《自然地理》教學(xué)課件 第七章 生物群落與生態(tài)系統(tǒng)

1、第七章 生物群落與生態(tài)系統(tǒng)主要內(nèi)容第一節(jié) 地球的生物界第二節(jié) 生物與環(huán)境第三節(jié) 生物種群和生物群落第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)第五節(jié) 陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)第六節(jié) 社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)第七節(jié) 生物多樣性及其保護(hù)前三節(jié)的內(nèi)容提要了解生物界的界定，以及生物與自然環(huán)境的關(guān)系掌握生物種群的特征和增長規(guī)律，以及生物群落的分類、結(jié)果以及動態(tài)變化等第七章 生物群落與生態(tài)系統(tǒng)生物圈地理環(huán)境的一個特殊的圈層，是指在地球上存在生物并受其生命活動影響的區(qū)域，包括大氣圈下層、整個水圈和海洋表面上下約100m的范圍內(nèi)，形成為包圍地球的一個生命膜。生物的重要性：參與自然界能量轉(zhuǎn)化、循環(huán)以及信息的傳遞與存儲；參與各種地理過程和不同

2、地理環(huán)境的形成；是社會、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)；是人類進(jìn)行生產(chǎn)活動的重要資源和生存的基本條件；第一節(jié) 地球的生物界生命的起源化學(xué)進(jìn)化階段40億年前，還原性大氣受到強(qiáng)烈的紫外線輻射、放電和火山爆發(fā)等作用，進(jìn)行化學(xué)演化，形成氨基酸、核苷酸和糖等簡單有機(jī)物；簡單有機(jī)物進(jìn)入海洋，逐漸合成蛋白質(zhì)和具有自我修復(fù)能力的核酸等復(fù)雜有機(jī)物；35-38億年前，蛋白質(zhì)和核酸在原始海洋中相互作用，逐漸凝聚成小滴狀的多分子體系-團(tuán)聚體。某些多分子體系經(jīng)過長期演變，形成有原始新陳代謝作用和繁殖能力的原始生命。第一節(jié) 地球的生物界生命的起源生物進(jìn)化階段由簡單到復(fù)雜、由低級到高級、由水生到陸生的演變過程形成了今天地球上十

3、分繁榮的生物界。地球上已被記載定名的生物有140萬種，包括：100萬種動物；40萬種植物。第一節(jié) 地球的生物界生物分類系統(tǒng)基本概念：長期以來人們通過比較生物形態(tài)與解剖特征的異同、習(xí)性的差別和親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近并加以匯同辨異，建立起來的一個能夠反映生物堿親緣關(guān)系和進(jìn)化程度的有規(guī)律的分類系統(tǒng)。它采用的等級單位是界、門、綱、目、科、屬、種。種：起源于共同祖先、具有極為相似的形態(tài)特征和生理特征，且能自然交配產(chǎn)生可育后代的，并具有一定自然分布區(qū)的生物個體群。是生物分界的基本單位。生物五界系統(tǒng)第一節(jié) 地球的生物界1 原核生物界2 原生生物界3 植物界4 真菌界5 動物界從簡單到復(fù)雜1 原核生物界原核生物原核生

4、物是一類起源古老、細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡單不具備核膜、沒有明顯細(xì)胞核的原始生物。包括細(xì)菌和藍(lán)藻。原核生物-大腸桿菌原核生物-綠菌門原核生物-藍(lán)藻原核生物-平裂藻2 原生生物界原生生物原生生物是由原核生物進(jìn)化而來的另一類微生物，有機(jī)體以單細(xì)胞的為主，也有一些群體。主要特征：細(xì)胞內(nèi)具有核膜包圍起來的真正的細(xì)胞核屬真核生物。有些原生生物細(xì)胞內(nèi)是含有葉綠素和其他色素為光合作用的自養(yǎng)生物，有些不含有色素為非光合作用的異養(yǎng)生物。原生生物主要生活于水中和潮濕的陸地環(huán)境中。二分裂接合接合生殖原生生物-草履蟲櫛毛蟲鐘形蟲血液中的錐體蟲血液中的錐體蟲原生生物3 植物界植物植物是一種真核多細(xì)胞生物，單細(xì)胞者很少。絕大多數(shù)植物的

5、細(xì)胞中含有葉綠素和其他色素，屬于能夠利用太陽能制造有機(jī)物的自養(yǎng)生物，極少數(shù)是非綠色的寄生物。包括藻類和高等植物。 3 植物界植物的分類低等植物藻類（Algae）：無胚發(fā)育，植物沒有根、莖、葉的分化。綠藻門（Chlorphyta）不等鞭毛藻門（Heterokontae）硅藻門（Bacillariphyta）褐藻門（Phaeophyta）紅藻門（Rhodophyta）藍(lán)藻門（CYanophyta）3 植物界高等植物有機(jī)體都是多細(xì)胞的，并有根、莖、葉的分化。種類達(dá)28104。分類：苔蘚植物維管植物蕨類植物裸子植物被子植物3 植物界苔蘚植物是高等植物中比較簡單和原始的類群；形態(tài)特征：個體很小，一般高度

