导图社区 自然地理学 第七章生物群落与生态系统
自然地理学 伍光和 第七章生物群落与生态系统知识点总结,包括地球的生物界,生物与环境,生物种群和生物群落,生态系统等等内容点梳理。
编辑于2023-02-16 15:16:11 浙江省生物群落与生态系统
地球的生物界
原核生物界
原生生物界
植物界
真菌界
动物界
生物与环境
相关概念
生物圈
指在地球上存在着生物并受其生命活动影响的区域,包括大气圈下层、整个水圈和岩石圈的上部
生物参与各种地理过程和不同地理环境的形成,并常常称为地理景观最突出的特征
生物也是人类进行生产活动的重要资源和生存的基本条件,是社会、经济持续发展的重要物质基础
是宇宙中最活跃的物质形式
生态环境
指对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,包括非生物的所有自然要素,以及主体生物之外的它一切动植物
生态因子
指对生物生长、发育、繁殖、行为和分布有影响的环境要素
生存条件
指生态因子中生物生存不可或缺的那些因子,例如:光、热、水、气、土等
限制因子
当一个或几个生态因子的质或量低于或高于生物生存所能忍受的临界限度时,
生物生长发育、繁殖就会受到限制,甚至引起死亡,
这些接近或者超过耐性上下限的生态因子就叫做限制因子
生物之间的关系
竞争、寄生、捕食、合作等
生态幅
生物对每一种生态因子的耐受上下限之间就是生物的耐受范围,
其中最适生存范围,生物生长发育得最好
生态位
是群落中每一个生物种所占据的小生境(住所、空间)及其功能(作用)的结合
同一群落中不同生物种的生态位不同,据此可以把它们划分为不同的群落成员型,有优势种和伴生种两种生活型
生态因子作用的一般特点
综合性
各个生态因子不是单独、孤立地作用于生物,而是相互制约、相互影响并综合在一起对生物产生影响
非等价性
诸因子并非等价的,有起关键作用的主导因子,也有次要作用的因子
不可替代性
虽非等价但都不可缺少
限制性
生态因子对生物的生存并非总是适宜的,因为地球上各种生态因子的变幅很大,而每种生物所能耐受的范围却有一定的限度
生态因子与生物
光与生物
概述
太阳辐射被绿色植物吸收,通过光合作用把光能转化为化学能储存在有机物质中,
除了供应本身消耗外还为其他生物提供所需要的能量
光的性质、光照强度和光照时间的长短对生物的生长、发育、形态结构、生殖、行为和地理分布有明显影响
影响因素
光的性质(波长),对植物生态作用最明显
红光和蓝光被绿色植物吸收得最多,是光合作用最有效得生理辐射光
红光与糖的形成有关
蓝光有利于蛋白质的形成
紫光能抑制茎的伸长和促进花青素的形成
黄绿光被植物反射
光照强度对生物的影响,各种动植物对光的需求量和适应范围是不同的
植物分为阳性植物、阴性植物和耐阴植物
动物分为夜行性、昼行性、晨昏性
光照周期对生物的作用
地球上不同纬度地区,在植物生长季节里每天昼夜长短比例不同,对植物的开花结实具有明显的影响,这叫做光周期现象
根据植物对光周期反应不同可以分为长日照植物、短日照植物和中间性植物
温度与生物
概述
各生物对温度都有一定的适应范围,在此范围内生物体的生物化学过程才能进行,温度过高和过低,超出生物所能忍受的限度是,生物的生长发育就会受阻而导致死亡
影响因素
温度对生物生长发育和形态影响
低温延缓动物生长,性发育延缓,动物可以活得更久、长得更大因此同类恒温动物在寒冷地区个体比温热地区的大
寒冷地区身体突出的部分缩胸啊
恒温动物对低温的另一种形态适应是增加羽毛质量和数量或增加皮下脂肪
