緒論 一、什麼是文明?
文明是人類文化發展的成果,是人類改造世界的物質和精神成果的總和,是人類社會進步的標誌。
三、生態文明提出的背景
物質文明進步的代價是生態退化:
自然生態退化:
環境汙染,系統退化,災害頻繁,資源枯竭,
服務功能下降,環境越來越不適宜人類生存
舊文明發展的代價
1.人口激增與人口問題
2.資源枯竭與資源問題
3.環境惡化與環境問題
4.發展衰落與發展問題
三、呼喚新文明
1.新文明是生態文明
人口數量適度
資源高度集約化利用
人與環境關係和諧
經濟增長方式轉變
2.新文明是空間文明
人類從爭奪大陸、海洋轉向爭奪空間
空間技術將極大減輕人類對資源環境的壓力
空間觀念正在轉變人類的生存思維
3. 新文明是資訊文明
資訊化改變人類生活方式與生產方式
資訊化改變人類文明程序
資訊化改變人類社會與經濟發展步伐
第一章生態系統概述
第一節生態系統概述
一、生態系統的概念:
1、定義:在一定空間中,共同棲居著的所有生物(即生物群落)與其環境之間由於不斷地進行物質迴圈和能量流動過程而形成的統一整體。
2、生態系統的特徵
生態學的乙個主要結構和功能單位,屬於生態學研究的最高層次
內部具有自我調節能力
能量流動、物質迴圈和資訊傳遞是生態系統的三大功能
營養級的數目受限於生產者所固定的最大能值和能量在流動中巨大損失,生態系統中營養級不會超過5-6個
動態系統
3.目前有關生態系統的研究熱點
(1)自然生態系統的保護和利用
(2)生態系統調控機制的研究
(3)生態系統退化的機制、恢復及其修復研究
(4)全球性生態問題的研究
(5)生態系統可持續發展的研究
二、 生態系統的組成與結構
生物環境:生產者、消費者、分解者
非生物環境:太陽輻射能、無機物質、有機物質
三、 食物鏈和食物網
1、食物鏈 (food chain):生產者所固定的能量和物質,通過一系列取食和被食的關係在生態系統中傳遞,各種生物按其食物關係排列的鏈狀順序
2、 食物網 (food web):食物鏈彼此交錯鏈結,形成乙個網狀結構
食物鏈型別
捕食食物鏈
碎屑食物鏈
寄生食物鏈
食物網 一種生物常常以多種食物為食,而同一種食物又常常為多種消費者取食,於是食物鏈交錯起來,多條食物鏈相聯,形成了食物網
四、 營養級與生態金字塔
營養級:處於食物鏈某一環節上的所有生物種的總和
生態系統中營養級數目
各營養級消費者不可能100%利用前一營養級的生物量
各營養級同化率也不是100%,總有一部分排洩出去
各營養級生物要維持自身的活動,消耗一部分熱量
能流在通過各營養級時會急劇減少,食物鏈就不可能太長
生態系統中的營養級一般只有
四、五級,很少超過六級
生態金字塔
營養級之間的數量關係
數量關係可採用生物量、能量和個體數量單位來表示
– 能量金字塔
– 生物量金字塔
– 數量金字塔
生態效率:在乙個營養級內,同化作用的能量和可利用的能量之間的關係,即能量輸出和輸入之間的比率。從能量流動來講,生態效率就是次一營養級的生產力與前一營養級的生產力的比率。
這一比率大約只有10%,也稱這10%定律或林德曼 (linderman) 定律。
五、能量流動與物質迴圈
六、生態系統的穩定性
(一)生態系統穩定性的概念
生態系統中的生物和非生物都在不斷地發展變化著。當生態系統發展到一定階段時,它的結構和功能就能在一定的水平上保持相對穩定而不發生大的變化。
(二)生態系統穩定的原因:
1、是由於生態系統具有自我調節能力。
2、負反饋調節在生態系統中普遍存在,它是生態系統自我調節能力的基礎。
3、生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力,叫生態系統的穩定性。
生態系統的穩定性來自抵抗力穩定性和恢復力穩定性兩個方面。
抵抗力穩定性
概念:生態系統抵抗外界干擾使自身結構功能維持原狀的能力。
