生态金字塔
• 生态金字塔可以用生物个体的数目为比较 单位，称为数目金字塔。 • 也可以用各个营养级是我的质量为比较单 位称为生物量金字塔。 • 或以单位时间内生态系统中各营养级所同 化的能量为比较单位，称为能量金字塔。 • 生态金字塔直观地解释了各种生物的多少 和比例关系。
（二）物质循环
• 1、从不同角度分析生态系统的物质循环 • 物质循环：各种化学元素在不同层次、不 同大小的生态系统内，乃至生物圈里，沿 着特定的途径从环境到生物体，再从生物 体到环境，不断地进行着流动和循环，这 就是物质循环。物质循环可分为两类：地 质大循环和生物小循环。
• （1）物理信息：以物理因素引起生物之间 感应作用的一类信息，如光信息、声信息、 接触信息等。 • （2）化学信息：主要是生物次生代谢物如 生物碱、萜类、黄酮类、有毒氨基酸以及 各种苷类、芳香族化合物等。 • （3）营养信息：就是在食物链中某一营养 级的生物由于种种原因而变少了，另一营 养级的生物就发出信号，同级生物感知这 个信号就进行迁移以适应新的环境。
• （1）能量效应 • 能量在生态系统内流动中，是不断耗损的。 耗损有多方面，包括： • a、由于不可食而不能被下一个营养级的生 物利用。b、可以利用但因消费者密度低或 食物选择限制而未能充分利用。c、利用了 而未被同化的。d、同化后被呼吸消化掉的。 等等。
十分之一定律：在自然生态系统中，营养级 之间能量的转化，大致只有1/10转移到下 一个营养级以组成生物量，9/10被生物体 代谢损耗掉，因而称为“十分之一定律”。 （2）生态金字塔 由于能量经过一个营养级时被净同化的部 分都是要大大少于前一营养级，当营养级 由低到高，其个体数目、生物量或所含能 量就通常呈现塔形分布，称为生态金字塔。 如下图
酸雨
• （二）污染了水体 • 进入水体的污染物，其含量超过了水体的 自然净化能力，使水质变坏，水的用途受 到影响，这种情况就称为水体污染。 • 水体富营养化是因生物营养物质过多积蓄 而引起的一种水质污染形式。
水体污染
赤潮
滇池的蓝藻
• （三）土地在减少 • 由于人口增多，城市膨胀使人均耕地面积 减少； • 由于森林和植被的破坏使水土流失； • 过度的放牧和垦殖使土地沙漠化。
辅助能
人工辅助能（施肥、灌溉）
自然辅助能（潮汐、风力、降水、蒸发作用）
（2）能量流动的主要途径
分解者
• 生态系统的能量流动开始于太阳辐射能的 捕获和转化，而结束于有机物的完全分解。 • 能流通过生态系统的速率决定于在生态系 统中生存的生物种类和数目。
2、能量转化效率和生态金字塔
• 进入生态系统的太阳光能量，只有少部分 被绿色植物吸收，其余大部分能量未被吸 收或以热的形式离开生态系统。 • 在植物吸收的能量中只有一部分转化为食 物能（生物化学能），另一部分用于自身 的呼吸消耗，所释放的热量从系统中丢失。
• 进入大气中排放量最大的有毒气体主要来 自于染料的燃烧。 • 如煤的燃烧可释放多种有害物质：一氧化 碳、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化物、烟 尘、金属及其氧化物。 • 酸雨：pH小于5.6的雨雪或其他形式的大气 降水。主要是通过矿石燃料的燃烧，由人 为排放二氧化硫或氮氧化物在大气中遇水 汽转化为硫酸或硝酸而形成的。
• （3）水体。环境中的水体可能存在形式有 湖泊、溪流、海洋等，也可以以降水和地 下水的形式出现。生命起源于水，没有水， 生物就无法生存。不同动植物对水有不同 程度的需求。
• （4）土体。泛指自然环境中以土壤为主体 的固体成分。是众多微生物和小动物的栖 息场所。土壤有供给和调节植物生长发育 所需的水分、养分、空气、温度等生活条 件的 能力。
• （2）森林和植被的破坏 • （3）环境破坏，如不合理的资源利用、水 土流失、气候干燥、水源枯竭、环境污染 等。 • 2、解决生态平衡失调的对策 • 时刻关注生态系统的表现，尽早发现失调 的信号，及时扭转不利的情况。若能以生 态学原理为指导保护生态系统，预防生态 失调，则可事半功倍。
• （1）自觉的调和人和自然的矛盾，以协调 代替对立，实行利用和保护兼顾的策略。 其基本原则是：a、收获量要小于净生产量。 b、保护生态系统自身的调节机制。c、用 养结合。d、实施生物能源的多级利用。 • （2）积极提高生态系统的抗干扰能力，建 设高产、稳产的人工生态系统。（3）正确 运用政府的干预和政策的调节。
（三）生态系统中的食物链和食物网
• 1、食物链：生物成员之间以食物营养关系 彼此联系起来的序列。 • 食物链中每一个生物成员处在不同的营养 级中。 • 2、食物网：由于一种生物常常以多种食物 为食，而同一种食物又常常被多种消费者 取食，于是生态系统内食物链交错起来， 形成了食物网。
一个简化的食物网
• 自然环境通过其物理状况（如辐射强度、 温度、湿度、压力、风速等）和化学状况 （如酸碱度、氧化还原电位、阳离子、阴 离子等）对生物的生命活动产生综合影响。
• 2、生物组分