温度对动物行为的影响
冬眠、夏眠、远距离迁徙
温度影响动物的分布
热带、亚热带有利于动物生存,生物种类繁多
水与生物
概述
水是所有生物生存不可缺少的重要因素
影响
是生物有机体的重要组成成分
一切代谢活动都必须以水为介质
是植物光合作用的重要原料
热容量大,为水生生物创造了一个非常稳定的温度环境
通过蒸发水分而散热可降低陆生生物的体温,对与生物的热量调节和热能代谢具有重要意义
空气与生物
概述
空气对生物影响包括空气的化学成分和运动两部分
影响
化学成分方面
氧气
二氧化碳
氮气
空气污染
空气运动方面
水平运动产生风
有利
是植物传粉、种子和果实传播的动力
还能促进环境中的二氧化碳、氧气和水汽的均匀分布,形成有利于植物正常生活的环境
扩散作用还有利于降低大气污染物对生物的伤害
不利
大风能对植物造成直接的损害
风可以影响动物的生活方式、迁移和地理分布
绿色植物对大气污染具有净化作用
对有害气体的吸收
减尘作用
杀菌作用
减弱噪声、吸滞放射性物质和二氧化碳的作用
土壤与生物
概述
土壤是陆地生物生存的重要基地,其物理、化学性质对生物生存产生强烈的影响
影响
对植物而言
作为陆生植物生长发育的营养库,土壤具有供应和调节植物生活所需要的水分、养料和空气的双重作用
土壤的酸碱度影响矿质营养盐类的溶解度,从而影响矿质营养元素被植物吸收利用的有效性
土壤中易溶性盐类含量过高将发生盐渍化现象,出现生理性干旱,植株生长不良。限制一般植物的生存
对动物而言
土壤是比大气更稳定的生活环境,其温度和湿度变幅小,因此动物常常在土壤中躲避高温、干燥、大风和阳光直射等不利因素的影响
生物之间的关系
竞争
对食物、生存空间和其他条件具有相似或相同要求的不同植物,为了自身生存相互见都力求抑制对方,从而给双方都带来不利影响,谓之竞争。
种间竞争的结果出现不对等性或不对称性,即一个种被另一个种完全排挤掉,即发生生态分离
即一个种迫使另一个种占据不同的空间位置和来利用不同的食物资源
生态位相同的俩个物种不可能在同一地区内共存
寄生作用
物种的个体(寄生物)生活在另一个物种个体(寄生)的体内或体表,并从其体液或组织中吸取营养元素以维持生存,虽然常常降低寄主生物的抵抗力但并不一定导致寄生生物的死亡,如果寄主死亡则会引起寄生生物的死亡
捕食作用
是捕食生物袭击并捕杀被捕食者生物作为食物的一种现象。
捕食者因获得食物而收益,被捕食者或猎物则受到抑制或死亡
影响
捕食者作为一种自然选择力量淘汰了有病、衰老或其他方面不理想的被捕食者,在一定程度上提高了后者种群的质量
捕食作用可以调节生物种群数量,维持生物种群和生物与环境负荷间的平衡
利用害虫的天敌以虫治虫
原始合作与互利共生
原始合作:两个物种彼此收益,可以单独生存
互利共生:双方互利,不能单独生存
生物对环境的适应
生物的适应
指生物的形态结构、生理技能、个体发育和行为等特征与其长期生存的环境条件相互统一,彼此结合的现象。
生物与环境间的这种协调一定程度上保证了生物的生长、发育和繁殖
趋同适应
亲缘关系相当疏远的不同种类的生物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的现象
趋异适应
指同一生物的若干个个体长期生活在不同环境条件下,形成了不同的适应特征和适应方式
K对策者
生物的一种,栖息生境稳定,很少发生难以预测的灾害,出生率底,发育慢,成熟晚、寿命长、个体大、能进行多次繁殖,具有完善的后代保护机制
r对策者
