生態(tài)學(xué)概述課件

城市生態(tài)與城市環(huán)境2005年10月城市生態(tài)與城市環(huán)境2005年10月1第一篇城市生態(tài)

第一章生態(tài)學(xué)概述第一節(jié)生態(tài)學(xué)的概念、起源與發(fā)展第二節(jié)生物生存環(huán)境第三節(jié)生態(tài)因子及其作用第四節(jié)種群第五節(jié)群落第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)第一篇城市生態(tài)第一章生態(tài)學(xué)概述2第一節(jié)生態(tài)學(xué)的概念一生態(tài)學(xué)的定義生態(tài)學(xué)是研究生物與周圍環(huán)境和無(wú)機(jī)環(huán)境相互關(guān)系及機(jī)理的科學(xué)。二它包括4個(gè)層次的內(nèi)容：1生態(tài)學(xué)是研究生物怎樣生活和它們?yōu)槭裁窗凑兆约旱纳罘绞缴畹目茖W(xué)。2生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)。3生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)。4生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)之間相互作用及其機(jī)理的科學(xué)。

第一節(jié)生態(tài)學(xué)的概念一生態(tài)學(xué)的定義3生態(tài)學(xué)的起源與分類三生態(tài)學(xué)的起源生態(tài)學(xué)（尤其是基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)）來(lái)源于生物學(xué)。生物學(xué)是研究生物的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，包括動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、古生物學(xué)四生態(tài)學(xué)的分類研究單元：個(gè)體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)棲息場(chǎng)所：森林、草原、沙漠、農(nóng)田、城市、海洋、淡水生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)的起源與分類三生態(tài)學(xué)的起源4五生態(tài)學(xué)的發(fā)展

生態(tài)學(xué)的發(fā)展分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段十九世紀(jì)以前的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的萌芽階段第二個(gè)階段十九世紀(jì)的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的初創(chuàng)階段第三個(gè)階段二十世紀(jì)前半葉的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的形成階段第四個(gè)階段二十世紀(jì)后葉以后的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的發(fā)展階段五生態(tài)學(xué)的發(fā)展生態(tài)學(xué)的發(fā)展分為四5第二節(jié)生物生存環(huán)境一生物的能量環(huán)境1.光照強(qiáng)度光：2.光質(zhì)3.光照長(zhǎng)度

隨空間變化緯度海拔高度溫度：隨時(shí)間變化季節(jié)變化晝夜變化第二節(jié)生物生存環(huán)境一生物的能量環(huán)境6第二節(jié)生物生存環(huán)境二生物的物質(zhì)環(huán)境

1大氣圈：大氣的組成:氮?dú)?8.9%，氧20.95%,氬氣0.93％，還有微量元素占0.03％。

2大氣的分層：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層

3水圈：能利用的淡水約占全部淡水的20％，只有

0.5％能直接取用于河水。

4巖石圈和土壤圈：巖石圈：地球表面30-40km厚的堅(jiān)硬地殼層土壤圈：由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣第二節(jié)生物生存環(huán)境二生物的物質(zhì)環(huán)境7第二節(jié)生物生存環(huán)境三生物圈：由大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈這幾個(gè)圈層交接的界面所組成。幾點(diǎn)結(jié)論：1太陽(yáng)系中唯一2能量外來(lái)3物質(zhì)構(gòu)造存在三大分類4植物、動(dòng)物是相對(duì)主要的物質(zhì)5人類的能力6人類誕生生物圈適應(yīng)生物圈7人類是生物圈的特殊居民

生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)第二節(jié)生物生存環(huán)境三生物圈：由大氣圈、水圈、巖石圈、土壤8第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的概念生態(tài)因子：組成生境的因素生境：一定時(shí)間內(nèi)影響生命有機(jī)體的空間條件及其它條件綜合。二生態(tài)因子的分類非生物因素：光、熱、水、風(fēng)等生物因素：動(dòng)物、植物、微生物人為因素：砍伐、挖掘、采摘等第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的概念9第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的作用：1綜合作用2主導(dǎo)因子作用3直接作用和間接作用4因子作用的階段性5不可替代性和補(bǔ)償作用二生態(tài)因子的作用方式：1拮抗作用2協(xié)同、增強(qiáng)和疊加作用3凈化作用三生態(tài)因子的作用規(guī)律：1限制因子規(guī)律2最低量（最小因子）定律3耐受性定律第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的作用：10第四節(jié)種群種群的基本概念以及特征一種群的概念同一物種在一定空間和一定時(shí)間的個(gè)體的集合體.是具有潛在互配能力的個(gè)體.是構(gòu)成物種的基本單位,也是構(gòu)成群落的基本單位。二種群特征1空間特征2數(shù)量特征3遺傳特征第四節(jié)種群種群的基本概念以及特征11第四節(jié)種群三種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)參數(shù)

