第10章：生物與環(huán)境

1、第十章：生物與環(huán)境第十章：生物與環(huán)境一、生態(tài)學(xué)的基本概念和發(fā)展一、生態(tài)學(xué)的基本概念和發(fā)展二、生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)保護(hù)二、生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)保護(hù)三、中國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀三、中國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀 四、動(dòng)物行為四、動(dòng)物行為一、生態(tài)學(xué)的基本概念和發(fā)展一、生態(tài)學(xué)的基本概念和發(fā)展 1、生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互作用的一門學(xué)科。 包括： 生物個(gè)體之間 群落之間 相互作用 生物和非生物之間 生命科學(xué)研究的對象和范圍，由生命科學(xué)研究的對象和范圍，由小到大，由微觀到宏觀，可以區(qū)分小到大，由微觀到宏觀，可以區(qū)分為為若干層次若干層次, 其中其中種群水平群落水平生態(tài)系統(tǒng)生物圈屬生態(tài)學(xué)研究范疇生態(tài)學(xué)概述生態(tài)因子生態(tài)因子生態(tài)因子生態(tài)因子

2、 環(huán)境中對生物的生長、發(fā) 育、生殖、行為、分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素生物因子生物因子 生物種內(nèi)和種間的相互關(guān)系非生物因子非生物因子: :光、溫度、濕度、降水、土壤、大氣等生態(tài)學(xué)概述綜和性綜和性非等價(jià)性非等價(jià)性不可替代性和互補(bǔ)性不可替代性和互補(bǔ)性限定性限定性生態(tài)因子的作用特點(diǎn)生態(tài)因子的作用特點(diǎn): 2 2、種群生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué) 什么是什么是種群種群？居住在一定地區(qū)的同一種居住在一定地區(qū)的同一種類的相互作用的個(gè)體組成一個(gè)種群。類的相互作用的個(gè)體組成一個(gè)種群。 對種群的研究包括多方面特征的對種群的研究包括多方面特征的描述描述。種群特征：數(shù)量 年齡比密度 性別比分布狀況生態(tài)型生態(tài)型 同一生物種的

3、個(gè)體群（種群）生態(tài)分類最同一生物種的個(gè)體群（種群）生態(tài)分類最小單位，不同生態(tài)型具有形態(tài)、生理、遺傳和小單位，不同生態(tài)型具有形態(tài)、生理、遺傳和適應(yīng)性的差異，是種群對不同生境長期適應(yīng)分適應(yīng)性的差異，是種群對不同生境長期適應(yīng)分化的產(chǎn)物。例如水稻和旱稻；早稻和晚稻等?；漠a(chǎn)物。例如水稻和旱稻；早稻和晚稻等。1) 1) 種群的空間結(jié)構(gòu)種群的空間結(jié)構(gòu)種群密度種群密度 一定時(shí)間內(nèi)，單位面積上或單位空間內(nèi)的個(gè)體個(gè)數(shù)。種群分布型種群分布型 隨機(jī)分布 均勻分布 群聚分布種群生態(tài)集團(tuán)分布集團(tuán)分布均勻分布均勻分布隨機(jī)分布隨機(jī)分布種群生態(tài)種群分布的類型圖種群分布的類型圖 種群的年齡結(jié)構(gòu)種群的年齡結(jié)構(gòu)3) 3) 種群統(tǒng)計(jì)

4、學(xué)種群統(tǒng)計(jì)學(xué)種群生態(tài)增長型增長型穩(wěn)定型穩(wěn)定型衰退型衰退型老年個(gè)體數(shù)成體數(shù)幼體數(shù) 種群存活曲線種群存活曲線( (survivorship)survivorship)l概念概念在各年齡階段種群的存活率曲線l基本類型基本類型 型（凸型） 哺乳動(dòng)物、人 型（直線型） 鳥類 型（凹型） 低等動(dòng)物種群生態(tài)種群生態(tài)種群增長率種群增長率（出生率（出生率+ +遷入率）遷入率）- -（死亡率（死亡率+ +遷出率）遷出率）指數(shù)式增長指數(shù)式增長 “J”形形邏輯斯締增長邏輯斯締增長“S”形形種群生態(tài) 種群增長的形式種群增長的形式4) 4) 種群增長種群增長環(huán)境阻力環(huán)境阻力J形曲線形曲線S形曲線形曲線種群密度種群密度K(

