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1、会计学1遗传与生物育种遗传与生物育种第一节第一节 生态系统的组成结构与功能生态系统的组成结构与功能 生生生生态态态态系系系系统统统统是是是是指指指指在在在在一一一一定定定定的的的的空空空空间间间间内内内内生生生生物物物物的的的的成成成成分分分分和和和和非非非非生生生生物物物物的的的的成成成成分分分分通通通通过过过过物物物物质质质质循循循循环环环环和和和和能能能能量量量量流流流流动动动动互互互互相相相相作作作作用用用用、互互互互相相相相依依依依存存存存构构构构成成成成的的的的一一一一个具有自动调节机制的生态学功能单位。个具有自动调节机制的生态学功能单位。个具有自动调节机制的生态学功能单位。个具有
2、自动调节机制的生态学功能单位。生生生生态态态态系系系系统统统统具具具具有有有有自自自自然然然然整整整整体体体体性性性性，在在在在任任任任何何何何情情情情况况况况下下下下，生生生生物物物物群群群群落落落落都都都都不不不不可可可可能能能能单单单单独独独独存存存存在在在在，它它它它总总总总是是是是和和和和环环环环境境境境密密密密切切切切相相相相关关关关、相相相相互互互互作作作作用用用用，组组组组成有序的整体。如一个湖泊、一片草地。成有序的整体。如一个湖泊、一片草地。成有序的整体。如一个湖泊、一片草地。成有序的整体。如一个湖泊、一片草地。一、什么叫生态系统（ecosystem）第1页/共38页生生生生
3、态态态态系系系系统统统统概概概概念念念念的的的的提提提提出出出出为为为为生生生生态态态态学学学学研研研研究究究究和和和和发发发发展展展展奠奠奠奠定定定定了了了了新新新新的的的的基基基基础础础础，极极极极大大大大推推推推动动动动了了了了生生生生态态态态学学学学的的的的发发发发展展展展，生态系统成为现代生态学研究的中心。生态系统成为现代生态学研究的中心。生态系统成为现代生态学研究的中心。生态系统成为现代生态学研究的中心。生物大分子基因细胞组织全球都是生命系统器官个体生态系统第2页/共38页二、生态系统的基本组成成分二、生态系统的基本组成成分第3页/共38页 1 1 1 1、非生物成分、非生物成分、
4、非生物成分、非生物成分(abiotic component)(abiotic component)(abiotic component)(abiotic component)：生命支持系统生命支持系统生命支持系统生命支持系统 2 2 2 2、生物成分、生物成分、生物成分、生物成分（biotic componentbiotic componentbiotic componentbiotic component）：）：）：）：生态系统的主体生态系统的主体生态系统的主体生态系统的主体 功能性组分功能性组分功能性组分功能性组分功能群：功能群：功能群：功能群：n n生产者生产者生产者生产者(produc
5、ers)(producers)(producers)(producers)n n消消消消费费费费者者者者(consumers)(consumers)(consumers)(consumers)：植植植植食食食食动动动动物物物物、肉肉肉肉食食食食动动动动物物物物、杂杂杂杂食食食食动动动动物物物物、寄寄寄寄生动物、异养微生物生动物、异养微生物生动物、异养微生物生动物、异养微生物 n n分解者分解者分解者分解者(decomposers)(decomposers)(decomposers)(decomposers)n n流通者（流通者（流通者（流通者（circulatorcirculatorcircu
6、latorcirculator）：昆虫传粉）：昆虫传粉）：昆虫传粉）：昆虫传粉n n调控者（调控者（调控者（调控者（regulatorregulatorregulatorregulator）：顶极生物）：顶极生物）：顶极生物）：顶极生物第4页/共38页三、生态系统的营养结构和空间结构三、生态系统的营养结构和空间结构三、生态系统的营养结构和空间结构三、生态系统的营养结构和空间结构（一一）生生态态系系统统的的营营养养结结构构：食食食食物物物物链和食物网链和食物网链和食物网链和食物网、食物链食物链食物链食物链（food chainfood chain）：是指生物之间通过食）：是指生物之间通过食）：是
