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生态学基本原理课件

生态学基本原理
➢生态系统中的功能类群生产者消费者还原者或称分解者
生态学基本原理
（二）生态系统的物质循环
➢ 碳、氮、磷和水等元素在不同层次、不同大小的生态系统内，乃至生物圈内，沿着特定的途径从环境到生物体，又从生物体再回到环境，不断进行着流动和循环的过程叫生物地球化学循环。
水循环气体循环
富营养化藻类蔓生溶氧降低鱼类死亡 5.信息系统的破坏污染物和昆虫性激素发生反应，使昆虫失去交配机会，从而导致该物种繁殖受阻，直至消失。
• 全球变化的几个典型事件举例 • “生物圈二号”
• 该事件告诉人们，地球是目前最完美的生态系统，人们利用高科技不可能创造象地球这样完美的生态系统
- 长江特大洪灾 1998中国从南到北，从东到西的大部分地区，都发生了洪水灾害或洪水影响，造成的直接经济损失就超过 2000亿人民币！造成2150多万hm2农作物受灾。问题的原因是由于江河上游乱砍乱伐森林造成的
布
当达到一定生理年龄时，短期内几乎全部
死亡，如人类、及其
生态学基本原理
他一些哺乳动物，以及某些植物
种群增长模型
（1）指数增长模式
➢ 在没有限制的指数增长中，
增长速度（G）与个体数量（N）成正比；
➢ 指数增长模式只是一种理想的状态
种群的环境负荷量
环境负荷量（carrying capacity）一定面积或一定空间内种群个体的数目接近或达到环境所能
三、人类活动与环境的良性互动
1、合理开发自然资源 2、切实保护环境 3、人口平衡增长
20
双锯鱼和海葵共栖
黄嘴牛椋鸟和犀牛共栖
蚂蚁和蚜虫合作
白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化木屑

生态学基础理论 PPT课件

按时间
演替类型
按起始条件按主导因素按代谢特征
世纪演替长期演替快速演替原生演替次生演替内因性演替外因性演替自养性演替异养性演替
原生演替
次生演替
在群落演替过程中，群落的结构会发生变化，功能也随之发生变化。乔木植物阶段灌木植物阶段草本植物阶段苔藓植物阶段地衣植物阶段
4.为谁生产？（产品分配问题）
第三节系统论和热力学定律
一、系统论系统是指由相互作用、相互联系、相互依赖的若干组成部分结合起来的具有某种或几种特定功能的有机整体。宇宙万物，虽然本质上差别很大，但都以系统形式存在着。
1.系统的结构和功能 1）系统的结构性原理系统中元素之间相对稳定的一切联系方式的总和，叫做系统的结构。结构对元素进行制约，使元素的性质和功能，不同于它们在孤立存在时的性质和功能。
第二节经济学理论
一、资源是稀缺性的
资源的稀缺性是经济学产生的根源。如果人类能无限量地生产出各种物品，人类的欲望能够完全得到满足，那么个人就不必为生计而担忧；企业就不必为成本和利润而犯愁；政府也不必税收和支出而斗争；也没有人会关心不同人或阶层之间的收入分配问题。
在这样的社会中，所有的物品都是免费的，就象沙漠中的沙、海洋中的水、大气层中的空气，价格和市场互不相关，这样，经济学就没有存在的必要。但是任何社会都不可能达到物品是无限的这种情况，因为地球上的资源是有限的，而人的需求是无限的。因此经济学发展成为一门重要的科学。
O2，呼吸作用吸收O2释放CO2，以及排泄
废物、分解等）主动地影响环境，改
造环境。
热带雨林，有“地球的肺”之美誉，对于调节气候、维持空气O2和CO2的平衡、保持水土有着不可替代的作用。

