第二章 生态环境的形成与演变 环境生态学基础电子教案
《生态学基础》课程教学大纲
《生态学基础》课程教学大纲
课程名称：生态学
课程英文名称：Ecology
先修课程：大学数学、生物学、土壤学
适用专业：植物科学技术、植物保护、动植物检疫、农业资源与环境、动物科学、设施农业科学与工程、广告学、社会学、外语
总学时：32
讲课学时：32
总学分：2.0
一.课程的性质、地位和作用••
生态学是研究生物与其自然环境相互作用规律生物学分支学科。《生态学》课程把生物与其自然环境作为一个整体，讲授生态系统中生物与环境的相互关系，生态系统的结构与功能，生态系统的协同演变、调节控制和平衡发展规律。从生物个体、种群、群落和生态系统等不同层次阐明生态学的基本原理、方法和应用。
《生态学》是面向植物科学技术、植物保护、动植物检疫、农业资源与环境、动物科学、设施农业科学与工程、广告学、社会学、外语等专业的专业基础课或选修课。主要介绍生态学的基本概念，基本原理及基本应用。对文科类专业在了解生态学基本概念的基础上，重点普及生态学知识、生态意识，宣扬生态文化。在介绍生态学基本理论的基础上结合各专业特点，讲授各领域生态方面问题产生的原因及解决途径，使学生了解国内外持续农业发展的模式，合理利用自然资源，有效保护农业生产环境，通过对农业自然资源结构的优化组合，达到农业生产集约化和可持续发展。紧密联系生产实际，培养学生系统分析问题，解决问题的能力。
二.课程基本要求
1、掌握生态学的概念、基本性质，产生及发展，生态学的分支及应用领域和生态学学科体系；
2、掌握生态环境因子的时空变化及对生物的作用规律，生物对环境因子的适应及生物进化规律；了解环境资源的组织分配形式及合理开发途径。
环境学概论第二章生态学基础
第二节 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者 物质循环：生物 ← →环境 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
环境 (土壤、空气、水)
生产者 (绿色植物)
还原者 (细菌、真菌)
群落（Community）：在一 定的自然区域中许多不同种 的生物的总和 。
生态系统（Ecosystem）任何一个生物群落 与其周围非 生物环境的综合体 ：指在一定的空间内，生物成分和非 生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存 而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称 生态系统
一、生态系统
消费者 (动物)
生态系 太 统的营 阳 养结构 辐 (能量 射 流动) 能
大洋、海底等。
一个简化了的陆地生态系统
一个简化了的池塘生态系统
5 生态系统的结构
构成生态系统的各组成部分，各种生物的 种类、数量和空间配置，在一定时期内均处于 相对稳定的状态，使生态系统能够各自保持一 个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结 构。
（a）形态结构：生物的种类、种群数量、种的 空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间 变化。
食物链和食物网的意义
❖ 食物链是生态系统营养结构的形象体现； ❖ 生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链
环境生态学第二章 生物与环境
耐受性下限
不能耐 生理受 受区 抑制
种 群 种群 数 消失
量
数量 很低
最适区
数量 最高
耐受性上限
生理受 抑制
不能 耐受 区
数量 很低
种群 消失
低
环境梯度
高
生物种的耐受性限度图解（据Smith,1980）
2020/3/10
2）耐性限度的驯化
2020/3/10
四、生态因子的其他作用方式
第三节 生物对环境的适应
一、适应
概述 自然选择（natural selection） 自然选择有哪几种类型？ 稳定性选择（steady selection） 单向性选择（directional selection） 分裂性选择（disruptive selection）
2020/3/10
改变
形成一定特
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
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。
生态学基础教案模板范文
课程名称：生态学基础
课时：2课时