(一)出生率和死亡率

(二)遷入和遷出

(三)年齡結(jié)構(gòu)與性比

(四)種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率四種群增長(zhǎng)的基本模式

(一)在無(wú)限環(huán)境中的指數(shù)增長(zhǎng)

(二)在有限環(huán)境中的邏輯斯諦增長(zhǎng)第四節(jié)種群三種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)參數(shù)12

五

兩種群間可能存在的各種相互關(guān)系

關(guān)系類型關(guān)系特點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)(--)彼此互相抑制捕食(+-)種群A殺死或吃掉種群B一些個(gè)體

寄生(+-)種群A寄生于種群B,并有害于后者

中性(00)彼此互不影響

共生(++)彼此互相有利,專性

互惠(++)彼此互相有利,兼性

偏利(+0)對(duì)A種群有利,對(duì)種群B無(wú)利害

偏害(-0)對(duì)A種群有害,對(duì)種群B無(wú)利害五兩種群間可能存在的各種相互關(guān)系13第五節(jié)群落群落的基本概念及特征一群落的基本概念：是指一定時(shí)間內(nèi)居住在一定空間內(nèi)的生物種群的集合二群落的特征：1群落中的優(yōu)勢(shì)種2群落的物種多樣性3群落的中間關(guān)聯(lián)性4群落的交錯(cuò)區(qū)和邊緣效應(yīng)5群落的穩(wěn)定性第五節(jié)群落群落的基本概念及特征14第五節(jié)群落三群落與生鏡生鏡：群落具體生長(zhǎng)的環(huán)境，不同生存條件綜合的地域空間。四群落對(duì)環(huán)境的指示作用1植物群落的指示作用2生物群落對(duì)污染環(huán)境的指示作用第五節(jié)群落三群落與生鏡15第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)的概念：

生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng).生態(tài)系統(tǒng)就是在一定的空間和時(shí)間內(nèi)，在各種生物之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而相互作用的一個(gè)自然系統(tǒng)。二生態(tài)系統(tǒng)理論：由英國(guó)科學(xué)家坦斯利在1935年首次提出，他生物與其所處環(huán)境為一個(gè)有機(jī)體，因此能更全面的反映生物與環(huán)境之間的相互作用和關(guān)系，到目前為止，生態(tài)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展最快的領(lǐng)域第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)的概念：16第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)三生態(tài)系統(tǒng)的組成成分兩大部分與四個(gè)基本成分兩大部分：生物與非生物環(huán)境，也稱生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)或生命成分和非生命成分四四個(gè)基本成分：生產(chǎn)者消費(fèi)者還原者非生物環(huán)境第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)三生態(tài)系統(tǒng)的組成成分17生態(tài)系統(tǒng)一般圖解

綠色植物—初級(jí)生產(chǎn)者以植物為生的動(dòng)物肉食類土壤腐殖質(zhì)分解物（異養(yǎng)植物、屑食性昆蟲(chóng)）死去的有機(jī)物質(zhì)水無(wú)機(jī)物質(zhì)Co?o?生態(tài)系統(tǒng)以外的無(wú)機(jī)物生態(tài)系統(tǒng)以外的有機(jī)物包括寄生植物生態(tài)系統(tǒng)一般圖解

綠色植物—初級(jí)生產(chǎn)者以植物為生的18第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)五生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

(一)空間結(jié)構(gòu)：空間配置分布

(二)物種結(jié)構(gòu)：數(shù)量方面分布特征

(三)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)1食物鏈：一種生物以另一種生物為食，彼此以食物聯(lián)結(jié)起來(lái)的連鎖關(guān)系。2食物網(wǎng)：各個(gè)食物鏈互相交錯(cuò)聯(lián)結(jié)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)五生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)19第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的基本特征以及類型六生態(tài)系統(tǒng)的基本特征

1生態(tài)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)功能系統(tǒng)2生態(tài)系統(tǒng)具有一定的區(qū)域特征3生態(tài)系統(tǒng)是開(kāi)放的“自持”系統(tǒng)4生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能七生態(tài)系統(tǒng)的類型空間環(huán)境性質(zhì)：淡水生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響程度：自然生態(tài)系統(tǒng)、人工生態(tài)系統(tǒng)第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的基本特征以及類型20第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)八生態(tài)系統(tǒng)的基本功能1生物生產(chǎn)：