7、指生物之间通过食）：是指生物之间通过食与被食形成一环套一环的链状营养关系。与被食形成一环套一环的链状营养关系。与被食形成一环套一环的链状营养关系。与被食形成一环套一环的链状营养关系。食物链类型：食物链类型：食物链类型：食物链类型：牧食食物链或称植食食物链（牧食食物链或称植食食物链（牧食食物链或称植食食物链（牧食食物链或称植食食物链（grazing food chaingrazing food chain）碎屑食物链（碎屑食物链（碎屑食物链（碎屑食物链（detritus food chaindetritus food chain）寄生食物链寄生食物链寄生食物链寄生食物链第5页/共38页、食食食食
8、物物物物网网网网（food food webweb）：食食食食物物物物链链链链彼彼彼彼此此此此交交交交错错错错连连连连接接接接，形成网状营养结构，称之为食物网。形成网状营养结构，称之为食物网。形成网状营养结构，称之为食物网。形成网状营养结构，称之为食物网。生生生生态态态态系系系系统统统统中中中中生生生生物物物物种种种种类类类类繁繁繁繁多多多多，一一一一种种种种生生生生物物物物往往往往往往往往有有有有多多多多种种种种食食食食物物物物对对对对象象象象，同同同同一一一一种种种种生生生生物物物物也也也也可可可可被被被被多多多多种种种种摄摄摄摄食食食食，因因因因此此此此一一一一种种种种生生生生物物物物不
9、不不不可可可可能能能能固固固固定定定定在在在在一一一一条条条条食食食食物物物物链链链链上上上上。食食食食物物物物网网网网更更更更能能能能真真真真实实实实地地地地反反反反映映映映生生生生态态态态系系系系统统统统内各种生物有机体之间的营养位置和相互关系。内各种生物有机体之间的营养位置和相互关系。内各种生物有机体之间的营养位置和相互关系。内各种生物有机体之间的营养位置和相互关系。第6页/共38页第7页/共38页图第8页/共38页第9页/共38页（二）生态系统的空间结构（二）生态系统的空间结构自然生态系统的自养和异养成分在空间上通常是分层的自然生态系统的自养和异养成分在空间上通常是分层的自然生态系统的
10、自养和异养成分在空间上通常是分层的自然生态系统的自养和异养成分在空间上通常是分层的图第10页/共38页四、生态系统能量流动和物质循环四、生态系统能量流动和物质循环的基本过程的基本过程（一）生态系统的初级生产和能量流动（一）生态系统的初级生产和能量流动（一）生态系统的初级生产和能量流动（一）生态系统的初级生产和能量流动 （energy transferenergy transfer）生态系统的能源来自太阳，光合作用固定的能量转化为化学潜能贮存在被结合的有机物分子键中。第11页/共38页生态系统中的能量流动与转化服从热力学定律生态系统中的能量流动与转化服从热力学定律生态系统中的能量流动与转化服从热
11、力学定律生态系统中的能量流动与转化服从热力学定律 。摄食是一种形式的化学能转化为另一种形式化学能的过程。摄食是一种形式的化学能转化为另一种形式化学能的过程。摄食是一种形式的化学能转化为另一种形式化学能的过程。摄食是一种形式的化学能转化为另一种形式化学能的过程。植植植植物物物物光光光光合合合合作作作作用用用用形形形形成成成成的的的的有有有有机机机机物物物物质质质质和和和和能能能能量量量量，一一一一部部部部分分分分呼呼呼呼吸吸吸吸消消消消耗耗耗耗，剩剩剩剩余余余余提提提提供供供供给给给给下下下下一一一一营营营营养养养养级级级级。植植植植食食食食性性性性动动动动物物物物利利利利用用用用一一一一部部部
12、部分分分分净净净净初初初初级级级级产产产产量量量量，利利利利用用用用的的的的部部部部分分分分（摄摄摄摄食食食食量量量量）有有有有一一一一些些些些不不不不能能能能被被被被同同同同化化化化排排排排出出出出体体体体外外外外。被被被被同同同同化化化化吸吸吸吸收收收收的的的的量量量量又又又又有有有有相相相相当当当当一一一一部部部部分分分分用用用用于于于于机机机机体体体体的的的的生生生生命命命命活活活活动动动动，转转转转变变变变成成成成热热热热能能能能而而而而散散散散失失失失，还还还还有有有有一一一一部部部部分分分分以以以以代代代代谢谢谢谢废废废废物物物物（如如如如尿尿尿尿液液液液）的的的的形形形形式式式
13、式排排排排出出出出。其其其其余余余余的的的的才才才才是是是是转转转转化化化化为为为为植植植植食食食食性性性性动动动动物物物物的的的的繁繁繁繁殖殖殖殖与与与与生生生生长长长长，也也也也就就就就是是是是能能能能够够够够提提提提供供供供给下一营养级利用的能量。给下一营养级利用的能量。给下一营养级利用的能量。给下一营养级利用的能量。食物种群 动物得到的 动物未得到的 动物吃进的 动物未吃进的 被同化的 未同化的 次级生产量 呼吸代谢 被更高营养级取食 未被取食 第12页/共38页第13页/共38页（二）生态系统的物质循环（二）生态系统的物质循环（二）生态系统的物质循环（二）生态系统的物质循环（cycl
