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- 2. 学习目标 • 了解非生物因素对生物的影响及生物之间的作用形式。 • 了解生物对环境的适应和影响。 • 了解种群密度与种群的生长。 • 了解生物群落的结构与演替。 • 认识生态系统的概念和类型。 • 认识生态系统的组成及食物链和食物网。 • 理解生态系统的能量流动。 • 理解生态系统的物质循环。 • 了解生态系统的平衡。 • 理解人类的活动与环境污染。 • 掌握保护环境的方法及其重要性。
- 5. 学习时间建议 内容 时间分配（节） 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.5.1 20.5.2 20.5.3 20.5.4 20.5.5 20.6 生态学的一些主要名词 生态因素对生物的影响 生物对环境的适应和影响 种群与生物群落 生态系统 生态系统的类型 生态系统的结构 生态系统的能量流动 生态系统的物质循环 生态系统的平衡 环境保护 ½ 2 2 3 3 1 1½ 1½ 1 5 实验6.1, 6.3, 6.5, 6.7, 6.9 (任选三个) 6 合计 26½
- 6. 生态学 Haeckel(1866): 研究动物对有机和无机环境的全部关系 的科学。 Elton(1927): 科学的自然历史—进化 Odum(1983): 研究生态系统的结构与功能的科学 马世骏：研究生命系统与环境系统相互关系的科学。 通常的定义：生态学是研究生物及其与环境之间关系的科 学。
- 7. 分子-分子生态学 细胞、组织、器官—如生态解剖学 个体--个体生态、生理生态学 群体（种群—群落）--种群、群 落生态学 生态系统--生态系统生态学 景观—景观生态学 全球—全球生态学 生态学的类别
- 9. 生态危机 • 由于人类活动 • 对生态系统的组成、结构、功能及其过程 的不适当影响， • 造成生态系统组成、结构发生剧烈变化， 主要生态过程受阻或失衡，生态功能明显 衰退甚至丧失， • 直接或间接威胁到人类的生存与发展。
- 11. 生态学的一些主要名词 • 生境 habitat • 物种 species • 种群 population • 生态位 niche • 群落 community • 生态系统 ecosystem • 生物群区 biome • 生态圈 biospere
- 12. 生境 habitat • 指物种或物种群体赖以生 存的生态环境。 • 每个生境都有特定的非生 物因素及动植物群。 • 池塘、海洋、河流、红树 林、草地……
- 14. 无繁殖能力的后代不能作为新物种
- 15. 种群 population • 一定空间范围内【生境】 同时生活着的同种生物的 全部个体 • 由个体组成，能够而且确 实进行交配的群体
- 16. 群落 community • 在一定时间内一定空间内上 的分布各物种的种群集合， 包括动物、植物、微生物等 各个物种的种群，共同组成 生态系统中有生命的部分。 • 如一个草地群落里包含草、 蚱蜢、鸟、蛇等。
- 17. 生态系统 ecosystem • 在自然界的一定的空间内， 生物与环境构成的统一整 体。 • 在这个统一整体中，生物 与环境之间相互影响、相 互制约，并在一定时期内 处于相对稳定的动态平衡 状态。 • 如一片森林，除了生物， 也包含流水和土。
- 18. 生物群区 biome • 生物群系属于大尺 度的生态环境。 • 由诸如植物集群、 动物集群和土壤生 物集群的各种生物 群落组成，条件相 似并按照气候和地 理划分的区域。 • 如热带雨林生物群 区
- 19. 生态圈 biospere • 地球上所有生态系的统合 整体，是地球的一个外层 圈，其范围大约为海平面 上下垂直约10公里。 • 它包括地球上有生命存在 和由生命过程变化和转变 的空气、陆地、岩石圈和 水。
- 20. 生态因素 ecofactor • 生态因素是指环境中对生 物的生长、发育、生殖、 行为和分布有着直接或间 接影响的环境因素。 • 非生物因素有阳光、温度、 雨量、氧气、二氧化碳等。 • 生物因素由周换环境中的 其他生物组成，包括同种 和不同种生物的个体的种 群。 第一个学习重点 （但统考基本没有）
- 22. 土壤的生态学意义 • 土壤是许多生物的栖息场所。 • 土壤中的生物包括细菌、真 菌、放线菌、藻类、原生动 物、轮虫、线虫、蚯蚓、软 体动物、节肢动物和少数高 等动物。 • 土壤是生物进化的过渡环境。 • 土壤中既有空气，又有水分， 正好成为生物进化过程中的 过渡环境。
- 23. 土壤的生态学意义 • 土壤是植物生长的基质和营 养库。 • 土壤提供了植物生活的空间、 水分和必需的矿质元素。 • 土壤是污染物转化的重要场 地。 • 土壤中大量的微生物和小型 动物，对污染物都具有化解 能力。 沼泽过滤的原理非常简单：主缸的水经水泵抽到沼 泽缸的底部，经过滴流管出水，然后在沼泽缸中填 充小石子，在上面密植水培植物（比如美人蕉、铜 钱草、虎皮兰等等），水会从沼泽缸底漫上来，在 此过程中，脏东西会由于重力和砂石阻力而减速， 被附着在砂石上的细菌吃掉，转化为氨氮（可被植 物根吸收的有机肥），氨氮再被植物根吸收，最后 干净的水流回主缸，完成净化。
- 24. 土壤的性质 • pH值 • 矿物含量 • 结构
- 25. 土壤的结构 • 土壤是由固体、液体与气体组成的三相系统。 • 土壤的结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙 的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。 • 固体颗粒是组成土壤的物质基础。 • 大小不同的土粒的组合称为土壤质地。 • 根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘 土三大类。
