生物與環(huán)境-人與生物圈課件

生態(tài)因素及其綜合作用種群與生物群落生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性生物圈穩(wěn)態(tài)及其保護(hù)生物與環(huán)境人與生物圈一、生態(tài)因素及其綜合作用生態(tài)因素概念：環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理和分布等因素生態(tài)因素包括:非生物因素生物因素:生態(tài)因素的綜合作用㈡生物因素種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)互助、種內(nèi)斗爭(zhēng)種間關(guān)系共生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生的含義種間關(guān)系曲線圖種內(nèi)互助種內(nèi)斗爭(zhēng)根瘤菌豆科植物與根瘤菌共生捕食體內(nèi)寄生共生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生曲線圖㈢生態(tài)因素的綜合作用生態(tài)因素的主導(dǎo)作用生態(tài)因素的不可替代性生態(tài)因素的作用有階段性生態(tài)因素有的直接與間接作用主導(dǎo)生物因子的作用二、種群與生物群落㈠種群：同種生物種群特征：種群密度：指單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量年齡組成：預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)性別比例：性別比例在一定程度上影響著種群密度出生率和死亡率：出生率和死亡率中決定種群大小和種群密度的重要因素種群數(shù)量的變化種群密度調(diào)查方法植物——樣方法(隨機(jī)取樣)選擇樣本均勻分布的長(zhǎng)方形地塊，按長(zhǎng)度畫(huà)10等份在每份中央畫(huà)一個(gè)1m×1m的正方形樣方計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該種群數(shù)量計(jì)算各個(gè)樣方內(nèi)種群數(shù)量的平均值。動(dòng)物——標(biāo)志重捕法第一次捕獲并標(biāo)志的數(shù)量×第二次捕獲的數(shù)量第二次捕獲中標(biāo)志的數(shù)量種群數(shù)量的增長(zhǎng)率有以下兩種曲線類型：S型曲線：環(huán)境資源有限，種群增長(zhǎng)率隨種群密度上升而下降J型曲線：環(huán)境資源無(wú)限種群增長(zhǎng)率隨種群密度上升保持穩(wěn)定種群數(shù)量的變化規(guī)律：種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線與增長(zhǎng)率存活曲線影響種群數(shù)量變化的因素影響因素:出生率和死亡率、遷入和遷出自然因素：能夠影響種群出生與死亡、遷入與遷出的氣候、食物、被捕食、傳染病等人為因素：砍伐森林、獵捕動(dòng)物、環(huán)境污染等研究種群數(shù)量變化的意義合理利用和保護(hù)野生生物資源：魚(yú)類的捕撈、草場(chǎng)放牧、森林砍伐防治病蟲(chóng)害

垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)的區(qū)分垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)都是指不同種生物的分布差異同種生物的一致性不影響垂直或水平結(jié)構(gòu)的存在同種生物的不同不能構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)或水平結(jié)構(gòu)。垂直結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象是由于生物本身的高度或活動(dòng)空間的高度造成的水平結(jié)構(gòu)的分段是由于環(huán)境的光、熱、水及地形等條件對(duì)生物的選擇造成的三、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的成分非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者食物鏈和食物網(wǎng)——生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的功能物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性物質(zhì)循環(huán)循環(huán)渠道、循環(huán)方式、關(guān)鍵環(huán)節(jié)水循環(huán)、碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)能量流動(dòng)渠道、效率、特點(diǎn)、應(yīng)用2.生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)能量流動(dòng)的過(guò)程起點(diǎn)：生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能渠道：食物鏈、食物網(wǎng)能量流動(dòng)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗颉⒅鸺?jí)遞減，傳遞效率：10%—20%生態(tài)金字塔（能量、物質(zhì)量、數(shù)量）研究應(yīng)用：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帜芰拷鹱炙€(gè)體數(shù)量物質(zhì)干量生產(chǎn)量

寄

生

鏈

每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分配有關(guān)食物鏈的計(jì)算能量在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞的計(jì)算根據(jù)一條食物鏈計(jì)算最多、最少的消耗或最大、最小的傳遞。

