高中生物竞赛辅导-生态学【心理调节】

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1、生物竞赛辅导生物竞赛辅导3 生态学生态学1身心健康1. 1. 什么是生态学什么是生态学（EcologyEcology）研究生物与环境相互依赖、制约和协调关系的科学。研究生物与环境相互依赖、制约和协调关系的科学。18691869，德国进化论者海克尔，德国进化论者海克尔提出提出“oecologyoecology”。1893(1893(美美) )一次生态学会议一次生态学会议, , 把这个词简化确定为把这个词简化确定为“ecologyecology”。1950s1950s后，数学的引入发展成定量科学后，数学的引入发展成定量科学近代生态破坏所带来的恶果日益严重和明显，生态学才引起全社近代生态破坏所带来的

2、恶果日益严重和明显，生态学才引起全社会的重视。会的重视。v生态学概述生态学概述2身心健康生态学一览3身心健康1.2 1.2 生态学的分支学科生态学的分支学科基础基础( (纯粹纯粹) )生态学生态学按组织层次分：按组织层次分：个体个体( (种群、群落、生态系统、种群、群落、生态系统、分子分子) )生态学等生态学等按生物类别分按生物类别分 动物（植物、微生物、真菌）动物（植物、微生物、真菌）生态学等生态学等按栖息环境分按栖息环境分 陆地（海洋、河口、淡水）生陆地（海洋、河口、淡水）生态学等态学等4身心健康主要范围主要范围：一、生物与环境的相互关系：一、生物与环境的相互关系：二、种群生态学：二、种群

3、生态学：三、群落生态学：三、群落生态学：四、生态系统：四、生态系统：五、环境问题：五、环境问题：5身心健康一、一、 生物与环境的相互关系：生物与环境的相互关系：一）、环境与生态因子的概念一）、环境与生态因子的概念二）、生物与生态因子关系的基本规律二）、生物与生态因子关系的基本规律三）、主要生态因子及其生态作用三）、主要生态因子及其生态作用环境：环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物群体生存的一切事物的总和，包括接、间接影响该生物群体生存的一切事物的总和，包括生物和非生物。环境总是针对某一特定的主体或中心而生物和非生物。环境总

4、是针对某一特定的主体或中心而言的，离开了这个主体或中心也就无所谓环境了。言的，离开了这个主体或中心也就无所谓环境了。6身心健康 像温度等环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分像温度等环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素就称为布有着直接或间接影响的环境要素就称为生态因子生态因子，除了温，除了温度以外还包括湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物度以外还包括湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等等。生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，也称生等等。生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，也称生物的生存条件。物的生存条件。一）、生态因子的概念一）、生态因子的

5、概念例题：例题：以下关于动物对温度的适应的说法正确的是以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 （ ）。）。A A在低温条件下，变温动物的寿命较长，随着温度的增高，在低温条件下，变温动物的寿命较长，随着温度的增高， 其平均寿命缩短其平均寿命缩短B B温暖地区，变温动物完成发育的时间比在冷的地区长温暖地区，变温动物完成发育的时间比在冷的地区长C C恒温动物在低温下保持恒定的体温，而变温动物随环境温恒温动物在低温下保持恒定的体温，而变温动物随环境温 度的提高而有相应变化度的提高而有相应变化D D温度是动物分布的限制因子，最重要的是地区平均温度温度是动物分布的限制因子，最重要的是地区平均温度ACAC7

6、身心健康1 1最小因子法则最小因子法则(law of the minimum) 任任何何特特定定因因子子的的存存在在量量低低于于某某种种生生物物的的最最小小需需要要量量，因因而而成成为为决决定定该该物物种种生生存存或或分分布布的的根本因素。根本因素。二）、生物与生态因子关系的基本规律二）、生物与生态因子关系的基本规律8身心健康2 2耐受性法则耐受性法则(law of tolerance) 各各种种生生态态因因子子对对某某一一种种生生物物都都存存在在生生物物学学的的上上限限和和下下限限，它它们们之之间间的的幅幅度度就就是是该该种种生生物物对对某某一一生生态态因因子的子的耐受范围耐受范围。耐受性定

7、律可用钟性曲线来表示。耐受性定律可用钟性曲线来表示。最适点最适点最适区最适区适宜区适宜区高死高死亡限亡限低死低死亡限亡限环境梯度环境梯度生生长长、生生殖殖0 09身心健康环境梯度环境梯度生生长长、生生殖殖广生态幅广生态幅狭生狭生态幅态幅狭生狭生态幅态幅根据生物对环境因子的适应范围的大小根据生物对环境因子的适应范围的大小 对同一生态因子，不同种类的生物耐受范围是不相对同一生态因子，不同种类的生物耐受范围是不相同的。有的可耐受很广的温度范围，称同的。有的可耐受很广的温度范围，称广温性动物广温性动物；有；有的只能耐受很窄的温度范围，称的只能耐受很窄的温度范围，称狭温性生物狭温性生物。10身心健康注意

8、：注意：1).一般来说，如果一种生物对所有生态因子的一般来说，如果一种生物对所有生态因子的耐受范围耐受范围都是广泛的都是广泛的，那么这种生物在自然界的，那么这种生物在自然界的分布也一定很广分布也一定很广。2).一种生物的一种生物的耐受范围越广耐受范围越广，对某一特定点的适应能力对某一特定点的适应能力也就越低也就越低；相反狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环相反狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其它条件下，但却丧失了在其它条件下的生存能力。的生存能力。3).自然界中的动植物很少能够生活在对他们来说是最适自然界中的动植物很少能够生活在对他

9、们来说是最适宜的地方宜的地方，而只能生活在它们占有更大竞争优势的地方而只能生活在它们占有更大竞争优势的地方。例如：很多沙漠植物在潮湿的气候条件下能够生长得更例如：很多沙漠植物在潮湿的气候条件下能够生长得更茂盛，但是它们却只分布在沙漠中，因为只有在那里它茂盛，但是它们却只分布在沙漠中，因为只有在那里它们才占有最大的竞争优势。们才占有最大的竞争优势。11身心健康生物对生态因子耐受限度的调整生物对生态因子耐受限度的调整1.1.驯化：驯化： 生物借助于驯化过程可以稍稍调整它们对生物借助于驯化过程可以稍稍调整它们对某个生态因子或某些生态因子的耐受范围。如某个生态因子或某些生态因子的耐受范围。如果一种生物

10、长期生活在它的最适生存范围偏一果一种生物长期生活在它的最适生存范围偏一侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物耐受曲线的位置移动。耐受曲线的位置移动。驯化在实验室条件下，驯化在实验室条件下，一般只需较短时间；而在自然环境中这个变化一般只需较短时间；而在自然环境中这个变化通常要较长时间。通常要较长时间。驯化可以理解为生物体内决驯化可以理解为生物体内决定代谢速率地酶系统的适应性改变定代谢速率地酶系统的适应性改变。12身心健康2.2.休眠：休眠： 休眠是动植物抵御暂时不利环境条件的休眠是动植物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制，环境条件如果超一种非常

11、有效的生理机制，环境条件如果超出了生物的适宜范围出了生物的适宜范围( (但不能超出致死限度但不能超出致死限度) )，虽然生物也能维持生活，但却常常以休眠，虽然生物也能维持生活，但却常常以休眠的状态适应这种环境。的状态适应这种环境。动植物一旦进入休眠动植物一旦进入休眠期，它们对环境条件的耐受范围就会比正常期，它们对环境条件的耐受范围就会比正常活动是宽得多。活动是宽得多。13身心健康3 3限制因子定律限制因子定律( (limiting factors) ) 任何一种生态因子，只要接近或超过生物的耐受范任何一种生态因子，只要接近或超过生物的耐受范围，它就阻止其生长、繁殖、分布、生理机能或者生存围，它

12、就阻止其生长、繁殖、分布、生理机能或者生存的因素就是的因素就是限制因子限制因子。例例题题：在在下下列列情情况况下下，测测定定了了不不同同光光照照强强度度光光合合作作用用速速率率的的影影响响（4 4种实验条件）：种实验条件）：0.10%CO0.10%CO2 2、30 (1) 0.10%CO30 (1) 0.10%CO2 2、20 (2) 20 (2) 0.03%CO0.03%CO2 2、30 (3) 0.03%CO30 (3) 0.03%CO2 2、20 (4) 20 (4) 从以上实验可以得知，对实验从以上实验可以得知，对实验2 2、实、实验验4 4和和P P点起到限制作用的因素分别是点起到限

13、制作用的因素分别是A A光强度、光强度、0.03%CO0.03%CO2 2、温度、温度B B0.10%CO0.10%CO2 2、光强度、温度、光强度、温度C C温度、光强度、温度、光强度、COCO2 2浓度浓度D D温度、温度、0.03%CO0.03%CO2 2、光强度、光强度光强度光强度光光合合速速率率1 12 23 3和和4 4P PD D14身心健康注意：注意： 如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很广广(窄窄)，而且这种因子又非常稳定而且这种因子又非常稳定(不稳定不稳定)，那么那么这种因子就不太可能这种因子就不太可能(很容易很容易)成为限制因子。成

14、为限制因子。例如：氧气对陆生动物来说，数量多，含量稳定，例如：氧气对陆生动物来说，数量多，含量稳定，因此一般不会成为限制因子；但是氧气在水体中因此一般不会成为限制因子；但是氧气在水体中的含量是有限的，而且经常发生波动，因此常常的含量是有限的，而且经常发生波动，因此常常成为水生生物的限制因子。成为水生生物的限制因子。15身心健康4贝格曼定律贝格曼定律 （Bergmans rule） 恒恒温温动动物物（内内温温动动物物）在在寒寒冷冷的的气气候候条条件件下下，体体型型趋趋向向于于大大，在在温温暖暖的的气气候候条条件件下下，体体型型趋趋向向于于小小。因因为为个个体体大大的的动动物物，其其相相对对表表面