生物的一种,生境多变而不稳定,灾害频繁,出生率极高,个体小,发育快,早熟、寿命短,竞争能力弱
生物种群和生物群落
种群及其一般特征
种群:指占据一定空间或地区的同一种生物的个体群
种群的数量和密度
一定空间某种生物个体的总数目
单位空间或面积内的个体数目
种群的年龄结构和性别比
按龄级或繁殖状况分组,计算各龄级的个体数目与种群个体数目的比例
增长型
稳定性
衰退型
一个种群全部个体中或某一龄级中雌雄个体的比例即性别比例
种群中个体的水平分布格局
随机分布(比较少见)
成群分布(较为普遍)
资源分布不均
植物的繁殖以母株为扩散中心
动物的社会行为使其成群分布
均匀分布(只在农田或人工林出现较多)
出生率和死亡率
单位时间内产生的新个体
单位时间内死亡的速率
种群增长
指一个种群个体数目随时间变化而增减的情况
种类关系
相互关系很复杂,表现形式多样,主要有竞争、领域性和婚配制度
生物群落
基本概念
生物群落
是在一定时间内居住于一定生境中的不同种群所组成的生物系统
它虽然是由植物、动物和微生物等各种生物有机体组成,但仍是一个有一定成分和外貌比较一致的组合体
一个群落中的不同种群不是杂乱无章地散布,而是有序、协调地生活在一起
植物群落
在一定地段上共同生活的植物种群彼此发生作用,形成的一种有规律组合
植被
一个地区全部植物群落的总体
种类组成
群落交错区
两个或者多个群落间的过渡带
物种多样性
是指群落中的物种数目(丰富度)和各物种的个体数目(均匀度)两个参数的结合
它不仅反映了群落或生境中物种的丰富度,变化程度或均匀度
也反映了群落的稳定性和动态,以及自然地理条件与群落的相互关系
生态位
生态位
群落中每一个生物种所占据的小生境(住所、空间)及其功能(作用)的结合
同一群落中不同生物种的生态位不同,据此可把他们划分为不同的群落成员型
有以下几种生活型
优势种
群落中占优势的种类,它包括群落每层种在数量上最大、体积上最大、对生境影响最大的种类
伴生种
群落中次要的种群
有的是群落中常见的,即相当稳定地与优势种伴生在一起,可以作为群落的一个参考
有的是由于外界异能素偶然进去群落的
建群种
优势种中的最大优势者,即盖度最大,占有空间最大,因而在建造群落和改造环境方面做出最突出的
群落的外貌与植物的生活型
外貌
是群落长期适应一定自然环境所表现出的一种外部总体相貌,主要取决于群落中占优势植物的生活型
生活型
是植物长期受一定环境综合影响所表现的生长形态
群落结构
若干生物种群在群落内部按一定归来吧排列组合的现象即群落的结构。主要有以下三种类型
群落的垂直结构
指群落在空间上的垂直分化或成层现象;
森林群落划分出乔木层、灌木层、草木层和地被层
草本植物群落分为高草层、中草层和矮草层
群落的水平结构
是指群落在空间上的水平分化和镶嵌现象
群落的生态结构
成层现象和镶嵌性是群落在空间上的形态结构。层片则是群落的生态结构单元
群落环境
群落在形成过程中,随着各种生物的逐渐定居,通过植物枝叶的遮荫和挡风,根系不断地分泌有机化合物
枯枝落叶层覆盖地面和减弱地表径流、微生物对有机物质的分解以及动物的活动,不断地改造原来的物理环境
使群落内部形成了显著不同于其周围裸地的环境,即群落环境
生物群落的动态
植物群落的季节性变化
在气候变化明显的地区,植物的生命活动也表现出季节性的周期变化。
除了表现为季相变化外,群落生产力、生物量、植物体中的营养成分和群落环境也都发生周期性变化
生物群落的演替
一个植物群落被另一个植物群落所取代的过程。
它是植物群落动态的一个重要特征。
它贯穿整个群落发展的始终。
