甲二正義乙一生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)

1、生態(tài)建筑引導(dǎo)次第中義（正論）1科判甲二.中義（正論）分判引導(dǎo) 甲二（中義正論）分五：乙一、生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)；乙二、生態(tài)建筑概論；乙三、生態(tài)建筑學(xué)應(yīng)用；乙四、生態(tài)建筑實(shí)踐；乙五、生態(tài)建筑評(píng)價(jià)。2科判甲二.中義（正論）乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ) 引導(dǎo) 在學(xué)習(xí)生態(tài)建筑和進(jìn)行生態(tài)建筑活動(dòng)時(shí)，生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和原理是必不可缺少的，它是生態(tài)建筑學(xué)的理論根基，本論將對(duì)這些必備的基礎(chǔ)知識(shí)做簡(jiǎn)要介紹和學(xué)習(xí)引導(dǎo)。3生態(tài)建筑引導(dǎo)次第中義（正論）乙一 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)4科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ) 乙一（生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)）分七：丙一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展；丙二、自然生態(tài)系統(tǒng)；丙三、人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡；丙四、生物多樣性與生態(tài)冗余；丙五、生物與

2、環(huán)境之間的關(guān)系；丙六、生物與生物之間的關(guān)系；丙七、攝義。 丙一（生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展）分三：丁一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生；丁二、生態(tài)學(xué)的發(fā)展；丁三、生態(tài)學(xué)研究對(duì)象。5科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生丁一、生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生生態(tài)學(xué)是生物學(xué)發(fā)展到一定階段后，從生物學(xué)中孕育出來的一門分支學(xué)科。它最初從屬于自然學(xué)科的范疇，進(jìn)而發(fā)展到社會(huì)學(xué)科的范疇，現(xiàn)已成為一門基礎(chǔ)性、綜合性的學(xué)科。- 從19世紀(jì)初至從19世紀(jì)中葉，隨著植物、水生生物、動(dòng)物的深入研究，隨著后來對(duì)物種起源和進(jìn)化以及其他方面研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)生物體與環(huán)境之間有著重要的依存關(guān)系。因而，人們認(rèn)識(shí)到只研究生物有機(jī)體的形態(tài)、

3、結(jié)構(gòu)和功能等還不能全面認(rèn)識(shí)生物，生物與環(huán)境兩者分不開，必須進(jìn)一步將兩者作為一個(gè)整體來看待并加以研究。6科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生 生態(tài)學(xué)的定義： - 1886年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家赫克爾（E.Haeckel）首次提出了“生態(tài)學(xué) （Ecology）”的概念，標(biāo)志著生態(tài)學(xué)這門新學(xué)科的正式誕生。赫克爾最初給出的定義是“我們把生態(tài)學(xué)理解為與自然經(jīng)濟(jì)有關(guān)的知識(shí)，即研究動(dòng)物與有機(jī)和無機(jī)環(huán)境的全部關(guān)系。此外，還包括與它有直接或間接接觸的動(dòng)植物之間的友好或敵對(duì)關(guān)系。 總而言之，生態(tài)學(xué)就是對(duì)達(dá)爾文所稱的生存競(jìng)爭(zhēng)條件的那種復(fù)雜的相互關(guān)系的研究。” 顯然，這一定義主要是基于研究

4、動(dòng)物提出的。 7科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生 生態(tài)學(xué)的定義：- 1889年，他又進(jìn)一步指出：“生態(tài)學(xué)是一門自然經(jīng)濟(jì)學(xué)，它涉及所有生物有機(jī)體關(guān)系的變化，涉及各種生物自身以及他們和其他生物如何在一起共同生活。” 這樣就把生態(tài)學(xué)的研究范圍擴(kuò)大到對(duì)動(dòng)物、植物微生物等各類生物與環(huán)境相互關(guān)系的研究。自此以后的近一個(gè)世紀(jì)里，生態(tài)學(xué)的定義幾乎沒有變化。8科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展 丁二、生態(tài)學(xué)的發(fā)展早期：- 生態(tài)學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科，提出之初，并不為人們所接受。主要原因在于生態(tài)學(xué)作為一門多形態(tài)的學(xué)科，早期的研究對(duì)象不像其

5、他傳統(tǒng)學(xué)科研究對(duì)象那樣明確，且研究對(duì)象的尺度不確定。這種情況一直持續(xù)到種群研究的廣泛開展才有所改觀。9科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展前半期：- 20世紀(jì)前半葉里，生態(tài)學(xué)出現(xiàn)了興旺發(fā)達(dá)的景象，形成了比較完備的理論體系和研究方法，并產(chǎn)生了許多分支學(xué)科。有研究對(duì)象側(cè)重不同與研究方法不同之處。有些是研究水生動(dòng)物，有些是研究植物，有些是側(cè)重于個(gè)體研究，有些是側(cè)重于某一區(qū)域群體生態(tài)學(xué)工作。有實(shí)地調(diào)查方法，也有數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)和模型推導(dǎo)方法，逐步完善了描述性生態(tài)學(xué)工作。- 總體而言，這一時(shí)期研究較多的是植物生態(tài)學(xué)，其次是動(dòng)物和微生物生態(tài)學(xué)，較少把人類本身作為自然界一員納入到

6、生態(tài)學(xué)研究中去。10科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展 中期： - 20世紀(jì)后半葉至今，生態(tài)系統(tǒng)成為生態(tài)學(xué)最活躍的研究對(duì)象，尤其是進(jìn)入20世紀(jì)60年代以后，由于環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)峻，生態(tài)學(xué)的研究更是得到了迅速發(fā)展。 - 人們不僅能夠運(yùn)用生態(tài)學(xué)傳統(tǒng)理論對(duì)動(dòng)植物和微生物的生態(tài)學(xué)過程做出較為圓滿的解釋，而且在個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究中都取得了重大進(jìn)展。 - 特別是其他學(xué)科的加盟和相互滲透，計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙測(cè)等技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)論和控制論方法的引入，都進(jìn)一步豐富并拓展了生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方法。11科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁

