环境生态和生物多样性省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

生命科学导论上海交通大学生命科学技术学院第1页寂静春天第2页193919431957196119701972创造 DDTDDT 跳蚤斑疹伤寒战后大面积灭蚊“silent spring”(Rachel Carson)美国成立环境保护局颁令禁用 DDT第3页生物物种环境人人类活动造成生态破坏和环境恶化生态破坏和环境恶化环境恶化生态破坏相互加剧又反过来威胁人类生存。第4页第十一讲 环境、生态和生物多样性一、生态学基本概念和发展二、生物多样性问题主要性三、呼吁环境保护意识和生态意识第5页一、生态学基本概念和发展1、生态学是硕士物与环境之间相互作用一门学科。包含：生物个体之间相互作用群落之间生物和非生物之间第6页生命科学研究对象和范围，由小到大，由微观到宏观，能够区分为若干层次,其中种群水平群落水平生态系统生物圈属生态学研究范围第7页分子水平亚细胞水平细胞水平群落水平种群水平整体水平生物圈生态系统第8页生态学是一门有数 百年历史古老学科。只是到近代，生态破坏所带来恶果日益严重和显著，生态学才引发全社会重视。第9页19 世纪下半叶德国动物学家提出“oecology”。拉丁文“oikos”有“家”意思。1893(美)一次生态学会议,把这个词简化确定为“ecology”。第10页2、种群生态学什么是种群？居住在一定地域同一个类相互作用个体组成一个种群。对种群研究包含多方面特征描述。第11页种群特征：年纪比性别比数量密度分布情况第12页关键特征是“数量”种群生态学研究外界因子（生物、物理）对某一个群在一定地域中丰度和分布影响。从而结构合理种群变动模型，预测种群改变。第13页蓝线代表对数生长曲线，又称 J 型线红线代表算术生长曲线，又称 S 型线第14页对人口研究，是种群生态学研究一个特化分支。第15页人口增长服从种群生态学规律、人：出生时死亡率低，一定年纪后死亡率增加、松鼠：终生死亡率恒定 、蠔：出生时死亡率特高，然后死亡率剧减第16页人口增加一直很慢，直到工业革命(18世纪)后猛烈增加。第17页16501650-18501850-19301930-19751975-19995 x 108 人1 x 109 人2 x 109 人4 x 109 人6 x 109 人第18页一个国家人口中，不一样年纪组之间百分比,关系到这个国家人口增加速率。第19页年纪/性别 结构呈金字塔形时,人口增加快。年纪/性别 结构呈菱形时，人口达零增加。第20页1990 年时两个不一样国家人口 年纪/性别 结构第21页3、群落生态学什么是群落？居住在一定地域两个以上不一样物种种群组成群落。群落是指生活于某一特定地域相互作用着各种生物总和。第22页同一群落中不一样种群间相互作用方式方式竞争捕食/被捕食寄生互利共生偏利共生合作植化相克种群 1有害有益有益有益有益有益有益种群 2有害有害有害有益无益、害有益有害第23页竞争：各个种群生活在同一个空间，分享一样资源，在资源不足情况下，表现出竞争关系。第24页两种草履虫，分开培养和混合培养，出现不一样生长曲线第25页生长在同一空间种群，在长久共同进化中，对资源加以适当分配，以防止竞争。生态位（niche）描述各种生物种群在空间和时间上特定地位，包含生活方式：食物、气候、需求等等。第26页五种北美莺同以云杉为生，分处不一样位置，到达避开竞争效果。第27页两种藤壶分处海岸不一样高度第28页捕食/被捕食（包含食草动物）最为常见。加拿大一家出产皮毛企业销售统计反应了捕食者/被捕食者 数量消长相互关系。其次，捕食者/被捕食关系使双方发展出各种适应性策略。第29页山猫正在追捕雪兔第30页山猫和雪兔在 90 年间数量消长第31页拟态变色第32页冬天白色夏天黑色第33页第34页西番莲是热带藤本植物，展足蛾产卵于叶面，西番莲蜜腺象卵，起到保护叶子作用第35页植物“装病”躲避虫害“装病”叶片海芋健康叶片虫害叶片人工涂色叶片长着白斑海芋在海芋叶片上产卵巢蛾第36页不一样种群个体之间，存在着长时间紧密相互关系，称为共生。