第2章生物群落與生態(tài)系統(tǒng)1[1]

1、第二章第二章 生物群落與生態(tài)系統(tǒng)生物群落與生態(tài)系統(tǒng)生物圈與自然地理環(huán)境生物圈與自然地理環(huán)境 生物圈的概念：生物圈的概念： 地球上存在有生物并受其生命活動影響的區(qū)域。地球上存在有生物并受其生命活動影響的區(qū)域。 生物圈的范圍：生物圈的范圍： 大氣圈的下層至巖石圈的上層。大氣圈的下層至巖石圈的上層。 生物圈的作用：生物圈的作用： 生物生存環(huán)境是生物與地球協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果生物生存環(huán)境是生物與地球協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果; 生物與其生存環(huán)境是相互依存的，環(huán)境的穩(wěn)定與維持生物與其生存環(huán)境是相互依存的，環(huán)境的穩(wěn)定與維持是生物調(diào)控的結(jié)果。是生物調(diào)控的結(jié)果。第一節(jié)地球上的生物界第一節(jié)地球上的生物界一、生命的起源與進(jìn)化一、生

2、命的起源與進(jìn)化從元素到生命的進(jìn)化順序從元素到生命的進(jìn)化順序二、生物分類概述二、生物分類概述1.分類原則分類原則 物種間的演化進(jìn)程與親緣關(guān)系物種間的演化進(jìn)程與親緣關(guān)系2.分類單位分類單位界界 kingdom 門門 division 綱綱 class 目目 order 科科 family 屬屬 genus 種種 species1.1.主要生物類群主要生物類群界：界：二界分類系統(tǒng)：動物界、植物界（二界分類系統(tǒng)：動物界、植物界（1818世紀(jì)世紀(jì)3030年代林奈提出）年代林奈提出）五界分類系統(tǒng)：（五界分類系統(tǒng)：（2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代魏泰克提出）年代魏泰克提出）三、主要生物類群及其特征三、主要生物

3、類群及其特征六界分類系統(tǒng)：六界分類系統(tǒng)： 病毒界：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成病毒界：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成 原核生物界：單細(xì)胞、原核，包括細(xì)菌和藍(lán)藻兩大類原核生物界：單細(xì)胞、原核，包括細(xì)菌和藍(lán)藻兩大類 原生生物界：單細(xì)胞、真核，包括單細(xì)胞藻類和原生動物。原生生物界：單細(xì)胞、真核，包括單細(xì)胞藻類和原生動物。 真菌界：有細(xì)胞壁、不能移動、異養(yǎng)生活、生物體由菌絲真菌界：有細(xì)胞壁、不能移動、異養(yǎng)生活、生物體由菌絲體構(gòu)成。體構(gòu)成。 植物界植物界： 動物界動物界：返回返回藻類植物藻類植物低等植物低等植物高等植物高等植物菌類植物菌類植物地衣植物門地衣植物門頸卵器植物頸卵器植物苔蘚植物門苔蘚植物門

4、蕨類植物門蕨類植物門裸子植物門裸子植物門種子植物種子植物植物界2.植物的基本類群植物的基本類群被子植物被子植物門門真菌真菌 特征：特征： （1 1）形態(tài)：不具根、莖、葉的分化）形態(tài)：不具根、莖、葉的分化 （2 2）結(jié)構(gòu)：菌絲體；真核；細(xì)胞壁）結(jié)構(gòu)：菌絲體；真核；細(xì)胞壁 （3 3）營養(yǎng)：異養(yǎng)生活）營養(yǎng)：異養(yǎng)生活 （4 4）繁殖：孢子）繁殖：孢子 分類：分類： 小型真菌：霉菌、酵母菌小型真菌：霉菌、酵母菌 大型真菌：如蘑菇、銀耳、靈芝等大型真菌：如蘑菇、銀耳、靈芝等地衣：地衣： 藻類與真菌的共生體藻類與真菌的共生體 分類：分類： 殼狀地衣殼狀地衣 葉狀地衣葉狀地衣 枝狀地衣枝狀地衣苔蘚和蕨類植苔蘚

