生態(tài)與環(huán)境保護(hù)

1、第一節(jié)第三節(jié)第二節(jié) 隨著糧食、人口、能源和環(huán)境等一系列隨著糧食、人口、能源和環(huán)境等一系列世界性問(wèn)題世界性問(wèn)題的出現(xiàn)，推動(dòng)了生態(tài)學(xué)的發(fā)展，的出現(xiàn)，推動(dòng)了生態(tài)學(xué)的發(fā)展，生態(tài)學(xué)的基本原則不僅被看作是環(huán)境科學(xué)重生態(tài)學(xué)的基本原則不僅被看作是環(huán)境科學(xué)重要的理論基礎(chǔ)，也被看成是社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)要的理論基礎(chǔ)，也被看成是社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。展的理論基礎(chǔ)。v生態(tài)學(xué)（生態(tài)學(xué)（EcologyEcology）是研究）是研究生物生物與與環(huán)境環(huán)境之間相之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的科學(xué)?；リP(guān)系及其作用機(jī)理的科學(xué)。 德國(guó)生物學(xué)家恩斯特德國(guó)生物學(xué)家恩斯特?？藸柡？藸杔生物：植物、動(dòng)物和微生物；生物：植物、動(dòng)物和微生物；l環(huán)境

2、：各種生物特定的生存環(huán)境，包括環(huán)境：各種生物特定的生存環(huán)境，包括非生物環(huán)境非生物環(huán)境和和生物環(huán)境生物環(huán)境。非生物環(huán)境非生物環(huán)境由光、熱、空氣、水分和各種無(wú)機(jī)元由光、熱、空氣、水分和各種無(wú)機(jī)元素組成；素組成；生物環(huán)境生物環(huán)境由作為主體生物以外的一切生物組成。由作為主體生物以外的一切生物組成。 個(gè)體生態(tài)學(xué)個(gè)體生態(tài)學(xué)研究研究一個(gè)生物一個(gè)生物個(gè)體個(gè)體或或一種生物一種生物多個(gè)個(gè)體多個(gè)個(gè)體與與環(huán)境環(huán)境之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；族群生態(tài)學(xué)族群生態(tài)學(xué)研究研究一種一種或或親緣關(guān)系較近的幾種生物親緣關(guān)系較近的幾種生物種種群群與與環(huán)境環(huán)境之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；群落生態(tài)學(xué)群落生態(tài)學(xué)研究生活在研究生活在同一環(huán)境中同一環(huán)

3、境中的的所有生物所有生物與與環(huán)環(huán)境境之間的關(guān)系之間的關(guān)系.陸地生態(tài)學(xué)陸地生態(tài)學(xué)水域生態(tài)學(xué)水域生態(tài)學(xué)森林生態(tài)學(xué)森林生態(tài)學(xué)草原生態(tài)學(xué)草原生態(tài)學(xué)荒漠生態(tài)學(xué)荒漠生態(tài)學(xué)土壤生態(tài)學(xué)土壤生態(tài)學(xué)海洋生態(tài)學(xué)海洋生態(tài)學(xué)湖泊生態(tài)學(xué)湖泊生態(tài)學(xué)流域生態(tài)學(xué)流域生態(tài)學(xué)與與非生命科學(xué)非生命科學(xué)結(jié)合結(jié)合數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)物理生態(tài)學(xué)物理生態(tài)學(xué)化學(xué)生態(tài)學(xué)化學(xué)生態(tài)學(xué)經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)生理生態(tài)學(xué)生理生態(tài)學(xué)行為生態(tài)學(xué)行為生態(tài)學(xué)遺傳生態(tài)學(xué)遺傳生態(tài)學(xué)與與生命科學(xué)其他分支生命科學(xué)其他分支結(jié)合結(jié)合進(jìn)化生態(tài)學(xué)進(jìn)化生態(tài)學(xué) 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué) 醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué)醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué) 工業(yè)資源生態(tài)學(xué)工業(yè)資源生態(tài)學(xué) 環(huán)境保護(hù)生態(tài)學(xué)環(huán)境保護(hù)生態(tài)學(xué) 環(huán)境生態(tài)學(xué)環(huán)境生態(tài)學(xué)