7、二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展 近期： - 目前，人類面臨的環(huán)境污染、人口爆炸、生態(tài)破壞與資源短缺等全球問題的解決，都有賴于對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、穩(wěn)定和平衡、承載能力和恢復(fù)能力的研究。 - 生態(tài)學(xué)的一般理論及其方法也正在向自然科學(xué)的其他領(lǐng)域和相鄰的社會(huì)學(xué)、人類學(xué)、城市學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域滲透，現(xiàn)代自然科學(xué)的主導(dǎo)趨勢(shì)之一是它的“生態(tài)學(xué)化”。12科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展 隨著研究對(duì)象和內(nèi)容的拓展，生態(tài)學(xué)的概念也在不斷發(fā)展和完善。20世紀(jì)60年代以來出現(xiàn)了許多生態(tài)學(xué)的新定義。 - 例如，美國(guó)生態(tài)學(xué)家奧德姆（E.P.Odum，1971）曾提出“生態(tài)學(xué)是研究自然界結(jié)構(gòu)

8、和功能的科學(xué)，這里需要指出的是人類也是自然界的一部分?！?997年，他又在其撰寫的新書生態(tài)學(xué)-科學(xué)與社會(huì)的橋梁中進(jìn)一步指出“起源于生物學(xué)的生態(tài)學(xué)越來越成為一門研究生物、環(huán)境及人類社會(huì)相互關(guān)系的獨(dú)立于生物學(xué)之外的基礎(chǔ)學(xué)科，是一門研究個(gè)體與整體關(guān)系的科學(xué)?！?13科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展- 我國(guó)學(xué)者馬世?。?980）也提出：“生態(tài)學(xué)是一門綜合的自然科學(xué)，研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用規(guī)律及其機(jī)理。” 這些新定義進(jìn)一步擴(kuò)展了生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容和對(duì)象，將研究對(duì)象從有機(jī)體推及到所有的生命系統(tǒng)，這種生命系統(tǒng)除了自然的動(dòng)植物之外，還包含了人類自身。 - 生態(tài)

9、學(xué)的基本定義是：研究生物與生物之間、生物與非生物之間的相互關(guān)系的科學(xué)。14科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁三.生態(tài)學(xué)研究對(duì)象 丁三、生態(tài)學(xué)研究對(duì)象 地球上的生物可以分成不同的層次或組織水平。生態(tài)學(xué)家奧德姆形象地用“生態(tài)學(xué)譜”來表示生態(tài)學(xué)研究的不同層次對(duì)象（見圖1-1 ）。 生物成分 基因 細(xì)胞 器官 個(gè)體 種群 群落 非生物成分 生物系統(tǒng) 基因系統(tǒng) 細(xì)胞系統(tǒng) 器官系統(tǒng) 有機(jī)體系統(tǒng) 種群系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng) 圖1-1 生態(tài)學(xué)研究的不同層次對(duì)象 15科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁三.生態(tài)學(xué)研究對(duì)象它們分別是： 基因-自然界中構(gòu)成生命物質(zhì)的最小單位； 細(xì)胞

10、-生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位； 個(gè)體-生物物種存在的最小單位； 種群-同種個(gè)體的集合群體，是物種得以世代遺傳的保證； 群落-生境中所有動(dòng)植物和微生物的總合，是生態(tài)系統(tǒng)的 重要組成部分； 生態(tài)系統(tǒng)-生物群落與非生物環(huán)境組成的物質(zhì)循環(huán)和能量 流動(dòng)系統(tǒng)，是生態(tài)學(xué)中的基本單位。16科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙一.生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展丁三.生態(tài)學(xué)研究對(duì)象 生態(tài)學(xué)研究對(duì)象包括了基因、細(xì)胞、器官、個(gè)體、種群、群落六個(gè)層次及其系統(tǒng)，是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)的各種生命組織。當(dāng)生命組織從一個(gè)層次過渡到另一個(gè)較高層次時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的性質(zhì)和特征。 - 早期生態(tài)學(xué)研究以生物個(gè)體為主，致使其難以與生物學(xué)研究對(duì)象

11、相區(qū)別。故此，生態(tài)學(xué)作為一門單獨(dú)的學(xué)科，遲遲不為人們所接受。 - 經(jīng)典生態(tài)學(xué)研究以種群和群落為主； - 現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究則是以生態(tài)系統(tǒng)為核心。17科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁一.自然生態(tài)系統(tǒng)組成與特點(diǎn) 丙二（自然生態(tài)系統(tǒng)）分四：丁一、自然生態(tài)系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)；丁二、自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能；丁三、食物網(wǎng)與生態(tài)金字塔；丁四、自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡與演替。 丁一、自然生態(tài)系統(tǒng)的組成與特點(diǎn) 【自然生態(tài)系統(tǒng)的組成】 自然生態(tài)系統(tǒng)是由非生物環(huán)境和自然生物成分組成的系統(tǒng)。 - 非生物環(huán)境包括氣候因子（太陽輻射、風(fēng)、溫度、濕度等）、生物生長(zhǎng)的基質(zhì)和媒介（巖石、沙礫、土壤、空氣和水等）、生物生

12、長(zhǎng)代謝的物質(zhì)（二氧化碳、氧氣、無機(jī)鹽類和水等）三個(gè)方面。18科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁一.自然生態(tài)系統(tǒng)組成與特點(diǎn) 在自然生態(tài)系統(tǒng)中，生物被分為生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者。 - 生產(chǎn)者主要指綠色植物，它利用光合作用將太陽能以化學(xué)鍵能的形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中。 - 消費(fèi)者是指直接或間接從植物中獲得能量的各種動(dòng)物，包括草食動(dòng)物、草食動(dòng)物和雜食動(dòng)物等，人就是典型的雜食動(dòng)物。 - 分解者是指能分解動(dòng)植物尸體的異養(yǎng)生物，主要是細(xì)菌、真菌和某些原生動(dòng)物和小型土壤動(dòng)物。19科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁一.自然生態(tài)系統(tǒng)組成與特點(diǎn) 分類：地球上有大大小小的自然生態(tài)系統(tǒng)（見圖1

