生命科学导论第十章重点总结

第十章生物与环境

生态系统：生态系统是生物群落与非生物因子通过能量流动和物质循环互相作用而构成的生态集合体。全球总得生态系统被定义为生物圈。

生态系统的共同特征：1.生态系统内部在一定范围内具有自我调节的能力，这种自我调节的

能力与生物多样性程度成正比。

2.生态系统中的能量流动，物质循环和信息传递体现了生态系统的动

力学特征，生态系统内部始终处于运动中，能量流动是单向的，物

质流动是循环的

3.生态系统吸收的太阳能量一般都通过4-5个不同营养级的生物进行

传递。

4.从地球上生物起源到现在，生态系统经历了从简单到复杂的发育阶

段。

生态系统的组成

生物多样性反映了地球上包括植物、动物、微生物等在内的一切生命都有各不相同的特征及生存环境，他们之间相互存在错综复杂的关系。

生物多样性：1.物种多样性2.遗传多样性。3.生态系统多样性

已经基因可能关系到一个物种的兴衰，一个物种可能影响一个国家的经济命脉，一个生态系统可能改变一个地区的面貌。在人类还没有来的及开发应用时，众多物种便如此大量和快速地灭绝了，从此，我们不知道也不可能知道他们的宝贵价值。

人类面临的问题：1.土地资源压力。2.水资源压力。3.能源危机。4.森林资源减少。

5.环境污染加剧

生态平衡：在一定时间内，生态系统内的生物种类与数量相对稳定，它们之间及它们与环境之间的能量流动、物质循环与信息交流保持稳定，达到统一协调的状态。这种状态交生态平衡。

生态平衡的特征：1.生物的种类和数量保持相对稳定

2.物质与能量的输入输出保持相对稳定

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

可持续发展战略强调的是生态环境与经济的协调发展。追求人与自然的和谐，既要使人类的各种需求得到满足，又要保护生态环境，不对后代人的生存和发展构成危害。其核心思想是建立在生态平衡和持续基础上健康的经济发展，鼓励对环境有利和对环境友好的经济活动，不单纯或片面地用国民生存总值（GNP）作为衡量发展的唯一指标，而是用包括生态环境和维护物种多样性的多项指标来衡量发展，可持续发展总体策略内容包括人口、生产和环境保护三方面多项政策和行动计划。

课后思考题重点

1．为什么要学习生态学？请举例说明环境对于生命的重要性。

首先，应从生态学的定义来看，因为生态学是研究生物(包括人)与环境之间的相互关系，研究自然生态系统和人类生态系统和功能的一门科学，无论是作为研究者还是被研究对象，人类在生态学研究中是占主要地位的，换句话说，研究生态学就是为更好地研究人类自己打基础。

其次，从生态学的研究课题相对象来看，农、林、渔、牧、野生动物管理，甚至人类面临的许多问题都是生态学所关心的，正是有了保生态学这样的综合性学科，才产生了许许多多更细的学科，使得人类能够生活得更舒适。可见，学习生态学的基本知识，了解生态学的基本常识是有相当大的实用意义的。

第三，纵观近二十年人类社会的发展过程，由于人口猛增、环境污染日益加剧和资源日益短缺这三大社会问题愈加严重，生态学的重要性也更加凸现出来。因为只有通过对生态学的研究以及与其他学科的综合研究，才能找到解决以上严峻问题的答案，这也表明生态学研究所具有的应用潜力和价值。

最后，学习生态学就是要强化全人类的生态意识。随着社会环境的改变，人们的环保意识在逐渐加强，而环保的根据和可持续发展理论的提出，恰恰是来自于生态学的研究。

3.为什么说生态系统越复杂，其稳定性就越好?

原因有两方面：

(1)从物理结构来考虑。随着生态系统的复杂化，一个必然的结果就是其物理结构的复杂化，如垂直结构的出现。而从整个生态系统来看，大部分能量的来源是太阳，随着垂直结构的出现，光能的利用是从体系的最顶层开始的，随着高度的下降，光能可以不断地通过不同的生产者进入系统。这就提升了整个系统利用光能的效率，在单位面积光照强度不变的情况下，效率的提升就意味着有更多的能量流入系统，可利用能量的增多也就意味着生物个体数量的增多，可见，这时系统的稳定性得到了加强。

(2)从生物结构来看。生态系统中有很多食物链，食物链中每一环节的变化都会影响到链中更高环节生物的生存现状，从而影响整个生物系统的状况，而生态系统越复杂，生物种类越丰富，食物网也越复杂；一种生物可能同时属于多条食物链及多个营养级，那么它就会与更多种的生物产生互动，使其获得能量的来源大为拓宽，食物网中相应环节的补偿作用也会更明显地表现出来。

可见，生物的多样性和生态系统的复杂化对以说是同步进行的，随生态系统复杂化而来的生物多样性可以反作用于生态系统本身，使其结构随之变得复杂而能够抵抗更强的外界干扰。

8．生物多样性是衡量人类可持续发展的重要指标，为什么？

(1)从生物多样件的3个层次来看：

①生态系统的多样性保持了系统中能量和物质流动的合理过程，保持了可作为可持续发展对象的正常的繁衍过程。

②物种多样性是提供人类可持续发展所需的经济物种的唯一来源，如农、林、渔、牧等行业所经营的主要对象。

③随着生物技术时代的来临，遗传多样性越来越重要，因为它是可持续发展中改良生物品质的基因库。

(2)生物的多样性作为一种资源来说是可更新的，它也是一种公共资源，对可持续发展的实现有着十分重要的作用和意义，维持着我们赖以生存的生命系统，为人类的发展和进步提供了重要的生态服务。

(3)生物多样性有着巨大的社会经济价值，如《1997年中国生物多样性国情研究报告》中称：美国生物多样性价值约为3万亿美金，而我国为美国的1.5倍，达到了46万亿美金。我国拥有全球10％的高等植物类型，而脊椎动物更是有14％之多。

(4)尽管地球上仍具备丰富的生物多样性资源，但是人类自工业革命以来，物种正以前未有的速度灭绝，生物多样性遭到了极大的破坏，人类如果不及时悬崖勒马，一旦失了日后可能恢复生态环境的资本——生物多样性，人类将走向自己搭建的绞架。

综上所述，以生物多样性作为衡量人类可持续发展的重要因素是完全合理的。

9.从生态系统能量流动、平衡和环境保护的角度讨论可再生能源的主要类型和研究发展可再生能源的重要意义。

化石燃料是一次性的，大多数是碳氢化合物，燃烧后的主要产物是水和二氧化碳。大气中的CO2浓度上升的一个直接后果就是形成温室效应。大气层增温的后果包括海平面上升、干旱和更多的强降雨。极端的气象，如严峻的洪水会成为越来越平常的事。除了CO2 ，最有害的化石燃料燃烧产物是硫和氮的化合物。NO2和SO2造成的酸雨会破坏远离污染源地区的生态系统。另外，阳光的能量能使NO2进—步反应成为光化学烟雾，在短时间内，这种光化学烟雾会压抑人的肺和心脏。

可再生能源的主要类型有风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。除了其可再生的特点外，还有其环保性．无环境污染或者有害物质及少，其中生物质能被利用时排放二氧化碳，也可与生物质植物成长过程中吸收的二氧化碳可以相互循环、抵消，所以再生性能源对于改善环境，保持生态平衡意义重大。