教学对象：大学一年级学生
教学目标：
1. 知识目标：使学生掌握生态学的基本概念、生态系统的组成、生态平衡、生物
多样性等基本知识。
2. 能力目标：培养学生运用生态学知识分析和解决实际问题的能力，提高学生的
科学素养。
3. 情感、态度与价值观目标：激发学生对生态学研究的兴趣，培养学生尊重自然、保护生态环境的意识。
教学内容：
一、生态学基本概念
1. 生态学的定义
2. 生态系统的组成
3. 生态位、生态金字塔、生态网络等基本概念
二、生态系统的组成与功能
1. 生物群落
2. 生态系统结构
3. 生态系统的物质循环与能量流动
4. 生态系统的稳定性与恢复力
三、生态平衡与生物多样性
1. 生态平衡的定义
2. 生态平衡的调节机制
3. 生物多样性的内涵与价值
4. 生物多样性的保护策略
教学过程：
第一课时：
一、导入
1. 通过图片、视频等形式展示自然生态系统的美丽景象，激发学生的学习兴趣。
2. 提问：什么是生态系统？生态系统由哪些组成？
二、讲授新课
1. 生态学的定义：介绍生态学的起源、发展及研究内容。
2. 生态系统的组成：讲解生物群落、生物圈、生态系统等概念。
3. 生态金字塔：介绍生态金字塔的层次、特点及意义。
三、课堂讨论
1. 讨论生态位、生态网络等概念，引导学生理解生态系统的复杂性。
2. 结合实际案例，分析生态系统的物质循环与能量流动。
第二课时：
一、复习上节课内容
1. 复习生态系统的组成与功能，引导学生回顾所学知识。
2. 提问：生态系统的稳定性与恢复力有哪些影响因素？
二、讲授新课
1. 生态平衡的定义：讲解生态平衡的概念、类型及调节机制。
环 境 生 态 学(电子讲义)
环境生态学
李中宝主讲
长江大学化学与环境工程学院
目录
第一章绪论
第二章生物与环境
第三章种群生态学
第四章群落生态学
第五章生态系统
第六章重大生态环境问题
第七章可持续发展与清洁生产
第一章绪论
一．生态学的定义
1．生态学（ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。（E.Haeckel，1866）它包括4个层次的内容：
•生物在其历史条件下的适应；
•生态系统的结构与功能；
•种群的形成与发展规律；
•生物群落（生态系统）的形成与发展规律。
实则上包含了个体—→种群—→群落—→生态系统这4个理论主体。
生态学的定义还有很多：
●生态学是研究生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。（埃尔顿，1927）●生态学是研究有机体的分布和多度的科学。（Andrenathes,1954）
●生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。（E.P.Odum，1956）
●生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。（马世骏，1980）
●生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。（E.P.Odum，1997）
二、生态学的研究内容
●1971，Odum,《生态学基础》：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。
（1）一定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布。
（2）该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布。
（3）各种环境因素（如湿度、温度、光、土壤等）对生物的影响。
（4）生态系统中的能量流动和物质循环。
（5）环境对生物的调节（如光周期现象）和生物对环境的调节（如固氮作用）
环境生态学课程教学大纲
《环境生态学》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称：环境生态学
英文名称：Environmental Ecology
课程类别：专业基础课
学时：48
学分：3.0
适用对象：环境科学专业
考核方式：闭卷考试
二、课程简介
环境生态学属于环境科学、环境工程等专业本科生的专业方向课。环境生态学是生态学的一个分支，是伴随着环境问题的出现而产生和发展的新兴的综合性学科，是一门运用生态学理论，研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制，规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复，重建和保护对策的科学。该课程注重生态学基本原理与实际应用的结合，介绍了生态学的基本理论，重点介绍生态系统生态学；阐述了生态系统服务、人为干扰对生态系统的损伤、生态恢复、生态系统管理及可持续发展理论等。