14、e of mattercycle of matter）n n植物在光合作用过程中同时吸收各种养分，主要是植物在光合作用过程中同时吸收各种养分，主要是植物在光合作用过程中同时吸收各种养分，主要是植物在光合作用过程中同时吸收各种养分，主要是无机物质（如无机物质（如无机物质（如无机物质（如NO3NO3NO3NO3、PO43PO43PO43PO43等），转变为生物体中各等），转变为生物体中各等），转变为生物体中各等），转变为生物体中各种有机物质（如碳水化合物、蛋白质、核酸等）。它们种有机物质（如碳水化合物、蛋白质、核酸等）。它们种有机物质（如碳水化合物、蛋白质、核酸等）。它们种有机物质（如碳水化合物、
15、蛋白质、核酸等）。它们通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、转化，当生物死亡后，机体内各种有机物质被微生物分转化，当生物死亡后，机体内各种有机物质被微生物分转化，当生物死亡后，机体内各种有机物质被微生物分转化，当生物死亡后，机体内各种有机物质被微生物分解成为无机物释回环境中，然后再一次被植物吸收利用，解成为无机物释回环境中，然后再一次被植物吸收利用，解成为无机物释回环境中，然后再一次被植物吸收利用，解成为无机物释回环境中，然后再一次被
16、植物吸收利用，重新进入食物链，参加生态系统的物质再循环。重新进入食物链，参加生态系统的物质再循环。重新进入食物链，参加生态系统的物质再循环。重新进入食物链，参加生态系统的物质再循环。n n生物地化循环（生物地化循环（生物地化循环（生物地化循环（biogeochemical cyclebiogeochemical cyclebiogeochemical cyclebiogeochemical cycle）：生态系）：生态系）：生态系）：生态系统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、统之间
17、各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。第14页/共38页生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的物物物物质质质质循循循循环环环环和和和和能能能能量量量量流流流流动动动动是是是是紧紧紧紧密密密密联联联联系系系系、不不不不可可可可分分分分割割割割的的的的，能能能能量量量量是是是是通通通通过过过过物物物物质质质质载载载载体体体体来来来来流流流流动动动动的的的的，但但但但是是是是，两两两两者者者者又又又又有有有有根根根根本本本本区区区区别别别别。能能能能量量量量来来来来
18、源源源源于于于于太太太太阳阳阳阳，在在在在食食食食物物物物链链链链中中中中向向向向着着着着一一一一个个个个方方方方向向向向逐逐逐逐级级级级流流流流动动动动，不不不不断断断断消消消消耗耗耗耗和和和和散散散散失失失失；而而而而营营营营养养养养物物物物质质质质来来来来源源源源于于于于地地地地球球球球并并并并可可可可被被被被生生生生物物物物多多多多次次次次利利利利用用用用，在在在在生生生生态态态态系系系系统统统统中中中中不不不不断断断断地地地地循循循循环环环环，或或或或从从从从一一一一个个个个生生生生态态态态系系系系统统统统消消消消失失失失而而而而又又又又在另一个生态系统出现。在另一个生态系统出现。在
19、另一个生态系统出现。在另一个生态系统出现。能量流动与物质循环的关系第15页/共38页库库库库(pool)(pool)：研究生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存研究生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存研究生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存研究生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存的数量。的数量。的数量。的数量。贮存库（贮存库（贮存库（贮存库（reservoir poolreservoir pool）、）、）、）、交换库或循环库交换库或循环库交换库或循环库交换库或循环库(exchange or cycling poolexchange or cycling pool)流通率
