第二章_生物与环境
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人教版七年级上册第一单元 第二章 第二节《生物与环境组成生态系统》课件
生态系统的成分越复杂，一旦遭到破坏，其恢复能 力就越差。
本节课学完你要能…
1.说出什么是生态系统；说诞生态系统是由哪些成 分组成的；
2.描述生态系统中的食物链和食物网，说说这两个 名词到底是个什么东西；
3.举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累； 4.阐明生态系统的自动调节能力是有限的。
有机物（有机化合物）
有机化合物主要由氢元素、碳元素组成，含碳的化 合物，但是不包括一氧化碳、二氧化碳和以碳酸根 结尾的物质。有机物是生命产生的物质基础，所有 的生命体都含有机化合物。
例如：脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、 酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象， 都涉及到有机化合物的转变。
谢谢捧场
下课
生产者
植物：在生态系统中，植物能够通过光合作用制造 有机物。有机物中储存着来自阳光的能量。植物制 造的有机物，不仅供给了植物自身，也是动物的食 物来源，因此，植物是生态系统中的生产者。
消费者
动物不能自己制造有机物，他们直接或间接地以植 物为食，因而叫做消费者。
分解者
地球上所有生物所形成的废物、尸体等的营养物质 都会被细菌和真菌吸取，被彻底分解掉，其中的有 机物被分解成无机物，可供植物利用。因此细菌和 真菌常常被称为生态系统中的分解者。
生产者、消费者、分解者之间的联系
被捕食
消费者
被分解 被分解
生产者
分解后的 产物被吸 取
分解者
消费者
生产者、消费者、分解者之间的联系
生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约 的关系。
食物链和食物网
√ 水稻 小鸡 人
在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系
而形成的链状结构叫做食物链。
本节课学完你要能…
1.说出什么是生态系统；说诞生态系统是由哪些成 分组成的；
2.描述生态系统中的食物链和食物网，说说这两个 名词到底是个什么东西；
3.举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累； 4.阐明生态系统的自动调节能力是有限的。
有机物（有机化合物）
有机化合物主要由氢元素、碳元素组成，含碳的化 合物，但是不包括一氧化碳、二氧化碳和以碳酸根 结尾的物质。有机物是生命产生的物质基础，所有 的生命体都含有机化合物。
例如：脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、 酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象， 都涉及到有机化合物的转变。
谢谢捧场
下课
生产者
植物：在生态系统中，植物能够通过光合作用制造 有机物。有机物中储存着来自阳光的能量。植物制 造的有机物，不仅供给了植物自身，也是动物的食 物来源，因此，植物是生态系统中的生产者。
消费者
动物不能自己制造有机物，他们直接或间接地以植 物为食，因而叫做消费者。
分解者
地球上所有生物所形成的废物、尸体等的营养物质 都会被细菌和真菌吸取，被彻底分解掉，其中的有 机物被分解成无机物，可供植物利用。因此细菌和 真菌常常被称为生态系统中的分解者。
生产者、消费者、分解者之间的联系
被捕食
消费者
被分解 被分解
生产者
分解后的 产物被吸 取
分解者
消费者
生产者、消费者、分解者之间的联系
生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约 的关系。
食物链和食物网
√ 水稻 小鸡 人
在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系
而形成的链状结构叫做食物链。
第二章 生物与环境
第二章生物与环境理论复习：1.影响生物生存的因素：（1）生物因素：一种生物影响其他生物生存的因素（2）非生物因素：主要是指阳光、空气、水、温度等非生物因素影响生物的生存因素举例：①大雨过后，蚯蚓爬到地面（影响因素是空气）②沙漠里植物植株矮小（影响因素是水分）③极地狐和大耳狐的关系（影响因素是温度）2.生物与生物之间的关系有：种间关系有：互利共生、寄生、竞争、捕食种内关系有：种内互助和种内斗争3.空气湿度：表示空气的潮湿程度。
空气湿度过大或过小微生物都易于繁殖与传播，其中空气湿度在45%--55% 病菌死亡较快，是人类适宜的空气湿度测空气湿度会用到干湿表和计时器4.生物对环境的适应：不仅表现在形态和结构方面，还表现在生理和行为等各个方面举例：①北极熊、青蛙的保护色②竹节虫的拟态③睡莲在水下有长长的叶柄目标检测：一、选择题1．观察生活在北极的极地狐和非洲沙漠的大耳狐，它们耳朵的大小不同，这与它们生活地区的哪种非生物因素有关（）A．水B．空气C．温度D．气候2．把大小两种草履虫分开培养，它们都能正常地生长，可是把两者放在一起培养的时候，经过16天，其中的一种全部死亡，而另一种却仍然生长正常，这种现象属于（）A．合作B．捕食C．竞争D．寄生3．在大自然中，生物在生存发展中不断适应环境。
下列哪项属于生物对环境的适应（）A．森林可保持水土B．旗形树的树冠像一面旗帜C．千里之堤，溃于蚁穴D．蚯蚓疏松土壤4．某同学做了植物对空气湿度影响的探究活动，下列根据测量结果绘制的曲线图最可能是草地一天湿度变化曲线图的是（）5. 樟树上下相邻的叶片互不遮挡，能使每片叶都尽可能多地接受阳光的照射，这说明（）A．环境能适应生物B．环境不能影响生物C．生物能适应环境D．生物不能影响环境6．红树林枝繁叶茂、根系发达，能扎根于海滩淤泥，有效地防止海浪对海岸海堤的侵蚀。
红树林的根系发达属于（）A．生物对环境的依赖B．生物对环境的影响C．生物对环境的适应D．环境对生物的影响7．下列关于生物与环境关系的说法中，最为确切的是（）A．菊花之所以在秋天开花，与秋天的温度较低有直接关系B．影响生物生活的生物因素仅指不同生物之间的相互作用C．生物对环境的影响是各种非生物因素共同作用的结果D．生物不仅能适应一定的环境，而且能影响环境8．下列是生物对环境影响的实例是（）①蚯蚓在土壤中活动，改良土壤疏松②沙漠栽种植物可以防风固沙③在沙漠生长的植物根系发达④毒蛇的颜色鲜艳⑤枫树在秋天落叶A．①②B．④⑤C．①③D．②④9．雅鲁藏布大峡谷中下游两侧的雪山，从山脚到山顶植被的分布情况一般为：热带雨林.常绿阔叶林.针叶林.高山草甸……对此起决定作用的生态因素是（）A．光照B．温度C．水D．土壤10．白蚁以木头为食，但它自身不能消化木纤维，白蚁肠内的鞭毛虫能够将木纤维分解为果糖，果糖既供白蚁利用，又是鞭毛虫的食物，白蚁和它肠内鞭毛虫的关系是（）A．互利共生B．寄生C．竞争D．捕食11．如果设计一个实验探究土壤的干湿程度对蚯蚓生活的影响，下列设计错误的是（）A．设计甲（湿润土壤）、乙（干燥土壤）对照实验B．在甲、乙两容器中各放人1条蚯蚓C．甲、乙两容器中放人大小及生活状况均相同的蚯蚓各5条D．甲、乙两容器都放在相同的环境中12．设计对照试验时，应遵循的原则是（）A．除实验变量外，其他变量都相同B．所有变量都不同C．除实验变量外，其他变量都不同D．所有变量都相同二、简答题13．蚯蚓生活在土壤中，能从土壤中获得所需要的营养物质，这说明生物能__________，蚯蚓的活动能使土壤肥沃，说明生物能_________________。