6、不超過10厘米，有莖、葉的分化而無真根，體內(nèi)也沒有維管組織；分布：多分布于陸地潮濕陰暗的地方。苔蘚3 植物界維管植物蕨類植物是體內(nèi)首先出現(xiàn)維管束的植物。裸蕨類是最早棄水登陸的陸生植物。形態(tài)特征：蕨類仍然無種子，依靠孢子繁殖，大都是多年生草本植物。分布：喜生林下、陰濕山坡和熱帶雨林的喬木上，有些則漂浮于水面上。我國熱帶和亞熱帶地區(qū)蕨類植物十分豐富，分布普遍。如鐵芒萁、蕨、卷柏等，水生蕨類如滿江紅、槐葉蘋等。桫欏（蕨類）桫欏又名樹蕨，高3米左右。由于它是現(xiàn)今僅存的木本蕨類植物，所以極其珍貴。其樹干為圓柱形，直立而挺拔，樹頂上叢生著許多大而長的羽狀復(fù)葉。桫欏是沒有花的，當(dāng)然也就不結(jié)果實(shí)，沒有種子，它

7、就是孢子來繁衍后代的。桫欏有不少用途。其莖富含淀粉，可供食用，又可制花瓶等器物。而且入藥，中藥里稱之為飛天蜈蚣、龍骨風(fēng)。 蕨類（芒箕）3 植物界維管植物裸子植物是維管植物中最先產(chǎn)生種子的一個類群。特征：種子對陸地環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，有利于種族的繁衍。但是其種子無果皮保護(hù)，呈裸露狀態(tài)。該類植物多數(shù)具針狀葉，都是木本植物，而且許多是常綠的高大喬木。分布：分布于寒溫帶地區(qū)和高山上為主。 常見的種類：松、杉、云杉、冷杉等。裸子植物蘇鐵蘇鐵亦稱鐵樹，最早出現(xiàn)在在距今約2億8千萬年前的地球古生代二迭紀(jì)。它歷經(jīng)滄桑，幾度盛衰。現(xiàn)存的蘇鐵類植物，僅一科10屬約110種，被譽(yù)為植物的“活化石”。 裸子植物銀

8、杏又名白果或公孫樹。為裸子植物門銀杏綱（目）中繁衍至今的唯一生存種(見圖)。這類植物最早發(fā)生在古生代二疊紀(jì)，至中生代三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)，種類繁盛，遍布世界各地，新生代衰退，第四紀(jì)冰期后僅孑遺銀杏一種，特產(chǎn)于中國。銀杏為落葉喬木，多分枝，有長枝和短枝。葉片扇形，具多數(shù)平行二叉狀細(xì)脈。雌雄異株，球花生于短枝頂端葉腋，具長梗；種子核果狀，具長柄，下垂；外種皮肉質(zhì)，成熟時橙黃色；中種皮骨質(zhì)，乳白色；胚乳豐富。 3 植物界維管植物被子植物是植物界中出現(xiàn)最晚（白堊紀(jì)后期）、進(jìn)化程度最高級的一個類群，也是現(xiàn)代植物中種類最多、生長形式和營養(yǎng)方式多樣、對環(huán)境適應(yīng)能力最強(qiáng)的類群。特征：是具有鮮麗的花朵和種子被果皮包裹

9、著，使種子受到保護(hù)，被子植物名稱即由此而來。常見的種類：蘋果、柑桔、月季、豆類、向日葵、楊、櫟、桑以及水稻、小麥、玉米、甘蔗、蔥、百合等。被子植物 紫荊：原產(chǎn)我國湖北西部。適應(yīng)能力很強(qiáng)，性喜光，耐寒耐旱，也耐水漬。紫荊是常見的園林花木，于早春先花后葉，滿枝紫紅艷麗。 其根、皮均可入藥，有活血行氣、消腫止痛、解諸毒物的功效。紫荊珙桐，是距今6000萬年前新生代第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系的孑遺種。落葉喬木，有中國鴿子樹之稱。盛產(chǎn)于中國四川、湖北、湖南西部，貴州北部和云南東北部,廣東北部也有分布,在海拔16002000米的高山地區(qū)較為常見。 珙桐4 真菌界真菌真菌屬于真核生物，在二界分類系統(tǒng)中劃歸植物界，

10、但是又具有很多特征故列為一個獨(dú)立的生物界。主要特征有：體內(nèi)不含可行光合作用的任何色素而為營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物；有機(jī)體大都是由多細(xì)胞生物的菌絲聚集在一起而形成的菌絲體；外表呈灰色、黑色、褐色或紅色等；大多數(shù)真菌的細(xì)胞壁是由幾丁質(zhì)（甲殼質(zhì)）組成，細(xì)胞內(nèi)貯存的物質(zhì)主要是脂肪和肝糖；以各種孢子進(jìn)行繁殖。蘑菇3蘑菇茶樹菇猴頭菇5 動物界動物動物屬于體內(nèi)不含光合色素的真核異養(yǎng)生物。構(gòu)成軀體的細(xì)胞沒有細(xì)胞壁；體內(nèi)的細(xì)胞因生理功能不同分化，形成了許多組織，一定種類的組織聯(lián)合起來司某種生理機(jī)能而成為器官，許多不同的器官再聯(lián)合為器官系統(tǒng)。按兩類法劃分，則屬于動物類的后生動物。動物界的種類非常繁多形體結(jié)構(gòu)與凈