《生态学基础知识》PPT课件

精选ppt
18
三、种间关系
1．种间竞争
➢ 高斯假说——在一个稳定的环境中，由于竞争的结果，完全的竞争者不能共存。在进化过程中，由于激烈的竞争，可能向两个方向发展。一是一个物种完全排斥另一物种；二是两个物种之间必须出现栖息地、食性、活动时间或其它特征上的生态位分化。
➢ 生态位是指生物种在生物群落或生态系统中的地位和作用。
精选ppt
21
二、群落的结构
第二章生态学基础知识
生态学是研究生物与其周围环境之
间相互关系及其机理的科学。环境科学则是以人类为中心，把人类生活与环境的相互影响作为一个整体来研究的一门学科。因此，生态学作为环境科学的基础理论，可以指导人们研究人类生存、发展与环境的相互关系。
精选ppt
1
本章的主要内容
第一节生物与环境第二节种群生态学第三节群落生态学第四节生态系统生态学第五节生态系统稳定性与生态平衡
I型——凸型存活曲线。表示种群在达到生理寿命之前只有少数个体死亡，如人类和一些大型哺乳动物。
II型——对角线存活曲线。表示种群各年龄期的死亡率基本相同，如鸟类、大多数爬行动物和一些小型哺乳动物。
III型——凹型存活曲线。表示种群幼体的死亡率很高，只有极少数个体能够活到生理寿命，如大多数鱼类，两栖类、海洋无脊椎动物等。
0.014
0
0.014
2.0
0
-----
精选ppt
死亡率 qx
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.000 -----
Lx
Tx
102
22ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

(2024年)全新生态学ppt课件

02
01
倡导全球共治
积极倡导全球共治理念，推动构建公平合理、合作共赢的全球环境治理体系。
04
03
2024/3/26
32
2024/3/26
谢谢聆听
33
03
温室气体排放趋势
随着全球工业化进程的加速，温室气体排放量持续增加，对气候的影响日益严重。
9
极端气候事件频发原因分析
2024/3/26
气候变化导致极端天气事件增加
01
全球变暖使得极端高温、干旱、洪涝等天气事件频发。
人类活动对极端天气事件的影响
02
城市化进程、土地利用变化等人类活动加剧了极端天气事件的
1
城市化进程加速，导致自然生态系统破坏和生境丧失。
2
城市扩张占用大量农田和绿地，导致生态服务功能下降。
3
城市人口集聚，资源消耗和废弃物排放增加，环境压力加大。
2024/3/26
19
城市绿地系统规划与建设实践
绿地系统规划原则
生态优先、因地制宜、均衡布局、功能多样。
绿地建设实践
公园绿地、街头绿地、生态廊道、居住区绿地等。
政策支持
政府加大对有机农业和绿色食品产业的扶持力度，推动产业快速发展。
技术创新
通过技术创新和集成应用，提高有机农业和绿色食品产业的生产效率和经济效益。
2024/3/26
25
农业废弃物资源化利用途径
畜禽粪便
通过堆肥发酵、生产有机肥等方式，实现畜禽粪便的资源化利用。
农作物秸秆
推广秸秆还田、生产生物质燃料等技术，提高农作物秸秆的利用率。
固体废弃物分类
生活垃圾、建筑垃圾、工业固体废物等。

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质的量或能量。公式为：
最新.
6
Pn=Pg-R
3 净增生物量(Net Gainable Biomass，△B)：单位时间内单位面积所增加的植物生产量,公式为△B= Pn-L-G；其中L为一定时间内植物的凋落物(Litter)；G为被动物或其他消费者所啃食 (Grazing，G)的量。
4 生物量(Biomass)：地表单位面积内现存的活植物体总量或贮存的总能量，即现存量(Standing Crop)，常用kg.m-2或t.hm-2表示。
最新.
2
二本节重难点
▪ 1 本节重点
(1) 初级生产的形成过程； (2) 影响初级生产的因素; (3) 初级生产在地球上的分布。
▪ 2 本节难点
(1) C3、C4和CAM植物在环境中表现出来的光合效率的差异性；
(2) 植物在生态系统中是如何发挥作用的。
最新.
3
三讲授新课
太阳光
初级生产者的光合
时
最强光时
度
同化产慢
快
物再分
配
不定
干物质中等
高
低
生产
最新.
23
表3-2 具有不同二氧化碳固定方式的植物的特征
在正常大气条件下，光合作用效率由高到低依次为C4植物、C3植物、CAM植物。如表3-3所示：
植物类群
umol/m2/s
CO2吸收 mg/g/h
C4植物 60～140
30～60（70）
C3植物作物
CO2)
C3酸约-10%～-20%
（PGA)
最新.
CAM 大液泡
颗粒状约-10%～-20% 约-10%～-20% 约-10%～-20%