20、流通率流通率流通率：物质在生态系统中库与库之间流通的速率。物质在生态系统中库与库之间流通的速率。物质在生态系统中库与库之间流通的速率。物质在生态系统中库与库之间流通的速率。周转率周转率周转率周转率：某物质的流通率与库含量之比即为周转率。某物质的流通率与库含量之比即为周转率。某物质的流通率与库含量之比即为周转率。某物质的流通率与库含量之比即为周转率。周转时间周转时间周转时间周转时间：周转率的倒数周转率的倒数周转率的倒数周转率的倒数 周转率 流通率库中营养物质量 周转时间 库中营养物质量流通率 第16页/共38页营养信息：在某种意义上说，食物链、食物网就代表着一种信息传递系统 化学信息：生物代谢产
21、生的物质，如酶、维生素、生长素、抗生素、性引诱剂均属于传递信息的化学物质。有的相互制约，有的互相促进，有的相互吸引，也有的相互排斥。物理信息：声、光、色等，吸引、排斥、警告、恐吓等行为信息：识别、威协、挑战、炫耀等信息传递与联系的方式是多种多样的，它的作用与能流、物流一样，把生态系统各组分联系成一个整体，并具有调节系统稳定性的作用。五、生态系统的信息联系第17页/共38页1 1 1 1、反反反反馈馈馈馈机机机机制制制制（feedback feedback mechanismmechanism）：生生生生态态态态系系系系统统统统自自自自我我我我调调调调节节节节通通通通过反馈机制来实现过反馈机制来
22、实现过反馈机制来实现过反馈机制来实现反反反反馈馈馈馈 ：当当当当生生生生态态态态系系系系统统统统中中中中某某某某一一一一成成成成分分分分发发发发生生生生变变变变化化化化的的的的时时时时候候候候，它它它它必必必必然然然然会会会会引引引引起起起起其其其其他他他他成成成成分分分分出出出出现现现现一一一一系系系系列列列列的的的的相相相相应应应应变变变变化化化化，这这这这些些些些变变变变化化化化最最最最终终终终又又又又反反反反过过过过来来来来影影影影响响响响最最最最初初初初发发发发生生生生变变变变化化化化的的的的那那那那种种种种成成成成分分分分，这这这这个个个个过过过过程程程程就就就就叫反馈。叫反馈。叫
23、反馈。叫反馈。六、生态系统的自校稳态和生态平衡 第18页/共38页反反 馈馈 有有 正正 反反 馈馈（positive positive feedbackfeedback）和和负负反反馈馈（negative feedbacknegative feedback）之分。）之分。正正正正、负负负负反反反反馈馈馈馈作作作作用用用用同同同同时时时时存存存存在在在在，在在在在系系系系统统统统发发发发展展展展的的的的不不不不同同同同阶阶阶阶段段段段作作作作用用用用强强强强度度度度不不不不同同同同，大大大大发发发发展展展展阶阶阶阶段段段段系系系系统统统统调调调调节节节节以以以以正正正正反反反反馈馈馈馈为为为为
24、主主主主，系系系系统统统统生生生生物物物物量量量量、体体体体积积积积、多多多多样样样样性性性性、复复复复杂杂杂杂性性性性迅迅迅迅速速速速增增增增加加加加，大大大大发发发发展展展展过过过过后后后后，随随随随即即即即是是是是一一一一段段段段减减减减速速速速增增增增加加加加阶阶阶阶段段段段，负负负负反反反反馈馈馈馈逐逐逐逐渐渐渐渐起起起起作作作作用，系统的各个参数趋向于在一个恒定水平附波动。用，系统的各个参数趋向于在一个恒定水平附波动。用，系统的各个参数趋向于在一个恒定水平附波动。用，系统的各个参数趋向于在一个恒定水平附波动。第19页/共38页第20页/共38页 2 2、生态平衡生态平衡 （ecol
25、ogical ecological equilibriumequilibrium）生生生生态态态态平平平平衡衡衡衡的的的的概概概概念念念念是是是是指指指指一一一一段段段段时时时时间间间间内内内内，生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的结结结结构构构构、过过过过程程程程和功能相对稳定的状态。和功能相对稳定的状态。和功能相对稳定的状态。和功能相对稳定的状态。在在在在一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下，如如如如果果果果生生生生态态态态系系系系统统统统能能能能量量量量和和和和物物物物质质质质的的的的输输输输入入入入大大大大于于于于输输输输出出出出时，生物量增加，反之，生物量减少。时，生物量增加