15、面积积小小，单单位位体体重重散散热热量量相相对对较较少少，这样有利于保持体温。这样有利于保持体温。5阿伦定律（阿伦定律（Allens rule） 恒恒温温动动物物身身体体的的突突出出部部分分如如四四肢肢、尾尾巴巴和和外外耳耳等等在在低低温温环环境境中中有有变变小小变变短短的的趋趋势势，在在温温暖暖地地区区有有变变长长的的趋趋势势。这这也也是是在在寒寒冷冷地地区区减减少少散散热热和和在在温温暖暖地地区区增增加加散散热热的的一一种种形态适应。形态适应。6乔丹定律乔丹定律 （Jordans rule） 栖栖息息于于冷冷水水水水域域中中的的鱼鱼类类，比比栖栖息息于于温温暖暖水水域域中中的的同同种种鱼鱼

16、的的脊脊椎椎骨骨数数目目多多。解解释释：低低温温使使鱼鱼类类的的生生长长和和发发育育速速度度变变慢慢，因因而而延延长长了了其其性性成成熟熟时时间间，从从而而产产生生更更大大的的个个体体，其脊椎骨的数目也增多。其脊椎骨的数目也增多。16身心健康7葛洛格定律（葛洛格定律（Glogers rule） 一般来说，在干燥而寒冷的地区，动物的体色较一般来说，在干燥而寒冷的地区，动物的体色较淡；而在潮湿而温暖的地区，其体色较深。解释：温淡；而在潮湿而温暖的地区，其体色较深。解释：温热地区动物毛色较深的原因，可能与色素产生和酶活热地区动物毛色较深的原因，可能与色素产生和酶活动有关，较高的湿度和温度能增强酶的活

17、性，提高代动有关，较高的湿度和温度能增强酶的活性，提高代谢速率，使皮肤中产生较多的黑色素，体色则较深。谢速率，使皮肤中产生较多的黑色素，体色则较深。8阿利氏定律阿利氏定律 动物有一个最适宜的种群密度，种群过密或过疏动物有一个最适宜的种群密度，种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响。随着种群密度过大，将都可能对自身产生不利影响。随着种群密度过大，将对整个种群带来不利影响，如它将抑制种群的增长率，对整个种群带来不利影响，如它将抑制种群的增长率，增大死亡率等。增大死亡率等。17身心健康三）、主要生态因子及其生态作用三）、主要生态因子及其生态作用1 1光光 光质的变化：光质的变化： 光质随空间发生变化

18、的一般规律是光质随空间发生变化的一般规律是短波光随短波光随纬度增加而减少，随海拔升高而增加纬度增加而减少，随海拔升高而增加。在时间变。在时间变化上，化上，冬季长波光增多，夏季短波光增多；一天冬季长波光增多，夏季短波光增多；一天内中午短波光较多，早晚长波光较多内中午短波光较多，早晚长波光较多。深水中的红藻深水中的红藻(紫菜紫菜)能够较有效的利用绿光。能够较有效的利用绿光。紫外光的作用抑制了植物茎的伸长，所以很多高紫外光的作用抑制了植物茎的伸长，所以很多高山植物都具有特殊的莲座状叶丛。山植物都具有特殊的莲座状叶丛。18身心健康（1 1）光对植物的影响）光对植物的影响光光合合作作用用强强度度光合作用

19、光合作用呼吸作用呼吸作用光强度光强度CP 光合作用和呼吸作用两条线的光合作用和呼吸作用两条线的交叉点交叉点就是就是光补偿点光补偿点。在此处的光照强度是植物开始生长和进行净生产所需要在此处的光照强度是植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。阳生植物和阴生植物有差异。的最小光照强度。阳生植物和阴生植物有差异。 光对植物光合作用的影响光对植物光合作用的影响19身心健康光照强度光照强度有有机机物物积积累累量量光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点a ab b光照强度光照强度有有机机物物积积累累量量阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物阳生植物和阴生植物的补偿点和饱和点阳生植物和阴生植物的补偿点和饱和点 一般

20、来说，植物个体对光能的利用率远不如群体一般来说，植物个体对光能的利用率远不如群体高，夏季当阳光最强时，单株植物很难充分利用这些高，夏季当阳光最强时，单株植物很难充分利用这些光能，但在植物群体中对反射、散射和透射光的利用光能，但在植物群体中对反射、散射和透射光的利用要充分的多。要充分的多。20身心健康 对植物群体的总光能利用率产生影响的主对植物群体的总光能利用率产生影响的主要因素是要因素是光合面积、光合时间和光合能力光合面积、光合时间和光合能力。光合面积光合面积主要指叶面积，通常用主要指叶面积，通常用叶面积指数叶面积指数来表示，即来表示，即植物叶面积总和与植株所覆盖的土植物叶面积总和与植株所覆盖

21、的土地面积的比值地面积的比值。光合时间光合时间是指植物全年进行是指植物全年进行光合作用的时间，光合时间越长，植物体内就光合作用的时间，光合时间越长，植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量。延长光合能积累更多的有机物质并增加产量。延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当延长植物时间主要是靠延长叶片的寿命和适当延长植物的生长期。的生长期。光合能力光合能力是指大气中二氧化碳含是指大气中二氧化碳含量正常和其它生态因子处于最适状态时的植物量正常和其它生态因子处于最适状态时的植物最大净光合作用速率。最大净光合作用速率。21身心健康光对植物其它生理的影响光对植物其它生理的影响 a a与代谢的关系：与代谢的

22、关系： 对光照强度的要求不同植物分（阳对光照强度的要求不同植物分（阳生植物、阴生植物、耐阴植物）。阳生生植物、阴生植物、耐阴植物）。阳生植物的光饱和点比阴生植物要高，当然植物的光饱和点比阴生植物要高，当然通常光补偿点也会高一些通常光补偿点也会高一些b b与生殖的关系（光周期现象）：与生殖的关系（光周期现象）： 根据植物对日照长度的反应可分为根据植物对日照长度的反应可分为长日照植物、短日照植物、中日照植物长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物。（具体情况请看植物的和中间型植物。（具体情况请看植物的生殖生理）生殖生理） 22身心健康（2 2）光对动物的影响）光对动物的影响 影影响响动动物物

23、的的体体色色、生生长长发发育育、繁繁殖殖、行行为为、视视觉觉。有有很很多多的的动动物物繁繁殖殖、行行为为都都由日照长度来决定。由日照长度来决定。原因：原因：光周期变化很有规律、很稳定，光周期变化很有规律、很稳定，以以它为信号一般不会它为信号一般不会“上当上当”。而其它因素。而其它因素如温度等稳定性不强。（一年中的同一天如温度等稳定性不强。（一年中的同一天日照长短都是一致的，但是温度、湿度、日照长短都是一致的，但是温度、湿度、食物等因素可能不一致）食物等因素可能不一致）23身心健康2 2温度温度最适点、最低点、最高点，在生态学上称为温度的三基点最适点、最低点、最高点，在生态学上称为温度的三基点（

24、1 1）植物和温度）植物和温度 a. a. 植物的春化植物的春化b b昼昼夜夜温温差差与与有有机机物物积积累累：白白天天温温度度高高有有利利于于光光合合作作用，夜间温度低降低呼吸作用。用，夜间温度低降低呼吸作用。c c季季节节变变温温与与物物候候：生生物物长长期期适适应应于于一一年年中中温温度度的的 寒寒暑暑节节律律性性变变化化，形形成成于于此此相相适适应应的的生生物物发发育育节节 律称为物候，实质是生物对季节性变温的适应。律称为物候，实质是生物对季节性变温的适应。d. d. 极极端端温温度度对对植植物物的的影影响响：低低温温对对植植物物的的伤伤害害可可分分 为冷害、霜害和冻害三种。为冷害、霜

25、害和冻害三种。24身心健康 冷冷害害是是指指喜喜温温生生物物在在零零度度以以上上的的温温度度条条件件下下受受害害或或死死亡亡，例例如如海海南南岛岛的的热热带带植植物物丁丁子子香香在在气气温温降降到到6.16.1时时叶叶片片便便受受害害，降降到到3.43.4时时顶顶梢梢干干枯枯，受受害害严严重重。冷冷害害是是喜喜温温生生物物向向北北方方引引种种和和扩扩展展分分布布区区的主要障碍。的主要障碍。冷害冷害 冻冻害害是是指指冰冰点点以以下下的的低低温温使使生生物物体体内内( (细细胞胞内内或或细细胞胞间间隙隙) )形形成成冰冰晶晶而而造造成成的的损损害害。冰冰晶晶的的形形成成会会使使原原生生质质膜膜发发

26、生生破破裂裂和和使使蛋蛋白白质质失失活活与与变变性性。当当温温度度不不低低于于-3-3或或-4-4时时，植植物物受受害害主主要要是是由由于于细细胞胞膜膜破破裂裂引引起起的的；当当温温度度下下降降到到-8-8或或-10-10时时，植植物物受受害则主要是由于害则主要是由于生理干燥和水化层的破坏生理干燥和水化层的破坏引起的。引起的。冻害冻害25身心健康e. e. 高温对植物的影响高温对植物的影响 高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个重要过程失调。例如马铃薯在温植物的这两个重要过程失调。例如马铃薯在温度达到度达到4040时，光合作用等于零，而呼吸作用时，

27、光合作用等于零，而呼吸作用在温度达到在温度达到5050以前一直随温度的上升而增强，以前一直随温度的上升而增强，但这种状况只能维持很短的时间。但这种状况只能维持很短的时间。高温还可破高温还可破坏植物的水分平衡坏植物的水分平衡，加速生长发育，加速生长发育，促使蛋白促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物在体内的积累质凝固和导致有害代谢产物在体内的积累。注：注：高温和低温（高温和低温（极端温度极端温度）对植物的致死，使植物）对植物的致死，使植物的地理分布也受到温度的限制。的地理分布也受到温度的限制。植物水平分布的南界植物水平分布的南界和北界和北界，垂直分布的海拔高低。，垂直分布的海拔高低。26身心健康f.