13、-2），大到整個(gè)海洋、整塊大陸，小至一片森林、一塊草地、一個(gè)小池塘等。 - 根據(jù)水陸性質(zhì)不同，可將地球生態(tài)系統(tǒng)劃分為水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)兩大類。水域生態(tài)系統(tǒng)又可劃分為淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)兩個(gè)次大類；陸地生態(tài)系統(tǒng)則可劃分為森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、高山生態(tài)系統(tǒng)、高原生態(tài)系統(tǒng)。20科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁一.自然生態(tài)系統(tǒng)組成與特點(diǎn)21科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁一.自然生態(tài)系統(tǒng)組成與特點(diǎn) 任何自然生態(tài)系統(tǒng)都具有以下特性： 。 是生態(tài)學(xué)上的一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能單位，屬于生態(tài)學(xué)上的 最高層次； 內(nèi)部具有自調(diào)節(jié)、自組織、自更新能力；

14、具有能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞三大功能； 營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)目有限； 是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。22科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能 丁二（自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能）分二：戊一.自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能。 戊一、自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自然生態(tài)系統(tǒng)具有形態(tài)和營(yíng)養(yǎng)兩種結(jié)構(gòu)特征。 - 形態(tài)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的生物種類、數(shù)量水平和垂直分布，以及種的發(fā)育和季相變化等。 - 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)各組成成分間由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流動(dòng)形成的關(guān)系。23科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能 戊二（自然生態(tài)系統(tǒng)的功能）分四：己

15、一、自然生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量自產(chǎn)；己二、自然生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)；己三、自然生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)；己四、自然生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞； 自然生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)產(chǎn)生物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞的三大功能。24科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 己一、自然生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量自產(chǎn) 在自然生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換為化學(xué)鍵能并儲(chǔ)存在有機(jī)物中，這就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量自產(chǎn)；同時(shí)，通過光合作用，將無機(jī)物合成為有機(jī)物，這就是生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)自產(chǎn)。 - 光合作用過程可概括為 6CO2+12H2O+ 光 C6H12O6+6O2+6H2O2

16、5科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 【 生產(chǎn)】 生態(tài)系統(tǒng)中綠色植物生產(chǎn)能量和物質(zhì)的過程稱為初級(jí)生產(chǎn)。有了初級(jí)生產(chǎn)，能量就在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)，物質(zhì)就在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)。 - 生態(tài)系統(tǒng)中，除了初級(jí)生產(chǎn)以外的生產(chǎn)稱為次級(jí)生產(chǎn)，是指消費(fèi)者和還原者利用初級(jí)生產(chǎn)進(jìn)行的生產(chǎn)，表現(xiàn)為動(dòng)物和微生物的生長(zhǎng)、繁殖和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的存儲(chǔ)等生命活動(dòng)過程。26科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 己二、自然生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng) 在自然生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物利用光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換為化學(xué)鍵能并儲(chǔ)存在有機(jī)物

17、中，隨著有機(jī)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)到另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)傳遞，能量不斷沿著生產(chǎn)者、草食動(dòng)物、一級(jí)肉食動(dòng)物、二級(jí)肉食動(dòng)物等逐級(jí)流動(dòng)。 這種能量流動(dòng)是單向的、逐級(jí)的，且遵循熱力學(xué)第一定律和第二定律，即能量在流動(dòng)過程中，要么轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，要么以廢熱形式消散在環(huán)境中（見圖1-3）。能量在從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)的過程中，一定存在耗散。27科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能28科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能- 能量在一個(gè)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)到另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)過程中，

18、一定存在耗散。 - 生態(tài)效率是指能量從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)到另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的利用效率，即在營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)的物質(zhì)量與生產(chǎn)這些物質(zhì)所消耗的物質(zhì)量之比值。 - 在自然生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈越長(zhǎng)，損失的能量也就越多。在海洋生態(tài)系統(tǒng)和一些陸地生態(tài)系統(tǒng)中，能量從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)到另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其轉(zhuǎn)換效率僅為10%，而90%的能量在流動(dòng)過程中散失掉了。這一定律稱為林德曼“百分之十”定律，這是自然生態(tài)系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不能超過四級(jí)的原因。29科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 己三、自然生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)主要是指生物為維護(hù)生命活動(dòng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素，包括

19、能量元素-碳、氧、氫，它們占生物總重量的95%左右；大量元素是指氮、磷、鈣、鉀、鎂、硫、鐵、納、；微量元素是指硼、銅、鋅、錳、鉬、鈷、碘、硅、硒、鋁、氟等，它們對(duì)生物來說，缺一不可。30科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 這些物質(zhì)，從大氣、水域、或土壤中，通過生產(chǎn)者吸收進(jìn)入自然生態(tài)系統(tǒng)，然后轉(zhuǎn)移到草食動(dòng)物和肉食動(dòng)物等消費(fèi)者，最后被還原者分解轉(zhuǎn)化回到環(huán)境中。這些釋放出來的物質(zhì)，又再一次被植物利用吸收，再次參加生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。（圖1-4和圖1-5分別示出了地球生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)和水循環(huán)） 物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是自然生態(tài)系統(tǒng)的兩大基

20、本功能，兩者不可分割，是一切生命活動(dòng)得以存在的基礎(chǔ)。如果說自然生態(tài)系統(tǒng)的能量來自太陽，那么構(gòu)成自然生態(tài)系統(tǒng)所需的物質(zhì)必須由地球供給。31科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能32科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 己四、自然生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞 本體：信息不是物質(zhì)，也不是能量，但信息必須寄載在物質(zhì)上，通過能量進(jìn)行傳輸。 作用：在自然生態(tài)系統(tǒng)中，種群和種群之間，同一種群內(nèi)部個(gè)體與個(gè)體之間，甚至生物與環(huán)境之間都可以表達(dá)和傳遞信息。 功能：信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)一樣，都

21、是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要功能，它通過多種方式的傳遞把生態(tài)系統(tǒng)的各組分聯(lián)系成一個(gè)整體，具有調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的功能。33科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能 分類：一般把信息分為基因信息和特征信息兩大類。 - 基因信息：是生命物種得以延續(xù)的保證，是一組結(jié)構(gòu)復(fù)制體，它記錄了系統(tǒng)生物種類的最基本性狀，在一定的生物化學(xué)條件下，可以重新顯示發(fā)出者的全部生理特征。 - 特征信息：分為物理信息、化學(xué)信息、營(yíng)養(yǎng)信息、行為信息四類，主要用于社會(huì)交流和通訊。34科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功