5、和蕨類植物物 裸子植物按照恩格勒分類系統(tǒng)，共分類五個綱：裸子植物按照恩格勒分類系統(tǒng)，共分類五個綱： 蘇鐵綱：我國僅有蘇鐵綱：我國僅有1 1科的科的1 1屬屬8 8種種 銀杏綱：現(xiàn)僅有銀杏綱：現(xiàn)僅有1 1科科1 1屬屬1 1種種 松柏綱：是現(xiàn)代最繁榮的裸子植物松柏綱：是現(xiàn)代最繁榮的裸子植物 紅豆杉綱：包括紅豆杉科、三尖杉科、羅漢松科紅豆杉綱：包括紅豆杉科、三尖杉科、羅漢松科( (共共三科三科) ) 買麻藤綱：包括麻黃科、買麻藤科、百歲蘭科買麻藤綱：包括麻黃科、買麻藤科、百歲蘭科( (共三共三科科) )種子植物種子植物裸子植物和被子植物裸子植物和被子植物被子植物門被子植物門: : 雙子葉植物綱雙子

6、葉植物綱( (木蘭綱木蘭綱):): 如木蘭科、樟科、殼斗科、如木蘭科、樟科、殼斗科、 楊柳科、十字花楊柳科、十字花科、薔薇科、豆科、菊科等科、薔薇科、豆科、菊科等 單子葉植物綱單子葉植物綱( (百合綱百合綱):): 如禾本科、百合科、石蒜科、美人蕉科、龍如禾本科、百合科、石蒜科、美人蕉科、龍舌蘭科、蘭科等舌蘭科、蘭科等種：種： 是植物分類的基本單位是植物分類的基本單位 種間具有生殖隔離的特征種間具有生殖隔離的特征 種是一個客觀的分類單位種是一個客觀的分類單位種的命名：二名法種的命名：二名法 瑞典植物學(xué)家瑞典植物學(xué)家 林奈林奈17531753年提出年提出 拉丁文：屬名拉丁文：屬名+ +種加詞種加

7、詞+ +命名人命名人例如：例如：毛白楊毛白楊 populus alba l. 第二節(jié)生物與環(huán)境第二節(jié)生物與環(huán)境一、環(huán)境和生態(tài)因素一、環(huán)境和生態(tài)因素（一）環(huán)境（一）環(huán)境（二）生態(tài)因素（因子）（二）生態(tài)因素（因子）（三）生境（三）生境（四）生存條件（四）生存條件二、生態(tài)因子作用的一般特征二、生態(tài)因子作用的一般特征（一）綜合作用（一）綜合作用（二）主導(dǎo)因子作用綜合作用（二）主導(dǎo)因子作用綜合作用（三）直接作用和間接作用（三）直接作用和間接作用（四）階段性作用（四）階段性作用（五）不可代替性和補(bǔ)償作用（五）不可代替性和補(bǔ)償作用（六）限制性作用（六）限制性作用生態(tài)幅生態(tài)幅三、生態(tài)因子對生物的影響三、生態(tài)因

8、子對生物的影響 （一）光與生物（一）光與生物1. 光質(zhì)的生態(tài)作用光質(zhì)的生態(tài)作用2. 光周期的生態(tài)作用光周期的生態(tài)作用3. 光強(qiáng)的生態(tài)作用光強(qiáng)的生態(tài)作用（二）溫度與生物（二）溫度與生物1.溫度和生物的生長溫度和生物的生長2.溫度與生物的發(fā)育溫度與生物的發(fā)育3.溫度和生物的地理分布溫度和生物的地理分布4.溫周期與生物溫周期與生物（三）水與生物（三）水與生物1.水是生物生存的重要條件水是生物生存的重要條件2.生物對缺水的適應(yīng)生物對缺水的適應(yīng)3.以水分為基礎(chǔ)的生態(tài)類型以水分為基礎(chǔ)的生態(tài)類型4.水的污染與生物水的污染與生物（四）空氣與生物（四）空氣與生物1.空氣成分的生態(tài)作用空氣成分的生態(tài)作用2.風(fēng)的生