28、f. 植物对极端温度的适应：植物对极端温度的适应：低温适应：低温适应：* * 形态的适应。芽叶具有油脂类物质，芽具鳞片，植表形态的适应。芽叶具有油脂类物质，芽具鳞片，植表有蜡粉密毛，植株矮小。有蜡粉密毛，植株矮小。* * 生理的适应。减少细胞内的水，增加糖、脂、色素，生理的适应。减少细胞内的水，增加糖、脂、色素，以降低冰点，增加吸热。以降低冰点，增加吸热。高温适应：高温适应：* * 加强反光、滤光，形成木栓层（隔热），降低含水量加强反光、滤光，形成木栓层（隔热），降低含水量增加糖、盐（减慢代谢速率、增强原生质抗凝结力）加增加糖、盐（减慢代谢速率、增强原生质抗凝结力）加强蒸腾，反射红外线。强蒸腾

29、，反射红外线。27身心健康（2 2）动物和温度）动物和温度a a影响动物的繁殖：影响动物的繁殖：b b温度与生物的发育：温度与生物的发育：有有效效积积温温法法则则：指指生生物物（植植物物和和变变温温动动物物）的的生生长长发发育育过过程程中中，必必须须从从环环境境中中摄摄取取一一定定的的热热量量才才能能完完成成某某一一阶阶段段的的发发育育。如如：水水稻稻在在浙江只能种两季，而在海南岛可以种三季。浙江只能种两季，而在海南岛可以种三季。有有效效积积温温法法则则的的应应用用：预预测测生生物物发发生生的的世世代代数数；预预测测生生物物地地理理分布的北界；分布的北界；预测害虫来年发生程度；预测害虫来年发生

30、程度；推算生物的年发生历；推算生物的年发生历； c c温度影响动物的形态：温度影响动物的形态：贝格曼定律、阿伦法则贝格曼定律、阿伦法则。d d影响动物的分布：影响动物的分布：有效积温和极端温度；有效积温和极端温度；e e极极限限温温度度对对动动物物造造成成的的影影响响：低低温温使使动动物物致致死死，主主要要是是由由于于细细胞胞内内形形成成冰冰晶晶的的损损伤伤所所致致。高高温温对对动动物物的的有有害害影影响响主主要要是是破破坏坏酶酶的的活活性性，使使蛋蛋白白质质凝凝固固变变性性，造造成成缺缺氧氧、排排泄泄功功能能失失调调和和神神经经系系统统麻麻痹等。痹等。f f动物对极端温度的适应。动物对极端温

31、度的适应。 28身心健康例题：例题：以下关于动物对温度的适应的说法正确的是以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 （ ）。）。A在低温条件下，变温动物的寿命较长，随着温度的增高，在低温条件下，变温动物的寿命较长，随着温度的增高， 其平均寿命缩短其平均寿命缩短B温暖地区，变温动物完成发育的时间比在冷的地区长温暖地区，变温动物完成发育的时间比在冷的地区长C恒温动物在低温下保持恒定的体温，而变温动物随环境温恒温动物在低温下保持恒定的体温，而变温动物随环境温 度的提高而有相应变化度的提高而有相应变化D温度是动物分布的限制因子，最重要的是地区平均温度温度是动物分布的限制因子，最重要的是地区平均温度AC2

32、9身心健康3 3水水植物与水：植物与水：水生植物（沉水植物、浮水植物、挺水植物）水生植物（沉水植物、浮水植物、挺水植物）陆生植物（湿生植物、中生植物、旱生植物）陆生植物（湿生植物、中生植物、旱生植物）各种生态类型的植物的形态、解剖学结构特点各种生态类型的植物的形态、解剖学结构特点（具体参照植物形态、解剖学）（具体参照植物形态、解剖学）动物与水：动物与水： a a影响动物的分布；影响动物的分布； b b影响动物的体色；葛洛格定律（影响动物的体色；葛洛格定律（GlogerGlogers s rule rule） c c影响动物的繁殖；影响动物的繁殖； d d影响动物的行为；影响动物的行为； e e

33、影响动物的生长发育影响动物的生长发育 30身心健康一）水生植物一）水生植物 适应特点是体内有适应特点是体内有发达的通气系统发达的通气系统；叶片常呈带状、丝状或叶片常呈带状、丝状或极薄极薄，有利于增加采光面积和对，有利于增加采光面积和对COCO2 2与无机盐的吸收；植物体具有与无机盐的吸收；植物体具有较强的弹性和抗扭曲能力以适应水的流动；淡水植物具有自动调较强的弹性和抗扭曲能力以适应水的流动；淡水植物具有自动调节渗透压的能力，而海水植物则是等渗的。节渗透压的能力，而海水植物则是等渗的。1 1沉水植物沉水植物 整株植物沉没在水下，为典型的水生植物。整株植物沉没在水下，为典型的水生植物。根退化根退化

34、或消失或消失，表皮细胞表皮细胞可直接吸收水中气体、营养物和水分，可直接吸收水中气体、营养物和水分，叶绿体叶绿体大而多大而多，适应水中的弱光环境，无性繁殖比有性繁殖发达。如狸，适应水中的弱光环境，无性繁殖比有性繁殖发达。如狸藻、金鱼藻和黑藻等。藻、金鱼藻和黑藻等。2 2浮水植物浮水植物 叶片飘浮水面，叶片飘浮水面，气孔通常分布在叶的上面气孔通常分布在叶的上面，维管束维管束和机械组织不发达和机械组织不发达，无性繁殖速度快，生产力高。不扎根的浮水，无性繁殖速度快，生产力高。不扎根的浮水植物有凤眼莲、浮萍和无根萍等，扎根的有睡莲和眼子菜等。植物有凤眼莲、浮萍和无根萍等，扎根的有睡莲和眼子菜等。3 3挺

35、水植物挺水植物 植物体大部分挺出水面，如芦苇、香蒲等。植物体大部分挺出水面，如芦苇、香蒲等。31身心健康二）陆生植物二）陆生植物 1 1湿生植物湿生植物 抗旱能力小，不能长时间忍受缺水。生长在光照抗旱能力小，不能长时间忍受缺水。生长在光照弱、湿度大的森林下层，或生长在日光充足、土壤水分经常饱弱、湿度大的森林下层，或生长在日光充足、土壤水分经常饱和的环境中。前者如热带雨林中的各种附生植物（蕨类和兰科和的环境中。前者如热带雨林中的各种附生植物（蕨类和兰科植物）和秋海棠等；后者如水稻、毛茛、灯心草和半边莲等。植物）和秋海棠等；后者如水稻、毛茛、灯心草和半边莲等。2 2中生植物中生植物 适于生长在水湿

36、条件适中的环境中，其形态结构适于生长在水湿条件适中的环境中，其形态结构及适应性均介于湿生植物和旱生植物之间，是种类最多、分布及适应性均介于湿生植物和旱生植物之间，是种类最多、分布最广和数量最大的陆生植物。最广和数量最大的陆生植物。3 3旱生植物旱生植物 能忍受较长时间干旱，主要分布在干热草原和荒能忍受较长时间干旱，主要分布在干热草原和荒漠地区。又可分为漠地区。又可分为少浆液植物少浆液植物和和多浆液植物多浆液植物两类。两类。前者叶面积前者叶面积缩小，根系发达，原生质渗透压高，含水量极少缩小，根系发达，原生质渗透压高，含水量极少，如刺叶石竹、，如刺叶石竹、骆驼刺和夹竹桃等；骆驼刺和夹竹桃等；后者体

37、内有发达的贮水组织，多数种类叶后者体内有发达的贮水组织，多数种类叶片退化而由绿色茎代行光合作用片退化而由绿色茎代行光合作用，如仙人掌、石蒜、景天和猴，如仙人掌、石蒜、景天和猴狲面包树等。狲面包树等。32身心健康水生动物的渗透压调节水生动物的渗透压调节 生活在海洋中的动物大致有两种渗透压调节类型。生活在海洋中的动物大致有两种渗透压调节类型。一种类型是动物的血液或体液的渗透浓度与海水的总渗一种类型是动物的血液或体液的渗透浓度与海水的总渗透浓度相等或接近；另一种类型是透浓度相等或接近；另一种类型是动物的血液或体液大动物的血液或体液大大低于海水的渗透浓度。大低于海水的渗透浓度。 1.1.硬骨鱼类和甲壳

38、动物体内的盐是通过鳃排泄出去的，硬骨鱼类和甲壳动物体内的盐是通过鳃排泄出去的，而软骨鱼类则是通过直肠腺排出。而软骨鱼类则是通过直肠腺排出。 2.2.淡水动物：丢失的溶质从两个方面得到弥补：一方面淡水动物：丢失的溶质从两个方面得到弥补：一方面从食物中获得某些溶质，另一方面动物的从食物中获得某些溶质，另一方面动物的鳃或上皮组织鳃或上皮组织的表面也能主动地的表面也能主动地把钠把钠吸收吸收到动物体内。到动物体内。 动物与水：动物与水：注意：注意：温度和降水温度和降水是影响生物在地球表面分布是影响生物在地球表面分布的两个最重要的生态因子，两者共同作用决定着的两个最重要的生态因子，两者共同作用决定着生物群

39、落在地球分布的总格局。生物群落在地球分布的总格局。33身心健康二、二、 种群生态学：种群生态学：一）、种群的概念：一）、种群的概念： 二）、种群的基本特征二）、种群的基本特征 三）、种群的数量变动三）、种群的数量变动 种群是指在特定的时间内，由分布在同一区域的许多同种种群是指在特定的时间内，由分布在同一区域的许多同种生物个体自然组成的生物系统。生物个体自然组成的生物系统。 例题：例题：下列生物属于种群的是下列生物属于种群的是 （ ）A A一水田内的全部水稻、稗草一水田内的全部水稻、稗草B B一棉田中的幼蚜，无翅、有翅成熟蚜一棉田中的幼蚜，无翅、有翅成熟蚜C C某池塘中的所有鱼某池塘中的所有鱼D

40、 D一根朽木上的全部真菌一根朽木上的全部真菌B B34身心健康1 1种群密度：种群密度： 种群密度是反映种群大小的一个参数。种群的大小种群密度是反映种群大小的一个参数。种群的大小（总数）也可通过（总数）也可通过标志重捕法标志重捕法来测定。标志重捕法的来测定。标志重捕法的具体操作是：在调查样地上，捕获一部分个体进行标志，具体操作是：在调查样地上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据重捕取样中标志比例与样地经一定期限进行重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样地中被调查动物总数中标志比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数。的总数。 即：即：N/M=N/