⑴最少消耗=最大傳遞：最少消耗=最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生長(zhǎng)量=M×5n-1或10n-1（n=營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)）能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系3.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性原理自動(dòng)調(diào)節(jié)能力——負(fù)反饋機(jī)制自動(dòng)調(diào)節(jié)能力與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性破壞生態(tài)平衡的因素植被的破壞、食物鏈的破壞、環(huán)境的污染種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈四、人與生物圈及環(huán)境保護(hù)生物圈及其穩(wěn)態(tài)環(huán)境污染與環(huán)境保護(hù)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)農(nóng)業(yè)生物圈及其穩(wěn)態(tài)生物圈：地球上由各種生物和它們的生活環(huán)境所組成的環(huán)繞地球表面的圈層叫生物圈。生物圈的穩(wěn)態(tài)：生物圈的結(jié)構(gòu)和功能長(zhǎng)期維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，各成分相互作用，共同進(jìn)化形成統(tǒng)一整體。環(huán)境污染與生物多樣性的保護(hù)環(huán)境污染水華與赤潮重金屬有害化學(xué)農(nóng)藥生物入侵生物多樣性的保護(hù)水源污染狀況的指標(biāo)BOD5：即生化需氧量，在特定的時(shí)間和溫度下（通常為5天，20℃）微生物氧化有機(jī)物所消耗的氧量稱為生化需氧量，常以BOD5表示。COD——指化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需氧量。BOD與COD指標(biāo)越高，表示水中有機(jī)污染物越多。水體被污染狀況越嚴(yán)重。水華、赤潮形成的原因工業(yè)廢水、生活污水↓

（含有機(jī)N、P）微生物分解

↓（無(wú)機(jī)N、P）水體富營(yíng)養(yǎng)化

↓浮游藻類大量繁殖

↓浮游藻類大量死亡

↓微生物分解加強(qiáng)

↓水中含氧量的下降↓大量動(dòng)物死亡淡水中微囊藻（藍(lán)藻）引起的水華海水中藻類等浮游生物引起的赤潮水華赤潮危害——水中魚(yú)類大量死亡水源中

污染物

↓

生物積累

↓

生物濃縮

↓

生物放大

↓

最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)污染最嚴(yán)重重金屬(汞、鉛、鎘)的污染生物濃縮：生物有機(jī)體從環(huán)境中積蓄某種元素或化合物的濃度與環(huán)境中此物質(zhì)濃度之比。（生物富集）生物放大作用：環(huán)境中的某些污染物質(zhì)，通過(guò)食物鏈，隨生物所占營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高在其體內(nèi)逐步增大濃度的現(xiàn)象。生物積累：指同一生物體在其生命期中通過(guò)吸收、吸附和吞食積累某種難分解化學(xué)物質(zhì)的過(guò)程。生物入侵由于外來(lái)物種的入侵或引種到缺少天敵的地區(qū)，而使得其迅速蔓延開(kāi)來(lái)，往往使當(dāng)?shù)卦形锓N的生存受到威脅。生物多樣性及其保護(hù)生物多樣性：遺傳多樣性（基因）物種多樣性（物種）生態(tài)系統(tǒng)多樣性（生態(tài)系統(tǒng)）生物多樣性的保護(hù)基因、物種、生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)層面上的保護(hù)措施：就地保護(hù)、遷地保護(hù)、加強(qiáng)教育和法制管理可持續(xù)發(fā)展--生態(tài)農(nóng)業(yè)通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)再生，使整個(gè)生態(tài)村的各業(yè)生產(chǎn)相互依存、相互促進(jìn)，形成了一種良性循環(huán)。生態(tài)農(nóng)業(yè)的建立減少了化肥的用量，增加了經(jīng)濟(jì)效益，凈化了環(huán)境，降低了人和家畜的發(fā)病率在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，人們可以利用生物種群之間相互依存、相互制約