- 28. 土壤的物理化学性质 （1）土壤温度 • 土壤温度对植物种子的萌发 和根系的生长、呼吸及吸收 能力有直接影响，还通过限 制养分的转化来影响根系的 生长活动。 • 一般来说，低的土温会降低 根系的代谢和呼吸强度，抑 制根系的生长，减弱其吸收 作用。 • 土温过高则促使根系过早成 熟，根部木质化加大，从而 减少根系的吸收面积。 红色曲线代表地表温度变化，绿色曲线代表10cm处土壤温 度变化，紫色曲线代表20cm处土壤温度变化，蓝色曲线代 表30cm处土壤温度变化。
- 29. 土壤的物理化学性质 （2）土壤水分 • 土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与 土壤中物质的转化，促进有机物的分 解与合成。 • 土壤的矿质营养必需溶解在水中才能 被植物吸收利用。 • 土壤水分太少引起干旱，太多又导致 涝害，都对植物的生长不利。 • 土壤水分还影响土壤内无脊椎动物的 数量和分布。
- 30. 土壤的物理化学性质 （3）土壤空气 • 土壤空气组成与大气不同，土壤中O2的含 量只有10-12%, 在不良条件下, 可以降 至10%以下, 这时就可能抑制植物根系的 呼吸作用。 • 土壤中CO2浓度则比大气高几十到上千倍, 植物光合作用所需的CO2有一半来自土壤。 • 但是，当土壤中CO2含量过高时（如达到 10-15%)，根系的呼吸和吸收机能就会受 阻，甚至会窒息死亡。
- 33. 光对植物的影响 • 光影响植物的形态建成和生殖器官的发育。 • 植物的光合色素叶绿素必须在一定光强条件下才能形成， • 在黑暗的条件下，植物就会出现“黄化现象”。 • 在植物完成光周期诱导和花芽开始分化的基础上，光照 时间越长，强度越大，形成的有机物越多，有利于花的 发育。 • 光强还有利于果实的成熟，对果实的品质也有良好作用。
- 35. 植物对光强适应的类型 • 根据植物对光强适应的生态类型可分 为阳性植物、阴性植物和中性植物 （耐阴植物）。 • 阳性植物对光要求比较迫切，只有在 足够光照条件下才能正常生长，其光 饱和点、光补偿点都较高。 • 阴性植物对光的需求远较阳性植物低， 光饱和点和光补偿点都较低。 • 中性植物对光照具有较广的适应能力， 对光的需要介于上述两者之间，但最 适在完全的光照下生长。 阳性植物：雛菊 阴性植物：绿萝 中性植物：醉蝶花
- 36. 植物对光质的反应 • 植物的光合作用不能利用光谱中所 有波长的光，只是可见光区（400- 760nm），这部分辐射 通常称为生 理有效辐射，约占总辐射的40- 50% 。 • 可见光中红、橙光是被叶绿素吸收 最多的成分。 • 其次是蓝、紫光。 • 绿光很少被吸收，因此又称绿光为 生理无效光。 • 此外，长波光（红光）有促进延长 生长的作用，短波光（蓝紫光、紫 外线）有利于花青素的形成，并抑 制茎的伸长。
- 37. 植物对对日照长度的反应 • 根据对日照长度的反应类型可把植物分为长 日照植物、短日照植物、中日照植物和中间 型植物。 • 长日照植物是指在日照时间长于一定数值 （一般14 小时以上）才能开花的植物，如 冬小麦、大麦、油菜和甜菜等，而且光照时 间越长，开花越早。 • 短日照植物则是日照时间短于一定数值（一 般14小时以上的黑暗）才能开花的植物，如 水稻、棉花、大豆和烟草等。 • 中日照植物的开花要求昼夜长短比例接近相 等（12小时左右），如甘蔗等。 • 在任何日照条件下都能开花的植物是中间型 植物，如番茄、黄瓜和辣椒等。 • 光周期对植物的地理分布有较大影响。 • 短日照植物大多数原产地是日照时间短的热 带、亚热带 • 长日照植物大多数原产于温带和寒带，在生 长发育旺盛的夏季，昼夜中光照时间长。
- 38. 光照强度与动物的行为 • 有些动物适应于在白天的强光下活动，如灵长类、有蹄类和 蝴蝶等，称为昼行性动物。 • 另一些动物则适应于在夜晚或早晨黄昏的弱光下活动，如蝙 蝠、家鼠和蛾类等，称为夜行性动物或晨昏性动物。 • 还有一些动物既能适应于弱光也能适应于强光，白天黑夜都 能活动，如田鼠等。 • 昼行性动物（夜行性动物）只有当光照强度上升到一定水平 （下降到一定水平）时，才开始一天的活动，因此这些动物 将随着每天日出日落时间的季节性变化而改变其开始活动的 时间。
- 41. 动物的光周期现象 • 许多动物的行为对日 照长短也表现出周期 性。鸟、兽、鱼、昆 虫等的繁殖，以及鸟、 鱼的迁移活动，都受 光照长短的影响 Seasonal dawn-song is timed according to annual increases in day length. Data were collected from March 2011 until December 2012. Variations in monthly rainfall (mm3) are shown in blue. The small changes in day length duration (hours from sunrise to sunset) over the year are shown in yellow. Seasonal periods in which dawn-song is produced by males are shown in red. The seasonal timing of dawn-song is highly regular between years.
