还原者)。环境系统包括有太阳辐射以及各种有机及无机的成分。生态系统由四个基本成分组成，即生产者、消费者、分解者和非生物环境（无机环境）。

二、生态系统的组成任何—个生态系统都是由生物系统二、生态系统的组成

生产者、消费者和分解者是根据它在生态系统的功能来划分的，是相对的。因为在生产过程中有分解，在消费过程中有生产和分解，而在分解过程中也存在生产和消费。二、生态系统的组成生产者、消费者和分解者是根据它

1．生产者(Producers)

生产者主要是绿色植物，还包括进行光能和化能自养的某些细菌，组成生态系统中自养成分。

其作用：它们能进行光合作用，固定太阳能，以简单的无机物质为原料制造各种有机物质，不仅供自身生长发育的需要，也是其他生物类群以及人类食物和能量的来源，决定着生态系统初级生产力的高低。生产者在生态系统中处于最重要的地位。二、生态系统的组成1．生产者(Producers)二、生态系统的组成1．生产者(Producers)

地球上每生产1吨植物体可产生2.5吨氧气。地球几乎100%的氧气为植物光合作用产生。二、生态系统的组成1．生产者(Producers)二、生态系统的组成

2．消费者(consumers）

消费者由各类动物组成，它们不能利用太阳能生产有机物，只能直接或间接从植物所制造的现成有机物质中获得营养和能量。

其作用：消费者虽然不是有机物的最初生产者，但可将初级产品作为原料，制造各种次级产品，因此它也是生态系统生产力构成中的十分重要的环节。二、生态系统的组成2．消费者(consumers）二、生态系统的组成

消费者按取得食物的顺序不同分为：第一级消费者主要指草食动物，即直接以植物为食获得营养。如兔、马、牛、羊等。第二级消费者又称为第一级肉食动物或杂食动物。主要指直接捕食草食（含草食动物）的动物。如青蛙，食虫昆虫、鸡等。二、生态系统的组成消费者按取得食物的顺序不同分为：二、生态系统的组成第三级消费者又称为第二级肉食动物，是指以第一级肉食动物为食，并取得营养的肉食动物。如狼（吃羊）、狐狸（吃鸡）等。第四级消费者是顶部肉食动物。如狮、虎、鹰等。可见，越往上级，动物越凶猛，而数量越少。二、生态系统的组成第三级消费者又称为第二级肉食动物，是指以第一级肉食动物为3．分解者(decomposers)

分解者又称还原者，主要是细菌、真菌和某些营腐生生活的原生动物以及其他小型有机体。它们其作用：具有把动物、植物产品的复杂有机分子分解还原为较简单的化合物和元素，释放归还到环境中去，供生产者再利用的能力。如果没有分解者的作用，生态系统中物质循环也就停止了。二、生态系统的组成3．分解者(decomposers)二、生态系统的组成4、非生物环境（无生命物质）

非生物环境指的是各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素。如光、热、水、氧气、二氧化碳、各种无机盐类和氨基酸等。

其作用：它们组成了生物赖以生存的大气、江河、湖海和土壤等环境的基础。生态系统的能量和物质的流动都是通过以上四个部分来实现的。二、生态系统的组成4、非生物环境（无生命物质）二、生态系统的组成生态学基本知识课件生态学基本知识课件生态学基本知识课件一、生态学和生态系统二、生态系统的组成三、生态系统营养结构和食物链第一节生态系统基本概念一、生态学和生态系统第一节生态系统基本概念

