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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,生命科学导论,上海交通大学生命科学技术学院,1/117,寂静春天,2/117,1939,1943,1957,1961,1970,1972,创造,DDT,DDT,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,3/117,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。,4/117,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,5/117,一、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,6/117,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,7/117,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,8/117,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。,9/117,19 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,”。,10/117,2、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,。,11/117,种群特征：,年纪比,性别比,数量,密度,分布情况,12/117,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。,13/117,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,14/117,对,人口,研究，是,种群生态学,研,究一个特化分支。,15/117,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,16/117,人口增加一直很慢，直到工业革命,(18,世,纪,),后,猛烈增加。,17/117,1650,1650-1850,1850-1930,1930-1975,1975-1999,5 x 10,8,人,1 x 10,9,人,2 x 10,9,人,4 x 10,9,人,6 x 10,9,人,18/117,一个国家人口中，不一样,年纪,组,之间百分比,关系到这个国,家,人,口增加速率。,19/117,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。,20/117,1990 年时两个不一样国家人口,年纪/性别,结构,21/117,3、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,。,22/117,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,23/117,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,。,24/117,两种草履虫，分开培养和混合培,养，出现不一样生长曲线,25/117,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。,26/117,五种,北美莺,同以,云杉,为生，分处,不一样位置，到达,避开竞争,效果。,27/117,两种,藤壶,分处海岸不一样高度,28/117,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,。,29/117,山猫正在追捕雪兔,30/117,山猫和雪兔在,90,年间数量消长,31/117,拟态,变色,32/117,冬天白色,夏天黑色,33/117,34/117,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,35/117,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,36/117,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,。,37/117,锥虫是一个原生动物，能引发睡眠病,38/117,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。,39/117,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,40/117,一,只,鸟,里,里,外,外,寄,生,物,约,20,多,种,41/117,蚂蟥身上还有蚂蟥,42/117,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。,43/117,蚂蚁和蚜虫共生,44/117,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。,45/117,牛,尾,鸟,帮,助,犀,牛,清,除,寄,生,小,虫。,这,是,一,种,合,作,关,系,46/117,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。,47/117,海,边,一,种,软,虫,打,洞,捕,获,食,物,引,来,各,种,分,享,者,。,48/117,一个,鼠尾草,分泌化学物质，使周围成,为不毛之地。,49/117,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,。,50/117,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。,51/117,4、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）,52/117,七种主要生境：,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。,53/117,冻土带短暂夏天,54/117,冻土带夏天也有色彩,55/117,林海雪原中针叶林,56/117,四,季,分,明,落,叶,阔,叶,林,57/117,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。,58/117,肥美澳州大草原,59/117,非洲稀树草原,60/117,稀树草原近观,61/117,仙人掌是沙漠特征,62/117,沙漠也有干季和雨季,63/117,热带雨林是地球宝贵资源,64/117,置,身,热,带,雨,林,中,间,65/117,5、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。,66/117,能流,生态,系统中能量传递,效率低和逐层递减,，是普遍规律。,67/117,从10,6,千卡太阳光照开始,生态系统中,能量传递效率,大约为10%。,68/117,素食者比肉食者节约能源,69/117,物质循环包含：,水循环,气体循环,沉淀物循环,70/117,地球表面，,海洋面积占,70，淡水面积占,3,4。,不过人类正面临,淡水缺乏,威胁。,71/117,光合作用和呼吸作用在二氧化碳循,环中起主要作用。,72/117,细菌在氮气循环中起主要作用,73/117,岩石分化和水土流失是沉淀物循环中主要原因,74/117,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,75/117,生命科学导论,上海交通大学生命科学技术学院,76/117,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,77/117,二、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。,78/117,最早动物,最早真核,生物,光合兰细菌,释放出,O,2,积,累于大气中,最早原核,生物,地球形成,单位：,10,亿年,79/117,西澳州海滩上有,3.5,亿年前留下垫,藻岩,80/117,垫,藻,岩,中,原,核,生,物,81/117,2、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：,10,4,10,5,倍,最新数字显示：平均每年有17500,个物种灭绝,82/117,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。,83/117,红色：每年毁林,14800,公里,2,橘黄色：每年毁林,100,1900,公里,2,84/117,毁林垦荒在危地马拉,85/117,二,战,后,高,速,公,路,发,展,加,快,了,热,带,雨,林,消,失,86/117,(,),亚,马,逊,河,三,角,洲,巴,西,上,空,覆,盖,着,大,量,燃,烧,生,成,烟,雾,。,87/117,3、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,88/117,玫,瑰,红,蔓,长,春,花,含,有,抗,癌,化,合,物,89/117,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。,90/117,4、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,91/117,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10,92/117,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 1520,93/117,156,1/4,156,640,94/117,三、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,SO,2,和 NO,2,95/117,酸雨造成死亡之湖,（纽约州）,96/117,酸雨毁坏德国森林,50,97/117,酸雨带来一片凄凉景象,98/117,北,美,酸,雨,地,区,99/117,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,。,100/117,中层,平流层,臭氧层,对流层,101/117,1979-1984,南极上空,臭氧洞,102/117,到,1987,年,臭,氧,洞,显,著,增,大,103/117,春天南极上空冰云作用于臭氧洞形成,104/117,1990 年南极上空平流层,臭氧洞,面积,达,9x10,6,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。,105/117,2、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。,106/117,垃,圾,处,理,场,107/117,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,108/117,3、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。,109/117,飞机喷洒,DDT,杀蚊,110/117,DDT,经,食,物,链,浓,缩,10,7,倍,鹰体内,DDT,浓度,25ppm,水中,DDT,浓度,3 x 10,6,ppm,111/117,二十世纪十大污染事件,(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,112/117,(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,113/117,4、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,114/117,坦桑尼亚野生动物保护官员和没收象牙,115/117,阿,尔,及,利,亚,撒,哈,拉,沙,漠,中,灌,溉,农,业,116/117,Hi,下课,117/117,
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