11、化程度差異很大，因此被劃分為許多類群，其中主要有環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、脊索動物。5 動物界動物的分類環(huán)節(jié)動物門：如蚯蚓、螞蟥等；軟體動物門：蝸牛、河蚌、烏賊等；節(jié)肢動物門：蝦、蟹、各種昆蟲；脊椎動物門：魚、蛙類、蛇、鳥類和各種哺乳動物（靈長目的大猩猩、黑猩猩等）。樹蛙美洲羊駝阿哈爾捷金馬第二節(jié) 生物與環(huán)境1 生態(tài)因子作用的一般特點(diǎn)2 生態(tài)因子與生物3 生物對環(huán)境的適應(yīng)第二節(jié) 生物與環(huán)境環(huán)境的概念從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，環(huán)境是指生物有機(jī)體或生物群體所在空間內(nèi)的一切事物和要素的總和。生物是主體，環(huán)境是相對主體而言的,它包括非生物的所有自然要素也包括主體生物之外的其他一切動植物。環(huán)境與生物的相互作用

12、環(huán)境對于生物的影響很大，控制和塑造著生物的全部生理過程形態(tài)結(jié)構(gòu)和地理分布。在環(huán)境對生物發(fā)生影響的同時，生物有機(jī)體特別是他們的群體也對環(huán)境產(chǎn)生相當(dāng)明顯的改造作用1 生態(tài)因子作用的一般特點(diǎn)與生態(tài)因子相關(guān)的基本概念生態(tài)因子：環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、繁殖、行為和分布有影響的環(huán)境要素叫生態(tài)因子（Ecological factors）。生存條件：生態(tài)因子中生物生存不可缺少的那些因子稱作生存條件（Existing conditions）。限制因子：當(dāng)一個或幾個生態(tài)因子的質(zhì)或量低于或高于生物生存所能忍受的臨界限度時,生物的生長發(fā)育、繁殖就會受到限制，甚至引起死亡，這些接近或超過耐性上下限的生態(tài)因子稱作限制因

13、子。生態(tài)幅：每一種生物對每一種生態(tài)因子都有一個耐受范圍，即有一個生態(tài)上的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)之間的范圍就是生態(tài)幅（ecological amplitude）。種群數(shù)量數(shù)量很低種群消失種群消失數(shù)量很低數(shù)量最高不能耐受區(qū)生理受抑制生理受抑制不能耐受區(qū)最適區(qū) 環(huán)境梯度高低耐受性下限耐受性上限生物種的耐受性限度圖解（據(jù)Smith,1980）1 生態(tài)因子作用的一般特點(diǎn)廣生態(tài)幅生物與狹生態(tài)幅生物環(huán)境梯度狹生態(tài)幅廣生態(tài)幅狹生態(tài)幅1 生態(tài)因子作用的一般特點(diǎn)生態(tài)因子對生物作用的一般特點(diǎn)綜合性：各種生態(tài)因子并非孤獨(dú)地對生物發(fā)生作用，而是相互制約、相互影響，共同在一起對生物產(chǎn)生影響。非等價性：諸因子中必

14、有個是起關(guān)鍵作用的主導(dǎo)因子而其他因子的作用相對小些。 不可替代性：都不可缺少，一個因子的缺失不能用另一個因子來代替。限制性：地球上各種生態(tài)因子的變動幅度非常大，而每種生物所能忍受的范圍卻有一定的限度。2 生態(tài)因子與生物光與生物溫度與生物水與生物空氣與生物土壤與生物生物之間的關(guān)系光與生物光的性質(zhì)與生物：即光的波長對植物的生態(tài)作用。紅橙光和藍(lán)光被綠色植物吸收得最多，是光合作用中最有效的生理輻射光；紅光與糖的形成關(guān)系密切；藍(lán)光則有利于蛋白質(zhì)的形成；黃光和綠光多被植物反射；紫外光能抑制莖的伸長和促進(jìn)花青素的形成，還對生物具有殺傷致死作用。光與生物光照強(qiáng)度與生物光照強(qiáng)度與水生植物：光的穿透性限制著植物在

15、海洋中的分布，分布在光補(bǔ)償點(diǎn)以上的位置。光照強(qiáng)度與陸生植物：可分為陽地植物和陰地植物。光照強(qiáng)度與動物的行為：晝行性動物：適應(yīng)于在白天的強(qiáng)光下活動夜行性動物：適應(yīng)于弱光第三類動物：在拂曉或黃昏時分出巢活動其它廣光性動物：既能適應(yīng)于弱光也能適應(yīng)于強(qiáng)光，它們白天黑夜都能活動。如田鼠 。光與生物光照周期與生物光周期現(xiàn)象：地球上不同緯度地區(qū)，在植物生長季節(jié)里每天晝夜長短比例不同，對植物的開花結(jié)實(shí)具有明顯的影響的現(xiàn)象。根據(jù)植物對光周期反應(yīng)的不同，可分為：長日照植物短日照植物中間性植物光與生物光與生物動物的光周期現(xiàn)象鳥類：遷移 、生殖哺乳動物：生殖、換毛 長日照獸類：隨著春天日照長度的逐漸增加而開始生殖。如

16、野兔、刺猬等。短日照獸類：隨著秋天短日照的到來而進(jìn)入生殖期。如綿羊、山羊和鹿等。 魚類：生殖、遷移 人為延長光照時間可以提高鮭魚的生殖能力日照長度的變化通過影響內(nèi)分泌系統(tǒng)而影響魚類的遷移 昆蟲：冬眠、滯育 溫度與生物溫度直接或間接地影響到生物的生長、發(fā)育、繁殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)、行為、數(shù)量和地理分布。各種生物對溫度都具有一定的適應(yīng)范圍。溫度對植物的影響植物一般生活在045的溫度范圍內(nèi)。在這個范圍內(nèi)，隨著溫度上升，生長加快，溫度降低，生長減慢。高溫的傷害主要在于減弱光合作用而增強(qiáng)呼吸作用，使兩者失衡。低溫的不利主要是凍害，低于零下的溫度會使細(xì)胞間隙的自由水結(jié)冰，擠壓細(xì)胞質(zhì)造成機(jī)械損傷并使細(xì)胞失水而萎縮。

