第6章 水圈与生物圈.ppt

地球与空间 第六章 水圈与生物圈 曹奇刚 生物为适应而进化 不同系统的调控机制 生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重要途径。此消彼长 负反馈的意义在于通过自身的功能减缓系统内的压力，以维持系统的稳态。 要维持生态系统稳态，只有通过负反馈机制。负反馈控制可使系统保持稳定，正反馈使偏离加剧。 例如：在生物生长过程中个体越来越大，在种群持续增长过程中，种群数量不断上升，这都属于正反馈。正反馈也是有机体生长和存活所必需的。但是，正反馈不能维持稳态。因为地球和生物圈是一个有限的系统，其空间、资源都是有限的，所以应该考虑用负反馈来管理生物圈及其资源，使其成为能持久地为人类谋福利的系统。 生态平衡 ?生态系统的自我调控表现为： ?程序调控：动物的发育过程；生物群落的演替 ?随动调控：如蝙蝠捕捉飞虫；向日葵随太阳转动 ?最优调控：蜂巢的几何形状；鱼类的流线型结构 ?稳态调控：在发展过程中趋于稳定、在干扰中维持稳定，偏移后恢复原态的能力。 食虫植物 生物利用感官通过化学和物理途径接受信息传递 5.生态平衡与生态系统的反馈调节 ⑷信息传递 见讲义P334 ?生态系统平衡的调节机制主要是通过系统的反馈机制和稳定机制实现的。 见讲义P335 ?反馈：当系统中某一成分发生变化时，必然会引起其他成分出现一系列相应的变化，这种变化最终又反过来影响起初发生变化的那种成分。这种过程就叫做反馈。分为正反馈和负反馈。 正反馈(Positive feedback)：使系统输出的变动在原变动方向上被加速的反馈。正反馈常常使系统远离平衡状态或稳态。生物的生长，种群数量的增加等都属于正反馈。 负反馈(Negative feedback)：使系统输出地变动在原变化方向上减速或逆转的反馈。 ⑵径流的中长期变化 河川径流量随着降水量的季节变化 ①丰水期；②平水期；③枯水期 河川径流还有年际变化 中国1998年长江洪水；1960-62年连续三年干旱。 ⑶洪水 连续性强降水是造成洪水的最重要原因 影响洪水状态的因素： ①降水因素 见讲义P317 ②下垫面因素 ③流域集水面积大小和地形特点 一、生物圈概观 二、生物种群和群落 三、生态系统 四、生物多样性及其保护 第三节 生物圈和生态系统 1.地球上的生物界 四界系统：原核生物界（细菌、蓝藻） 真菌界（菌丝体） 植物界（藻类、蕨类、种子植物） 动物界 见讲义P321 图6-11， 一、生物圈概观 2.环境对生物的作用 生态因子：太阳辐射（光照）；温度；水；空气；土壤；其他生物。见讲义P324 3.生物圈对环境的反作用和重要意义 ⑴改造作用 见讲义P325 大气圈：改造原始大气 水圈：影响水体 岩石圈：生物风化，有机质积累形成土壤 ⑵生物作用的重要意义 生物小循环，在空间范围、物质量虽然小。 但是生物循环十分活跃，速度快，让自然环境充满生机。 森林的生态作用 ⑴降低污染、减弱噪声 ⑵光合作用、放出氧气 ⑶吸附尘埃、净化空气 ⑷涵养水源、保持水土 ⑸增湿调温、改善气候 ⑹防风治沙，优化环境 4.生物圈的组成与结构 ⑴生物圈生命组建层次 ①物种的生物个体 ②种群 见讲义P326 ③群落 ④生态系统 ⑵生态系统的分级 见讲义P326 结构关系图6-15 最大是生物圈； 小到一个池塘、草地、农田。 太阳能 生产者 分解者 生产者 非生物环境 太阳能、水、氧气、塘泥 池塘生态系统 浮游植物、水生植物（水草、水浮莲） 消费者 虾、鱼（鸭） 3秒钟换片 1.生物种群——同一物种形成的群体。见讲义P327 数量、年龄结构、组织结构、性别结构 具有繁殖和延续能力 ⑴种群的生活强度类型：增长型、稳定型、衰退型 ⑵种内竞争： 见讲义P327，T6-16 ①植物竞争空间、阳光、水分、养分 ②动物竞争食物、空间、交配权 见讲义P328 二、生物种群和群落 2.生物群落 —— 自然区域内，各种生物的总体。 3.生物群落的基本属性 ⑴群落中物种的多样性与优势种 ⑵群落的结构：分层性、镶嵌性 见讲义P329★ 生活在 相互有直接或间接关系 ⑶群落的外貌： ⑷群落环境及时空变异：动态变化---季相