自然地理学--第七章--生物群落与生态系统(课堂PPT).ppt

第七章第七章 生物群落与生态生物群落与生态系统系统1 1第一节第一节 地球上的生物界地球上的生物界现今已被记载定名的生物现今已被记载定名的生物现今已被记载定名的生物现今已被记载定名的生物140140140140101010104 4 4 4种（其中动物约为种（其中动物约为种（其中动物约为种（其中动物约为100100100100101010104 4 4 4 种，植物计有种，植物计有种，植物计有种，植物计有40404040101010104 4 4 4种。）种。）种。）种。）估计实际存估计实际存估计实际存估计实际存在的生物在的生物在的生物在的生物1000100010001000万种。万种。万种。万种。一、原核生物界：一、原核生物界：一、原核生物界：一、原核生物界：起源古老、细胞结构简单、不具备起源古老、细胞结构简单、不具备起源古老、细胞结构简单、不具备起源古老、细胞结构简单、不具备核膜、没有明显细胞核的原始生物。包括细菌和蓝核膜、没有明显细胞核的原始生物。包括细菌和蓝核膜、没有明显细胞核的原始生物。包括细菌和蓝核膜、没有明显细胞核的原始生物。包括细菌和蓝藻。藻。藻。藻。二、原生生物界：二、原生生物界：二、原生生物界：二、原生生物界：以单细胞为主，有细胞核。以单细胞为主，有细胞核。以单细胞为主，有细胞核。以单细胞为主，有细胞核。三、植物界三、植物界三、植物界三、植物界 ：真核多细胞生物植物的细胞中真核多细胞生物，植物的细胞中真核多细胞生物，植物的细胞中真核多细胞生物，植物的细胞中均含有叶绿素或其他色素，能够利用太阳光能制造均含有叶绿素或其他色素，能够利用太阳光能制造均含有叶绿素或其他色素，能够利用太阳光能制造均含有叶绿素或其他色素，能够利用太阳光能制造有机物有机物有机物有机物四、真菌界：四、真菌界：四、真菌界：四、真菌界：属于真核生物，其体内不含可行属于真核生物，其体内不含可行属于真核生物，其体内不含可行属于真核生物，其体内不含可行光合作用光合作用光合作用光合作用 的色素，营腐生或寄生生活的色素，营腐生或寄生生活的色素，营腐生或寄生生活的色素，营腐生或寄生生活 。真菌有分解有机质的作用。真菌有分解有机质的作用。真菌有分解有机质的作用。真菌有分解有机质的作用。五、动物界五、动物界五、动物界五、动物界2 2第二节第二节 生物与环境生物与环境一、生态因子作用的一般特点一、生态因子作用的一般特点1，几个概念：，几个概念：生态学：生态学：研究生物与环境之间相互联系的科学。研究生物与环境之间相互联系的科学。研究生物与环境之间相互联系的科学。研究生物与环境之间相互联系的科学。环境：环境：生态学上的环境指生物有机体或生物群体所在空生态学上的环境指生物有机体或生物群体所在空生态学上的环境指生物有机体或生物群体所在空生态学上的环境指生物有机体或生物群体所在空间内一切事物和要素的总和。间内一切事物和要素的总和。间内一切事物和要素的总和。间内一切事物和要素的总和。生态因子：生态因子：对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有影响的环境要素影响的环境要素影响的环境要素影响的环境要素 生存条件：生存条件：生态因子中生物生存所不可缺少的那些因子生态因子中生物生存所不可缺少的那些因子生态因子中生物生存所不可缺少的那些因子生态因子中生物生存所不可缺少的那些因子2，生态因子的特性：，生态因子的特性：综合性；综合性；综合性；综合性；非等价性；非等价性；非等价性；非等价性；不可替代性；不可替代性；不可替代性；不可替代性；限制性限制性限制性限制性3 3二、生态因子与生物二、生态因子与生物光与生物；光与生物；温度与生物；温度与生物；水与生物；水与生物；空气与生物；空气与生物；土壤与生物；土壤与生物；生物之间关系：生物之间关系：1.1.竞争；竞争；竞争；竞争；2.2.寄生；寄生；寄生；寄生；3.3.捕食；捕食；捕食；捕食；4.4.原始合作与互利共生原始合作与互利共生原始合作与互利共生原始合作与互利共生4 4三，生物对环境的适应三，生物对环境的适应1，定义：生物的适应是指生物的形态构造，定义：生物的适应是指生物的形态构造，生理机能，个体发育和行为等特征与长期生理机能，个体发育和行为等特征与长期生存的一定环境条件相统一，彼此适合的生存的一定环境条件相统一，彼此适合的现象。