- 42. 温度 • 温度是对生物影响最为明 显的环境因素之一。 • 任何生物都是在一定的温 度范围内活动。 • 温度主要影响酶系统的速 率。 • 某些植物也需要经过一个 低温“春化”阶段，才能 开花结果，完成生命周期。
- 43. 生物的分布受限于温度的分布
- 45. 最适温度 • 当环境温度在最低和最适温 度之间时，生物体内的生理 变化反应会随着温度的升高 而加快，代谢活动加强，从 而加快生长发育速度。 • 当温度高于最适温度后，参 与生理生化反应的酶系统受 到影响，代谢活动受阻，势 必影响到生物正常的生长发 育。 • 当环境温度低于最低温度或 高于最高温度，生物将受到 严重危害，甚至死亡。
- 46. 一些植物的最低和最适温度
- 47. 极端温度造成的伤害 • 低温下，蛋白质合成受阻、碳水化合物减少和代谢紊乱等。 • 0ºC以下可能使低温使生物体内（细胞内和细胞间）形成冰晶 而造成失水或机械损伤、蛋白质脱水变性。 • 高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个重要 过程失调；破坏植物的水分平衡，促使蛋白质凝固、脂类溶 解，导致有害代谢产物在体内的积累。 • 高温对动物的有害影响主要是破坏酶的活性，使蛋白质凝固 变性，造成缺氧、排泄功能失调和神经系统麻痹等。
- 48. 雨量和湿度 • 雨量多寡决定生物是否 能获得足够的水分。 • 湿度影响植物的蒸散速 率及水分从生物体表蒸 发的速度。 • 干旱地区的动植物具有 多种适应特征，减少水 分流失。
- 49. 植物对水分的适应 • 生长在陆地上的植物统称陆生植物， 可分为湿生、中生和旱生植物。 • 湿生植物多生长在水边，抗旱能力差。 • 中生植物适应范围较广，大多数植物 属中生植物。 • 旱生植物生长在干旱环境中，能忍受 较长时间的干旱，其对干旱环境的适 应表现在根系发达、叶面积较小、发 达的贮水组织以及高渗透压的原生质 等。
- 51. 水的生态作用与生物的适应 • 水是生命活动的基础。 • 生物的新陈代谢是以水为介质进行的。 • 生物体内营养物质的运输、废物的排除、激素的传递以及生命 赖以存在的各种生物化学过程，都必须在水溶液中才能进行， 而所有物质也都必须以溶解状态才能进出细胞。 • 水对稳定环境温度有重要意义。 • 水的密度在4°C时最大，这一特性使任何水体都不会同时冻结， 而且结冰过程总是从上到下进行。 • 水的热容量很大，吸热和放热过程缓慢，因此水体温度不像大 气温度那样变化剧烈。
- 52. 干旱对植物的影响 • 干旱时气孔关闭，减弱蒸腾降温作用，抑制光合作用， 增强呼吸作用，三磷酸腺苷酶活性增加破坏三磷酸腺苷 转化循环 • 引起植物体内各部分水分的重新分配，影响植物产品的 质量。 • 果树在干旱情况下，果实小，淀粉量和果胶质减少，木质量和 半纤维增加。 • 植物受干旱危害的原因有能量代谢的破坏、蛋白质代谢 的改变以及合成酶活性降低和分解酶活性加强等。
- 53. 水涝的影响 • 土壤水分过多或积水时，由于土壤孔隙充满水分，通气 状况恶化，植物根系处于缺氧环境，抑制了有氧呼吸， 阻止了水分和矿物质的吸收，植物生长很快停止，叶片 自下而上开始萎篶、枯黄脱落，根系逐渐变黑、腐烂， 整个植物不久就枯死。 • 植物地上部分受淹，则使光合作用受阻，有氧呼吸减弱， 无氧呼吸增强，体内能量代谢显著恶化，各种生命活动 陷于紊乱，各种器官和组织变得软弱，很快变粘变黑、 腐烂脱落。 • 水涝对动物的影响，除直接的伤害死亡外，还常常导致 流行病的蔓延，造成动物大量死亡。
- 54. 生物因素 biotic factor • 生物因素指的是生物之间的关系。 • 这种关系可分为种内关系和种间 关系。 • 种内关系：同种生物的不同个体 或群体之间的关系。 • 种间关系：不同物种种群之间的 相互作用所形成的关系。
- 55. 种内关系 • 种内互助是指在群体内部分工合作。 。 • 蚂蚁、蜜蜂等营群体生活的昆虫，往往是千百只个体生活在一 起。 • 种内竞争之同种生物个体之间，由于争夺食物，空间或 配偶等会发生的斗争。 • 在农田中，相邻的作物植株之间会发生对阳光，水分，养料的 争夺。 • 许多鸟类的雄鸟在占领巢区后，如果发现同类的其他雄鸟进入 自己的巢区，就会奋力攻击，将入侵者赶走。
- 56. 种间关系 • 不同物种之间的关系 • 竞争 • 捕食 • 共生 • 寄生
- 57. 竞争 • 当一群生活在相同区域的生物 必须同时获得同一种生活必需 品时，而互相争取的行为。 • 如果至少有一种资源（例如食 物、水、地盘、配偶、阳光）， 双方都要使用，而其供给又是 有限的，就会成为竞争要素。 • 适应力弱者将被淘汰。
- 59. 高斯草履虫实验 • 俄罗斯人高斯用三个物 种的草履虫 • P. aurelia 耳草履虫 • P. caudatum 尾草履虫 • P. bursaria 绿草履虫
- 61. 混合养殖 为什么？
- 62. P. aurelia 和 P. caudatum • P. aurelia 和 P. caudatum 之间是竞争 关系。 • 利用资源更有利的物 种将会排斥另一个， 没有两个物种当资源 有限时在相同的生态 位能共存。
- 63. P. caudatum 和 P. bursaria • P. caudatum占据了培养管 的上层，因为氧气浓度和细 菌的密度都很高，它有能力 捕食细菌 • 在底层，氧气浓度低适合酵 母菌的生活，P. bursaria 更有能力捕食酵母菌。 • 由于这两个物种的生态位重 叠的不是太多，因此都活了 下来。
- 64. P. caudatum 和 P. bursaria • 但是，竞争仍旧对 参与者施加了负面 效应：当没有竞争 的时候，二者的密 度是有竞争时候还 要多。
- 66. 捕食 predation • 捕食者predator 食用猎物 prey • 捕食者与猎物之间由负回 馈原则来控制种群大小。
- 67. 共生 symbiosis • 这是两生物体之间生活在 一起的交互作用,其中至少 一个物种能从这种关系中 收益。 • 偏利共生 • 互利共生
- 68. 偏利共生 commensalism • 一方获利，另一方没有 损害或获利。 • 蛤蜊gélì（0）藤壶（+） • 树干（0）胡姬花（+） cattle egrets and livestock
- 69. 互利共生 mutualism • 互惠互利 • 地衣 = 真菌 + 藻类 • 真菌 = 保护、吸收 水分及矿物盐 • 藻类 = 光合作用 • 固氮细菌 + 豆科植 物的根瘤 • 鳄鱼 + 水鸟