9、態(tài)作用風(fēng)的生態(tài)作用（五）土壤與生物（自學(xué)）（五）土壤與生物（自學(xué)）1.土壤物理性質(zhì)的生態(tài)作用土壤物理性質(zhì)的生態(tài)作用2.土壤化學(xué)性質(zhì)的生態(tài)作用土壤化學(xué)性質(zhì)的生態(tài)作用3.土壤對土壤動物的影響土壤對土壤動物的影響（六）生物之間的生態(tài)作用（六）生物之間的生態(tài)作用1.互助互助2.互惠共生互惠共生3.共棲共棲4.競爭競爭5.捕食捕食6.寄生寄生（七）人類活動對生物的影響（七）人類活動對生物的影響1.人類在長期勞動實(shí)踐中逐步改造著自然有機(jī)界人類在長期勞動實(shí)踐中逐步改造著自然有機(jī)界2.人類的活動擴(kuò)大或縮小了生物原有的分布范圍人類的活動擴(kuò)大或縮小了生物原有的分布范圍3. 人類在培育新的生物種類的同時，也有意無意

10、人類在培育新的生物種類的同時，也有意無意地消滅和減少著生物種類，使生物資源遭到嚴(yán)地消滅和減少著生物種類，使生物資源遭到嚴(yán)重破壞。重破壞。4.現(xiàn)代生物絕滅的速度已越來越快現(xiàn)代生物絕滅的速度已越來越快四、生物對環(huán)境的適應(yīng)性及其指示性四、生物對環(huán)境的適應(yīng)性及其指示性1.生物對環(huán)境適應(yīng)的特征生物對環(huán)境適應(yīng)的特征（1）趨同適應(yīng)與趨異適應(yīng)）趨同適應(yīng)與趨異適應(yīng)（2）生物的適應(yīng)性，具有動態(tài)特征）生物的適應(yīng)性，具有動態(tài)特征（3）生物對環(huán)境的適應(yīng)，只是相對的，暫時的）生物對環(huán)境的適應(yīng)，只是相對的，暫時的2. 生物對環(huán)境的指示性生物對環(huán)境的指示性第三節(jié)生物種群和群落第三節(jié)生物種群和群落一、種群及其基本特征一、種群及

11、其基本特征（一）概念（一）概念 占據(jù)一定空間或地區(qū)的同一種生物的個體群。占據(jù)一定空間或地區(qū)的同一種生物的個體群。（二）基本特征（二）基本特征1.種群的數(shù)量和密度種群的數(shù)量和密度2.種群的年齡結(jié)構(gòu)和性比種群的年齡結(jié)構(gòu)和性比3.種群的出生率和死亡率種群的出生率和死亡率4.種群增長的基本模式種群增長的基本模式（1）種群在無限環(huán)境中的指數(shù)式增長）種群在無限環(huán)境中的指數(shù)式增長 世代不重迭種群世代不重迭種群 世代重迭疊種群世代重迭疊種群 種群在有限環(huán)境中的邏輯斯蒂增長種群在有限環(huán)境中的邏輯斯蒂增長5.種群中個體的水平分布格局種群中個體的水平分布格局6.種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系二、生物群落二、生物群落1. 概念概念

