2-final-地球环境与生态系统.pptx

第1讲： 地球生态系统的形成和特点（2） 深圳大学生命科学学院 徐 宏;1 地球环境的圈层构造;2 人类和地球各圈层的关系;2.1 人类与大气圈;2.1.2 大气的组分;大气的精细平衡;2.2 人类与水圈;2.2.1水的优异的特性;2.2.2地球上水量分布;水循环的作用：热量输送、调节气候 ;2.2.4人类对水圈的破坏;2.3 人类与土壤圈;2.3.1 土壤的组成;土壤的组成;土壤中固液气相结构图;土壤退化（结构被破坏）;土壤污染（组成被破坏）;2.4 人类与岩石圈(lithosphere);2.5 人类与生物圈;生物圈1号—人类居住的地球部分 生物圈2号—位于美国亚利桑那州的人造生态系统 生物圈3号，生物圈4号—南北极 生物圈5号—准备发射到月球上,时间预定为2020年 ;1984年美国德州富豪爱德华贝斯出资2亿美元在亚利桑那州东南方的欧洛可附近建立起“生物圈Ⅱ号”，占地1.25ha，建立起一个由钢筋和 玻璃组成的建筑群—可供人生存的小生态系统 1991年10月英、美、比等国4男4女科学家进行为期两年封闭的自给自足的试验 CO2和O2难以平衡，三分之一的生物死亡，水域变化;生物圈2号;动物栖息地;沙漠;生物圈2号;生物圈2号;粮食：1 kg/d 水：2.5 kg/d 空气：13.6 kg/d; 定义：生态系统是指一定空间范围内，生物群落与其所处的环境所形成的相互作用、相互制约、不断演变、达到动态平衡，相对稳定的统一整体，是生态学的基本功能单位 没大没小，大到地球，小到一滴水;生态系统;生态系统中，生物群落处于核心地位，它代表系统的生产能力、物质和能量流动强度以及外貌景观等，非生物环境既是生命活动的空间条件和资源，也是生物与环境相互作用的结果，它们形成了一个统一的整体 ;1.2 生态系统中的食物链（网）和营养级;;34;35;36;37;2 生态系统的特点和功能;2.1 生态系统中的生物生产;初级生产;次级生产;2.2 生态系统的能量流动;一般来说，某一营养级只能从其前一营养级除获得其所含能量的10%，其余90%能量用于维持呼吸代谢活动而转变为热量耗散到环境中 由于受到能量消耗的约束，大多数食物链营养级只有3~5级（之后没有能量可以利用了） ;生态圈能养活多少人;2.3 生态系统的物质循环;几种重要的物质循环;1）水循环;水循环 ;2）???相循环;2;碳循环破坏的后果：温室效应;氮循环;每年进入生物圈的氮为92×106t 反硝化作用回归大气的氮83×106t 结论：不平衡，过量的氮进入环境。;整个氮循环中，每年固定的氮为98.1*106吨， 反硝化的氮为85*106吨，每年固定的比返回大气的氮多680万吨，导致富营养化！ 富营养化危害：植物营养物增加导致藻类大量生长，鱼类空间减少，且水中溶解氧急剧下降，从而严重影响鱼类的生存;3）固相循环;PO43－ HPO42－;人类对自然磷循环的干扰表现在两方面： 第一，大量开采磷矿制造磷肥和洗涤剂。 第二，通过农田退水、大型养殖场排水和城市污水，将大量磷酸盐排放到水环境中，导致水体的富营养化：水中蓝菌、藻类和水生植物的爆炸性生长，在陆地淡水水体中称为“藻花”或“水华”，在海洋中称为“赤潮”，是富营养化的极端表现。;2.4 信息传递;3 生态平衡与生态系统稳定性 Ecological Balance and Stability of Ecosystem;3.1 生态平衡;生态系统的动态平衡：生物种类和数量的相对稳定;62;生态平衡的机制;3.2 生态平衡失调的特征;生态平衡失调的结构标志：生态系统出现了缺损或变异 生态平衡失调的功能标志：能量流动在系统内的某一个营养层次上受阻或物质循环正常途径中断;3.3引起生态平衡失调的因素;人为原因;?过去一个世纪来，地球上有一半的湿地消失 毁林造田使得地球森林覆盖率下降了20％－50％。 地球上有9％的树种濒临灭绝 地球上70％的海洋鱼类面临滥捕滥捞的威胁，有些已处于生存极限状态 近半个世纪来，全球有2／3的农业用地发生水土流失现象 由于拦河造坝或修建其它水利设施，使全球60％的大型河流系统遭到破坏、水流速度减缓，河流源头与其入海口之间的落差增加了2倍。