- 70. 寄生 parasitism • 生活在其他生物的体内 （内寄生）或体外（外寄 生），一方利益受损 • 寄生生物 parasite (+) • 宿主 host (-)
- 72. 种间关系 强者 弱者 种间关系类型 0 0 中性（无关共生，双方都无益无损） + 0 片利共生 0 + 片利共生 - - 竞争 + + 互利共生 + - 捕食 - + 寄生
- 74. 适应的普遍性 • 生物对环境的适应是普遍存在的。 • 不同的生物对环境的适应方式是不 同的。 • 生活在沙漠地区的仙人掌就不同了， 它们的叶变成刺，这样可以减少水分 的散失；它们的茎含有叶绿素，并且 很肥大，既能进行光合作用，又能储 存水分，这是仙人掌对沙漠缺水环境 的适应。 • 蛔虫等寄生虫具有体表光滑、运动器 官和消化器官退化、生殖器官发达等 特点，这是与它的寄生生活相适应的。
- 76. 明显的适应环境的特性 • 很多生物在外形上都具有明 显的适应环境的特性，在这 方面有很多生动有趣的现象。 • 伪装 • 保护色 • 拟态 • 警戒色 重点二
- 77. 种群密度 population density • 种群在单位面积或单位体 积中的个体数就是种群密 度。 • 不同的种群密度差异很大， 同一种群密度在不同条件 下也有差异。 D = N S D = 种群密度 N = 个体数量 S = 空间单位
- 78. Population density (people per km2) by country, 2006
- 80. 密度调查：测定方法 • 绝对密度测定 • 总量调查：对一个区域内的种群的所有个体进行统计调查。 • 取样调查：样方法、标记重捕法、去除取样法。 • 相对密度测定 • 直接数量指标：捕获率 、遇见率 • 间接数量指标：粪堆数（多利用此估算大、中型狩猎动物如： 兔、鹿等。）、鸣叫次数（一般是针对鸟类）、毛皮收购记录 （适用于产毛皮的动物）、单位渔捞努力的捕捞鱼数量或生物 量（适用于常见的能捕获的鱼类）。
- 81. 样方抽样法 quadrat sampling method • 将方框quadrat 抛到测量的区域 • 测量的区域内至少放置10个样方 框 • 方框可用金属、绳子、木条等制 成 • 一般用于测量植物的密度
- 83. 放捉法 capture-recapture technique • 捕捉一部分个体 • 进行标志后放归 • 一段时间后再捕捉 • 估算重捕获的个体所占的比例 • 一般用于测量动物的密度 条件
- 86. 种群的成长population growth • 种群密度会受到各种因素的 影响，包括 • 出生率 • 死亡率 • 迁入率 • 迁出率
- 87. 密度制约因素 • 有些因素的作用是随种群密度而 变化的，这种因素称为密度制约 因素。 • 例如，传染病在密度大的种群中 更容易传播，因而对种群数量的 影响就大。 • 又如，种内斗争在密度大的种群 中更加剧烈，对种群数量的影响 也就更大。
- 88. 密度制约因素 • 密度制约因素对种群数量变化 的影响是通过反馈调节而实现 的。 • 当种群数量超过环境容纳量时， 密度制约因素的作用增强，出 生率下降，死亡率增加，从而 使种群的增长受到抑制。 • 当种群数量降低到环境容纳量 以下时，密度制约因素的作用 减弱，从而使种群增长加快。 例如，食物是一种密度制约因素。当旅鼠过多时， 草原植被遭到破坏，旅鼠种群由于缺乏食物，数量 下降。旅鼠数量减少后，植被又逐渐恢复，旅鼠种 群的数量又随之恢复。
- 89. 种群增长的“S”型曲线 • 为了适应新环境，生物种群初 期生长缓慢 • 适应期 lag phase 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 90. 种群增长的“S”型曲线 • 为了适应新环境，生物种群初 期生长缓慢 • 适应期 lag phase 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 91. 种群增长的“S”型曲线 • 适应后，生长加速 • 对数期 exponential growth phase 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 92. 种群增长的“S”型曲线 • 随着种群密度的上升 • 因为有限空间、食物等 • 竞争增加 • 种群生长减慢 • 减速期 deceleration phase 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 93. 种群增长的“S”型曲线 • 随着种群密度的上升 • 因为有限空间、食物等 • 竞争增加 • 种群生长减慢 • 减速期 deceleration phase 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 94. 种群增长的“S”型曲线 • 总数达到条件环境条件所允许 的最大值 • 生长速度维持恒定 • 平衡期 stable equilibrium phase 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 95. 种群增长的“S”型曲线 • 平衡期的 • 出生率 + 迁入率 • = • 死亡率 + 迁出率 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 97. 问题 • 大草履虫在这个实验环境条件 下的最大种群数量是 • 375只 • 该实验种群的K值是 • 375只 生态学家曾经做过这样一个实验：在 0.5mL培养液中放入5只大草履虫，然后 每隔24h统计一次大草履虫的数量。
- 99. K值可以改变 • 世界人口长期以来呈指数增长 趋势，主要是由于人类能够不 断的开发新能源，并通过工业 革命、农业革命等手段，适当 地提高了自然界对人类的最大 负荷量（K值）。 • 但环境资源毕竟有限，假如人 口数量增加到K值，将会引起生 物圈的崩溃，后果不堪设想。 • 所以科学的控制人口增长率， 是解决环境问题的根本措施。
- 100. 人口爆炸 • 由于工业化和粮食生产技 术进步， • 医学科技的发达导致死亡 率大为下降， • 世界人口出现快速且大量 的增长， • 这一现象在1970年代的中 国、当今的印度和一些非 洲国家非常明显。 各国总和生育率图。越偏红、紫色的国家，总和生育 率就越高，人口增长速度通常也就越快。