17、溫度與生物溫度對動物的影響大多數(shù)動物生活在-250溫度范圍內(nèi)，但因種類不同，適應(yīng)溫度范圍也有變化。一般說來，較高等動物的溫度適應(yīng)能力較強(qiáng)。溫度對動物生長發(fā)育和形態(tài)的影響表現(xiàn)在低溫可以延緩恒溫動物的生長，由于性成熟延緩，動物可活得更久、長得更大。溫度對動物行為的影響在于使動物主動選擇適宜的溫度環(huán)境，以利其生存。溫度還影響動植物的地理分布。熱帶和亞熱帶有利于動植物生存，種類繁多，寒冷地帶和高山地區(qū)種類較少。溫度與生物貝格曼定律貝格曼規(guī)律(Bergmans rule):生活在寒冷氣候中的內(nèi)溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大，從而使得單位體重散熱量較少，是減少散熱的一種形態(tài)適應(yīng)。溫度與生物阿

18、倫定律阿倫定律：恒溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢，減少散熱的一種形態(tài)適應(yīng)。水與生物水的生物學(xué)意義水是生物有機(jī)體的重要組成成分。植物體：水分占體重6080動物體中含水量：鳥類為70哺乳類約75魚類8085蝌蚪93水母高達(dá)95水是生物新陳代謝和熱量調(diào)節(jié)的重要介質(zhì)。水是光合作用的重要原料。水與生物水對植物的作用水作為原料直接參加綠色植物的光合作用。氮、磷、鉀等無機(jī)營養(yǎng)元素只有溶解于水中才能被植物吸收和利用。水與生物水對動物的作用動物食物的消化、營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的循環(huán)、呼吸產(chǎn)物的排出都在水溶液狀態(tài)下進(jìn)行。動物對干旱環(huán)境適應(yīng)的方式也是多種多樣的。（遷移 、夏眠 ）空氣

19、與生物空氣的化學(xué)成分對生物的影響氧是動植物呼吸作用所必需的物質(zhì)，生物正是借助于吸收氧氣分解體內(nèi)貯存的有機(jī)物，取得維持生命活動所需的能量。二氧化碳是植物光合作用的原料之一，主要來自于空氣，其濃度的高低直接影響光合作用的強(qiáng)度。人類活動排放到大氣中的有害物質(zhì): 如硫化物、氟化物、氯化物、氮氧化物等。當(dāng)其濃度超過一定限度時，就對生物有機(jī)體造成危害?？諝馀c生物空氣運(yùn)動對生物的影響風(fēng)對植物的影響有益：風(fēng)是植物孢子、花粉、種子和果實(shí)傳播的動力。有害：“旗形樹冠”：在干風(fēng)的作用下，植物體向風(fēng)一側(cè)蒸騰大量水分，使體內(nèi)水分平衡受到破壞，葉片萎蔫，枝條枯死，形成不對稱的“旗形樹冠”，或使樹干彎曲。這種現(xiàn)象在海濱、山

20、區(qū)森林上限等地方比較常見?！帮L(fēng)倒”和“風(fēng)折”：強(qiáng)風(fēng)引起的植物倒伏和折斷現(xiàn)象。我國東南沿海地區(qū)每年夏秋季節(jié)受強(qiáng)臺風(fēng)襲擊的地方，經(jīng)濟(jì)植物香蕉、甘蔗、橡膠等受害嚴(yán)重，作物也常因刮風(fēng)倒伏造成減產(chǎn)。旗形樹空氣與生物風(fēng)對動物的影響對動物行為的影響：如隨風(fēng)帶來的氣味常是許多嗅覺靈敏的哺乳動物尋找食物和回避敵害時定位的重要因素，所以食肉獸類在搜索捕獲物時，通常是迎風(fēng)行動。對動物形態(tài)構(gòu)造的影響：在海洋沿岸、島嶼和高山上風(fēng)力強(qiáng)勁的地方，有翅昆蟲很少，而無翅昆蟲占絕大多數(shù)。這是風(fēng)對動物的形態(tài)構(gòu)造發(fā)生的影響?？諝馀c生物綠色植物對大氣污染的凈化作用綠色植物對有害氣體的吸收：具有巨大的葉面積有吸收有害污染物的主要器官。

21、綠色植物的減塵作用：植物的莖葉以其粗糙的表面、絨毛或分泌的樹脂、粘液等滯留空氣中的塵埃，凈化大氣。綠色植物的殺菌作用：通過綠色植物的減塵作用和植物分泌的殺菌蘇都可以減少大氣的細(xì)菌數(shù)量。綠色植物減弱噪聲、吸滯放射性物質(zhì)和CO2作用土壤與生物土壤是陸生植物生長發(fā)育的基地和營養(yǎng)庫，它具有供應(yīng)和調(diào)節(jié)植物生活中所需水分養(yǎng)料和空氣等條件的雙重作用。土壤和植物之間以極大的接觸面積進(jìn)行著頻繁的物質(zhì)交換。土壤供應(yīng)植物的水分和礦質(zhì)營養(yǎng)元素植物的代謝產(chǎn)物和枯葉又促進(jìn)土壤的形成和影響其理化性質(zhì)。土壤的酸堿度影響礦質(zhì)營養(yǎng)鹽類的溶解度，從而影響礦質(zhì)元素被植物吸收利用的有效性。土壤與生物土壤中易溶性鹽類含量過高時發(fā)生鹽漬化

