生命科学-第七章--生态与环境——生命世界的和谐生存

第七章生命世界的生存规则——环境与生态教学目的与要求：掌握生态系统的概念、组分及特征，掌握食物链的概念，了解生态系统的物质流、能量流和信息流的传递，了解生态系统的生产力概况，掌握生态平衡的概念及调控对策。认识人类活动对环境及生态系统的影响。教学重点与难点：生态系统的概念、组分及特征。食物链的概念。生态平衡的概念及调控对策。人类活动对环境及生态系统的影响。第七章生命世界的生存规则——环境与生态•生态系统概念、组分、食物链、食物网、种类生态系统的能流、物流、信息流生态系统生物生产力概述生态平衡及调控•对环境与生态的影响人类活动对环境的影响：毒化的天空、水体—人类的垃圾桶、土地在呼救、变小的绿肺、臭氧空洞、温室效应•人类活动对生态系统的影响生态系统•生物群落与生存环境之间以及生物种群之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体。组分•生物组分：生产者、消费者、分解者•环境组分：辐射、大气、水体、土体食物链•食物链：生物成员间以食物营养关系彼此联系起来的序列。每一类生物——营养级。•类型：－捕食食物链：活－活，草－兔－狐狸－狼－碎食食物链：以碎食为起点，碎食物－小型肉食性动物－大型肉食性动物。－寄生性食物链：寄生，哺乳动物－跳蚤－原生动物－细菌－病毒。－腐生性食物链：以动、植物的遗体为起点。生态系统种类•生物圈20km•陆地生态系统：森林、草原、山地、农田•淡水生态系统：河流、湖泊、水库•海洋生态系统：海岸、河口、浅海、大洋•据人类干预程度：自然、半自然（农田）、人工（城市）能流•辐射能、化学能、机械能、电能、生物能•热力学定律：－热力学第一定律：能量守恒－热力学第二定律：能量传递方向活转换效率，熵：系统热量被温度除后的商。在封闭系统中，熵增大；开放系统中熵变化。生态系统中：通过光合，引入负熵，通过呼吸把正熵转出环境。熵增大的过程是老化的过程。能量转化效率活生态金字塔•能量转化效率：一级固定能量与前一级能量之比•十分之一定律：十分之一被转化，之九被消耗•生态效率：各能级之比•生态金字塔：塔型分布生态系统物质循环•循环的基本原理：物质不灭和质能守恒。•生物地球化学循环：气相型（大气、海洋）、沉积型•地质大循环：大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈——闭合循环•生物小循环：元素经吸收、同化、异化、回归自然界——开放式循环•生物浓缩：生物体内浓度高于环境——生物富集•碳循环、氮循环•水循环：植物95％的水蒸腾，5％光合作用和维持渗透压。•冰川周转期：8600年，地下水：5000年，江河：11.4天，植物：2～3天。丰茂的森林截留降水30％.•影响：降雨量、径流量、蒸发量、植被截流量自然蓄水量信息流•信息：实现世界物质客体间相互联系的形式•信息过程基本环节：信源、信道、信宿•种类：－物理信息：光、声、接触－化学信息：酶、维生素、生长素、抗生素、性引诱剂－营养信息：因食物链而改变－行为信息：雄鸟急飞、振翅——给雌鸟发出警报•特征：传扩性、永续性、时效性、分享性、转化性•生态系统信息传递：取食、居住、防卫、性行为、集群作用•应用：光周期、性外激素、对“牛”弹琴多产奶生态系统生物生产力•生物生产：有机体将能量、物质重新组合成新产品的过程。分为初级生产（光合）、次级生产（同化作用）。•生产量：光合作用的数量•生产率（生产力）：一定时间的转化速率•生物量：单位面积内的生物总数量•全球生产力分布特点：陆地大、雨林大（占地球面积5％，生产量23％）•影响初级生产力的因子：阳光、光合途径（C3小麦、C4玉米高光效、CAM仙人掌）生态平衡•生态平衡：一个生态系统在特定的时间内的状态，其结构活功能稳定，物质与能量的输入和输出均衡，在外来干扰下通过调节可恢复原初稳定状态•生态平衡的失调和破坏－原因：生物种类成分改变、环境破坏－解决对策毒化的天空•工业废气、家庭废气、汽车尾气•森林火灾、火山灰•伦敦烟雾事件：1952年12月5日～8日，4000人死亡。•酸雨：pH小于5.6，SO2、NOX，我国南方：44.5％为酸雨水体——人类的垃圾桶•水体污染：污染物流入水体，地表径流•水体富营养化：含磷洗涤剂、化肥、生活污水、工业污水•赤潮：富集后，小球藻等引起危害大（毒素、阻碍光合、减少溶解氧）土地在呼救•地球陆地面积：1.48亿km2，可利用1.34km2，其中耕地占10.8％，放牧地占22.3％•土地与人口的矛盾：－人均土地面积减少，1975年为0.31hm2，2000年为0.15hm2；－水土流失：土壤变薄－每年沙漠化面积大600万hm2，世界沙漠化的面积占陆地的1/3。•土壤污染：工业污染、酸雨、生活污染、农药变小的绿肺•森林作用：净化空气、调节大气成分、涵养水分、保持水土、防风固沙——大自然的总调度室——绿肺•破坏森林，尤其是热带雨林，后果可怕———热带雨林生产量大，占28％。雨林以每年11万km2的速度被破坏，预计10年内消失。臭氧空洞•臭氧——O3，O2的同素异形体，极不稳定，特殊的腥臭味。•平流层：臭氧层，阻止紫外线射到地面，皮癌，保护作用，•臭氧空洞：氟利昂——制冷剂、喷务剂。取缔温室效应•大气中CO2增加，大气温度升高•两极地区气温升高，全球海平面升高，沿海淹没危险•气候异常暖冬现象•厄尔尼诺现象•拉尼那现象人类活动对生态系统的影响•干涉生物地球化学循环•生物种类或成分改变，物种灭绝加快•生物多样性丧失－栖息地丧失活片段化－掠夺式的过度利用－环境污染－农业和林业的品种单一化，丧失对付害虫能力•环境因素的改变：环境污染•信息系统改变：性激素