1初級(jí)生產(chǎn)（植物生產(chǎn)）、2次級(jí)生產(chǎn)（動(dòng)物生產(chǎn)）2能量流動(dòng)：能量包括自然界中存在的各種形式的能熵值（系統(tǒng)通過(guò)熵值的變化來(lái)協(xié)調(diào)內(nèi)部平衡）能量守恒定律。3物質(zhì)循環(huán)：水循環(huán)、大氣循環(huán)、沉積循環(huán)4信息傳遞：營(yíng)養(yǎng)信息、化學(xué)信息、物理信息、行為信息等第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)八生態(tài)系統(tǒng)的基本功能21第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)九生態(tài)平衡

生態(tài)平衡的概念：廣義概念、狹義概念。曲格平：是一定的動(dòng)植物群落和生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，各個(gè)對(duì)立因素通過(guò)相互制約、轉(zhuǎn)化、補(bǔ)償、交換等作用達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平衡階段。破壞生態(tài)平衡的因素：

1自然因素、2人為因素生態(tài)平衡失調(diào)標(biāo)志：

1結(jié)構(gòu)標(biāo)志（缺陷）、2功能標(biāo)志（受阻、中斷）生態(tài)系統(tǒng)平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制：

1反饋機(jī)制2抵抗力3恢復(fù)力第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)九生態(tài)平衡22城市生態(tài)與城市環(huán)境2005年10月城市生態(tài)與城市環(huán)境2005年10月23第一篇城市生態(tài)

第一章生態(tài)學(xué)概述第一節(jié)生態(tài)學(xué)的概念、起源與發(fā)展第二節(jié)生物生存環(huán)境第三節(jié)生態(tài)因子及其作用第四節(jié)種群第五節(jié)群落第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)第一篇城市生態(tài)第一章生態(tài)學(xué)概述24第一節(jié)生態(tài)學(xué)的概念一生態(tài)學(xué)的定義生態(tài)學(xué)是研究生物與周圍環(huán)境和無(wú)機(jī)環(huán)境相互關(guān)系及機(jī)理的科學(xué)。二它包括4個(gè)層次的內(nèi)容：1生態(tài)學(xué)是研究生物怎樣生活和它們?yōu)槭裁窗凑兆约旱纳罘绞缴畹目茖W(xué)。2生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)。3生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)。4生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)之間相互作用及其機(jī)理的科學(xué)。

第一節(jié)生態(tài)學(xué)的概念一生態(tài)學(xué)的定義25生態(tài)學(xué)的起源與分類三生態(tài)學(xué)的起源生態(tài)學(xué)（尤其是基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)）來(lái)源于生物學(xué)。生物學(xué)是研究生物的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，包括動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、古生物學(xué)四生態(tài)學(xué)的分類研究單元：個(gè)體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)棲息場(chǎng)所：森林、草原、沙漠、農(nóng)田、城市、海洋、淡水生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)的起源與分類三生態(tài)學(xué)的起源26五生態(tài)學(xué)的發(fā)展

生態(tài)學(xué)的發(fā)展分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段十九世紀(jì)以前的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的萌芽階段第二個(gè)階段十九世紀(jì)的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的初創(chuàng)階段第三個(gè)階段二十世紀(jì)前半葉的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的形成階段第四個(gè)階段二十世紀(jì)后葉以后的生態(tài)學(xué)—生態(tài)學(xué)的發(fā)展階段五生態(tài)學(xué)的發(fā)展生態(tài)學(xué)的發(fā)展分為四27第二節(jié)生物生存環(huán)境一生物的能量環(huán)境1.光照強(qiáng)度光：2.光質(zhì)3.光照長(zhǎng)度

隨空間變化緯度海拔高度溫度：隨時(shí)間變化季節(jié)變化晝夜變化第二節(jié)生物生存環(huán)境一生物的能量環(huán)境28第二節(jié)生物生存環(huán)境二生物的物質(zhì)環(huán)境

1大氣圈：大氣的組成:氮?dú)?8.9%，氧20.95%,氬氣0.93％，還有微量元素占0.03％。

2大氣的分層：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層

3水圈：能利用的淡水約占全部淡水的20％，只有

0.5％能直接取用于河水。

4巖石圈和土壤圈：巖石圈：地球表面30-40km厚的堅(jiān)硬地殼層土壤圈：由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣第二節(jié)生物生存環(huán)境二生物的物質(zhì)環(huán)境29第二節(jié)生物生存環(huán)境三生物圈：由大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈這幾個(gè)圈層交接的界面所組成。幾點(diǎn)結(jié)論：1太陽(yáng)系中唯一2能量外來(lái)3物質(zhì)構(gòu)造存在三大分類4植物、動(dòng)物是相對(duì)主要的物質(zhì)5人類的能力6人類誕生生物圈適應(yīng)生物圈7人類是生物圈的特殊居民