22、現(xiàn)象，使土壤溶液濃度過高，滲透壓增大、植物吸收水分困難，出現(xiàn)生理性干旱，種子發(fā)芽和植株生長不良，限制了一般植物的生存。對動物來說，土壤是不大其更為穩(wěn)定的生活環(huán)境，其溫度和濕度的變化幅度小得多，因此土壤常成為動物極好的隱蔽場所，在土壤中可以躲避高溫、干燥、大風(fēng)和陽光直射等不利因素的影響。生物之間的關(guān)系競爭寄生作用捕食作用原始合作環(huán)境與生物的相互作用環(huán)境對于生物的影響很大，控制和塑造著生物的全部生理過程形態(tài)結(jié)構(gòu)和地理分布。在環(huán)境對生物發(fā)生影響的同時，生物有機(jī)體特別是他們的群體也對環(huán)境產(chǎn)生相當(dāng)明顯的改造作用生物之間的關(guān)系競爭對于食物、生存空間和其他條件具有相似要求的不同物種或同種的不同個體，為了生存

23、相互間都力求抑制對方，從而給雙方都帶來不利影響。競爭可分為種內(nèi)競爭和種間競爭 。種間競爭的結(jié)果是造成生態(tài)分離。絞殺生物之間的關(guān)系寄生一個物種的個體（寄生物）生活在另一物種個體（寄主）的體內(nèi)或體表，并從其組織中吸取營養(yǎng)，但并不經(jīng)常導(dǎo)致寄主生物的死亡。例如菟絲子或列當(dāng)常寄生在其他植物體上吸取所需要的水分和營養(yǎng)物質(zhì)。寄生常降低寄主生物的抵抗力，但并不一定導(dǎo)致寄主生物的死亡。生物之間的關(guān)系線性寄生蟲生物之間的關(guān)系蛔蟲捕食作用是捕食者生物襲擊并捕殺被捕食者生物的現(xiàn)象。捕食者因獲得食物而受益，被捕食者則受到抑制或死亡。捕食并不總是有害的，一方面不是這作為一種自然選擇的力量淘汰了有疾病衰老或有其他方面不理想

24、的被捕食者，可以說是一種天然的質(zhì)量控制法。另一方面通過捕食作用可以調(diào)節(jié)生物種群的數(shù)量，維持生物種群間和生物與環(huán)境負(fù)荷間的平衡。生物之間的關(guān)系螳螂捕蟬黃雀在后獅子捕獵生物之間的關(guān)系原始合作原始合作又稱互助，在一起生活的兩物種彼此從中都受到利益，但他們并不需要互相依賴，可以單獨(dú)生存。互利共生則是兩個不同物種的有機(jī)體密切地結(jié)合在一起，在共同的生活中雙方均獲得利益，但彼此不能分開單獨(dú)生存。鸕鶿與其他動物鸻鳥和鱷魚寄居蟹3 生物對環(huán)境的適應(yīng)生物的適應(yīng)性：是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、個體發(fā)育和行為等與其生存的一定環(huán)境條件互相統(tǒng)一、彼此適合的現(xiàn)象 。生物的指示現(xiàn)象：根據(jù)生物種或它們的群體、或生物的某些特征

25、來確定地理環(huán)境中其他成分的現(xiàn)象，叫做生物的指示現(xiàn)象。3 生物對環(huán)境的適應(yīng)生物的適應(yīng)行為分類趨同適應(yīng)（Convergent adaptation）：是指親緣關(guān)系相當(dāng)疏遠(yuǎn)的不同種類的生物，由于長期生活在相同或相似的環(huán)境中，通過變異和選擇，形成相同或相似的適應(yīng)特征和適應(yīng)方式的現(xiàn)象。趨異適應(yīng)（Divergent adaptation）：或稱輻射適應(yīng)是指同一種生物的若干個體，在不同環(huán)境條件下長期生活，形成了不同的適應(yīng)特征和適應(yīng)方式。3 生物對環(huán)境的適應(yīng)不論是趨同適應(yīng)還是趨異適應(yīng)都是通過改變生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)生理生態(tài)機(jī)能或行為等特征而實(shí)現(xiàn)的。生物的適應(yīng)現(xiàn)象不是固定不變的，而是有節(jié)奏的季節(jié)變化和晝夜變化，使得適

26、應(yīng)性具有動態(tài)變化的特征。生物能夠產(chǎn)生某些生態(tài)適應(yīng)特征與環(huán)境相協(xié)調(diào)，是生物與生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間在長期的生存競爭中通過遺傳變異和自然選擇逐漸產(chǎn)生和形成的。竹節(jié)蟲蝗蟲變色龍人面蜘蛛第三節(jié) 種群和生物群落1 種群及其一般特征2 生物群落 在自然界任何生物種的個體都不可能單一孤立地生存著，總是以同種的許多個體或不同中的許多個體成群而出現(xiàn)在一定的空間中。1 種群及其一般特征種群的概念種群: 占據(jù)著一定環(huán)境空間的同一種生物的個體集群叫做種群。也即，種群就是在一定空間中同種生物的個體群 。對種群的研究多偏重于動物。種群的基本特征種群的大小和密度 種群的年齡結(jié)構(gòu)和性比例種群中個體水平分布格局 種群增

