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1、自然地理学 第七章 生物与环境,第一节 地球上的生物界,生物五界系统,一、生态因素及其特征二、生态因素与生物三、生物对环境的适应,第二节 生物与环境,生态因素：环境中影响生物的形态、生理 和分布等的因素叫生态因素。,1、综合性相互作用与影响（植物与动物）2、非等价性生态因子主次之分（鱼水）3、不可替代性次要生态因子但不可或缺（鸟天）4、适宜与限制（温度、水、食物）最适宜生存环境限制因子限制生物生存和繁殖的关键性因子，接近或超过某种生物的耐受范围，就成为其的限制因子。生态幅生物对生态因子的耐受范围广生态幅生物（杂食）与狭生态幅生物（单食）,生态因子特征,1、植物需要光合作用，故阳光对植物的生理和
2、分布起决定性作用,2、光对陆生植物分布的影响,3、光对海洋生物的影响,4、光对植物开花的影响,鱼背腹颜色、鸟、蛾,喜光植物,喜阴植物,春季开花,秋季开花,日照长度生物节律植物长（高纬）、短（低纬）日照动物生殖、换毛、迁移,植物,动物,1、分布：广东蜜桔、日本红富士,2、形态：冷则针形叶；热则阔叶。,1、生存范围：20500C,2、体形：寒则耳尾小；热则尖嘴猴腮,3、动物的冬眠、夏眠：蜗牛、蛇。,温度,1、氧气是动植物呼吸所需的物质；二氧化碳是植物光合作用的原料之一。,2、绿色植物对大气污染具有净化作用,1、风是植物孢子、花粉、种子和果实传播的动力。,2、风的有害作用是使植物变形，向风一侧蒸腾萎
3、蔫，形成不对称的旗形树冠；,3、风对动物的直接作用主要是影响动物的行为。随风觅食。,植物,动物,2、物质交换：土壤供应植物水分和营养，植物代谢和枯枝落叶促成土壤形成和影响其理化性质。,1、土壤温度和湿度变化幅度小，常成为动物极好的隐蔽所。,2、动物行为：温度和湿度变化时，可致土栖动物发生垂直迁移活动。,土壤,1、基地和营养库：土壤供应和调节植物水分、养料和空气。,3、土壤酸碱度：影响矿质盐类溶解度，进而影响其被植物吸收利用的有效性。,4、土壤中易溶性盐类含量过高会限制一般植物的生存。,生物因素,PICTURE,趋同适应,生物适应,1、概念：指亲缘关系相当疏远的不同种类生物，由于长期生活在相同或
4、相似的环境中，通过变异和选择，形成相同或相似的适应特征和适应方式的现象。,2、举例：鲨鱼、鲸、海豚。,趋异适应,1、概念：是指同一种生物的若干个体在不同环境条件下长期生活，形成了不同的适应特征和适应方式。,2、举例：芦苇。,生物适应的实现通过改变生物的形态构造、生理生态机能或行为。,生物适应对策：k-对策提高竞争能力（虎、狮、乔木）r-对策提高繁殖力、扩散力（昆虫、鱼、草）,种群占据着一定空间或地区的同一种生物群体数量和密度年龄和性比个体的空间分布随机分布、均匀分布、成群分布,第三节 生物种群和生物群落,种群及其一般特征：,出生率和死亡率种群增长连续增长模型（指数增长）,逻辑斯谛（Logist
5、ic）增长模型,种内关系 种内竞争决斗，优胜劣汰 婚配制度一夫多妻制 空间领域王者领地,群落多种生物在一定空间共生，形成完整、有序的生物体系生物多样性。植被一定区域全部植物群落的总体。,生物群落：,生物群落基本特征一定的种类组成优势种、建群种、伴生种一定的群落外貌植物长期受一定的环境综合影响所表现出的生长形态（阔叶林与针叶林）一定的群落结构垂直结构：指群落的成层现象水平结构：指群落的水平空间配置状况生态结构：指群落的以层片为单元的三维空间配置状况,概念：一定空间内生物成分（生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循环和能量流动、相互作用、互相依赖而形成的一个生态学功能单位。尺度海、陆；河、湖
