第二章生態(tài)學(xué)基本知識(shí)第1頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)概述一、生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)就是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的科學(xué)，或者說(shuō)生態(tài)學(xué)就是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用的規(guī)律及其機(jī)理的一門(mén)學(xué)科。第2頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三種群池塘中的魚(yú)白鷺一定時(shí)空中同種個(gè)體的組合第3頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三空間特征種群的特征數(shù)量特征遺傳特征占據(jù)一定空間衡量種群發(fā)展的重要指標(biāo)維持種群的繁殖第4頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三東北虎東北虎，又稱(chēng)西伯利亞虎，起源于亞洲東北部，即俄羅斯西伯利亞地區(qū)、朝鮮和中國(guó)東北地區(qū)，有三百萬(wàn)年進(jìn)化史。東北虎是現(xiàn)存體重最大的貓科亞種。第5頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三華南虎華南虎是中國(guó)特有的虎亞種，生活在中國(guó)中南部。識(shí)別特點(diǎn)：頭圓，耳短，四肢粗大有力，尾較長(zhǎng)，胸腹部雜有較多的乳白色，全身橙黃色并布滿黑色橫紋,體型最接近老虎的祖先“中華古貓”，目前幾乎在野外滅絕，僅在各地動(dòng)物園、繁殖基地里人工飼養(yǎng)著100余只。第6頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三華南虎事件第7頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三群落在一定自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和，稱(chēng)為生物群落，簡(jiǎn)稱(chēng)群落。垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)季相變化群落的結(jié)構(gòu)第8頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三群落的垂直結(jié)構(gòu)第9頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三群落的水平結(jié)構(gòu)第10頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是指在一定空間內(nèi)，由生命系統(tǒng)（動(dòng)物、植物和微生物）和環(huán)境系統(tǒng)組成的一個(gè)整體。生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部分生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者第11頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三池塘生態(tài)系統(tǒng)示意圖第12頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三生態(tài)系統(tǒng)的功能能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息聯(lián)系環(huán)境與生物之間、生物與生物之間的能量傳遞和轉(zhuǎn)化。光合作用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被生物從環(huán)境攝取，并被其他生物依次利用，最后回歸環(huán)境第13頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三光合作用示意圖第14頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三能量金字塔某一湖泊中的能量金字塔能量的流動(dòng)是單一方向的第15頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三食物鏈第16頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三森林生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)第17頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三氮循環(huán)示意圖第18頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三水循環(huán)示意圖第19頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)生態(tài)平衡一、生態(tài)平衡的定義系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的種類(lèi)數(shù)量，或物質(zhì)和能量的輸入和輸出的強(qiáng)度，保持相對(duì)平衡關(guān)系二、生態(tài)平衡的特點(diǎn)1、時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)的2、保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、形態(tài)3、處于不斷變化的第20頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、生態(tài)平衡破壞的原因1、自然原因地質(zhì)災(zāi)害、氣候?yàn)?zāi)害、病蟲(chóng)害等2、人為原因破壞環(huán)境：濫砍亂伐、過(guò)度放牧、圍湖造田等等污染環(huán)境：城市垃圾、工業(yè)垃圾亂排亂放等第21頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圍湖造田過(guò)度放牧第22頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、改善生態(tài)平衡的主要對(duì)策森林方面：保護(hù)現(xiàn)有的森林資源，營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林固沙林、防風(fēng)林等草原方面：認(rèn)真區(qū)劃草原功能、建設(shè)人工草場(chǎng)等水域方面：退耕還水、退居還水加強(qiáng)疏浚清淤控制污染物排放農(nóng)田方面：防治病蟲(chóng)害，防止自然性病害第23頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三薪炭林固沙林第24頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三水土保持林防風(fēng)林第25頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三人工草場(chǎng)第26頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用利用生物個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng)闡明環(huán)境污染狀況，從生物學(xué)角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。生物監(jiān)測(cè)第27頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三大氣污染的生物監(jiān)測(cè)手段主要有：①利用指示植物監(jiān)測(cè)大氣污染，主要是根據(jù)各種植物在大氣污染的環(huán)境中葉片上出現(xiàn)的傷害癥狀，對(duì)大氣污染作出定性和定量的判斷。