群落的分类
按群落所在地的基质状况可分为
原生演替
没有生产过植物的原生裸地上首先出现先锋植物群落,以后相继产生一系列群落的替代过程叫做原生演替。旱生演替和水生演替
次生演替
原来有植被覆盖,后来由于某种原因植被消失了,这样的裸地叫做次生裸地,有土壤发育,保留植物的种子或其他繁殖体,环境条件较好,发生在这种裸地上的群落演替叫做次生演替
按其发展方向分为
进展演替(顺行演替)
复合当地主要生态环境条件的演替过程
逆行演替
先锋植物:被人们称为“极地先行者”,能够在严重缺乏土壤和水分的石漠化地区生长的植物。这些植物具有极强的生命力,被科学家称为“先锋植物”。一般的先锋植物有:蓝藻、地衣、苔藓。
顶级群落:一个地区的植物群落,在不受外来因素的干扰下,通过顺行演替发展成为与当地环境条件相适应的、结构稳定的群落,称为演替顶级
生态系统
生态系统的概念和特征
概念
在一定空间内生物成分(生物群落)和非生物成分(物理环境)通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而形成的一个生态学功能单位
特征
生态系统是一个开放系统
生态系统与外界环境之间存在着能量和物质的交换,
其行为经常受到外部环境的影响
生态系统是一个控制系统或反馈系统
生态系统并不是完全被动的接受环境的影响
正常情况下(一定限度内),本身都具有反馈机能,使它能够自动调节,逐渐修复与调整因外界干扰而受到的损伤,维持正常的结构和功能,保持其相对平衡状态
是一个动态系统
其演化要经历一个由简单到复杂、由不成熟到成熟的发育过程,它的早期阶段与晚期阶段具有许多不同的特征
生态系统的这一发展规律为预测未来提供了重要的科学依据
生态系统的组分和结构
生态系统的组分
非生物成分
太阳辐射能
水
二氧化碳
氧气
各种无机盐类
蛋白质、脂肪、糖类、腐殖质等有机物质
生产者
绿色植物
蓝藻
为数不多的光合细菌与化学能合成细菌
消费者
植食性动物
肉食性动物
分解者
细菌
真菌
一些原生动物
生态系统的结构
食物链
在生态系统中以生产者为起点,一些生物有机体以吃和被吃的关系
即通过食物的关系彼此联结而成的一个能量与物质流通的系列,称为食物链
食物网
各个食物链彼此交织、错综联结而形成复杂的能量与物质流通的网络。是生态系统的营养结构
营养级
在食物网中从生产者植物到顶部食肉动物止,在各个食物链上凡属同一级环节上的所有生物种就是一个营养级
生态系统的功能
生态系统的三个基本功能
单向的能量流动
循环式的物质流动
信息的传递
生态系统有机物质的生产
绿色植物的初级生产
植物通过光合作用生产有机物质并固定太阳能为系统的其他成分和生产者本身所用,以维持生态系统的正常运转。植物性物质的生产是一切生物赖以生存发展的最基本的生产
总初级生产量(第一性生产量)
植物在地表单位面积和单位时间内经过光合作用生产的有机质数量。
净初级生产量(净第一性生产量)
绿色植物呼吸消耗之后剩余的有机物质或能量
只有净初级生产量才有可能被人或其他动物所利用
生物量
指单位面积上净初级生产量积累形成的有机物质数量
生物量随季节不同而变化
消费者动物的次级生产
生态系统中除植物进行初级生产外,各级消费者动物直接或间接利用初级生产的物质进行同化作用,把植物性物质转化为动物性物质,使自身得到生长、繁殖和物质与能量的储存
这是动物性有机物质的生产,统称为次级生产或第二性生产
生态系统的能量流动
过程
输入
起点
从生产者固定太阳能开始
输入数量
生产者固定的太阳能的总量就是流经这个生态系统的总能量
