1、第二節地球生命和生物圈生物圈（biosphere）奧地利地質學家休斯（E.Suess）1375年首次提出地面以上23km-地面以下10km定義：地球上凡是出現并感受到生命活動影響的地區。范圍：包括大氣圈的下層、巖石圈的上層、 整個水圈和土壤圈全部。生物圈的生態學：生物圈是地球上最大的生態系統。生物圈的主要組成生命物質：活質，是生物有機體的總和；生物生物質：由生命物質所組成的有機礦物質相互作用的生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖質等；生物惰性物質：指大氣低層的氣體、沉積巖、粘土礦物和水。生物圈存在的基本條件是：第一，獲得來自的充足光能。第二，存在可被生物利用的大量液態水。第三，適宜生命活動的溫度

2、條件。第四，提供生命物質所需的各種營養元素，包括O2、CO2、N、C、K、Ca、 Fe、S等，它們是生命物質的組成或中介。影響植被分布的最主要是？B.土壤C.人類活動 D.光照生物圈生態系統生態系統：在一定空間同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環境之間由于不斷地進行物質循環和能量過程而形成的整體。地球上的森林、草原、荒漠、濕地、海洋、湖泊、河流等，不僅他們的外貌有區別，生物組成也各有其特點，并且其中生物和非生物了一個相互作用、物質不斷地循環、能量不停地的生態系統。生態系統的組成與結構1. 生產者 producer能以簡單的無機物制造食物的自養生物（autotroph）2. 消費者consum

3、er針對生產者而言，不能從無機物質制造有機物質，而是直接或間接地依賴于生產者所制造的有機物質，屬于異養生物（heterotroph）消費者按其營養方式分為三類：1）食草動物（berbivores）直接以植物體為營養的動物。也被稱為一級消費者（primary consumer）2）食肉動物（carnivores）即以食草動物為食者。也被稱為二級消費者（secondary consumer）3）頂級食肉動物（top carnivores）即以食肉動物為食者，也被稱為三級消費者（tertiary consumer）人是幾級消費者？3. 分解者er異養生物，能把動植物體的復雜有機物分解為生產者能重新利

4、用的簡單的化合物，并出能量分解者一般分為兩類：一類是細菌和真菌(微生物)；另一類是其他腐食性動物。禿鷲、烏鴉、蚯蚓、螃蟹是不是分解者？生態系統的能量與物質循環生態系統的能量食物鏈（food chains）：植物所固定的能量通過一系列的取食和被取食在生態系統中的傳遞關系。一般食物鏈是由45環節的如：浮游植物浮游動物小魚大魚鯨捕食食物鏈（grazing food chain）碎屑食物鏈（detrital food chain）食物網（food web）：生態系統中生物之間的取食 和被取食的關系錯綜復雜，這種聯系象是一個無形的 網把所有生物都包括在內，使它們彼此之間都有著某種直接或間接的關系。人是幾

5、級消費者？禿鷲、烏鴉、蚯蚓、螃蟹是不是分解者？營養級（trophic levels）：是指處于食物鏈某一環節上的所有生物種群的總和。能量傳遞的效率約10%.生態金字塔（ecological pyramids）是指各個營養級之間的數量關系，這種數量關系可采用生物量、能量和數量,分別構成生物量金字塔、能量金字塔和數量金字塔。生態系統的物質循環（circulation of materials）又稱為生物地球化學循環（biogeochemical cycle），是指地球上各種化學元素，從周圍的環境到生物體，再從生物體回到周圍環境的周期性循環。能量能量和物質循環區別：能量流經生態系統最終以熱的形式消散

6、，是單方向的，因此生態系統必須不斷地從外界獲得能量；而物質的是循環式的，各種物質都能以可被植物利用的形式環境。同時兩者又是密切相關不可分割的。物質循環的三大類型水循環（water cycles）、氣體型循環（gaseous cycles）和沉積型循環（sedimentary cycles）氣體型循環-物質的主要庫是大氣和海洋，其循環與大氣和海洋密切相關，具有明顯的全球性，循環性能最為完善。屬于氣體型循環的物質有O2、CO2、N、Cl、Br、F等。沉積型循環的物質-通過巖石風化和沉積物的分解轉變為可被生態系統利用的物質，它們的主要庫是土壤、沉積物和巖石，循環的全球性不如氣體型循環明顯，循環性能一