6、、山、林特点多层次性、开放性、反馈机能、动态系统。,第四节 生态系统,一、生态系统的组成和结构,组成成分非生物环境生产者：能以简单的无机物制造有机物的自养生物。消费者：直接或间接以生产者制造的有机物为食物的异养生物。植食动物与肉食动物分解者：把动植物残体的复杂有机物分解为生产者重新利用的简单化合物的异养生物。,生态系统的结构形态结构（群落结构）营养结构食物链食物网营养级指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。,二、生态系统的功能,有机物质生产绿色植物的初级生产初级生产量：初级生产者所固定的太阳能或所制造的有机物质的数量。（总初级生产量、净初级生产量、总初级生产效率）生物量：在单位面积上净初级
7、生产量日积月累所形成的有机物质数量生态系统生产力的差异性空间差异、随群落演替阶段的差异,消费者动物的次级生产次级生产动物性有机物质的生产动物种群的能量收支状况：C=A+FU，其中C为摄入量，A为同化量，FU为排泄量A=P+R，其中P为次级生产量，R为呼吸消耗P=C FU R次级生产效率次级生产效率高于初级生产效率海洋动物次级生产效率高于陆地,能量流动能量的单向流动自养生态系统异养生态系统能量传递效率生态金字塔生产力金字塔生物个体数目金字塔生物量金字塔,生态系统的物质循环生态系统内的小循环生态系统间或全球性的生物地球化学大循环生物地球化学循环水循环气体型循环沉积型循环物质循环与能量流动的关系物质
8、是能量的载体，能量流动推动物质的循环,三、反馈调节与生态平衡,生态平衡概念：在一定时间内结构和功能的相对稳定状态，其物质和能量的输入和输出接近相等。生态系统的反馈机制负反馈作用：生态系统在受到干扰后能恢复和保持其稳定平衡状态生态平衡正反馈作用：使生态系统在受到干扰后所引起的变化，反过来加强干扰因素，使系统变化进一步增大，导致系统远离平衡状态生态恶化。,PICTURE,一、陆地生态系统分布规律(P)水平地带性纬度地带性干湿度地带性垂直地带性,第五节 陆地和水域生态系统,二、陆地生态系统的主要类型,热带雨林(P)分布：赤道附近地区气候：年均温在26以上，年降水量一般超过2500mm土壤：多为砖红壤
9、植被特点：种类组成极为丰富；群落结构复杂，乔木层一般可分3层，乔木层下为灌木层、草本层，藤本植物及附生植物发达；乔木有板状根、裸芽、茎花等;无明显季相变化,热带稀树草原萨王纳(P)分布：干湿季变化明显的热带地区气候：年均温在1824，年降水量5001500mm，季节分配不均土壤：多为燥红土植被特点：草被层点优势，散生旱生矮乔木,亚热带常绿阔叶林(P)分布：亚热带湿润地区气候：受季风影响，四季分明；年均温1618，年降水量8002000mm土壤：以红壤、黄壤为主植被特点：种类组成比较复杂，乔木多由樟科、壳斗科、山茶科、木兰科、金缕梅科等常绿阔叶树种组成；乔木一般分二层，林下灌木层和草本层明显，藤
10、本植物和附生植物较少；,温带落叶阔叶林(P)分布：温带中、南部湿润地区气候：受季风影响，四季分明；年均温在814，年降水量5001000mm土壤：以棕壤、褐土为主植被特点：乔木由壳斗科、桦木科、槭树科等落叶阔叶树种组成；群落成层结构明显，由乔木层，林下灌木层和草本层组成，少见藤本植物和附生植物；季相变化非常显著。,北方针叶林泰加林(P)分布：北纬4570之间的寒温带地区气候：冬季寒冷而漫长，夏季温凉而较短；年均温在0上下，年降水量约400500mm土壤：以暗棕壤、灰化土为主植被特点：植物种类比较贫乏，乔木以松、云杉、冷杉、落叶松等树种为主；群落结构简单，乔木层常由一二个树种组成，林下灌木层和草