26、，反之，生物量减少。时，生物量增加，反之，生物量减少。时，生物量增加，反之，生物量减少。如如如如果果果果输输输输入入入入和和和和输输输输出出出出在在在在较较较较长长长长时时时时间间间间趋趋趋趋于于于于相相相相等等等等，系系系系统统统统的的的的结结结结构构构构与与与与功功功功能能能能长长长长期期期期处处处处于于于于稳稳稳稳定定定定状状状状态态态态（这这这这时时时时动动动动、植植植植物物物物的的的的种种种种类类类类和和和和数数数数量量量量也也也也保保保保持持持持相相相相对对对对稳稳稳稳定定定定，环环环环境境境境的的的的生生生生产产产产潜潜潜潜力力力力得得得得以以以以充充充充分分分分发发发发挥挥挥挥
27、，能能能能流流流流途途途途径径径径畅畅畅畅通通通通），在在在在外外外外来来来来干干干干扰扰扰扰下下下下能能能能通通通通过过过过自自自自我我我我调调调调节节节节恢恢恢恢复复复复到到到到原原原原初初初初的的的的稳稳稳稳定定定定状状状状态态态态，生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的这这这这种种种种状状状状态态态态就就就就叫叫叫叫做生态平衡。做生态平衡。做生态平衡。做生态平衡。第21页/共38页n n 一一一一个个个个相相相相对对对对稳稳稳稳定定定定的的的的生生生生态态态态系系系系统统统统是是是是经经经经过过过过不不不不同同同同演演演演替替替替阶阶阶阶段段段段而而而而发发发发展展展展起起起起来来来
28、来的的的的。在在在在发发发发展展展展的的的的初初初初期期期期阶阶阶阶段段段段，其其其其结结结结构构构构比比比比较较较较简简简简单单单单，功功功功能能能能效效效效率率率率不不不不高高高高，因因因因而而而而比比比比较较较较不不不不稳稳稳稳定定定定，对对对对外外外外界界界界干干干干扰扰扰扰的的的的抵抵抵抵抗抗抗抗能能能能力力力力较较较较差差差差；而而而而当当当当生生生生态态态态系系系系统统统统发发发发展展展展到到到到成成成成熟熟熟熟阶阶阶阶段段段段，结结结结构构构构就就就就变变变变得得得得更更更更加加加加复复复复杂杂杂杂起起起起来来来来，其功能效率也相应地提高了（生物圈其功能效率也相应地提高了（生物
29、圈其功能效率也相应地提高了（生物圈其功能效率也相应地提高了（生物圈2 2 2 2号）。号）。号）。号）。第22页/共38页n n生生生生态态态态阈阈阈阈限限限限：生生生生态态态态系系系系统统统统自自自自我我我我调调调调节节节节功功功功能能能能是是是是有有有有限限限限度度度度的的的的，只只只只有有有有在在在在某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。n n生生生生态态态态平平平平衡衡衡衡失失失失调调调调(生生生生态态态态失失失失调调调调)的的的的主主主主要
30、要要要因因因因素素素素：1 1、自自自自然然然然因因因因素素素素 2 2、人类干扰人类干扰人类干扰人类干扰 n n生生生生态态态态失失失失调调调调表表表表现现现现：群群群群落落落落中中中中生生生生物物物物种种种种类类类类减减减减少少少少；种种种种的的的的多多多多样样样样性性性性降降降降低低低低；结结结结构构构构渐渐渐渐趋趋趋趋简简简简化化化化。当当当当外外外外界界界界压压压压力力力力太太太太大大大大而而而而持持持持久久久久的的的的话话话话，系系系系统统统统内内内内各各各各种种种种结结结结构构构构的的的的变变变变化化化化更更更更加加加加厉厉厉厉害害害害，甚甚甚甚至至至至使使使使某某某某个个个个基
31、基基基本本本本成成成成分分分分从从从从系系系系统统统统中中中中消失，最后整个结构崩溃。消失，最后整个结构崩溃。消失，最后整个结构崩溃。消失，最后整个结构崩溃。第23页/共38页l l l l陆地生态系统陆地生态系统陆地生态系统陆地生态系统 1.1 1.1 1.1 1.1 森林生态系统森林生态系统森林生态系统森林生态系统 热带森林生态系统热带森林生态系统热带森林生态系统热带森林生态系统 温带森林生态系统温带森林生态系统温带森林生态系统温带森林生态系统 1.2 1.2 1.2 1.2 草原生态系统草原生态系统草原生态系统草原生态系统 1.3 1.3 1.3 1.3 荒漠生态系统荒漠生态系统荒漠生态
32、系统荒漠生态系统 七、生态系统的主要类型 生物圈的生态系统包括陆地生态系统、水域生态系统以及人工生态系系统。第24页/共38页2 2 2 2水域生态系统水域生态系统水域生态系统水域生态系统 2.1 2.1 2.1 2.1 湖泊生态系统湖泊生态系统湖泊生态系统湖泊生态系统 2.2 2.2 2.2 2.2 河流生态系统河流生态系统河流生态系统河流生态系统 2.3 2.3 2.3 2.3 海洋生态系统海洋生态系统海洋生态系统海洋生态系统 海岸带生态系统（潮上带、潮间带、河口）海岸带生态系统（潮上带、潮间带、河口）海岸带生态系统（潮上带、潮间带、河口）海岸带生态系统（潮上带、潮间带、河口）岛屿生态系统
