其它第二章生態(tài)學基礎及其在環(huán)境保護中的應用

1、其它第二章生態(tài)學基礎及其在環(huán)境保護中的應用2一、生態(tài)學的定義 生態(tài)學是研究生物有機體與其周圍環(huán)境（包括非生物和生物環(huán)境）相互關系的科學。 第一節(jié) 生態(tài)學概述3 這種關系是彼此相互影響、制約的一種辨證關系，其實質(zhì)是彼此間通過物質(zhì)、能量、信息等產(chǎn)生聯(lián)系。具體包括：1. 環(huán)境對生物的作用。 如人參南引、橡膠北引2. 生物對環(huán)境的反作用。 如植物改良土壤和氣候4二、生態(tài)學的研究對象 經(jīng)典生態(tài)學研究的層次是個體、種群、 群落、 生態(tài)系統(tǒng)、生物圈種群在同一時期內(nèi)占有一定空間的同種生物個體的集合， 是物種存在的基本單位。群落一定時間內(nèi)居住在一定空間范圍內(nèi)的生物種群的集合， 植物群落 、動物群落、微生物群落生

2、物圈地球上的全部生物和一切適用于生物棲息的場所 56三、 生態(tài)學的發(fā)展趨勢 向宏觀和微觀兩極發(fā)展； 與自然科學和社會科學高度交叉融合； 強調(diào)理論與實踐的結(jié)合。目前世界上最最關注的生態(tài)問題是： 1）全球氣候變化； 2）生物多樣性保護； 3）構(gòu)建可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)。7生態(tài)系統(tǒng)的基本概念生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)食物鏈和食物網(wǎng)營養(yǎng)級和生態(tài)金字塔生態(tài)效率生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)金字塔第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)8一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念生態(tài)系統(tǒng)在一定空間范圍內(nèi)，生物系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間通過能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞而形成的具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的整體。 9二、生態(tài)系統(tǒng)的特征是生物圈的一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位；內(nèi)部具有自我調(diào)節(jié)能

3、力；能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能；生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級一般不會超過5-6個，why？生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)。10三、生態(tài)系統(tǒng)的組成（一）非生物組分（環(huán)境）：光、溫、水、氣、土等（二）生物組分 1. 生產(chǎn)者 2. 消費者 3. 分解者11（1）生產(chǎn)者：指能利用無機物合成有機物，并把太陽能以生物化學能的形式第一次固定到生物有機體中的自養(yǎng)生物，包括綠色植物和一些化能合成細菌。（2）消費者：指直接或間接地依賴于生產(chǎn)者所制造的有機物生存的生物，包括食草動物及食肉動物。（3）分解者：指以動植物殘體及其它有機物為食并將其分解為無機物的小型生物，主要有真菌、細菌、放線菌等微生物。生物組分12一

4、個簡單的陸地生態(tài)系統(tǒng)模式圖13營養(yǎng)級：指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物的總和。綠色植物等生產(chǎn)者屬于第一營養(yǎng)級；以生產(chǎn)者為食的草食動物屬于第二營養(yǎng)級；食肉動物屬于第三營養(yǎng)級或更高。1415食物鏈及食物網(wǎng) 食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，生物成員之間以食物營養(yǎng)關系彼此聯(lián)系起來的序列，稱為食物鏈。16食物網(wǎng)：在生態(tài)系統(tǒng)中，許多條食物鏈彼此相互交叉而形成的復雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為食物網(wǎng)。1718四、生態(tài)系統(tǒng)的功能（一）能量流動（二）物質(zhì)循環(huán)（三）信息傳遞19（一）能量流動在生態(tài)系統(tǒng)中，能量是沿食物鏈單向流動， 在流通過程中按1/10定律遞減。 Lindeman 定律：在生態(tài)系統(tǒng)中, 一個營養(yǎng)級到另一個營養(yǎng)級的能量轉(zhuǎn)化

5、效率通常為10%左右。20 由美國學者林德曼(R. L. Lindeman)于1942年提出。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，從綠色植物開始的能量流動過程中，后一營養(yǎng)級獲得的能量約為前一營養(yǎng)級能量的10%，其余90%的能量因呼吸作用或分解作用而以熱能的形式散失，還有小部分未被利用。 21陸地食物鏈 食碎屑者2223 生態(tài)金字塔能量金字塔： 能量通過營養(yǎng)級逐級減少，把通過各營養(yǎng)級的能流量由低到高畫成圖，就成為一個金字塔千卡/平方米.年數(shù)量金字塔：單位面積內(nèi)生產(chǎn)者和各級消費者的數(shù)目建立的金字塔。生物量金字塔：以單位面積上生產(chǎn)者和各級消費者的生物量建立的金字塔。24 典型的生態(tài)金字塔模型2526（二）物質(zhì)循環(huán)27

6、28水循環(huán)29碳循環(huán)30氮循環(huán)31礦物質(zhì)循環(huán)32（三）信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間進行著信息交換和傳遞，可以通過分泌化學物質(zhì)，也可以通過聲音、行為等手段?？煞譃椋?. 物理信息，如光、聲；2. 化學信息，如性信息素、胡桃醌；3. 行為信息，如蜜蜂跳舞。33第三節(jié) 生態(tài)平衡生態(tài)平衡：生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)達到的一種穩(wěn)定狀態(tài)，包括結(jié)構(gòu)、功能以及能量輸入、輸出的穩(wěn)定。生態(tài)閾值：生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，但只能在一定范圍 內(nèi)、一定條件下起作用，如果干擾果大，超出了 生態(tài)系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)能力，生態(tài)平衡就會被破壞， 這個臨界限度稱為生態(tài)閾值。 （一）相關概念34生態(tài)系統(tǒng)平衡是一種動態(tài)平衡，因為能量流動和物

7、質(zhì)循環(huán)仍在不間斷地進行，生物個體也在不斷地進行更新。 現(xiàn)實中生態(tài)系統(tǒng)常受到外界的干擾，但干擾造成的損壞一般都可通過負反饋機制的自我調(diào)節(jié)作用使系統(tǒng)得到修復，維持其穩(wěn)定與平衡。 35生態(tài)閾限的大小決定于生態(tài)系統(tǒng)的成熟程度。生態(tài)系統(tǒng)越成熟，它的種類組成越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，穩(wěn)定性越大，對外界的壓力或沖擊的抵抗能力也越大，即閾值高；相反一個簡單的人工的生態(tài)系統(tǒng)，則閾值低。生態(tài)失調(diào)：當外界干擾遠遠超過了生態(tài)閾限，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力已不能抵御，從而不能恢復到原初狀態(tài)時，稱為“生態(tài)失調(diào)”。生態(tài)危機：由于人類活動而導致局部地區(qū)甚至整個生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅人類的生存。36生態(tài)危機并不是指一般意義上的自然災害問題，而是指由于人的活動所引起的環(huán)境質(zhì)量下降、生態(tài)秩序紊亂、生命維持系統(tǒng)瓦解，從而危害人的利益、威脅人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象。 37（二）生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡38反饋調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)：當生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化，它必然引起其他成分出現(xiàn)一系列相應變化，這些變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分。負反饋：系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其它一系列變化，結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分的變化，使生態(tài)系統(tǒng)達到或保持平衡或穩(wěn)態(tài)。正反饋：系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其他一系列變化，反過來加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)