生物圈

(课件网) 第十章 生物圈 在地球表层存在的内部自动平衡中， 生物界起了关键性的积极作用。 ———盖雅假说 生物界 生物与环境 种群与生物群落 生态系统的组成与结构 生态系统内的能量流动 生物地球化学循环 地球上的生态系统类型 生物界与生物圈 生物界： 植物界、动物界。 生物圈： 地球表层已知的分 布范围 生物界的组织水平 地球上的生物界可以划分成不同的层次或组织水平。 从大分子有机物开始到生物圈，复杂程度逐级增加。 大分子 细菌 组织 器官 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 ——— 生物学 ——— ——— 生态学——— 微观 宏观 当从一个层次过渡到另一个较高层次时，生命组织 便会出现前一级所不具有的新性质和特征。 生物与环境 生物存在于地理环境之中，它们在个体发育的全部过程中始终进行新陈代谢作用，经常不断地与环境间进行着物质与能量的交换。 新：从环境中吸取能源和营养物质，建造躯体。 陈：把不需要的代谢产物排放到外界环境中，才能维持 正常的生命活动和后代繁殖。 因此，任何生物有机体都不能脱离环境而生存。环境控制和塑造着生物的生理过程、形态构造和地理分布。正是地球上的环境复杂多变，导致生物界面貌的多样性。。 同时，生物（特别是群体）也对环境产生明显的改造作用。例如，20亿年前元古宙原核生物（海生藻类）的繁盛导致还原大气圈演变为氧化大气圈。现代植树造林可以防治水土流失、改造沙漠。 盖雅假说 ( Gaia hypothesis) 20世纪70年代英国地球物理学家J.E.Lovelock提出生物对地球环境的影响和控制作用，借用古希腊神话中大地女神Gaia的名字，提出盖雅假说。 地球形成以来的46亿年中太阳辐射强度增加了约30%（其中5%增加于显生宙）。从理论上，太阳辐射强度 10%就足以引起全球海洋蒸发干涸或冻结成冰。 地质历史中虽然发生过大冰期和暖热期的交替，但地表平均温度变化仅在10 C 。 地球上存在某种内部自动平衡(homeostasis），其中生物界起了关键性的积极作用。 生态因素： 在环境中对生物的生命活动起直接作用的那些环境要素，包括日光、热、水、风、矿物盐类和其他生物等。 地形、海拔高度等则属于间接起作用的因素，通过改变气候、土壤等条件而 对生物产生影响。 生境： 生物或其群体居住地段所有生态因素的总和。 限制因素： 地球上各种生态因素的变动幅度非常广阔，每种生物的适应范围却有一定限度。当一个或几个生态因素的量/质>或<生物的忍受临界值时，这种生态因素称为限制因素。 ( 据Shelford, 1911转引 ) 生物的适应性 定义：生物的形态结构、生理机能、个体发育和行为等与周围环境相适应。 植物的根、茎、叶在不同气候条件下的变态。 枯叶蝶的拟态，鱼的颜色肚白背黑。 是在长期生存斗争中通过自然选择的结果。 (引自潘树荣等, 1985) 叶修 兰花螳螂 南天山山麓的旅游热点 新疆温宿地震成因的神木园 不同水生生物对酸碱度的适应性 --谁是大灾变后 地球上的幸存者？ 5.6 生物的指示现象 (biological indicator) 定义：根据生物种（种群）、或生物的某些特征，来确定地理环境中其他成分的现象。 固定生长的植物、珊瑚对环境的反映最为灵敏。 树木年轮能显示温度、降水量年际变化和太阳黑子周期。 地质指示现象：安徽铜官山的铜矿分布区盛长“铜草”（海州香糯）。 珊瑚礁生长在热带（水温20℃±） 、清澈、浅海水域。 铁芒萁 针茅 生物界 生物与环境 种群与生物群落 生态系统的组成与结构 生态系统内的能量流动 生物地球化学循环 地球上的生态系统类型 种群 种群：占据一定环境空间的同种生物的个体群。 具有新属性：出生率、死亡率、年龄结构、分布格局和仅限某些动物种群的社群结构等。 种群是物种存在、进化和表 ... ...