12、 生物群落是指在一定的空間范圍內(nèi)，各種生物生物群落是指在一定的空間范圍內(nèi)，各種生物種群相互聯(lián)系、相互影響的有規(guī)律的一種結(jié)構(gòu)種群相互聯(lián)系、相互影響的有規(guī)律的一種結(jié)構(gòu)單元。單元。2. 群落的種類組成群落的種類組成（1）物種的豐富性物種的豐富性高等植物高等植物 營巢鳥類營巢鳥類佛羅里達(dá)佛羅里達(dá) 2500種種 哥倫比亞哥倫比亞 1395種種馬薩諸塞馬薩諸塞 1650種種 巴拿馬巴拿馬 1100種種拉布拉多拉布拉多 390種種 佛羅里達(dá)佛羅里達(dá) 143種種巴芬島巴芬島 218種種 紐芬蘭紐芬蘭 118種種 格陵蘭格陵蘭 56種種（2）群落優(yōu)勢種和建群種群落優(yōu)勢種和建群種 優(yōu)勢種：優(yōu)勢種： 群落中個體數(shù)量

13、多、體積和生物量大、覆蓋地群落中個體數(shù)量多、體積和生物量大、覆蓋地面的程度也大的物種叫做優(yōu)勢種。面的程度也大的物種叫做優(yōu)勢種。 建群種：建群種： 優(yōu)勢種中的最優(yōu)勢者，在建設(shè)群落、決定群落優(yōu)勢種中的最優(yōu)勢者，在建設(shè)群落、決定群落內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特殊環(huán)境中起決定性作用的物種叫內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特殊環(huán)境中起決定性作用的物種叫做建群種。做建群種。（3）生態(tài)位生態(tài)位 群落中每一個生物種所群落中每一個生物種所占據(jù)的小生境（住所和占據(jù)的小生境（住所和空間）和它的功能的結(jié)空間）和它的功能的結(jié)合，是指物種在生物群合，是指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。和角色。3.群落的外貌群落的外貌（1）生活型）

14、生活型 生物對外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式。生物對外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式。4.群落的空間結(jié)構(gòu)群落的空間結(jié)構(gòu)（1）群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu) 群落在空間上的垂直分化或成層現(xiàn)象。群落在空間上的垂直分化或成層現(xiàn)象。（2）群落的水平結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu) 群落在空間上的水平分化或鑲嵌現(xiàn)象。群落在空間上的水平分化或鑲嵌現(xiàn)象。（3）群落的交錯區(qū)和邊緣效應(yīng)群落的交錯區(qū)和邊緣效應(yīng)5.群落的動態(tài)群落的動態(tài) （1）群落的季節(jié)變化（季相變化）群落的季節(jié)變化（季相變化） 以北京地區(qū)的季相變化為例以北京地區(qū)的季相變化為例春季（春季（7/310/5）物候期物候期春季（春季（7/3-10/5）初春初春仲春仲春晚春晚春芽始膨

15、大期芽始膨大期70.017.5芽開放期芽開放期55.839.5展葉始期展葉始期19.174.56.4展葉盛期展葉盛期53.846.2現(xiàn)蕾或花序期現(xiàn)蕾或花序期41.536.614.6開花始期開花始期13.242.128.9開花盛期開花盛期13.228.936.8開花末期開花末期5.627.838.9表：北京城區(qū)春季各季段不同物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率表：北京城區(qū)春季各季段不同物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率(%)初春（初春（7/331/3） 景觀季相特點(diǎn)：景觀季相特點(diǎn)： 草木萌動草木萌動 主要開花植物：主要開花植物： 蠟梅、迎春、榆樹、山桃等蠟梅、迎春、榆樹、山桃等仲春（仲春（1/420/4） 景觀季相特點(diǎn)：景觀季相

16、特點(diǎn)： 萬紫千紅萬紫千紅 主要開花植物：加拿大楊、旱柳、垂柳、杏樹、連主要開花植物：加拿大楊、旱柳、垂柳、杏樹、連翹、玉蘭、榆葉梅、早櫻、紫丁香等。翹、玉蘭、榆葉梅、早櫻、紫丁香等。晚春（晚春（21/410/5） 景觀季相特點(diǎn)：景觀季相特點(diǎn)： 綠肥紅瘦綠肥紅瘦 主要開花植物：碧桃、黃刺玫、紫荊、海棠、紫藤、主要開花植物：碧桃、黃刺玫、紫荊、海棠、紫藤、牡丹等。牡丹等。夏季（夏季（11/5-2/10）表：北京城區(qū)夏季各季段物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率表：北京城區(qū)夏季各季段物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率(%)物候期物候期夏季（夏季（11/52/10）初夏（初夏（11/5）盛夏（盛夏（10/7 ）晚夏（晚夏（29/8）現(xiàn)

