第二章生態(tài)學基本知識

第二章生態(tài)學基本知識第1頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述一、生態(tài)學生態(tài)學就是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機理的科學，或者說生態(tài)學就是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用的規(guī)律及其機理的一門學科。第2頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月種群池塘中的魚白鷺一定時空中同種個體的組合第3頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月空間特征種群的特征數(shù)量特征遺傳特征占據(jù)一定空間衡量種群發(fā)展的重要指標維持種群的繁殖第4頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月東北虎東北虎，又稱西伯利亞虎，起源于亞洲東北部，即俄羅斯西伯利亞地區(qū)、朝鮮和中國東北地區(qū)，有三百萬年進化史。東北虎是現(xiàn)存體重最大的貓科亞種。第5頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月華南虎華南虎是中國特有的虎亞種，生活在中國中南部。識別特點：頭圓，耳短，四肢粗大有力，尾較長，胸腹部雜有較多的乳白色，全身橙黃色并布滿黑色橫紋,體型最接近老虎的祖先“中華古貓”，目前幾乎在野外滅絕，僅在各地動物園、繁殖基地里人工飼養(yǎng)著100余只。第6頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月華南虎事件第7頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月群落在一定自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和，稱為生物群落，簡稱群落。垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)季相變化群落的結(jié)構(gòu)第8頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月群落的垂直結(jié)構(gòu)第9頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月群落的水平結(jié)構(gòu)第10頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是指在一定空間內(nèi)，由生命系統(tǒng)（動物、植物和微生物）和環(huán)境系統(tǒng)組成的一個整體。生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部分生產(chǎn)者消費者分解者第11頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月池塘生態(tài)系統(tǒng)示意圖第12頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月生態(tài)系統(tǒng)的功能能量流動物質(zhì)循環(huán)信息聯(lián)系環(huán)境與生物之間、生物與生物之間的能量傳遞和轉(zhuǎn)化。光合作用營養(yǎng)物質(zhì)被生物從環(huán)境攝取，并被其他生物依次利用，最后回歸環(huán)境第13頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月光合作用示意圖第14頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月能量金字塔某一湖泊中的能量金字塔能量的流動是單一方向的第15頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月食物鏈第16頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月森林生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)第17頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月氮循環(huán)示意圖第18頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月水循環(huán)示意圖第19頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)生態(tài)平衡一、生態(tài)平衡的定義系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費者和分解者的種類數(shù)量，或物質(zhì)和能量的輸入和輸出的強度，保持相對平衡關(guān)系二、生態(tài)平衡的特點1、時刻處于運動的2、保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、形態(tài)3、處于不斷變化的第20頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月三、生態(tài)平衡破壞的原因1、自然原因地質(zhì)災害、氣候災害、病蟲害等2、人為原因破壞環(huán)境：濫砍亂伐、過度放牧、圍湖造田等等污染環(huán)境：城市垃圾、工業(yè)垃圾亂排亂放等第21頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月圍湖造田過度放牧第22頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月四、改善生態(tài)平衡的主要對策森林方面：保護現(xiàn)有的森林資源，營造經(jīng)濟林固沙林、防風林等草原方面：認真區(qū)劃草原功能、建設(shè)人工草場等水域方面：退耕還水、退居還水加強疏浚清淤控制污染物排放農(nóng)田方面：防治病蟲害，防止自然性病害第23頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月薪炭林固沙林第24頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月水土保持林防風林第25頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月人工草場第26頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)生態(tài)學在環(huán)境保護中的應(yīng)用利用生物個體、種群或群落對環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng)闡明環(huán)境污染狀況，從生物學角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測和評價提供依據(jù)。