41、M=n/mn/m ( (其中其中M M为标志数，为标志数，n n为再捕为再捕个体数，个体数，m m为再捕中标记数。为再捕中标记数。) )二）种群的基本特征二）种群的基本特征种群密度、种群的空间分布格局、出生率与死亡率、种群密度、种群的空间分布格局、出生率与死亡率、迁入与迁出、性别比例、年龄组成迁入与迁出、性别比例、年龄组成35身心健康2 2种群的空间分布格局：种群的空间分布格局： 组组成成种种群群的的个个体体在在其其生生活活空空间间中中的的位位置置状状态态或或布布局局，分分为为三三类类：均均匀匀型型、随随机机型型、成成群群型型（集集群群型型）。集群型集群型是最常见的一种分布方式。是最常见的一种

42、分布方式。36身心健康均匀分布的产生原因，主要是由于种群内个体间的均匀分布的产生原因，主要是由于种群内个体间的竞争。例如森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营竞争。例如森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养物（根际）。分泌有毒物质于土壤中以阻止同种植物养物（根际）。分泌有毒物质于土壤中以阻止同种植物籽苗的生长是形成均匀分布的另一原因。籽苗的生长是形成均匀分布的另一原因。注：注：随机型往往被错误地认为是最多见的（受到独立分随机型往往被错误地认为是最多见的（受到独立分配规律的影响，非等位基因之间随机组合），而事实上配规律的影响，非等位基因之间随机组合），而事实上是最少见的，由于是最少见的，由于资

43、源均匀分布、种群之间的个体资源均匀分布、种群之间的个体间无吸引、无排拆的现象间无吸引、无排拆的现象是不太可能出现的。是不太可能出现的。 成群分布是最常见的内分布型。成群分布的形成原成群分布是最常见的内分布型。成群分布的形成原因是：因是：环境资源分布不均匀环境资源分布不均匀，富饶与贫乏相嵌；，富饶与贫乏相嵌；植植物传播种子方式使其以母株为扩散中心物传播种子方式使其以母株为扩散中心；动物的社会动物的社会行为使其结合成群。行为使其结合成群。37身心健康2.3.1 种群的年龄结构种群的年龄结构2.3 2.3 种群统计种群统计增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型老年个体数老年个体数成体数成体数幼体数幼体

44、数38身心健康2.3.2 2.3.2 种群存活曲线种群存活曲线概念概念在各年龄阶段种群的存活率曲线在各年龄阶段种群的存活率曲线基本类型基本类型 型（凸型型（凸型） 哺乳动物、人哺乳动物、人 型（直线型）型（直线型） 鸟类鸟类 型（凹型）型（凹型） 低等动物低等动物39身心健康存存活活率率年龄年龄凸型存活曲线凸型存活曲线40身心健康直线型存活曲线直线型存活曲线年龄年龄存存活活率率41身心健康凹型存活曲线凹型存活曲线年龄年龄存存活活率率 42身心健康三）、种群的数量变动三）、种群的数量变动1 1种群数量变动的基本参数种群数量变动的基本参数a a出生率与死亡率；出生率与死亡率；b b迁入与迁出；迁入

45、与迁出；c c存活曲线；存活曲线；d d生命表生命表年龄年龄型型型型型型10001000100100 10 10 1 10.10.1存存活活数数n n(log(log) )存活曲线类型存活曲线类型动态生命动态生命表表静态生命静态生命表表年年龄龄时间时间t t0 0t t1 1t t2 2t t3 343身心健康2 2种群的增长模型种群的增长模型 种群在无限的环境中，即假定环境中空间、食物等资源是无限种群在无限的环境中，即假定环境中空间、食物等资源是无限的，其增长率不随种群本身的密度而变化，种群呈指数增长格局，的，其增长率不随种群本身的密度而变化，种群呈指数增长格局，其增长曲线为其增长曲线为“J

46、 J”字形。字形。注意：注意： 指数增长的情况只有在实指数增长的情况只有在实验室内，验室内，人为控制的环境条人为控制的环境条件下，件下，才有可能发生，自然条才有可能发生，自然条件下一般是不会出现的，由于件下一般是不会出现的，由于自然条件的环境都是有限的。自然条件的环境都是有限的。种群的指数增长种群的指数增长a a种群的指数增长种群的指数增长数数 量量44身心健康b b种群的阻滞增长（逻辑斯蒂增长）种群的阻滞增长（逻辑斯蒂增长） 因为野外种群总是处于有限的环境当中，种群增长因此因为野外种群总是处于有限的环境当中，种群增长因此也是有限的。也是有限的。逻辑斯蒂增长曲线的意义逻辑斯蒂增长曲线的意义：最

47、大持续产量的模型（最大持续产量的模型（K/2K/2）；防治有害生物（）；防治有害生物（K K）：）：种群的阻滞增长（逻辑斯蒂增长）种群的阻滞增长（逻辑斯蒂增长）K KK/2K/2K K：环境容纳量：环境容纳量逻辑斯蒂增长曲线逻辑斯蒂增长曲线可划分为可划分为5 5个时期：个时期：开始期、加速期、开始期、加速期、转折期、减速期、转折期、减速期、饱和期（稳定期）饱和期（稳定期）45身心健康3 3种群的数量波动调节种群的数量波动调节a a种群的生态对策种群的生态对策 r- r-对策；对策；k-k-对策；两种生态对策的对策；两种生态对策的特点特点。 大部分有害动物属于大部分有害动物属于r-r-对策，大部

48、分珍稀动物属于对策，大部分珍稀动物属于k-k-对策。对策。b b种群数量的调节种群数量的调节 密度制约：密度制约： 影响种群个体数量的因素中，其作用随种群密度而变化的，影响种群个体数量的因素中，其作用随种群密度而变化的，包括生物之间的相互作用包括生物之间的相互作用即即生物因素生物因素。生物种群的相对稳。生物种群的相对稳定和规则的波动与密度制约因素的作用有关。定和规则的波动与密度制约因素的作用有关。 非密度制约：非密度制约： 有些因素虽对种群数量起限制作用，但作用强度和种群密度有些因素虽对种群数量起限制作用，但作用强度和种群密度无关，主要是指气候等无关，主要是指气候等非生物因素非生物因素。种群数

49、量的不规则变动往。种群数量的不规则变动往往同非密度制约因素有关。往同非密度制约因素有关。46身心健康下列哪一条线表示动物种群数量变动中的非密度制约。下列哪一条线表示动物种群数量变动中的非密度制约。 （ ）B种群密度种群密度ABCD不不利利效效应应（死亡（死亡个体数）个体数）四）、种间关系四）、种间关系例题例题：47身心健康2.4 2.4 种内与种间关系种内与种间关系 种群是物种在自然界中存在的基本单位。种群是物种在自然界中存在的基本单位。 捕食捕食（predation） 竞争竞争（competition） 寄生寄生（parasitism） 共栖共栖（commensalism） 合作合作（pro

50、tocooperation）与）与互利共生互利共生（mutualism） 化学互助和化学互助和拮抗拮抗 48身心健康山猫正在追捕雪兔49身心健康山猫和雪兔在 90 年间的数量消长50身心健康 两种草履虫，分开培养和混合培养，出现不同生长曲线51身心健康一只鸟里里外外寄生物大20多种52身心健康( (左左) ) 兰花栖生在树干上兰花栖生在树干上 （右）双锯鱼和海葵共栖（右）双锯鱼和海葵共栖53身心健康蚂蚁和蚜虫合作54身心健康牛尾鸟帮助河马清除寄生小虫。55身心健康白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化木屑（互利共生）56身心健康57身心健康 一种鼠尾草分泌化学物质，使周围成为不毛之地。58身心健康类

51、型类型 A B 特特 点点竞争竞争 - - 彼此互相抑制彼此互相抑制捕食捕食 + - A种杀死或吃掉种杀死或吃掉B种种中性中性O O 彼此互不影响彼此互不影响共生共生+ + 彼此有利，分开后不能生活彼此有利，分开后不能生活合作合作+ + 彼此有利，分开能独立生活彼此有利，分开能独立生活附生附生+ O A种有益，种有益，B种无影响种无影响偏害偏害 - O 对对A有害，对有害，对 B无利也无害无利也无害寄生寄生+ - 对对A有利，对有利，对B有害有害种群关系总结种群关系总结59身心健康例题：例题： 曲线曲线1 1和曲线和曲线2 2（图（图5-45-4）代表物种）代表物种1 1和物种和物种2 2的耐

52、热范围，在的耐热范围，在什么温度情况下物种什么温度情况下物种2 2 能竞争过物种能竞争过物种1 1 （ ）A A温度在温度在t t1 1t t2 2范围内范围内 B B温度在温度在t t2 2t t3 3范围内范围内C C温度在温度在t t1 1以下以下 D D温度变化幅度很大时温度变化幅度很大时E E温度在温度在t t3 3以上以上t t1 1t t2 2t t3 3t t 2 2 1 1N NB B60身心健康例题：例题： 在一实验室中进行了两类细菌对食物竞争的实验。实验中，测在一实验室中进行了两类细菌对食物竞争的实验。实验中，测定了第定了第类细菌在第一代存活期间混合培养中所占总数的百分比

53、类细菌在第一代存活期间混合培养中所占总数的百分比（Z Zt t），与第），与第类细菌在第二代存活期间混合培养中所占总数的百类细菌在第二代存活期间混合培养中所占总数的百分比（分比（Z Zt+1t+1）之间的对应关系。如右图所示，实线表示观察到的）之间的对应关系。如右图所示，实线表示观察到的Z Zt+1t+1和和Z Zt t的关系，虚线表示的关系，虚线表示Z Zt+1t+1= =Z Zt t时的情况。在较长的时间里，第时的情况。在较长的时间里，第类类细菌和第细菌和第类细菌会发生什么情况？类细菌会发生什么情况？ （ ）D DA A 第第类细菌和第类细菌和第类细菌共存类细菌共存B B 第第类细菌和第类

54、细菌和第类细菌共同生长类细菌共同生长C C 第第类细菌把第类细菌把第类细菌排除掉类细菌排除掉D D 第第类细菌把第类细菌把第类细菌排除掉类细菌排除掉0.20.40.60.81.0Zt+1Zt0.20.40.60.81.000思考：思考： 这条曲线如果改称凸形的，结果又会怎么样。61身心健康三、群落生态学三、群落生态学群落(community) 在一定地理区域内，生活在同一环境下的各种在一定地理区域内，生活在同一环境下的各种动物、植物和微生物等的种群，彼此相互作动物、植物和微生物等的种群，彼此相互作用，组成具有独特成分、结构和功能的不同用，组成具有独特成分、结构和功能的不同种群集合体。种群集合体

