环境保护导论第二章生态学基础ppt课件PPT文档格式.ppt
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什么是生态呢?
自然界的空气、水、土壤与生物界的人、动物、植自然界的空气、水、土壤与生物界的人、动物、植物和微生物之间存在着相互依赖又相互制约的关系,物和微生物之间存在着相互依赖又相互制约的关系,自然界与生物界的这种状态称为自然界与生物界的这种状态称为生态生态。
一、生态和生态学一、生态和生态学4生态学生态学Ecology(-Eco-Economics):
德国生物学家):
德国生物学家赫克尔赫克尔1869年提出年提出“自然界的经济学自然界的经济学”传统生态学传统生态学研究研究生物生物与其与其生活环境生活环境相互关系的科相互关系的科学,是生物学的主要分科之一。
学,是生物学的主要分科之一。
现代生态学现代生态学是一门多学科的自然科学,它研究是一门多学科的自然科学,它研究生生命系统与环境系统命系统与环境系统之间相互作用的规律及机理。
之间相互作用的规律及机理。
2生态学生态学5生命系统生命系统就是自然界具有一定结构和调节功能的生命单就是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。
元。
环境系统环境系统就是自然界的光、热、空气、水分以及各种有就是自然界的光、热、空气、水分以及各种有机物和无机元素相互作用所共同构成的空间。
机物和无机元素相互作用所共同构成的空间。
最最优优化化管管理理方方案案数学模型数学模型结构结构功能功能生物学生物学系统系统特性特性形态形态生理生理生态生态遗传遗传细胞细胞系统工程学系统工程学系统生态学系统生态学整体观整体观生物生物生态学生态学环境环境经济经济效益效益|社会社会效益效益|生态生态效益效益经济学经济学经济生态学经济生态学经济观经济观工艺学工艺学生态工艺学生态工艺学功能观功能观化学化学化学生态学化学生态学物理学物理学物理生态学物理生态学数学数学数学生态学数学生态学生态信息生态信息生态学的多科性及其相互关系生态学的多科性及其相互关系6二、生态系统的概念二、生态系统的概念1、生态系统概念、生态系统概念种群种群(Population)一个生物物种在一定范围内所一个生物物种在一定范围内所有个体的总和(有个体的总和(个体之和个体之和)。
)。
群落(群落(Community)在一定自然区域中许多不同在一定自然区域中许多不同种的生物的总和(种的生物的总和(不同生物总和不同生物总和)。
7生态系统:
生态系统:
是指一定空间范围内,生物与其所处的环是指一定空间范围内,生物与其所处的环是指一定空间范围内,生物与其所处的环是指一定空间范围内,生物与其所处的环境之间相互作用、相互制约、不断演变,达到境之间相互作用、相互制约、不断演变,达到境之间相互作用、相互制约、不断演变,达到境之间相互作用、相互制约、不断演变,达到动态平动态平动态平动态平衡、相对稳定的统一整体衡、相对稳定的统一整体衡、相对稳定的统一整体衡、相对稳定的统一整体,是具有一定结构和功能的,是具有一定结构和功能的,是具有一定结构和功能的,是具有一定结构和功能的单位。
单位。
无机无机生物生物群落群落环境环境物质、能量物质、能量(连续)交换(连续)交换按照现代生态学的观点:
生态系统就是按照现代生态学的观点:
生态系统就是生命系统生命系统和和环境系统环境系统在特定空间的组合。
在特定空间的组合。
8在现代生态学中,生态系统的关系不是两个封在现代生态学中,生态系统的关系不是两个封闭实体之间的外在关系,而是闭实体之间的外在关系,而是两个开放系统之两个开放系统之间的相互包容的关系间的相互包容的关系,其中每一个系统即构成,其中每一个系统即构成另一个系统的部分,同时又继承整体。
另一个系统的部分,同时又继承整体。
9生态系统生态系统生存环境生存环境:
