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1、第 二 章 生 态 学 基 础,一、生 态 系 统,生态系统的定义生态系统的组成生态系统的结构食物链和食物网生态系统的功能,（一）生态系统的定义 生态系统是指生命系统和环境系统（非生命系统）在特定空间的组合。,（二）生态系统的组成,生态系统中物质能量循环图,1.3%solar energy plant animal inorganic compound microorganism(N、P、K),1、生产者,主要指绿色植物，它们能够利用阳光，通过光合作用，把无机物转变成有机物，把光能转变成储存在有机物中的化学能。太阳能通过生产者源源不断地输入生态系统，成为消费者和分解者的能源，所以生产者是生态系
2、中的主要组成部分。,2、消费者,包括各种动物，它们直接或间接地依赖绿色植物制造出的有机物生存。根据它们的食物，将直接以植物为食的动物称为草食动物，而将以草食动物或小型动物为食的动物称为肉食动物。,三类消费者,（1）动物中直接以植物为食的草食动物叫一级消费者或初级消费者。（2）以草食动物为食的肉食动物叫二级消费者或次级消费者。（3）以小型动物为食的肉食动物叫三级消费者。,生产者,生产者,二级消费者,一级消费者,一级消费者,三级消费者,四级消费者,3、分解者 主要指细菌和真菌等腐生生活的微生物，它们能将动植物的尸体、排泄物和残落物等所含复杂的有机物分解成简单的无机物，归还到环境之中，再供生产者使用
3、。分解者在生态系统中起着非常重要的作用，没有它们，物质循环将会受阻，生态系统会受到破坏，生产者就不能长期生存下去。,见后画：生态系统物质循环图,4、非生命物质：包括阳光、空气、温度、水分、矿物质等。,（三）生态系统的结构,1、生态系统的形态结构 生态系统中的生物种类、种群数量、种的空间配置及总的时间变化等构成了生态系统的形态结构。,2、生态系统的营养结构 生态系统的营养结构，是通过营养这一纽带，把生物和非生物之间紧密结合起来，构成以生产者、消费者和分解者为中心的物质循环和能量流动。即在太阳能的作用下，环境的营养物质被生产者吸收，转化为有机物，供消费者使用，而后消费者被分解者分解为无机物返回环境
4、，再供生产者使用，完成物质循环。,（四）食物链（网）和营养级,生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系称为食物链。一个生态系统中许多食物链彼此相互交错形成的复杂的营养关系叫食物网。食物链上的每一个环节称为营养级。,（五）生态系统的功能,能量流动物质循环信息联系,1、能量流动,特点：（1）单向流动（2）逐级递减，传输效率约为10,生态系统中的能量流动,生产者,一级消费者,二级消费者,三级消费者,分解者,单向、逐级递减,2、生态系统的物质循环,生态系统中物质循环在不断地进行着。碳、氢、氧、氮、磷、硫是构成有机体地主要元素，因而这些物质的循环是生态系统的基本物质循环。另外，还有几十种微量元
5、素也是生命活动必不可少的。在生态系统中也构成了各自的循环，与环境污染密切相关的主要有水、碳和氮的循环。,生态系统的物质循环,非生物环境,生产者,消费者,分解者,（1）水循环 生物体组成的成份中大部分是水，体内进行的一切生物化学变化也都离不开水。另一方面水又是生态系统中能量流动和物质循环的介质，对调节气候和净化环境也起了十分重要的作用。地球上的水是通过气体的形式循环的。海洋、江河、湖泊以及土壤中的水在阳光的作用下变成水蒸汽进入大气中；陆生植物从土壤中吸收的水分大部分通过蒸腾作用进入大气。大气中的水蒸气遇冷后变成雨、雪、冰雹等降落到地面，从而形成稳定的平衡。,（2）碳循环 碳存在于生物体内和无机环
6、境中，在生物体内，碳是构成生物体的重要元素，没有碳就没有生命。,（3）氮循环生物固氮：每年约为54X106吨。工业固氮：每年大约30X106吨电离固氮：每年大约7.6X106吨岩浆固氮：每年大约0.2X106吨,（4）硫 循 环,（5）磷 循 环,地球与人体的关系,此图说明：1、人类来自于地球内部而不是地球外部；2、物质的毒性是由其含量来决定的。,3、生态系统中的信息联系,营养信息化学信息物理信息 行为信息,二、生态平衡,（一）定义 生态系统发展到一定的阶段，它的生产者、消费者、分解者之间能够较长时间地保持着一种动态平衡；也就是说，它的能量流动和物质循环能较长时间地保持着一种动态平衡，这种平衡
