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1、生物与环境 第1页，共25页，编辑于2022年，星期一第一节 生态因素1.光对生物的影响种类主要作用例子光(1)对植物分布起决定性作用海水200m以下无植物分布陆地：喜光植物小麦、玉米等；喜阴植物人参、三七等(2)影响植物生理：生长发育光合作用需要光，是植物生长的基础。长日照植物小麦、油菜；短日照植物菊花；中性日照植物黄瓜(3)影响植物形态同种植物光照充足，长得粗壮(4)影响动物体色鱼背面颜色深，腹面颜色浅(5)影响动物生殖鸡光照时间长，产卵量增加(6)影响动物习性昆虫的趋光性、鸟类换羽、哺乳类换毛、鸟类的迁徙(7)影响动物视觉鸡在夜晚什么也看不见(8)影响动物发育蚜虫翅的有无与光照有关第2页
2、，共25页，编辑于2022年，星期一2.温度对生物的影响温度(1)生物能够生存的温度范围是很窄的，过热过冷都死亡大多数动物生活在250左右温度范围内(2)影响生物分布苹果、梨不能在热带地区栽种，受高温限制；柑橘不能在北方栽种，受低温限制；菜粉蝶不能向炎热的平原推进，那里高温使幼虫死亡(3)影响动物的习性鱼类的洄游、动物的夏眠和冬眠(4)影响动物形态极地狐、沙漠狐差别，北方人一般高大，南方人一般矮小第3页，共25页，编辑于2022年，星期一3.水分对生物的影响主要作用例子水分(1)是影响生物生存的重要因素动植物过分缺水、导致死亡(2)影响生物生理生物体内的一切化学反应和物质运输都需要水(3)是限
3、制陆生生物分布的重要因素干旱缺水的沙漠地区，动植物种类很少(4)影响植物形态仙人掌植物叶变成刺，同种植物根系发达第4页，共25页，编辑于2022年，星期一4.生物因素对生物的影响关系名称数量坐标图能量关系图特点举例共生相互依赖，彼此有利；如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣，大豆与根瘤菌寄生无对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人，菟丝子与大豆，噬菌体与被侵染的细菌竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”两种生物生存能力不同，如图牛与羊，农作物与杂草，大草履虫与小草履
4、虫捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化羊和草，狼与兔，青蛙与昆虫时间数体个时间AB数体个时间数体个ABAB BABACABAB第5页，共25页，编辑于2022年，星期一5.区分种内斗争与竞争 前者是种内关系，发生在同种生物个体之间；后者是种间关系，发生在不同种生物个体之间。但两者又可同归属为生存斗争之内，即同种、异种生物的斗争。第6页，共25页，编辑于2022年，星期一第二节 种群和生物群落1.种群的特征 种群的主要特征有：种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等，对上述四个特征的阐述概括如下：（1）不同物种的种群密度差异很大，同一物
5、种的种群密度也不是一成不变的。（2）出生率和死亡率是决定种群密度的重要因素。（3）年龄组成有三种类型：增长型、稳定型、衰退型。（4）性别比例在一定程度上影响着种群密度。第7页，共25页，编辑于2022年，星期一2.种群数量的变化（1）种群增长的“J”型曲线（2）种群增长的“S”型曲线O时间量数群种O数体个群种K（3）种群数量的变化规律项目“S”型曲线“J”型曲线前提条件环境资源有限环境资源无限种群增长率随种群密度上升而下降保持稳定有无K值有K值无K值第8页，共25页，编辑于2022年，星期一3.生物群落（1）群落概念：在一定自然区域内相互间具直接或间接关系的各种生物总和。（2）群落结构形成原因
6、：群落中各生物种群分别占据不同空间结构垂直结构：在垂直方向上，群落有明显分层现象水平结构：在水平方向上，因地形起伏、光照明暗、温度大小等因素使不同地段分布不同种群4.种群、群落与生态系统的关系生物个体无机环境（同种）种群（不同）群落生态系统（最大）生物圈第9页，共25页，编辑于2022年，星期一第三节 生态系统1.生态系统的概念 生态系统是在一定的空间和时间范围内，在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。生态系统是生物与环境之间进行能量转换和物质循环的基本功能单位。第10页，共25页，编辑于2022年，星期一2.生态系统的类型(1)森林森林森
7、林森林分布区域分布区域分布区域分布区域：(较)湿润地区整体特点整体特点整体特点整体特点：动植物种类繁多群落结构复杂长期稳定主要生物主要生物主要生物主要生物：植物以乔木为主；动物多树栖攀援生态效益生态效益生态效益生态效益是人类的资源宝库是生物圈中能量流动和物质循环的主体改善生态环境(涵养水源，保持水土，调节气候，净化空气等)(2)草原草原草原草原分布区域分布区域分布区域分布区域：干旱地区，年降水少整体特点整体特点整体特点整体特点：动植物种类少群落结构不稳定，种群密度剧烈变化主要生物主要生物主要生物主要生物：植物以草本为主；动物大多具有挖洞或快速奔跑的行为特点生态效益生态效益生态效益生态效益提供大