传递
生产者——初级消费者——各级消费者——腐生生物(分解者)分解死亡动植物残体,能量释放到环境中
渠道:食物链和食物网
散失
生产者、消费者、分解者的呼吸作用(以及排泄作用)
特点
单向流动,不可逆
逐级递减,后一营养级所获得能量约为前一级能量的10%
生态金字塔
生态学中表示不同关系的一种形式。
能量或生产力金字塔:由于能量传递效率的限制,顺着营养级序列向上,能量或生产力便梯级般地递减,出现“金字塔”特点
生物个体和生物量也顺序向上递减,形成个体数木金字塔和生物量金字塔
生态系统的物质循环
概念
生物有机体在生命过程中所需的无机元素及其化合物首先被植物从空气、水、土壤中吸收利用,然后以有机物的形式从一个营养级传递到下一个营养级
动物有机体死亡后被微生物分解,它们又以无机形式的矿质元素归还到环境中,再次被植物重新吸收利用
这样物质就不同与能量的单向流动,而是在生态系统内一次又一次地被利用,即发生循环,这就是生态系统的物质循环或生物地球化学循环
水循环
主要储存库是水圈
水循环是水分子从水体和陆地表面通过蒸发和植物蒸腾进入大气圈,遇冷凝结后以雨雪等形式回降到地球表面的运动
生态学意义
淡水资源
溶剂
地理环境变化的动因之一
改变原来的地表面貌
生产力明显不同
水的运动还把陆地生态系统和水域生态系统联结起来
水防止温度剧烈变化,有利于生物生存
水循环是太阳能推动各种循环中的一个中心循环,其他物质的循环都是与水循环结合在一起的。没有水循环生命就不能维持,生态系统也无法运转
气体型循环
大气圈,其次海洋;主要物质有二氧化碳、氮、氧等。以氮为例
以氮为例
游离的分子氮不能被生产者直接利用,只能通过高能固氮、生物固氮和工业固氮将分子氮转化为氮或者硝酸盐被植物吸收并转化为氨基酸,再合成蛋白质等有机物质进入食物链
动植物排泄物和尸体则经氨化细菌分解产生氨被植物重新利用
或者氨再经过亚硝酸盐而形成硝酸盐被植物利用
另一部分硝酸盐被反硝化细菌转变为分子氮返回到大气中
还有一部分硝酸盐随流水进入海洋被水生生态系统利用或以一生物遗体形式保存在沉积岩中
沉积型循环
岩石圈和土壤圈;主要物质有磷、硫、碘、钾、钙、铁、镁、钠等
保存在沉积岩中的这些元素只有当地壳抬升后变为陆地后才有可能因岩石风化、侵蚀、淋溶和人工采矿等释放出来被植物吸收进入食物链。因此循环周期很长。以磷为例
磷的为例
磷的主要来源是磷酸盐类岩石和沉积
岩石和沉积物通过风化、侵蚀、淋溶作用和采矿释放出来进入水流和土壤中变成可溶性磷酸盐
其中一部分进入海洋参与水生生态系统的循环
另一部分被陆生植物吸收进入食物链
各类生物的排泄物和尸体被磷酸盐细菌分解并把其中的有机磷转化为无机的可溶性磷酸盐归还土壤
一部分再次被植物利用重新进入食物链
另一部分随水流进入海洋、湖泊、被水生生物利用或长期保存在沉积物中
生态系统的反馈调节与生态平衡
生态平衡
当生态系统处于相对稳定状态时
生物之间和生物与环境只见那出现高度的相互适应
种群结构和数量比例能够长久维持
能量和物质的输入与输出接近平衡
结构和功能之间的关系协调,这种状态就叫做生态平衡
反馈调节
反馈
当生态系统中某一成分发生变化的时候,它必然会引起其它成分出现一系列的相应变化,这些变化最终又会反过来影响最初发生变化的那部分
反馈类型
负反馈
比较常见的一种反馈,能使生态系统达到和保持平衡或稳态
反馈结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,举例食草动物增加
正反馈