4、 生態(tài)信息學(xué)生態(tài)信息學(xué) 城市生態(tài)學(xué)城市生態(tài)學(xué) 景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué) .個(gè)體生態(tài)學(xué)個(gè)體生態(tài)學(xué)研究研究一個(gè)生物一個(gè)生物個(gè)體個(gè)體或或一種生物一種生物多個(gè)個(gè)體多個(gè)個(gè)體與與環(huán)境環(huán)境之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；族群生態(tài)學(xué)族群生態(tài)學(xué)研究研究一種一種或或親緣關(guān)系較近的幾種生物親緣關(guān)系較近的幾種生物種種群群與與環(huán)境環(huán)境之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；群落生態(tài)學(xué)群落生態(tài)學(xué)研究生活在研究生活在同一環(huán)境中同一環(huán)境中的的所有生物所有生物與與環(huán)環(huán)境境之間的關(guān)系之間的關(guān)系文化生態(tài)學(xué)文化生態(tài)學(xué)研究研究文化的集群文化的集群和和競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境對(duì)于對(duì)于文化文化進(jìn)程的進(jìn)程的影響與推動(dòng)作用影響與推動(dòng)作用.v生態(tài)系統(tǒng)（生態(tài)系統(tǒng)（Ecosyst

5、emEcosystem）是自然界一定空間的）是自然界一定空間的生物與環(huán)境之間相互作用、相互制約，不斷演生物與環(huán)境之間相互作用、相互制約，不斷演變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡、相對(duì)穩(wěn)定的統(tǒng)一整體，是變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡、相對(duì)穩(wěn)定的統(tǒng)一整體，是具有一定結(jié)構(gòu)和功能的單位。具有一定結(jié)構(gòu)和功能的單位。 英國(guó)生態(tài)學(xué)家阿瑟英國(guó)生態(tài)學(xué)家阿瑟喬治喬治斯坦利斯坦利（原文）Ecosystem is the whole system, including not only the organism-complex, but also the whole complex of physical factors forming what

6、we call the environment 生態(tài)系統(tǒng)無(wú)生命物質(zhì)生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者1 1）生產(chǎn)者：指能進(jìn)行光合作用的各種綠色植物、藍(lán)綠藻）生產(chǎn)者：指能進(jìn)行光合作用的各種綠色植物、藍(lán)綠藻和某些化能合成細(xì)菌。又稱為自養(yǎng)生物。和某些化能合成細(xì)菌。又稱為自養(yǎng)生物。2 2）消費(fèi)者：指以其他生物為食的各種動(dòng)物（植食動(dòng)物、）消費(fèi)者：指以其他生物為食的各種動(dòng)物（植食動(dòng)物、肉食動(dòng)物、雜食動(dòng)物和寄生動(dòng)物等）肉食動(dòng)物、雜食動(dòng)物和寄生動(dòng)物等）3 3）分解者：指分解動(dòng)植物殘?bào)w、糞便和各種有機(jī)物的細(xì)）分解者：指分解動(dòng)植物殘?bào)w、糞便和各種有機(jī)物的細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、蚯蚓和禿鷲等食腐動(dòng)物。消費(fèi)者菌、真菌、原生動(dòng)物、蚯蚓和

7、禿鷲等食腐動(dòng)物。消費(fèi)者和分解者又稱為異養(yǎng)生物。和分解者又稱為異養(yǎng)生物。4 4）無(wú)生命物質(zhì)：包括無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和自然因素；）無(wú)生命物質(zhì)：包括無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和自然因素； 無(wú)機(jī)物：包括氮、氧、二氧化碳和各種無(wú)機(jī)鹽等。無(wú)機(jī)物：包括氮、氧、二氧化碳和各種無(wú)機(jī)鹽等。 有機(jī)物：包括蛋白質(zhì)、糖類、脂類和土壤腐殖質(zhì)等。有機(jī)物：包括蛋白質(zhì)、糖類、脂類和土壤腐殖質(zhì)等。 自然自然因素：包括太陽(yáng)輻射、溫度、濕度、風(fēng)和降水等因素：包括太陽(yáng)輻射、溫度、濕度、風(fēng)和降水等v根據(jù)生態(tài)條件：水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)生態(tài)條件：水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)l水生生態(tài)系統(tǒng)：海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)；水生生態(tài)系統(tǒng)：海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水