（一）生态系统营养结构

（二）生态系统食物链

三、生态系统营养结构和食物链（一）生态系统营养结构

三、生态系统营养结构和食物链

生态系统主要是由营养关系联系在一起的。生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系构成了生态系统的营养结构，即营养级特殊集合。如图：（一）生态系统营养结构生态系统主要是由营养关系联系在一起的。生态系统各生态学基本知识课件生态系统的生物部分，从绿色植物开始的各个环节，通常称为营养级。绿色植物是第一营养级。生态系统中所使用的绝大部分能量都是绿色植物在光合作用时截取的太阳能，并以化学能的形式将它贮存起来，随后供给植物本身或其他消费者有机体利用。因此，绿色植物是生态系统中最重要的一个营养级，是其他各营养级的基础，是初级生产者。（一）生态系统营养结构生态系统的生物部分，从绿色植物开始的各个环节，通草食动物(第一性消费者)是第二营养级，第一级肉食动物(第二性消费者)是第三营养级，第二级肉食动物(第三性消费者)是第四营养级。分解者(微生物)通常列入第五或第六营养级。这样，食物能量从绿色植物开始，通过各营养级有机体进行转移，组成食物链。所以，营养级是食物链上以同样方式获得相同的食物的有机体类群。例如：蚱蜢、草地鼠、牛、羊都以草为食，它们处于同—营养级(第二营养级)。（一）生态系统营养结构草食动物(第一性消费者)是第二营养级，第一级肉食

（一）生态系统营养结构

（二）生态系统食物链

三、生态系统营养结构和食物链（一）生态系统营养结构

三、生态系统营养结构和食物链（二）生态系统食物链1．定义：一类生物被另一类所食，另一类生物又被第三类生物所食从而沿着营养级形成的这种食物链锁关系，称为食物链。食物链是生态系统的重要结构之一。食物鏈：不同生物之間圍繞食物發生聯繫。食物的能量，從植物開始，通過一系列動物，依次傳遞，這個途徑好像是一個食物組成的鏈條，叫食物鏈。例如：草→昆虫→青蛙→蛇→貓頭鷹

硅藻→毛蝦→小魚→大魚

（二）生态系统食物链1．定义：一类生物被另一类所食，另一类生（二）生态系统食物链生态系统中的食物链是很复杂的，即使对于最简单的生态系统，要描述它的全部食物联系也是很困难的。食物链的复杂程度常因生态系统的不同类型而异。如：森林生态系统为多层结构，生物的种类也比较丰富，因而相互间的营养关系也就复杂得多。然而，草原生态系统相对地说要简单一些。如图所示（二）生态系统食物链生态系统中的食物链生态学基本知识课件生态学基本知识课件2、按照生物之间的关系可将食物链分成四种类型。

(1)捕食食物链(放牧食物链)。这种食物链以生产者（植物）为基础，后者与前者是捕食性关系。其构成方式是：植物植食性动物肉食性动物。这种食物链既存在于水域，也存在于陆地环境。例如：草原上的青草野兔狐狸狼；在湖泊中，藻类甲壳类小鱼大鱼。（二）生态系统食物链2、按照生物之间的关系可将食物链分成四种类型。（二）生态系统(2)碎食食物链这种食物链是以碎食为基础。所谓碎食是由高等植物的枯枝落叶等形式，被其他生物所利用，分解成碎屑，然后再为多种动物所食。其构成方式：碎食物碎食物消费者小型肉食性动物大型肉食性动物。在森林中，有90％的净生产是以食物碎食方式被消耗的。（二）生态系统食物链(2)碎食食物链（二）生态系统食物链(3)寄生性食物链。这种食物链是由宿生和寄生物构成的，它以大型动物为基础，小型动物、微型动物、细菌和病毒寄生于大动物身上构成的。后者与前者是寄生性关系。例如：哺乳动物或鸟类跳蚤原生动物细菌病毒。（二）生态系统食物链(3)寄生性食物链。（二）生态系统食物链(4)腐生性食物链这种食物链以动、植物的遗体为基础，腐烂的动、植物遗体被土壤或水体中的微生物分解利用，构成了这种食物链。后者与前者是腐生性的关系。（二）生态系统食物链(4)腐生性食物链（二）生态系统食物链由于上述原因，顺营养级向上，每一级的生产率，有机体的数目以及生物量(一个生态系统中每单位面积上有机体的总干重)都急剧地、梯级地递减，形成所谓金字塔。(生产率金字塔，数目金字塔，生物量金字塔)结构，如图所示（二）生态系统食物链由于上述原因，顺营养级向上，每一级的生产率，有机体的数目以及生态学基本知识课件第一节生态系统基本概念第二节生态系统的功能第三节生态平衡第三章生态学基本知识第一节生态系统基本概念第三章生态学基本知识生态系统是指在一定空间内生物和非生物的成分，通过物质循环和能量流动而相互作用、互相依存形成一个生态学功能单位。生态系统可以形象地比喻为—部机器。是由许多零件组成，这些零件之间靠能量的传送而互相联系为一部完整的机器，生态系统是由许多生物组成的、物质循环、能量流动和信息传递把这些生物与环境统一起来，联系成为“一个完整的生态学功能单位。”第二节生态系统的功能生态系统是指在一定空间内生物和非生物的成分，通过物质循环和能任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息联系，这三者是生态系统整体的基本功能。第二节生态系统的功能任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息联一、生态系统中的能量流动二、生态系统中的物质循环三、生态系统中的信息联系第二节生态系统的功能一、生态系统中的能量流动第二节生态系统的功能