55、。63身心健康 群落生态学：群落生态学：一）、群落中物种的多样性和优势种一）、群落中物种的多样性和优势种三）、群落结构三）、群落结构五）、群落演替五）、群落演替四）、陆地植物群落分布的地带性四）、陆地植物群落分布的地带性二）、生态位二）、生态位64身心健康群群 落落 ABCD种种 15092750种种 2304525种种 3100520种种 4100520种种 501520种种 60155种种 70100种种 80100例题：例题： 生态群落生态群落K K到到N N包含以数字包含以数字1 1到到8 8代表的物种，每个物种的密度代表的物种，每个物种的密度不同，表不同，表5 55 5中给出了这些物

56、种得密度（每平方米的个体数），中给出了这些物种得密度（每平方米的个体数），当受到大规模害虫袭击（危害程度逐步增加）时，这些群落中的当受到大规模害虫袭击（危害程度逐步增加）时，这些群落中的哪一个受到的影响最小？哪一个受到的影响最小？ （ ）一）、群落中物种的多样性和优势种一）、群落中物种的多样性和优势种D65身心健康1 1群落多样性的含义：群落多样性的含义： 生物多样性一般有三个水平：遗传多样性；物种多样性；生生物多样性一般有三个水平：遗传多样性；物种多样性；生态系统多样性。生态系统多样性中包含群落多样性，而群落多样态系统多样性。生态系统多样性中包含群落多样性，而群落多样性包含两方面的含义性包含

57、两方面的含义 种的数目或丰富度种的数目或丰富度； 种的均匀度种的均匀度2 2优势种和建群种：优势种和建群种： 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为为优势种优势种。它们通常是个体数量多，投影盖度大，生物量高，体。它们通常是个体数量多，投影盖度大，生物量高，体积较大，生活能力较强。群落的不同层次有各自的优势种，而其积较大，生活能力较强。群落的不同层次有各自的优势种，而其中中优势层的优势种常称为建群种优势层的优势种常称为建群种。3 3群落的交错区和边缘效应群落的交错区和边缘效应 群落的交错区又称生态交错区或生态过渡区，是两个或群落

58、的交错区又称生态交错区或生态过渡区，是两个或多个群落之间的过渡区域。群落的交错区是一个交叉地带或多个群落之间的过渡区域。群落的交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带，在这里，群落中种的数目及一些种群种群竞争的紧张地带，在这里，群落中种的数目及一些种群密度比相邻的群落大，这种现象称为密度比相邻的群落大，这种现象称为边缘效应边缘效应。66身心健康二）、生态位二）、生态位 1 1、生态位的概念、生态位的概念生态位是指物种在生物群落或生态系统中的生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色地位和角色。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。D例题：例题：下图是种间

59、竞争排斥图，如果供应点在下图是种间竞争排斥图，如果供应点在区，供应率低于区，供应率低于A A、B B两两物种的零增长线（物种的零增长线（ZNGIZNGI），那么），那么A A、B B两物种的结果是两物种的结果是 （ ）(B) ZNGI(A) ZNGI供供 应应点点 y xA A都能生存都能生存 B B共存共存 C C物种物种A A生存，生存， B B排斥排斥D D都不能生存都不能生存67身心健康2 2生态位分化生态位分化同一地区共存的物种，它们生态位的关系从理论上有三种情况：同一地区共存的物种，它们生态位的关系从理论上有三种情况： 生态位完全分离；生态位完全分离； 生态位彼此部分重叠；生态位彼

60、此部分重叠； 生态位基本上重叠生态位基本上重叠二）、生态位二）、生态位 1 1、生态位的概念、生态位的概念生态位是指物种在生物群落或生态系统中的生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色地位和角色。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。68身心健康三）、群落结构三）、群落结构 群落结构是指群落中群落结构是指群落中各种生物在空间上的配置状各种生物在空间上的配置状况况，包括，包括垂直结构垂直结构和和水平结构水平结构。垂直结构：垂直结构：指群落的指群落的分层现象，群落中植物的分层导致动物的分层。群落分层现象，群落中植物的分层导致动物的分层。群落的分层结构是自然

61、选择的结果，它显著提高了利用环的分层结构是自然选择的结果，它显著提高了利用环境资源的能力。境资源的能力。水平结构：水平结构：群落内水平的二维空间中群落内水平的二维空间中生态因子常常不均匀，或由于人类和动物活动的影响，生态因子常常不均匀，或由于人类和动物活动的影响，使群落在外形上表现为斑块相间，我们称之为使群落在外形上表现为斑块相间，我们称之为镶嵌性镶嵌性，每一斑块就是一个小群落。每一斑块就是一个小群落。四）、陆地植物群落分布的地带性四）、陆地植物群落分布的地带性1 1经度地带性；经度地带性；2 2纬度地带性纬度地带性3 3垂直地带性垂直地带性69身心健康五）、群落演替五）、群落演替1 1概念概

62、念 不同的群落在同一地方相继出现，即一种群落转变为另一不同的群落在同一地方相继出现，即一种群落转变为另一种群落的过程，叫做群落演替。种群落的过程，叫做群落演替。2 2演替的基本类型演替的基本类型1 1）按照演替发生的时间进程，可以分为：）按照演替发生的时间进程，可以分为： a a世纪演替：世纪演替：延续时间相当长久，一般以地质年代计算；延续时间相当长久，一般以地质年代计算； b b长期演替：长期演替：延续达几十年，有时达几百年；延续达几十年，有时达几百年； c c快速演替快速演替：延续几年或十几年。：延续几年或十几年。2 2）按演替发生的起始条件分，可以分为：）按演替发生的起始条件分，可以分为

63、： a a原生演替：原生演替：开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被 并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段）并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段） 上的群落演替上的群落演替 b b次生演替：次生演替：开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被， 但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地） 上的群落演替上的群落演替70身心健康3 3）按基质的性质划分，可分为：）按基质的性质划分，可分为： a a水生演替：水生演替： 演演替替开开始始于于水水生生环环境境中中，但但一一般般都都发发展展到到

64、陆陆地地群群落落。 如如淡淡水水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。 b b旱生演替：旱生演替： 演演替替从从干干旱旱缺缺水水的的基基质质上上开开始始。如如裸裸露露的的岩岩石石表表面面上上生生物物群群落落的形成过程。的形成过程。4 4）按群落代谢特征来划分，可分为：）按群落代谢特征来划分，可分为： a a自养性演替：自养性演替： 自自养养性性演演替替中中，光光合合作作用用所所固固定定的的生生物物量量积积累累越越来来越越多多，例例如如由裸岩由裸岩地衣地衣苔藓苔藓草本草本灌木灌木乔木的演替过程。乔木的演替过程。 b b异养性演替：异养性演替： 有有机机物

65、物质质是是随随演演替替而而减减少少的的。如如：出出现现有有机机污污染染的的水水体体，由由于于细菌和真菌分解作用特别强，有机物质是随演替而减少。细菌和真菌分解作用特别强，有机物质是随演替而减少。 71身心健康5 5）按控制演替的主要因素划分：）按控制演替的主要因素划分：a a 内因性演替：内因性演替： 群群落落中中生生物物生生命命活活动动的的结结果果首首先先使使它它的的生生境境得得到到改改造造，然然后后被被改改造造了了的的生生境境又又反反作作用用于于群群落落本本身身，如如此此相相互互促促进进，使使演演替不断向前发展。替不断向前发展。b b 外因性演替：外因性演替： 这这种种演演替替是是由由于于外

66、外界界环环境境因因素素的的作作用用所所引引起起的的群群落落变变化化。其其中中包包括括气气候候发发生生演演替替、地地貌貌发发生生演演替替、土土壤壤发发生生演演替替、火火成成演替和人为发生演替。演替和人为发生演替。注意：注意： 一一切切源源于于外外因因的的演演替替最最终终都都是是通通过过内内因因生生态态演演替替来来实实现现的的，所所以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。 72身心健康3 3演替顶极演替顶极 1 1）单元顶极论：）单元顶极论： 无无论论是是水水生生演演替替，还还是是旱旱生生演演替替，最最后后都都发发展展成成为为一一个个

67、与与当地气候相适应的相对稳定的中性群落当地气候相适应的相对稳定的中性群落气候顶极群落；气候顶极群落； 2 2）多元顶极论：）多元顶极论： 在在一一个个气气候候区区内内，群群落落演演替替的的最最终终结结果果不不一一定定都都形形成成一一个个相相同同的的气气候候顶顶极极群群落落。除除了了气气候候顶顶极极外外，还还可可有有土土壤壤顶顶极极、地形顶极、火烧顶极等。地形顶极、火烧顶极等。 3 3）顶极）顶极格局假说：格局假说： 实际是多元顶极的一个变型，认为随着环境梯度的变化，实际是多元顶极的一个变型，认为随着环境梯度的变化，构成一个顶极群落连续变化的格局构成一个顶极群落连续变化的格局 。73身心健康四、

68、生态系统四、生态系统二）、生态系统的营养结构二）、生态系统的营养结构三）、生态系统的功能三）、生态系统的功能 一）、生态系统的概述一）、生态系统的概述1 1、概念：、概念： 生态系统是指在一定的时间和空间内生物成分和非生物成分生态系统是指在一定的时间和空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动而相互作用、相互依存所形成的一个生通过物质循环和能量流动而相互作用、相互依存所形成的一个生态学功能单位。态学功能单位。生态系统内部具有自我调节能力；生态系统内部具有自我调节能力；能量流动、能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。 生态系统生态系统非生

69、物成分非生物成分生物成分生物成分气候因子气候因子( (太阳辐射、温度、湿度、风等太阳辐射、温度、湿度、风等) )无机物质无机物质有机物质有机物质生产者生产者消费者消费者分解者分解者2 2、组成：、组成：( (生物群落生物群落) )( (非生物的物非生物的物质和能量质和能量) )74身心健康食物链和食物网的概念食物链和食物网的概念 生态系统中储存于有机物中的化学能，通过一系生态系统中储存于有机物中的化学能，通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这种以食物营养关系彼此联系起来的生物序列，称为这种以食物营养关系彼此联系起来的生物序列，称为

