自然地理學(xué)-第七章-生物與環(huán)境課件

自然地理學(xué)第七章生物與環(huán)境第一節(jié)地球上的生物界生物五界系統(tǒng)一、生態(tài)因素及其特征二、生態(tài)因素與生物三、生物對環(huán)境的適應(yīng)第二節(jié)生物與環(huán)境生態(tài)因素：環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理和分布等的因素叫生態(tài)因素。

生態(tài)因素非生物因素光溫度水（水、土、光、氣、熱）陽生物因素種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系1、綜合性——相互作用與影響（植物與動物）2、非等價性——生態(tài)因子主次之分（魚——水）3、不可替代性——次要生態(tài)因子但不可或缺（鳥——天）4、適宜與限制（溫度、水、食物）—最適宜生存環(huán)境—限制因子——限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子，接近或超過某種生物的耐受范圍，就成為其的限制因子?！鷳B(tài)幅——生物對生態(tài)因子的耐受范圍

廣生態(tài)幅生物（雜食）與狹生態(tài)幅生物（單食）生態(tài)因子特征1、植物需要光合作用，故陽光對植物的生理和分布起決定性作用2、光對陸生植物分布的影響3、光對海洋生物的影響4、光對植物開花的影響魚背腹顏色、鳥、蛾喜光植物喜陰植物春季開花秋季開花動物植物陽光日照長度——生物節(jié)律植物——長（高緯）、短（低緯）日照動物——生殖、換毛、遷移植物動物1、分布：廣東蜜桔、日本紅富士2、形態(tài)：冷則針形葉；熱則闊葉。1、生存范圍：—20~500C2、體形：寒則耳尾??；熱則尖嘴猴腮3、動物的冬眠、夏眠：蝸牛、蛇。溫度1、水是限制陸生生物分布的重要因素2、舉例：沙漠：僅少數(shù)動植物熱帶雨林：森林茂密，動植物種類多水1、氧氣是動植物呼吸所需的物質(zhì)；二氧化碳是植物光合作用的原料之一。2、綠色植物對大氣污染具有凈化作用1、風(fēng)是植物孢子、花粉、種子和果實傳播的動力。2、風(fēng)的有害作用是使植物變形，向風(fēng)一側(cè)蒸騰萎蔫，形成不對稱的旗形樹冠；空氣運動化學(xué)成分空氣3、風(fēng)對動物的直接作用主要是影響動物的行為。隨風(fēng)覓食。植物動物2、物質(zhì)交換：土壤供應(yīng)植物水分和營養(yǎng)，植物代謝和枯枝落葉促成土壤形成和影響其理化性質(zhì)。1、土壤溫度和濕度變化幅度小，常成為動物極好的隱蔽所。2、動物行為：溫度和濕度變化時，可致土棲動物發(fā)生垂直遷移活動。土壤1、基地和營養(yǎng)庫：土壤供應(yīng)和調(diào)節(jié)植物水分、養(yǎng)料和空氣。3、土壤酸堿度：影響礦質(zhì)鹽類溶解度，進而影響其被植物吸收利用的有效性。4、土壤中易溶性鹽類含量過高會限制一般植物的生存。蜜蜂、螞蟻種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系種內(nèi)互助種內(nèi)斗爭狼群、牛群鱸魚、蛙雄猴、雄海象共生競爭寄生捕食生物因素PICTURE趨同適應(yīng)生物適應(yīng)1、概念：指親緣關(guān)系相當(dāng)疏遠的不同種類生物，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。2、舉例：鯊魚、鯨、海豚。趨異適應(yīng)1、概念：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。2、舉例：蘆葦。生物適應(yīng)的實現(xiàn)——通過改變生物的形態(tài)構(gòu)造、生理生態(tài)機能或行為。生物適應(yīng)對策：k-對策——提高競爭能力（虎、獅、喬木）r-對策——提高繁殖力、擴散力（昆蟲、魚、草）種群——占據(jù)著一定空間或地區(qū)的同一種生物群體數(shù)量和密度年齡和性比個體的空間分布——隨機分布、均勻分布、成群分布第三節(jié)生物種群和生物群落種群及其一般特征：出生率和死亡率種群增長連續(xù)增長模型（指數(shù)增長）◆邏輯斯諦（Logistic）增長模型◆種內(nèi)關(guān)系