现象。2，适应方式：，适应方式：趋同方式：趋同方式：亲缘关系相当疏远的不同种类生物，亲缘关系相当疏远的不同种类生物，亲缘关系相当疏远的不同种类生物，亲缘关系相当疏远的不同种类生物，因长期生活在相同或相似环境中，通过变异和选择，因长期生活在相同或相似环境中，通过变异和选择，因长期生活在相同或相似环境中，通过变异和选择，因长期生活在相同或相似环境中，通过变异和选择，形成相同或相似的适应特征和适应方式。形成相同或相似的适应特征和适应方式。形成相同或相似的适应特征和适应方式。形成相同或相似的适应特征和适应方式。趋异方式（辐射适应）：趋异方式（辐射适应）：指同一种生物的若指同一种生物的若指同一种生物的若指同一种生物的若干个体在不同的环境条件下长期生活，形成了不同干个体在不同的环境条件下长期生活，形成了不同干个体在不同的环境条件下长期生活，形成了不同干个体在不同的环境条件下长期生活，形成了不同的适应特征和适应方式。的适应特征和适应方式。的适应特征和适应方式。的适应特征和适应方式。5 5第三节第三节 生物种群和生物群落生物种群和生物群落一、一、种群及其一般特征种群及其一般特征种群：种群：一定的空间和时间内一定的空间和时间内一定的空间和时间内一定的空间和时间内同种生物同种生物同种生物同种生物的的的的许多个体许多个体许多个体许多个体形成的群体。形成的群体。形成的群体。形成的群体。群落：群落：不同种生物不同种生物不同种生物不同种生物的的的的许多个体许多个体许多个体许多个体形成的群体形成的群体形成的群体形成的群体特征：特征：、种群的数量与密度、种群的数量与密度：一定空间中生物个体的总数量；单位一定空间中生物个体的总数量；单位一定空间中生物个体的总数量；单位一定空间中生物个体的总数量；单位空间内的个体数叫密度。空间内的个体数叫密度。空间内的个体数叫密度。空间内的个体数叫密度。、种群的年龄结构和性别比例、种群的年龄结构和性别比例根据各龄段个体的多少将年龄结构区分为根据各龄段个体的多少将年龄结构区分为根据各龄段个体的多少将年龄结构区分为根据各龄段个体的多少将年龄结构区分为：增长型增长型增长型增长型；稳定型稳定型稳定型稳定型；衰退型衰退型衰退型衰退型。、种群中个体的水平分布格局、种群中个体的水平分布格局1 1、随机分布随机分布随机分布随机分布；2 2，成群分布成群分布成群分布成群分布；3 3均匀分布均匀分布均匀分布均匀分布。、出生率和死亡率、出生率和死亡率、种群增长、种群增长 、种内关系、种内关系：主要有竞争，领域性，婚配制度主要有竞争，领域性，婚配制度主要有竞争，领域性，婚配制度主要有竞争，领域性，婚配制度。6 6二、生物群落二、生物群落二、生物群落二、生物群落1 1、定义、定义、定义、定义若干生物种群若干生物种群若干生物种群若干生物种群有有有有规律地结合规律地结合规律地结合规律地结合一起，形成为一个一起，形成为一个一起，形成为一个一起，形成为一个多生物种的，完整有序的生物体系，即生物群落。（植物多生物种的，完整有序的生物体系，即生物群落。（植物多生物种的，完整有序的生物体系，即生物群落。（植物多生物种的，完整有序的生物体系，即生物群落。（植物群落，动物群落，微生物群落）群落，动物群落，微生物群落）群落，动物群落，微生物群落）群落，动物群落，微生物群落）2 2、生物群落特征、生物群落特征、生物群落特征、生物群落特征：种类组成种类组成种类组成种类组成：丰度丰度丰度丰度：群落中物种数目的多少群落中物种数目的多少群落中物种数目的多少群落中物种数目的多少 均匀度均匀度均匀度均匀度:群落中各种物种个体数目的多少群落中各种物种个体数目的多少群落中各种物种个体数目的多少群落中各种物种个体数目的多少优势种优势种优势种优势种：在群落的每个层次中占优势的种类在群落的每个层次中占优势的种类在群落的每个层次中占优势的种类在群落的每个层次中占优势的种类生态位生态位生态位生态位：每个生物种所占据的小环境（位所，空间）和每个生物种所占据的小环境（位所，空间）和每个生物种所占据的小环境（位所，空间）和每个生物种所占据的小环境（位所，空间）和 它它它它的功能的结合。的功能的结合。的功能的结合。的功能的结合。建群种建群种建群种建群种：优势种中的最优势者优势种中的最优势者优势种中的最优势者优势种中的最优势者伴生种伴生种伴生种伴生种：群落中其他次要的种类。