8、量的肉、奶和毛皮调节气候，防风固沙草原退化草原退化草原退化草原退化：由过度放牧及虫害、鼠害等原因所致第11页，共25页，编辑于2022年，星期一(3)城市城市城市城市组成组成组成组成自然系统经济系统社会系统物质流、能量流信息流网络结构特点特点特点特点（1）人起主导作用（2）高度开发的生态系统，对其他系统有强烈依赖性 和干扰性（3）自动调节能力弱，容易导致环境污染保护保护保护保护（1）强化城市和区域生态规划（2）改进城市工业的生成工艺和管理体制（3）加大城市绿化和美化（4）提高居民环境意识第12页，共25页，编辑于2022年，星期一(4)农田农田农田农田特点：特点：特点：特点：人工建立的生态系统
9、，人的作用非常关键生物：生物：生物：生物：主要为农作物，还有与之构成竞争关系的杂草，抗逆性差，抵抗力稳定性低发展条件：发展条件：发展条件：发展条件：加强人对农田管理：播种、施肥、灌溉、除草、治虫退化：退化：退化：退化：人的作用消失，杂草丛生生态农业生态农业生态农业生态农业概念：运用生态学原理，保证环境与经济协调发展，应用现代科技建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系原理：能量的多级利用和物质循环再生(5)海洋海洋海洋海洋特点：特点：特点：特点：巨大生态系统；植物以浮游植物为主限制因素：限制因素：限制因素：限制因素：主要是阳光、温度、盐度生态效益生态效益生态效益生态效益(1)海洋在维持生物圈
10、的碳氧平衡和水循环方面起着重要作用(3)为人类提供蛋白质、工业原料和能源的重要场所(2)调节全球气候生态资源严重衰退生态资源严重衰退生态资源严重衰退生态资源严重衰退(1)长期过度捕捞(2)环境污染(废水、污水、石油、重金属、农药、有机物污染)第13页，共25页，编辑于2022年，星期一(6)湿地湿地湿地湿地概念：概念：概念：概念：沼泽和沿海滩限制因素：限制因素：限制因素：限制因素：主要是阳光、温度、盐度作用作用作用作用(1)生活和工农业的直接用水来源(3)为湿地植被防风消浪、护岸固堤(2)能补充地下水(4)消除污染(5)有丰富的生物资源保护：保护：保护：保护：加入“湿地公约”、建立重要湿地等(
11、7)淡水淡水淡水淡水类型：类型：类型：类型：河流、湖泊、池塘限制因素：限制因素：限制因素：限制因素：主要阳光、温度、盐度第14页，共25页，编辑于2022年，星期一3.生态系统的结构生态系统的结构包括两方面的内容：生态系统的成分、食物链和食物网 （1）生态系统的成分 生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，它们的区别见下表：项目组成成分在生态系统中的作用同化作用类型非生物的物质和能量阳光、热能、空气、水分、无机盐等为生态系统的生物提供物质和能量生产者主要是绿色植物，也包括化能自养生物将无机盐合成有机物，把光能或无机物中的化学能转变成有机物的化学能，为消费者提供食物和栖息场
12、所。是生态系统的主要成分。自养型消费者包括各种动物对于植物的传粉、受精、种子传播等方面有重要作用异养型分解者营腐生生活的微生物，主要是细菌和真菌等。还有一些腐食性动物，如蚯蚓将动植物的遗体分解成无机物，重新被绿色植物利用异养型第15页，共25页，编辑于2022年，星期一(2)食物链和食物网：生态系统的营养结构指食物链和食物网 食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。现以一条食物链进行分析：食物链草兔狐狼生态系统的成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级所属类型主要是植物食草动物小型食肉动物大型食肉动物营养状况自养直接以植物
13、为食以食草动物为食以小型食肉动物为食重要作用生态系统的物质和能量就是顺着这种渠道流动的，即沿着食物链和食物网流动的第16页，共25页，编辑于2022年，星期一第四节 生态系统的功能一、能量流动能量流动物质循环互为因果相辅相成1.过程起点：从生产者固定太阳能开始数量：该生态系统全部生产者所固定的太阳能总量流经某生态系统的总能量途径：生产者(植物)初级消费者(植食动物)次级消费者(肉食动物)三级消费者(肉食动物)呼吸呼吸呼吸呼吸分 解 者呼吸第17页，共25页，编辑于2022年，星期一2.特点单向流动：沿食物链方向一直向前(不循环)逐级递减各营养级的生物都因自身生命之需而消耗各营养级的总有一部分未
14、被下一营养级利用最终被分解者分解上一营养级传向下一营养级的能量只有10%20%(有效传递率)3.研究意义：调整能量流动关系，使其朝向对人类最有益的方向流动第18页，共25页，编辑于2022年，星期一二、物质循环1.概念：组成生物的基本元素(如C、H、O、N等)在生物群落与无机环境间形成的反复的循环运动2.特点：具全球性，反复出现，循环流动(物质不灭性)3.举例(1)碳循环循环形式：CO2的形式特点：随大气环流在全球范围内运动过程：图解如下：大气中的二氧化碳库化石燃料动、植物残骸动物植物烧燃呼吸作用呼吸作用光合作用微生物的分解作用无机环境(无机物)生物群落(有机物)光合作用、化能合成作用细胞呼吸