三、课程性质与教学目的
通过该课程的学习使学生掌握环境生态学的基本概念，环境生态学的形成过程及发展趋势，环境生态学的研究内容，理论，研究方法及实际应用。了解受损生态系统变化，掌握生态系统的演替规律以及修复对策，掌握生态系统管理和可持续发展理论。在认识和掌握生态学的基本规律的基础上，能够运用生态学理论，保护和合理利用自然资源，治理被污染和被破坏的生态环境，恢复和重建受损的生态系统，实现保护环境与发展经济的协调，以满足人类生存和发展的需要。
四、教学内容及要求
第一章绪论
（一）目的与要求
1.掌握环境生态学、生态学的概念；
2.了解环境生态学、生态学产生的背景和发展过程；
3.理解环境生态学与其他关联学科的关系；
4.熟悉环境生态学、生态学的研究对象和研究方法。
2024版基础生态学教案完整版
01
生态学基本概念与原理Chapter
生态学定义及研究对象
生态学的定义
研究对象
生态系统组成与结构生态系统的组成
生态系统的结构
包括形态结构（如生物种类、数量、空
间配置）和功能结构（如物质循环、能
量流动、信息传递）。
物质循环与能量流动原理物质循环
能量流动
生物多样性及其保护意义
生物多样性的定义
指生命形式的多样化，包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
生物多样性的保护意义
维护生态平衡、促进生态系统稳定、保存自然资源、推动科学研究以及提供美学、
文化、经济等多重价值。
02
自然环境中的生物群落Chapter
群落概念及特征描述
群落定义群落特征
群落演替过程分析
演替阶段
演替概念通常包括先锋群落阶段、竞争平衡
阶段、相对稳定阶段等，每个阶段
都有其特定的物种组成和环境特征。
演替机制
森林植被
草原植被
湿地植被
03
02
01
典型植被类型介绍
自然保护区建设与管理
自然保护区概念
自然保护区是指为保护自然资源和生
物多样性而划定的特定区域，旨在实
现自然资源的可持续利用和生态环境
的保护。
自然保护区类型
包括生态系统类、野生生物类、自然
遗迹类等，每种类型都有其独特的保
护对象和管理要求。
自然保护区管理措施
包括划定边界、限制开发、监测巡护、宣传教育等，这些措施共同确保自然保护区的有效管理和可持续发展。
03
种群动态与调节机制Chapter
种群概念及特征描述
种群定义
种群特征
种群数量变化模型解读
J型增长模型
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，这种增长方式被称为J型增长。其数学模型为：Nt=N0λt（N0为初始数量，λ为增长倍数，t为时间）。
环境生态学基础
2.3.4 海洋生态问题
随着人为活动的加剧，海洋已经遭受日益严重的人为污染，其中主要的是海洋石油 污染和赤潮。
造成海洋石油污染的主要原因是石油的海上运输事故，油轮将大量原油泄入海洋， 以及其他正常输油船只的冲洗排放和近海采油平台及输油管的泄漏；其次是排入江 河的来自陆地油田、机动车辆、船只或其他机器的散溢的石油和润滑油，这些废油 最终流入近海。据估计，每年在海运过程中流失的原油估计达150万t，其他途径流 入海洋的原油及石油产品的总量达200—2000万t。
荒漠化扩大主要是由于森林面积减少、过度耕作和放牧、天然草 场退化、水土流失、水体和土壤污染等人为过度的经济活动，破坏 生态平衡所引起的一种土地退化过程。联合国对荒漠化地区的调查 结果发现，由于自然变化引起的荒漠化占13%，其余87%均为人为 因素所致。中国科学院的调查也表明，我国北方地区现代荒漠化土 地中的94. 5%为人为因素所致。
自然资源的开发利用：按照自然资源的性质可分再生资源、自然恒 定资源和非再生资源三大类。生物资源与土壤资源都是再生资源， 矿物资源是非再生资源，来自太阳的光、热等动力资源，是属于不 以人类意志为转移的自然恒定资源，又可称为区域性的生态地理资 源。
对生物资源的合理管理，可以取之不尽，用之不竭。因为生物资源 依赖于环境源源不断供给生物所需要的营养物质及适宜的空间，生 物得以持续地生长、发育和繁衍。因此，合理利用生物资源，必须 保持生物的基本数量及一定的年龄和性别的比例，这已成为森林采 伐、渔业捕捞、草场放牧和经济鸟兽狩猎等须遵循的基本生态学原 则。违背了这个原则，就可能造成资源枯竭。
《生态学基础知识》PPT课件