七年级上册、第二章、第二节、生物与环境组成生态系统
1、举例说说什么是生态系统？ 2、教材20页资料分析： （1）、树皮里面有昆虫的幼虫。树、昆虫幼虫和啄木鸟之间的关系是怎样的？ （2）、腐烂的树桩最终会消失吗？为什么？ 3、在生态系统中，植物、动物和真菌分别扮演着什么角色？它们之间关系如何？ 4、有人说，生态系统中，消费者是可有可无的，你认同这种观点吗？请说说你的理由。 5、请连接书22页观察与思考中的食物链。 6、上述食物链中，蛇的数量减少，哪些生物数量可能变化？怎样变化？ 7、教材23页资料分析讨论题。 8、草原上雨量充沛，草多的时候，兔和羊会急剧增加，但会无限制的增加吗？为什么？
10、13组
人会中毒
2、 因为一些有毒物质在生物体内难以分解，无法排出，它们随着食物链不断积累，所以在食物链中营养级越高的生物，体内积累的有毒物质越多
生态系统中各种生物的数量和所占比例是相对稳 定的，说明生态系统具有一定的自我调节能力， 但这种调节能力是有一定限度的。如果干扰超过 该限度，生态系统就会遭到破坏。
右图是淡水生态系统中的一条食物链：A微小的水生植物→B剑水蚤→C蜻蜓的幼虫→D小鱼→E大鱼。 图中红色圆点表示的是排入水体中的某些有毒物质，这些有毒物质在生物体内是难以分解、无法排出的色圆点的多少表示有毒物质量的多少。 讨论：1．如果这些积累了很多有毒物质的鱼被人吃了，后果怎样？ 2．为什么在食物链中营养级别越高的生物，体内的有毒物质积累得越多？
一块农田
一片草原
一个湖泊
生产者
动物
分解者
阳光、空气、水等
在一定 内， 与 所形成的统一整体叫生态系统
空间范围
生物
环境
组成
生产者、消费者和分解者之间是 和 的关系。
改变
1、生物的生存环境不仅是指生物的 ， 还包括存在于它周围的各种 因素。 2、生物因素是指影响生物生活的 。
新人教版七年级上册第二章_第一节生物与环境的关系
２０１３年９月
白色的是什么？ 蓝色的是什么？ 绿色的是什么？
地球表层生 物和生物的 生存环境构 成了生物圈， 它是所有生 物共同的家 园。
第一单元 生物和生物圈
第一章 认识生物
观察是科学探究的基本方法
观察的基本要求: 1、要有目的。 2、要全面细致，实事求是，及时记录。 3、有计划、有耐心。 4、积极思考，多问几个为什么。
部皮下脂肪的厚度可以达到60毫
米。
对寒冷的适应
仙人掌如何适应干旱环境？
叶变成刺状，减少蒸腾，适于干旱环境， 茎含叶绿素，能进行光合作用，能贮水。
旗形树的树冠像一面旗帜
对风的适应
蜥蜴变色、 壁虎的“苦肉计”、 长颈鹿的颈……
保护色
动物适应栖息 环境而具有的 与环境色彩相 似的体色
利于隐藏、避敌、捕猎
更多……
在自然界中，生物受到 很多生态因素的影响， 因此，生物必须适应环 境才能生存下去……
三、生物对环境的适应和影响
在炎热缺水的荒 漠中生活的骆驼， 尿液非常少，当 体温升高到46 ℃ 时才会出汗。
对干旱的适应
对干旱的适应
很地 多下荒 。的漠
根中 比生 地活 上的 部骆 分驼 长刺
， 生活在寒冷海域中的海豹，胸
第一节 生物与环境的关系
教学目标
一、知识目标 1、知道什么是生物圈。 2、了解非生物因素对生物的影响。 3、学会探究光对鼠妇生活的影响。 4、了解生物因素对生物的影响。 5、理解生物对环境的适应和影响。 二、能力目标
通过学习探究光对鼠妇生活的影响，培养实验能力 及分析能力。 三、情感目标 通过学习生物因素对生物的影响，树立保护动物的 意识。
“千时之堤，溃于蚁穴” 植树造林，可防风固沙，改善环境。 ——生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。
白色的是什么？ 蓝色的是什么？ 绿色的是什么？
地球表层生 物和生物的 生存环境构 成了生物圈， 它是所有生 物共同的家 园。
第一单元 生物和生物圈
第一章 认识生物
观察是科学探究的基本方法
观察的基本要求: 1、要有目的。 2、要全面细致，实事求是，及时记录。 3、有计划、有耐心。 4、积极思考，多问几个为什么。
部皮下脂肪的厚度可以达到60毫
米。
对寒冷的适应
仙人掌如何适应干旱环境？
叶变成刺状，减少蒸腾，适于干旱环境， 茎含叶绿素，能进行光合作用，能贮水。
旗形树的树冠像一面旗帜
对风的适应
蜥蜴变色、 壁虎的“苦肉计”、 长颈鹿的颈……
保护色
动物适应栖息 环境而具有的 与环境色彩相 似的体色
利于隐藏、避敌、捕猎
更多……
在自然界中，生物受到 很多生态因素的影响， 因此，生物必须适应环 境才能生存下去……
三、生物对环境的适应和影响
在炎热缺水的荒 漠中生活的骆驼， 尿液非常少，当 体温升高到46 ℃ 时才会出汗。
对干旱的适应
对干旱的适应
很地 多下荒 。的漠
根中 比生 地活 上的 部骆 分驼 长刺
， 生活在寒冷海域中的海豹，胸
第一节 生物与环境的关系
教学目标
一、知识目标 1、知道什么是生物圈。 2、了解非生物因素对生物的影响。 3、学会探究光对鼠妇生活的影响。 4、了解生物因素对生物的影响。 5、理解生物对环境的适应和影响。 二、能力目标
通过学习探究光对鼠妇生活的影响，培养实验能力 及分析能力。 三、情感目标 通过学习生物因素对生物的影响，树立保护动物的 意识。
“千时之堤，溃于蚁穴” 植树造林，可防风固沙，改善环境。 ——生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。
生态学基础：第二章 生物与环境
地球环境
微环境
宇宙环境
（三）生物对环境的适应
1.趋异适应与生态型
• 同种生物适应不同的环境产生了不同 的适应叫趋异适应 • 趋异适应产生的同种生物的不同基因 型类群叫生态型
气候生态型（籼稻与粳稻） 土壤生态型（水稻与陆稻） 生物生态型（红花碗豆与白花碗豆）
C G Cao
2.趋同适应与生活型
3.生态位(niche)
生物完成其正常生活周期所表现的对特
定生态因子的综合适应位置．
空间生态位
生态位 营养生态位
多维生态位
湿度
湿度
pH
温度
温度
温度
基础生态位与实际生态位
一个物种所划定的多维体就可以看作生态位的抽 象描绘，他称之为基本生态位(基础生态位)。但在自 然界中，因为各物种相互竞争，每一物种只能占据基 本生态位的一部分，他称这部分为实际生态位。 实 际生态位小于基本生态位。
（二） 环境
1.环境的概念
广义的环境（Environment）是指某 一主体周围一切事物的总和。
在生态学中，环境是指生物的栖息 地,以及直接或间接影响生物生存和发展的 各种因素 。生物是环境的主体，主体不同， 环境不同。
2.环境的类型
(1)按环境的主体分类：
以人为主体的人类环境，其它生命 物质和非生命物质均被视为构成人类环境 的要素；
生态位宽度，又称生态位广度、生态位大小。Levins公式：
1
B i =
R
Pij2
=
Yi 2
R
N
2 ijj 1j 1Bi为物种i的生态位宽度，Pij =Nij/Yi是第i个物种利用资源 状态j的个体占总数的比例。
生态位宽度的计算公式