• 生物组分包括生产者、消费者和还原者三 大功能类群。 • （1）生产者。主要是绿色植物，还有光合 细菌、蓝绿藻和化能自养菌等。它们都能 从简单无机物制造有机食物，它们在生态 系统起着进行初级生产的作用。太阳光能 只有通过生产者才能输入生态系统，成为 消费者和还原者的能源。
• c、生物放大：在生态系统的食物链上，高 营养级的生物以低营养级生物为食，从而 使得那些不能被同化的重金属元素或化合 物在有机体中的浓度随着营养级的提高而 增大的现象。
（三）信息传递
• 每个信息过程都有3个基本环节： • 信源（信息产生）、信道（信息传递）、 信宿（信息接收） • 多个信息过程相连就使系统形成信息网。 • 当信息在信息网中不断被转换和传递时， 就形成信息流。
第二节 人类活动对环境与生态的影 响
• • • • • • 一、人类与环境的对立统一关系 1、自然环境 2、人类与环境的相互作用 二、人类活动对环境的影响 （一）污染了大气 自然原因造成：森林火灾的烟尘，火山喷发带来 的火山灰、二氧化碳，干旱地区因风引起的沙尘 暴等。 • 人类活动引起的大气污染有工业排气、家庭炉灶 与取暖设备排气和汽车等交通工具的排气。
• （2）消费者。消费者为异养生物，它们直 接或间接以植物为食，主要是那些以其他 生物或有机质为食的动物，包括食草动物 和食肉动物两类。还有介于食草动物好玩 食肉动物之间的杂食动物。寄生者是特殊 的消费者。 • （3）还原者。还原者称为分解者，也属于 异养生物，主要是细菌和真菌，还包括某 些原生动物和食腐动物，它们把生物残体 和排泄物分解为简单化合物，最终成为无 机物，归还到环境中，供生产者再利用。
二、生态系统的能量流动、物质循 环和信息传递
• （一）能量流动
• 1、生态系统的能源和能流途径 • （1）生态系统的能源 • A、太阳辐射能：是生态系统中能量的最主 要来源。 • a、红外线——产生热效应，形成生物的热 环境。 • b、紫外线——消毒灭菌，促进维生素D生 成的生物学效应。
• c、可见光——为植物光合作用提供能源。 • B、辅助能：其他形式的能量，通常不能直 接转换为生物的化学能，但可以促进辐射 能的转化，对生态系统中光合产物的形成、 物质循环、生物的生存和繁殖起着极大的 辅助作用。
第七章 生态与环境——生命世界的和谐 生存 • 第一节 生态系统及生态平衡 • 一、生态系统的基本特征 • 生态系统：在一定区域内，众多生物 群落加上非生物环境成分，构成了占 据一定空间，具有一定结构，体现一 定功能的动态平衡整体，称为生态系 统。 • 生态系统是生物圈能量流动和物质循 环的一个功能单位。
• • • • • 1、分布特点： a、陆地＞水域。 b、陆地低纬度＞陆地高纬度。 c、海洋的河口湾＞大陆架＞大洋区。 2、全球初级生产量可分为3个等级：极低、 中等和高等。
• （三）影响初级生产量的主要因子：阳光、 水、温度、营养元素、植物类型和污染等。 • （四）生态系统的资源分解 • 分解作用：将残株、尸体等复杂的有机物 分解为简单无机物的逐步降解过程。 • 资源分解的意义：a、通过死亡物质的分解， 使营养物质再循环，给生产者提供营养物 质；b、维持大气CO2浓度；c、稳定和提 高土壤有机物的含量，为碎屑食物链以后 各级生物生产食物；d、改善土壤物理性状， 改造地球表面惰性物质。
（二）生态系统的基本特征
• 组成特征——群落是生态系统的核心。不 同生态系统由不同的生物群落与其生存的 环境共同组成。 • 地区特征——系统具有一定的地区特点和 空间结构。 • 时间特征——生态系统都有随着时间的推 移，从形成到稳定，到衰落的演变过程。
• 开放特征——生态系统都是程度不同的开 放系统，不断地从外界输入能量和物质， 经过转换变为输出，从而维持系统的有序 状态。 • 平衡特征——处于稳定阶段的生态系统， 系统内各生物种内、种间及生物与环境之 间在结构和功能方面具有复杂的动态平衡 特征。
四、生态平衡及调控
• （一）生态平衡——生态系统在特定时间、 特定条件下的动态平衡 • 生态平衡：指一个生态系统在特定的时间 内的状态，在这种状态下，其结构和功能 相对稳定，物质与能量的输入输出接近平 衡，即使有外来干扰，通过自然调节（或 人为调节）也能恢复原初的稳定状态。
• （二）生态平衡的失调和破坏 • 生态平衡失调：如果生态系统受外界压力 或冲击，失态平衡就会受影响，如这种压 力或冲击力超过生态系统忍耐力时，可导 致整个平衡的破坏，引起系统的崩溃，称 为生态平衡失调。 • 1பைடு நூலகம்生态平衡失调的原因 • （1）生物种类成分的改变
（一）生态系统的组成
• 1、非生物组分 • （1）辐射。来自太阳光的直射和散射辐射 是最重要的. • 太阳光是绿色植物唯一的能量来源，也是 几乎所有生命活动的能源。 • 光对植物组织和器官的分化，对动物体的 机能代谢、行为和地理分布都有直接或间 接的影响。
• （2）大气。空气中的二氧化碳和氧气与生 物的光合和呼吸关系密切，氮气与生物固 氮有关。 • 植物在白天，光合作用放出的氧气要比呼 吸作用消耗的大20倍。 • 当空气的含氧量少于10%时，人就会恶心、 呕吐。