22、能- 通訊：是指種群中個(gè)體與個(gè)體之間互通信息的現(xiàn)象。只有互通信息，個(gè)體之間才能互相了解，各司其職，在共同的行動(dòng)中協(xié)調(diào)一致。- 信號(hào)：是個(gè)體之間用以傳遞信息的行為或物質(zhì)。- 通訊根據(jù)信息的傳遞途徑分為： 化學(xué)通訊-由嗅覺和味覺通路傳導(dǎo)信息； 機(jī)械通訊-由觸覺、聽覺通路傳導(dǎo)信息，包括聲音和觸壓方面； 輻射通訊-由光感受或視覺來完成其通訊能力，視覺信號(hào)包括動(dòng)作、姿勢(shì)以及各種色彩的展示。35科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁二.自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能戊二.自然生態(tài)系統(tǒng)的功能- 通訊的生態(tài)意義如下： 相互聯(lián)系。通訊引導(dǎo)動(dòng)物與其他個(gè)體發(fā)生聯(lián)系，維持個(gè)體間相互關(guān)系，例如，標(biāo)記居住場(chǎng)所、表示地

23、位等級(jí)等，可以通知對(duì)方本身的存在，使行為易于被感受者所接受。 個(gè)體識(shí)別。通過通訊，動(dòng)物彼此達(dá)到互相識(shí)別。 減少動(dòng)物間的格斗和死亡。標(biāo)記居住場(chǎng)所、表示地位等級(jí)等，可以減少社群成員之間的競(jìng)爭(zhēng)。 幫助各個(gè)體間行為同步化。 相互警告。 有利于群體的共同行動(dòng)。36科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁三.食物網(wǎng)與生態(tài)金字塔 丁三、食物網(wǎng)與生態(tài)金字塔 【 食物網(wǎng)】 - 定義：植物所吸收固定的太陽能通過一系列的取食和被取食在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，形成食物鏈。生態(tài)系統(tǒng)中各種食物鏈相互交錯(cuò)、緊密結(jié)合在一起形成食物網(wǎng)。 - 自然界中的食物鏈和食物網(wǎng)是物種與物種之間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，這種關(guān)系是錯(cuò)綜復(fù)雜的。為了簡(jiǎn)化這

24、種復(fù)雜的關(guān)系，以便于進(jìn)行定量的能流分析和對(duì)物質(zhì)循環(huán)的研究，引入了營(yíng)養(yǎng)級(jí)的概念。 37科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁三.食物網(wǎng)與生態(tài)金字塔- 營(yíng)養(yǎng)級(jí)：處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物構(gòu)成一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。- 營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的關(guān)系：是指某一層次上的生物和另一層次上的生物之間的關(guān)系。38科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁三.食物網(wǎng)與生態(tài)金字塔 【生態(tài)金字塔】 - 定義：在自然生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的關(guān)系總是后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)依賴于前一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，輸入到一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量大約只有10%20%流到后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。物質(zhì)和能量的數(shù)量逐級(jí)傳遞，形成生態(tài)金字塔。（如圖1-6所示） - 生態(tài)金字塔可以

25、是能量金字塔、數(shù)量金字塔，也可以是單位面積生物的重量即生物量金字塔。（圖1-7示出了一種簡(jiǎn)化的溫帶針闊葉混交林中的食物網(wǎng)）39科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁三.食物網(wǎng)與生態(tài)金字塔40科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁四.自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡與演替 丁四、自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡與演替 【自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡】 定義：是指在一定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)中能量的流入和流出、物質(zhì)的產(chǎn)生和消耗、生物與生物之間相互制約、生物與環(huán)境之間相互影響等各種對(duì)立因素達(dá)到數(shù)量或質(zhì)量上的相等或相互抵消。 - 生態(tài)平衡：它是一種動(dòng)態(tài)平衡，它使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能在一定時(shí)間范圍內(nèi)保持相對(duì)不變，即處于相對(duì)穩(wěn)

26、定狀態(tài)。 41科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁四.自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡與演替- 穩(wěn)定機(jī)制：一個(gè)相對(duì)平衡穩(wěn)定狀態(tài)的自然生態(tài)系統(tǒng)，在環(huán)境改變和人類干擾的情況下，在一定的范圍內(nèi)，能通過內(nèi)部的調(diào)節(jié)機(jī)制，維持自身結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定，保持自身的生態(tài)平衡，這種調(diào)節(jié)機(jī)制稱為穩(wěn)定機(jī)制。 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定機(jī)制是有一定限度的，超出了這個(gè)限度，將造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的破壞、功能的受阻和正常關(guān)系的紊亂，系統(tǒng)不能恢復(fù)到原有狀態(tài)，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的毀滅，這種狀態(tài)稱之為失衡狀態(tài)。 影響生態(tài)平衡的因素很多，主要有植被破壞、物種數(shù)量減少、食物鏈被破壞等。42科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁四.自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡

27、與演替 【自然生態(tài)系統(tǒng)的演替】 定義：就是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能隨著時(shí)間的改變，是指生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)群落被另一個(gè)群落所取代的現(xiàn)象。 特點(diǎn)：自然生態(tài)系統(tǒng)的演替具有自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、和自維護(hù)、自發(fā)展并趨向多樣化和穩(wěn)定的特點(diǎn)，是有規(guī)律地以一定順序向固定的方向發(fā)展的，因而是能預(yù)見的。 （如圖1-8所示） 階段：任何一類都經(jīng)過遷移、定居、群居、競(jìng)爭(zhēng)、反應(yīng)、穩(wěn)定六個(gè)階段。43科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙二.自然生態(tài)系統(tǒng)丁四.自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡與演替- 演替是物理環(huán)境改變的結(jié)果，但同時(shí)受種群本身的控制。演替是從種間關(guān)系不協(xié)調(diào)到協(xié)調(diào)，從種類組成不穩(wěn)定到穩(wěn)定，從低水平適應(yīng)環(huán)境到高水平適應(yīng)環(huán)境，從物種少量性向物種多