- 101. 人口爆炸 • 总的来看大多数国家的人 口增长率都在自然地逐年 下降 • 年轻人口数锐减 • 部分发达国家，例如日本 和俄罗斯，将面临人口过 少的问题 • 这些国家的老龄人口占总 人口的比重已经非常大， 已经制约了这些国家的经 济发展。 各国总和生育率图。越偏红、紫色的国家，总和生育率就 越高，人口增长速度通常也就越快。
- 102. 生态群落的结构 • 每一个群落所包含的生物 种类和生物歧异度各有不 同，所以区别不同群落主 要靠生物的种类及其种类 数量。 • 生态群落的结构是指生态 群落各种成分在空间上和 时间上相对有序稳定状态。 上：北方針葉林 下：热带雨林
- 104. 群落的垂直结构 • 群落的垂直结构，主要是 指群落的分层现象。 • 陆地群落的分层与阳光的 可利用有密切的关系。 • 成层的群落结构也是生物 对自然环境适应的结果， 这种现象也显著的提高了 植物利用自然环境资源的 能力。
- 107. 生态位 • 根据 • 活动范围 • 活动时间 • 饮食习惯 • 整个森林可以划分为不 同的生态位 • 同一个生态位不会有两 种动物的存在
- 110. 群落变化 Many small freshwater planktonic animals move vertically during the daily cycle of illumination somewhat as shown here (widths of bands represent the density of animals at a given depth at a particular time). [After Cowles and Brambel 1936]. • 自然界中的群落并非永 久不变，而是随时间的 推移而不断产生动态的 变化。 • 群落的动态变化一般可 以分为内部的动态变化 和消长zhǎng两种型式。
- 111. 群落变化 Many small freshwater planktonic animals move vertically during the daily cycle of illumination somewhat as shown here (widths of bands represent the density of animals at a given depth at a particular time). [After Cowles and Brambel 1936]. • 自然界中的群落并非永 久不变，而是随时间的 推移而不断产生动态的 变化。 • 群落的动态变化一般可 以分为内部的动态变化 和消长两种型式。 • 群落的内部动态变化是 指群落内的生物族群， 由于受到环境因素变化 的影响，而产生周期性 变化的现象。
- 112. 群落变化 Many small freshwater planktonic animals move vertically during the daily cycle of illumination somewhat as shown here (widths of bands represent the density of animals at a given depth at a particular time). [After Cowles and Brambel 1936]. • 若变化的周期约为一天 者，称为日变化； • 若是随季节的更替而变 化的称为季节变化； • 若组成群落的生物种群 因年度的不同而改变者 称为年变化。
- 114. 生物群落的侵殖与演替 • 生物入侵指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入 到另一个新的环境，成为野生状态。 • 当某种生物在一个原本没有生命的地方生活下来，同时 也带动其他生物前来生殖、定居，形成新的生物群落， 此过程称为侵殖。 • 在群落的发展变化过程中，一些物种的种群消失了，另 一些物种的种群随之而兴起，最后，这个群落会达到一 个稳定阶段。像这样随着时间的推移，一个群落被另一 个群落替代的过程，成为演替。
- 115. 先驱植物 • 指演替初期最先侵入裸 地定居的植物。 • 体积较小 • 生活史短 • 产生大量种子或孢子 • 适应前光照射及较大温 差 • 使土壤增厚、肥沃，适 合新物种
- 116. 生物歧异度 biodiversity • 指地球上的动物、植物、 微生物多样化和它们的 遗传及变异，包括遗传 多样性、物种多样性和 生态多样性。 • 演替过程中，生物歧异 度会增加。
- 118. 终极群落 climax community • 是生态演替的最终阶段，是最稳定的群落阶段。 • 演替就不再进行 • 在这个平衡点上，群落中各主要种群的出生率和死亡率 达到平衡，能量的输入与输出以及生产量和消耗量（如 呼吸）也都达到平衡 • 生活在顶极群落中的生物，只需要产生少量的大型种子
- 119. 群落特征 顶极群落 演替中群落 生物大小和寿命 大，长 小，短 生活周期 长，复杂 短，简单 物种多样性 高 低 群落结构层次 复杂 简单 食物链类型 以腐食为主 以捕食为主 群落净生产量 低 高 有机物总量 多 少 无机物循环 封闭 开放 腐屑在营养物再生中的作用 重要 不重要 营养保持能力 强 弱 内部共生关系 发达 不发达 抗干扰能力 强 弱 信息量 多 少 总生产量/群落呼吸量 =1 >1 总生产量/生物量 低 高
- 128. 捉放法
- 129. 生态系统的类型 • 陆地生态系统 • 森林生态系统 • 湿地生态系统 • 草原生态系统 • 沙漠生态系统 • 水域生态系统 • 海洋生态系统 • 淡水生态系统
- 131. 森林生态系统的特性 • 较为湿润的地 区 • 动植物种类繁 多 • 群落结构复杂 • 种群密度及结 构比较稳定
- 132. 森林生态系统的功能 • 为人类提供大量木材及林业副产品 • 维持生物圈的稳定 • 改善生态环境
- 134. 热带雨林的气候特性 • 气候稳定 • 降雨量高 （>1800 mm/yr) • 无明显季节变化 • 气候炎热温差小 • 抵抗力稳定性最 高 • 地球之肺
- 135. 热带雨林的物种 • 种类繁多 This map illustrates the number of amphibian species across the globe and shows the trend toward higher biodiversity at lower latitudes. A similar pattern is observed for most taxonomic groups.