70、食物链（食物链（food chain）。）。 生物群落中错综复杂的食物关系，使多条食物生物群落中错综复杂的食物关系，使多条食物链彼此交联，形成食物网（链彼此交联，形成食物网（food web）。）。二）、生态系统的营养结构二）、生态系统的营养结构 75身心健康食 物 链76身心健康77身心健康4.2.24.2.2 食物链中的功能类群食物链中的功能类群 生产者生产者（producers） 消费者消费者（consumers） 还原者或称分解者（还原者或称分解者（decomposer）78身心健康1 1食物链和食物网食物链和食物网 碎屑食物链：碎屑食物链： 以以死死生生物物或或腐腐屑屑为为起起点点的

71、的食食物物链链。在在大大多多数数陆陆地地生生态态系系统统和和浅浅水水生生态态系系统统中中，生生物物量量的的大大部部分分不不是是被取食，因此能流是以通过碎屑食物链为主。被取食，因此能流是以通过碎屑食物链为主。 捕食食物链：捕食食物链： 又又叫叫活活食食链链，直直接接以以生生产产者者为为基基础础。捕捕食食食食物物链链虽虽然然是是人人们们最最容容易易看看到到的的，但但只只在在某某些些水水域域生生态态系系统统中中才才能成为能流的主要渠道。能成为能流的主要渠道。 寄生食物链：寄生食物链： 是以寄生方式取食活有机体而构成的食物链是以寄生方式取食活有机体而构成的食物链 79身心健康4.2.4 4.2.4 食

72、物链的基本特点食物链的基本特点同一食物链中常包含有食性和其它生活习性极不相同一食物链中常包含有食性和其它生活习性极不相同的多种生物；同的多种生物；同一生态系统中，可能有多条食物链，长短不同，同一生态系统中，可能有多条食物链，长短不同，营养级数目不等；营养级数目不等；不同生态系统，各类食物链的比重不同；不同生态系统，各类食物链的比重不同；生态系统中，各类食物链总是协同起作用的。生态系统中，各类食物链总是协同起作用的。食物网不仅维持生态系统的相对平衡，并推动生物食物网不仅维持生态系统的相对平衡，并推动生物进化，是自然界发展演化的动力进化，是自然界发展演化的动力80身心健康2 2营养级和生态金字塔营

73、养级和生态金字塔 营养级：营养级： 一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物物种一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物物种的总和。通常一条食物链上的营养级只有的总和。通常一条食物链上的营养级只有4 45 5级。为什么？级。为什么？ 生态金字塔：生态金字塔： 数量金字塔：数量金字塔： 是是利利用用各各营营养养级级所所包包含含的的各各种种生生物物的的总总数数的的多多少少来来构构成成的的生态金字塔生态金字塔 生物量金字塔：生物量金字塔： 以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量 能量金字塔：能量金字塔： 是是利利用用各各营营养养级级所所固

74、固定定的的总总能能量量值值的的多多少少来来构构成成的的生生态态金金字塔字塔 81身心健康注意注意: : 生生态态金金字字塔塔一一般般都都是是上上窄窄下下宽宽的的，但但是是也也有有例例外外的的。比比如如：前前一一营营养养级级的的个个体体比比后后一一营营养养级级的的个个体体明明显显大大的的多多，就就又又可可能能构构成成上上宽宽下下窄窄的的倒倒置置金金字字塔塔（数数量量金金字字塔塔）；还还有有在在湖湖泊泊和和开开阔阔海海洋洋的的水水域域生生态态系系统统中中常常常常出现上宽下窄的倒置的生物量金字塔。出现上宽下窄的倒置的生物量金字塔。注注：能量金字塔不可能出现上宽下窄的倒置金字塔。能量金字塔不可能出现上

75、宽下窄的倒置金字塔。 82身心健康3 3 生态效率：生态效率： a a同化效率同化效率 = = 固定的日光能固定的日光能/ /吸收的日光能（植物）吸收的日光能（植物） = = 同化的食物能同化的食物能/ /摄取的食物能（动物）摄取的食物能（动物） b b生长效率生长效率 = n= n营养级的净生产量能量营养级的净生产量能量/ n/ n营养级的同化能量营养级的同化能量 c c利用效率利用效率 = n+1= n+1营养级的摄食能量营养级的摄食能量/n/n营养级的净生产量营养级的净生产量 d d林德曼效率林德曼效率 = n+1= n+1营养级的摄食能量营养级的摄食能量/ n/ n营养级的摄食能量营养

76、级的摄食能量 注：注： 一般一般大大型动物的生长效率要型动物的生长效率要低于低于小小型动物；型动物；老老年动物的生年动物的生长效率要长效率要低于低于幼幼年动物；年动物；肉食肉食动物的同化效率要动物的同化效率要高于高于植食植食动物。动物。但随着营养级的增加，呼吸消耗所占的比例也相应增加，因而但随着营养级的增加，呼吸消耗所占的比例也相应增加，因而导致在肉食动物营养级净生产量的相应下降。但是导致在肉食动物营养级净生产量的相应下降。但是林德曼效率林德曼效率在各个营养级之间的统计几乎都是一个常数在各个营养级之间的统计几乎都是一个常数即即10%10%。以上。以上也可以看出每个营养级的净生产量都绝大多数通向

77、碎屑食物链也可以看出每个营养级的净生产量都绝大多数通向碎屑食物链 83身心健康4 4 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 反馈调节分为反馈调节分为负反馈调节负反馈调节和和正反馈调节正反馈调节。负反馈调节：。负反馈调节：较常见的一种反馈，它的作用是能够使生态系统较常见的一种反馈，它的作用是能够使生态系统达到和保达到和保持平衡或稳态持平衡或稳态，反馈的结果是，反馈的结果是抑制和减弱抑制和减弱最初发生变化的最初发生变化的那种成分所发生的变化。正反馈调节：比较少见，它的作那种成分所发生的变化。正反馈调节：比较少见，它的作用刚好与负反馈调节相反，即生态系统中某一成分的变化用刚好与负

78、反馈调节相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来不是抑制而是所引起的其他一系列变化，反过来不是抑制而是加速加速最初最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈的作用常常使发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈的作用常常使生态系统生态系统远离平衡状态或稳态。远离平衡状态或稳态。 由于生态系统具有自我调节能力，所以在通常情况由于生态系统具有自我调节能力，所以在通常情况下，生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生下，生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的

79、稳定、能量输入和输出的稳定。结构上的稳定、功能上的稳定、能量输入和输出的稳定。当生态系统达到稳定状态时，它能在很大程度上克服和当生态系统达到稳定状态时，它能在很大程度上克服和消除外来的干扰，保持自身的稳定性。这一现象就是生消除外来的干扰，保持自身的稳定性。这一现象就是生态系统的反馈调节。态系统的反馈调节。84身心健康三）、生态系统的功能三）、生态系统的功能1 1生态系统的能量流动生态系统的能量流动a a生态系统的初级生产和次级生产生态系统的初级生产和次级生产 生生产产量量（或或称称生生产产力力）：在在一一段段时时间间内内，生生态态系系统统中中某某个种群或群落生产出来的有机物总量。个种群或群落生

80、产出来的有机物总量。 初初级级生生产产量量：绿绿色色植植物物通通过过光光合合作作用用，把把太太阳阳能能转转变变成成植植物物体体内内的的化化学学能能，这这过过程程称称为为“初初级级生生产产”，它它所所固固定定的的总总能能量量（或或形形成成的的有有机机物物总总量量）称称为为初初级级生生产产量量。又又分分总总初初级级生生产产量量：在在某某单单位位时时间间内内生生产产者者所所固固定定的的全全部部太太阳阳能能；净净初初级级生生产产量量：总总初初级级生生产产量量减减去去生生产产者者自自身身呼呼吸消耗后余下的数值。吸消耗后余下的数值。 次级生产量：次级生产量：在单位时间内动物体的同化量减去其呼吸在单位时间内

81、动物体的同化量减去其呼吸量余下的值。实际上它就是动物用于生长、发育和繁殖的量余下的值。实际上它就是动物用于生长、发育和繁殖的那部分能量。那部分能量。一级、二级、三级消费者的生产量都属于次一级、二级、三级消费者的生产量都属于次级生产量。级生产量。次级生产量次级生产量= =同化量同化量次级呼吸量次级呼吸量= =个体增重个体增重+ +新个体重量新个体重量85身心健康b b能量流动特点：能量流动特点： 单向流动，单向流动，不可逆转，逐级递减不可逆转，逐级递减。2 2物质循环：物质循环： 又称生物地化循环，特点：又称生物地化循环，特点：反复出现，循环流动反复出现，循环流动。 水循环，全球性水循环，全球性

82、 气体型循环气体型循环 沉积物循环沉积物循环 86身心健康能流和营养水平（能流和营养水平（trophictrophic levels levels）各类生物以地球生态系统初级生产者的总生产各类生物以地球生态系统初级生产者的总生产量量/ /年为起点，能量按食物链顺序的流动，即年为起点，能量按食物链顺序的流动，即能能流流能流过程中，各类生物所处的地位称为能流过程中，各类生物所处的地位称为营养水营养水平平。营养水平和食物链的环节是有限的（通常。营养水平和食物链的环节是有限的（通常4 4 55个）个）87身心健康4.3.1.4 4.3.1.4 能量转化效率和生态金字塔能量转化效率和生态金字塔能量转化效

83、率能量转化效率：指某一营养级所固定的能量与上：指某一营养级所固定的能量与上一营养级所携有的能量之比。一营养级所携有的能量之比。十分之一定律十分之一定律：营养水平每上升一级所得能量只：营养水平每上升一级所得能量只有原来营养水平的有原来营养水平的10%10%。生态金字塔生态金字塔（ecological pyramidecological pyramid） 生态系统中，当能量传递其营养级由低向高推生态系统中，当能量传递其营养级由低向高推进时，每级的个体数目、生物量或所含能量呈递进时，每级的个体数目、生物量或所含能量呈递减式塔型分布，称减式塔型分布，称生态金字塔生态金字塔。88身心健康2 2物质循环：