能量流动是生态系统的动因。一切生命活动都依赖于生物与环境之间约能量流通和转换，没有这种能量流动，也就没有生命过程、没有生态系统、没有生物生产。生态系统中各种能量的转换形式和机制是近几十年来生态学研究最集中的热点。

一、生态系统中的能量流动能量流动是生态系统的动因。一切生命活动都依赖于生所有的生态系统都有各自的结构和功能，都有一定形成的能量流动和循环。无数小的生态系统的能量流动和物质循环系统，组成了自然界总的能量流动与物质循环系统。自然界就是在能量流动和物质循环中不断演化和发展的。

一、生态系统中的能量流动所有的生态系统都有各自的结构和功能，都有一定形成生态系统中全部生命活动所需要的能量均来自太阳。进入大气层的太阳能约30％被反射回去，20％被大气吸收，只有46％左右到达地面，10％左右辐射到绿色植物上，又有大部分被反射回去，真正被绿色植物利用的只占辐射到地面上的太阳能的1％左右。绿色植物利用这一部分太阳能进行光合作用制造的有机物质，每年可达1500一2000亿吨。这是绿色植物提供给消费者的有机物产量。

一、生态系统中的能量流动生态系统中全部生命活动所需要的能量均来太阳能量是所有生命活动的能源来源。它通过绿色植物的光合作用进入生态系统，然后从绿色植物转移到各级消费者。

一、生态系统中的能量流动太阳能量是所有生命活动的能源来源。它通过能量流動的特點：

１．單向流動：能量沿食物鏈流動時，生態系統的有機物組成部分，即生產者、費者和分解者，通過呼吸作用，把一部分能量輸出生態系統以外；另一方面，動植物死後又被分解成簡單的無機物，有機體中化學能也轉化為熱能散失到環境中去。這些由各種途徑放散到環境中的能量，再不能為生態系統中的其他生物所利用。因此，能量通過食物鏈在生態系統中是單向流動的。

一、生态系统中的能量流动能量流動的特點：

１．單向流動：能量沿食物鏈流動時，生態系

２．能量沿食物鏈的營養級流動時，是逐級遞減的。鏈上的每個環節可視為一個營養級，每個營養級都為了生存和繁殖，在傳遞能量時，大約只把各自獲得能量的10%-20%流通到下一個營養級。因此，前一級的能量，只能維持後一級少數生物的需要，愈向後，數量就愈少，從而形金字塔形的營養級關係。

一、生态系统中的能量流动２．能量沿食物鏈的營養級流動時，是逐級遞減的。鏈上的每個绿色植物通过光合作用把光能转变成化学能贮存在这些有机物质中，提供给消费者需要。能量再通过食物链首先转移给草食动物，再转移给肉食动物。动植物死后的尸体被分解者分解，把复杂的有机物转变为简单的无机物，在分解过程中把有机物中贮存的能用放散到环境中去。同时，生产者、消费者和分解者的呼吸作用，又都要消耗一部分能量，被消耗的能量也放散到环境中去，这就是能量在生态系统中的流动.