生态学 ppt课件

森林群落注意区别树高和枝下高或干高。
PPT课件
23
• 树冠：是植物生长枝叶的顶部。树冠形态与群落内的光条件的变化相适应，在一定程度上反映了光能利用情况。树冠的形态取决于侧枝开始的相对高度、以及主枝的长度和发射角。树冠形态可分为：
圆柱形，充分利用直射光与散射光；凸透镜形树冠，利用散射光；扁形树冠，对光的利用介于两者之间；塔形树冠，充分利用散射光；伞形树冠，能利用直射光。
建群种(edificator或constructive species)
伴生种（companion species)
偶见种（rare species)
同一物种可以出现在不同的群落中，在不同的群落
中所起的作用大小不同，即同一物种在不同群落中可以
以不同的群落成员型出现。
PPT课件
17
三、种类组成的数量特征：
具有一定的种类组成：
一定的群落结构：形态结构、生态结构（生态类型）、营养结构（食物链）。
形成群落的环境：
不同物种之间相互影响：种间关系。
动态特征：替代过程、机制、替代后果。
分布范围：植被的分布规律主要受温度、水分的限制
边界特征
PPT课件
8
3. 群落的性质：关于群落性质问题，生态学界存在两派绝然对
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9
争论焦点两条途径
机体论观点
个体论观点
群丛单位理论指导下的从种群独立性假说出发的群
群落学研究
落种群研究
群落类型
真实的、自然界中的客观实体
抽象的、人为
群落比拟有机体、生物的“种” 群落比拟为有机体，欠妥
群落边界群落分布
明显的间断分布
逐渐过渡连续分布

-生态学基础ppt课件

n 与生命活动相关联的物质循环
碳、氮、磷和水等许多与生命活动相关联的物质以多种形式—生物的或非生物的形式，原子的、分子的或生物大分子的形式等在自然界中循环，这些物质的循环叫生物地球化学循环。
➢生态系统中所有物质的生物地球化学循环共同的特点：
(1)碳、氮、磷和水等都有一个非生物的库；(2)有一些物质的一部分可以完全通过地学过程进行循环；(3)有些需要经过微生物的加工才能被生物所利用；(4)微生物对各级别营养水平生物有机质的分解作用是生物地球化学循环的关键环节。
n 地球上的主要群落类型
热带雨林分布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及南美洲和大洋洲以北赤道附近。
▪ 垂直分布明显 ▪ 生物种类多
高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物灵长类、鸟类、各种昆虫
n 地球上的主要群落类型
稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带季节性干旱地区。 ▪ 大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林 ▪ 草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物 ▪ 周期性的雨季和旱季
n 地球上的主要群落类型
针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。
▪ 林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。 ▪ 动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。
针叶林中昆虫的种类也很多。
n 地球上的主要群落类型
冻原又称为苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的严寒地带)，大约占地球陆地面积的20%。
Hale Waihona Puke n环境与生态因子➢对于一个生物，其周围一切客观存在都是它的环境。 ➢一个生物的环境因素按性质可分为非生物因素和生
物因素两大类。
➢生物生存不可缺少的环境条件称为生态因子，而对于生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。

《生态学基础知识》课件

生态平衡及其影响因素
总结词：平衡与影响
生态平衡是指生态系统在一定时间内结构和功能的相对稳定状态，这种平衡是动态的，受到多种因素的影响，如气候变化、环境污染、过度开发等。这些因素可能导致生态系统的失衡，影响生物多样性和生态服务功能的发挥。
03
生物种群与群落
种群的概念与特征
总结词
种群是生态学的基本单位，具有遗传、空间和时间三个基本特征。
群落的演替与变化
总结词
群落的演替是一个长期的过程，受到环境变化和物种竞争的影响。
详细描述
群落的演替是指一个群落被另一个群落取代的过程，是一个长期的过程。演替受到环境变化和物种竞争的影响。环境变化包括气候变化、土壤变化、地形变化等，这些因素会影响物种的适应性，从而影响演替的方向和速度。物种竞争则是指不同物种之间为了争夺资源而产生的相互影响，竞争的结果往往会导致优势物种的出现和演替的进行。
04
生物与环境关系
生物的适应性与多样性
总结词
生物的适应性与多样性是指生物在长期进化过程中，通过不断适应环境变化而形成的不同形态、生理和行为特征，以及由此产生的物种多样性。
VS
详细描述
生物的适应性与多样性表现在许多方面，如不同物种的形态、生理和行为特征各异，这些特征使它们能够更好地适应不同的环境条件。此外，生物的适应性和多样性也是生态系统稳定性的重要基础，因为它们增加了生态系统的复杂性和稳定性。
种群的增长与调节
总结词
种群增长是种群数量随时间增加的过程，受到内源调节和外源调节的共同作用。
详细描述
种群增长是指种群数量随时间增加的过程，是生态学中一个重要的概念。种群增长受到内源调节和外源调节的共同作用。内源调节是指种群内部个体之间的相互作用，如竞争、捕食、疾病等，这些因素会影响种群的出生率和死亡率，从而调节种群数量。外源调节则是指环境因素对种群数量的影响，如气候、食物、栖息地等，这些因素会影响种群的出生率和死亡率，从而调节种群数量。