7、状态就叫做生态平衡。,（二）生态平衡的破坏,生物种类成份的改变 环境因素的改变 生物信息系统的破坏,三、生态学在环境保护中的应用,环境质量的生物监测与评价 阐明污染物在环境中的迁移转换规律利用生态系统的自净能力消除污染为环境容量和环境标准的制订提供依据保护和合理利用自然资源管理环境和保护环境,二、生物多样性及其保护,1、生物多样性的概念及其保护意义,（1）、概念 生物多样性指的是地球上生物圈中所有的动物、植物和微生物，以及它们所拥有的基因和生存环境。生物多样性包含三方面概念：1基因多样性（也叫遗传多样性）；2物种多样性；3生态环境多样性。简单地说：生物多样性表现的是地球上千千万万种生物和它们生
8、存的环境。,（2）、保护生物多样性的重要意义,1）为人类提供食物；2）为人类提供丰富的药材；3）为人类提供各种各样的工业原料；4）在科学研究中具有重要作用；5）是维护生态平衡的重要条件；,(3)、我国生物多样性的特点,1）物种多样性高度丰富；2）生物物种的特有性高 3）生物区系起源古老；4）经济作物异常丰富。,(4)、中国物种的损失状况,中国的生物多样性损失严重，动植物种类中已有总物种数的1520受到威胁，高于世界1015的水平。在濒危野生动植物种国际贸易公约所列640个种中，中国就占156个种；,近50年来，中国约有200种植物已经灭绝，高等植物中濒危和受威胁的高达40005000种，约占总
9、种数的1520。许多重要药材如野人参、野天麻等濒临灭绝。中国珍稀濒危保护植物名录确定珍稀濒危植物354种，其中，一级8种，二级143种，三级203种；中国近百年来，约有10余种动物绝迹，如高鼻羚羊、麋鹿、野马、犀牛、新疆虎等。,目前，有大熊猫、金丝猴、东北虎、雪豹、白暨豚等20余种珍稀动物又面临绝灭的危险。国家重点保护野生动物名录确定国家重点保护动物257种，其中一级96种，二级161种。丹顶鹤、台湾猴、扭角羚、白唇鹿、华南虎、褐马鸡、黑颈鹤、绿尾红雉、扬子鳄、中华鲟等属于我国100多种珍稀动物之列。,三、自然保护区,1、自然保护区的概念 为了保护自然环境，自然资源及生态系统，国家将需要特殊保
10、护的、具有典型意义的自然景观区域划出界限加以保护。这种被划定的自然区域称为自然保护区。,2、建立自然保护区的意义,1）自然保护区能为人类进行科学研究 提供基地；2）自然保护区也是生物的天然基因库；3）自然保护区对于维持生态平衡有重 要作用；4）自然保护区教育、科研及旅游的重要 基地。,3、自然保护区的类型,1）自然生态保护区2）野生生物类自然保护区3）自然遗址类保护区,1）自然生态保护区 指具有一定代表性、典型性和完整性的生物群落和非生物环境共同组成的生态系统作为主要保护对象的一类自然保护区。,2）野生生物类自然保护区 指以野生生物物种，尤其是珍稀濒危物种群体及其自然生态环境作为主要保护对象的
11、一类自然保护区。,3）自然遗址类保护区 指以特殊意义的地质、地貌、地质剖面、化石产地等作为主要保护对象的一类自然保护区。,4、我国自然保护区的现状,中国是世界自然资源和生物多样性最丰富的国家之一，中国生物多样性保护对世界生物多样性保护具有十分重要的意义。,我国的自然保护区事业，作为保护自然资源与生物多样性的重要手段，从无到有，蓬勃发展。到1年底，我国共建立各类自然保护区1551处，总面积1.45亿公顷，占国土面积的14.44，其中林业系统建立的自然保护区达处（其中国家级自然保护区有155处），总面积.亿公顷，占国土面积的.。,长白山、神农架等处自然保护区加入了“国际人与生物圈保护区网”，处自然
12、保护区被列入湿地公约国际重要湿地名录，处被列入“东亚澳大利亚涉禽迁徙网络”，处被列入“东北亚鹤类保护网络”。中国的自然保护区为野生动植物及其栖息地的保护，为全球生物多样性保护做出了巨大贡献。,神农架自然保护区,始建于1983年的神农架自然保护区，位于湖北省巴东、兴山、房县三县交界处，神农架林区的西南部，属西南高山与华中中山、亚热带和温带的过渡地区，具有山高、坡陡、河谷幽深和气候凉爽、湿润多雨的特点。最高峰神农顶海拔3105米，有“华中屋脊”之称。,卧龙自然保护区,卧龙自然保护区始建于1963年，面积2万公顷，是中国最早建立的综合性国家级保护区之一。1974年3月面积扩大到20 万公顷。1980
13、年加入联合国教科文组织“人与生物圈”保护区网，并与世界野生生物基金会合作建立中国保护大熊猫研究中 心。,九寨沟自然保护区,九寨沟位于四川省南坪县隆康乡，地处岷山南段弓杆岭的东北侧。1978年建立自然保护区，总面积6000公顷。1988年经国务院批准成为国家级自然保护区。1992年联合国教科文组织将九寨沟定为“世界自然遗产”，后来又加入世界人与生物圈保护区网。同时也是国家级风景名胜区。,诺日朗瀑布,第三次课堂作业,用生态学原理解释，人类为什么要保护生物多样性？英国艰难而漫长的环保发展过程对中国来说是一个重要的前车之鉴。Britains long and difficult road to environmental conservation can be an example for China.,