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死亡率 qx
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Lx
Tx
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17.75
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29.2
8.75
16
4.25
7.2
2
3
1
1
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0
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➢ 存活曲线——根据上述生命表，以存活数量的 对数值为纵坐标，以年龄为横坐标作图，可得 到种群的存活曲线。
I型——凸型存活曲线。表示种群在达到生理寿命之 前只有少数个体死亡，如人类和一些大型哺乳动物。
II型——对角线存活曲线。表示种群各年龄期的死 亡率基本相同，如鸟类、大多数爬行动物和一些小 型哺乳动物。
III型——凹型存活曲线。表示种群幼体的死亡率很 高，只有极少数个体能够活到生理寿命，如大多数 鱼类，两栖类、海洋无脊椎动物等。
精选ppt
2
第一节 生物与环境
一、环境与生态因子
1．环境与生态因子的概念
➢ 环境是指生物有机体周围一切的总和，即指某 一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、 间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物 的总和 。
第二章 生态学基础
与生命活动相关联的物质循环
碳、氮、磷和水等许多与生命活 动相关联的物质以多种形式—生 物的或非生物的形式，原子的、 分子的或生物大分子的形式等在 自然界中循环，这些物质的循环 叫生物地球化学循环。 生态系统中所有物质的生物地 球化学循环共同的特点：
（1）碳、氮、磷和水等都有一个非生物的库；（2）有一些物 质的一部分可以完全通过地学过程进行循环；（3）有些需要经 过微生物的加工才能被生物所利用；（4）微生物对各级别营养 水平生物有机质的分解作用是生物地球化学循环的关键环节。
（3）物质与能量的循环与流动保持合理的比例与速度；
（4）生态系统具有良好的自我调节能力。
生态平衡和人类社会可持续发展的策略
人工改造的农业生态系统是不稳定的。
在人工生态系统中，病虫害可以很容易
找到并聚集在一小片地域上，接着在大
量单一的动植物种群中迅速传播，造成 严重的危害。最近大规模发生在欧洲等
地球上的主要群落类型
灌木林主要发生 在中纬度靠近海 岸的地区，气候 特征为冬季多雨， 夏季干热。致密 常绿的矮生灌木 为优势种群。
地球上的主要群落类型
温带草原主要分布在欧亚大陆、南美洲、北美，中 国黄河中游、内蒙古和东北大兴安岭以西，属于温 带大陆性气候地区旱生草本植物群落。
温带草原乔木很少，以草本植物为主。 代表动物有羚羊、黄羊和各种鼠类等。
环境科学概论_第2章 生态学基础
生 态 系 统 组 成
生物部分
3.消费者（动物）
4.分解者（还原者） ——微生物（细菌、真菌等）
2.2 生态系统
生态系统的组成和结构
生产者——绿色植物、光合细菌、化能细菌等 生 物 部 分 食草动物 —— 一级消费者 一级食肉动物 —— 二级消费者 消费者 二级食肉动物 —— 三级消费者 —— 杂食消费者 （动物） 杂食动物 腐食消费者、其他消费者
2.2.3 生态系统的类型
1.植物生态系统
按生物成分
生 态 系 统 类 型
2.动物生态系统 3.微生物生态系统 4.人类生态系统
按环境中的 水体状况 按人为干预 的程度
1.陆生生态系统：荒漠、草原、森林生态系统 2.水域生态系统：淡水、海洋生态系统 1.自然生态系统 2.半自然生态系统 3.人工生态系统：城市、工厂、矿山 社会-经济-自然复合生态系统：城市
2.2 生态系统
2.2.1 定义 生态系统就是在一定空间中共同栖居着 的所有生物（即生物群落）与其环境之间 由于不断地进行物质和能量流动而形成的 统一整体。
种群1：同 种生物个体
种群2
生物群落
环境
生态系统 = 生物群落 + 非生物环境
2.2 生态系统
2.2.2 生态系统的组成和结构
1.非生物环境 能源——太阳能、其他能源
一级结构缺损 指生态系统缺损了一个或几个组成成分，使生态平衡失调。
基础生态学教学设计教案
基础生态学教学设计教案
1. 教学目标
