基础生态学 全套课件.ppt

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1、生命系统及其与环境关系的基本原理主要内容生命系统的概念和基本特征生命系统与环境的基本关系如何理解生命系统一般系统和生命系统的概念系统——由若干相互作用、相互依存的组成部分结合成的，具有一定结构和特定功能的综合体开放系统——系统不断与外界进行能量、物质和信息的交换耗散结构封闭系统——系统与外界有少量的能量和信息交换，但没有物质交换孤立系统——系统与外界没有任何的能量、物质和信息的交换自组织系统：自我形成、自我调控、自我演化、自我消亡。。。的系统生命系统物理系统（如一些热力学系统）化学反应系统星系和宇宙系统自组织系统自组织系统的特征宏观性和复

2、杂性（多样性）开放性过程描述的非线性自适应的演化（不断出新）自组织升级（产生更高级系统）跨层次整体效应的自我涌现自相似、突变与选择自组织对称、破缺与升级生命系统是自组织系统，符合上述特征自组织理论简介发端于20世纪70年代耗散结构理论——自组织理论的起始协同学——排队过桥突变论——垒沙堆和雪崩混沌——水龙头实验超循环理论——鸡和蛋分形——有限的花园需要无限的篱笆分形Fractal自相似无标度精细结构迭代产生并行适合描述生物形态结构的数学工具要求：遗传的确定性；外界条件的塑性影响；一定程度上的随机性；混沌无序中的有序、无规则中的规则、未确定

3、中的确定混沌吸引子生命的本质特征同一性与多样性;有序与灵活的结构；新陈代谢；应激性和运动；内稳态；生长与发育；繁殖与遗传；适应与改造环境生命是自组织系统有关于“生命本质”的一些观点和理论生机论：将生物现象归结为一种非物质的“活力”机械论：将生命现象简单的归结为物理和化学的过程——一架结构极其复杂的机器目的论：生命在于它的目的性——盲人钟表匠生命是自组织系统还原论：生物的一切都可用越分越细的方式（如分子和分子相互作用）及规律来说明整体论：生物各组成部分规律加起来不等于整体的规律——整体往往大于部分之和。生命是自组织系统有关于“生命的本质”的

4、一些观点和理论生命系统的结构系统中组分的构成方式和相互关系系统组分（子系统）的多样性组分在系统中的相对位置组分之间的关系外貌是结构的外部表征，也属于广义的结构范畴系统的结构是一种物质实体，是存在的标志，也是一个系统区别于其它系统的“质”的属性结构研究极其重要——结构生物学等级层次结构层次性多层次尺度自相似多样性、复杂性和同一性极其多样根本同一生物多样性与复杂性生物多样性的层次个体遗传信息生态系统复杂性描述复杂性：组分中等联系最复杂算法复杂性生命系统的主要过程系统中各种事物运行或发展所进行的活动能量和物质代谢信息传递生长发育生产和繁殖（再

5、生产）组分间相互作用自我调节涨落、破缺、生态平衡内稳态、反馈、阈限、突变点环境的基本概念和类型环境概念注意主体按环境尺度全球区域地区生态系统种群按人类影响程度人工自然生命系统与非生物环境生命系统与环境的基本关系基本形式生态作用生态适应生态反作用作用形式质量持续时间生命系统与生物环境生命系统与环境的基本关系横向关系竞争合作寄生。。。纵向关系亲缘关系环境对生命系统的作用生命系统与环境的基本关系综合性非等价性可补偿性和不可替代性阶段性直接性和间接性生命系统对环境因子的响应和耐受性生命系统与环境的基本关系生命系统对环境因子的响应三基点资源利用曲线

6、生态幅生态位生态位宽度生态位重叠基础生态位和实际生态位耐受性及其调整——驯化生态位宽度和胁迫耐受下限生理紧张带不能耐受带最适值适宜范围生理紧张带不能耐受带耐受上限限制因子和主导因子生命系统与环境的基本关系限制因子：接近或超过耐受极限的因子最小因子定律耐受定律主导因子如何理解生命系统系统边界组分还是环境过程还是功能进化与发育模型