27、長 1 種群及其一般特征種群的數(shù)量和密度基本概念種群的數(shù)量：在一定的空間中某種生物個體的總體數(shù)目為種群的數(shù)量或大??；種群的密度：在單位空間或面積內(nèi)的個體數(shù)目。影響因素物種的繁殖特性種群的年齡結(jié)構(gòu)和性別比種內(nèi)和種間競爭環(huán)境條件的不同和變化1 種群及其一般特征種群的年齡結(jié)構(gòu)和性別比年齡結(jié)構(gòu)：若按齡級（如05齡，510齡等）或繁殖狀況（如繁殖前期，繁殖期，繁殖后期）分組，計(jì)算各齡級的個體數(shù)目與種群總個體數(shù)目的比例即為年齡結(jié)構(gòu)。1 種群及其一般特征種群中個體的水平分布格局隨機(jī)分布：每一個個體在各個點(diǎn)上出現(xiàn)的機(jī)會是均等的，每個個體的位置不受其他個體分布的影響. 比較少見；均勻分布:個體間的距離比隨機(jī)分布

28、更為一致. 可看作是隨機(jī)分布的特例；集群分布:個體呈疏松不均勻的分布. 又稱聚集分布. 是最常見的類型.1 種群及其一般特征水平分布格局形成的原因環(huán)境資源分布不均勻植物的繁殖往往以母株為擴(kuò)散中心動物的社會行為使其結(jié)合成群1 種群及其一般特征出生率和死亡率出生率：泛指生物產(chǎn)生新個體的能力，包括生產(chǎn)、孵化、出芽、分裂等多種形式。是種群個體數(shù)量增長的因素。死亡率：是指中群中個體死亡的速率，是種群個體數(shù)量衰減的因素。種群增長是指隨時間的變化，一個種群內(nèi)個體數(shù)目的增減變化情況。在自然的條件下，由于制約因素的存在，種群的數(shù)量是穩(wěn)定地在一定的范圍。1 種群及其一般特征種群穩(wěn)定增長與自我調(diào)節(jié)示意圖1 種群及其

29、一般特征種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)競爭婚配制度一雄多雌制一雌多雄制一雄一雌制:鳥類領(lǐng)域性2 生物群落群落：是種群的集合體，是一個比種群更復(fù)雜更高一級的生命組織層次。生物群落：在一定地段的自然環(huán)境條件下，由彼此在發(fā)展中有密切聯(lián)系的動物、植物和微生物有規(guī)律地組合成的生物群體，叫做生物群落。植物群落：如果在一定地段上，共同生活在一起的植物種以多種多樣的方式彼此發(fā)生作用，形成一種有規(guī)律的多植物種組合。在生物群落的結(jié)構(gòu)和功能中所起作用最大?！皠游锶郝洹保簞游锍３Ｒ匀郝涞男问浇M合在一起共同生活著。但由于動物的流動性很大，群落的組合較松散，在科學(xué)研究上多以種群為對象而很少應(yīng)用“動物群落”一詞 。2 生物群落種類組成群落的

30、外貌與植物的生活型群落的結(jié)構(gòu)群落環(huán)境生物群落的動態(tài)群落的分類種類組成物種多樣性生態(tài)群落中物種數(shù)目的多少（豐富度）和各物種個體數(shù)目的多少（均勻度）兩個參數(shù)的結(jié)合。多樣性梯度：物種多樣性的表現(xiàn)根據(jù)生態(tài)位劃分生物種類優(yōu)勢種：個體數(shù)量多生物量大職業(yè)覆蓋地面的程度也大，生活能力強(qiáng)和對生境具有明顯影響的生物種群。建群種：優(yōu)勢種中的最優(yōu)勢者，即覆蓋面積大占有最大空間，在建造群落和改造環(huán)境方面作用最突出的生物種。伴生種：群落中的其他次要的種類。群落的外貌與植被的生活型植物群落的外貌：是群落長期適應(yīng)自然環(huán)境的一種外部表相。 植物群落的外貌主要決定于植物的生活型（生長型）。生活型：是植物對一定生活環(huán)境長期適應(yīng)的結(jié)

31、果所表現(xiàn)出的生長形式。 在天然狀況下，每一類植物群落都是由幾種生活型的植物所組成，而不同類型的植物群落其生活型的組成不一樣，群落的外貌也因之有所不同。群落的結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)成層現(xiàn)象生活型不同，對環(huán)境有不同需求的植被分別出現(xiàn)于地面以上不同高度和其根系分布于地面以下不同深度，從而使整個群落在垂直空間有了上下不同層次的分化。群落的水平結(jié)構(gòu)鑲嵌性群落水平結(jié)構(gòu)是指群落的配置狀況或水平格局，它的主要特征就是它的鑲嵌性（mosaic）。導(dǎo)致鑲嵌性出現(xiàn)的原因是植物個體在水平方向上的分布不均勻造成的,從而形成了許多小群落（microcoense）。形成原因小地形的起伏

32、變化土壤濕度或鹽漬化程度的差異光照狀況的不同動物活動植物依靠根蘗或根莖繁殖群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)層片（Synusia） 前蘇聯(lián)著名植物群落學(xué)家B.H.蘇卡喬夫： “層片具有一定的種類組成，這些種類具有一定的生態(tài)生物學(xué)一致性，而且特別重要的是它具有一定的小環(huán)境，這些小環(huán)境構(gòu)成植物群落環(huán)境的一部分?！比郝洵h(huán)境群落在形成過程中，隨著各種生物的逐漸定居，通過植物枝葉的遮蔭和擋風(fēng)，根系不斷地分泌有機(jī)化合物，枯枝落葉層覆蓋地面和較弱地表徑流，微生物對有機(jī)質(zhì)的分解 以及動物的活動等，不斷、地改造原來的物理環(huán)境，是群落內(nèi)部形成了顯著不同于其周圍裸地的環(huán)境，即群落環(huán)境。生物群落的動態(tài)生物群落的變化是多方面：季節(jié)性變化年