本教学设计旨在通过基础生态学教学，培养学生对于生态系统的理解和认识，使其具备以下能力和知识：
- 掌握生态学的基本概念、理论和方法；
- 理解生态系统的组成结构和功能特征；
- 了解生态系统中生物间的相互关系；
- 掌握生态系统演替和生物多样性的基本原理；
- 具备生态学研究和保护生态环境的基本能力。
2. 教学内容
本教学设计的教学内容主要包括以下几个方面：
2.1 生态学基本概念和理论
- 生态学的定义和发展历程；
- 生态学的研究对象和内容；
- 生态系统的概念和基本特征。
2.2 生态系统的组成和功能
- 生态系统的组成结构：生物组成和非生物组成；
- 生态系统的功能特征：能量流动和物质循环。
2.3 生态系统的相互关系
- 生态系统中的生物间相互关系：共生、捕食、竞争等；
- 生态系统中的生物与非生物间相互关系：生物对环境的适应和影响。
2.4 生态系统演替和生物多样性
- 生态系统演替的概念和过程；
- 生物多样性的重要性和保护措施。
3. 教学方法
本教学设计采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、小组讨论和实践操作等，以促进学生对生态学知识的理解和应用能力的培养。
3.1 讲授
通过讲授生态学的基本概念、理论和方法，向学生介绍和传授生态学的基本知识。
3.2 案例分析
选取一些生态学案例，通过案例分析的方式，引导学生理解生态系统的组成和功能，以及生物间相互关系等。
3.3 小组讨论
将学生分成小组，提供一些生态学相关的问题，并让学生进行
讨论和交流，以培养学生的合作和沟通能力。
3.4 实践操作
生态学基础教案
生态学基础教案
标题：生态学基础教案
教案概述：
本教案旨在为学生提供生态学基础知识，并通过多种教学方法和学习活动，培养学生的生态思维和环境保护意识。通过理论知识的学习和实践活动的展开，学生将能够理解生态系统的组成和功能，认识人类活动对生态环境的影响，并积极参与环境保护行动。
教学目标：
1. 理解生态学的基本概念和关键术语。
2. 认识生态系统的组成和功能。
3. 了解人类活动对生态环境的影响。
4. 培养环境保护意识和参与环境保护行动的能力。
教学内容：
1. 生态学的基本概念和关键术语：
- 生态学的定义和重要性；
- 生态系统、种群和生态位的概念。
2. 生态系统的组成和功能：
- 生物群落的组成和相互关系；
- 能量流动和物质循环。
3. 人类活动对生态环境的影响：
- 森林砍伐和生态破坏；
- 水资源污染和过度开采；
- 空气污染和温室效应；
- 生物多样性丧失和物种灭绝。
4. 环境保护与可持续发展：
- 环境保护意义和行动的重要性；
- 环保组织和法律法规的作用；
- 推动可持续发展的措施。
教学步骤：
1. 导入：
利用图片、视频或简短故事引导学生思考生态学的重要性，唤起他们对环境的关注和保护意识。
2. 基础知识讲授：
通过讲解和互动提供生态学的基本概念和关键术语，以及生态系统的组成和功能。
3. 小组讨论：
将学生分成小组，让他们讨论和总结人类活动对生态环境的影响，鼓励他们分享观点并提出解决方案。
4. 实地考察：
安排一次实地考察，例如走进校园或邻近的自然保护区，让学生
亲身体验生态系统、生物多样性和环境破坏的现实情况。
5. 学习活动：
第二章 生态学基础
东莞理工学院城市学院
精品课程
环境保护与可持续发展
以上四个部分构成一个有机的、统一的 整体，相互之间沿着一定的途径，不断的进 行着物质和能量的交换。在一定的条件下保 持着暂时的相对平衡。
东莞理工学院城市学院
精品课程
环境保护与可持续发展
生态系统一旦失去平衡，会发生非常 严重的连锁性后果。例如，五十年代，我 国曾发起把麻雀作为“四害”来消灭的运 动。可是在大量捕杀了麻雀之后的几年里， 却出现了严重的虫灾，使农业生产受到巨 大的损失。后来科学家们发现，麻雀是吃 害虫的好手。消灭了麻雀，害虫没有了天 敌，就大肆繁殖起来、导致了虫灾发生、 农田绝收一系列惨痛的后果。
2、生态系统中的能量流动与物质循环
1）能量流动
生态系统中生命活动所需的全部能量均 来自太阳能。太阳能在生态系统中流动，同 样遵循热力学定律，即能量守恒原则。
东莞理工学院城市学院
精品课程
环境保护与可持续发展
2）生态系统中的物质循环
水循环 氮循环 碳循环 硫循环
东莞理工学院城市学院
精品课程
环境保护与可持续发展
精品课程
环境保护与可持续发展
第2章 生态学基础2015-陈
生产者 环境 分解者 消费者
2.3
生态系统的功能
1）食物链：生态系统内不同生物之间在营养关系中 形成的一环套一环似链条式的关系。 2）营养级：食物链上的每一个环节称为营养级。