基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子
– 两个补充条件（Odum,1983）： – 1）只适用于稳定状态 – 2）要考虑生态因子之间的相互作用
（2）谢尔福德耐性定律
• “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance) (V.E.Shelford,1913，美国)
– “生物的存在和繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存 在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过 了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭 绝。”
三、生态因子的作用规律
（一）、综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约，综合起来对
生物体起作用。 例如：温度与气压、湿度等因子共同作用 同样的高温度下，高气压和低湿度时对生物体损伤小；低气压和高湿度对生物体
损伤大。
三、生态因子的作用规律
（三）、直接因子和间接因子 直接因子：能直接影响生物的生理过程或参与生物的新陈代谢的因子。 间接因子 ：通过影响直接因子而间接作用于生物的因子。 例如：海拔高度及温度、光照等因子对人体的作用
（五）、不可替代性和补偿作用
A 不可替代性：生态因子对生物体的作用是不可替代的，又称同等 重要定律。
例如：人体缺维生素A、人体缺维生素D
一定范围内的 补偿！！
B 补偿作用（可调剂性）：多个生态因子综合作用时，由于某因子 在量上的不足，可由其他因子来补偿，以获得相似的生态效应。
例：光照不足，可多施有机肥使土壤中CO2浓度提高可补偿光照不 足。
耐性的可变性
• 同种生物长期生活在不同生态环境下，对多种生态因子会形成有差异的耐性范围， 用进废退；
例如：高山雪莲，耐高寒，对其他的条件适应性差。 • 生物的耐性范围还可通过人为驯化改变； 例如：生将金鱼长期饲养在不同温度条件下（18℃和32℃ ），他们对温度的耐性
（2）谢尔福德耐性定律
• “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance) (V.E.Shelford,1913，美国)
– “生物的存在和繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存 在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过 了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭 绝。”
三、生态因子的作用规律
（一）、综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约，综合起来对
生物体起作用。 例如：温度与气压、湿度等因子共同作用 同样的高温度下，高气压和低湿度时对生物体损伤小；低气压和高湿度对生物体
损伤大。
三、生态因子的作用规律
（三）、直接因子和间接因子 直接因子：能直接影响生物的生理过程或参与生物的新陈代谢的因子。 间接因子 ：通过影响直接因子而间接作用于生物的因子。 例如：海拔高度及温度、光照等因子对人体的作用
（五）、不可替代性和补偿作用
A 不可替代性：生态因子对生物体的作用是不可替代的，又称同等 重要定律。
例如：人体缺维生素A、人体缺维生素D
一定范围内的 补偿！！
B 补偿作用（可调剂性）：多个生态因子综合作用时，由于某因子 在量上的不足，可由其他因子来补偿，以获得相似的生态效应。
例：光照不足，可多施有机肥使土壤中CO2浓度提高可补偿光照不 足。
耐性的可变性
• 同种生物长期生活在不同生态环境下，对多种生态因子会形成有差异的耐性范围， 用进废退；
例如：高山雪莲，耐高寒，对其他的条件适应性差。 • 生物的耐性范围还可通过人为驯化改变； 例如：生将金鱼长期饲养在不同温度条件下（18℃和32℃ ），他们对温度的耐性
《环境生态学》第二章：生物与环境
土壤的碱化过程
土壤的碱化过程是指土壤胶体中吸附有相当 数量的交换性钠。一般交换性钠占交换性阳离子 总量20％以上的土壤称为碱土。碱土含 Na2CO3 较多（也有含NaHCO3或K2CO3较多的），碱土 是强碱性的，其pH一般在8.5以上，碱土上层的 结构被破坏，下层常为坚实的柱状结构，通透性 和耕作性能极差。
2．碱土对植物的影响
（1）土壤的强碱性能毒害植物根系 （2）土壤物理性质恶化，土壤结构受破坏，
质地变劣，透水性差
3．植物对盐碱土的适应
盐碱土植物是植物对盐碱生境适应的最好表现。 盐土植物分为：
旱生盐土植物、湿生盐土植物
根据对过量盐类的适应特点分为：
聚盐性植物、泌盐性植物、透盐性植物
第四节
生态因子作用的一般规律
（2）陆生动物对环境湿度的适应
影响陆生动物水平衡更多的是环境中的 湿度，动物在形态结构上、行为上、生理上 都有不同程度的适应。
如两栖类体表分泌黏液以保持湿润，昆 虫、爬行类、啮齿类等白天躲在洞内夜里出 来活动，荒漠鸟兽具有可重新吸收水分功能 的肾脏。
四、土壤因子的生态作用及生物的 适应
（一）土壤因子的生态作用
蒲公英
杨树
柳树
阳地植物 阴地植物
三七
铁杉
人参
（二）光质的生态作用与生物的适应
光质变化规律
空间变化 随纬度增加而减少，随海拔升高 而增加；
时间变化 冬季长波光增多，夏季短波光增 多；中午短波光最多，早晚长波 光较多。
生物的适应
植物
不同的光质对植物的光合作用，色素 形成，向光性，形态建成的诱导等的 影响是不同的。例如光合作用的光谱 范围只是可见光区。
低温 将引起细胞膜渗透性改变、脱水、蛋 白质沉淀等不可逆转的化学变化。
七年级生物上册第二章生物与环境的关系
还有竞争关系。
秃鹰竞争 食物 (jìngzhēng)
第九页，共二十四页。
合作关系(guān xì)：马与羊合作获得食物
第十页，共二十四页。
寄生 关系：寄生 在猪身上的绦 (jìshēng)
(jìshēng)
虫
第十一页，共二十四页。
夏天(xiàtiān)的雷鸟
上图:夏天(xiàtiān)的雷鸟
下图:冬天的雷鸟
No 同。如果青蛙少了，什么(shén me)多了。生物因素对生物的影响。雷鸟身体的颜色在夏天和冬天是一
样的吗。绿色肥厚的茎, 可以储存大量的水，。人类对环境的破坏是任何其他动物都不能比的。土地沙 化
Image
12/6/2021
第二十四页，共二十四页。
第十三页，共二十四页。
第十四页，共二十四页。
(shēngwù)
生 物 适 应 环 境
第十五页，共二十四页。
枯叶(kū yè)蝶
第十六页，共二十四页。
第十七页，共二十四页。
第十八页，共二十四页。
生物对环境 的影 (huánjìng) 响环境的影响生物
对环境的影响
第十九页，共二十四页。
兔子(tù zi)的危害
光
温度
生
非生物因素(yīn
水
sù)
态
空气(kōngqì)
土壤
因
素
生物 因 (shēngwù) 素
影响某种生物生活 的其他生物
第四页，共二十四页。
非生物因素(yīn sù)
植物向有光照 的地方 生长 (dìfāng)
冬天物冬眠
第五页，共二十四页。
没有水，生物(shēngwù)无法生存
思考题: 雷鸟身体的颜色(yánsè)在夏天和冬 天是一样的吗?