33、際變化群落的演替和演化在一定地段上一種群落被另一種群落所代替的過程叫做演替（Succession）季相更替（時間上的層性）群落外貌的這種順序變化的過程，叫做季相更替。群落的分類我國普遍采用的植被分類單位植被型（Vegetation type）群系（Formation）群叢（Assosiation）內(nèi)容提要在前三節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能，了解生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡機(jī)制，并分別掌握陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)的特征與分布規(guī)律了解農(nóng)業(yè)、城市兩大社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的基本特性掌握生物多樣性的概念、價值等，從而了解如何保護(hù)生物多樣性第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)1 生態(tài)系統(tǒng)的概念2 生態(tài)系統(tǒng)的組分

34、和結(jié)構(gòu)3 生態(tài)系統(tǒng)的功能4 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)二戰(zhàn)后，人口的增長對自然資源與環(huán)境造成了日益增強(qiáng)的壓力，生態(tài)學(xué)和地理學(xué)也逐步參與解決相關(guān)的問題。20世紀(jì)前半期以生物的種群和群落為主要研究對象，從60年代開始則以生態(tài)系統(tǒng)為主要研究對象。1 生態(tài)系統(tǒng)的概念基本概念生態(tài)系統(tǒng)：在一定空間內(nèi)生物成分（生物群落）和非生物成分（物理環(huán)境）通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動相互作用、互相依存而形成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。整個生物圈就是由各種生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌而成的地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)在一定限度內(nèi)具有自我調(diào)節(jié)和自組織能力，是一個控制系統(tǒng)或反饋系統(tǒng)；是一個動態(tài)系統(tǒng)，早期階段與晚期階段有許多

35、不同特征。池塘生態(tài)系統(tǒng)1 生態(tài)系統(tǒng)的概念濕地生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)美麗的神農(nóng)架2 生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的組分非生物成分：太陽輻射能、水、氧氣、二氧化碳、無機(jī)鹽類和有機(jī)物質(zhì)。生物成分生產(chǎn)者：所有的綠色植物、藍(lán)藻、少量光合細(xì)菌以及化學(xué)能合成細(xì)菌，是生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)成分。消費(fèi)者：各類動物，屬于異樣成分。根據(jù)食性又分為植食動物和肉食動物。植食動物：一級消費(fèi)者；肉食動物：二、三、四級消費(fèi)者。分解者：細(xì)菌、真菌和一些原生動物，也稱為還原者。2 生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分2 生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中以生產(chǎn)者植物為起點(diǎn)，一些生物有機(jī)體通過食

36、物的關(guān)系彼此聯(lián)結(jié)而形成的一個能量與物質(zhì)流通的系列即為食物鏈。食物網(wǎng)：若干個食物鏈彼此交織、錯綜聯(lián)結(jié)形成復(fù)雜的能量與物質(zhì)流通的網(wǎng)絡(luò)，即食物網(wǎng)。營養(yǎng)級：在食物網(wǎng)中各食物鏈上凡屬于同一級環(huán)節(jié)上的所有生物種。陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)2 生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的意義食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的形象體現(xiàn)；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的；食物鏈和食物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律；食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強(qiáng)，反之亦然。3 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)綠色植物的初級生產(chǎn)綠色植物是有機(jī)物質(zhì)的最初制造者，而植物物質(zhì)是能量的最初和最基本的儲存

37、者，所以綠色植物被稱為生態(tài)系統(tǒng)的第一性生產(chǎn)者或初級生產(chǎn)者。其生產(chǎn)量稱為第一性生產(chǎn)量或初級生產(chǎn)量。消費(fèi)者動物的次級生產(chǎn)各級消費(fèi)者動物直接或間接利用初級生產(chǎn)的物質(zhì)進(jìn)行同化作用，把植物性物質(zhì)轉(zhuǎn)換為動物性物質(zhì)，使自身得到生長、繁殖和物質(zhì)和能量的貯存。3 生態(tài)系統(tǒng)的功能次級生產(chǎn)過程 食物種群 動物得到的動物未得到的 = 動物吃進(jìn)的(C)動物未吃進(jìn)的凈次級生產(chǎn)量(P)呼吸代謝(R)被同化的(A)未同化的(FU)被更高營養(yǎng)級取食未被取食3 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動基本特點(diǎn)能量在生態(tài)系統(tǒng)中和在物理系統(tǒng)中不同能量是單向流動的能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程是不斷遞減的，各營養(yǎng)級的生物量順序向上遞減構(gòu)成生物量金

38、字塔.能量在流動中質(zhì)量逐漸提高3 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)礦物元素在生態(tài)系統(tǒng)之間的輸入和輸出，它們在大氣圈、水圈、巖圈之間以及生物間的流動和交換稱生物地(球)化(學(xué))循環(huán)，即物質(zhì)循環(huán)(cycling of material) 。生物地球化學(xué)循環(huán)的三大類型水循環(huán)：主要存儲庫是水圈。氣體型循環(huán)：主要存儲庫是大氣圈，其次為海洋。屬于氣體型循環(huán)的物質(zhì)主要有二氧化碳、氧、氮、氯等。沉積型循環(huán)：主要存儲庫是巖石圈和土壤圈。主要物質(zhì)有磷、硫、碘、鉀、鐵、鎂、鈉、鈣等。西德地區(qū)的水循環(huán)示意圖（Clodius and Keller,1951）3 生態(tài)系統(tǒng)的功能氮的循環(huán)3 生態(tài)系統(tǒng)的功能化泥碳煤大氣中CO