11、本层不太发育；,温带草原(P)分布：内陆干旱到半湿润地区气候：大陆性气候，四季分明；年降水量250500mm，且多集中在夏季土壤：以黑钙土、栗钙土等为主植被特点：主要由多年生禾本科植物组成，有时混生旱生小灌木；群落结构简单，一或二层；季相变化非常频繁且明显。我国草原类型：草甸草原、典型草原、荒漠草原、高寒草原,荒漠(P)分布：亚热带和温带极端干旱地区气候：极端大陆性气候；年降水量大多在250mm以下，且大大小于蒸发能力土壤：以灰棕漠土、棕漠土等为主植被特点：植物种类贫乏，个体数量稀少；群落结构非常简单，覆盖度低,冻原(P)分布：寒带地区气候：冬季严寒漫长，夏季凉爽短促；年降水量约200300m
12、m土壤：以冻沼土、冻漠土为主植被特点：植物种类贫乏，主要有苔藓、地衣和莎草科、禾本科等多年生草本；群落结构非常简单，通常仅12层，植物多贴伏地面,三、水域生态系统,淡水生态系统海洋生态系统,PICTURE,BACK,第七节 生物多样性及其保护,一、生物多样性的概念二、生物多样性的价值三、全球生物多样性概况及受威胁现状四、生物多样性的保护,生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。包括三个主要层次：（一）遗传多样性存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的遗传变异的总和。（二）物种多样性某一区域内生物种类的丰富度或物种的总数目，需从分类学、系统学和生物地理
13、学角度进行研究。（三）生态系统多样性生物圈内生境、生物群落和 生态学过程的多样化以及生态系统内生境差异和生态学过程变化的多样性。,生物多样性的价值是指基因、物种和生态系统对人类生存所具有的现实和潜在意义，是人类赖以生存的物质基础。（一）直接使用价值（二）间接使用价值（三）潜在价值,全球生物多样性极其丰富，但是生物多样性在地球上的分布是很不均匀的，生物多样性在局部地区的分布差异性也很大。但是，自地球上出现生命以来，由于各种自然和人为的原因已经灭绝了难以数计的大量生物，而且，随着人类活动的剧烈加快地球上物种灭绝的速度还在加快。生物多样性的加少不但直接减少了人类可以利用的生物资源，而且有人认为一种生
14、物物种的灭绝，将给依其为生存条件的其它1030种生物的生存带来威胁。,生物多样性的保护根据生物分布的情况可以分为就地保护、迁地保护和离体保护。（一）就地保护将有价值的自然生态系统和野生生物物种及其生境在原地划定一定面积建立保护区。（二）迁地保护某些受到高度威胁的动植物必须进行紧急拯救，而将保护对象迁除原地以外进行人工保护，使其数量扩大。（三）离体保护利用现代技术，将农作物、家畜、家禽及野生亲缘种等生物体的一部分进行长期贮存以保存物种的种质。,小结,生物的生存、发展、演化与环境密切相关；特定的生存环境形成适合其环境的特定种群和群落；种群、群落、环境之间协调发展与共生，形成生态系统；生态系统分陆地和水域以及更小尺度生态系统；保护环境、保护生态，就是保护人类自己。,思考题,概念：生态、环境、群落、萨王纳等影响与制约生态的因素生物金字塔与生态平衡关系保护环境的生态意义,OVER,北,南,西,东,北,南,BACK,草原鼠害、兔害,捕食,板状根系,支持根,广西雨林,常绿阔叶林,BACK,高山灌木,BACK,温带混交林,山地针叶林,青藏高原草甸,湖泊及其生态系统演化,谢谢各位同学！,