Mountain lion
3）食物网： 生态系统中 食物链交错 成网。食物 网从形态上 反映了生态 系统内各生 物机体间的 营养位置和 相互关系。
1）、按人工干预程度不同 （1）自然生态系统 （2）半自然生态系统 （3）人工生态系统 2）、按生态系统大环境条件的不同分类 （1）陆地生态系统 （2）水生生态系统
2. 生态系统结构
1）、形态结构 生态系统的生物群落在空间上明显的垂直和水 平分布构成了生态系统的形态结构。 同一生态系统在不同时期或不同季节存在着有 规律的时间变化。 2）、营养结构
Top third-grade consumer Wolf Second-grade consumer
Owl Shrew Snake Grain-eating birds Mouse Deer Crop
Squirrel
Rabbit
First-grade consumer Producer
Grass Tree Disintegrator
2.2
生态系统
2.2.1 生态系统的涵义 生态系统是指生物和环境之间进行物 质和能量交换，并在一定时间内处于动态 平衡的基本单位。 如：小的生态系统有：湖泊，河流，海 洋，森林，高山，平原，城市，矿区等， 大的生态系统有：生物圈。
环境学导论之生态学基础知识(PPT 124页)
二氧化碳可由大气进入海水，也可由海水进入 大气。这种交换发生在气和水的界面处，由于风和 波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量 大致相等，大气中二氧化碳量增多或减少，海洋吸 收的二氧化碳量也随之增多或减少。
蜂类和蝇类活动，而一到晚上，便只能看到夜蛾类和螟蛾类昆虫了。白 天在森林里可以见到很多种鸟类，但猫头鹰和夜鹰只能在夜里见到。 季相结构
群落的季节变化也很明显。在温带地区，草原和森林的外貌在春、 夏、秋、冬有很大不同，这就是群落的季相。
群落的季节性也决定于植物与传粉动物之间的协同进化。植物的 开花时间是在各种植物争夺传粉动物的自然选择压力下形成的。
➢生态系统的组成和主要作用
生态系统
必要的部分
非必要的部分
非生物成分
生物成分
消费者
阳光
无机营养分
生产者
分解者和转变者
生态系统组成的结构框图
生态系统的基本组成部分为：生产者、消 费者、分解者和转变者、无机营养分。
（3）生态系统的类型
按生态系统的环境性质和形态特征分：
（a）陆地生态系统：自然生态系统 （森林生态系统、草原生态系统、荒漠生 态系统等）和人工生态系统（农田、城市、 工矿区等）；
生产者 （绿色植物）
环境 （土壤、空气、水）
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1.1.2 现在地球表面的环境
①大氧圈以O为主。
②矿物特征：在氧化作用下，Fe2O3、 Mn2O3的红色沉积物和氧化态的硫酸盐广 布。
③元素特征：K、Na、Ca、Mg≤Cl、S、 P、V，呈中或酸性反应。 ④有生命。
1.1.3 生命起源的假说
石生说：
对于生物而言，绝对有机发生元素只有８种，即
H、C、O、N、P、S、K、Mg。• 这些元素是形
成原始生命的基础，30亿年前在地球表面形成了 细菌和藻类（隐生界）。
活有机体利用光合作用合成有机质，并促使大气 圈从还原的环境变为氧化的环境。
6CO2+6H2O+674－→C6H12O6+O2↑
氧化圈的形成使表生地球化学环境作用发 展到一个新的阶段。许多原来被禁固的元 素在氧化作用下大量地被释放、迁移，使 地球上的活有机体蓬勃发展，并不断改变 其地球化学环境，促进元素的生物循环。 同时，地球化学环境又促进了生物的发展 和进化，人类的出现。这一过程大约经历 了30亿年。
第二章 生态环境的形成与演变
§１地球与生命 1.1 地球的形成与生命的起源
根据地质学家的研究和同位素的
测定，科学家认为地球形成约有45亿
年。地球形成的原始状况与我们现在
的状况明显不同。
1.1.1
原始地球表面的环境
原始地球表面的环境是一个无生物的世界，即 无生界。 其表面特征为： ①大气圈以CO2、CH4、NH3、H2O为主， 不含O2。 ②地球表面的矿物特征：大量的CO2使Fe、 Mn以Fe(HCO3)2、Mn(HCO3)2的形式迁移。 由于无氧化作用，FeS在地球表面广布。 ③地球表面的元素特征：K、Na、Ca、Mg ＞＞Cl、S、P、V，呈碱性反应。 ④无生命。
大气中的CO2很少，但意义很大。岩石的风化，植 物的光合作用，碳酸盐的产生以及气候的调节都 需要CO2的参与。 O2、CO2和不定组分与生态环境密切有关.