84、物质循环： 又称生物地化循环，特点：又称生物地化循环，特点：反复出现，循环流动反复出现，循环流动。 水循环，全球性水循环，全球性 气体型循环气体型循环 沉积物循环沉积物循环 90身心健康生物地球化学循环生物地球化学循环（biogeochemical cycle） 在生态系统乃至生物圈内，各种化学元素沿特定在生态系统乃至生物圈内，各种化学元素沿特定途径，从环境到生物体，又从生物体再回归到环境，途径，从环境到生物体，又从生物体再回归到环境，这种不断流动和循环过程。这种不断流动和循环过程。生物富集作用生物富集作用（biological enrichment） 生态系统中同一营养级上众多种群或个体，从

85、环生态系统中同一营养级上众多种群或个体，从环境中积蓄某种元素或难于分解的化合物，致使生物体境中积蓄某种元素或难于分解的化合物，致使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。例：内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。例：DDT的富集现象。的富集现象。91身心健康 水循环水循环 气体循环（碳、氧、氮的循环）气体循环（碳、氧、氮的循环） 碳的循环碳的循环 氮的循环氮的循环 沉淀循环（钙、钾、纳、镁、磷等沉淀循环（钙、钾、纳、镁、磷等盐类的循环）盐类的循环） 磷的循环磷的循环93身心健康3 3。 生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递 生态系统中信息流（传递、接受和感应）存在生态系统中信息流（传递

86、、接受和感应）存在于不同组织水平，是生物长期进化的结果。于不同组织水平，是生物长期进化的结果。生态系统中的信息种类生态系统中的信息种类 物理信息：物理信息：声、光、电、热等声、光、电、热等 化学信息：化学信息：代谢分泌物、植物次生代谢物等代谢分泌物、植物次生代谢物等 营养信息：营养信息：影响生物的迁徙等影响生物的迁徙等 行为信息行为信息生态系统中信息传递的特征生态系统中信息传递的特征 具有可传扩性、永续性；具有可传扩性、永续性； 具有时效性、分享性与转化性具有时效性、分享性与转化性97身心健康生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递 动物之间的信息传递是通过神经系统和内分泌动物之间的信息传递是

87、通过神经系统和内分泌系统进行的；系统进行的； 动物之间的信息传递决定生物的多种行为。动物之间的信息传递决定生物的多种行为。 取食：视觉、味觉、听觉信号对动物取食：视觉、味觉、听觉信号对动物 取食的影响取食的影响 居住：物理信号和食物信号影响栖息地的选择。居住：物理信号和食物信号影响栖息地的选择。 防护行为防护行为：拟态（：拟态（imicry）、）、警戒色警戒色、保护色保护色 性行为：性外激素（性行为：性外激素（pheromone）；）；生物的群集作用：食物、环境和信息素的作用。生物的群集作用：食物、环境和信息素的作用。99身心健康防卫 甲甲壳壳虫虫喷喷出出毒毒液液100身心健康蝴蝶用鲜艳的蝴蝶

88、用鲜艳的“眼眼睛睛”吓走敌人吓走敌人防卫101身心健康信息在生产实践中应用信息在生产实践中应用光信息的应用：调节控制生物的发生发展光信息的应用：调节控制生物的发生发展化学信息的应用：趋光性和趋化性的利用，化学信息的应用：趋光性和趋化性的利用， “迷向法迷向法”防治害虫；防治害虫； 声信息的应用：超声处理种子；声纳捕鱼；声信息的应用：超声处理种子；声纳捕鱼；番茄听音乐。番茄听音乐。105身心健康五、五、 环境问题：环境问题：（一）人类对大气层的破坏（一）人类对大气层的破坏1 1酸雨污染：酸雨污染：（不是单纯的雨，他还包括雪、雾、尘埃等（不是单纯的雨，他还包括雪、雾、尘埃等 各种含有酸性物质的沉降

89、物）各种含有酸性物质的沉降物） a a形成原因：形成原因：SOSO2 2、NONO b b酸雨的危害：酸雨的危害： c c酸雨的防治：酸雨的防治：2 2光化学烟雾：光化学烟雾： a a形成原因：形成原因：NONO和碳氢化合物在阳光中的紫外线的作用下；和碳氢化合物在阳光中的紫外线的作用下； b b光化学烟雾的成分：光化学烟雾的成分：O O3 3、NONO2 2、醛类、过氧乙酰基硝酸酯、醛类、过氧乙酰基硝酸酯 （PANPAN）与大气的粒状污染物混合，形成前蓝色烟雾。）与大气的粒状污染物混合，形成前蓝色烟雾。 c c光光化化学学烟烟雾雾的的危危害害：空空气气污污染染达达到到毒毒害害的的程程度度常常常

90、常伴伴随随着着 一种气候条件一种气候条件逆温现象逆温现象106身心健康温度温度地表地表暖空气暖空气冷空气冷空气更冷空气更冷空气高高度度 温度温度高高度度地表地表冷空气冷空气冷空气冷空气暖逆温层暖逆温层逆温现象图解逆温现象图解（左）暖空气上升，扩散污染物；（左）暖空气上升，扩散污染物； （右）由于逆温现象，压在冷空气上面（右）由于逆温现象，压在冷空气上面的暖空气层阻碍污染物上升和进行扩散的暖空气层阻碍污染物上升和进行扩散107身心健康a温温室室气气体体：CO2、CH4、氮氮氧氧化化物物、氯氯氟氟烃烃。温温室室气气体体能能无无阻阻挡挡地地让让太太阳阳的的短短波波辐辐射射设设想想地地面面，并并部部分

91、分吸吸收收地地表表向向外外辐辐射射的的长长波波辐辐射射（红红外外线线）。全全球球增增温温作作用用中中以以CO2为为主主，约约占占60%以以上上。但但是是CO2并并不不是是温温室室效效果果最最强强的的气气体体，比比如如N2O的的温温室室效效应应要要比比CO2高高的的多多（200倍倍左左右右），但是由于浓度比较低。所以，但是由于浓度比较低。所以 b温温室室效效应应与与气气候候变变暖暖的的危危害害：影影响响植植被被分分布布、海海平平面面上上升、陆地减少升、陆地减少 c温温室室效效应应与与气气候候变变暖暖的的防防治治：提提高高森森林林覆覆盖盖率率，改改善善生生态环境。态环境。4臭氧层的破坏臭氧层的破坏

92、 a臭氧层的作用：臭氧层的作用： b臭臭氧氧层层破破坏坏的的原原因因：氯氯原原子子能能催催化化分分解解O3，制制冷冷剂剂氟氟里里昂昂（CFCl3）、CCl4、此此外外超超音音速速飞飞机机、汽汽车车废废气气以以及及氮氮氧化合物也能分解臭氧。氧化合物也能分解臭氧。3温室效应与气候变暖：温室效应与气候变暖：108身心健康（二）水体污染（二）水体污染1 1有机污染：有机污染：有机污染物在水中分解时需要消耗大量的氧，有机污染物在水中分解时需要消耗大量的氧，固又称需氧污染物。被有机物严重污染的水体中，溶解氧急固又称需氧污染物。被有机物严重污染的水体中，溶解氧急剧下降，甚至产生无氧层，大部分鱼类会窒息死亡。

93、同时，剧下降，甚至产生无氧层，大部分鱼类会窒息死亡。同时，水中厌氧菌迅速发展，分解有机物并放出水中厌氧菌迅速发展，分解有机物并放出CHCH4 4和和H H2 2S S等有毒气等有毒气体，发出臭气。体，发出臭气。2 2 水体富营养化：水体富营养化：由于生活污水、工业废水和农田排水由于生活污水、工业废水和农田排水中含较多的中含较多的N N、P P等元素，这些元素大量的进入水体后使藻类等元素，这些元素大量的进入水体后使藻类植物等大量繁殖，这些生物死亡后，先被需氧微生物分解，植物等大量繁殖，这些生物死亡后，先被需氧微生物分解，使水体中溶解氧的含量明显减少。接着，生物遗体又会被厌使水体中溶解氧的含量明显

94、减少。接着，生物遗体又会被厌氧微生物分解，产生出氧微生物分解，产生出CHCH4 4和和H H2 2S S等有毒气体，使鱼类和其他等有毒气体，使鱼类和其他水生生物窒息或中毒死亡，水体变臭。富营养化发生在淡水水生生物窒息或中毒死亡，水体变臭。富营养化发生在淡水中叫中叫“水华或水花水华或水花”，发生在海水中叫做，发生在海水中叫做“赤潮赤潮”。109身心健康3有毒污染物与生物富集作用：有毒污染物与生物富集作用：水体中的有毒污染物有两类水体中的有毒污染物有两类 重金属（汞、铅、镉、铬、砷（类金属）等等），重金属（汞、铅、镉、铬、砷（类金属）等等）， 人工合成的有机物（有机氯、有机磷、多氯联苯和芳香族人工

95、合成的有机物（有机氯、有机磷、多氯联苯和芳香族氨基化合物）。有毒污染物的危害除造成生物急性中毒外，氨基化合物）。有毒污染物的危害除造成生物急性中毒外，还有一种重要危害是生物富集作用带来的不良后果。生物还有一种重要危害是生物富集作用带来的不良后果。生物从环境摄取重金属和脂溶性的从环境摄取重金属和脂溶性的DDT、六六六等有机氯杀虫、六六六等有机氯杀虫剂后，在体内积累，并延食物链转移。其结果是污染物的剂后，在体内积累，并延食物链转移。其结果是污染物的浓缩浓缩，营养级越高，富集能力越强，积累越多，呈现倒金营养级越高，富集能力越强，积累越多，呈现倒金字塔形。（著名例子是字塔形。（著名例子是“水俣病水俣病

96、”）4海洋石油污染：海洋石油污染：污染石油的来源：河流、油轮事故、海底油污染石油的来源：河流、油轮事故、海底油田的泄漏和大气降雨。田的泄漏和大气降雨。5水水体体热热污污染染：许许多多工工厂厂向向水水体体排排放放废废热热水水及及其其它它形形式式的的“废废热热”，使使水水体体温温度度显显著著上上升升，影影响响水水生生生生物物的的生生存存。（可可以从生态幅的角度考虑）以从生态幅的角度考虑）110身心健康（四）其它环境问题：（四）其它环境问题： 淡水资源短缺、土地荒漠化、生物多样性遭受严重破坏。淡水资源短缺、土地荒漠化、生物多样性遭受严重破坏。（五）人口增长与环境问题（五）人口增长与环境问题（六）生物