15、、微生物分解作用第19页，共25页，编辑于2022年，星期一(2)硫循环二氧化硫加入生物群落的途径有：二氧化硫通过降水形成硫酸，在土壤或水体中形成硫酸盐二氧化硫直接被生产者吸收，再传给消费者生物群落产生二氧化硫到大气中的途径有：动植物遗体、碎屑、排出物通过分解者的氧化分解动植物遗传、碎屑、排出物在古代地层形成化石燃料，通过燃烧产生二氧化硫，释放大气动植物遗体直接燃烧火山喷发第20页，共25页，编辑于2022年，星期一第五节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力内容抵抗力稳定性概念概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力产
16、生原因产生原因：生态系统内部具一定的自动调节能力规律规律：生态系统成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力越小，抵抗力稳定性越低，反之越高恢复力稳定性概念概念：生态系统在遭到外界干扰因素破坏以后恢复原状的能力与抵抗力稳定性关系与抵抗力稳定性关系：二者存在着相反的关系，抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性较低，反之亦然生态系统稳定性保护与提高人类活动改变生态系统稳定性环境危机采取措施保护生态系统稳定性人与自然协调发展提高第21页，共25页，编辑于2022年，星期一第六节 生物圈的稳态1.生物圈的概念与形成生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部（外延）是指地球上的全部生物及其无机环境
17、的总和（内涵）生物圈是地球上最大的生态系统生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果2.生物圈能够维持 自我稳态的原因源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力，也是生物圈赖以存在的能量基础自给自足的物质是生物圈赖以存在的物质基础生物圈具有多层次的自我调节能力第22页，共25页，编辑于2022年，星期一3.酸雨等全球 性环境问题酸雨：酸雨中的酸主要是二氧化硫转化而来的硫酸和一氧化氮转化成的硝酸，污染源是化石燃料燃烧产生的烟尘和汽车尾气 酸雨可直接危害植物，造成森林受害和农作物减产；酸雨还能使土壤、水域酸化，建筑物腐蚀光化学烟雾：光化学烟雾与碳氢化合物、一氧化碳和氮的氧化物有关臭氧空洞
18、：臭氧空洞与氟氯烃(氟里昂)有关温室效应：温室效应与大气中二氧化碳浓度不断升高有关4.生物圈的稳态和人类社会的可持续发展只有保护生物圈，人类社会才能可持续发展能量方面：要节约能源，实现能源的清洁生成；开发新能源物质生产方面：建立无废料生产体系，实现物质的循环利用，即进行原料产品原料产品生产模式(包括农业生产和工业生产)对野生生物资源要合理利用和保护；对濒危物种要禁止采伐和捕杀，采取人工繁育、建立自然保护区等第23页，共25页，编辑于2022年，星期一第七节 生物多样性及其保护1.生物多样性的概念概念：地球上所有植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性
19、。生物多样性的三个层次 遗传的多样性：地球上所有生物所拥有的全部基因。物种的多样性：地球上所有的植物、动物、微生物。生态系统的多样性：地球上各种各样的生态系统。保护生物多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施。意义：生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，是人类及其子孙后代共有的宝贵财富。第24页，共25页，编辑于2022年，星期一4.生物多样性的保护就地保护：概念：是指为了保护生物多样性，把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。对象：有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。意义：是保护生物多样性最为有效的措施。方法：主要是建立自然保护区。自然保护区是“天然基因库”，是“天然实验室”，是“活的自然博物馆”。迁地保护：概念：是指为了保护生物的多样性，把因生存条件不复存在，物种数量极少或难以找到配偶等原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。加强教育和法制管理：为了保护生物多样性，我国相继颁布了中华人民共和国森林法、中华人民共和国野生动物保护法和中国自然保护纲要等法律和文件。第25页，共25页，编辑于2022年，星期一