種內(nèi)競爭——決斗，優(yōu)勝劣汰婚配制度——一夫多妻制空間領(lǐng)域——王者領(lǐng)地群落——多種生物在一定空間共生，形成完整、有序的生物體系——生物多樣性。植被——一定區(qū)域全部植物群落的總體。生物群落：生物群落基本特征一定的種類組成 優(yōu)勢種、建群種、伴生種一定的群落外貌植物長期受一定的環(huán)境綜合影響所表現(xiàn)出的生長形態(tài)（闊葉林與針葉林）一定的群落結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)：指群落的成層現(xiàn)象水平結(jié)構(gòu)：指群落的水平空間配置狀況生態(tài)結(jié)構(gòu)：指群落的以層片為單元的三維空間配置狀況概念：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、互相依賴而形成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。尺度——海、陸；河、湖、山、林特點——多層次性、開放性、反饋機能、動態(tài)系統(tǒng)。第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)組成成分非生物環(huán)境生產(chǎn)者：能以簡單的無機物制造有機物的自養(yǎng)生物。消費者：直接或間接以生產(chǎn)者制造的有機物為食物的異養(yǎng)生物。植食動物與肉食動物分解者：把動植物殘體的復(fù)雜有機物分解為生產(chǎn)者重新利用的簡單化合物的異養(yǎng)生物。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)（群落結(jié)構(gòu)）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈食物網(wǎng)營養(yǎng)級－指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。二、生態(tài)系統(tǒng)的功能有機物質(zhì)生產(chǎn)綠色植物的初級生產(chǎn)初級生產(chǎn)量：初級生產(chǎn)者所固定的太陽能或所制造的有機物質(zhì)的數(shù)量。（總初級生產(chǎn)量、凈初級生產(chǎn)量、總初級生產(chǎn)效率）生物量：在單位面積上凈初級生產(chǎn)量日積月累所形成的有機物質(zhì)數(shù)量生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的差異性空間差異、隨群落演替階段的差異消費者動物的次級生產(chǎn)次級生產(chǎn)——動物性有機物質(zhì)的生產(chǎn)動物種群的能量收支狀況：C=A+FU，其中C為攝入量，A為同化量，F(xiàn)U為排泄量A=P+R，其中P為次級生產(chǎn)量，R為呼吸消耗P=C–FU–R次級生產(chǎn)效率次級生產(chǎn)效率高于初級生產(chǎn)效率海洋動物次級生產(chǎn)效率高于陸地能量流動能量的單向流動自養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)異養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率生態(tài)金字塔生產(chǎn)力金字塔生物個體數(shù)目金字塔生物量金字塔生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的小循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)間或全球性的生物地球化學(xué)大循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)水循環(huán)氣體型循環(huán)沉積型循環(huán)物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系物質(zhì)是能量的載體，能量流動推動物質(zhì)的循環(huán)三、反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡生態(tài)平衡概念：在一定時間內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定狀態(tài)，其物質(zhì)和能量的輸入和輸出接近相等。生態(tài)系統(tǒng)的反饋機制負反饋作用：生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后能恢復(fù)和保持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)——生態(tài)平衡正反饋作用：使生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后所引起的變化，反過來加強干擾因素，使系統(tǒng)變化進一步增大，導(dǎo)致系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)——生態(tài)惡化。PICTURE一、陸地生態(tài)系統(tǒng)分布規(guī)律(P)水平地帶性

緯度地帶性 干濕度地帶性垂直地帶性第五節(jié)陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)二、陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型熱帶雨林(P)分布：赤道附近地區(qū)氣候：年均溫在26℃以上，年降水量一般超過2500mm土壤：多為磚紅壤植被特點：種類組成極為豐富；群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，喬木層一般可分3層，喬木層下為灌木層、草本層，藤本植物及附生植物發(fā)達；喬木有板狀根、裸芽、莖花等;無明顯季相變化熱帶稀樹草原——薩王納(P)分布：干濕季變化明顯的熱帶地區(qū)氣候：年均溫在18~24℃，年降水量500~1500mm，季節(jié)分配不均土壤：多為燥紅土植被特點：草被層點優(yōu)勢，散生旱生矮喬木亞熱帶常綠闊葉林(P)分布：亞熱帶濕潤地區(qū)氣候：受季風(fēng)影響，四季分明；年均溫16~18℃，年降水量800~2000mm土壤：以紅壤、黃壤為主植被特點：種類組成比較復(fù)雜，喬木多由樟科、殼斗科、山茶科、木蘭科、金縷梅科等常綠闊葉樹種組成；喬木一般分二層，林下灌木層和草本層明顯，藤本植物和附生植物較少；溫帶落葉闊葉林(P)分布：溫帶中、南部濕潤地區(qū)氣候：受季風(fēng)影響，四季分明；年均溫在8~14℃，年降水量500~1000mm土壤：以棕壤、褐土為主植被特點：喬木由殼斗科、樺木科、槭樹科等落葉闊葉樹種組成；群落成層結(jié)構(gòu)明顯，由喬木層，林下灌木層和草本層組成，少見藤本植物和附生植物；季相變化非常顯著。北方針葉林——泰加林(P)分布：北緯45~70°之間的寒溫帶地區(qū)氣候：冬季寒冷而漫長，夏季溫涼而較短；年均溫在0℃上下，年降水量約400~500mm土壤：以暗棕壤、灰化土為主植被特點：植物種類比較貧乏，喬木以松、云杉、冷杉、落葉松等樹種為主；群落結(jié)構(gòu)簡單，喬木層常由一二個樹種組成，林下灌木層和草本層不太發(fā)育；

