《生态学基础》PPT课件.ppt

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1、TheElementaryKnowledgeofEcology第二章生态学基础一、生态学1.生态学（Ecology）的含义及其发展传统定义：研究生物与其生活环境相互关系的学科。(侧重于植物、动物)环境问题和环境科学的发展→人类生态学随着现代科学技术的发展并向生态学的不断渗透，赋予生态学新的内容和动力，突破了生物科学的范畴，成为当代最为活跃的、多学科科学领域之一。例如系统工程学与生态学结合，形成系统生态学,属于生态学领域中方法论的发展，核心是从整体出发考虑问题。现代生态学:研究生命系统与环境系统之间相互作用的规律及机理1)生命系统：自然界具有一定结构和调节功能的生命单元。如动物、植物和微生物

2、2)环境系统：是自然界的光、热、空气、水分以及各种有机物和无机物相互作用所共同构成的空间。一般是指自然环境2.生态学与环境科学的异同1)相同点：研究范围：生物圈研究问题：基本相同2)不同点：比较的项目生态学环境科学定义研究生命系统与环境系统之间相互作用的规律及机理。研究人类活动与环境质量关系的科学研究对象以一般生物为对象以人为主要对象。研究内容环境因素与生物之间的相互关系。将环境与人类生活的相互影响作为整体来研究。所属范畴自然科学交叉性学科，涉及自然科学、社会科学等。3）相互关系：生态学的基本理论可作为环境科学的基本理论，联系到人类独特的主观能动性和复杂的社会关系，来研究和解决人类生活和环境

3、问题。二、生态系统的概念与功能1.生态系统(Ecosystem)定义：是指在自然界的一定空间内,生物与环境构成的统一整体，是生物圈能量和物质循环的一个功能单位。按照现代生态学的观点，生态系统是指生命系统和环境系统在特定空间的组合。2.生态系统的组成生物成分生产者：绿色植物为主消费者：各类动物分解者：细菌和真菌等微生物非生物成分：指各种环境要素，包括温度、光照、大气、水、土壤、有机物、无机物等。（非必要组成部分）3、生态系统的功能能量流动功能物质循环信息联系食物链（网）和营养级食物链是各种生物以食物为联系建立起来的链锁。①食物链（网）◆捕食性食物链：以生产者为基础，其构成形式是：植物→食草动物

4、→食肉动物如在草原上，青草→野兔→狐狸→狼◆腐食性食物链：以动植物遗体为基础，如：植物遗体→蚯蚓→线虫类→节肢动物◆寄生性食物链：以活的动植物为基础如：黄鼠→跳蚤→鼠疫病菌在一个生态系统中，食物关系往往很复杂，各种食物链相互交错，形成食物网。能量的流动，物质的迁移和转化，就是通过食物链或食物网进行的。生态系统中各种生物之间通过食物链的关系形一个紧密联系的整体。各种群的数量应当有精确的平衡关系，破坏其中一个环节便可能造成原有生态平衡的破坏。食物链的“生物富集”作用一种有害成分随着食物链的逐级传递，浓度不断增加，越是居于食物链顶端的生物体中，污染物的浓度越高，这种现象称为生物富集。例如：海水中的

5、汞含量仅有十亿分之一。但通过水中藻类→小蚤→小鱼的食物链传递，在35天以后鱼体内的汞含量可以高于水中浓度800倍。②营养级食物链中每一个环节上的物种都是一个营养级。生产者：第一营养级一级消费者：第二营养级……1、能量流动：1)媒介：通过食物链（网）完成2)能量流动特点：①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，只有1.2%左右。②能量只能朝单一方向流动。③流动中能量逐渐减少，每经过一个营养级都有能量以热的形式散失掉。生态系统的功能：④各级能量流动遵循10%定律，即各级能量利用率低10%定律：低位营养级的能量仅有10%左右能被上一营养级利用。人10kcal二级消费者100kcal一级消费者100

6、0kcal绿色生产者10000kcal能量金字塔这说明了为什么人类以植物为食要比以动物为食经济有利得多。2、物质循环：1)媒介：通过食物链（网）完成2)循环:主要循环物质有：水（H、O）、碳（C）、氮（N）、磷（P）能量流动特点：⑤只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时，生态系统的结构和功能才能保持动态的平衡。生态系统中的能量流动与物质循环水循环图3、生态系统中的信息联系1）营养信息◇通过营养交换的形式，使信息在种群间或个体之间进行传递。◇食物链（网）可视为一个营养信息系统。例：草本植物猫头鹰种子鹌鹑基叶鼠2）化学信息◇生物在特定环境下分泌的化学物质，在个体和种群之间进行信息传递。◇化

7、学信息对集群活动的整体性和集群整体性的维持，具有极重要的作用。3）物理信息◇通过声音、颜色和光等物理现象传递的信息。4）行为信息◇通过自己的各种行为向同伴发出识别、威吓、求偶和挑战等信息。1、生态平衡的概念生态系统发展到成熟阶段，它的结构和功能，包括生物种类的组成、各个种群的数量比例以及物质和能量的输入输出等都处于相对稳定的状态，这种状态称为生态平衡。三、生态平衡2、生态平衡的特点:◇为一暂时的、相对的动态平