生物圈與生態(tài)系統(tǒng)林學(xué)院

1、會計學(xué)1生物圈與生態(tài)系統(tǒng)林學(xué)院生物圈與生態(tài)系統(tǒng)林學(xué)院第二節(jié)第二節(jié) 生物分布的控制因素生物分布的控制因素 一一. 生物圈中生物的分布范圍生物圈中生物的分布范圍 大多數(shù)生物 生存的地方地球海拔9000米海拔6000米海洋地殼 生物圈：屬于地球的一部分，它包括海平面以下生物圈：屬于地球的一部分，它包括海平面以下11000米到最米到最高山高山9000米的范圍。但多數(shù)生命存在于海平面以下米的范圍。但多數(shù)生命存在于海平面以下100到海平面到海平面 以上以上6000米之間。米之間。 Almost no sunlight 最佳區(qū)間無生命少量生命體非生命的環(huán)境對數(shù)量和規(guī)模的影響無生命少量生命體第六章第六章 生物

2、圈與生態(tài)系統(tǒng)生物圈與生態(tài)系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) 生物圈的組成及演化生物圈的組成及演化 第二節(jié)第二節(jié) 生物分布的控制因素生物分布的控制因素 第三節(jié)第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng) 第四節(jié)第四節(jié) 全球陸地主要生態(tài)系統(tǒng)全球陸地主要生態(tài)系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng) 一一. 生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 1. 什么是生態(tài)系統(tǒng)：是生物群落與其環(huán)境之間不斷進(jìn)行物質(zhì)環(huán)境和能量什么是生態(tài)系統(tǒng)：是生物群落與其環(huán)境之間不斷進(jìn)行物質(zhì)環(huán)境和能量流動形成的統(tǒng)一整體。生物群落及非生物環(huán)境共同組成的物質(zhì)流動形成的統(tǒng)一整體。生物群落及非生物環(huán)境共同組成的物質(zhì)-能量系統(tǒng)。（能量系統(tǒng)。（p160） 2. 生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成 非

3、生物物質(zhì)非生物物質(zhì) 水、土壤、大氣、光、水、土壤、大氣、光、 溫度、營養(yǎng)元素溫度、營養(yǎng)元素 生物群落生物群落 生產(chǎn)者生產(chǎn)者 消費(fèi)者消費(fèi)者 分解者分解者3. 生物群落生物群落 從宏觀生物學(xué)的角度，可以將地球上的生物劃分成以下幾個層次：從宏觀生物學(xué)的角度，可以將地球上的生物劃分成以下幾個層次： 個體：指單個生物體，如一棵油松樹，一只狼。個體：指單個生物體，如一棵油松樹，一只狼。 種群：占據(jù)一定環(huán)境空間內(nèi)生物個體組合，如一片油松，一群狼。種群：占據(jù)一定環(huán)境空間內(nèi)生物個體組合，如一片油松，一群狼。 群落群落：在一定環(huán)境空間內(nèi)生物種群有規(guī)律的組合，它是由多個生物種通過彼此的相互聯(lián)：在一定環(huán)境空間內(nèi)生物種

4、群有規(guī)律的組合，它是由多個生物種通過彼此的相互聯(lián)系與作用組成的生物群體，如由油松、混交林、林下灌草和生活在其中的昆蟲、鳥系與作用組成的生物群體，如由油松、混交林、林下灌草和生活在其中的昆蟲、鳥類及微生物等組成的生物群體。類及微生物等組成的生物群體。 分類：生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的核心，可以分為三大功能類群：生產(chǎn)者、消費(fèi)分類：生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的核心，可以分為三大功能類群：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。者和分解者。所有的綠色植物所有的綠色植物 藍(lán)藻細(xì)菌藍(lán)藻細(xì)菌水中浮游植物水中浮游植物 1）藍(lán)綠藻）藍(lán)綠藻 2）甲藻）甲藻 3）綠藻，棕藻）綠藻，棕藻 4）硅藻）硅藻 生產(chǎn)者：生產(chǎn)者有機(jī)體是指綠色植物、藍(lán)藻、光