一、生态系统中的能量流动绿色植物通过光合作用把光能转变成化学能生态学基本知识课件一、生态系统中的能量流动二、生态系统中的物质循环三、生态系统中的信息联系第二节生态系统的功能一、生态系统中的能量流动第二节生态系统的功能生態系統中的物質循環生態系統中的物質循環：是指生物維持生命所需的營養元素，如碳、氫、氧、氮、磷等，在生態系統中的生物群落及無機環境之間的反復流動。營養物質通過食物鏈在生態系統中可循環，從而維持生物圈營養物質的收支平衡。在生态系统的各个组成部分之间，不断地进行着物质循环。碳、氢、氧、氮、磷、硫是构成生命有机体的主要物质，占原生质成分的97％，也是自然界中的主要元素，因此，这些物质的循环是生态系统基本的物质循环。与环境污染关系较密切的主要有水、碳、氮等三大循环。過程：

以礦物質形式，被綠色植物從空氣和土壤中吸收，合成有機物→

以有機分子的形式，沿食物鏈從一個營養級傳到下一級→

生物體死後，由分解者將其遺體分解為簡單的無機物質，歸還環境→

無機物重新被生物利用，完成營養物質的生物循環。

一、生态系统中的物质循环生態系統中的物質循環

一、生态系统中的物质循环

水是生命过程氢的主要来源，一切生命有机体大部分是由水组成的。水又是生态系统中能量流动与物质循环的介质，对调节气候和净化环境起着重要作用。海洋、湖泊、河流和地表水不断蒸发，形成水蒸气后进入大气；植物吸收到体内的大部分水分，通过植株蒸腾作用进入大气。在大气中水分遇冷形成雨雪冰雹，重新返回地面或水域。落到陆地上的水又一部分渗入地下，形成地下水，再供植物根系吸收；一部分在地表形成径流，流入江河湖海。这就是水循环。

(一)水循环水是生命过程氢的主要来源，一切生命有机体大部分是由水生态学基本知识课件

碳存在于生物有机体和无机环境中。在生物有机体内，碳是构成生物体的主要元素，约占其物质总量的25％；在无机环境中，碳是以二氧化碳和碳酸盐的形式存在的。因此，碳循环主要是从二氧化碳到生活物质，再以二氧化碳的形式回到空气中去，一小部分形成煤、石油等化石燃料贮藏在地层中。

(二)碳循环碳存在于生物有机体和无机环境中。在生物大气中的二氧化碳，每年约有200一300亿吨被绿色植物通过光合作用固定到有机物中，又约有1000亿吨溶入海洋。被绿色植物固定的碳，以有机物的形式供消费者利用。生产者和消费者通过呼吸作用又把二氧化碳释放到大气中。生产者和消费者的尸体被分解者分解。把蛋白质、脂肪和碳水化合物分解成二氧化碳、水和无机盐，二氧化碳重新返回大气。(二)碳循环大气中的二氧化碳，每年约有200一300亿

动植物尸体经地质年代长期埋藏，形成化石燃料，燃烧时碳又被氧化成二氧化碳被释放到大气中。另外，海洋中的碳酸钙沉积在海底，形成新的岩石，使一部分碳较长时间贮藏在地层中。相反，在火山爆发时，又可使地层中的一部分碳回到大气层。碳循环途径如图所示。

(二)碳循环动植物尸体经地质年代长期埋藏，形成化石燃生态学基本知识课件

氮存在于生物体、大气和矿物质中。在大气中氮占79％，但氮是一种惰性气体，不能直接被大多数生物利用。大气中的氮进入生物有机体固氮作用主要有四种途径：—是通过根瘤菌等生物固氮（最重要途径），为100～200kg/km2·a。二是氮肥形式的工业固氮，工业固氮（化肥的制造），目前全世界已达1×108吨；三是岩浆固氮；四是闪电、宇宙射线、火山爆发活动等的高能固氮，形成氨或硝酸盐，随降雨到达地面，为8.9kg/hm2·a。