33、岛屿生态系统岛屿生态系统岛屿生态系统 浅海生态系统浅海生态系统浅海生态系统浅海生态系统 外海和大洋生态系统外海和大洋生态系统外海和大洋生态系统外海和大洋生态系统 第25页/共38页3 3 3 3人工生态系统人工生态系统人工生态系统人工生态系统 3.1 3.1 3.1 3.1 农田生态系统农田生态系统农田生态系统农田生态系统 3.2 3.2 3.2 3.2 城市生态系统城市生态系统城市生态系统城市生态系统上述类型还可以划分为更小单位的生态系统，小的生态系统组成大的生态系统，简单的生态系统组成复杂的生态系统。地球上所有的生态系统合成生物圈。第26页/共38页n n自自 然然 生生 态态 系系 统统
34、（natural ecosystem）n n人人 工工 生生 态态 系系 统统（artificial ecosystem）按人类对生态系统的影响来划分：第27页/共38页n n自自自自 然然然然 无无无无 补补补补 加加加加 的的的的 太太太太 阳阳阳阳 供供供供 能能能能 系系系系 统统统统（natural natural unsubsidized unsubsidized solar-powered ecosystemsolar-powered ecosystem）n n自自自自然然然然补补补补加加加加的的的的太太太太阳阳阳阳供供供供能能能能系系系系统统统统（natural natural
35、 subsidized subsidized solar-solar-powered ecosystempowered ecosystem）：河口湾、潮间带、湖泊）：河口湾、潮间带、湖泊）：河口湾、潮间带、湖泊）：河口湾、潮间带、湖泊 n n人人人人类类类类补补补补加加加加的的的的太太太太阳阳阳阳供供供供能能能能生生生生态态态态系系系系统统统统（human human subsidized subsidized solar-solar-powered ecosystempowered ecosystem）：农田、水产养殖等）：农田、水产养殖等）：农田、水产养殖等）：农田、水产养殖等 n n燃燃
36、燃燃料料料料供供供供能能能能的的的的城城城城市市市市工工工工业业业业生生生生态态态态系系系系统统统统（fuel-powered fuel-powered urban-urban-industrial ecosystemindustrial ecosystem）生生生生态态态态系系系系统统统统几几几几乎乎乎乎都都都都属属属属于于于于开开开开放放放放系系系系统统统统（opened opened opened opened systemsystemsystemsystem）。封封封封闭闭闭闭系系系系统统统统（closed closed closed closed systemsystemsystem
37、system）与与与与隔隔隔隔离离离离系系系系统统统统（isolated isolated isolated isolated systemsystemsystemsystem）一一一一般都是人为的。般都是人为的。般都是人为的。般都是人为的。按能量来源和能流特征作为分类依据：第28页/共38页第二节第二节 生态系统的形成、生态系统的形成、进化与进化与GaiaGaia假说假说 一一、生生命命起起源源与与生生态态系系统统的的形形成成与与进化进化 n n原原原原始始始始生生生生命命命命起起起起源源源源于于于于一一一一系系系系列列列列复复复复杂杂杂杂的的的的化化化化学学学学进进进进化化化化：原原原原始
38、始始始地地地地球球球球没没没没有有有有水水水水圈圈圈圈、土土土土圈、大气圈，只有岩石。圈、大气圈，只有岩石。圈、大气圈，只有岩石。圈、大气圈，只有岩石。n n由由由由于于于于地地地地球球球球内内内内部部部部放放放放射射射射性性性性元元元元素素素素的的的的裂裂裂裂变变变变与与与与衰衰衰衰变变变变产产产产生生生生大大大大量量量量能能能能量量量量，促促促促使使使使大大大大陆陆陆陆板板板板块块块块发发发发生生生生移移移移动动动动，加加加加之之之之宇宇宇宇宙宙宙宙陨陨陨陨石石石石的的的的撞撞撞撞击击击击以以以以及及及及地地地地球球球球捕捕捕捕获获获获月月月月球球球球后后后后引引引引起起起起的的的的潮潮潮