◆溫帶草原(P)分布：內(nèi)陸干旱到半濕潤地區(qū)氣候：大陸性氣候，四季分明；年降水量250~500mm，且多集中在夏季土壤：以黑鈣土、栗鈣土等為主植被特點：主要由多年生禾本科植物組成，有時混生旱生小灌木；群落結(jié)構(gòu)簡單，一或二層；季相變化非常頻繁且明顯。我國草原類型：草甸草原、典型草原、荒漠草原、高寒草原荒漠(P)分布：亞熱帶和溫帶極端干旱地區(qū)氣候：極端大陸性氣候；年降水量大多在250mm以下，且大大小于蒸發(fā)能力土壤：以灰棕漠土、棕漠土等為主植被特點：植物種類貧乏，個體數(shù)量稀少；群落結(jié)構(gòu)非常簡單，覆蓋度低凍原(P)分布：寒帶地區(qū)氣候：冬季嚴寒漫長，夏季涼爽短促；年降水量約200~300mm土壤：以凍沼土、凍漠土為主植被特點：植物種類貧乏，主要有苔蘚、地衣和莎草科、禾本科等多年生草本；群落結(jié)構(gòu)非常簡單，通常僅1~2層，植物多貼伏地面三、水域生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)PICTUREBACK第七節(jié)生物多樣性及其保護一、生物多樣性的概念二、生物多樣性的價值三、全球生物多樣性概況及受威脅現(xiàn)狀四、生物多樣性的保護

生物多樣性是指在一定時間和一定地區(qū)所有生物物種及其遺傳變異和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性總稱。包括三個主要層次：

（一）遺傳多樣性——存在于生物個體內(nèi)、單個物種內(nèi)以及物種之間的遺傳變異的總和。（二）物種多樣性——某一區(qū)域內(nèi)生物種類的豐富度或物種的總數(shù)目，需從分類學(xué)、系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)角度進行研究。（三）生態(tài)系統(tǒng)多樣性——生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)學(xué)過程的多樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異和生態(tài)學(xué)過程變化的多樣性。生物多樣性的價值是指基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)對人類生存所具有的現(xiàn)實和潛在意義，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。（一）直接使用價值（二）間接使用價值（三）潛在價值

全球生物多樣性極其豐富，但是生物多樣性在地球上的分布是很不均勻的，生物多樣性在局部地區(qū)的分布差異性也很大。但是，自地球上出現(xiàn)生命以來，由于各種自然和人為的原因已經(jīng)滅絕了難以數(shù)計的大量生物，而且，隨著人類活動的劇烈加快地球上物種滅絕的速度還在加快。生物多樣性的加少不但直接減少了人類可以利用的生物資源，而且有人認為一種生物物種的滅絕，將給依其為生存條件的其它10－30種生物的生存帶來威脅。

生物多樣性的保護根據(jù)生物分布的情況可以分為就地保護、遷地保護和離體保護。（一）就地保護——將有價值的自然生態(tài)系統(tǒng)和野生生物物種及其生境在原地劃定一定面積建立保護區(qū)。（二）遷地保護——某些受到高度威脅的動植物必須進行緊急拯救，而將保護對象遷除原地以外進行人工保護，使其數(shù)量擴大。（三）離體保護——利用現(xiàn)代技術(shù)，將農(nóng)作物、家畜、家禽及野生親緣種等生物體的一部分進行長期貯存以保存物種的種質(zhì)。小結(jié)生物的生存、發(fā)展、演化與環(huán)境密切相關(guān)；特定的