28、樣性發(fā)展，最后形成一個(gè)與周圍環(huán)境相適應(yīng)的、穩(wěn)定的頂級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（例如氣候頂級(jí)生態(tài)系統(tǒng)）的過程。在頂級(jí)生態(tài)系統(tǒng)中有最大量的生物量和生物間共生功能。- 在自然生態(tài)系統(tǒng)演替的各階段中，各種物種是相互適應(yīng)的，一個(gè)物種的進(jìn)化會(huì)導(dǎo)致與該物種相聯(lián)系的其他物種的選擇壓力發(fā)生變化，繼而使這些物種也發(fā)生改變，這些改變反過來又進(jìn)一步影響原有物種的變化。因此，在大部分情況下，物種間的進(jìn)化是相互影響的，共同構(gòu)成一個(gè)相互作用的協(xié)同適應(yīng)系統(tǒng)。44科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁一、人工生態(tài)系統(tǒng) 丙三（人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡）分二：丁一、人工生態(tài)系統(tǒng)；丁二、生態(tài)足跡。 丁一、人工生態(tài)系統(tǒng) 【人工生態(tài)

29、系統(tǒng)】 定義：是指有人為因素參與或作用的生態(tài)系統(tǒng)。 分級(jí)：按人為因素參與或作用的程度不同可分為低級(jí)、低中級(jí)、中級(jí)、中高級(jí)、高級(jí)人工生態(tài)系統(tǒng)。- 人工程度越高，人為主導(dǎo)作用越強(qiáng)，自然因素就越少或起的作用就越小。45科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁一、人工生態(tài)系統(tǒng)- 例如：漁獵文明時(shí)期的社會(huì)系統(tǒng)是低級(jí)的人工生態(tài)系統(tǒng)，它的運(yùn)作與自然生態(tài)系統(tǒng)沒有多大差別；農(nóng)業(yè)文明時(shí)期的社會(huì)系統(tǒng)是低中級(jí)的人工生態(tài)系統(tǒng)，人類培養(yǎng)栽種農(nóng)作物，馴養(yǎng)禽獸，自身可以部分控制調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量的生產(chǎn)和輸出；現(xiàn)代化高度發(fā)達(dá)的城市屬于高級(jí)人工生態(tài)系統(tǒng)，它本身不具備物質(zhì)能量的生產(chǎn)和廢棄物降解能力，是一個(gè)物質(zhì)

30、、能量高度集中和高度消費(fèi)并產(chǎn)生大量廢棄物的人為生態(tài)系統(tǒng)。46科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁一、人工生態(tài)系統(tǒng) 人工生態(tài)系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：任何人工生態(tài)系統(tǒng)都存在于某一自然生態(tài)系統(tǒng)之中。并成為其消費(fèi)者或調(diào)節(jié)者，可增加或減弱該系統(tǒng)的物質(zhì)能量生產(chǎn)，可促進(jìn)或阻止該系統(tǒng)的進(jìn)化發(fā)展，還可修復(fù)或破壞該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。其結(jié)果的好壞完全取決于人類的活動(dòng)。人工生態(tài)系統(tǒng)通常是以人為中心的生態(tài)系統(tǒng)。人是這個(gè)系統(tǒng)的核心和決定因素。人工生態(tài)系統(tǒng)除了涉及生物人的特性，還涉及人與人之間的社會(huì)關(guān)系以及經(jīng)濟(jì)關(guān)系。47科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁一、人工生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)

31、中的各組成部分之間所產(chǎn)生的相互作用。仍是通過物質(zhì)代謝、能量流動(dòng)和信息傳遞而進(jìn)行的。物質(zhì)代謝的快慢、能量流動(dòng)的大小、信息傳遞的多少與人工程度的高低有關(guān)。 人工生態(tài)系統(tǒng)通常是消費(fèi)者占優(yōu)勢(shì)的生態(tài)系統(tǒng)。其能量和物質(zhì)相對(duì)集中，全部或部分由外部環(huán)境輸入，因此，它對(duì)其所在的自然生態(tài)系統(tǒng)有依存性。人工生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)能量結(jié)構(gòu)是金字塔、倒金字塔還是其他形狀，取決于人工程度的高低。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，能量和物質(zhì)只是依靠食物鏈或食物網(wǎng)而流動(dòng)循環(huán)，在人工生態(tài)系統(tǒng)中，吃、穿、住、行等都是能量和物質(zhì)流動(dòng)的途徑。48科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁一、人工生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)通常是分解功能不充分的

32、生態(tài)系統(tǒng)。由于人工生態(tài)系統(tǒng)中缺乏或僅存少量的分解還原者，造成其分解還原功能低下；又由于大量廢物排出，導(dǎo)致人工生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境受到嚴(yán)重污染。因此，人工生態(tài)系統(tǒng)無論物質(zhì)能量生產(chǎn)還是廢物吸收，都依賴于外部環(huán)境系統(tǒng)。人工程度越高的系統(tǒng)，對(duì)周圍環(huán)境的依賴越強(qiáng)。人工生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力和自我維持能力較自然生態(tài)系統(tǒng)薄弱。由于人工生態(tài)系統(tǒng)或多或少對(duì)外界自然環(huán)境有依存性，其對(duì)抗外界干擾和破壞的能力較弱，穩(wěn)定性較差。49科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁二. 生態(tài)足跡 丁二、 生態(tài)足跡 - 任何自然生態(tài)系統(tǒng)中的資源總是有限的，只能承受一定數(shù)量的生物，否則將導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的破壞因此，生態(tài)