17、蕾或花序期現(xiàn)蕾或花序期7.3開花始期開花始期15.8開花盛期開花盛期18.42.6開花末期開花末期19.42.85.6葉開始變色期葉開始變色期5.7 景觀季相特點(diǎn)：濃蔭匝地景觀季相特點(diǎn)：濃蔭匝地 主要開花植物：洋槐、石榴、臭椿、珍主要開花植物：洋槐、石榴、臭椿、珍珠梅、荊條、合歡、木槿、紫薇、欒樹、珠梅、荊條、合歡、木槿、紫薇、欒樹、荷花、凌霄等。荷花、凌霄等。三、秋季（三、秋季（3/1016/11）表：北京城區(qū)秋季各季段物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率表：北京城區(qū)秋季各季段物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率(%)物候期物候期秋季（秋季（3/1016/11）初秋初秋仲秋仲秋晚秋晚秋葉開始變色期葉開始變色期68.625.7葉

18、完全變色期葉完全變色期50.047.2開始落葉期開始落葉期20.670.68.8落葉末期落葉末期11.163.9初秋（初秋（3/1017/10） 景觀季相特點(diǎn)：景觀季相特點(diǎn)： 秋色初染秋色初染 葉變色和開花植物：白蠟、黃金樹、欒樹開始葉變色和開花植物：白蠟、黃金樹、欒樹開始變色；野菊花、菊芋開花。變色；野菊花、菊芋開花。仲秋（仲秋（18/101/11） 景觀特點(diǎn)：葉色斑斕景觀特點(diǎn)：葉色斑斕 葉變色及落葉植物：元寶槭、黃櫨、火炬樹、柿子、葉變色及落葉植物：元寶槭、黃櫨、火炬樹、柿子、銀杏、五葉地錦等。銀杏、五葉地錦等。晚秋（晚秋（2/1116/11） 景觀季相特點(diǎn)：葉落紛紛景觀季相特點(diǎn)：葉落紛紛

19、 葉變色及落葉植物：毛白楊、垂柳、加拿大楊、合歡、葉變色及落葉植物：毛白楊、垂柳、加拿大楊、合歡、銀杏、櫻花等。銀杏、櫻花等。冬季（冬季（17/116/3）表表 北京城區(qū)冬季各季段物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率北京城區(qū)冬季各季段物候現(xiàn)象的發(fā)生頻率(%)物候期物候期冬季冬季（17/116/3）初冬（初冬（17/11 ）隆冬（隆冬（7/12）晚冬（晚冬（20/2）芽始膨大期芽始膨大期12.5芽開放期芽開放期4.7葉完全變色期葉完全變色期2.8落葉末期落葉末期25.0 景觀季相特點(diǎn)：景觀季相特點(diǎn)：萬木蕭疏萬木蕭疏北京城區(qū)部分公園的主要觀花資源北京城區(qū)部分公園的主要觀花資源公園名稱公園名稱春季春季夏季夏季秋季秋季

20、中山公園中山公園蠟梅、梅花、郁金香、牡丹、芍藥等蠟梅、梅花、郁金香、牡丹、芍藥等景山公園景山公園牡丹、芍藥牡丹、芍藥北海北海山桃、西府海棠等山桃、西府海棠等荷花荷花菊花菊花明城墻遺址公園明城墻遺址公園梅花、杏樹等梅花、杏樹等天壇公園天壇公園二月蘭、白丁香、杏樹、文冠果等二月蘭、白丁香、杏樹、文冠果等月季月季菊花菊花月壇公園月壇公園蠟梅等蠟梅等陶然亭公園陶然亭公園迎春、山桃、海棠、牡丹、流蘇等迎春、山桃、海棠、牡丹、流蘇等月季、荷花月季、荷花菊花菊花玉淵潭公園玉淵潭公園迎春、山桃、櫻花、蠟梅等迎春、山桃、櫻花、蠟梅等荷花荷花蓮花池公園蓮花池公園荷花荷花元土城遺址公園元土城遺址公園海棠等海棠等北京