7、般也很不完善。屬于沉積性循環的物質有P、K、Na、Ca、Ng、Fe、Mn、I、Cu、Si、Zn、Mo等，其中P是較典型的沉積型循環元素。水循環的主要路線是從地球表面通過蒸發進入大氣圈，同時又不斷從大氣圈通過降水而回到地球表面，H和O主要通過水循環參與生物地化循環。生態系統類型及其功能陸地生態系統森林生態系統、草原生態系統、沙漠生態系統、城市生態系統等。海洋生態系統有海岸生態系統、淺海生態系統、海底生態系統等。海洋生態系統的功能：調節氣候、能量運送、凈化污水、生產食物等。淡水生態系統有湖泊生態系統、河流生態系統、水庫生態系統、沼澤生態系統等。濕地生態系統：保持水源、保存物質等。海洋生態系統植物-

8、200m以內的水層，絕大部分是微小的浮游植物。浮游植物很小，但是數量極多，它們是植食性動物的主要餌料。在淺海區還有很多大型藻類，如海帶、裙帶菜等。200m 以下的水層，沒有植物動物-從單細胞的原生動物到動物中的最大海洋在調節全球氣候方 面起著重要的作用，同 時，海洋中還蘊藏著豐 富的資源。人們預計， 在21世紀，海洋將成為人類獲取蛋白質、工業原料和能源的重要場所。魚缸里的生物算不算生態系統？生態系統的穩定性生態平衡生態平衡：在一個未受干擾或少受干擾正常運行的生態系統中,這種物質和能量的輸入與輸出是趨于平衡的。生物圈2號實驗海底生物圈2號(Sub Biosphere 2)人與生物圈計劃俄羅斯BI

9、OS-3生態循環密閉系統宇航局（NASA）由作物為系統研究生物組成的受控生態生命保障生物圈的形成與進化原始生命于一系列復雜的化學進化地球上的生物從無到有，從簡單到復雜，豐富多彩的生物圈是經過非常漫長的地質年代發展起來的，并且是諸物種協同進化（coevolution）的歷史生物的進化不僅是諸物種協同進化的歷史，同時生物圈生態系統的形成與發展，也是生物與環境協同進化的歷史協同進化概念：一個物種的進化必然會改變作用于其它生物的選擇壓力,引起其它生物也發生變化,這些變化反過來引起相關物種的進一步變化捕食者和獵物之間的協同進化：昆蟲與植物間大型食草動物與植物間互惠共生物種間的協同進化：綠水螅體內的綠藻蟲

10、蚜蟲與螞蟻協同適應系統：協同進化不僅存在于一對物種間,也存在于同一群落的所有成員之間捕食在生態系統進化中扮演重要角色一個物種的成員以另一物種成員為食,常被殺死狹義捕食: 動物吃動物廣義捕食: 肉食、植食、擬寄生、同種相殘食者常捕食作為一個重要生態學現象的理由:限制種群的分布,抑制種群的數量捕食同競爭一樣,是影響群落結構的主要生態過程捕食是一個主要的選擇壓力,生物的很多適應可用捕食者和獵物間的協同進化來說明生態生態-人類有意或無意地把某種生物帶進新的地區，倘若當地適于其生存和繁衍，它的種群數量便開始增加，分布區也會逐漸擴大。生態的嚴重第一，外來物種會嚴重破壞生物的多樣性，并加速物種的。生物的多樣

11、性是包括所有的植物、動物、微生物種和它們的遺傳信息和生物體與生存環境一起集合形成的不同等級的復雜系統。種被引入異地后，由于其新生環境缺乏能制約其繁殖的自然天敵及其他制約，其便是迅速蔓延，大量擴張，形成優勢種群，并與當地物種競爭有限的食物資源和空間資源，直接導致當地物種的，甚至被。第二，外來物種會嚴重破壞生態平衡。 外來物種，會對植物土壤的水分及其他營養成份，以及生物群落的結構穩定性及遺傳多樣性等方面造成影響，從而破壞當地的生態平衡。第三，極大的耗費人力物力。1859年，引進了5只兔子1880年，到達新南威爾士，開始影響南澳地區的牧羊業19世紀90年代，兔群抵達西澳1950年，數量從最初的五只增