生态系统中某一成分的变化所引起的其它一系列的变化,反过来加速最初发生的变化
因此,正反馈使生态系统远离平衡状态,举例鱼的死亡
关系
正反馈具有极大的破坏作用,但是它常常是爆发性的,所经历的时间也很短
从长远看,生态系统中负反馈和自我调节将起主要作用
陆地和水域生态系统
陆地生态系统的主要生态特征与分布规律
主要特征
陆地生态系统类型众多
具有较高的平均生物产量和巨大的生物累积量
环境的多变使陆地生态系统的动态变化包括季节变化和各种类型演替均比较明显
陆地生态系统具有明显的地带性分布规律
分布规律
纬度地带性分布
与热量气候带相适应,植被或生态系统具有顺纬度方向延伸成南北依次更替的分布规律
以北半球为例,从南到北,依次出现热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、亚寒带针叶林、寒带冻原和极地荒漠等自然带,称为纬度地带性
是陆地上规模最大最重要的分布规律
干湿度带性(经度地带性)分布
由于海陆分布和大气环流等因素的作用,从沿海到内陆 降水逐渐减少。
因此在同一热量带,以水分为主导因素,使植被或各生态系统大致沿经线方向延伸成带而东西依次更替的分布规律
植被或生态系统分布的纬度地带性与干湿度带性合称水平地带性
垂直地带性分布
在山地,从山麓到山顶,随海拔升高,气温逐渐降低,风速和太阳辐射逐渐加强,而降水量一般先增加,随后减少。
这些因素的综合作用,使生物群落和土壤类型从下而上逐渐发生变化,出现植被或生态系统随海拔升高而呈带状依次更替的分布规律,叫做垂直地带性
它与纬度地带性和经度地带性合称“三向地带性”,但是垂直受制于水平
陆地生态系统的主要类型
热带雨林型
热带稀树草原(萨王纳)
亚热带常绿阔叶林
温带落叶阔叶林
温带草原
荒漠
冻原
水域生态系统的主要特征与类型
概念
洋面和陆地上的河流、湖泊、沼泽和水库等水体中都生活者生物有机体,它们与其水环境共同形成各种不同的水域生态系统或称水生生态系统
特点
因水具有流动形和热容量比较大,水域环境的特征比较均一且变化缓和,较少出现极端情况
许多水生生物分布范围广,系统类型比陆地少
大多数初级生产者是各种浮游藻类,生物量不易积累,故出现颠倒的生物量金字塔
淡水生态系统
流水生态系统
概念
江河和溪流是典型的流水生态系统。
一方面把不同的陆地生态系统乃至与海洋生态系统联系起来
另一方面把自然生态系统和人工生态系统连为一体
为人类提供了丰富水源和航运、渔业条件
不同自然区的不同河流或同一河流的不同段落,环境不同,生物种群和生产力也不一样
具体表现
各自然生态系统的纽带
通过物质的输入与输出,把各个不同的陆地生态系统和海洋生态系统联系起来,使自然界形成一个整体
自然生态系统与人工生态系统连为一体
自古以来,人类傍水而居,河流岩岸是现代工业、农业及人口聚集的中心地带
是城市、农业等人工生态系统最发达的地区
所以河流生态系统与周围环境通过物质和能量的交换,又把自然生态系统与人工生态系统连为一体
不同河流和不同河段发育不同的生态系统
以河流上游为例 ,地处山区,河段落差大,水流湍急,曝气充分,溶解氧量高
河床地质以卵石、砾石为主,水流清澈
流域范围内人口密度相对较小,营养物质及污染物输入和富集较少
生物在这种流动水体中,可能会被流水冲下去,大多数植物为了适应这种环境,边产生了各种适应结构,根或者类似根
静水生态系统
湖泊、水库和池塘等都属于此类型。
以湖泊为例由边缘往中心,水深逐渐增加,形成了生态特点不同的两个部分或亚系统。