5、化學(xué)生產(chǎn)者：生產(chǎn)者有機(jī)體是指綠色植物、藍(lán)藻、光化學(xué)合成細(xì)菌。它們能進(jìn)行光合作用，利用太陽能把從周圍環(huán)合成細(xì)菌。它們能進(jìn)行光合作用，利用太陽能把從周圍環(huán)境中攝取的無機(jī)物質(zhì)合成為有機(jī)化合物，是自養(yǎng)的。（境中攝取的無機(jī)物質(zhì)合成為有機(jī)化合物，是自養(yǎng)的。（p162）第一級：僅吃植物第一級：僅吃植物稱為食草動物稱為食草動物第二級：吃第一級第二級：吃第一級消費(fèi)者消費(fèi)者第三級：吃第二級第三級：吃第二級消費(fèi)者消費(fèi)者第四級：吃第三級第四級：吃第三級消費(fèi)者，等等消費(fèi)者，等等一個動物可能是一、二、三、四級消費(fèi)者一個動物可能是一、二、三、四級消費(fèi)者 消費(fèi)者：消費(fèi)者有機(jī)體是指動物，動物是利用生產(chǎn)者所制造消費(fèi)者：消費(fèi)者有機(jī)

6、體是指動物，動物是利用生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物質(zhì)取得營養(yǎng)物質(zhì)和能量的，所以是異養(yǎng)的消費(fèi)者。的有機(jī)物質(zhì)取得營養(yǎng)物質(zhì)和能量的，所以是異養(yǎng)的消費(fèi)者。（p162） 細(xì)菌：沒有葉綠素的單細(xì)胞微細(xì)菌：沒有葉綠素的單細(xì)胞微 生物，只可以生物，只可以 顯微鏡下觀察到。顯微鏡下觀察到。 真菌：包括真菌：包括 霉，霉菌，蘑菇，銹菌霉，霉菌，蘑菇，銹菌 等，沒有葉等，沒有葉 綠素，真根，莖或葉，綠素，真根，莖或葉， 根據(jù)孢子分類。也包含小的多細(xì)胞根據(jù)孢子分類。也包含小的多細(xì)胞 有機(jī)體如蚯蚓。有機(jī)體如蚯蚓。 分解者：主要指分解有機(jī)化合物的細(xì)菌、真菌等異養(yǎng)生物。分解者：主要指分解有機(jī)化合物的細(xì)菌、真菌等異養(yǎng)生物。 它們把動

7、物的尸體及植物的枯枝落葉的，復(fù)雜有機(jī)物分解成簡單它們把動物的尸體及植物的枯枝落葉的，復(fù)雜有機(jī)物分解成簡單 的無機(jī)物釋放返回到環(huán)境中，再被綠色植物作為養(yǎng)分吸收，而它的無機(jī)物釋放返回到環(huán)境中，再被綠色植物作為養(yǎng)分吸收，而它 們從中獲取營養(yǎng)物質(zhì)和能量。們從中獲取營養(yǎng)物質(zhì)和能量。（p162）二二. 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1. 食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，由食性關(guān)系建立起來的各生物之間的營養(yǎng)聯(lián)系食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，由食性關(guān)系建立起來的各生物之間的營養(yǎng)聯(lián)系，就稱為食物鏈（，就稱為食物鏈（p163） 2. 營養(yǎng)級：食物鏈上的每一個環(huán)節(jié)稱做營養(yǎng)級營養(yǎng)級：食物鏈上的每一個環(huán)節(jié)稱做營養(yǎng)級，一個營養(yǎng)級是食物鏈某

8、一環(huán)節(jié)上所有生物種數(shù)總和。（，一個營養(yǎng)級是食物鏈某一環(huán)節(jié)上所有生物種數(shù)總和。（p163） 3. 食物食物網(wǎng)：在自然界每一個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)都存在有許多食物鏈。并且許多動物在不同食網(wǎng)：在自然界每一個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)都存在有許多食物鏈。并且許多動物在不同食物鏈上占據(jù)不同的位置，因而系統(tǒng)內(nèi)各個食物鏈彼此交織、錯綜聯(lián)結(jié)成更加復(fù)物鏈上占據(jù)不同的位置，因而系統(tǒng)內(nèi)各個食物鏈彼此交織、錯綜聯(lián)結(jié)成更加復(fù)雜的食物網(wǎng)。（雜的食物網(wǎng)。（p163） 4. 生物放大作用：污染物通過食物鏈產(chǎn)生逐級富生物放大作用：污染物通過食物鏈產(chǎn)生逐級富集的現(xiàn)象，即生物放大作用。營養(yǎng)級越高的生物體內(nèi)所含有的污染物的數(shù)量或集的現(xiàn)象，即生物放大作用。營養(yǎng)