- 136. 热带雨林的层次 • 层次复杂 • 形成微气候 • 有机物分解快 • 土地不肥沃
- 137. 热带雨林的产品 • 树桐 • 树脂 • 藤 • 水产动物的繁殖与庇护所 • 碳制燃料 Non-timber forest products and their contribution to households income around Falgore Game Reserve in Kano, Nigeria
- 138. 森林砍伐 • 人为的将森林地转成耕地、 牧场、城市等用地的行为。 • 造成环境退化和物种多样 性的减少。 • 造成了气候变迁和地理环 境的改变。 • 造成生活品质的下降。
- 141. 湿地生态系统的特征 • 系统的生物多样性。 • 同时兼具丰富的陆生和水生动植物资源 • 系统的生态脆弱性。 • 湿地水文、土壤、气候相互作用，形成了湿地生态系统环境主 要素。每一因素的改变，都或多或少地导致生态系统的变化， 特别是水文，当它受到自然或人为活动干扰时，生态系统稳定 性受到一定程度破坏，进而影响生物群落结构，改变湿地生态 系统。
- 142. 湿地生态系统的特征 • 生产力高效性。 • 湿地生态系统同其它任何生态系统相比，初级生产力较高 • 效益的综合性。 • 湿地具有综合效益，它既具有调蓄水源、调节气候、净化水质、保 存物种、提供野生动物栖息地等基本生态效益，也具有为工业、农 业、能源、医疗业等提供大量生产原料的经济效益，同时还有作为 物种研究和教育基地、提供旅游等社会效益。 • 生态系统的易变性。 • 易变性是湿地生态系统脆弱性表现的特殊形态之一，当水量减少以 至干涸时，湿地生态系统演潜为陆地生态系统，当水量增加时，该 系统又演化为湿地生态系统，水文决定了系统的状态。
- 143. 红树林生态系统 • 生长在热带、亚热带低 能海岸潮间带上部 • 主要在河口湾 • 淡盐水交混的潮间带 • 受周期性潮水浸淹 • 以红树植物为主体的常 绿灌木或乔木组成的潮 滩湿地木本生物群落
- 144. 红树林生态系统 • 水流缓慢 • 有机物沉淀，富有营养 • 多种动物 • 土壤长期缺氧 • 只有特殊植物
- 145. 红树林特征 • 根系浅但分布广 • 特化根系：呼吸根 • 厚质叶，可排盐 • 胎生苗
- 147. 红树林的功能 • 红树林有防风消 浪、促淤保滩、 固岸护堤、净化 海水和空气的功 能。 • 盘根错节的发达 根系能有效地滞 留陆地来沙，减 少近岸海域的含 沙量 • 茂密高大的枝体 宛如一道道绿色 长城，有效抵御 风浪袭击。
- 148. 生态系统的结构 • 生态系统需要能量的 流动和物质的循环来 维持。 • 根据生物在系统中的 功能和作用，可分为 • 生产者 producers • 消费者 consumers • 分解者 decomposers
- 150. 生产者 • 自营生物 • 以光合作用或化合作用合成 有机物 • 是能量进入生态系统的唯一 途径
- 151. 消费者 • 异养生物 • 直接或间接从生产者身上获得养 分 • 初级消费者 – 以生产者为食 • 次级消费者 – 以初级消费者为 食 • 三级消费者 – 以次级消费者为 食
- 155. 营养层/营养级 trophic level • 指生物依其摄取营养对象的不同，在食物链中所具有之 相对级位。 • 生产者为第一营养层，初级消费者为第二营养层，以此 类推。 • 取决于捕食对象的营养层。
- 158. 生态系统的能量流动 • 生产者将太阳能转化成化学 能，输入生态系统的第一营 养层。 • 能量的流动的特点： • 单向流动 • 逐层递减（只有10%） • 能量金字塔表示营养层越多， 能量流动的消耗越多。
- 162. 碳循环 • 绿色植物通过光合作用，把大 气中的二氧化碳和水合成糖类 等有机物。 • 各级消费者利用此有机物。 • 通过呼吸作用，释放二氧化碳 到大气中。 • 通过分解生产者和消费者的遗 体及排泄物，二氧化碳也返回 大气中。 • 燃烧煤、石油等化石原来也释 放二氧化碳回大气中。 碳的全球性循环及主要碳库 （方框内数字为库容量，单位为g/m2； 方框外数字为流通率，单位为g/m2 .a）
- 163. 能量流动和物质循环的关系示意图
- 166. 氮循环 • 固氮作用 • 氨化作用 • 硝xiāo化作用 • 反硝化作用
- 167. 固氮作用 Nitrogen fixation • 指将空气中游离态的 氮（氮气）转化为含 氮化合物（如硝酸盐、 氨、二氧化氮）的过 程。
- 168. 固氮作用 • 三个途径： • 固氮细菌 • 闪电及雷雨 • 工业制氮
- 169. 固氮细菌 • 住在豆科植物根瘤nodule里的根瘤菌 Rhizobium 、蓝霉菌等 • 利用固氮酶合成含氮化合物 N2 + 16ATP + 8e- + 8H+ 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi
- 170. 闪电及雷雨 • 高能固氮 • 高温使空气中的氮和氧结合，合 成二氧化碳 • 二氧化碳溶于雨水形成亚硝酸及 硝酸 • 随雨水进入土壤形成硝酸盐 N2 + 2O2 2NO2 2NO2 + H2O HNO2 + HNO3
- 172. 氮循环 • 固氮作用 • 氨化作用 • 硝xiāo化作用 • 反硝化作用