②測(cè)定植物體內(nèi)污染物的含量，估測(cè)大氣污染狀況。③觀察植物的生理生化反應(yīng),如酶系統(tǒng)的變化、發(fā)芽率的降低等，對(duì)大氣污染的長(zhǎng)期效應(yīng)作出判斷。④測(cè)定樹(shù)木的生長(zhǎng)量和年輪等，估測(cè)大氣污染的現(xiàn)狀和歷史。⑤利用某些敏感植物（如地衣、苔蘚等）制成大氣污染植物監(jiān)測(cè)器，進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)（見(jiàn)大氣污染的生物監(jiān)測(cè)）。生物監(jiān)測(cè)的手段第28頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三水體污染的生物監(jiān)測(cè)手段主要有：①利用指示生物來(lái)監(jiān)測(cè)，如根據(jù)顫蚓、蛭等大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物和搖蚊幼蟲(chóng)，以及某些浮游生物在水體中的出現(xiàn)和消失、數(shù)量的多少等來(lái)監(jiān)測(cè)水體的污染狀況。②利用水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)。水質(zhì)狀況發(fā)生變化，水生生物群落結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。在有機(jī)物污染嚴(yán)重、溶解氧很低的水體中，水生生物群落的優(yōu)勢(shì)種只能由抗低溶解氧的種類(lèi)組成；未受污染的水體，水生生物群落的優(yōu)勢(shì)種則必然是一些清水種類(lèi)。在利用指示生物和群落結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)水體污染時(shí)，還引用了生物指數(shù)和生物種的多樣性指數(shù)等數(shù)學(xué)手段，簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)的方法。③水污染的生物測(cè)試，即利用水生生物受到污染物的毒害所產(chǎn)生的生理機(jī)能的變化，測(cè)試水質(zhì)污染的狀況。這種方法可以測(cè)定水體的單因素污染，對(duì)測(cè)定復(fù)合污染也能收到良好的效果。測(cè)試方法分為靜水式生物測(cè)試和流水式生物測(cè)試。第29頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)生態(tài)多樣性減少與保護(hù)生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機(jī)體(動(dòng)物、植物、微生物)有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。這種多樣包括動(dòng)物、植物、微生物的物種多樣性，物種的遺傳與變異的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。定義第30頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、直接價(jià)值表現(xiàn)在當(dāng)?shù)叵M(fèi)使用價(jià)值（如食物，消費(fèi)等）和生產(chǎn)使用價(jià)值（野外收獲進(jìn)入貿(mào)易市場(chǎng)）2、間接價(jià)值它的間接使用價(jià)值一般表現(xiàn)為涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物，并作為二氧化碳匯集在調(diào)節(jié)全球氣候變化中的作用，等等。3、潛在價(jià)值。今天，沒(méi)有人敢確定現(xiàn)在還未被利用的那些物種在將來(lái)也不會(huì)有利用的價(jià)值。栽培植物的野生親緣種究竟能提供多少對(duì)農(nóng)林業(yè)發(fā)展有用的遺傳材料也很難確定。4、存在價(jià)值指?jìng)惱砘虻赖聝r(jià)值，自然界多種多樣的物種及其系統(tǒng)的存在，有利于地球生命支持系統(tǒng)功能的保持及其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。存在價(jià)值常常受保護(hù)愿望來(lái)決定，反映出人們對(duì)自然的同情和責(zé)任。一個(gè)物種的存在價(jià)值有多大，它的消失究竟帶來(lái)多大的損失，目前人們還難以準(zhǔn)確評(píng)估，正如人們不能評(píng)估一只恐龍的存在價(jià)值一樣。第31頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三危害1、生態(tài)環(huán)境退化加劇，物種面臨威脅2、外來(lái)入侵物種危害嚴(yán)重3、生物安全管理函待加強(qiáng)4、對(duì)遺傳資源的保護(hù)和管理不到位第32頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三高鼻羚羊第33頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三普氏野馬第34頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三濕地松粉蚧松材線蟲(chóng)第35頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三美國(guó)白蛾松突圓蚧第36頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三巴西龜——本土龜?shù)臍⑹中↓埼r第37頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三仙人掌第38頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三通常的做法是提取某生物具有特殊功能的基因片斷，通過(guò)基因技術(shù)加入到目標(biāo)生物當(dāng)中。經(jīng)基因改造的農(nóng)作物，外表和天然作物沒(méi)多大區(qū)別，味道也相似，但有的轉(zhuǎn)基因作物中添加了提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基因，有的則可以適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境以及提高產(chǎn)量和質(zhì)量等。轉(zhuǎn)基因生物,即為了達(dá)到特定的目的而將DNA進(jìn)行人為改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能(如抗病蟲(chóng)害、增加營(yíng)養(yǎng)成分)的基因片斷,通過(guò)基因技術(shù)加入到目標(biāo)生物當(dāng)中?；谙到y(tǒng)生物學(xué)的基因工程合成生物學(xué)發(fā)展，人工設(shè)計(jì)、合成基因與轉(zhuǎn)基因技術(shù)使轉(zhuǎn)基因從單基因轉(zhuǎn)移進(jìn)展到多基因、基因調(diào)控網(wǎng)乃至人工基因組的轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)生物技術(shù)時(shí)代。轉(zhuǎn)基因技術(shù):第39頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)口轉(zhuǎn)基因玉米第40頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三建立野生動(dòng)物保護(hù)基地第41頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四川臥龍大熊貓保護(hù)基地第42頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三琿春東北虎自然保護(hù)區(qū)第43頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三成都九寨溝第44頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期三