9、級越高的生物體內(nèi)所含有的污染物的數(shù)量或濃度越大。濃度越大。 （p163-164）三. 生態(tài)系統(tǒng)功能生態(tài)系統(tǒng)功能 （一）生物生產(chǎn)（一）生物生產(chǎn) 1. 生物生產(chǎn)：生物生產(chǎn)： 生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)是指生物有機(jī)體在能量和生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)是指生物有機(jī)體在能量和物質(zhì)代謝過程中，將能量、物質(zhì)重新組合，形成新的產(chǎn)物（碳水物質(zhì)代謝過程中，將能量、物質(zhì)重新組合，形成新的產(chǎn)物（碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等）的過程?；衔?、脂肪、蛋白質(zhì)等）的過程。 它包括植物性生產(chǎn)（初級生產(chǎn)）和動物性生產(chǎn)（次級生產(chǎn)）它包括植物性生產(chǎn)（初級生產(chǎn)）和動物性生產(chǎn)（次級生產(chǎn)）。 2. 凈初級生產(chǎn)率：指植物在地表單位面積和單位時間內(nèi)經(jīng)光凈初級生

10、產(chǎn)率：指植物在地表單位面積和單位時間內(nèi)經(jīng)光合作用生產(chǎn)的有機(jī)物的速率減去植物呼吸作用和代謝作用的速率合作用生產(chǎn)的有機(jī)物的速率減去植物呼吸作用和代謝作用的速率。（。（164） 3. 生物生產(chǎn)及其應(yīng)用生物生產(chǎn)及其應(yīng)用 （1）提高太陽能的利用率）提高太陽能的利用率 （2）植物生長不同時段生產(chǎn)率和呼吸率的差異）植物生長不同時段生產(chǎn)率和呼吸率的差異 （3）海洋和陸地的初級生產(chǎn)率和次級生產(chǎn)率差異）海洋和陸地的初級生產(chǎn)率和次級生產(chǎn)率差異 （二）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（二）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（p165） 生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)流和能量流的量變化生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)流和能量流的量變化二級消費(fèi)者一級消費(fèi)者生產(chǎn)者物質(zhì) 能量（三）生

11、態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)（三）生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 空氣中 的CO2動物體 內(nèi)的C 化石燃 料中的C 植物體 內(nèi)的C 生物死亡 燃燒腐爛光合作用呼吸作用呼吸作用生態(tài)系統(tǒng)中碳的循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中碳的循環(huán)(四四)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞反饋生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞反饋簡單的反饋環(huán)簡單的反饋環(huán)反饋系統(tǒng)探測輸出輸入 任何系統(tǒng)反饋四四. 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性-生態(tài)平衡生態(tài)平衡 概念概念 生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，這時系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量的輸入與輸出是趨生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，這時系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量的輸入與輸出是趨于平衡，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢于平衡，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定。生態(tài)系

12、統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（或生態(tài)平衡復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（或生態(tài)平衡）。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力和恢復(fù)力。）。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力和恢復(fù)力。 生態(tài)平衡失調(diào)：當(dāng)外界壓力很大，使得系統(tǒng)生態(tài)平衡失調(diào)：當(dāng)外界壓力很大，使得系統(tǒng)的變化超過了自我調(diào)節(jié)能力的限度時，它的自我的變化超過了自我調(diào)節(jié)能力的限度時，它的自我調(diào)節(jié)能力下降，以至消失。此時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被破調(diào)節(jié)能力下降，以至消失。此時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被破壞，功能受阻，以至整個系統(tǒng)受到傷害甚至崩潰壞，功能受阻，以至整個系統(tǒng)受到傷害甚至崩潰，此即通常所說的生態(tài)平衡失調(diào)。破壞生態(tài)平衡，

13、此即通常所說的生態(tài)平衡失調(diào)。破壞生態(tài)平衡的因素有自然因素和人為因素的因素有自然因素和人為因素 自然因素如水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺風(fēng)、山崩、海嘯等自然因素如水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺風(fēng)、山崩、海嘯等。人為因素主要有以下三方面：人為因素主要有以下三方面： （1）使環(huán)境因素發(fā)生改變。）使環(huán)境因素發(fā)生改變。 濫砍森林濫砍森林溫室氣體排放溫室氣體排放鳳眼蓮原產(chǎn)南美，1901年作為花卉引入中國，上世紀(jì)五六十年代曾作為豬飼料水葫蘆推廣，此后大量逸生。 1 福壽螺卵。福壽螺卵。這種原產(chǎn)于南美的動物在江浙一帶吞噬了萬畝良田。 （2）使生物種類發(fā)生改變。）使生物種類發(fā)生改變。 （3）對生物信息系統(tǒng)的破壞）對生物信息系統(tǒng)的破