8、生態(tài)系統(tǒng)；淡水生態(tài)系統(tǒng)：流水生態(tài)系統(tǒng)和靜水生態(tài)系統(tǒng)。淡水生態(tài)系統(tǒng)：流水生態(tài)系統(tǒng)和靜水生態(tài)系統(tǒng)。l陸地生態(tài)系統(tǒng)：森林、草原、荒漠、高山等。陸地生態(tài)系統(tǒng)：森林、草原、荒漠、高山等。森林生態(tài)系統(tǒng)：熱帶、亞熱帶、溫帶和寒溫帶森林等。森林生態(tài)系統(tǒng)：熱帶、亞熱帶、溫帶和寒溫帶森林等。l過(guò)渡生態(tài)系統(tǒng)：濕地生態(tài)系統(tǒng)。過(guò)渡生態(tài)系統(tǒng)：濕地生態(tài)系統(tǒng)。 濕地生態(tài)系統(tǒng)：濕地生態(tài)系統(tǒng)：不問(wèn)其為天然或人工、常久或暫時(shí)之沼澤地、濕不問(wèn)其為天然或人工、常久或暫時(shí)之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶原、泥炭地或水域地帶, ,帶有靜止或流動(dòng)、或?yàn)榈?、半咸水或帶有靜止或流動(dòng)、或?yàn)榈?、半咸水或咸水水體者咸水水體者, ,包括低潮時(shí)水深不

9、超過(guò)包括低潮時(shí)水深不超過(guò)6m6m的水域的水域。（19711971年，拉姆薩爾，年，拉姆薩爾，關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國(guó)際重要濕地公約關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國(guó)際重要濕地公約）v根據(jù)人為的影響或干預(yù)程度根據(jù)人為的影響或干預(yù)程度l自然生態(tài)系統(tǒng)：沒(méi)有或者沒(méi)有明顯地被人類改造的生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)：沒(méi)有或者沒(méi)有明顯地被人類改造的生態(tài)系統(tǒng)熱帶雨林、海洋、江河湖泊、高山；熱帶雨林、海洋、江河湖泊、高山；l人工生態(tài)系統(tǒng)：以人類活動(dòng)為生態(tài)環(huán)境中心，按照人類的理想要人工生態(tài)系統(tǒng)：以人類活動(dòng)為生態(tài)環(huán)境中心，按照人類的理想要求建立的生態(tài)系統(tǒng)。求建立的生態(tài)系統(tǒng)。城市、農(nóng)田、人工造林、人工濕地、草坪等。城市、農(nóng)田、

10、人工造林、人工濕地、草坪等。l半自然生態(tài)系統(tǒng)：半自然生態(tài)系統(tǒng)：一個(gè)經(jīng)過(guò)人類改造，但仍保留著本身重要元素一個(gè)經(jīng)過(guò)人類改造，但仍保留著本身重要元素的生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)。自然保護(hù)區(qū)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等。自然保護(hù)區(qū)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等。v生物圈生物圈2 2號(hào)工程（號(hào)工程（Biosphere 2Biosphere 2）v 美國(guó)為了美國(guó)為了探索生態(tài)系統(tǒng)奧秘探索生態(tài)系統(tǒng)奧秘，試驗(yàn)人類離開(kāi)地球能否生存，試驗(yàn)人類離開(kāi)地球能否生存，在在亞利桑那州圖森市亞利桑那州圖森市以北沙漠中建造的幾乎完全與外部世界隔絕以北沙漠中建造的幾乎完全與外部世界隔絕的、內(nèi)部有著的、內(nèi)部有著類似地球的各種生態(tài)系統(tǒng)類似地球的各種生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基

11、地。的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。生物圈生物圈2 2號(hào)實(shí)驗(yàn)失敗最主要的啟示是：號(hào)實(shí)驗(yàn)失敗最主要的啟示是：目前最好的辦法還是保護(hù)和目前最好的辦法還是保護(hù)和利用好地球，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的利用好地球，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路必由之路。 v由美國(guó)前橄欖球運(yùn)動(dòng)員由美國(guó)前橄欖球運(yùn)動(dòng)員 約翰約翰艾倫發(fā)起艾倫發(fā)起, ,并與幾家財(cái)團(tuán)聯(lián)手出資并與幾家財(cái)團(tuán)聯(lián)手出資, ,委托空委托空間生物圈風(fēng)險(xiǎn)投資公司承建間生物圈風(fēng)險(xiǎn)投資公司承建, ,歷時(shí)歷時(shí)8 8年年, ,耗資耗資1.51.5億美元，占地億美元，占地1.31.3萬(wàn)萬(wàn)m m2 2，采用，采用了全封閉的鋼筋與玻璃結(jié)構(gòu)，僅有陽(yáng)光、