12、加到了五億只多發瘤澳大利亞的兔子10大有害物種歐洲椋鳥蟒海灰松鼠蛇頭魚老鼠蜂大米草1839年被引入澳大利亞的，為的是提供樹籬在昆士蘭和新南威爾士形成了超過六英尺高的1925年，有6000萬英畝的土地受到影響引進南美的毛蟲它們以刺梨為食，刺梨才在一定的區域內得到了控制。刺梨食人鯧克氏原螯蝦福壽螺在國內又稱大瓶螺，兩棲淡水貝類軟體生物，以植物為主食，原產于南美亞馬遜流域。福壽螺一年可繁殖兩代，一次產卵數千粒，孵化后的幼螺生長4個月就可以產卵，一只螺一年可繁殖30萬個后代，繁殖速度比本地近緣物種快10倍左右，危害很大。福壽螺生物的根本原因是？人類與生物圈人對自然界的改造/破壞河川海洋的污染空氣的污染

13、的熱帶雨林環境污染Greenhouse effect又稱“花房效應”。Ozone hole臭氧空洞指物種或是某個分類上的種群，并減少生物多樣性。某一物種的最后，就是物種的時刻，即使前就已經失去了任何繁殖的可能。由于物種的潛在范圍可能相當大，因此確定物種時刻相當。奧陶紀后期（4億4千萬年前）泥盆紀后期（3億6千萬年前）二疊紀后期（2億5千萬年前）-大約95%的海洋生物與70%的陸地動物三疊紀后期（2億1千萬年前）白堊紀末期（6千5百萬年前）-白堊紀末期的白堊紀而著名事件，則因為恐龍的地球上曾經有過多次大規模的人類造成的動物平成貍合戰每20分鐘一物種全球爆發絕種斑驢：一半象斑馬，一半象馬(自188

14、3年后)袋狼：虎(自1936年后)朱鹮在的朱鹮：“的”朱鹮是它的小名，它的學名，即它的 拉丁名 卻是“本”_-Nipponia nippon. 1835年Temminck根據在的日采到的朱鹮標本用的國名為朱鹮命名。國名榮幸的成為朱鹮的“姓”和“名”了，但朱鹮在的遭遇可以說一點也不幸運。今天的人對叫著自己的國名而又在自己國土上的鳥兒確實超乎尋常的關注，正所謂:亡羊補牢,未為遲也!白頭海雕又名禿頭鷹，是的國鳥，它是力量、勇氣、和不朽的象征，而國徽的主體就是一只胸前有盾形圖案的白頭海雕。鳥（Raphuscucullatus），或作嘟嘟鳥（Dodo），又稱渡渡鳥、愚鳩、孤鴿，是僅產于洋島上一種不會飛的

15、鳥。它站著有三英尺高（1米），以水果為食，陸地。鳥自17世紀中后期就已經了，這種鳥在類發現后僅僅200年的時間里，便由于人類的捕殺和人類活動的影響徹底絕滅，堪稱是除恐龍之外最著名的已動物之一。海濱灰雀主要分布在佛羅里達州的島的海濱灰雀（英文名DuskySeaside Sparrow，又翻譯成深色海灘雀）已經絕跡。海濱灰雀幾乎在人類毫無察覺的情況下。由于它們的鹽沼棲息地被噴灑了滴滴涕，加上被數量從約3000對降到零。最后一只灰雀死于1987年。征用，它們的鸚鵡北極企鵝冰雪覆蓋的南極便是企鵝主要的生存繁衍之地。除了南極洲以外，在南半球的許多海島上，甚至在位于赤道附近的群島上也有企鵝的分布。然而，在同樣氣候酷寒、冰雪茫茫的北極地區，卻看不到企鵝的，這一現象頗令人費解。實際上，很久以前，北極地區曾