21、國際雕塑公園北京國際雕塑公園玉蘭等玉蘭等頤和園頤和園山桃、玉蘭等山桃、玉蘭等荷花荷花桂花桂花北京植物園北京植物園蠟梅、桃花、郁金香、牡丹、芍藥等蠟梅、桃花、郁金香、牡丹、芍藥等月季月季菊花菊花（2）群落的演替）群落的演替 按演替的發(fā)生機(jī)制分類：按演替的發(fā)生機(jī)制分類： 原生演替：原生演替： 指發(fā)生于以前沒有植被覆蓋過的原生裸地上的指發(fā)生于以前沒有植被覆蓋過的原生裸地上的群落演替。群落演替。 次生演替：次生演替： 指發(fā)生在有過植被覆蓋和動物生存，后來由于指發(fā)生在有過植被覆蓋和動物生存，后來由于某種原因原有生物被消滅，土壤中常常還保留某種原因原有生物被消滅，土壤中常常還保留著植物的種子或其他繁殖體的

22、次生裸地上的群著植物的種子或其他繁殖體的次生裸地上的群落演替。落演替。 按照演替的發(fā)生方向分類按照演替的發(fā)生方向分類 順行演替順行演替 逆行演替逆行演替 演替頂極演替頂極6.群落的分類群落的分類7.群落的生態(tài)作用與環(huán)境效應(yīng)群落的生態(tài)作用與環(huán)境效應(yīng)（1）群落的內(nèi)環(huán)境）群落的內(nèi)環(huán)境（2）群落的環(huán)境效應(yīng)群落的環(huán)境效應(yīng)第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)（自學(xué)）第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)（自學(xué)）一、生態(tài)系統(tǒng)的概念一、生態(tài)系統(tǒng)的概念 在一定空間內(nèi)，生物與非生物環(huán)境通過物質(zhì)循在一定空間內(nèi)，生物與非生物環(huán)境通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動而相互作用、相互依存形成的一環(huán)和能量流動而相互作用、相互依存形成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。個生態(tài)學(xué)功能單位。二、生態(tài)系

23、統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)二、生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)（一）生態(tài)系統(tǒng)的組成（一）生態(tài)系統(tǒng)的組成1.非生物成分非生物成分2.生物成分生物成分（1）生產(chǎn)者生產(chǎn)者（2）消費(fèi)者消費(fèi)者（3）分解者分解者（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.食物鏈?zhǔn)澄镦?.食物網(wǎng)食物網(wǎng)3.營養(yǎng)級營養(yǎng)級三、生態(tài)系統(tǒng)的功能三、生態(tài)系統(tǒng)的功能(自學(xué)自學(xué))（一）生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)（一）生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)1.初級生產(chǎn)初級生產(chǎn)2.次級生產(chǎn)次級生產(chǎn)（二）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（二）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.生態(tài)效率生態(tài)效率 能量沿食物鏈流動的過程中，后一營養(yǎng)級能量能量沿食物鏈流動的過程中，后一營養(yǎng)級能量與前一營養(yǎng)級能量之比率與前一營養(yǎng)級能量之比率。2. 林德曼效率林德曼效率(百分之十定律百分之十定律)（三）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（自學(xué)）（三）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（自學(xué)）1.生物小循環(huán)（自學(xué)）生物小循環(huán)（自學(xué)）2.生物地球化學(xué)大循環(huán)（自學(xué)）生物地球化學(xué)大循環(huán)（自學(xué)）（1）水循環(huán)）水循環(huán)（2）氣體循環(huán)）氣體