12、電和信息與外界相通。引入了了全封閉的鋼筋與玻璃結(jié)構(gòu)，僅有陽(yáng)光、電和信息與外界相通。引入了38003800多種生物多種生物( (植物、動(dòng)物、微生物植物、動(dòng)物、微生物) )布置成森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、布置成森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、水和沼澤生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，還有供研究人員生活水和沼澤生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，還有供研究人員生活用的樓房和人造風(fēng)雨設(shè)施。設(shè)計(jì)壽命用的樓房和人造風(fēng)雨設(shè)施。設(shè)計(jì)壽命100100年。年。19911991年年9 9月月2626日投入運(yùn)行，并日投入運(yùn)行，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。19961996年年9 9月，由數(shù)百名科學(xué)家組成的委員會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

13、了總結(jié)。月，由數(shù)百名科學(xué)家組成的委員會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。到后期，到后期，“生物圈生物圈2 2號(hào)號(hào)”中的植物幾乎滅絕，必須注入氧氣才能維持人員生中的植物幾乎滅絕，必須注入氧氣才能維持人員生存。他們認(rèn)為，在現(xiàn)在技術(shù)條件下，人類無(wú)法模擬一個(gè)類似地球、可供人存。他們認(rèn)為，在現(xiàn)在技術(shù)條件下，人類無(wú)法模擬一個(gè)類似地球、可供人類生存的生態(tài)環(huán)境。類生存的生態(tài)環(huán)境。 生物圈生物圈2 2號(hào)實(shí)驗(yàn)失敗的原因：氧氣未能順利循環(huán)。號(hào)實(shí)驗(yàn)失敗的原因：氧氣未能順利循環(huán)。v迷你地球迷你地球v迷你地球迷你地球”位于日本北部沿海的青森縣六所村，面積只有位于日本北部沿海的青森縣六所村，面積只有47004700平平方米方米，是，是3

14、3個(gè)由不銹鋼走廊連接的體育館式建筑。整套設(shè)施耗資個(gè)由不銹鋼走廊連接的體育館式建筑。整套設(shè)施耗資65006500萬(wàn)美元萬(wàn)美元，于，于20002000年建成，眼下研究人員已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行前期試驗(yàn)。年建成，眼下研究人員已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行前期試驗(yàn)。v模擬封閉空間內(nèi)氧氣和二氧化碳在植物、人類和動(dòng)物之間的循環(huán)模擬封閉空間內(nèi)氧氣和二氧化碳在植物、人類和動(dòng)物之間的循環(huán)v2 2個(gè)人，個(gè)人，2 2只羊只羊v新華網(wǎng)東京月日電（記者何德功）日本在封新華網(wǎng)東京月日電（記者何德功）日本在封閉空間閉空間“迷你地球迷你地球”進(jìn)行的為期一周自給自足的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的為期一周自給自足的實(shí)驗(yàn)日順利結(jié)束，日順利結(jié)束，“迷你地球迷你地球”送走了第一批

15、送走了第一批“迷你迷你地球人地球人”。參加實(shí)驗(yàn)的研究員筱原正典在當(dāng)天的記者招待會(huì)參加實(shí)驗(yàn)的研究員筱原正典在當(dāng)天的記者招待會(huì)上說(shuō)：上說(shuō)：“兩名兩名迷你地球人迷你地球人靠自己培育的植物釋放靠自己培育的植物釋放出的氧氣度過(guò)一周時(shí)光，我感到實(shí)在了不起。通過(guò)這出的氧氣度過(guò)一周時(shí)光，我感到實(shí)在了不起。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)自己對(duì)植物更加情有獨(dú)鐘，今后會(huì)更珍愛(ài)植次實(shí)驗(yàn)自己對(duì)植物更加情有獨(dú)鐘，今后會(huì)更珍愛(ài)植物。物。”筱原正典準(zhǔn)備年在筱原正典準(zhǔn)備年在“迷你地球迷你地球”居住居住個(gè)月，向封閉空間發(fā)起新的挑戰(zhàn)。個(gè)月，向封閉空間發(fā)起新的挑戰(zhàn)?！懊阅愕厍蛎阅愕厍?” ”實(shí)驗(yàn)從本月日開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)的目的之一實(shí)驗(yàn)從本月日開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)的目的