5、 K為環(huán)境容納量為環(huán)境容納量 )時(shí)間時(shí)間 邏輯斯諦增長曲線邏輯斯諦增長曲線 在種群數(shù)量變化過程中，由于環(huán)境容在種群數(shù)量變化過程中，由于環(huán)境容納量對種群數(shù)量變化有一定的制動(dòng)作用，納量對種群數(shù)量變化有一定的制動(dòng)作用，使種群數(shù)量總是趨向于環(huán)境負(fù)荷量，形成使種群數(shù)量總是趨向于環(huán)境負(fù)荷量，形成一種一種S S形的增長曲線。形的增長曲線。 一個(gè)國家的人口中，不同一個(gè)國家的人口中，不同年齡年齡組組之間的比例之間的比例, 關(guān)系到這個(gè)國家的關(guān)系到這個(gè)國家的人人口增長速率?？谠鲩L速率。 3 3、群落生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué) 什么是群落？什么是群落？居住在一定地區(qū)居住在一定地區(qū)的兩個(gè)以上不同物種的種群組成群的兩個(gè)以上不同物

6、種的種群組成群落。落。 群落群落是指生活于某一特定地區(qū)是指生活于某一特定地區(qū)的的相互作用相互作用著的各種生物的總和著的各種生物的總和。競爭：競爭：各個(gè)種群生活在同一個(gè)各個(gè)種群生活在同一個(gè)空間空間，分享同樣資源，在分享同樣資源，在資源不足資源不足的情況下，的情況下，表現(xiàn)出表現(xiàn)出競爭關(guān)系競爭關(guān)系。 生長在同一生長在同一空間空間的種群，在長期的種群，在長期共同進(jìn)化中，對共同進(jìn)化中，對資源資源加以適當(dāng)分配，加以適當(dāng)分配，以以避免競爭。避免競爭。 生態(tài)位（生態(tài)位（nicheniche）描述各種生物種描述各種生物種群在群在空間和時(shí)間空間和時(shí)間上的特定地位，包含上的特定地位，包含生活方式：生活方式：食物、氣

7、候、需求食物、氣候、需求等等。等等。 捕食捕食/ / 被捕食被捕食（包括食草動(dòng)物）（包括食草動(dòng)物）最為常見。最為常見。 加拿大一家出產(chǎn)皮毛公司的銷售加拿大一家出產(chǎn)皮毛公司的銷售記錄反映了記錄反映了捕食者捕食者/ /被捕食者被捕食者 數(shù)量消數(shù)量消長長的相互關(guān)系。的相互關(guān)系。 另一方面，捕食者另一方面，捕食者/ /被捕食關(guān)系使被捕食關(guān)系使雙方發(fā)展出多種雙方發(fā)展出多種適應(yīng)性策略適應(yīng)性策略。 不同種群的個(gè)體之間，存在著長時(shí)間不同種群的個(gè)體之間，存在著長時(shí)間的緊密的相互關(guān)系，稱為的緊密的相互關(guān)系，稱為共生。共生。 共生又可按對雙方的利害區(qū)分為：共生又可按對雙方的利害區(qū)分為： 寄生：寄生：一方的生長帶來對

8、另一方的一方的生長帶來對另一方的損害。損害。 沒有一種生物身上不長沒有一種生物身上不長寄生生物寄生生物?；ダ采ダ采簞t是雙方都從共同棲居中則是雙方都從共同棲居中得益。得益。 合作合作：亦是雙方互利的，但是兩亦是雙方互利的，但是兩種生物體居住關(guān)系上已疏遠(yuǎn)一點(diǎn)。種生物體居住關(guān)系上已疏遠(yuǎn)一點(diǎn)。 還有介于共生和互利共生之間的還有介于共生和互利共生之間的情況情況, 如：如： 偏利共生偏利共生，對一方有利，另一方對一方有利，另一方無利、害。無利、害。 又如：又如： 植化相植化相剋剋，一方（通常是植物）一方（通常是植物）釋放出化學(xué)物質(zhì)，抑制、驅(qū)趕、乃至釋放出化學(xué)物質(zhì)，抑制、驅(qū)趕、乃至殺死對方。殺死對方

9、。 群落特征的描述包括以下幾個(gè)方面：群落特征的描述包括以下幾個(gè)方面： （1 1）群落的組成：）群落的組成：有哪些種群？各個(gè)種群有哪些種群？各個(gè)種群中的個(gè)體數(shù)量如何？中的個(gè)體數(shù)量如何？ （2 2）群落中的優(yōu)勢種群：）群落中的優(yōu)勢種群：往往是群落特征往往是群落特征最顯而易見的部分。最顯而易見的部分。 （3 3）群落的穩(wěn)定性。）群落的穩(wěn)定性。經(jīng)受干擾的內(nèi)在潛力經(jīng)受干擾的內(nèi)在潛力。 （4 4）群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：）群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：著重表征群落內(nèi)部著重表征群落內(nèi)部各種群間關(guān)系。各種群間關(guān)系。森林熱帶雨林熱帶雨林亞熱帶常綠闊葉林亞熱帶常綠闊葉林溫帶落葉闊葉林溫帶落葉闊葉林泰加群落（針葉林、山地森林）泰加群落（