39、潮汐汐汐汐摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力等等等等等等等等影影影影响响响响，导导导导致致致致强强强强烈烈烈烈的的的的火火火火山山山山活活活活动动动动，地地地地球球球球内内内内部部部部各各各各种种种种气气气气体体体体大大大大量量量量喷喷喷喷发发发发，形形形形成成成成原原原原始始始始大大大大气气气气圈圈圈圈。主主主主要要要要气气气气体体体体包包包包括括括括COCOCOCO2 2 2 2、CHCHCHCH4 4 4 4、H H H H2 2 2 2S S S S、NHNHNHNH3 3 3 3、H H H H2 2 2 2、N N N N2 2 2 2和和和和H H H H2 2 2 2O O O O（水水
40、水水蒸蒸蒸蒸气气气气）等等等等。水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气凝凝凝凝结结结结后后后后降降降降落落落落地地地地面面面面，在在在在低低低低洼洼洼洼地地地地带带带带形形形形成成成成海海海海洋洋洋洋与与与与湖湖湖湖泊泊泊泊，出现了水圈出现了水圈出现了水圈出现了水圈。第29页/共38页n n在在在在宇宇宇宇宙宙宙宙射射射射线线线线、太太太太阳阳阳阳紫紫紫紫外外外外线线线线、雷雷雷雷电电电电与与与与高高高高温温温温的的的的作作作作用用用用下下下下，水水水水圈圈圈圈与与与与大大大大气气气气圈圈圈圈某某某某些些些些物物物物质质质质发发发发生生生生强强强强烈烈烈烈化化化化学学学学反反反反应应应应，形形形形成成成成简
41、简简简单单单单有有有有机机机机小小小小分分分分子子子子，有有有有机机机机小小小小分分分分子子子子汇汇汇汇集集集集海海海海洋洋洋洋，经经经经过过过过漫漫漫漫长长长长岁岁岁岁月月月月的的的的复复复复杂杂杂杂化化化化学学学学变变变变化化化化，产产产产生生生生氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸、核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸等等等等有有有有机机机机分分分分子子子子，并并并并最终演化成原始生命最终演化成原始生命最终演化成原始生命最终演化成原始生命海洋厌氧微生物。海洋厌氧微生物。海洋厌氧微生物。海洋厌氧微生物。n n地地地地球球球球上上上上最最最最早早早早的的的的生生生生命命命命可可可可能能能能是是是是在在在在海海海海水
42、水水水510510510510米米米米深深深深处处处处出出出出现现现现的的的的原原原原始始始始厌厌厌厌氧氧氧氧微微微微生生生生物物物物菌菌菌菌藻藻藻藻类类类类，从从从从化化化化石石石石判判判判断断断断出出出出现现现现在在在在38383838亿年前。亿年前。亿年前。亿年前。第30页/共38页n n原原原原始始始始生生生生命命命命是是是是通通通通过过过过发发发发酵酵酵酵获获获获得得得得呼呼呼呼吸吸吸吸所所所所需需需需的的的的能能能能量量量量。有有有有机机机机食食食食物物物物的的的的贫贫贫贫乏乏乏乏可可可可能能能能成成成成为为为为选选选选择择择择性性性性压压压压力力力力，促促促促使使使使产产产产生生
43、生生能能能能进进进进行行行行光光光光合合合合作作作作用用用用的的的的原核自养生物，以及真核自养生物。原核自养生物，以及真核自养生物。原核自养生物，以及真核自养生物。原核自养生物，以及真核自养生物。n n28282828亿亿亿亿年年年年前前前前，能能能能进进进进行行行行光光光光合合合合作作作作用用用用的的的的自自自自养养养养微微微微生生生生物物物物出出出出现现现现，释释释释放放放放氧氧氧氧气气气气，绿绿绿绿色色色色植植植植物物物物的的的的出出出出现现现现加加加加速速速速了了了了大大大大气气气气层层层层氧氧氧氧气气气气的的的的积积积积累累累累，为为为为动动动动物物物物的的的的诞诞诞诞生生生生创创创
44、创造造造造了了了了条条条条件件件件。绿绿绿绿色色色色植植植植物物物物的的的的出出出出现现现现是是是是地地地地球球球球发发发发展展展展史史史史上上上上的的的的重重重重要要要要里里里里程程程程碑碑碑碑。使使使使地地地地球球球球化化化化学学学学的的的的面面面面貌貌貌貌发发发发生生生生巨巨巨巨大大大大的的的的变变变变化化化化，原原原原始始始始大大大大气气气气层的成分也逐渐发生本质的变化。层的成分也逐渐发生本质的变化。层的成分也逐渐发生本质的变化。层的成分也逐渐发生本质的变化。第31页/共38页n n需需需需氧氧氧氧呼呼呼呼吸吸吸吸出出出出现现现现后后后后，因因因因其其其其效效效效率率率率高高高高，为为
