自然地理学概论 生物圈
第七章
教学重点:
生物圈与生态系统
生物圈的元素、物质、生物、系统组成,生物圈的 结构特征与特性, 生态系统的组成、结构、功能, 生态 系统的反馈机制、抵抗力、恢复力以及生态平衡。
教学难点: 生物圈的结构特征与特性,生态系统的物质循环、 能量流动与信息传递的途径及其作用, 生态系统保持 平衡的机理。
第七章
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参阅文献:
生物圈与生态系统
[1]李博.生态学.北京:高等教育出版社,2000 [2] G. E. 赫钦逊等著.生物圈.北京:科学出版社,1974 [3]黄振管,曹广才,姚高宽,李廷华.植物、环境与人类.北京: 气象出版社,1999 [4]贺善安,王意成,盛宁.绿色的宝库----植物.南京:江苏科技 出版社,1996 [5]刘泽纯,周春林,王建.人类的家园----地球.南京:江苏科学 技术出版社,1996 [6]周开亚.我们的朋友----动物.南京:江苏科技出版社,1996 [7] Strahler A H, Strahler A N. Physical geography----science and systems of the human environment. New York :John Wiley & Sons, Inc功能 生物生产: 生态系统的能量流:通过生态系统的能量单向流动。林德曼 (Lindeman)的百分之十率:后一营养级上的生产量远小于前一级,其能 量转化效率大约为10%。 生态系统的物质循环:生态系统中各种有机物质,经过分解者分解成 可被生产者利用的形式归还环境中重复利用,周而复始地循环。 4. 生态系统中的信息传递 5. 生态系统的稳定性——生态平衡 达到稳定或平衡状态的生态系统,其生产、消费和分解之间,也就 是系统的能量流动和物质循环,能较长时间地保持平衡状态。
第七章
生物圈与生态系统
二、 生物圈的结构
1. 垂直准正态分布式结构
在垂直方向上,集中分布在某一范围内,而向上和向下都逐渐减小。 2. 水平连续不均匀结构 地球表面任何一个地方都有生物分布,生物在地球表面的分布是连 续的。生物圈不是一个很均匀的圈层,生物在地表的分布是不均匀的。 3. 多级嵌套结构 多级系统在空间上相互交叉、叠置,并且相互联系、相互作用的。
教学活动:
生物圈与生态系统
观察与了解: 认识主要的地带性植被、认识主要的建群种,了解植被地带 性的变化,观察与了解生物圈的结构(垂直准正态分布式结构、 水平连续不均匀结构、多级镶嵌结构)与结构特性。 座谈讨论: 1. 生态系统中物质是怎么循环的与能量是怎么流动的? 2. 为什么自然界食物链的长度不超过5个环节? 3. 为什么位于高营养级上的生物取食空间范围要比低一级的生 物取食空间范围大? 4.举例说明你所看到或了解到的生物链或生物网,植物或者植 被的季节变化。
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内容提要:
生物圈与生态系统
一、 生物圈的组成
1. 物质组成 生物体为有机物质,作为环境的岩石、大气和水则是无机物质。 2. 元素组成 主要是氢、氧和碳,它们分别占49.8%、24.9%和24.9%,三种元 素占到生物有机体的99.6%。此外,还有微量的氮、钙、钾、硅、镁 、磷、硫、铝等。 3. 系统组成 陆地生态系统;海洋生态系统。 4. 生物组成 原核微生物,原生生物,后生植物,后生动物。
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教学活动:
生物圈与生态系统
模拟实验:光合作用、植物蒸腾、植物对水的汲取。
检索分析:在图书馆文献信息系统或者网络上,检索“生物圈”、 “生态平衡”、“生物量”、“生物链”、“生物金字
塔”、“生物圈”+“人类”、“生态” + “可持续发
展”,分题名检索和关键词检索,看有哪些图书、论文 和网站与之有关,并了解该领域的新进展。
生物圈与生态系统
四、生态系统
非生物物质(水、二氧化碳、氧、氮、矿物盐类、酸、碱,以及任 何一定时间在生物有机体之外出现的元素或化合物);生物有机体 (生产者;消费者;分解者)。 2. 生态系统的结构 营养级:生态系统的生物部分,从绿色植物开始的各个环节。 食物链:在生态系统中,一类生物被另一类所食,另一类又被第三类 所食,从而沿着营养级形成了食物的链锁关系。 食物网:一个食物链常常有许多不同的分支,各个食物链彼此交织、 错综联结成更加复杂的食物网。 生物放大作用:污染物通过食物链产生逐级富集的现象。
4. 结构特性
亲岩性;亲水性;亲气性;亲光性;温控性。
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5.生物的地域分异与区系性
生物圈与生态系统
纬度地带性:地球上生物的分布,大致呈带状沿纬线方向延伸, 按纬度方向有规律地变化。 干湿度分带性:由于距海远近等引起的水分条件的不同,从而 使动植物分布由沿海向内陆依次发生变化。 垂直带性:生物分布随山地海拔高度的升高而发生规律性的 交替的现象。 地方性:生物在局部地域的分异规律。 区系性:不同的动、植物,在漫长的历史演变过程中, 在一定 的地理条件下,由于分布区相同而组成一定的生物区系。
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生物圈与生态系统
五、人与生物圈
1. 人类——-生物圈的组成部分
2. 人类的食物来源于生物圈 3. 植物为人类提供了赖以生存的氧气
4. 生物圈与生物资源
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生物圈与生态系统
三、生物圈的形成与演化
1. 生命的起源 从无机物到简单有机物阶段;从简单有机物到复杂有机物阶段; 从高分子有机物到具有新陈代谢机能的蛋白体阶段。 2. 生物圈的演化 生物种类由少到多与生物圈结构由简单到复杂;生物分布的 空间范围由小到大与并由海洋向陆地扩展。
第七章
1. 生态系统的组成