- 173. 氨化作用 ammonification • 微生物分解有机氮化物（尿 素、尿酸、粪便）产生氨的 过程。 • 氨溶于水产生铵NH4 + • N2 - NH4 +
- 174. 氮循环 • 固氮作用 • 氨化作用 • 硝xiāo化作用 • 反硝化作用
- 175. 硝化作用 nitrification • 细菌用氧气将氨氧化为亚硝酸盐NO2 −继而将亚硝酸盐氧化 为硝酸盐的作用。 NH4 + NO2 - NO3 - 铵 亚硝酸盐 硝酸盐 硝酸菌亚硝酸菌
- 176. 氮循环 • 固氮作用 • 氨化作用 • 硝xiāo化作用 • 反硝化作用
- 180. 平衡的环境系统 • 生物歧异度最大 • 生物量最大 • 食性关系（食物网）最复 杂 • 稳定性最高
- 181. 干扰 • 如果外来干扰超过了生态 系统自动调适的能力 • 生态系统的平衡状态会遭 到破坏 • 生物种群无法生存 • 生态系统崩溃
- 186. 污染物的类型 • 可降解类：可被微生 物降解 • 不可降解类：不可被 微生物降解 • 有些污染物危害生物 的代谢作用，如杀草 剂、水银、二恶英等
- 188. 污染的种类 • 空气污染 • 水污染 • 热污染
- 189. 空气污染 • 空气污染指一些危害人体健 康及周边环境的物质对大气 层所造成的污染。 • 这些物质可能是气体、固体 或液体悬浮物等。 • 污染物的来源有化石燃料、 垃圾焚烧、工厂废气等。
- 190. 空气主要污染物及其影响 • 悬浮颗粒物 • 一氧化碳 • 二氧化硫 + 氮氧化物 • 铅
- 191. 悬浮颗粒物 • 是悬浮在大气中的固体、液 体颗粒状物质(或称气溶胶) 的总称。 • 主要来源于燃料不完全燃烧、 工厂粉尘、建筑及交通灰尘。 • 通过呼吸道沉积于肺泡，引 起慢性呼吸道炎症、尘肺病、 肺气肿、肺癌等疾病。 • 堆积在叶片表面，降低光合 作用速率，减少植物的生产 量。
- 192. 一氧化碳 • 一氧化碳，分子式CO，是 无色、无臭、无味的无机 化合物气体，比空气略轻。 • 主要源于汽车及工厂。 • 一氧化碳易与血红蛋白结 合，降低血液的载氧能力， 让人感到头晕、头疼、恶 心，甚至缺氧死亡。
- 193. 二氧化硫 + 氮氧化物 • 燃烧石油时排放二氧化硫 及氧化氮。 • 两者溶于雨水，形成酸雨。 • 酸雨侵蚀建筑表面，增加 土壤及水流酸度，使生物 死亡。 • 酸雨也会刺激眼睛和呼吸 管道，使呼吸道疾病患者 发病。
- 194. 铅 • 铅是一种青灰色重金属。 • 含铅汽油、含铅油漆 • 铅蓄积于人体内，损害骨 骼造血系统和神经系统， 影响智能发育，出现运动 和感觉异常等。
- 196. 空气质量指数 • 空气质量指数（英语： Air Quality Index, AQI）是定量描述空气质 量状况的非线性无量纲 指数。其数值越大、级 别和类别越高、表征颜 色越深，说明空气污染 状况越严重，对人体的 健康危害也就越大。
- 197. 水污染 • 水质污染是指对水体（湖泊、 河流、海洋、含水层及地下 水等）的污染。 • 若污染物没有经过处理去除 有害物质，就直接或是间接 的排放到水中，就会引起水 质污染，造成环境退化。 • 水质污染会影响整个生态系， 包括水体内的所有动植物。
- 198. 水污染的来源 • 家庭污水 • 工业废水 • 农业污染
- 199. 家庭污水 • 家庭污水包括：人类的粪便、 垃圾、清洁衣物与洗澡所产 生的肥皂水、马桶清洁剂、 厨房清洁剂、厨馀、厨房中 使用过的废油。 • 使微生物大量滋长 • 引起传染病 • 释放有毒的沼气或氮气等难 闻气味
- 200. 工业废水 • 工业废水（industrial wastewater ）包括生产废水、生 产污水及冷却水，是指工业生产 过程中产生的废水和废液，其中 含有随水流失的工业生产用料、 中间产物、副产品以及生产过程 中产生的污染物。 • 汞、铅、镉、氰化物、铬、酚等 有毒物质 • 必须经过处理才能排掉
- 202. 优养化 eutrophication • 湖泊、河流、水库等水 体中氮、磷等植物营养 物质含量过多所引起的 水质污染现象。 • 由于水体中氮、磷营养 物质的富集，引起藻类 及其他浮游生物的迅速 繁殖。 • 水体溶解氧含量下降， 造成藻类、浮游生物、 植物、水生物和鱼类衰 亡甚至绝迹的污染现象。
- 203. 水污染的指标 • 生化需氧量 biological oxygen demand BOD • 化学需氧量 chemical oxygen demand COD
- 205. 化学需氧量 • 化学需氧量是以化学方法测 量水样中有机物被强氧化剂 氧化时所消耗之氧的相当量， 用以表示水中有机物量的多 寡。 • 化学需氧量越高，污染越严 重。 • 一般用重铬酸钾或高锰酸钾。
- 206. 生物富集作用 biomagnification • 一般指的是自然 环境中的有毒害 的物质含量沿生 物链在各级生物 体内逐渐递增的 现象。 • 例如DDT、重金属 如汞、二恶英的 浓度沿生物链的 递增。
- 207. 生物富集作用的原因 • 持久性 - 该物质不能被环 境过程分解 • 食物链生物能量 - 当它在 一个食物链向上移动，该 物质的浓度逐渐增加 • 低或不存在的内部降解或 该物质的排泄率 - 通常是 由于不溶于水