39、2CO2碳化作用石油水生植物光合作用腐爛燃料呼吸作用光合作用腐爛擴(kuò)散碳循環(huán)(carbon cycle)3 生態(tài)系統(tǒng)的功能4 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡生態(tài)平衡當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，生物之間和生物與環(huán)境之間出現(xiàn)高度的相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)，種群結(jié)構(gòu)與數(shù)量比例持久地沒有明顯變化，能量和物質(zhì)的輸入和輸出大致相等以及結(jié)構(gòu)與功能之間相互適應(yīng)并獲得最佳協(xié)調(diào)關(guān)系，這種狀態(tài)就是生態(tài)平衡（Ecological balance）。4 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡反饋機(jī)制(feedback) 當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時候，它必然會引起其他成分出現(xiàn)一系列的響應(yīng)變化，這些變化最終又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成

40、分，這個過程就叫反饋。負(fù)反饋（negative feedback） ：是生態(tài)系統(tǒng)在受到一定干擾后恢復(fù)和保持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)。正反饋(positive feedback) ：生態(tài)系統(tǒng)受到內(nèi)部或外界某因素的干擾引起了一些變化。這些變化反過來又加強(qiáng)了某些因素的干擾和所引起的那些變化，使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。4 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡兩個負(fù)反饋之間的相互關(guān)系狼狼兔兔植物植物狼餓死狼吃飽吃了較多兔子吃了較少兔子兔吃飽兔餓死吃了較少的草吃了大量的草負(fù)反饋第五節(jié) 陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)1.陸地生態(tài)系統(tǒng)2.水域生態(tài)系統(tǒng)按人類對系統(tǒng)影響程度可劃分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)兩大類，前者根據(jù)環(huán)境特征和生物的生態(tài)特

41、征不同劃分為陸地生態(tài)系統(tǒng)與水域生態(tài)系統(tǒng)，后者則劃分為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)。1.陸地生態(tài)系統(tǒng)主要特征非生物環(huán)境具有極大的復(fù)雜性和更富于變化的特征；具有較高的平均生物生產(chǎn)量和巨大的生物物質(zhì)積累量；動態(tài)變化較明顯，包括季節(jié)性變化和其他類型的演替；相當(dāng)明顯的有規(guī)律的空間分布格局。1.陸地生態(tài)系統(tǒng)分布規(guī)律：空間分布格局上帶有明顯的地帶性分布規(guī)律三向地帶性緯度地帶性：熱量氣候帶的帶狀分布經(jīng)度地帶性（干濕地帶性）：海陸分布和大氣環(huán)流等因素作用。垂直地帶性：海拔升高溫度和氣體逐漸降低，風(fēng)速和太陽輻射加強(qiáng)，降水量先增加后減少。1.陸地生態(tài)系統(tǒng)主要類型熱帶雨林 熱帶稀樹草原 亞熱帶常綠闊葉林 溫帶落葉闊葉林

42、北方針葉林溫帶草原荒漠 凍原陸地生態(tài)系統(tǒng)的分異2 水域生態(tài)系統(tǒng)主要特征環(huán)境比較均一，變化比較和緩，并較少出現(xiàn)極端情況（水具有流動性和較大熱容量）；大多數(shù)第一性生產(chǎn)者是各種浮游藻類，常出現(xiàn)顛倒的生物量金字塔，即較高營養(yǎng)級（如魚類）的生物量大于生產(chǎn)者的生物量，是陸地生態(tài)系統(tǒng)不具備的特征。2 水域生態(tài)系統(tǒng)主要類型淡水生態(tài)系統(tǒng)包括河流湖泊細(xì)流河水庫等。按水的運(yùn)動分類：流水生態(tài)系統(tǒng)：江河與溪流等；靜水生態(tài)系統(tǒng)：湖泊、水庫和池塘等。海洋生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)示意圖2 水域生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)分布圖第六節(jié) 社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)2 城市生態(tài)系統(tǒng)在一定的社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)條件下，經(jīng)過人們的

43、干預(yù)把自然生態(tài)系統(tǒng)分別改造為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)，它們以人為核心，以自然環(huán)境為基礎(chǔ)，進(jìn)行頻繁的社會和經(jīng)濟(jì)文化活動，并且彼此結(jié)合共同形成為一個復(fù)雜的整體。1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)基本概念是指在人類活動的干預(yù)下，一定區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)群體與其周圍自然和社會經(jīng)濟(jì)因素彼此聯(lián)系、相互作用而共同建立起的固定、轉(zhuǎn)化太陽能，獲取一系列農(nóng)副產(chǎn)品的人工生態(tài)系統(tǒng)。以作物栽培為主體的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最為重要。1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要特征生物成分顯著變化；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)明顯簡化；是一個能量和物質(zhì)大量流通的開放系統(tǒng)；生物生產(chǎn)量一般較高；具有明顯的地域性特點(diǎn)；人是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的核心，社會因素起重要的導(dǎo)向作用。1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)按照生態(tài)學(xué)和