16、之一是，調(diào)查食物等所含的碳是如何在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的。是，調(diào)查食物等所含的碳是如何在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的。“迷你地球迷你地球”是日本財(cái)團(tuán)法人環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究所是日本財(cái)團(tuán)法人環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究所年建造的，總面積平方米，其中的空間年建造的，總面積平方米，其中的空間全部密封，在密封空間里除了植物栽培區(qū)外，還有羊圈和全部密封，在密封空間里除了植物栽培區(qū)外，還有羊圈和供兩名研究人員居住的一室一廳。兩名研究人員和兩只山供兩名研究人員居住的一室一廳。兩名研究人員和兩只山羊靠吃在植物栽培室收獲的大米和蔬菜生活了一周。羊靠吃在植物栽培室收獲的大米和蔬菜生活了一周。科學(xué)家預(yù)計(jì)，人類到年可以到月球旅行，科學(xué)家預(yù)計(jì)，人類到年

17、可以到月球旅行，年登上火星會(huì)夢(mèng)想成真，年登上火星會(huì)夢(mèng)想成真，“迷你地球迷你地球”作為一種宇作為一種宇宙空間生存技術(shù)將來(lái)不可缺少。宙空間生存技術(shù)將來(lái)不可缺少。h http:/ 2號(hào)最大的區(qū)別之一是，我們花費(fèi)了大量號(hào)最大的區(qū)別之一是，我們花費(fèi)了大量的金錢和時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)和建立支持生命的系統(tǒng)。的金錢和時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)和建立支持生命的系統(tǒng)。”“迷你地球迷你地球”沒(méi)有使用土壤和依賴微生物，而是沒(méi)有使用土壤和依賴微生物，而是使用使用機(jī)器來(lái)人工分解和處理廢料機(jī)器來(lái)人工分解和處理廢料。這個(gè)人工支持部分占據(jù)了整。這個(gè)人工支持部分占據(jù)了整個(gè)場(chǎng)地的個(gè)場(chǎng)地的 1/41/4。支持系統(tǒng)的中心部分是復(fù)原氧氣的處理機(jī)，支持系統(tǒng)的中心部

18、分是復(fù)原氧氣的處理機(jī)，使用高溫和電解水的辦法從二氧化碳中重新獲得氧氣。使用高溫和電解水的辦法從二氧化碳中重新獲得氧氣。新新田認(rèn)為，田認(rèn)為，“迷你地球迷你地球”所使用的機(jī)械甚至比美國(guó)航空航天所使用的機(jī)械甚至比美國(guó)航空航天局為國(guó)際空間站研發(fā)的同類設(shè)備效率更高。局為國(guó)際空間站研發(fā)的同類設(shè)備效率更高?！拔蚁嘈旁谶@我相信在這里開(kāi)發(fā)的技術(shù)將來(lái)可以用于航天項(xiàng)目里開(kāi)發(fā)的技術(shù)將來(lái)可以用于航天項(xiàng)目”。 兩位科學(xué)家的兩位科學(xué)家的生活區(qū)域生活區(qū)域也也占據(jù)占據(jù)了了“迷你地球迷你地球”的的1/41/4面積面積，有兩張床、電腦和固定的腳踏健身車。房間的角落，有兩張床、電腦和固定的腳踏健身車。房間的角落安置著攝像頭，以監(jiān)控他