14、壞。 五五. 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecosystem Services）是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得）是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得到的利益。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可以劃分為生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和生命系統(tǒng)支持功能。到的利益。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可以劃分為生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和生命系統(tǒng)支持功能。 第六章第六章 生物圈與生態(tài)系統(tǒng)生物圈與生態(tài)系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) 生物圈的組成及演化生物圈的組成及演化 第二節(jié)第二節(jié) 生物分布的控制因素生物分布的控制因素 第三節(jié)第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng) 第四節(jié)第四節(jié) 全球陸地主要生態(tài)系統(tǒng)全球陸地主要生態(tài)系統(tǒng)大氣圈生物吸收有機(jī)物質(zhì)礦化生物吸收土壤（可利用）礦物形成風(fēng)化

15、土壤和巖石礦物（交換緩慢）塵粒與無機(jī)氣體雨與 灰塵來自生物圈進(jìn)入生物圈水流 總生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)總生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán) 凍土生態(tài)系統(tǒng)極地冰蓋 生態(tài)系統(tǒng)寒溫帶針葉林溫帶草地小灌木密林溫帶森林赤道雨林沙漠高山區(qū)一一. 全球陸地主要生態(tài)系統(tǒng)全球陸地主要生態(tài)系統(tǒng)赤道雨林熱帶大草原（一）苔原生物群落（一）苔原生物群落 （Tundra）（二）（二） 寒溫帶針葉林生物群落寒溫帶針葉林生物群落 （Taiga Biome） （三）溫帶森林生物群落（三）溫帶森林生物群落 Temperature Forest Biome（四）溫帶草地生物群落（四）溫帶草地生物群落 （Temperate Grassland Biome）（

16、五）荒漠生物群落（五）荒漠生物群落 （Desert Biome）（六）地中海灌木林（六）地中海灌木林 （Chaparral Biome）（七）熱帶疏林草原（七）熱帶疏林草原 Tropical Savannas（八）熱帶雨林生物群落（八）熱帶雨林生物群落 （Tropical Forest Biome）我國陸地主要生態(tài)系統(tǒng)我國陸地主要生態(tài)系統(tǒng)第一級：僅吃植物第一級：僅吃植物稱為食草動物稱為食草動物第二級：吃第一級第二級：吃第一級消費(fèi)者消費(fèi)者第三級：吃第二級第三級：吃第二級消費(fèi)者消費(fèi)者第四級：吃第三級第四級：吃第三級消費(fèi)者，等等消費(fèi)者，等等一個動物可能是一、二、三、四級消費(fèi)者一個動物可能是一、二、三

17、、四級消費(fèi)者 消費(fèi)者：消費(fèi)者有機(jī)體是指動物，動物是利用生產(chǎn)者所制造消費(fèi)者：消費(fèi)者有機(jī)體是指動物，動物是利用生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物質(zhì)取得營養(yǎng)物質(zhì)和能量的，所以是異養(yǎng)的消費(fèi)者。的有機(jī)物質(zhì)取得營養(yǎng)物質(zhì)和能量的，所以是異養(yǎng)的消費(fèi)者。（p162） (四四)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞反饋生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞反饋簡單的反饋環(huán)簡單的反饋環(huán)反饋系統(tǒng)探測輸出輸入 任何系統(tǒng)反饋 生態(tài)平衡失調(diào)：當(dāng)外界壓力很大，使得系統(tǒng)生態(tài)平衡失調(diào)：當(dāng)外界壓力很大，使得系統(tǒng)的變化超過了自我調(diào)節(jié)能力的限度時，它的自我的變化超過了自我調(diào)節(jié)能力的限度時，它的自我調(diào)節(jié)能力下降，以至消失。此時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被破調(diào)節(jié)能力下降，以至消失。此時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被破壞，功能受阻，以至整個系統(tǒng)受到傷害甚至崩潰壞，功能受阻，以至整個系統(tǒng)受到傷害甚至崩潰，此即通常所說的生態(tài)平衡失調(diào)。破壞生態(tài)平衡，此即通常所說的生態(tài)平衡失調(diào)。破壞生態(tài)平衡的因素有自然因素和人