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10
实际上任何植物的自然种群，都是自然群落整体中的一个成员，它本身的种群过程，必定与其生存的群落环境不可分割。近十来年出现了一个新的转机：
植物种群生态学研究：更重视对各种群落内部种群结构和动态的研究。
植物群落学研究：更加重视群落中的优势种或特征种、生态种组的种群统计和分布格局的定量化研究，深化认识植物群落形成演替、结构功能、、稳定性和多样化的过程。
群丛单位理论指导下的从种群独立性假说出发的群
群落学研究
落种群研究
群落类型
真实的、自然界中的客观实体
抽象的、人为
群落比拟有机体、生物的“种” 群落比拟为有机体，欠妥
群落边界群落分布
明显的间断分布
逐渐过渡连续分布
代表人物
Clements(1916，1928) H．A．Gleason（ 1926 ）
30
（ 2）、生活型（life forms ）： 1）概念：生活型是植物对一定的生活环境长期适应的
外部表现形式。同一生活型的植物不但在体态上是相似的，而且在形态结构、形成条件和某些生理过程也具相似性。
7
2. 群落的基本特征：
具有一定的外貌：生活型、（种类组成）生长类型反映植物群落的外貌。
具有一定的种类组成：一定的群落结构：形态结构、生态结构（生态类型）、营养
结构（食物链）。形成群落的环境：不同物种之间相互影响：种间关系。动态特征：替代过程、机制、替代后果。分布范围：植被的分布规律主要受温度、水分的限制边界特征
群落的季相是群落适应环境节律的一种必然的表现形式。群落的周期性外貌变化，在温带和寒带明显的和气候变化相吻合，表现得最为明显，而控制这种季节性变化的外界因子是温度的节律；在热带亚热带很大程度上是取决于湿度的节律性变化。