33、學(xué)中的“容納量”是指生活在某一自然生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，不會(huì)導(dǎo)致該系統(tǒng)永久破壞的某一種生物的數(shù)量。 - 在人工生態(tài)系統(tǒng)中，由于有人為因素的參與和作用，物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)涉及的范圍較自然生態(tài)系統(tǒng)要廣泛得多，其利用目的和形式也復(fù)雜多樣，因此，不能將自然生態(tài)系統(tǒng)中的“容納量”概念應(yīng)用于人工生態(tài)系統(tǒng)。“生態(tài)足跡（Ecological Footprint）”類似于“容納量”，是應(yīng)用于人工生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)概念。50科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁二. 生態(tài)足跡 通常定義：能維持某一地區(qū)人口的現(xiàn)有生活水品，并能消解其生產(chǎn)的廢棄物所需要的可生產(chǎn)土地和水域面積。 - 生態(tài)足跡理論是一種非常有效直

34、觀的理論，有利于我們轉(zhuǎn)變思考問題的視角和方式，從而對(duì)目前的生態(tài)問題和可持續(xù)發(fā)展觀念有更深刻和更全面的認(rèn)識(shí)。 生態(tài)足跡計(jì)算公式： EF Nef（aai） （ciPi） - 式中： i為消費(fèi)品和投入的類型；Pi為i種消費(fèi)商品的全球平均生產(chǎn)能力；ci為i種消費(fèi)商品的人均消費(fèi)量； aai為人均i種交易商品折算的生物生產(chǎn)性土地面積；N為人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡； EF為總的生態(tài)足跡。51科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁二. 生態(tài)足跡- 在生態(tài)足跡的計(jì)算公式中，生物生產(chǎn)性土地面積主要考慮六種類型： 1）化石燃料地是人類應(yīng)該留出吸收二氧化碳的土地； 2）可耕地從生態(tài)角度看是最有

35、生產(chǎn)能力的土地； 3）林地包括人工林和天然林； 4）草場(chǎng)是人類主要用來飼養(yǎng)牲畜的土地； 5）建筑用地是目前人類定居和道路建設(shè)用地； 6）水域是目前地球提供水生物產(chǎn)品的土地。52科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙三.人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡丁二. 生態(tài)足跡表1-1 部分國(guó)家或地區(qū)（1997年）生態(tài)足跡國(guó)家/地區(qū)人口/千人生態(tài)足跡/（ha/人）承載力/（ha/人）生態(tài)盈余/（ha/人）加拿大30 1017.79.61.9美國(guó)268 18910.36.7-3.6俄國(guó)146 3816.03.7-2.3英國(guó)58 5875.21.7-3.5法國(guó)58 4334.14.20.1德國(guó)81 8455.31.9-3.4

36、澳大利亞18 5509.014.05.0新西蘭3 6547.620.412.8巴西167 0463.16.73.6阿根廷35 4053.94.60.7日本125 6724.30.9-3.4香港5 9136.10.0-6.1中國(guó)1 247 3151.20.8-0.4全球5 892 4802.82.1-0.753科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁一.生物多樣性 丙四（生物多樣性與生態(tài)冗余）分二：丁一、生物多樣性；丁二、生態(tài)冗余。 丁一、生物多樣性 通常定義：為生物多樣性和變異性以及生境的生態(tài)復(fù)雜性。它包括植物、動(dòng)物和微生物物種的豐富程度、變化過程以及由其組成的復(fù)雜多樣的群落

37、、生態(tài)系統(tǒng)和景觀。 - 生物多樣性一般有三個(gè)水平，即：遺傳多樣性，指地球上各個(gè)物種所包含的遺傳信息的多樣化；物種多樣性，指地球上生物種類的多樣化（生物群落中物種的數(shù)目及其分配狀況來衡量）；生態(tài)系統(tǒng)多樣性，指的是生物圈中生物群落、生境與生態(tài)過程的多樣化。54科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁一.生物多樣性 生物多樣性的價(jià)值 Helliwell（1969）將其歸納為七個(gè)方面）：直接收入-通過旅游觀賞、考察、釣魚、狩獵和采摘果實(shí)等活動(dòng)直接獲得物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)收入；遺傳庫-每種生物都是一個(gè)遺傳庫，其中遺傳物質(zhì)的保存有利于動(dòng)植物品種的改良等，并且是提供新醫(yī)藥、新食品的來源。維持生態(tài)平衡

38、-動(dòng)植物自然種群保障了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，例如，可以避免有害生物的大規(guī)模爆發(fā)；55科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁一.生物多樣性教育價(jià)值-通過直接或有趣的方式，讓人們知道生物世界是如何產(chǎn)生功能的，使人們從中得到教育?？茖W(xué)研究?jī)r(jià)值-生物多樣性是人們研究生物學(xué)問題的材料，并且有益于科研工作者的訓(xùn)練；滿足自然愛好-生物多樣性為一些業(yè)余的自然愛好者提供興趣基礎(chǔ)，也為攝影家、藝術(shù)家、詩人等提供題材；地方特征-某些地方特有的生物多樣性成為其地方的特征。56科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁一.生物多樣性生物多樣性的保護(hù)已迫在眉睫：- 由于人類活動(dòng)的不斷增加和無

39、節(jié)制的索取、濫捕、亂獵活動(dòng)，以及各種有毒物質(zhì)的使用，導(dǎo)致了生物棲息地的減少和改變；大量生物死亡，導(dǎo)致生物多樣性趨于枯竭或絕滅。- 世界自然保護(hù)聯(lián)盟的科學(xué)家們?cè)?007年對(duì)全球4萬種動(dòng)植物進(jìn)行了調(diào)查，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：1/3的兩棲動(dòng)物、1/4的浦乳動(dòng)物、1/8的鳥類和7/10的植物被列為“極危”、“頻危”、“易危”三個(gè)級(jí)別，都屬于生存受到威脅的物種；面臨滅絕危機(jī)的動(dòng)植物比2006年增加了188種，已達(dá)到16306種，占被評(píng)估全部物種的40%左右。57科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁二.生態(tài)冗余 丁二、生態(tài)冗余 冗余是指系統(tǒng)為了保證自身正常運(yùn)轉(zhuǎn)或相對(duì)穩(wěn)定，所具有的某種儲(chǔ)備或調(diào)