共生又可按对双方利害区分为：寄生：一方生长带来对另一方损害。没有一个生物身上不长寄生生物。第37页锥虫是一个原生动物，能引发睡眠病第38页食用未煮透带虫卵猪肉，可感染旋毛虫病。轻则恶心、呕吐，重则致死。第39页寄主和寄生物动物病毒细菌原生动物扁虫、血吸虫线虫、螨、虱、蚤植物病毒细菌线虫、槲寄生菟丝子第40页一只鸟里里外外寄生物约20 多种第41页蚂蟥身上还有蚂蟥第42页互利共生：则是双方都从共同栖居中得益。合作：亦是双方互利，不过两种生物体居住关系上已疏远一点。第43页蚂蚁和蚜虫共生第44页白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化木屑这是一个互利共生。第45页牛尾鸟帮助犀牛清除寄生小虫。这是一种合作关系第46页还有介于共生和互利共生之间情况,如：偏利共生，对一方有利，另一方无利、害。又如：植化相剋，一方（通常是植物）释放出化学物质，抑制、驱赶、乃至杀死对方。第47页海边一种软虫,打洞捕获食物引来各种分享者。第48页一个鼠尾草分泌化学物质，使周围成为不毛之地。第49页群落特征描述是群落生态学主要内容。除了种群种群间相互关系影响群落状况，外界原因也可能给群落面目带来巨大改变。洪水、大火、冰河期、火山暴发，在一阵突变消除某一地域几乎全部生物种群之后，我们能够观察到群落组成改变生态更替。第50页群落特征描述包含以下几个方面：（1）群落组成：有哪些种群？各个种群中个体数量怎样？（2）群落中优势种群：往往是群落特征最显而 易见部分。（3）群落稳定性。经受干扰内在潜力。（4）群落营养结构：着重表征群落内部各种群间关系。第51页4、生境全球陆地，主要在气候和水分供应影响下，形成 715 种经典群落特征，称之谓“生境”（biomes）第52页七种主要生境：冻土带：即苔原，带状环北冰洋严寒区。我国没有。针叶林带：又称泰加林，冻土带以南，温带北缘以及高山。我国东北。落叶阔叶林带：温带多雨地域，我国东北南部，西南，东南沿海。第53页冻土带短暂夏天第54页冻土带夏天也有色彩第55页林海雪原中针叶林第56页四季分明落叶阔叶林第57页草原：温带少雨地域。我国东北南部，西南，东南沿海。稀树草原：又称沙瓦纳，高原少雨地域。我国未定。沙漠：又称荒漠，温带、热带干旱地域。我国西北。热带雨林：热带，少数温带，沿海或多雨潮湿区。我国海南、台湾、西双版纳。第58页肥美澳州大草原第59页非洲稀树草原第60页稀树草原近观第61页仙人掌是沙漠特征第62页沙漠也有干季和雨季第63页热带雨林是地球宝贵资源第64页置身热带雨林中间第65页5、生态系统一定地域内全部生物和环境物理原因总和称生态系统。硕士态系统着重于宏观方面。能流、物质循环、生态系统稳定性等等。第66页能流生态系统中能量传递效率低和逐层递减，是普遍规律。第67页从106 千卡太阳光照开始,生态系统中能量传递效率大约为10%。第68页素食者比肉食者节约能源第69页物质循环包含：水循环气体循环沉淀物循环第70页地球表面，海洋面积占70，淡水面积占34。不过人类正面临淡水缺乏威胁。第71页光合作用和呼吸作用在二氧化碳循环中起主要作用。第72页细菌在氮气循环中起主要作用第73页岩石分化和水土流失是沉淀物循环中主要原因第74页第 11 讲（上）一、生态学基本概念和发展到此结束请继续看第 11 讲（下）二、生物多样性问题主要性三、呼吁环境保护意识和生态意识第75页生命科学导论上海交通大学生命科学技术学院第76页第十一讲 环境、生态和生物多样性一、生态学基本概念和发展二、生物多样性问题主要性三、呼吁环境保护意识和生态意识第77页二、生物多样性问题主要性1、生物多样性概况地球上物种总数已研究定名物种5003000 万种140 万种这些物种是 4045 亿年地球自然进化结果。