秃鹰竞争 食物 (jìngzhēng)
第九页，共二十四页。
合作关系(guān xì)：马与羊合作获得食物
第十页，共二十四页。
寄生 关系：寄生 在猪身上的绦 (jìshēng)
(jìshēng)
虫
第十一页，共二十四页。
夏天(xiàtiān)的雷鸟
上图:夏天(xiàtiān)的雷鸟
下图:冬天的雷鸟
No 同。如果青蛙少了，什么(shén me)多了。生物因素对生物的影响。雷鸟身体的颜色在夏天和冬天是一
样的吗。绿色肥厚的茎, 可以储存大量的水，。人类对环境的破坏是任何其他动物都不能比的。土地沙 化
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12/6/2021
第二十四页，共二十四页。
第十三页，共二十四页。
第十四页，共二十四页。
(shēngwù)
生 物 适 应 环 境
第十五页，共二十四页。
枯叶(kū yè)蝶
第十六页，共二十四页。
第十七页，共二十四页。
第十八页，共二十四页。
生物对环境 的影 (huánjìng) 响环境的影响生物
对环境的影响
第十九页，共二十四页。
兔子(tù zi)的危害
光
温度
生
非生物因素(yīn
水
sù)
态
空气(kōngqì)
土壤
因
素
生物 因 (shēngwù) 素
影响某种生物生活 的其他生物
第四页，共二十四页。
非生物因素(yīn sù)
植物向有光照 的地方 生长 (dìfāng)
冬天物冬眠
第五页，共二十四页。
没有水，生物(shēngwù)无法生存
思考题: 雷鸟身体的颜色(yánsè)在夏天和冬 天是一样的吗?
人教版七年级生物上册第二章第二节生物与环境组成生态系统知识点
生态系统的概念一、生物与环境是一个不可分割的整体为了防止鸟吃草籽，有人曾用网将草场罩起来，结果草几乎被虫子吃光，而未加网的草却长势良好。
在草场上，昆虫吃草；有的鸟吃草籽，有的鸟吃昆虫，有的鸟既吃草籽又吃昆虫；吃草籽和昆虫的鸟又往往被狐和鹰等动物捕食。
由此可见，自然界中的各种生物是相互制约的。
草被网罩起来以后，鸟飞不进去，吃草的昆虫失去了鸟的控制，就猖獗起来。
这个实例说明，生物与环境是一个不可分割的整体。
二、生态系统的概念1.概念：在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体，叫做生态系统。
2.范围：可大可小，一片森林、一条河流、一个湖泊、一块农田等都可以看作一个生态系统。
生态系统的组成一、组成成分及各部分的功能一个完整的生态系统由非生物成分和生物成分组成，根据获得营养和能量方式的不同，二、各成分之间的关系生态系统的各种成分之间是相互联系、相互依存的。
某种成分的变化，往往会引起其他成分发生相应的改变，甚至会引起整个生态系统发生一系列的变化（如图）。
亦可用以下图示表示：食物链和食物网一、食物链1.概念：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状顺序叫做食物链。
食物链的起始部分是生产者。
2.食物链各环节之间的关系在某生态系统中，蚱蜢以青草为食，青蛙可以捕食蚱蜢，又可以被蛇捕食。
在这条食物链中，青草作为生产者，是最基础的环节，蚱蜢为初级消费者，青蛙为次级消费者，蛇则为三级消费者。
图例：二、食物网在生态系统中，生物之间实际的取食和被取食关系并不像食物链所表达的那么简单，一种肉食性动物可以吃多种植食性动物，而一种植食性动物也可以成为多种肉食性动物的食物。
所以在一个生态系统中可能有许多条食物链，而且各条食物链彼此交错，形成了复杂的网状联系。
1.食物网：在生态系统中，许多食物链彼此交织在一起形成复杂的营养关系，叫做食物网。
（如图）2.食物网与生态系统的关系一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。
环境生态学 第二章 生物与环境PPT课件
1昆虫与植物间的协同进化2大型草食动物与植物的协同进化3互惠共生物种间的协同进化4协同适应系统二生物多样性一生物多样性的概念p35二生物多样性的四个水平遗传多样性物种多样性生态系统多样性景观多样性当二次电子数最少为一个时可代替初始电子的作用继续不断从阴极发出电子形成不依赖外界因素的初始电子从而产生自持放电
• 海洋植物— 光合作用色素对光谱变化具有明显的 适应性:
–海水表层植物色素吸收蓝、红光； –深水植物光合色素有效地利用绿光。
• 高山植物— 对紫外光作用的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛。
• 动物— 不同动物发展不同的色觉。
不同光谱成分对植物的生态作用
1、红光的生态作用 （1）光合活性大； （2）促进叶绿素的合成； （3）有利于碳水化合物的合成； （4）促进发芽； （5）增加植物体温度。
假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球 表面的生命总体（生物圈）所主动调节的。
一、光因子的生态作用及生态适应
1. 太阳辐射及其变化规律 2. 光强度变化对生物的影响 3. 光质变化对生物的影响 4. 光周期现象
13
２）影响地表太阳辐射的因素
a.大气圈的对太阳辐射的削弱作用 b.太阳高度角对太阳辐射强度的影响 (0°~90°) c. 日照长度的变化 d. 地形因素的影响：朝向、坡度、海拔高度 e. 不同的生境中的太阳辐射：
第一节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （重点） (一)、生命起源的几种学说：
1.神创论 2.从自然发生说到生源论
自然发生说的代表人物：古希腊的哲学家自然 科学家亚里士多德（Aristotle, 384—前322）， 他认为生物的繁殖有三种主要方式： ①自然发生，如通常产生蚤类、蚊虫和各种虱子。 ②无性生殖，像海星、蠕虫、贝类等。 ③有性生殖。
• 海洋植物— 光合作用色素对光谱变化具有明显的 适应性:
–海水表层植物色素吸收蓝、红光； –深水植物光合色素有效地利用绿光。
• 高山植物— 对紫外光作用的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛。
• 动物— 不同动物发展不同的色觉。
不同光谱成分对植物的生态作用
1、红光的生态作用 （1）光合活性大； （2）促进叶绿素的合成； （3）有利于碳水化合物的合成； （4）促进发芽； （5）增加植物体温度。
假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球 表面的生命总体（生物圈）所主动调节的。
一、光因子的生态作用及生态适应
1. 太阳辐射及其变化规律 2. 光强度变化对生物的影响 3. 光质变化对生物的影响 4. 光周期现象
13
２）影响地表太阳辐射的因素
a.大气圈的对太阳辐射的削弱作用 b.太阳高度角对太阳辐射强度的影响 (0°~90°) c. 日照长度的变化 d. 地形因素的影响：朝向、坡度、海拔高度 e. 不同的生境中的太阳辐射：
第一节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （重点） (一)、生命起源的几种学说：
1.神创论 2.从自然发生说到生源论