19、們的安全狀況。相鄰的房間是用安置著攝像頭，以監(jiān)控他們的安全狀況。相鄰的房間是用來(lái)飼養(yǎng)動(dòng)物的。目前已有兩頭山羊接受了來(lái)飼養(yǎng)動(dòng)物的。目前已有兩頭山羊接受了3 3周的血壓、體周的血壓、體溫和心臟情況監(jiān)視，以確定它們是否能夠適應(yīng)封閉的環(huán)境。溫和心臟情況監(jiān)視，以確定它們是否能夠適應(yīng)封閉的環(huán)境。研究人員還嘗試在可以調(diào)控溫度、濕度和光線的房間里種研究人員還嘗試在可以調(diào)控溫度、濕度和光線的房間里種植水稻和大約植水稻和大約3030種蔬菜。居住在種蔬菜。居住在“迷你地球迷你地球”內(nèi)部的人只內(nèi)部的人只能能從外部得到電力供應(yīng)和信息從外部得到電力供應(yīng)和信息。內(nèi)外聯(lián)系是通過(guò)電話、電內(nèi)外聯(lián)系是通過(guò)電話、電子郵件和因特網(wǎng)來(lái)實(shí)

20、現(xiàn)的子郵件和因特網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。http:/ 食物鏈?zhǔn)澄镦満秃褪呈澄锞W(wǎng)物網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)這是實(shí)現(xiàn)這些功能的保證些功能的保證 v食物鏈：各種生物之間存在著的取食和被取食物鏈：各種生物之間存在著的取食和被取食關(guān)系，物質(zhì)和能量通過(guò)這種關(guān)系在生態(tài)系食關(guān)系，物質(zhì)和能量通過(guò)這種關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)傳遞。統(tǒng)內(nèi)傳遞。 英國(guó)動(dòng)物學(xué)家英國(guó)動(dòng)物學(xué)家埃爾頓埃爾頓（C.S.EitonC.S.Eiton），），19271927年，首年，首次提出，次提出，“大魚(yú)吃小魚(yú)，小魚(yú)吃蝦米大魚(yú)吃小魚(yú)，小魚(yú)吃蝦米” 食物鏈類型：捕食性、寄生性、腐生性、碎食性等食物鏈類型：捕食性、寄生性、腐生性、碎食性等v食物網(wǎng)：實(shí)際上許多食物鏈經(jīng)常相互交叉，食物網(wǎng)：

21、實(shí)際上許多食物鏈經(jīng)常相互交叉，形成復(fù)雜的捕食關(guān)系，這種關(guān)系又稱為食物形成復(fù)雜的捕食關(guān)系，這種關(guān)系又稱為食物網(wǎng)。網(wǎng)。 v一般情況下，食物網(wǎng)越復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)一般情況下，食物網(wǎng)越復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定。因?yàn)槭澄锞W(wǎng)中某個(gè)環(huán)節(jié)（物種）缺失時(shí)，定。因?yàn)槭澄锞W(wǎng)中某個(gè)環(huán)節(jié)（物種）缺失時(shí)，其他相應(yīng)環(huán)節(jié)能起補(bǔ)償作用。相反食物網(wǎng)越其他相應(yīng)環(huán)節(jié)能起補(bǔ)償作用。相反食物網(wǎng)越簡(jiǎn)單，則生態(tài)系統(tǒng)越不穩(wěn)定。簡(jiǎn)單，則生態(tài)系統(tǒng)越不穩(wěn)定。v物種之間的關(guān)系：競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、共生關(guān)系物種之間的關(guān)系：競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、共生關(guān)系 J食物鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)稱為營(yíng)養(yǎng)級(jí)。生產(chǎn)者為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，一食物鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)稱為營(yíng)養(yǎng)級(jí)。生產(chǎn)者為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，一級(jí)消費(fèi)者為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)

22、，依此類推。級(jí)消費(fèi)者為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，依此類推。J營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般只有營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般只有4 45 5級(jí)。凡在同一層次上的生物都屬于同一級(jí)。凡在同一層次上的生物都屬于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，同一生物也可能隸屬于不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。營(yíng)養(yǎng)級(jí)，同一生物也可能隸屬于不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。J低位營(yíng)養(yǎng)級(jí)是高位營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)和能量的供應(yīng)者。但是，能量低位營(yíng)養(yǎng)級(jí)是高位營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)和能量的供應(yīng)者。但是，能量在食物網(wǎng)中流動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)移效率很低。低位營(yíng)養(yǎng)級(jí)儲(chǔ)存的能量在食物網(wǎng)中流動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)移效率很低。低位營(yíng)養(yǎng)級(jí)儲(chǔ)存的能量只有只有1010左右被高位營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，這在生態(tài)學(xué)上稱為左右被高位營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，這在生態(tài)學(xué)上稱為1010定定律。為了保證生態(tài)系統(tǒng)中能量的流通，自然界就形成了