- 208. DDT例子 • 比如在一条食物链如下：水草， 小鱼，鱼鹰，猛禽。 • 一旦河流被DDT污染，水草体 能就会有微量的DDT，然后鱼 吃掉水草，这些DDT一旦进入 鱼体内，就再也无法代谢出去， 而是在鱼的体内堆积，所以鱼 体内的DDT含量比水草高很多。 • 以此类推，最终受害最严重的 就是猛禽。曾经DDT造成了一 些类别的猛禽体内的DDT比河 流里面的高一百多万倍，导致 猛禽产的卵太软，无法孵化。
- 209. 热污染 • 人为加热 • 空气 • 水
- 210. 温室效应 • 空气中过量的二氧化碳、 甲烷、建筑物镜片反射等 因素 • 地表温度价高 • 温室效应 + 热岛效应 • 内陆土地干涸，农作物减 产 • 冰山融化，海平面上升
- 211. 温室效应及气候变迁 • 温室效应（英语： Greenhouse effect）是指 行星的大气层因为吸收辐 射能量，使得行星表面升 温的效应。 • 于温室气体的增加，使地 球整体所保留的热能增加， 导致全球暖化。 • 气候变化是指气候在一段 时间内的波动变化。
- 212. 热岛效应 Heat Island • 是指一个地区的气 温高于周围地区的 现象。 • 用两个代表性测点 的气温差值（即热 岛强度）表示。
- 213. 臭氧层破洞 Ozone depletion • 地球大气上空平流层（臭 氧层）的臭氧O3从1970年 代开始，以每十年4％的速 度递减的一种现象。 • 臭氧层可以吸收波长为 315–280纳米的紫外线， 所以臭氧层的被消耗会导 致增加这种紫外线对地面 的辐射。 The Solar map below domonstrates how the average annual ground solar radiation varies across the surface of the earth.
- 214. 紫外线的破坏 • 晒伤 • 白内障 • 皮肤癌 • 视觉损害 • 免疫系统的伤害 • 气温上升
- 218. 水温上升 • 氧气供应减少：水温越高， 氧气的溶解度更低。若水中 氧气不足，动物便很易死亡， 植物在夜间（不能进行光合 作用时）也会死亡。 • 影响生理功能：不少水中的 生物，特别是鱼，是冷血动 物。它们无法适应水温的改 变，很易死亡。对于其他生 物，酶的功能会受影响，令 新陈代谢发生问题。 • 动植物的死亡会破坏食物链。
- 220. 声音强度 • 测量音强的单位是分贝 • 一般上超过80dB便会使听觉 发生问题，145dB就会引起 刺痛感 • 长久会失聪。 • 血管收缩而造成高血压 • 血管扩张照成头痛 • 发育不健全 • 植物萎弱 • 人们紧张焦虑
- 221. 噪音污染对动物的印象 • 噪声对动物也有很大的 影响，降低动物听力， 妨碍动物之间用声音进 行交流，尤其是它们之 间的定向和求偶，影响 捕食者和被捕食动物之 间的自然信息沟通，因 此破坏了生态平衡。
- 223. 天然资源 • 指在其原始状态下就有 价值的物產，经由收集 和纯化取得，如采矿、 采油、渔业和林业。 • 自然资源分可分为： • 再生资源 • 不可再生资源
- 224. 可再生资源 • 可再生资源是指能够 通过自然力以某一增 长率保持或增加蕴藏 量的自然资源。 • 但是过分地耗用还是 可以耗尽这些资源。 • 如动植物产品、水、 大气、潮汐和太阳能 等。
- 225. 不可再生资源 • 指经人类开发利用后，在相 当长的时期内不可能再生的 自然资源。 • 不可更新资源的形成、再生 过程非常的缓慢，相对于人 类历史而言，几乎不可再生。 • 如矿石资源、土壤资源、煤、 石油、美好风景等。
- 226. 可再生？不可再生？
- 227. 资源的有效利用 • 现代产品的使用寿命越来 越短，用完后成为随手抛 弃的废物，增加污染的程 度。 • 资源的有效利用包括： • 节约能源 • 减少垃圾量 • 垃圾分类 • 资源回收 计划报废
- 228. 节约能源 energy conservation • 指以减少能源消耗的 方式，保护资源，减 少对环境的污染。 • 节能可以通过提高能 源使用效率，减少能 源消耗，或降低传统 能源的消耗量。
- 229. 垃圾减量 trash decrement • 垃圾减量是指在产品设计、制造、流通和消 费过程中采用合理措施减少废物量，如避免 过度包装、净菜进城、禁止使用一次性筷子 等。 • 个人也可减少垃圾量，不浪费资源，重复使 用物品。
- 230. 垃圾分类 trash classification • 按一定规定或标准将垃 圾分类储存、分类投放 和分类搬运。 • 按“可回收再使用”和 “不可回收再使用”的 分类法。
- 231. 马来西亚
- 232. 中国
- 234. 加拿大
- 237. 保护自然环境 • 保护森林的土地，避免水土流失 • 保护野生动物，立法禁止捕杀和贩卖濒临绝种的动物 • 立法控制环境污染，发展前进行环境素质品味调查 • 教务国民保护环境的重要，了解环境污染的后果
- 238. 马来西亚的保护区 • 国家公园 national park • 野生动物护育中心 natural reserve • 森林公园 forest park (taman rimba / hutan lipur) • 森林保留区 forest reserve (hutan simpan)
- 239. 马来西亚的动植物
Hinweis der Redaktion
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