自然发生说的代表人物：古希腊的哲学家自然 科学家亚里士多德（Aristotle, 384—前322）， 他认为生物的繁殖有三种主要方式： ①自然发生，如通常产生蚤类、蚊虫和各种虱子。 ②无性生殖，像海星、蠕虫、贝类等。 ③有性生殖。
第二章 个体生态学-生物与环境
太阳光谱(Solar radiation spectrum)
太阳辐射有其本身的光谱组成。其中 波长在0.38--0.76μm的可见光:
植物主要吸收
——0.29——0.38 —— 0.49 —— 0.58 ——0.76—— 紫外线 蓝紫光 绿光 红橙光 红外线区
在生态学上被植物色素吸收具有生理活性的波段成为光合 有效生理辐射（photosynthetic radiation）。它与可见 光谱相符。
2013-7-9
9
生物对非生物因子的耐受限度
“最小因子定律”(Liebig’s law of minimum) – 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于最低量的营 养元素称最小因子（Justus von Liebig,1840,德国） 。 – 两个补充条件（Odum,1983）：1）严格的稳定状态；2）因子补偿作 用(factor compensation) ：生物在一定程度和范围内，能够减少温 度、光、水等生态因子的限制作用。 “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance)( V.E.Shelford,1913，美国) – 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围，即一个生态学上的最低 点和一个生态学上的最高点，在最高点和最低点之间的范围就称为生 态幅 (ecological amplitude) 或生态价(ecological valence)。 限制因子(limiting factors) – 在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其 生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子 – 限制因子概念的意义 为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点； 2013-7-9 10 有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。
第二章第一节_生物与环境的关系2课时
豆科植物供给 根瘤菌营养， 根瘤菌供给植 物氮素，从而 形成互利共生 关系
（5）寄生，即两种生物在一起生 活，一方受益，另一方受害.
如，蛔虫、绦虫等寄生在人体和其 他动物体内，虱和跳蚤寄生在人体
和其他动物体表。
寄生关系（寄生虫）
从一个12岁男孩脑中取出的绦虫
螨虫
生物因素：指影响某些生物生活的其他生物
小麦生活的环境中有哪些非生 物？有哪些其他的生物？
影响小麦生长的因素：
非 生 物 因 素
光 水分 温度 土壤 空气
小 麦
蚯蚓 蛇 蝗虫 杂草 蚜虫 瓢虫 田鼠 蜘蛛
生 物 因 素
环境中影响生物的生 生态因素 活和分布的因素
生态因素
环境中影响生物的生活和分布的因素 叫生态因素。
非生物因素
阳光,水,温度,土壤,空气等
实验装置： 阴暗潮湿环境 5
明亮潮湿环境
鼠妇各5只
湿土
实施计划 (如何记录结果)
时 1 2 ... 9 10 平 间 min min ... min min 均 值 明 亮 阴 暗
讨论
1. 该实验探究的非生物因素是什么？ 还有哪些因素对该动物有影响？
光。
温度 水分 土壤等
2.如何保证实验动物出现的变化只能 是由于实验要探究的因素引起的？ 除了要探究的因素不同，其他条 件都相同（对照实验）。 采用对照实验,可以保证除了所研 究的因素不同之外,其他因素都相 同,这样实验结果的不同只能是由 单一变量引起的。
第二章 了解生物圈 第一节 生物与环境的关系
生物圈——地球上所有生物与 其环境的总和就叫生物圈。
你知道野外生活的大熊猫主要分布在哪些 地区吗？这些地区的环境有哪些适于大熊 猫生活的特点？
第二章 生物与环境-环境生态学(盛连喜)
（三） 生物的协同进化
2.生物的协同进化
生物间的协同进化，主要是由于生物个体的进化过程是 在其环境的选择压力下进行的。因此，一个物种的进化必然 会改变作用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生变 化，这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。这种 两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进 化过程即为协同进化（coevolution）。在很多情况下，两个 或更多物种的单独进化常常互相影响，形成一个相互作用的 协同适应系统（coadapted system）。
（一）光强的生态作用与生物的适应
1.光强对生物生长发育和形态建成的作用
光照强度对植物细胞的增长和分化、体积的增长和重量的增加关 系密切；
光还能促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使 植物各器官和组织保持发育上的正常比例。
− 蛙卵、鲑鱼卵在有光情况下孵化快，发育也快； − 贻贝和生活在海洋深处的浮游生物则在黑暗情况下长得较快。
（一）Gaia 假说的形成和发展
Margulis 的认可和支持； 英国东英吉利大学痕量气体化学家Liss 也同意Gaia 理论
中的某些观点； 加州大学伯克利分校Kirchner J 和Harte J 持不同意见； 哈佛大学Kasting 和Heinrich 也认为虽然在一些情况下生
不同的观点认为，稳定性应该有一个阈值，超过该数值后，多样 性非但不能增加系统的稳定性，甚至可能产生破坏性作用。
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
（一）Gaia 假说的形成和发展
Lovelock J E在1969 年关于生命起源的国际会议上，第一次提出 了Gaia 假说。
1979 年，第一部著作《Gaia：对地球上生命的新认识》 1988年，第二部著作 地球是由生物、海洋、大气和土壤组成的一个复合系统，生物圈
第二章 生物与环境
4
按环境的性质分可分成自然环境、半 自然环境和人工环境三类。
5
按环境的范围大小分可分为宇宙环境(或 称星际环境)、地球环境、区域环境、微环境 和内环境。
6
二、环境因子分类
Daubenmire(1947、1959)将环境 因子分为三大类：气候类、土壤类 和生物类；
７个并列的项目：土壤、水分、 温度、光照、大气、火和生物因子。 这是以环境因子特点为标准进行分 类的代表。
36
图 2-7 植物光合作用 的昼夜变化 (Larcher, 1975)
37
温度对生物分布有重要作用
我国从南到北植被分布
38
二、温度因子的生态作用及生物的适应
1.温度因子的生态作用
（1） 温度与生物生长 任何一种生物，其生命活动中每一生理 生化过程都有酶系统的参与。然而，每一种 酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最 高温度，相应形成生物生长的“三基点”。 一旦超过生物的耐受能力，如高温使蛋白质 凝固，酶系统失活；低温将引起细胞膜系统 渗透性改变、脱水、蛋白质沉淀以及其他不 可逆转的化学变化。