40、節(jié)機(jī)制。 生態(tài)冗余是指自然生態(tài)系統(tǒng)或生命有機(jī)體為了自身的發(fā)展以及保證自身結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定，所做出的一種戰(zhàn)略儲(chǔ)備或調(diào)節(jié)機(jī)制。 58科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁二.生態(tài)冗余- 沒有生態(tài)冗余的系統(tǒng)是脆弱的，經(jīng)不起隨機(jī)事件的干擾。- 生態(tài)系統(tǒng)中的各種營(yíng)養(yǎng)級(jí)的存在就是一種營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的冗余；當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)的某種植食動(dòng)物遭受捕食者的過度獵殺或因外界干擾其種群數(shù)量大幅度下降時(shí)，只要還有其他種類的植食動(dòng)物可供捕食者捕獵，就不會(huì)導(dǎo)致該植食動(dòng)物的毀滅。同樣，捕食者由于有多種獵物可以捕食，也不會(huì)因某一種獵物毀滅而立即滅絕。- 這樣，食物網(wǎng)就比食物鏈更能使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，生態(tài)

41、系統(tǒng)越復(fù)雜，生物多樣性越豐富，則其結(jié)構(gòu)和功能越穩(wěn)定，也就越能抗拒外界的干擾和破壞。因此，生物多樣性是自然生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)冗余的重要體現(xiàn)。59科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙四.生物多樣性與生態(tài)冗余丁二.生態(tài)冗余 案例：人工農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，由于物種單一，很容易遭到蟲害；原始的熱帶雨林中，不會(huì)出現(xiàn)昆蟲“爆發(fā)”的現(xiàn)象，但在人工林里很容易產(chǎn)生“爆發(fā)”現(xiàn)象（例如，營(yíng)造馬尾松純林，容易被松毛蟲，但營(yíng)造針闊混交林，就沒有這種現(xiàn)象）；這些都是由于生態(tài)冗余不同產(chǎn)生的結(jié)果。60科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁一.環(huán)境對(duì)生物的選擇丙五（生物與環(huán)境之間的關(guān)系）分： 丁一、環(huán)境對(duì)生物的選擇；丁二、生

42、物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。丁一、環(huán)境對(duì)生物的選擇 【環(huán)境】環(huán)境是影響生物個(gè)體或群體生存和發(fā)展的一切事物的總稱，可分為非生物環(huán)境和生物環(huán)境。生物必須從環(huán)境中獲取物質(zhì)和能量才能生存和發(fā)展。 61科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁一.環(huán)境對(duì)生物的選擇- 非生物環(huán)境是指氣候因素、土壤因素、地形因素等。氣候因素包括光照、溫度、濕度、降水、風(fēng)和氣壓等；土壤因素主要指土壤的各種特性，如土壤結(jié)構(gòu)、有機(jī)物和無機(jī)物的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、酸堿度等；地形因素包括地面各種特征，如坡度、坡向、海拔高度等。- 生物環(huán)境是指某一生物的同種其他個(gè)體或異種生物，也包含人為因素。 【生態(tài)因子】任何一種環(huán)境都包含了很多因素，這些

43、因素在生態(tài)學(xué)中稱為生態(tài)因子。在生態(tài)因子中，對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布起決定作用的因子稱為主導(dǎo)因子。62科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁一.環(huán)境對(duì)生物的選擇 【生態(tài)因子之作用】 - 每一種生態(tài)因子都對(duì)生物有或多或少、直接或間接的作用，并且這種作用隨著作用的對(duì)象、時(shí)間和空間的變化而有所不同。 - 任何一種生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多，都會(huì)影響生物生存和分布，也就是說，某種生態(tài)因子只要接近或超過生物的耐受范圍，就會(huì)成為這種生物的限制因子。 63科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁一.環(huán)境對(duì)生物的選擇- 環(huán)境中各種生態(tài)因子對(duì)生物的作用雖然

44、不盡相同，但都各具重要性，它們不是彼此孤立而是相互聯(lián)系、共同對(duì)生物產(chǎn)生影響。主導(dǎo)因子對(duì)生物的影響起絕對(duì)性作用，其變化會(huì)引起其他因子也發(fā)生變化。從總體上來講，生態(tài)因子（尤其是主導(dǎo)因子）之間是不可替代的，但生態(tài)因子之間有時(shí)是可以局部相互補(bǔ)償?shù)摹?【共同作用之選擇】 - 各種生態(tài)因子對(duì)生物的共同作用表現(xiàn)為環(huán)境對(duì)生物的選擇。環(huán)境對(duì)生物的選擇有利于那些能最大限度地將自身基因或復(fù)制基因傳遞到未來時(shí)代的個(gè)體。自然選擇不僅在過去起作用，而且在現(xiàn)在和未來也起作用。64科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁二.生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 丁二、生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 定義：生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是指生物為了生存和發(fā)

45、展，不斷地從形態(tài)、生理、發(fā)育或行為各個(gè)方面進(jìn)行自身的調(diào)整，以適應(yīng)特定環(huán)境中的生態(tài)因子及其變化。 分類：如果生物的適應(yīng)性變異能遺傳給下一代，則這種適應(yīng)稱為基因型適應(yīng)，否則稱為表型適應(yīng)。- 物種通過漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程，調(diào)整遺傳成分以適合于改變的環(huán)境條件稱為進(jìn)化適應(yīng)； 65科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁二.生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)- 生物個(gè)體感覺器官隨著它們所能感覺到的環(huán)境刺激的改變而進(jìn)行的調(diào)整稱為感覺適應(yīng)；- 動(dòng)物通過學(xué)習(xí)以適應(yīng)環(huán)境變化稱為學(xué)習(xí)適應(yīng)；- 生物個(gè)體通過生理過程的調(diào)整以適合于氣候條件、食物質(zhì)量等環(huán)境條件改變稱為生理適應(yīng)；例如，在同一分類單位中，恒溫動(dòng)物的大型種類，趨向于