水、空气、土壤、岩石:
水、空气、土壤、岩石代谢物质代谢物质:
CO2、H2O、O2、无机、无机和有机营养物质和有机营养物质生物群落生物群落(生命成分)(生命成分)无机环境无机环境(非生命成分)(非生命成分)生产者生产者:
绿色植物绿色植物消费者消费者:
草食动物、肉食动物草食动物、肉食动物分解者分解者:
有机异养型微生物有机异养型微生物能源能源:
太阳辐射太阳辐射22生态系统的组成生态系统的组成10细菌、真菌、腐食性动物,如霉细菌、真菌、腐食性动物,如霉菌、蘑菇、枯草杆菌、蚯蚓菌、蘑菇、枯草杆菌、蚯蚓非生物成分非生物成分生物成分生物成分阳光、温度、空气、土壤、水分阳光、温度、空气、土壤、水分各种有机和无机物质。
各种有机和无机物质。
生产者生产者消费者消费者分解者分解者绿色植物(能生产有机物)绿色植物(能生产有机物)初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者植食性动物,如鼠、植食性动物,如鼠、兔等。
兔等。
以植食性动物为食的以植食性动物为食的肉食性动物,如黄鼬、肉食性动物,如黄鼬、猫头鹰等。
猫头鹰等。
以小型肉食动物为食以小型肉食动物为食的大型肉食动物,如的大型肉食动物,如虎、狼等。
虎、狼等。
成分成分11各成分的作用:
各成分的作用:
生产者:
生产有机物,在将无机物合成有机物的同时,把生产有机物,在将无机物合成有机物的同时,把太阳能转化为化学能,太阳能转化为化学能,储存在有机物中。
储存在有机物中。
消费者:
实现物质能量的实现物质能量的传递传递,实现物质的,实现物质的再生产再生产。
分解者:
把生产者和消费者的残体把生产者和消费者的残体分解为简单的物质分解为简单的物质,再,再供给生产者供给生产者。
非生物成分:
为各种生物提供必要的生存环境和营养元素。
1233生态系统的分类生态系统的分类(根据生态系统的环境性质和形态特征根据生态系统的环境性质和形态特征)陆地生态系统陆地生态系统:
自然生态系统自然生态系统(森林森林草原草原荒漠生态系统荒漠生态系统)人工生态系统人工生态系统(农田、城市、工矿区等农田、城市、工矿区等)淡水生态系统淡水生态系统,包括湖泊、河流、水库。
包括湖泊、河流、水库。
海洋生态系统海洋生态系统,包括海岸、河口、浅海、大洋、海底等。
包括海岸、河口、浅海、大洋、海底等。
13三、生态系统的结构和功能三、生态系统的结构和功能
(一)生态系统的结构一)生态系统的结构11食物链(网)食物链(网)生物之间以食物为纽带建立起来的链锁关系,称生物之间以食物为纽带建立起来的链锁关系,称为为“食物链食物链”。
食物链彼此交叉联结所形成的网状食物关系称为食物链彼此交叉联结所形成的网状食物关系称为“食物网食物网”。
14第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级各类绿色植物,也叫生产者。
如各类绿色植物,也叫生产者。
如浮游植物、浮游植物、小麦、杂草等。
小麦、杂草等。
各类植食性动物,也叫初级消者。
如蝗虫、鼠、兔等。
以植食性动物为食的肉食性动物,以植食性动物为食的肉食性动物,也也叫次级消费者。
如蛙、狐狸等。
叫次级消费者。
绿色植物绿色植物蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇老鹰老鹰第四营养级第四营养级第五营养级第五营养级22营养级营养级:
处在食物链同一环节上的所有生物的总和处在食物链同一环节上的所有生物的总和.想一想:
一条食物链上的营养级一般会有第六营养级吗?
想一想:
15举例说明:
举例说明:
绿色植物绿色植物昆虫昆虫食虫鸟食虫鸟蛇蛇老鹰老鹰青蛙青蛙兔兔第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者想一想:
本食物网中蛇和老鹰分别是第几营养级?