(三)氮循环氮存在于生物体、大气和矿物质中。在大气氨化作用——由氨化细菌而后真菌的作用将有机氮分解成为氮与氨化合物。

硝化作用——氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。

反硝化作用——也称脱氨作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大气库中。

(三)氮循环氨化作用——由氨化细菌而后真菌的作用将有机氮分解成为氮与氨化土壤中的氨或氮盐经硝化细菌的硝化作用，形成亚硝酸盐或硝酸盐、被植物吸收，在植物体内再与复杂的含碳分子结合，形成各种氨基酸，由氨基酸构成蛋白质。可见，氮是生物体内蛋白质、核酸的主要成分。动物直接或间接以植物为食，从植物中摄取蛋白质，做为自身蛋白质组成的来源。动物在新陈代谢过程中，将一部分蛋白质分解，生成氨、尿素、尿酸等，排入土壤。土壤中的氨形成硝酸盐，—部分为植物利用，另一部分在反硝化细菌的作用下，分解成游离氮，进入大气，完成氮的循环.

(三)氮循环土壤中的氨或氮盐经硝化细菌的硝化作用，生态学基本知识课件一、生态系统中的能量流动二、生态系统中的物质循环三、生态系统中的信息联系第二节生态系统的功能一、生态系统中的能量流动第二节生态系统的功能在生态系统各组成部分之间及各组成部分的内部，存在着各种形式的信息，以这些信息把生态系统联系成为一个统一的整体。生态系统中的信息形式主要有营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。三、生态系统中的信息联系在生态系统各组成部分之间及各组成部分的内

(一)营养信息

通过营养交换的形式，把信息从一个种群传送给另一个种群，或从个个体传递给另一个个体，即为营养信息。食物链即是一个营养信息系统。

(二)化学信息生物在某种特定条件下，或某个生长发育阶段，分泌出某种特殊的化学物质，这些分泌物对生物不是提供营养，而是在生物的个体或种群之间起着某种信息的传递作用，即构成了化学信息。三、生态系统中的信息联系(一)营养信息三、生态系统中的信息联系

(三)物理信息鸟鸣、兽吼、颜色和光等构成了生态系统的物理信息，鸟鸣、兽吼可以传达惊慌、安全、恫吓、警告、有无食物等各种信息。昆虫根据花的颜色判断花蜜有无。鱼在水中把光作为食物信息。

（四）行为信息有些动物可以通过自己的各种行为格式向同伴或其它动物发出识别、威吓和挑战等信息。三、生态系统中的信息联系(三)物理信息三、生态系统中的信息联系第一节生态系统基本概念第二节生态系统的功能第三节生态平衡第三章生态学基本知识第一节生态系统基本概念第三章生态学基本知识一、生态平衡的含义二、影响生态平衡的因素第三节生态平衡一、生态平衡的含义第三节生态平衡

生态平衡指在一定的时期内,生态系统中的能量流动和物质循环在通常情况下（没有受到外力的剧烈干扰）总是平稳地进行着，与此同时生态系统的结构也保持相对的稳定状态。又称“自然平衡”。在自然界中，不论是森林、草原、湖泊--都是由动物、植物、微生物等生物成份和光、水、土壤、空气、温度等非生物成份所组成。每一个成分都并非是孤立存在的，而是相互联系、相互制约的统一综合体。它们之间通过相互作用达到一个相对稳定的平衡状态，称为生态平衡。实际也就是在生态系统中生产、消费、分解之间地保持稳定。一、生态平衡的含义生态平衡一、生态平衡的含义(1)生态平衡的最明显表现就是系统中的物种数量和种群规模相对平稳。