2.2岩石圈
地球由表及里大体 可分为地壳、地幔 和地核三部分。 关于地球内部壳层 分带的原因，许多 科学家认为是由于 化学组分不同所造 成的。
核酸，生物高聚物再形成原始细胞，进化成人类。
这一过程需要35亿年。
此假说的理论是单个生物化学分子发展成高聚物的一系列反
应必须在海洋里和海滩上进行。
这些反应需要较高化学浓度的海水，而且需要干躁的无水的 条件。 许多科学家从事着生命起源的研究，并认为海洋中的各种生 命的起源、进化与环境有关，海洋中各种动物血液中的主要 化学成分与海水的化学成分相类似。 其图式： 有机物--→单个生物化学分子--→生物高聚物--→原始细 胞 (氨基酸,糖) --→人类 (蛋白质,多糖核酸)
由洋壳上部至莫霍面分为三层。
第一层为沉积物，由沉积淤泥、碎屑、页岩和泥灰
岩组成，其最大厚度为2-4km。
第二层以海洋钻探证实为玄武岩质熔岩1-2.5km。 第三层为洋壳的主要岩石，由辉长岩组成，厚度约 为2.4-7.5km。 自莫霍面至400km深处称上地幔，主要稳定矿物为 橄榄岩类。深度自400-2898km为过渡带和下地幔。
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无论是石生说，还是海生说，地球表面环 境与活有机体是一个统一的整体，相互依 存、促进，共同发展演化，而且，目前仍 继续进行着。
这种演化也正是本学科研究的内容。
§２ 生态环境的组成
生态环境由大气圈、水圈、岩石圈、土
壤圈、生物圈组成。
2.1 大气圈 分布于地壳岩石圈表层及外部空气层称为 大气圈。大气圈的厚度约为1000km,•我们 赖以生存的空气主要是地面10-20km范围 内的那部分空气。
大气由多种气体组成，主要成分为N、O2、Ar、CO2。
恒定的组分：N,占78.09%；O2占20.96%；Ar(氩)为
0.93%。三者共占总气体的99.97%。
可变成分:CO2和H2O，CO2占总气体的0.02-0.04%，
H2O<4%。 不定组分:与自然因素和人为因素有关。 火山爆发、森林火灾、海啸等可使大气中含有一 定量的S、H2S、NO。
其图式：氧化圈→活有机体→元素的生物 循环→进化→人类。
海生说:
海生说认为生命起源于海洋，大气中的H2O、
H2S、NH3、CH4等气体分子在太阳能与核聚变 的轰击下产生简单的有机物。
有机物与无机物进行反应生成单个生物化学分子， 即氨基酸和糖。 这些单个生物化学分子在海洋的环境中，最优的 环境是海滩，生成生物高聚物，即蛋白质和多糖
地壳又可分为大陆 地壳和大洋地壳。
莫霍面
大陆地壳约为0-33km，上地壳约为0-20km,下地 壳约为20-33km。
大陆地壳以硅铝层和硅镁层为主。其硅铝层相当
于花岗闪长岩的成份，硅镁层经实验研究推测，
其组成矿物主要为角闪石、绿帘石、以及少量的
石英、蛇纹石和金属矿物等。
大洋地壳的厚度约为5-10km，平均厚度为8km。
表2-1 地球表部水体的分布
水体类别 海洋水 河流 湖泊沼泽 咸湖和内海 土壤水 地下水 冰盖和冰川 大氧水 生物体内水 总量 体积(×104km3) 132,000 1.25 12.5 10.4 6.7 834 2920 1.3 0.6 136000 百分比(%) 97.2 0.00091 0.0092 0.00765 0.00493 0.613 2.147 0.00096 0.00044
人为生活，特别是煤烟可使空气中含有NO、SO2和
微粒的固体尘埃，固体尘埃中有一定的重金属。
大气中氧约占大气总体积的１/５，植物的光合作
用可以产生氧。氧不断产生又被消耗，生物呼吸
需要大量的氧，机体死亡分解时消耗氧，在地表
条件下元素由低价变为高价时需要氧。氧的循环
对元素的迁移有着重大的影响。
2.3
水圈
水圈由海水和陆地水所组成。包括海洋、河流、湖 泊、冰川、土壤水和地下水。水资源量的多寡、水 质的好坏直接影响生态环境质量。天然水是大地的 血液，人类的生命。
水量：水圈以海洋水为主体，占97.2%，淡水水资 源仅占3.8%，其中地表水的体积为24.15×104km3， 占0.01776%。 水质：由于水具有许多特点，所以与生态有极密切 的关系。水是溶剂、营养液、毒液、化学场和载体。