生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)第二節(jié)生物生存環(huán)境三生物圈：由大氣圈、水圈、巖石圈、土壤30第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的概念生態(tài)因子：組成生境的因素生境：一定時(shí)間內(nèi)影響生命有機(jī)體的空間條件及其它條件綜合。二生態(tài)因子的分類非生物因素：光、熱、水、風(fēng)等生物因素：動(dòng)物、植物、微生物人為因素：砍伐、挖掘、采摘等第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的概念31第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的作用：1綜合作用2主導(dǎo)因子作用3直接作用和間接作用4因子作用的階段性5不可替代性和補(bǔ)償作用二生態(tài)因子的作用方式：1拮抗作用2協(xié)同、增強(qiáng)和疊加作用3凈化作用三生態(tài)因子的作用規(guī)律：1限制因子規(guī)律2最低量（最小因子）定律3耐受性定律第三節(jié)生態(tài)因子及作用一生態(tài)因子的作用：32第四節(jié)種群種群的基本概念以及特征一種群的概念同一物種在一定空間和一定時(shí)間的個(gè)體的集合體.是具有潛在互配能力的個(gè)體.是構(gòu)成物種的基本單位,也是構(gòu)成群落的基本單位。二種群特征1空間特征2數(shù)量特征3遺傳特征第四節(jié)種群種群的基本概念以及特征33第四節(jié)種群三種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)參數(shù)

(一)出生率和死亡率

(二)遷入和遷出

(三)年齡結(jié)構(gòu)與性比

(四)種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率四種群增長(zhǎng)的基本模式

(一)在無(wú)限環(huán)境中的指數(shù)增長(zhǎng)

(二)在有限環(huán)境中的邏輯斯諦增長(zhǎng)第四節(jié)種群三種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)參數(shù)34

五

兩種群間可能存在的各種相互關(guān)系

關(guān)系類型關(guān)系特點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)(--)彼此互相抑制捕食(+-)種群A殺死或吃掉種群B一些個(gè)體

寄生(+-)種群A寄生于種群B,并有害于后者

中性(00)彼此互不影響

共生(++)彼此互相有利,專性

互惠(++)彼此互相有利,兼性

偏利(+0)對(duì)A種群有利,對(duì)種群B無(wú)利害

偏害(-0)對(duì)A種群有害,對(duì)種群B無(wú)利害五兩種群間可能存在的各種相互關(guān)系35第五節(jié)群落群落的基本概念及特征一群落的基本概念：是指一定時(shí)間內(nèi)居住在一定空間內(nèi)的生物種群的集合二群落的特征：1群落中的優(yōu)勢(shì)種2群落的物種多樣性3群落的中間關(guān)聯(lián)性4群落的交錯(cuò)區(qū)和邊緣效應(yīng)5群落的穩(wěn)定性第五節(jié)群落群落的基本概念及特征36第五節(jié)群落三群落與生鏡生鏡：群落具體生長(zhǎng)的環(huán)境，不同生存條件綜合的地域空間。四群落對(duì)環(huán)境的指示作用1植物群落的指示作用2生物群落對(duì)污染環(huán)境的指示作用第五節(jié)群落三群落與生鏡37第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)的概念：

生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng).生態(tài)系統(tǒng)就是在一定的空間和時(shí)間內(nèi)，在各種生物之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而相互作用的一個(gè)自然系統(tǒng)。二生態(tài)系統(tǒng)理論：由英國(guó)科學(xué)家坦斯利在1935年首次提出，他生物與其所處環(huán)境為一個(gè)有機(jī)體，因此能更全面的反映生物與環(huán)境之間的相互作用和關(guān)系，到目前為止，生態(tài)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展最快的領(lǐng)域第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)的概念：38第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)三生態(tài)系統(tǒng)的組成成分兩大部分與四個(gè)基本成分兩大部分：生物與非生物環(huán)境，也稱生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)或生命成分和非生命成分四四個(gè)基本成分：生產(chǎn)者消費(fèi)者還原者非生物環(huán)境第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)三生態(tài)系統(tǒng)的組成成分39生態(tài)系統(tǒng)一般圖解

綠色植物—初級(jí)生產(chǎn)者以植物為生的動(dòng)物肉食類土壤腐殖質(zhì)分解物（異養(yǎng)植物、屑食性昆蟲(chóng)）死去的有機(jī)物質(zhì)水無(wú)機(jī)物質(zhì)Co?o?生態(tài)系統(tǒng)以外的無(wú)機(jī)物生態(tài)系統(tǒng)以外的有機(jī)物包括寄生植物生態(tài)系統(tǒng)一般圖解

綠色植物—初級(jí)生產(chǎn)者以植物為生的40第六節(jié)生態(tài)系統(tǒng)五生態(tài)