生态平衡是一种动态平衡，即受到外来干扰后能经由自我调节以恢复原来的稳定状态。它的各项指标，如生产量、生物的种类和数量，都不是固定在某一水平，而是在某个范围内来回变化。当生态系统处于平衡状态时，是最有利于能量的流动与物质的循环。在较长时期保持平衡状态，这个系统中的物种才会最多，生物总量也最大。一、生态平衡的含义(1)生态平衡的最明显表现就是系统中的物种数量和种群规模(2)生态平衡同时表明生态系统具有自我调节和维持平衡状态的能力。当生态系统的某个要素出现功能异常时，其产生的影响就会被系统作出的调节所抵消。生态系统的能量流动和物质循环以多种渠道进行着，如果某一渠道受阻，其他渠道就会发挥补偿作用。对污染物的入侵，生态系统表现出一定的自净能力，也是系统调节的结果。例如，当向江河湖海里排放污水不多时，水中的微生物可以把排入的废物分解成简单的化合物或化学元素，使水质恢复清洁。一旦排入污水超过微生物分解能力，水质就会变坏。一、生态平衡的含义(2)生态平衡同时表明生态系统具有自我调节和维持平衡状态

生态系统的结构越复杂，能量流和物质循环的途径越多，其调节能力，或者抵抗外力影响的能力，就越强。反之，结构越简单，生态系统维持平衡的能力就越弱。农田和果园生态系统是脆弱生态系统的例子。

所以，生态系统总是在不平衡--平衡-－不平衡的发展过程中，进行着物质和能量的交换，推动自身的变化和发展。

一、生态平衡的含义生态系统的结构越复杂，能量流和物质循环的途径越（3）生态平衡的破坏

一个生态系统的调节能力是有限度的。外力的影响超出这个限度，生态平衡就会遭到破坏，生态系统就会在短时间内发生结构上的变化，比如一些物种的种群规模发生剧烈变化，另一些物种则可能消失，也可能产生新的物种。但变化总的结果往往是不利的，它削弱了生态系统的调节能力。这种超限度的影响对生态系统造成的破坏是长远性的，生态系统重新回到和原来相当的状态往往需要很长的时间，甚至造成不可逆转的改变，这就是生态平衡的破坏。一、生态平衡的含义（3）生态平衡的破坏一、生态平衡的含义生态平衡失调之特征

A.生态系统结构的损坏，导致功能降低。B.生态系统功能的衰退，导致结构解体。生态平衡失调整体表现A.营养结构的破坏、食物链关系消失，生态金字塔破坏。B.生物个体数目減少，生物量下降，生产力衰退。C.结构与功能失调，物质循环停止，能量流动受阻，最终导致生态系统瓦解。一、生态平衡的含义生态平衡失调之特征一、生态平衡的含义一、生态平衡的含义二、影响生态平衡的因素第三节生态平衡一、生态平衡的含义第三节生态平衡二、影响生态平衡的因素1．自然因素（第一环境问题）2．人为因素（第二环境问题）

二、影响生态平衡的因素1．自然因素（第一环境问题）1．自然因素（第一环境问题）指自然界发生的异常变化。如火山爆发、雷击、火灾、地震、泥石流等。如：1966年的邢台地震1976年的唐山地震，死亡24万人，1960年的智利地震，23小时海啸传到日本。1．自然因素（第一环境问题）指自然界发生的异常变化。如二、影响生态平衡的因素1．自然因素（第一环境问题）2．人为因素（第二环境问题）二、影响生态平衡的因素1．自然因素（第一环境问题）2．人为因素（第二环境问题）加拿大科学家发现攀岩运动损害悬崖生态环境

研究人员对经常被攀爬的悬崖和未被攀爬的悬崖上的植被状况进行了对比。结果发现，攀岩运动大大减少了悬崖上的植被种类。被攀爬过的岩壁上乔木种类只有未被攀爬过岩壁上的的４％，而苔藓和地衣的种类也分别只有未攀爬过岩壁上的３０％和４０％。