97、在环境保护中的作用（六）生物在环境保护中的作用 a森林在环保中的作用：森林在环保中的作用： 涵养水源、调节气候、保持水土、防风固沙涵养水源、调节气候、保持水土、防风固沙 b生物监测生物监测： 监测植物，如烟草对低浓度的光化学烟雾极为敏感，监测植物，如烟草对低浓度的光化学烟雾极为敏感，且叶片伤害程度与臭氧浓度正相关。地衣、苔藓等许且叶片伤害程度与臭氧浓度正相关。地衣、苔藓等许多植物都可作为监测植物。多植物都可作为监测植物。 c生物的净化作用生物的净化作用： 有些污染物能被生物吸收，在体内积累或转化成无害有些污染物能被生物吸收，在体内积累或转化成无害的物质，这一过程称为生物的净化，或称为环境的自的

98、物质，这一过程称为生物的净化，或称为环境的自净。如柳杉、悬铃木、橙能释放杀菌素净。如柳杉、悬铃木、橙能释放杀菌素（三）土壤污染：（三）土壤污染： 是指人类活动产生的污染物通过各种途径输入土壤，其是指人类活动产生的污染物通过各种途径输入土壤，其数量和速度超过了土壤净化作用的速度，导致土壤正常数量和速度超过了土壤净化作用的速度，导致土壤正常功能失调。功能失调。111身心健康不同污水中生物体系和指示生物污水类型污水类型在显微镜下观察在显微镜下观察到的生物到的生物(个个/升升)指示生物指示生物新排出的城市生活污水和类新排出的城市生活污水和类似的工业废水似的工业废水纤毛虫纤毛虫1050,000腐生草履虫

99、、豆形虫、腐生草履虫、豆形虫、闪瞬目虫、布氏尾丝闪瞬目虫、布氏尾丝虫、小口钟虫、旋毛虫、小口钟虫、旋毛虫虫鞭毛虫鞭毛虫1,0002,000变形虫变形虫01,000细菌大量，真菌大量细菌大量，真菌大量含大量硫化氢的腐败废水含大量硫化氢的腐败废水鞭毛虫鞭毛虫5,000300,000长尾波豆虫、大鞭毛长尾波豆虫、大鞭毛虫、多毛虫旋毛虫虫、多毛虫旋毛虫纤毛虫纤毛虫05细菌大量细菌大量刚排出的高浓度工业废水，刚排出的高浓度工业废水，亚硫酸法造纸厂废水，制糖亚硫酸法造纸厂废水，制糖工业废水工业废水细菌少量，真菌少量细菌少量，真菌少量虫类生物大多不存在虫类生物大多不存在无生物无生物有毒废水有毒废水无生物无生

100、物,最多仅见少数的休眠孢子最多仅见少数的休眠孢子112身心健康六、六、生态平衡及其重大问题生态平衡及其重大问题5.1 生态平衡生态平衡 （ecological equilibrium）概念：概念： 一个生态系统在长时间内，其结构和功能相对一个生态系统在长时间内，其结构和功能相对稳定，物质与能量的输入、输出接近平衡，在外来干稳定，物质与能量的输入、输出接近平衡，在外来干扰下，通过自然调节（或人为调控）能恢复原初的稳扰下，通过自然调节（或人为调控）能恢复原初的稳定状态。定状态。生态平衡是动态的平衡过程。生态平衡是动态的平衡过程。自然界生态系统的发展自然界生态系统的发展过程与各类群落的演替过程是一致

101、的，因此生态平衡过程与各类群落的演替过程是一致的，因此生态平衡是长期生态适应的结果。是长期生态适应的结果。生态平衡失调生态平衡失调 当外来干扰超过生态系统自我调节能力，当外来干扰超过生态系统自我调节能力，而不能恢复到原初的稳定状态。而不能恢复到原初的稳定状态。113身心健康5.2 生态系统退化生态系统退化问题是怎样产生的问题是怎样产生的- 人口和技术能力的增长，造成人口和技术能力的增长，造成自然生态系统的破坏自然生态系统的破坏在全在全世界范围内有增无减，尤其在经济发展中国家更为严重；世界范围内有增无减，尤其在经济发展中国家更为严重；- 受威胁的自然生态系统包括热带雨林、萨瓦纳群落、亚受威胁的自

102、然生态系统包括热带雨林、萨瓦纳群落、亚热带森林、温带森林、温带草原、水生生态系统、荒漠；热带森林、温带森林、温带草原、水生生态系统、荒漠；- 城市化、资源开发造成新的废弃地如建筑废地、农田撂城市化、资源开发造成新的废弃地如建筑废地、农田撂荒地、垃圾填埋场、矿山废弃地等；荒地、垃圾填埋场、矿山废弃地等；列出列出世界范围内受威胁的生态系统清单、受害等级、分布世界范围内受威胁的生态系统清单、受害等级、分布面积，并在此基础上面积，并在此基础上开展这类生态系统的恢复与抚育工作开展这类生态系统的恢复与抚育工作为当前最为紧迫的任务为当前最为紧迫的任务114身心健康121身心健康恢复生态学理论恢复生态学理论生

103、态因子原理生态因子原理 地球上的一切植物群落及其组成的植物种地球上的一切植物群落及其组成的植物种类的存在都时刻离不开它们所需要的外界生态因子，如日光、类的存在都时刻离不开它们所需要的外界生态因子，如日光、温度、水分、矿物质、氧气和二氧化碳等温度、水分、矿物质、氧气和二氧化碳等最小因子定律最小因子定律 在构成对生物必要组成部分的众多生态因子在构成对生物必要组成部分的众多生态因子中中,其中某一种的量缺少成为限制因子其中某一种的量缺少成为限制因子种间关系原理种间关系原理 种间关系原理则强调在长期的自然演化过程种间关系原理则强调在长期的自然演化过程中存在的生物物种之间存在的各种关系，主要是正相关关系中

104、存在的生物物种之间存在的各种关系，主要是正相关关系(相生或共生相生或共生)和负相关关系和负相关关系(相克或竞争相克或竞争)群落演替理论群落演替理论 群落演替包括正向演替群落演替包括正向演替(向顶极群落发展向顶极群落发展)和和逆向演替逆向演替(向反顶极群落发展向反顶极群落发展, 即退化即退化)。在具体实践中应考。在具体实践中应考虑在人工辅助下，群落正向演替的能力以期获得最大的生物虑在人工辅助下，群落正向演替的能力以期获得最大的生物生产力或生物多样性生产力或生物多样性122身心健康重大重大生态学问题生态学问题全球变化全球变化(global change)的概念的概念 - - 是由于人类活动加剧是由

105、于人类活动加剧( (主要是燃烧化石燃料和砍伐森主要是燃烧化石燃料和砍伐森林等林等), ), 造成大气中的温室气体造成大气中的温室气体(CO(CO2 2, , NOxNOx, CH, CH3 3, , CFCs)CFCs)增加增加, , 由此造成全球性的气候变化由此造成全球性的气候变化, , 并带来一系并带来一系列生态环境变化的过程列生态环境变化的过程, , 包括气温升高、海平面增高、包括气温升高、海平面增高、生物多样性丧失、环境污染加剧、荒漠化扩大等生物多样性丧失、环境污染加剧、荒漠化扩大等- - 全球变化是迄今为止人类面临的最大生态环境问题，全球变化是迄今为止人类面临的最大生态环境问题， 引

106、起了各国政府的广泛关注引起了各国政府的广泛关注- - 全球变化研究是一个多学科的领域，不同的国际机构全球变化研究是一个多学科的领域，不同的国际机构单独或联合提出了众多的研究计划单独或联合提出了众多的研究计划123身心健康全球变化全球变化的几个典型事件举例的几个典型事件举例“生物圈二号生物圈二号”实验失败的教训实验失败的教训 1991-1995 美国人在亚利桑那进行的大美国人在亚利桑那进行的大规模住人控制环境实验。实验的失败恰好预测了人类地球将面临的问题规模住人控制环境实验。实验的失败恰好预测了人类地球将面临的问题-CO2升高，元素循环中断和生物多样性变化等。该事件告诉人们，地球升高，元素循环中

107、断和生物多样性变化等。该事件告诉人们，地球是目前最完美的生态系统，人们利用高科技不可能创造象地球这样完美是目前最完美的生态系统，人们利用高科技不可能创造象地球这样完美的生态系统的生态系统长江特大洪灾长江特大洪灾 1998中国从南到北，中国从南到北， 从东到西的大部分地区，从东到西的大部分地区， 都发生了都发生了洪水灾害或洪水影响，造成的直接经济损失就超过洪水灾害或洪水影响，造成的直接经济损失就超过2000亿人民币！造成亿人民币！造成2150多万多万hm2农作物受灾。问题的原因是由于江河上游乱砍乱伐森林造农作物受灾。问题的原因是由于江河上游乱砍乱伐森林造成的成的沙尘暴沙尘暴 2000年北方发生年

108、北方发生14次沙尘暴，次沙尘暴，2001年年16次。次。2000年年12月月31日日-2001年年1月月2日，内蒙古锡林浩特市持续时间日，内蒙古锡林浩特市持续时间25-75小时，风力达小时，风力达6-11级，级，风速达到每秒风速达到每秒14-26米，降温米，降温8-10度，最大能见度为度，最大能见度为100米，最低为米，最低为0米。米。在这场沙尘暴中共走失在这场沙尘暴中共走失104人，其中人，其中27人冻死，走散丢失牲畜人冻死，走散丢失牲畜30万头，万头，其中确认死亡其中确认死亡15.66万头。沙尘暴主要是由于草原地区的人口增加和过万头。沙尘暴主要是由于草原地区的人口增加和过度放牧引起度放牧引起124身心健康各国政府采取的相应对策各国政府采取的相应对策-京都议定书京都议定书 (Kyoto Protocol) 关于减少关于减少CO2等温室气体排放的国际协议，等温室气体排放的国际协议， 1994年年3月月21日生效日生效-联合国气候变化公约联合国气候变化公约 (The United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCC) 控制全球温暖化的国际公控制全球温暖化的国际公约，约，1992年年6月生效，月生效，143个国家签约个国家签约126身心健康Thanks for your attention!127身心健康