《生态系统进化》PPT课件

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1、第十一章生态系统进化本章重点：了解生物与环境；生态系统进化。一、生物与环境二、生态系统的演替一、生物与环境一）生物与非生物的关系1.非生物环境包括介质、底物、水分、空气、温度、压力、日光、气候、营养物质、湿度、声音、水流、气流以及水中的各种理化因子。它们与生物息息相关。（一）生物与环境相互关系介质（medium）:是指存在于生物体周围、对生物新陈代谢密切有关的物质，其中最主要的是水和空气（当然，水和空气对生命来说远远不只是起着介质的作用，如水就是构成生物体的重要成分）。生物的种类不同，介质也不一样，如对寄生虫来说，人和动物的血液就是一种介质。底物（subst

2、ratum）:是指生物生活的物体表层。大多数生物都利用地壳作底物，包括干的或湿的部分。（一）生物与环境相互关系水分和生命的营养物质:碳、氢、氧、氮、硫、磷等15种主要元素都参与自然界的物质循环。生物可从环境中取得所需要的水分和养料，也可将它们分解归回到环境中去(表14-1)。（一）生物与环境相互关系2.非生命物质是生命物体赖以生存的基本条件。例如，水是生命的摇篮，早期的生物类型大多生活在水中；生物体内的化学变化也必需借助于水的作用；生命的延续（如受精）也都离不开水。有些营养元素虽然生物体需要的量很少，如铜、碘、钡等，所以称为微量元素，可是一旦少了它，就不能进

3、行正常的生命活动。当然，自然界也会对生物造成消极影响甚至破坏作用，像火山喷发、地震、山洪、海啸、泥石流和雷电引起的火灾等。除自然灾害外，人类违背自然规律的一些活动（如环境污染、对森林的滥砍滥伐）也都会对生物造成威胁。同种生物之间的关系（种内关系）涉及到群体的问题。群体的密度对种内关系影响很大。一般地说，数量适当，种内之间的有利因素会充分表现，有害因素被抑制；反之，则有利因素受抑制，有害因素会较多地显示出来。有利关系保护作用、对生殖的影响、分工现象保护作用：指一种群体中的个体之间具有相互保护的一种功能。如丛林可以保持较高的温度，还可抗风和水的侵袭。群聚的动物与

4、单独的个体相比，更能抵抗敌害，老鹰捕食小鸟，其目标往往是离群的个体。蜂房内的蜂群有调节温度的能力，寒冬季节由于成群蜜蜂相聚产生热量，使蜂窝保持温暖；天气炎热时，聚在窝内的蜜蜂彼此扇动翅膀，使蜂房温度下降。（二）同种生物之间的相互关系（二）同种生物之间的相互关系对生殖的影响：多数生物都是两性生殖，因此群体密度高会适当增加交配的机会。一些社会性动物，如蜜蜂、蚂蚁等等需有成群存在时才有生殖作用。鸟类的群聚能诱发其在短期内孵卵，并加强保卫以对付捕食者的侵袭。分工：群居生活有利于分工合作，分工的现象是从细胞和器官分化进化来的。结构较简单的衣藻就有性行为上的分工。社会昆

5、虫的分工极其精细，白蚁社会有蚁王、蚁后、工蚁和兵蚁之分。分工需要有组织，“家长”或“首领”都是组织者。在哺乳动物中，羊、象、猴子、猩猩等许多动物都有自己的首领。（二）同种生物之间的相互关系种内的有害关系在植物中，当群体数目过密时，生存竞争十分激烈。植物由于拥挤而造成的危害与可行走的动物相比要明显得多，有人（Charke，1967）对一棵刺槐的生长情况进行分析，可充分说明上述现象。在刺槐的树干横切面，从年轮上发现，其年代不同松紧程度有明显差异。从1929年起为第一年轮，当时树木生长不密，所以长得较快，年轮宽松，后来树木长大，相互间过分拥挤，结果在1934年到1

6、937年间，变得生长缓慢，年轮相当紧密。1937年春，由于该区建造房屋，砍去许多树木，这棵刺槐的生长危机得到解除，因而生长加快，年轮又转而宽松了。动物的过分拥挤，至少会造成食物短缺，相互残杀的现象也难以避免。水生动物如集聚过多，会导致供氧不足，食物紧张，有害代谢物增加，必然影响其正常生活。（三）不同种生物之间的相互关系种间的有利关系共生两种生物在一起生活而彼此有利的现象称共生（symbiosis）。凡双方均得益的为互利共生（mutualism），单方得益而它方也无不利的为偏利共生（commensalism）。如地衣的藻类和真菌之间、白蚁和它肠内的鞭毛虫之间为

7、互利共生。各种蚂蚁在其巢内都留有一些蚜虫，蚜虫可分泌白色的甜液供蚂蚁当食料，而蚂蚁则可将蚜虫带到有植物的地方，使它们获得食物（植物的根、嫩叶或幼苗），蚂蚁还可将蚜虫卵带入巢内，以免冬寒冻死。蚂蚁和蚜虫的关系也属于互利共生。（三）不同种生物之间的相互关系在偏利共生中，附生植物（epiphyte）是典型的代表。如悬垂在松枝上的松萝，附着在树干上的石斛、巢蕨和叶面上的苔藓等。它们借助于树干的支持，获得适宜的光线进行光合作用，它们与附着的植物之间无营养关系，明显区别于寄生者。还有如叶面微生物、根际微生物等附生微生物（epibioticmicrobe），它们生活在其他

8、生物表面，主要借其外渗物质或分泌物质为营养。常附着在