2．人为因素（第二环境问题）加拿大科学家发现攀岩运动损攀岩运动还减少了悬崖上植被的覆盖面积。在经常被攀爬的悬崖上，乔木覆盖面积只有未攀爬过的６０％，苔藓覆盖面积也只有后者的１／５。在攀岩运动兴盛的地方，非本地生植物比例达到８１％，是未被攀爬过的３倍。研究人员分析说，攀岩活动减少了本地生植物种类，并增加了非本地生植物的生长空间，而且攀岩者可能会通过鞋子、衣服和装备带入外来的种子。2．人为因素（第二环境问题）攀岩运动还减少了悬崖上植被的覆盖面积。在经常被攀爬的⑴对自然资源不合理的开发利用一是大规模地把自然生态系统转变为人工生态系统，严重干扰和损害了生物圈的正常运转，农业开发和城市化是这种影响的典型代表；如坝上开发草原为商品粮基地。二是大量取用生物圈中的各种资源，包括生物和非生物的，严重破坏了生态平衡，森林砍伐、水资源过度利用是其典型例子。2．人为因素（第二环境问题）⑴对自然资源不合理的开发利用2．人为因素（第二环境问⑵向生物圈中超量输入人类活动所产生的产品和废物，严重污染和毒害了生物圈的物理环境和生物组分，包括人类自己，化肥、杀虫剂、除草剂、工业三废和城市三废是其代表。随着工农业的发展，产生大量污染物质，影响整个生态系统，甚至破坏生态平衡。西方发达国家非常重视研究、保护动植物和生态平衡方面。如制定有关环境保护的法律法规，普遍成立有绿色和平组织。欧美多数现代化城市，河水清澈，四季绿树成荫，许多动物都与人十分亲近、融洽。2．人为因素（第二环境问题）⑵向生物圈中超量输入人类活动所产生的产品和废物，严重⑶人为改变物种利弊

益处：在我们的日常生活中，“外来物种”与我们的日常生活密不可分。我们平常吃的小麦原产地在中亚和近东，石榴、核桃、葡萄、香菜原产于近东，胡萝卜、菠萝原产于印度。而美国加州７０％的树木、荷兰市场上４０％的花卉、德国的１０００多种植物都来自我国。2．人为因素（第二环境问题）⑶人为改变物种利弊2．人为因素（第二环境问题）⑶人为改变物种利弊弊端：“外来物种入侵”欧洲野兔“吃掉”澳洲

1859年，澳大利亚好事的移民从英国带来了１２只欧洲野兔，由于澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌，它们开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。到了１９０７年，兔子已遍布整块大陆。由于兔子和牛羊争夺牧草，澳大利亚的畜牧业遭受了巨大损失。2．人为因素（第二环境问题）⑶人为改变物种利弊2．人为因素（第二环境问题）外来物种入侵含义中国外来物种入侵现状我国外来物种入侵途径我国外来物种入侵实例外来物种入侵外来物种入侵含义外来物种入侵指的是生物由原来的生存地经过自然的或者人为的途径侵入到另一个新环境，并对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产、人类健康造成经济损失或者生态灾难的过程。但是外来生物与外来入侵物种并不是一个概念。只有对生态系统、栖息环境、物种、人类健康等带来威胁的外来种才是外来入侵种；在国际自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来生物中，我国就有50余种。外来物种入侵含义指的是生物由原来的生存地经过自然的或者人为的途径侵入外来物种入侵含义中国外来物种入侵现状我国外来物种入侵途径我国外来物种入侵实例外来物种入侵外来物种入侵含义外来物种入侵从2001年12月到2003年10月，在国家环境保护总局南京环境科学研究所的组织协调下，我国历史上首次外来入侵物种调查在全国展开。20多位专家学者联手攻关，终于摸清了我国外来入侵物种的底数——

本次调查共查明外来入侵物种283种，包括微生物19种，水生植物18种，陆生植物170种，水生无脊椎动物25种，陆生无脊椎动物33种，两栖爬行类3种，鱼类10种，哺乳类5种；其中一半以上是陆生植物，其次是陆生无脊椎动物、水生无脊椎动物和微生物，外来入侵水生植物位居第五。

中国外来物种入侵现状从2001年12月到2003年10月，在国家环境外来物种入侵含义中国外来物种入侵现状我国外来物种入侵途径我国外来物种入侵实例外来物种入侵外来物种入侵含义外来物种入