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大
热
多
带
数
雨林
＞
森林
＞
和
草
湿
原
地
和
干草原、半荒漠
高
原
10
3.2 影响初级生产的主要因素
▪ 3.2.1 光合能力
3.2.1.1 光合效率 a 光合作用的基本过程
11
12
光反应：植物叶绿体把光能俘获，形成高能电子。可表述
为：
2H2O+2NADP++2ADP+2Pi
8hv（光量子）叶绿体
△Pn= △B+ △L+ △G
不同生态系统的植物、同一生态系统中植物的不同发育阶段△L、 △G的大小不同。一般成熟的生态系统中，净初级生产力主要用于维持系统中动物的取食和变成凋落物，基本没有净增生物量。
7
表3-1不同植物或植被的净初级生产力（以固定CO2量表示， u.mol.m-2.s-2)
C4植物
2 其形式
总初级生产力(Gross Primary Productivity， Pg) ：植物在单位面积和时间内生产有机物质的总量或固定同化的总能量。
净初级生产力(Net Primary Productivity，Pn)：植物呼吸消耗(Respiration，R)后剩下的有机物
质的量或能量。公式为：
▪ 1 光合时间(Photosynthetic Time)：植物在整个生育期，或者全年中进行光合作用的时间。
▪ 2 自然条件下，不同水、热条件地区的植物，能够进行光合作用的时间有很大差异。一般地，热带、亚热带湿润和半湿润地区的植物光合时间最长；热带和亚热带干旱和半干旱地区、温带地区光合时间较短。
2NADPH2+2ATP+O2
暗反应：发生在叶绿体内部，利用从光反应中得到的能量和还原性物质，固定二氧化碳并形成糖类的过程。
可表述为：
nCO2+2nNADPH2+2nATP
酶
（CH2O)n+2nADP+2nNADP+2nPi+nH2O
13
b CO2的固定和还原
C3途径（戊糖磷酸途径、卡尔文-本森循环） C4途径（二羧酸途径、哈奇-斯莱克-科特
15
16
17
18
19
特C 征3
C4 CAM
叶片叶肉呈大液
结状辐射状泡
构叶排列在
20
光
和约
产物中碳
20 % ～
约10%～-
20%
约10%～
-35%
21
最适温度 CO2 补偿
在光下： 30 ～ ﹤1 0 ～ 50umol 0um 200mol
ol 在暗中：
﹤5umol 22
特 C3 C4 CAM 征
净微高至在光光小非常下：
23
表3-2 具有不同二氧化碳固定方式的植物的特征
在正常大气条件下，光合作用效率由高到低依次为C4植物、C3植物、CAM植物。如表3-3所示：
植
物类群 CO2吸收
24
δ 15C /%
C4 /%
比 100 率植
物 80 的 60
40 20
纤毛蒺藜草
68
甘蔗属
64
苏丹草
57
8
表3-1不同植物或植被的净初级生产力（以固定CO2量表示， u.mol.m-2.s-2)
木本植物
柳属 20～35
杨属 20～25
三叶胶
20～26
C臭A椿M植物
20
梅少皮花桉萨加龙舌兰
15 ～20
9
总初级生产效率经常用总初级生产量的能量与同一时期内相应面积所吸收太阳的辐射能来表示。一般地，植物能够利用的太阳能总量是很有限的。
第三章植物在生态系统中的作用
1
一主要内容
▪ 3 初级生产
3.1 初级生产力的概念 3.2 影响初级生产的主要因素 3.3 初级生产力的分布
▪ 4 植物与生态系统的平衡
4.1 植物在生态平衡中的基础 4.2 植物的生物多样性与生态平衡
▪ 5 植物与生态系统的生态服务
5.1 资源保障 5.2 环境支持
C4的比率 δ15C值
15 生值物
20 量的
25
1000
2000
3000
海拔高度/m
30 4000
图3-8 不同海拔条件下C4植物的比例
25
如上图所示，在C4植物不断降低。物丰富地区，随着海拔高度增加，C4植物比例不断降低。几种植物分布如下：
植主要分布地物区 C3 分布极广，
26
3.2.1.2 光合时间
) 初级生产的形成过程； (2) 影响初级生产的因素; (3) 初级生产在地球上的分布。
▪ 2 本节难点
(1) C3、C4和CAM植物在环境中表现出来的光合效率的差异性；
(2) 植物在生态系统中是如何发挥作用的。
3
三讲授新课
太阳光
初级生产者的光合
水、二氧化碳消费者、分解者及
萨克途径）
CAM途径（景天酸途径）
c C3植物、C4植物、CAM植物把二氧化碳以C3途径的形式固定和还原的植物称为 C3植物，其他相应地称为C4植物、CAM植物。
14
植物在二氧化碳固定方式的差异，是同它所在环境的水、热条件密切联系在一起的。 C4植物在热量条件好、水分相对充足时，光合效率高于C3植物； CAM植物更适合在干旱环境中，避免在高温条件下开放气孔吸收二氧化碳，对保存水分特别有利。
6
Pn=Pg-R
3 净增生物量(Net Gainable Biomass，△B)：单位时间内单位面积所增加的植物生产量,公式为△B= Pn-L-G；其中L为一定时间内植物的凋落物(Litter)；G为被动物或其他消费者所啃食 (Grazing，G)的量。
4 生物量(Biomass)：地表单位面积内现存的活植物体总量或贮存的总能量，即现存量(Standing Crop)，常用kg.m-2或t.hm-2表示。
▪ 3 相应措施：① 人工补充光照时间，如早播和育苗移栽等；② 合理施肥
27
3.2.1.3 光合面积
1 光合面积：是进行光合作用的植物叶片的面积。对于一个植物个体或植物群体而言，叶面积通常用叶面积指数(Leaf Area Index,简称LAI)来衡量，它的计算公式是：
相应土地面积上叶片总面积 LAI=
土地面积
2 最适叶面积指数：是植物群体达到最大光合作用效率的叶面积指数，因不同的植物，以及同一植物在不同的生长发育阶段而有较大差别。
作用
氧气、有机物
植物的呼
（糖类）
吸废
植物作为初级生产者示意图
热
宇宙
4
5
3.1 初级生产力的概念
1 概念:是指单位面积和时间内生态系统中的植物固定能
量、生产有机质的数量。有时也称为初级生产量。其表示方法有两种：
(1)以固定能量的多少来表示（cal.m-2.a-1)；
(2)以生产有机质的多少来表示(g.m-2.a-1)。