沿岸带水层较浅,光线充足营养物质丰富,生物种类多,生产者多以根生高等水生植物为主,次有浮游藻类和沉水植物
由岩岸向内,水面开阔,深度加大,水质清澈。无根生高等植物生长,生产者为浮游藻类,生活与湖水上层。水底污泥中常有蚊类幼虫和水蚯蚓等
海洋生态系统
海洋中生活着大量生物,它们构成了错综复杂的食物网,形成独特的海洋生态系统。
广阔的海洋由于各部分的深度、盐度、光照和生物种群结构不同,可以进一步发分为海岸带、浅海带和远洋带等,它们之中又包括许多次级生态系统。
其中,海岸带生态系统包括河口湾与红树林两个独特的次级生态系统
社会-经济-自然复合生态系统
农业生态系统
概念
是指在人类活动的干预下,一定区域的农业生物群体于其周围自然和社会经济因素彼此联系、相互作用而共同建立起的固定、转换太阳能,获取一系列农副产品的人工生态系统
在这个系统中,人既是其组成成分,也是系统的调节者和控制者。
因此,具有与自然生态系统不同的显著特点
农业生态系统的主要特征
生物成分发生显著变化
农业生物群体在人工控制下取代原有野生生物群体
系统结构明显简化
食物链变短,食物网简化,作物群体的垂直层次结构减少
其结果是系统的自我调节能力变差,对自然灾害和病虫害的抵御能力变小,系统稳定性减弱
农田生态系统是一个能量和物质大量流通的开放系统
农田生态系统为了满足社会需要,绝大部分的农畜产品销往外地
加之土壤养分淋失、水土流失等使物质和能量大量输出系统之外
必须大力投入人力、畜力等物质和能源,补偿农产品输出后所出现的亏损
农田生态系统的生物生产量一般较高
在人为的干预下,使得生产者作物的初级生产量和消费者的次级生产量与自然生态系统相比,一般比较高
农田生态系统具有明显的地域性特点
不同自然区域,其地形、气候等自然特征和社会经济条件不尽相同,
发展了各具特色的农业生产,有明显的地域分异特点
人是农田生态系统的核心,社会因素起重要的导向作用
人类使农田生态系统的重要组成成分和主要的调控者
系统的生物和非生物成分在空间和时间上的分布与组配、能量转换与物质循环都受到人类活动和国家体制政策的影响
生态农业
生态农业的概念
是按照生态学和生态经济学原理
应用系统工程等现代科学技术
结合传统农业生产技术和现代先进技术而建立的一种多层次、多结构、多功能
具有良好经济、生态和社会效益的集约经营管理的综合农业生产体系
菲律宾的事例
我国的事例
生物立体共生型
物质能量多层分级利用型
基塘式水陆结合型
整体区域规划的综合型生态农业系统
城市生态系统
概念
是人类通过社会经济活动在改造和适应自然环境的基础上建立起来的一种典型的社会—经济—自然复合生态系统或人工生态系统。
这里经济发达,社会活动频繁,人口密集,同时也是科技文化、交通贸易的中心
所以城市生态是以人为主体,充分利用空间和集约政治、经济、人口、科技文化的地域大系统
城市生态系统是以人为主体的生态系统
系统组分中既有生物成分和非生物成分,也包括人类和社会经济成分,其组分十分复杂
人是这些成分的核心,不但数量巨大、密集度高,而且对系统的发展起着极其重要的支配作用
城市生态系统的生物量就有倒金字塔形结构
食物链简化
城市生态系统生物种类少,以人为主体的食物链大为简化,常常只有两级或三级
能量和物质流量巨大、转换迅速的开放系统
城市生态系统缺乏生产者植物,因而从农田、水域等大量输入食物资源、生产原料
同时城市生产的大量产品和废物输出系统之外
因此,城市生态系统是能量和物质流通量很大、储存和转换时间较短,流动速度很快的开放系统
依赖性强、独立性弱,自我调节能力小