16研究食物链和营养级的意义:
研究食物链和营养级的意义:
明确该环境内动物、植物间的营养关系,而且明确该环境内动物、植物间的营养关系,而且还须注意还须注意食物链中量的调节食物链中量的调节,才能使该项自然,才能使该项自然资源获得稳定和保存。
资源获得稳定和保存。
物质流在生物链中有一个突出特性:
生物富集生物富集17DDT(二氯二苯基三氯乙烷(二氯二苯基三氯乙烷)生态系统通过以下两个途径吸收人类喷洒的生态系统通过以下两个途径吸收人类喷洒的DDT并经过并经过食物链加以富集:
食物链加以富集:
一是一是经过植物的茎、叶及根系进入植物体经过植物的茎、叶及根系进入植物体,在体内积累,在体内积累,被草食动物吃掉再被肉食动物所摄取,逐级浓缩;
被草食动物吃掉再被肉食动物所摄取,逐级浓缩;
二是二是喷洒的喷洒的DDT落入地面或水面,落入地面或水面,逐级浓缩。
逐级浓缩。
18以美国密西根湖中的以美国密西根湖中的DDT含量测定为例:
含量测定为例:
湖水中痕量;
湖底泥湖底泥0.014mgkg;
吃底泥的介壳动物吃底泥的介壳动物0.41mgkg;
各种龟各种龟36mgkg;
海鸥体内脂肪海鸥体内脂肪72400mgkg19
(二)生态系统的功能二)生态系统的功能1.1.生态系统中的生态系统中的能量流动能量流动2.2.生态系统中的生态系统中的物质循环物质循环3.3.生态系统中的生态系统中的信息传递信息传递201.1.生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动:
能量在生态系统中的能量在生态系统中的流动是从绿色植物开始流动是从绿色植物开始,通过食物链的营养级逐通过食物链的营养级逐级向前传递级向前传递的的,最后以做功或散热的形式消散。
最后以做功或散热的形式消散。
21生态系统能量流动特点:
生态系统能量流动特点:
(11)生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低,)生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低,一般为一般为11左右(见下表)。
左右(见下表)。
项目项目反射反射吸收吸收水循环水循环风、潮汐风、潮汐光合作用光合作用所占比例所占比例30%46%23%0.2%0.8%u植物进行光合作用的能量(太阳能转化为化学能):
植物进行光合作用的能量(太阳能转化为化学能):
3.81025焦焦/秒。
秒。
22(22)生态系统的能量流动是)生态系统的能量流动是单向单向流动。
流动。
(33)流动中能量急剧减少,从一个营养级到另一个营)流动中能量急剧减少,从一个营养级到另一个营养级都有大量能量以养级都有大量能量以热的形式热的形式散失掉。
散失掉。
(44)各级消费者之间能量的)各级消费者之间能量的利用率为利用率为1010左右。
左右。
(55)生态系统中,当其生产的能量与消耗的能量保持)生态系统中,当其生产的能量与消耗的能量保持一定的一定的相对平衡相对平衡时,该生态系统结构和功能才能保持时,该生态系统结构和功能才能保持动态平衡。
动态平衡。
23环境小知识:
环境小知识:
“十分之一定律十分之一定律”(林德曼效率)(林德曼效率)一般说来,能量沿着绿色植物一般说来,能量沿着绿色植物草食动物草食动物一级肉食一级肉食动物动物二级肉食动物逐级流动,而后者所获得的能量二级肉食动物逐级流动,而后者所获得的能量大体等于前者所含能量的大体等于前者所含能量的1/101/10,这就是说,在能量流,这就是说,在能量流动过程中,约有动过程中,约有9/109/10的损失掉了。
的损失掉了。
2422生态系统中的物质循环生态系统中的物质循环水循环水循环碳循环碳循环氮循环氮循环磷循环磷循环25水循环水循环海洋
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