11
3.直接作用和间接作用
环境中的地形因子，其起伏程 度、坡向、坡度、海拔及经纬度等 对生物的作用不是直接的，但它们 能影响光照、温度、雨水等因子的 分布，因而对生物产生间接作用， 这些地方的光照、温度、水分状况 则对生物类型、生长和分布起直接 的作用。
12
4.阶段性作用
由于生物生长发育不同阶段对生态因子的需 求不同，因此生态因子对生物的作用也具阶段 性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所 造成的。如光照长短，在植物的春化阶段并不 起作用，但在光周期阶段则是很重要的。有些 鱼类不是终生都定居在某一环境中，根据其生 活史的各个不同阶段，对生存条件有不同的要 求，如鱼类的洄游，大马哈鱼生活在海洋中， 生殖季节就成群结队洄游到淡水河流中产卵， 而鳗鲡则在淡水中生活，洄游到海洋中去生殖 。
环境生态学第二章 生物与环境
五、土壤因子的生态作用及生物的适应
1.土壤理化性质与植物 2.生物对土壤条件的适应 酸性土植物(pH值<6.5) 中性土植物(pH值为6.5—7.5) 碱性土植物(pH值>7.5)
柽 柳
2019/11/22
铁芒萁
第五节 生态因子作用的一般规律
一、生态因子的概念 生态因子（ecological factors） 环境因子 生态环境（ecological environment） 生境（habitat）
2019/11/22
复习思考题
1.大气的生态作用是什么？ 2.简述热岛效应。 3.生态因子作用的一般特征？ 4.简述耐受性定律。
2019/11/22
二、生物多样性 （一）概念
生物多样性的意义？
四个水平： 遗传多样性；物种多样性； 生态系统多样性；景观多样性。
（二）影响生物多样性的因素
1.物种生物量 2.物种的属性 3.生物地化循环 4.系统的稳定性
三、地球自我调节理论
（一）Gaia假说的形成与发展 英国，Lovelock J E 1979，《Gaia:对地球上生命的新认识》 （二） Gaia假说的主要论点
2.温度与生物发育
变温对生物的作用
低温对植物开花结果的刺激作用—春化作用 （vernalization） 如小麦，苦麻菜
法国学者雷米尔（Reaumur，l735）提出有效 积温法则：
K＝N(t一t0)
K—该生物所需的有效积温，它是个常数； t一当地该时期的平均温度，℃；
t0—该生物生长活动所需最低临界温度(生物
1.植物对水因子的适应 1）水生植物 包括沉水、浮水和挺水植物三种类型。
2）陆生植物 包括湿生、中生和早生植物三种类型。
第二章第一节生物与环境的关系
第二章了解生物圈
第一节生物与环境的关系
【教学目标】
1、举例说出光、水、温度等因素对生物生存的影响。
2、举例说出生物与生物之间的关系。
3、举例说出生物对环境的适应和影响。
【教学重点】举例说出生物与环境的关系。
【教学难点】探究影响鼠妇分布的环境因素。
【教学准备】
1、视频文件：（1）水对动的生活的影响；（2）草原大迁徙；（3）秋海
棠适应阴暗的环境；（4）蚯蚓；（5）地星对环境的适应；（6）保护
色；（7）螳螂的拟态；（8）生物对环境的影响。
【教学过程】
【板书设计】
一、环境中的生态因素
生物因素
生态因素
非生物因素
二、生物对环境的影响
三、三、生物对环境的适应和影响。
第二章 生物与环境
限制因子的意义: 限制因子的研究在生态学中具有重要意义，生态学家主要 任务是探讨生物与环境复杂的相互作用，而一旦找到限制 因子，就意味着找到了影响生物生存和发展的关键性因子。
最小因子定律
2. Liebig 最小因子定律
德国农业化学家李比希(Justus Liebig)于1840年发 现谷物的产量常不是受常量营养物质（N、P、K 等）所限制，而是取决于植物必需的微量元素 （B、Mg、Fe等）。
生态因子
4. 生态因子（Ecological Factor）
环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或 间接影响的环境要素。
生态因子是环境中对生物起作用的因子， 而环境因子则是指生物体外部的全部要素。
所有生态因子构成生物的生态环境（Ecological environment）; 具体生物的生态环境称为生境（Habitat），包括生物本身的影 响。
环境因子的说明
复杂性（Complexity）：环境因子的组成和影响 非常复杂，所有生物群落都受到环境因子复杂的 交互作用影响。 变异性（Variation）：环境因子在不同的时间尺 度上发生变化。大多数生物必须面对持续变化的 外部环境。
即使有丰富的食物存在，环境因子的限制可以阻止生物生存，如 冬天海鸟死亡、风干土壤微生物死亡； 冰川作用周期上万年，日照强度可以在几分钟甚至几秒钟发生变 化。 复杂性和变异性研究是生态学永久的热点。
（2）对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，分布一般很广。生物对 气候因子的耐受范围影响着生物的分布，但是，气候因子只能说明生物不 能分布的地区，却不能准确地说明生物将会分布的地区（生物因子也影响 分布）。
耐受定律的补充
（3）生物会主动的进行生理性的驯化以适应环境的变化。如 金鱼的致死温度依赖于先前的生活的水温。
最小因子定律
2. Liebig 最小因子定律
德国农业化学家李比希(Justus Liebig)于1840年发 现谷物的产量常不是受常量营养物质（N、P、K 等）所限制，而是取决于植物必需的微量元素 （B、Mg、Fe等）。
生态因子
4. 生态因子（Ecological Factor）
环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或 间接影响的环境要素。
生态因子是环境中对生物起作用的因子， 而环境因子则是指生物体外部的全部要素。
所有生态因子构成生物的生态环境（Ecological environment）; 具体生物的生态环境称为生境（Habitat），包括生物本身的影 响。
环境因子的说明
复杂性（Complexity）：环境因子的组成和影响 非常复杂，所有生物群落都受到环境因子复杂的 交互作用影响。 变异性（Variation）：环境因子在不同的时间尺 度上发生变化。大多数生物必须面对持续变化的 外部环境。
即使有丰富的食物存在，环境因子的限制可以阻止生物生存，如 冬天海鸟死亡、风干土壤微生物死亡； 冰川作用周期上万年，日照强度可以在几分钟甚至几秒钟发生变 化。 复杂性和变异性研究是生态学永久的热点。
（2）对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，分布一般很广。生物对 气候因子的耐受范围影响着生物的分布，但是，气候因子只能说明生物不 能分布的地区，却不能准确地说明生物将会分布的地区（生物因子也影响 分布）。
耐受定律的补充
（3）生物会主动的进行生理性的驯化以适应环境的变化。如 金鱼的致死温度依赖于先前的生活的水温。
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以生物为主体，生物体以外的所有自然条件称为环境，这是一般生态学 书刊上采用的分类方法。
按环境的性质可分成：
自然环境：未经破坏的天然环境 半自然环境：人类作用于自然界后发生变化了的环境 社会环境：如聚落环境，生产环境、交通环境及文化环境等