群落中其他次要的种类。群落中其他次要的种类。群落中其他次要的种类。7 7群落外貌与植物的生活型群落外貌与植物的生活型外貌：外貌：植物长期适应一定自然环境所表现出的一种植物长期适应一定自然环境所表现出的一种植物长期适应一定自然环境所表现出的一种植物长期适应一定自然环境所表现出的一种外部总体相貌。外部总体相貌。外部总体相貌。外部总体相貌。生活型生活型：植物长期受一定环境综合影响所表现的生植物长期受一定环境综合影响所表现的生植物长期受一定环境综合影响所表现的生植物长期受一定环境综合影响所表现的生长形态。长形态。长形态。长形态。群落结构：群落结构：1 1 1 1，垂直结构；，垂直结构；，垂直结构；，垂直结构；2 2 2 2，水平结构；，水平结构；，水平结构；，水平结构；3 3 3 3，生态结构（层次），生态结构（层次），生态结构（层次），生态结构（层次）群落环境群落环境8 8群落动态群落动态：1 1 1 1，植物群落的季节性变化；，植物群落的季节性变化；，植物群落的季节性变化；，植物群落的季节性变化；2 2 2 2，生物群落的演替，生物群落的演替，生物群落的演替，生物群落的演替群落分类群落分类：指按植物群落分类或称植被分类指按植物群落分类或称植被分类指按植物群落分类或称植被分类指按植物群落分类或称植被分类 植被型植被型植被型植被型：建群种生活型相同，水热条件一致。：建群种生活型相同，水热条件一致。：建群种生活型相同，水热条件一致。：建群种生活型相同，水热条件一致。群系群系群系群系：建群种或共建群种相同的植物群落。：建群种或共建群种相同的植物群落。：建群种或共建群种相同的植物群落。：建群种或共建群种相同的植物群落。群丛群丛群丛群丛：层层结构相同，各层间的优势种相同：层层结构相同，各层间的优势种相同：层层结构相同，各层间的优势种相同：层层结构相同，各层间的优势种相同9 91010111112121313141415151616171718181919第四节第四节 生态系统生态系统一、生态系统的概念一、生态系统的概念定义：在一定空间内定义：在一定空间内生物成分生物成分（生物群落）（生物群落）和和非生物成分非生物成分（物理环境）通过物质循环（物理环境）通过物质循环和能量流动和能量流动相互作用，相互依存相互作用，相互依存而形成的而形成的一个一个生态学功能单位生态学功能单位。特征：特征：具有多层次性具有多层次性 一个开放的系统一个开放的系统 一个控制系统或反馈系统。一个控制系统或反馈系统。2020二、生态系统的组分和结构二、生态系统的组分和结构组分组分1，非生物成分，非生物成分2，生产者，生产者3，消费者：植食动物；肉食动物。消费者：植食动物；肉食动物。4，分解者，分解者结构结构1，食物链，食物链2，食物网，食物网 3，营养级，营养级 水平结构水平结构水平结构水平结构形态结构形态结构形态结构形态结构 垂直结构垂直结构垂直结构垂直结构营养结构营养结构营养结构营养结构2121三，生态系统的功能三，生态系统的功能 三大功能三大功能：单向的能量流动；单向的能量流动；单向的能量流动；单向的能量流动；循环式的物质流动循环式的物质流动循环式的物质流动循环式的物质流动信息传递信息传递信息传递信息传递 均可以系统的有机物质的生产为基础。均可以系统的有机物质的生产为基础。均可以系统的有机物质的生产为基础。均可以系统的有机物质的生产为基础。生态系统有机物质的生产生态系统有机物质的生产1 1 1 1，绿色植物的初级生产：，绿色植物的初级生产：，绿色植物的初级生产：，绿色植物的初级生产：通过绿色植物的光合作用生通过绿色植物的光合作用生通过绿色植物的光合作用生通过绿色植物的光合作用生产有机物并固定太阳能。又称植物为初级生产者或第一性产有机物并固定太阳能。又称植物为初级生产者或第一性产有机物并固定太阳能。又称植物为初级生产者或第一性产有机物并固定太阳能。又称植物为初级生产者或第一性生产者。生产者。生产者。生产者。2 2，消费者动物的次级生产，消费者动物的次级生产，消费者动物的次级生产，消费者动物的次级生产：次级生产或第二性生产次级生产或第二性生产次级生产或第二性生产次级生产或第二性生产 ：动物有机物质的生产。动物有机物质的生产。动物有机物质的生产。动物有机物质的生产。