第78页最早动物最早真核生物光合兰细菌释放出O2积累于大气中最早原核生物地球形成单位：10 亿年第79页西澳州海滩上有3.5 亿年前留下垫藻岩第80页垫藻岩中原核生物第81页2、生物多样性处于动态平衡中自然界中物种灭绝：90个/1人类活动使物种灭绝加紧：104 105 倍最新数字显示：平均每年有17500个物种灭绝第82页人类活动促使物种灭绝一个主要方面是：热带雨林消失。每分钟热带雨林消失 100 英亩热带雨林已消失 50预计再过 50 年完全消失热带雨林中有 3050 生物物种。第83页红色：每年毁林 14800公里2橘黄色：每年毁林1001900公里2第84页毁林垦荒在危地马拉第85页二战后高速公路发展加快了热带雨林消失第86页()亚马逊河三角洲巴西上空覆盖着大量燃烧生成烟雾。第87页3、生物多样性有什么主要？保护野生基因库保护农业和药品资源保护生态平衡第88页玫瑰红蔓长春花含有抗癌化合物第89页马达加斯加:8000 种80%开花植物仅产马岛这些仅产马岛植物中可能包含着丰富资源，比如：其中有三种野生咖啡树无咖啡因。第90页4、保护生物多样性努力世界1950s-1960s抢救珍稀濒危生物(1980s,中国)1970s 全方面提出保护生物多样性(1990s,中国)问题第91页我国高等植物陆栖脊椎动物昆虫3 万种2300 种15 万种占世界物种总数10第92页我国主要生物资源熊猫 金丝猴 白鳍豚民族民间药用植物60007000种受严重威胁物种 1520第93页1561/4156640第94页三、呼吁环境保护意识和生态意识1、人类是生态稳定性最大破坏者酸雨：主要来自工业燃煤和燃油生 成SO2 和 NO2第95页酸雨造成死亡之湖（纽约州）第96页酸雨毁坏德国森林 50第97页酸雨带来一片凄凉景象第98页北美酸雨地区第99页臭氧层：臭氧层吸收掉太阳光中紫外线99。氟氯化碳（CFCs）极快地破坏臭氧层。第100页中层平流层臭氧层对流层第101页1979-1984南极上空臭氧洞第102页到1987年臭氧洞显著增大第103页春天南极上空冰云作用于臭氧洞形成第104页1990 年南极上空平流层臭氧洞面积达 9x106 平方英里大约是美国国土面积三倍。1993 年又扩大 25。蒙特利尔协议签字国承诺逐年降低氟氯化碳产量，直至完全停产。第105页2、人类文明发展通常带来两个后果 能源和其它资源消耗增加。垃圾、废弃物增多。第106页垃圾处理场第107页随人类文明发展，人均消耗热能剧增。美国其它发达国家工业化早期农业社会（晚）农业社会（早）狩猎时期原始人第108页3、环境污染事故几个例子 DDT：造成“寂静春天”，唤起对环境污染警觉。第109页飞机喷洒 DDT 杀蚊第110页DDT经食物链浓缩107倍鹰体内DDT浓度25ppm水中DDT浓度3 x 106ppm第111页二十世纪十大污染事件(1）北美死湖事件大面积酸雨区，造成湖泊生物大量死亡(2）卡迪兹号油轮事件油轮触礁漏油污染，造成海洋生态环境严重破坏(3)墨西哥湾井喷事件深海油井发生严重井喷，海洋环境严重污染(4）库巴唐“死亡谷”事件工业企业排放废水废气，污染环境，居民严重受害(5）西德森林枯死病事件因酸雨之害，德国有八十多万公顷森林被毁，大量儿童感染疾病第112页(6）印度博帕尔公害事件化工厂毒气泄漏，一周内2500人死亡，当初就有15万人受害，最终造成20多万人失明(7）切尔诺贝利核漏事件前苏联核电站发生核泄漏事故，在以后十年中10万居民患肺癌和骨癌死亡(8）莱茵河污染事件化学企业仓库起火，剧毒农药钢管爆炸，造成莱茵河严重污染，生态严重破坏(9）雅典“紧急状态事件”雅典市中心二氧化碳浓度大幅度超标，雅典宣告进入紧急状态，车辆停驶、工厂停工、学校停课(10）海湾战争油污染事件海湾战争期间，科威特油田起火，原油在海面上形成油带，黑烟蔽日，海湾地域生态环境面临瓦解第113页4、人类正在学习与自然友好地相处 保护生态环境是一场斗争可可西里为保护藏羚羊而牺牲卫士 保护生态环境需要科技支持 保护生态环境要求从每个人做起第114页坦桑尼亚野生动物保护官员和没收象牙第115页阿尔及利亚撒哈拉沙漠中灌溉农业第116页Hi下课第117页