46、生活在寒冷的氣候中，而其突出部分在低溫環(huán)境中，有變小的趨勢(shì)（見圖1-9）66科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙五.生物與環(huán)境之間的關(guān)系丁二.生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)范疇：生物雖然可以通過改變環(huán)境因素，采取多種方式來調(diào)整適應(yīng)環(huán)境，但卻始終不能逃脫生態(tài)因子的限制作用。- 動(dòng)物的任何行為都是以給自己帶來收益為目的，同時(shí)也會(huì)為達(dá)到此目的付出一定代價(jià)，自然選擇總是傾向于使動(dòng)物從所發(fā)生的行為中獲得最大的凈收益。- 環(huán)境對(duì)生物的選擇是進(jìn)化的動(dòng)力，生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)則是進(jìn)化的結(jié)果，而作用于生物的選擇壓力又決定著進(jìn)化和適應(yīng)的方向。- 現(xiàn)存生物是自然界長(zhǎng)期選擇或生物長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能充分有效地利用環(huán)境資源

47、。67科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位 丙六（生物與生物之間的關(guān)系）分三： 丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位；丁二、集群效應(yīng)與領(lǐng)域行為；丁三、社會(huì)等級(jí)與種間關(guān)系。 丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位 【生物的資源】 生物的資源是指對(duì)某一種生物有益的任何客觀實(shí)體，包括棲息地、食物、配偶，以及光、溫度、水等各種生態(tài)因子。 68科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位 【競(jìng)爭(zhēng)】 定義：競(jìng)爭(zhēng)是指生物為了利用有限的共同資源，相互之間產(chǎn)生的不利或有害的影響，通常只在生物所利用的資源是共同的，而且資源是有限的情況下才會(huì)產(chǎn)生。 分類：分為間接競(jìng)爭(zhēng)和直接競(jìng)爭(zhēng)。間接競(jìng)

48、爭(zhēng)是指生物之間沒有直接行為的干涉，而是雙方各自消耗利用共同資源，由于共同資源可獲得量減少?gòu)亩g接影響對(duì)方的存活、生長(zhǎng)和生殖。直接競(jìng)爭(zhēng)也稱相互干涉競(jìng)爭(zhēng)，例如，動(dòng)物之間爭(zhēng)奪食物、配偶、棲息地等發(fā)生爭(zhēng)斗。 - 競(jìng)爭(zhēng)還分為種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng)。69科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位 【生態(tài)位】 定義：是指對(duì)生物在一定層次、一定范圍內(nèi)生存發(fā)展時(shí)所需要的條件（包括物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間）和能夠發(fā)揮的作用-對(duì)該范圍內(nèi)的“生態(tài)環(huán)境”的影響，也可以理解為生物在特定的生態(tài)系統(tǒng)中所處的“位置”或“地位”。 分類：分為生境生態(tài)位和功能生態(tài)位。- 生境生態(tài)位是指能為生物利用或占有的

49、環(huán)境因素的范圍或位置。例如，生物所處的空間和時(shí)間段，適合生物生存的溫度、濕度、土壤物性范圍等。70科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位- 功能生態(tài)位是指能生物在生態(tài)系統(tǒng)中所起的作用和所處的地位。例如，自然生態(tài)系統(tǒng)中，生物在食物鏈或食物網(wǎng)中的位置就是其營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位。- 生態(tài)位含意廣泛， 是一種多維概念 （見圖1-10） 一個(gè)物種只能生活于環(huán)境因素的特定范圍內(nèi)，只能利用某些特定的資源條件，只能占有特定的空間、時(shí)間段。因此，每個(gè)物種在種群中都有不同于其他物種的生態(tài)位，它不僅決定了生物在那里生活，而且決定了它們?nèi)魏紊睢?1科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與

50、生物之間的關(guān)系丁一、競(jìng)爭(zhēng)與生態(tài)位不同物種的生態(tài)位越相似，競(jìng)爭(zhēng)就越激烈。生態(tài)位相似的兩種生物不能在同一地方永久共存（見圖1-11） ，要么其中一個(gè)物種消失，要么發(fā)生生態(tài)位分離。因此，生活在同一地區(qū)的不同物種必然在生態(tài)位上形成各種差別。72科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁二、集群效應(yīng)與領(lǐng)域行為 丁二、集群效應(yīng)與領(lǐng)域行為 集群是指同種生物個(gè)體生活在一起的現(xiàn)象。 【集群效應(yīng)】 定義：同種生物個(gè)體在一起生活產(chǎn)生的有利作用稱為集群效應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)在于：有利于提高捕食效率；有利于共同防御敵害；有利于改變小生境；有利于提高學(xué)習(xí)效率和工作效率；有利于繁殖。 - “最小種群原則”，即集群效應(yīng)

51、只有在足夠數(shù)量的個(gè)體參與聚群時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。如果數(shù)量太少，低于的集群臨界下限，則該動(dòng)物種群就不能正常生活，甚至不能生存。 73科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁二、集群效應(yīng)與領(lǐng)域行為- “擁擠效應(yīng)”，即隨著群體當(dāng)中個(gè)體數(shù)量的增加，當(dāng)密度過高時(shí)，由于食物和空間等資源缺乏，排泄物的毒害以及心理和生理反應(yīng)，則會(huì)對(duì)群體帶來不利的影響，導(dǎo)致死亡率上升，抑制種群的增長(zhǎng)。- “種群密度”，最大密度是指特定環(huán)境所能容納某種生物的最大個(gè)體數(shù)，最小密度是指種群維持正常繁殖、彌補(bǔ)死亡所需要的最小個(gè)體數(shù)，最適密度是指種群增長(zhǎng)最快的密度。74科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁二、集群效應(yīng)與領(lǐng)域行為 【領(lǐng)域行為】 定義：領(lǐng)域是指動(dòng)物個(gè)體、家族等活動(dòng)并受其保護(hù)、不讓其他動(dòng)物進(jìn)入的區(qū)域或空間。領(lǐng)域作用具有如下特性： 1）排他性-不允許其他動(dòng)物，通常是同種動(dòng)物進(jìn)入； 2）伸縮性-領(lǐng)域的大小與物種種類、生態(tài)條件與時(shí)間變化有關(guān)； 3）替代性-當(dāng)領(lǐng)域的占有者被移去或死亡后，它們的領(lǐng)域很快被其他者占領(lǐng)。75科判甲二.正論乙一.生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)丙六.生物與生物之間的關(guān)系丁二、集群效應(yīng)與領(lǐng)域行為 意義：領(lǐng)域行為的生態(tài)學(xué)意義可