生物監(jiān)測第27頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月大氣污染的生物監(jiān)測手段主要有：①利用指示植物監(jiān)測大氣污染，主要是根據(jù)各種植物在大氣污染的環(huán)境中葉片上出現(xiàn)的傷害癥狀，對大氣污染作出定性和定量的判斷。②測定植物體內(nèi)污染物的含量，估測大氣污染狀況。③觀察植物的生理生化反應(yīng),如酶系統(tǒng)的變化、發(fā)芽率的降低等，對大氣污染的長期效應(yīng)作出判斷。④測定樹木的生長量和年輪等，估測大氣污染的現(xiàn)狀和歷史。⑤利用某些敏感植物（如地衣、苔蘚等）制成大氣污染植物監(jiān)測器，進行定點觀測（見大氣污染的生物監(jiān)測）。生物監(jiān)測的手段第28頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月水體污染的生物監(jiān)測手段主要有：①利用指示生物來監(jiān)測，如根據(jù)顫蚓、蛭等大型底棲無脊椎動物和搖蚊幼蟲，以及某些浮游生物在水體中的出現(xiàn)和消失、數(shù)量的多少等來監(jiān)測水體的污染狀況。②利用水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化來監(jiān)測。水質(zhì)狀況發(fā)生變化，水生生物群落結(jié)構(gòu)也會發(fā)生相應(yīng)的改變。在有機物污染嚴重、溶解氧很低的水體中，水生生物群落的優(yōu)勢種只能由抗低溶解氧的種類組成；未受污染的水體，水生生物群落的優(yōu)勢種則必然是一些清水種類。在利用指示生物和群落結(jié)構(gòu)監(jiān)測水體污染時，還引用了生物指數(shù)和生物種的多樣性指數(shù)等數(shù)學手段，簡化監(jiān)測的方法。③水污染的生物測試，即利用水生生物受到污染物的毒害所產(chǎn)生的生理機能的變化，測試水質(zhì)污染的狀況。這種方法可以測定水體的單因素污染，對測定復合污染也能收到良好的效果。測試方法分為靜水式生物測試和流水式生物測試。第29頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)生態(tài)多樣性減少與保護生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機體(動物、植物、微生物)有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。這種多樣包括動物、植物、微生物的物種多樣性，物種的遺傳與變異的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。定義第30頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月1、直接價值表現(xiàn)在當?shù)叵M使用價值（如食物，消費等）和生產(chǎn)使用價值（野外收獲進入貿(mào)易市場）2、間接價值它的間接使用價值一般表現(xiàn)為涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物，并作為二氧化碳匯集在調(diào)節(jié)全球氣候變化中的作用，等等。3、潛在價值。今天，沒有人敢確定現(xiàn)在還未被利用的那些物種在將來也不會有利用的價值。栽培植物的野生親緣種究竟能提供多少對農(nóng)林業(yè)發(fā)展有用的遺傳材料也很難確定。4、存在價值指倫理或道德價值，自然界多種多樣的物種及其系統(tǒng)的存在，有利于地球生命支持系統(tǒng)功能的保持及其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。存在價值常常受保護愿望來決定，反映出人們對自然的同情和責任。一個物種的存在價值有多大，它的消失究竟帶來多大的損失，目前人們還難以準確評估，正如人們不能評估一只恐龍的存在價值一樣。第31頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月危害1、生態(tài)環(huán)境退化加劇，物種面臨威脅2、外來入侵物種危害嚴重3、生物安全管理函待加強4、對遺傳資源的保護和管理不到位第32頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月高鼻羚羊第33頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月普氏野馬第34頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月濕地松粉蚧松材線蟲第35頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月美國白蛾松突圓蚧第36頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月巴西龜——本土龜?shù)臍⑹中↓埼r第37頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月仙人掌第38頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月通常的做法是提取某生物具有特殊功能的基因片斷，通過基因技術(shù)加入到目標生物當中。經(jīng)基因改造的農(nóng)作物，外表和天然作物沒多大區(qū)別，味道也相似，但有的轉(zhuǎn)基因作物中添加了提高營養(yǎng)物質(zhì)的基因，有的則可以適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境以及提高產(chǎn)量和質(zhì)量等。轉(zhuǎn)基因生物,即為了達到特定的目的而將DNA進行人為改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能(如抗病蟲害、增加營養(yǎng)成分)的基因片斷,通過基因技術(shù)加入到目標生物當中。基于系統(tǒng)生物學的基因工程合成生物學發(fā)展，人工設(shè)計、合成基因與轉(zhuǎn)基因技術(shù)使轉(zhuǎn)基因從單基因轉(zhuǎn)移進展到多基因、基因調(diào)控網(wǎng)乃至人工基因組的轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)生物技術(shù)時代。轉(zhuǎn)基因技術(shù):第39頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月進口轉(zhuǎn)基因大豆進口轉(zhuǎn)基因玉米第40頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月建立野生動物保護基地第41頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月四川臥龍大熊貓保護基地第42頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月琿春東北虎自然保護區(qū)第43頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月成都九寨溝第44頁，課件共