按环境的范围大小，可分为：
宇宙环境：大气层以外的宇宙空间 地球环境：大气圈、水圈、岩石圈和生物圈 区域环境：区域环境是指占有某一特定地域空间的自然环境 微环境：区域环境中由于某一个（或几个）圈层的细微变化而产生的环
境差异所形成的小环境 内环境：内环境是指生物体内组织或细胞间的环境
13
三、环境因子的分类
Allee Nicholson Smith （1949） （1933） （1935）
Мончадский （1953）
非
非
生
反
物
应
因
因
素
素
非
稳定因素
密
度
变动因素
制 约
（有周期性变动）
因 素
变动因素
（非周期性变动）
6.生物地化循环
生物多样性水平与土壤营养物之间存在密切关系
7.系统稳定性
在一定程度上，生物多样性越高、越复杂，生态系统就会越稳定
10
第二节
11
一、环境的概念
环境
环境是一个相对的概念，它是指某一特定生物个体或生物群体 以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的 一切要素的总和。
在环境科学中，一般以人类为主体，环境是指围绕着人群的空 间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的 总体。
通常人们所说的环境是指地球环境，也有人称为地理环境。 大气圈 水圈 岩石圈 生物圈
12
二、环境的类型
按环境的主体分，目前有两种体系：
以人为主体，其他的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。这类环 境称为人类环境。在环境科学中，多数学者都采用这种分类方法。
生物因素 反应因素
密度制约 因素
基本上是变动因素
综合性
气候因素 光 温度
相对湿度 水
其他因素 气候以外的自然因素
水域环境 土壤环境 生物因素
食物 种内 种间
14
第三节
15
一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最主要的能量源泉， 地球上生物生活所必需的全部能量，几乎都直接或间接地 源于太阳光能。
第二章 生物与环境
1
第一节
2
一、生命的起源与进化
（一） 生命的起源
紫外线
水蒸气
复杂的化合物
地球 H2S
H2
生命活性的大分子
(蛋白质和能够自我复制的核酸分子)
N2
NH3
光合自养生物
为原始生命的产 生提供了条件
CH4
46亿年前的大气成分
绿色植物等……
3
（二） 生物种的概念
1.生物种的概念
物种是客观存在的，是由内在诸多因素（特征、遗传、生理、 生态、行为）共同决定的个体的集合，是自然界中的一个基 本进化单位和功能单位。
基因水平
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分子 细胞 个体
不同层次
物种水平
生态系统水平
生物区系特点
生境的多样性
物种的濒危状况 生物群落的多样性
灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性
保护物种和持续利用
多样化和变异性
景观空间结构 功能机制 时间动态
8
（二） 影响生物多样性的因素
1.物种生物量 Tilman(1994)：在一个阈值内，物种数越多，生物量 越高
绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系 统的唯一通路，也是食物链的起点。
光本身又是一个十分复杂的环境因子，太阳光辐射强度、 光质及光的周期性变化等都对生物的生长发育和地理分布 产生深刻的影响，而生物本身对光因子的变化也有着极其 多样的响应。
16
（一）光强的生态作用与生物的适应
1.光强对生物生长发育和形态建成的作用
光照环境
黑暗环境
17
（一）光强的生态作用与生物的适应
2.光照强度与水生植物 光的穿透性限制着植物在海洋和湖泊中的分布：
在海洋表层的透光带上部，植物的光合作用量大于呼吸量 在补偿点处，植物的光合作用量与呼吸消耗平衡 沉降到补偿点以下又不能很快回到表层时死亡
在很多情况下，两个或更多物种的单独进化常常互相影响， 形成一个相互作用的协同适应系统(coadapted system)。
6
（三） 生物的协同进化
生物协同进化的四种情况：
互惠共生的物种间，常以尽量减少损害对方的方式 而实现互利共生和协同进化。
7
二、生物多样性
（一）生物多样性概念
生物多样性就是“生物类群层次结构和功能的多样性”。 生物多样性一般包括四个层次：
光照强度对植物细胞的增长和分化、体积的增长和重量的增加关 系密切；
光还能促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使 植物各器官和组织保持发育上的正常比例。
− 蛙卵、鲑鱼卵在有光情况下孵化快，发育也快； − 贻贝和生活在海洋深处的浮游生物则在黑暗情况下长得较快。
黄化现象（etiolation phenomenon） 是光与形态建成的各种关系中最极 端的典型例子，黄化是植物对黑暗 环境的特殊适应。
2.物种属性 物种属性如行为等能对它栖息的生态系统产生积累性 影响
3.物种库 种质库建设对于物种多样性的保护具有特别重要的意 义
4.输入环境的总能量 能量－多样性假说
9
（二） 影响生物多样性的因素
5.纬度、栖息地异质性和生产力
从区域范围考虑，物种数量随自然条件的适宜性、栖息地异质性、 与散布中心的隔离程度和初级生产力的变化而变化
5
（三） 生物的协同进化
2.生物的协同进化
生物间的协同进化，主要是由于生物个体的进化过程是在其 环境的选择压力下进行的。因此，一个物种的进化必然会改 变作用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生变化， 这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。
这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共 同进化过程即为协同进化(coevolution)。
2.种的性状分类
基因型：种的遗传本质，生物性状表现必须具备的内在因素。 表 型：与环境结合后实际表现出的可见性状。
在生物界的漫长历程中，种的分化是生物对环境异质性的适应 结果。
4
（三） 生物的协同进化
生物的进化由遗传变异和自然选择共同作用，形成了生 物与环境间的协同发展。
1.生物的进化
生命是适应环境的一种特殊的物质运动，并由于遗 传变异和自然选择的作用而向着更高级、更适应环境的 方向进化。生命的存在是一个不断适应环境的过程，同 时，生命也在这个过程中不断地改变着环境，这就是生 物与环境间的协同发展。
按环境的性质可分成：
自然环境：未经破坏的天然环境 半自然环境：人类作用于自然界后发生变化了的环境 社会环境：如聚落环境，生产环境、交通环境及文化环境等
按环境的范围大小，可分为：
宇宙环境：大气层以外的宇宙空间 地球环境：大气圈、水圈、岩石圈和生物圈 区域环境：区域环境是指占有某一特定地域空间的自然环境 微环境：区域环境中由于某一个（或几个）圈层的细微变化而产生的环
境差异所形成的小环境 内环境：内环境是指生物体内组织或细胞间的环境
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三、环境因子的分类