2222几个概念几个概念：初级生产量或第一性生产量初级生产量或第一性生产量：生态系统所固定的太阳能或制造的有机物质的数量。生态系统所固定的太阳能或制造的有机物质的数量。生态系统所固定的太阳能或制造的有机物质的数量。生态系统所固定的太阳能或制造的有机物质的数量。总初级生产量或总第一性生产量总初级生产量或总第一性生产量：植物在地表系统面积和单位时间内通过光合作用生植物在地表系统面积和单位时间内通过光合作用生植物在地表系统面积和单位时间内通过光合作用生植物在地表系统面积和单位时间内通过光合作用生产的有机物质的数量。产的有机物质的数量。产的有机物质的数量。产的有机物质的数量。净初级生产量（或净第一性生产量净初级生产量（或净第一性生产量)：绿色植物呼吸之后剩余的有机物质和能量。绿色植物呼吸之后剩余的有机物质和能量。绿色植物呼吸之后剩余的有机物质和能量。绿色植物呼吸之后剩余的有机物质和能量。生物量生物量：单位面积上净初级生产量日积月累所形成单位面积上净初级生产量日积月累所形成单位面积上净初级生产量日积月累所形成单位面积上净初级生产量日积月累所形成的有机物质数量。的有机物质数量。的有机物质数量。的有机物质数量。现存量现存量：生物上除去被动物所食和微生物分解后的生物上除去被动物所食和微生物分解后的生物上除去被动物所食和微生物分解后的生物上除去被动物所食和微生物分解后的剩余量。剩余量。剩余量。剩余量。2323、生态系统的能量流动、生态系统的能量流动1 1、能量是生态系统存在和发展的动力、能量是生态系统存在和发展的动力2 2、能量的两种输入形式、能量的两种输入形式 日光能输入日光能输入日光能输入日光能输入 现有有机质输入现有有机质输入现有有机质输入现有有机质输入3 3、能量输入渠道差异所形成的两类不同生态、能量输入渠道差异所形成的两类不同生态系统：系统：自养生态系统：自养生态系统：自养生态系统：自养生态系统：日光能的输入量大于有机质的输入量。日光能的输入量大于有机质的输入量。日光能的输入量大于有机质的输入量。日光能的输入量大于有机质的输入量。异养生态系统：异养生态系统：异养生态系统：异养生态系统：现成有机物质的输入为主。现成有机物质的输入为主。现成有机物质的输入为主。现成有机物质的输入为主。4 4、生态系统内部能量流动是单向的生态系统内部能量流动是单向的 即一次性穿过生态系统而不能再被生产者植物所利用。即一次性穿过生态系统而不能再被生产者植物所利用。即一次性穿过生态系统而不能再被生产者植物所利用。即一次性穿过生态系统而不能再被生产者植物所利用。24245 5、生态系统是一个能量开放系统、生态系统是一个能量开放系统要维持生态系统各种机能的正常运行，要维持生态系统各种机能的正常运行，必须不断地向系统输入能量。必须不断地向系统输入能量。6 6、“林德曼效率林德曼效率”10%10%定律定律在能量流动中，后一营养级所获能量大在能量流动中，后一营养级所获能量大约只有前一级能量的约只有前一级能量的10%10%。7 7、生态金字塔、生态金字塔因能量梯级般递减，用图即可表示为能因能量梯级般递减，用图即可表示为能量或生产力金字塔量或生产力金字塔2525 生态系统的物质循环生态系统的物质循环维持生态系统还需要各种化学元素的供应即维持生态系统还需要各种化学元素的供应即物质供应。物质供应。各种有机体在生活过程中大约需要各种有机体在生活过程中大约需要30403040种元种元素素。下述为生态系统内的小循环下述为生态系统内的小循环元素元素元素元素化合物化合物化合物化合物植物植物植物植物下一营下一营下一营下一营养级养级养级养级动植物动植物动植物动植物死亡死亡死亡死亡微生物微生物微生物微生物分解分解分解分解2626、生态系统的反馈调节和生态平衡、生态系统的反馈调节和生态平衡1 1、生态系统是个动态系统，不断变化发展、生态系统是个动态系统，不断变化发展。发育早期，脆弱不稳定；当演替发展成熟发育早期，脆弱不稳定；当演替发展成熟阶段，稳定程度提高。阶段，稳定程度提高。2 2、生态系统的物种类型越多，营养结构越复、生态系统的物种类型越多，营养结构越复杂，便越稳定杂，便越稳定3 3、生态平衡、生态平衡（P319P319）4 4、生态系统通过反馈机制使自身具有调节功、生态系统通过反馈机制使自身具有调节功能能5 5、生态系统的自身调节能力有一定限度、生态系统的自身调节能力有一定限度。2727