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1、医学生物学,第九章 生物与环境,生命的多样性 与生物的分类系统,生物与环境,生物和环境的统一 是生命自然界的基本法则,生物是自然环境的产物 生物的生存依赖于环境 生物是环境的组成部份 生物可适应和改造环境,生命与环境,一、环境与生态因子,环境(environment)：指作用于生物有机体的全部外界条件的总和 。 环境因子(enveironmental factor)：指环境中影响有机体生命活动的各种条件，其又被称之为生态因子(ecological factor)。,生物与环境,环境因子又称生态因子(ecological factor)。依其性质的不同，一般分为两大类：,生物与环境,非生物因子(
2、abiotic factor) 生物因子(biotic factor)。,1非生物因子,生物与环境,是环境中不同生物的相互关系的反映,2生物因子,生物与环境,种内关系,群聚效应 拥挤效应 种内竞争,是环境中不同生物的相互关系的反映,2生物因子,生物与环境,种间关系,营养关系 空间占有与分布关系 种间竞争及互利共栖关系,生命与环境,二、种群和环境,种群(population)系指分布于一定区域内、相互之间可以进行自由交配并产生正常后代的同种个体群。,1种群的概念及其基本属性 （1）种群的概念及其基本特征,空间分布特征 遗传结构特征 个体数量特征,生物与环境,1种群的概念及其基本属性 （2）种群的
3、基本属性 种群中个体的分布与种群密度,随机分布：指个体分布的偶然性，即每个个体以同等机会的随机出现 平均分布：是指各个体的等距离分布 群聚分布：是最常见的个体成群或成团分布形式特征,生物与环境,种群密度(density)与种群中个体的分布形式相关联，是单位时间或空间内种群的大小。通常以个体数目或生物量表示。,生物与环境,1种群的概念及其基本属性 （2）种群的基本属性 种群中个体的分布与种群密度,1种群的概念及其基本属性 （2）种群的基本属性 出生率与死亡率,出生率(natality)指种群的平均生殖能力，以单位时间内出生的新个体数表示，是种群内数量增长的因素，影响着种群密度。 死亡率(mort
4、ality)是一定时间内种群中死亡个体的百分比，是种群内数量减少的因素。,生物与环境,1种群的概念及其基本属性 （2）种群的基本属性 年龄结构,年龄结构(age structure)是指种群中各年龄组个体数的百分比，即幼龄个体组、成年个体组和老年个体组各自所占的比例。,生物与环境,年龄锥体(age pyramids),年龄,年龄组比例,生物与环境,1种群的概念及其基本属性 （2）种群的基本属性 年龄结构,2种群数量变动及种群调节,种群密度是种群重要的基本属性之一，它直接影响到生态系统的功能。,生物与环境,2种群数量变动及种群调节 （1）种群的数量变动,决定种群数量变动的因素：,生物与环境,出生
5、和迁入 死亡和迁出 年龄结构 性别比例 分布类型 遗传组成,2种群数量变动及种群调节 （2）种群数量变化的控制因素 外源性因素,外源性因素亦即环境因素，包括：,环境容纳量 温、湿度等无机因素 生物因素，即种间关系，包括 营养、天敌及病原体的袭击、侵害等,生物与环境,2种群数量变动及种群调节 （2）种群数量变化的控制因素 内源性因素,生物与环境,内源性因素是建立在复杂的种内关系基础之上的一种调节机制，包括：,群聚效应 拥挤效应 种内竞争,2种群数量变动及种群调节 （2）种群数量变化的控制因素 人为因素,人类的社会经济活动对生物种群的影响,生物与环境,生命与环境,三、群落和环境,群落(commun
6、ity)是指在相同时间、聚集在一定区域内所有各个生物种群所形成的自然集合体。,1群落及其基本特征,生物与环境,1群落及其基本特征,群落的特有属性,群落中物种的多样性 多层次的营养供给和营养结构关系 立体的空间分布和空间结构 具有对群落起决定性控制作用的优势种群 随时间与自然环境条件变化的演替现象等,生物与环境,生态系统是生物群落与其栖息环境所构成的整体功能单位。,2生态系统,生物与环境,生态系统的组成成分可划分为两个部分、三大要素。,2生态系统 （1）生态系统的基本成分,生物与环境,生态系统,非生物环境 生物群落,无机物质 有机物质 气候等物理因素,生产者 消费者 分解者,生态系统的功能主要地