45、为为出出出出现现现现复复复复杂杂杂杂的的的的多多多多细细细细胞胞胞胞生物创造了必需条件。原始食物链也随之出现。生物创造了必需条件。原始食物链也随之出现。生物创造了必需条件。原始食物链也随之出现。生物创造了必需条件。原始食物链也随之出现。n n距距距距今今今今4.24.24.24.2亿亿亿亿年年年年 ，大大大大气气气气中中中中氧氧氧氧含含含含量量量量上上上上升升升升到到到到现现现现在在在在水水水水平平平平的的的的10%10%10%10%以以以以上上上上，在在在在雷雷雷雷电电电电和和和和太太太太阳阳阳阳紫紫紫紫外外外外线线线线的的的的作作作作用用用用下下下下，在在在在距距距距地地地地表表表表202
46、5202520252025公公公公里里里里高高高高空空空空形形形形成成成成臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层。臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层吸吸吸吸收收收收大大大大量量量量紫紫紫紫外外外外线线线线，为为为为生生生生物物物物到到到到达达达达海面和登上陆地创造了条件，首先登陆的是裸蕨类植物。海面和登上陆地创造了条件，首先登陆的是裸蕨类植物。海面和登上陆地创造了条件，首先登陆的是裸蕨类植物。海面和登上陆地创造了条件，首先登陆的是裸蕨类植物。n n植植植植物物物物的的的的枯枯枯枯落落落落物物物物及及及及残残残残体体体体经经经经过过过过分分分分解解解解与与与与原原原原始始始始风风风风化化化化物物物物相相相相互互互互作作
47、作作用用用用，地地地地球球球球上上上上有有有有了了了了最最最最早早早早的的的的土土土土壤壤壤壤，成成成成为为为为各各各各种种种种易易易易于于于于淋淋淋淋溶溶溶溶矿矿矿矿物物物物养养养养分分分分的的的的贮贮贮贮存存存存库库库库。土土土土壤壤壤壤的的的的形形形形成成成成与与与与增增增增厚厚厚厚加加加加速速速速了了了了生生生生物物物物的的的的进进进进化化化化，达达达达到到到到今今今今日日日日的的的的繁荣。繁荣。繁荣。繁荣。生生生生物物物物的的的的进进进进化化化化不不不不仅仅仅仅是是是是诸诸诸诸物物物物种种种种协协协协同同同同进进进进化化化化的的的的历历历历史史史史，同同同同时时时时生生生生物物物物圈
48、圈圈圈生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的形成与发展，也是生物与环境协同进化的历史。形成与发展，也是生物与环境协同进化的历史。形成与发展，也是生物与环境协同进化的历史。形成与发展，也是生物与环境协同进化的历史。第32页/共38页关关关关于于于于生生生生物物物物与与与与地地地地球球球球环环环环境境境境的的的的问问问问题题题题，过过过过去去去去比比比比较较较较流流流流行行行行的的的的观观观观念念念念是是是是：生物是被动地适应地球环境的理化条件的。生物是被动地适应地球环境的理化条件的。生物是被动地适应地球环境的理化条件的。生物是被动地适应地球环境的理化条件的。英英英英国国国国科科科科学学学学家家
49、家家LovelockLovelockLovelockLovelock于于于于20202020世世世世纪纪纪纪60606060年年年年代代代代提提提提出出出出一一一一个个个个地地地地球球球球自自自自我我我我调调调调节节节节的的的的理理理理论论论论GaiaGaiaGaiaGaia假假假假说说说说：大大大大气气气气中中中中活活活活性性性性气气气气体体体体的的的的组组组组成成成成、地地地地球球球球表表表表面面面面的的的的温温温温度度度度及及及及地地地地表表表表沉沉沉沉积积积积物物物物的的的的氧氧氧氧化化化化还还还还原原原原电电电电位位位位和和和和pHpHpHpH值值值值等等等等是是是是受受受受地地地地
50、球球球球上上上上所有生物总体（所有生物总体（所有生物总体（所有生物总体（biotabiotabiotabiota）的生长和代谢所主动调控的。）的生长和代谢所主动调控的。）的生长和代谢所主动调控的。）的生长和代谢所主动调控的。二、Gaia假说地球自我调节理论第33页/共38页n n1 1 1 1、地地地地球球球球上上上上适适适适于于于于生生生生物物物物生生生生存存存存的的的的最最最最初初初初条条条条件件件件并并并并不不不不存存存存在在在在，而而而而是是是是通通通通过过过过生生生生命命命命活活活活动动动动与与与与环环环环境境境境相相相相互互互互作作作作用用用用而而而而发发发发展展展展和和和和创造出