依赖农田生态系统和其他自然生态系统不能独立存在
城市生态系统是人类对陆地自然生态系统影响最强烈、改造最彻底的地方
除气候特点和地貌形态可能受影响较小外,
城市生态系统几乎没有遗留下自然生态系统的人和主要特征
绿色植物少,原生自然景观完全被人造景观代替
生物多样性及其保护
生物多样性概念
指一定时间和一定地区所有生物物质及其遗传变异和生态系统的复杂性。或者说,生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性,包括以下三个方面:
遗传多样性
也称基因多样性,是指存在生物个体内、单个物种内以及物种之间的遗传变异的总和。
一个物种的遗传物质丰富,对环境的适应能力就强,进化潜力就大;反之
物种多样性
指某一区域内生物种类的丰富度或物种的总数目
生物物种越丰富,生态系统越稳定;当生态系统丧失某些物种使生物多样性降低时,就可能导致系统功能失调,出现不稳定现象,甚至使整个系统瓦解
生态系统多样性
是指生物圈内生境、生物群落和生态学过程的多样化以及生态系统内生境差异和生态学过程变化的多样性
生物多样性的价值
是指基因、物种和生态系统对人类的生存所具有的现实和潜在意义,是人类赖以生存的物质基础。因此它在社会、经济、文化和伦理等方面的作用和意义是十分重要的
生物多样性的直接使用价值是多方面的
为人类提供食物
生物遗传资源(抗旱性、抗病性等)被用来改良农作物、家畜和家禽的品种以提高农业生产水平
利益天敌防治害虫
医疗价值
提供工业原料等
生物多样性的间接使用价值常叫做生态功能
改善人类生存环境,维持自然界的生态平衡
保持水土、涵养水源、调节气候
缓和温度变化、增加空气湿度、减少旱涝灾害的发生
吸收和分解环境种的有机废物、农药和其他污染物
减少空气中尘埃和细菌的数量,净化大气、改善环境
潜在价值或选择价值
即为后代人在利用生物多样性方面提供选择机会的价值
全球生物多样性概况及受威胁现状
现状
随着人口的增加、不合理的资源开发、环境的污染和生态的破坏等,物质灭绝速率不断加快。
物种和生态系统的灭绝造成遗传多样性损失是不可逆,也是不可弥补的
生物栖息地的缩小和片段化导致野生生物物种内遗传多样性严重损失,使野生生物对疾病、气候变化、栖息地改变等抵抗能力降低
同时还可能造成生物种群数量萎缩,种群间的遗传物质交流中断,造成种群遗传纯化,遗传多样性丧失
我国生物多样性的特点
物种高度丰富
特有属、种繁多,其中不少还是古老的孑遗物种
生物区系起源古老,区系成分复杂
栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质异常丰富
生态系统类型丰富多彩
生物多样性空间分布格局繁复多样
生物多样性的保护
就地保护
是指将有价值的自然生态系统和野生生物物及其生境在原地画出一定面积
以建立自然保护区或保护点的方式将其严格保护起来,借此保护生态系统内生物的繁衍与进化
维持生态系统的结构和物质能量流动与其它生态学过程的正常进行,即生态系统整体得到保护
因此自然保护区使保护生物多样性最有效的措施
迁地保护
由于某些动植物物种受到高度威胁,处于严重濒危状态,必须紧急拯救
可将保护对象的部分种群迁出原地以外
在动物园、植物园、水族馆、畜牧场、引种繁育中心等人工保护中心,进行驯养和繁育,使其种群数量不断有所扩大
离体保存
利用现代技术,特别是低温技术
将农作物、家畜、家禽及其野生亲缘种等生物体的一部分进行长期储存以保存物种种质。
常用的方法是建立植物种子库、动物细胞库等