Allee Nicholson Smith （1949） （1933） （1935）
Мончадский （1953）
非
非
生
反
物
应
因
因
素
素
非
稳定因素
密
度
变动因素
制 约
（有周期性变动）
因 素
变动因素
（非周期性变动）
6.生物地化循环
生物多样性水平与土壤营养物之间存在密切关系
7.系统稳定性
在一定程度上，生物多样性越高、越复杂，生态系统就会越稳定
10
第二节
11
一、环境的概念
环境
环境是一个相对的概念，它是指某一特定生物个体或生物群体 以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的 一切要素的总和。
在环境科学中，一般以人类为主体，环境是指围绕着人群的空 间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的 总体。
通常人们所说的环境是指地球环境，也有人称为地理环境。 大气圈 水圈 岩石圈 生物圈
12
二、环境的类型
按环境的主体分，目前有两种体系：
以人为主体，其他的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。这类环 境称为人类环境。在环境科学中，多数学者都采用这种分类方法。
生物因素 反应因素
密度制约 因素
基本上是变动因素
综合性
气候因素 光 温度
相对湿度 水
其他因素 气候以外的自然因素
水域环境 土壤环境 生物因素
食物 种内 种间
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第三节
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一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最主要的能量源泉， 地球上生物生活所必需的全部能量，几乎都直接或间接地 源于太阳光能。
第二章 生物与环境
1
第一节
2
一、生命的起源与进化
（一） 生命的起源
紫外线
水蒸气
复杂的化合物
地球 H2S
H2
生命活性的大分子
(蛋白质和能够自我复制的核酸分子)
N2
NH3
光合自养生物
为原始生命的产 生提供了条件
CH4
46亿年前的大气成分
绿色植物等……
3
（二） 生物种的概念
1.生物种的概念
物种是客观存在的，是由内在诸多因素（特征、遗传、生理、 生态、行为）共同决定的个体的集合，是自然界中的一个基 本进化单位和功能单位。
基因水平
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分子 细胞 个体
不同层次
物种水平
生态系统水平
生物区系特点
生境的多样性
物种的濒危状况 生物群落的多样性
灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性
保护物种和持续利用
多样化和变异性
景观空间结构 功能机制 时间动态
8
（二） 影响生物多样性的因素
1.物种生物量 Tilman(1994)：在一个阈值内，物种数越多，生物量 越高
绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系 统的唯一通路，也是食物链的起点。
光本身又是一个十分复杂的环境因子，太阳光辐射强度、 光质及光的周期性变化等都对生物的生长发育和地理分布 产生深刻的影响，而生物本身对光因子的变化也有着极其 多样的响应。
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（一）光强的生态作用与生物的适应
1.光强对生物生长发育和形态建成的作用
光照环境
黑暗环境
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（一）光强的生态作用与生物的适应
2.光照强度与水生植物 光的穿透性限制着植物在海洋和湖泊中的分布：
在海洋表层的透光带上部，植物的光合作用量大于呼吸量 在补偿点处，植物的光合作用量与呼吸消耗平衡 沉降到补偿点以下又不能很快回到表层时死亡
在很多情况下，两个或更多物种的单独进化常常互相影响， 形成一个相互作用的协同适应系统(coadapted system)。
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（三） 生物的协同进化
生物协同进化的四种情况：
互惠共生的物种间，常以尽量减少损害对方的方式 而实现互利共生和协同进化。
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二、生物多样性
（一）生物多样性概念
生物多样性就是“生物类群层次结构和功能的多样性”。 生物多样性一般包括四个层次：
光照强度对植物细胞的增长和分化、体积的增长和重量的增加关 系密切；
光还能促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使 植物各器官和组织保持发育上的正常比例。
− 蛙卵、鲑鱼卵在有光情况下孵化快，发育也快； − 贻贝和生活在海洋深处的浮游生物则在黑暗情况下长得较快。
黄化现象（etiolation phenomenon） 是光与形态建成的各种关系中最极 端的典型例子，黄化是植物对黑暗 环境的特殊适应。
2.物种属性 物种属性如行为等能对它栖息的生态系统产生积累性 影响
3.物种库 种质库建设对于物种多样性的保护具有特别重要的意 义
4.输入环境的总能量 能量－多样性假说
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（二） 影响生物多样性的因素
5.纬度、栖息地异质性和生产力
从区域范围考虑，物种数量随自然条件的适宜性、栖息地异质性、 与散布中心的隔离程度和初级生产力的变化而变化
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（三） 生物的协同进化
2.生物的协同进化
生物间的协同进化，主要是由于生物个体的进化过程是在其 环境的选择压力下进行的。因此，一个物种的进化必然会改 变作用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生变化， 这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。
这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共 同进化过程即为协同进化(coevolution)。
2.种的性状分类
基因型：种的遗传本质，生物性状表现必须具备的内在因素。 表 型：与环境结合后实际表现出的可见性状。
在生物界的漫长历程中，种的分化是生物对环境异质性的适应 结果。
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（三） 生物的协同进化
生物的进化由遗传变异和自然选择共同作用，形成了生 物与环境间的协同发展。
1.生物的进化
生命是适应环境的一种特殊的物质运动，并由于遗 传变异和自然选择的作用而向着更高级、更适应环境的 方向进化。生命的存在是一个不断适应环境的过程，同 时，生命也在这个过程中不断地改变着环境，这就是生 物与环境间的协同发展。