7、表现为： 以生物群落为核心所进行的能量流动、物质循环和信息传递过程。 生态系统功能的载体是： 食物链(网)(food chain or food web)，系统中生物之间依营养关系所形成的联系。,2生态系统 （2）生态系统的功能,生物与环境,2生态系统 （2）生态系统的功能 能量流动 能量的一般流动过程,生物与环境,单向性，不可逆性 “十分之一”定律,生物与环境,2生态系统 （2）生态系统的功能 能量流动 能量锥体(pyramid of energy),三级消费者： 1 二级消费者： 10 一级消费者： 100 生 产 者：1000,经由食物链（网）完成的物质循环过程被称为营养循环。,2生态系
8、统 （2）生态系统的功能 物质循环 营养循环,生物与环境,物质在生物圈的循环，亦即生态系统矿质元素的输入和输出以及他们在大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈之间的交换。可分为3类： 水循环，气态循环，沉积型循环,2生态系统 （2）生态系统的功能 物质循环 生物地球化学循环,生物与环境,物质循环和能量的转换过程，就是信息的传递过程。 生态系统的信息传递存在于各个层次，表现为多种形式。,2生态系统 （2）生态系统的功能 信息循环,生物与环境,平衡的概念：系统中的物质、能量输入与输出趋于相等；结构、功能相对稳定的状态。 平衡的指标体现：系统中生物的组成数量与种类，结构的复杂程度及其生产效率。,2生态系统 （
9、3）生态系统的平衡与调节 生态平衡,生物与环境,物质循环 能量转换 推动系统的功能运转 信息传递 维持、协调系统的结构和功能运转 最常见的调节机制：反馈调节,2生态系统 （3）生态系统的平衡与调节 平衡的调节及调节机制,生物与环境,生命与环境,四、人类生态学,人类生态学(human ecology)是应用生态学基本原理研究人类及其活动与自然和社会环境之间相互关系的科学。,疾病的生物学机制,1人类生态学的研究对象、内容与任务,生物与环境,人类生态学的研究对象：人类生态系统。它是一个社会-经济-自然复合生态系统。,1人类生态学的研究对象、内容与任务,生物与环境,人类生态学研究的内容与任务：,人与自
10、然环境和社会环境的关系 生命的演化与环境的关系 人种及人的体质形态的形成与环境的关系 人类健康与环境的关系 人类文化和文明与环境的关系 人类种群与环境的关系以及生态文化的内涵 用生态文化创造生态文明，实现可持续发展,2人类种群及其与自然的关系,生物与环境,人类种群,人种或种族是根据能遗传的体质形态特征，划分出来的地域性人群。可将其划分为四大类型，即亚美黄色人种、欧洲白色人种、非洲黑色人种和大洋洲棕色人种。人类同属于人种这一生物种，由于地理环境、文化等隔绝，以及长期的生态适应，形成具有一定的外部体质形态和内部生理、生化特征差异的人群，并通过遗传将这些差异固定下来。,2人类种群及其与自然的关系,生
11、物与环境,人类种群与自然的关系,从生态的角度看，人类与其他物种一样是自然大家庭中的普通一员。人类与其他物种的关系是平等的，人类只有改变征服和统治自然的对立关系，重建人与自然的伙伴关系，寻求建立一种新的人与自然和谐相处、协调发展的关系，自觉将自己视为自然大家庭中的平等成员，才能保住人类的生存根基。,3人类面临的生态危机,生物与环境,人类进入工业社会以后，人类社会的生产力水平大幅度提高，靠开发资源发展经济，使生态危机日渐严重：世界人口剧增，水土流失，森林面积和生物多样性锐减，大气、水、海洋污染严重，“大气温室效应”加剧，工业污染加剧，资源衰减，能源几近耗竭等。这从根本上威胁到了人类的生存和发展。生
12、态危机是人类共同面临的严峻问题，是一个涉及全球的战略性问题。我们需要树立整体意识、全球意识，站在全球的高度来认识人类生存发展与环境保护的关系。,4生态伦理学,生物与环境,生态伦理学（ecological ethics）是研究人与自然关系的道德、人类对待地球上生物、生态系统和自然界其他事物的行为道德态度和行为规范的科学。,4生态伦理学,生物与环境,生态伦理学把道德对象和行为规范从人际关系扩展到整个生物圈和整个地球生态系统。生态伦理学的基本思想是从生态道德关系的角度承担协调人与自然关系的任务。它倡导一种热爱大自然、与自然和谐共进的伦理思想，倡导生态善恶观，生态良心、生态正义和生态义务的道德准则。生态伦理学的发展和可持续发展观的提出，对于规范人们的道德行为，改变传统发展模式和消费模式，具有重要指导意义和巨大推动作用。,