23、生物律。為了保證生態(tài)系統(tǒng)中能量的流通，自然界就形成了生物量金字塔和能量金字塔。量金字塔和能量金字塔。 生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入輸入、傳遞傳遞和和散失散失的過(guò)的過(guò)程。程。v地球是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)存在著能量的輸入和輸出；地球是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)存在著能量的輸入和輸出；v能量輸入的根本來(lái)源是太陽(yáng)能；能量輸入的根本來(lái)源是太陽(yáng)能；v光合作用是植物固定太陽(yáng)能的唯一有效途徑；光合作用是植物固定太陽(yáng)能的唯一有效途徑；v化石燃料則在過(guò)去地質(zhì)年代固定和儲(chǔ)存了太陽(yáng)能；化石燃料則在過(guò)去地質(zhì)年代固定和儲(chǔ)存了太陽(yáng)能；v根據(jù)熱力學(xué)第一定律，能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一根據(jù)熱力學(xué)第一定律，能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式

24、，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能量既不會(huì)消失，也不會(huì)增種形式，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能量既不會(huì)消失，也不會(huì)增加，這就是能量守恒原理；加，這就是能量守恒原理； v根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能量的流動(dòng)總是從集中到分散，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能量的流動(dòng)總是從集中到分散，從能量高向能量低的方向傳遞。從能量高向能量低的方向傳遞。 1941 1941年美國(guó)耶魯大學(xué)生態(tài)學(xué)家林德曼發(fā)表了年美國(guó)耶魯大學(xué)生態(tài)學(xué)家林德曼發(fā)表了一個(gè)老年一個(gè)老年湖泊內(nèi)的食物鏈動(dòng)態(tài)湖泊內(nèi)的食物鏈動(dòng)態(tài)的研究報(bào)告。他對(duì)萬(wàn)平方米的湖的研究報(bào)告。他對(duì)萬(wàn)平方米的湖泊作了野外調(diào)查和研究后用確切的數(shù)據(jù)說(shuō)明，生物量從綠色泊作了野外調(diào)查和研究后用確切的數(shù)據(jù)說(shuō)明，生物量從綠色植物向

25、食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物等按食物鏈的順序在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)植物向食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物等按食物鏈的順序在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)上轉(zhuǎn)移時(shí)，有穩(wěn)定的數(shù)量級(jí)比例關(guān)系，通常后一級(jí)生物量只上轉(zhuǎn)移時(shí)，有穩(wěn)定的數(shù)量級(jí)比例關(guān)系，通常后一級(jí)生物量只等于或者小于生物量的。林德曼把生態(tài)系統(tǒng)中能量等于或者小于生物量的。林德曼把生態(tài)系統(tǒng)中能量的不同利用者之間存在的這種必然的定量關(guān)系，叫做的不同利用者之間存在的這種必然的定量關(guān)系，叫做“十分十分之一定律之一定律”。 林德曼的理論為生態(tài)科學(xué)打下了理論基礎(chǔ)。林德曼的理論為生態(tài)科學(xué)打下了理論基礎(chǔ)。 在生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間，不在生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間，不斷進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)。斷進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)。氫、氧、

26、二氧化碳?xì)?、氧、二氧化碳、碳碳、氮氮、硫硫、磷磷是?gòu)成生命有機(jī)體的主要是構(gòu)成生命有機(jī)體的主要物質(zhì)，也是自然界中的主要元素。生物圈物質(zhì)，也是自然界中的主要元素。生物圈中這些元素的循環(huán)在生命活動(dòng)中起著重要中這些元素的循環(huán)在生命活動(dòng)中起著重要作用。作用。 v碳是構(gòu)成生物體的基本元素，占生物總質(zhì)量碳是構(gòu)成生物體的基本元素，占生物總質(zhì)量約約25%。在無(wú)機(jī)環(huán)境中，大多以二氧化碳和。在無(wú)機(jī)環(huán)境中，大多以二氧化碳和碳酸鹽的形式存在。碳酸鹽的形式存在。v 碳循環(huán)以（通過(guò)植物呼吸或發(fā)酵；通過(guò)動(dòng)物碳循環(huán)以（通過(guò)植物呼吸或發(fā)酵；通過(guò)動(dòng)物呼吸；通過(guò)化石、礦物質(zhì)、天然氣等燃燒）呼吸；通過(guò)化石、礦物質(zhì)、天然氣等燃燒）三種方