10、針葉林、山地森林） 4 4、主要群落類型、主要群落類型群落生態(tài)群落生態(tài)草原熱帶草原熱帶草原溫帶草原溫帶草原凍原凍原荒漠二、生態(tài)系統(tǒng)二、生態(tài)系統(tǒng) 1）概念：一定地區(qū)內(nèi)的所有生物和環(huán)境物理因素的總和稱生態(tài)系統(tǒng)。 研究生態(tài)系統(tǒng)著重于宏觀方面。能流、物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等等。2 2）生態(tài)系統(tǒng)的基本組分）生態(tài)系統(tǒng)的基本組分非生物成分非生物成分 太陽輻射能，無機(jī)物質(zhì)(大氣、水)，有機(jī)物質(zhì)生物成分生物成分 生產(chǎn)者，消費(fèi)者，還原者 生態(tài)系統(tǒng)3 3）生態(tài)系統(tǒng)的基本特征）生態(tài)系統(tǒng)的基本特征 核心是生物群落核心是生物群落 地區(qū)特點(diǎn)和空間結(jié)構(gòu)地區(qū)特點(diǎn)和空間結(jié)構(gòu) 時(shí)間特征時(shí)間特征 三大功能類群參與代謝活動(dòng)三大功能

11、類群參與代謝活動(dòng) 動(dòng)態(tài)平衡特征動(dòng)態(tài)平衡特征 開放性開放性生態(tài)系統(tǒng) 能流能流生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞 效率低和逐級效率低和逐級遞減遞減，是普遍的規(guī)律。是普遍的規(guī)律。4 4）生態(tài)系統(tǒng)的功能）生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動(dòng)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)包括：物質(zhì)循環(huán)包括： 水循環(huán)水循環(huán) 氣體循環(huán)氣體循環(huán) 沉淀物循環(huán)沉淀物循環(huán) 物物 質(zhì)質(zhì) 循循 環(huán)環(huán)4、生態(tài)平衡及調(diào)控、生態(tài)平衡及調(diào)控生態(tài)平衡生態(tài)平衡（ecological balance） 一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在特定時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)特征特征 動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡 整體性整體性生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)平衡的失調(diào)和破壞生態(tài)平衡的失調(diào)和破壞 生物種類成分的改變生物種類成分的改變 生

12、態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的破壞生態(tài)系統(tǒng)解決生態(tài)平衡失調(diào)的對策解決生態(tài)平衡失調(diào)的對策 正確處理保持生態(tài)平衡與開發(fā)資源的正確處理保持生態(tài)平衡與開發(fā)資源的關(guān)系關(guān)系 正確安排環(huán)境供需相對平衡正確安排環(huán)境供需相對平衡 維持生物間的制約關(guān)系維持生物間的制約關(guān)系 妥善處理部分與全局的關(guān)系，使生態(tài)妥善處理部分與全局的關(guān)系，使生態(tài)系統(tǒng)處于優(yōu)化狀態(tài)系統(tǒng)處于優(yōu)化狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)三三. . 中國環(huán)境現(xiàn)狀中國環(huán)境現(xiàn)狀 水荒：21世紀(jì)為水而戰(zhàn)l污染：一江濁水向東流l“氧吧”意味著什么？l 汽車尾氣，新的殺手l死神從天而降二氧化碳含量增多二氧化碳含量增多自然原因：自然原因：人為原因：人為原因：燃燒礦物燃料產(chǎn)生燃燒礦物燃料產(chǎn)生毀林毀林甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體氟甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體氟氯烴化合物（氯烴化合物（CFCCFC等其他溫室氣體等其他溫室氣體太陽活動(dòng)、大氣環(huán)流、火山活動(dòng)、地殼運(yùn)動(dòng)等太陽活動(dòng)、大氣環(huán)流、火山活動(dòng)、地殼運(yùn)動(dòng)等垃圾與噪聲垃圾與噪聲l垃圾新的白色恐怖l噪聲猛于虎 噪聲污染居申城環(huán)保投訴之首噪聲污染居申城環(huán)保投訴之首 珍禽大鴇撞籠死亡珍禽大鴇撞籠死亡 “元兇元兇”竟是工地竟是工地噪聲，至今噪聲，至今14只大鴇、1只白頭鶴和1只蓑羽鶴撞欄身亡 首都機(jī)場噪聲吵得附近村莊母雞不下蛋首都機(jī)場噪聲吵得附近村莊母雞不