27、式實(shí)現(xiàn)。三種方式實(shí)現(xiàn)。v氮是形成蛋白質(zhì)、氨基酸和核酸的主要成份，氮是形成蛋白質(zhì)、氨基酸和核酸的主要成份，是生命的基本元素。是生命的基本元素。v大氣中含量豐富的氮絕大部分不能被生物直大氣中含量豐富的氮絕大部分不能被生物直接利用。大氣氮進(jìn)入生物有機(jī)體的主要途徑接利用。大氣氮進(jìn)入生物有機(jī)體的主要途徑有：有：生物固氮；生物固氮；工業(yè)固氮；工業(yè)固氮；巖漿固氮；巖漿固氮；大氣固氮大氣固氮( (閃電固氮、宇宙線作用等）閃電固氮、宇宙線作用等） 地球上的硫大部分地球上的硫大部分存在于巖石、礦物存在于巖石、礦物和海底沉積物中。和海底沉積物中。 大氣圈中硫的大氣圈中硫的1/3來(lái)來(lái)自人類活動(dòng)，其中自人類活動(dòng)，其中2

28、/3來(lái)自含硫化石燃來(lái)自含硫化石燃料（煤和石油）的料（煤和石油）的燃燒，其余來(lái)自煉燃燒，其余來(lái)自煉油、冶金工業(yè)和其油、冶金工業(yè)和其它工業(yè)過(guò)程。它工業(yè)過(guò)程。 l磷是生物的重要營(yíng)養(yǎng)成份，主要以磷酸磷是生物的重要營(yíng)養(yǎng)成份，主要以磷酸鹽的形式存在。鹽的形式存在。l磷是攜帶遺傳信息磷是攜帶遺傳信息DNA的組成元素，是的組成元素，是動(dòng)物骨骼、牙齒和貝殼的重要組成。動(dòng)物骨骼、牙齒和貝殼的重要組成。 l物質(zhì)循環(huán)具有全球范圍性、物質(zhì)循環(huán)具有全球范圍性、反復(fù)性。反復(fù)性。l信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。 生物之間交流的信息是生態(tài)系統(tǒng)中的重要內(nèi)容生物之間交流的信息是生態(tài)系統(tǒng)中的重要

29、內(nèi)容, ,通過(guò)通過(guò)它可以把同一物種之間它可以把同一物種之間, ,以及不同物種之間的以及不同物種之間的“意愿意愿”表表達(dá)給對(duì)方達(dá)給對(duì)方, ,從而在客觀上達(dá)到自己的目的。從而在客觀上達(dá)到自己的目的。l信息信息（覓食、求偶、警告）（覓食、求偶、警告）形式主要有四種形式主要有四種: :1 1）物理信息）物理信息2 2）化學(xué)信息）化學(xué)信息3 3）營(yíng)養(yǎng)信息）營(yíng)養(yǎng)信息4 4）行為信息）行為信息1 1）物理信息）物理信息由聲、光和顏色等構(gòu)成；由聲、光和顏色等構(gòu)成； （貓頭鷹、螢火蟲(chóng)、毒蛇）（貓頭鷹、螢火蟲(chóng)、毒蛇）2 2）化學(xué)信息）化學(xué)信息生物代謝作用產(chǎn)物產(chǎn)生的生物代謝作用產(chǎn)物產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)；化學(xué)物質(zhì)； （酶、生長(zhǎng)素、性誘激素）（酶、生長(zhǎng)素、性誘激素） 動(dòng)物的氣味；動(dòng)物的氣味； 豬籠草豬籠草3 3）營(yíng)養(yǎng)信息）營(yíng)養(yǎng)信息由食物和養(yǎng)分構(gòu)成（食物鏈）；由食物和養(yǎng)分構(gòu)成（食物鏈）；4 4）行為信息）行為信息（無(wú)論是否同一種群）用不同的（無(wú)論是否同一種群）用不同的行為動(dòng)作傳遞不同的信息行為動(dòng)作傳遞不同的信息。（蜜蜂的（蜜蜂的8 8字舞、）字舞、）能量流動(dòng)能量流動(dòng)是單向流動(dòng)是單向流動(dòng), ,逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減; ;物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)具有全