恢復力穩定性
概念:生態系統受到外界干擾使自身結構功能破壞後恢復原狀的能力。
七、生態系統分布的基本規律
1、 影響生態系統分布的因素
影響生態系統分布的主要因素
– 水熱條件:水分和溫度
水熱條件變化的主導因素
– 緯度主導溫度條件,形成緯向地帶性
– 經度主導水分條件,形成經向地帶性
– 海拔影響溫度和水分,形成垂直地帶性
2、水平地帶性
從低緯度向高緯度或沿經度方向從高到低的有規律分布
– 緯向地帶性
– 經向地帶性
(1)緯向地帶性
(2)經向地帶性
3、 植被分布的垂直地帶性
溫度、降水隨海拔變化
第二節森林生態系統
一、 森林生態系統的概述
2、 森林生態系統的主要特徵
物種繁多、結構複雜,是個巨大的基因庫
物質迴圈的封閉程度高、系統的穩定性好
生產力高、現存量大,對環境影響大
森林生態系統型別多樣
3、 森林生態系統的功能
造氧功能:1公頃闊葉林吸收二氧化碳1t/d,放出氧氣0.73噸,全球森林每年大約能將550億t二氧化碳轉變為木材,同時放出4億t氧氣。
維持良好的生物多樣性,是良好的生物遺傳資源庫
森林是自然生態系統巨大的物質與能源庫
森林為人類全方位地提供各種資源
森林具有綜合的環境效益:調節氣候(蒸騰作用增加空氣濕度和提高降水量,反射陽光降低空氣溫度等);保持水土,涵養水源;防風固沙,降低風速減輕自然災害;美化環境,吸塵降噪,淨化空氣與水源保護動植物及其它生物等等。
二、熱帶雨林生態系統
(一)環境特徵:高溫高濕
(二)熱帶雨林生態系統的結構
1、種類組成:種類豐富多樣,植物多木本
2、動物種類繁多,特化普遍
3、熱帶雨林群落外貌結構
(三)熱帶雨林生態系統的生態服務
1、環境支援
2、資源供給
(四)熱帶雨林生態系統的分布
(五)人類的影響和破壞
森工採伐
種植園建立
刀耕火種
過度採集
環境汙染
三、常綠闊葉林
1.氣候特點
2. 森林特點
四、落葉闊葉林
2. 森林特點
3.動物
五、北方針葉林
1.分布
分布在北半球高緯度地區。
2. 氣候特點:
3.森林特點
4.動物
第二節草地生態系統與荒漠生態系統
一、草地生態系統的特徵
1、草原生態系統型別
草甸草原生態系統、典型草原生態系統、荒漠草原生態系統、稀樹幹草原(薩王納)
2、分布與特點
3、草原生態環境現狀
我國是世界第二草原大國,天然草原佔國土總面積的40%。作為我國陸地生態安全的重要屏障,草原在調節氣候、涵養水源、保持水土、防風固沙等方面發揮著重要作用。
4、草原生態環境惡化的原因
(1)超載過牧
(2)不適宜的農墾
(2)人類對資源的掠奪性開採
5、草原生態系統恢復和保護對策:
(1)實行科學管理
(2)保護天然草地,發展人工草場
(3)建立牧業生產新體系
二、 荒漠生態系統
荒漠:是地球上最耐旱的,以超旱生的灌木、半灌木或小半灌木佔優勢的地上部分不能鬱閉的生態系統。
適生植物
第四節濕地生態系統——地球的腎
一、濕地生態系統的概念
水位在大部分時間接近或超過土壤表面,並長有水生植物的地區,天然或人工、永久或暫時的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,常帶有靜止或流動、鹹水或淡水,半鹼水或鹼水水體,包括低潮時水深不過6 m的濱岸海域。
二、濕地功能與效益
涵養水源
減緩風暴潮、洪水
調節水文、控制侵蝕
提供後備土地資源、容納營養鹽和分解汙染物
是水生和沼生生物的棲息地、繁殖區和候鳥遷徙越冬地等
1、濕地的生態效益
1) 維持生物多樣性
2) 調蓄洪水,防止自然災害
3) 降解汙染物
2、濕地的經濟效益
1) 提供水資源
2) 提供礦物資源
3) 保留營養物質和農作物
4) 能源和水運
3、濕地的社會效益
1) 觀光與旅遊
2) 教育與科研價值
三、濕地生態系統的現狀
①面積減少耕地、垃圾場、工業、道路、城市
②水狀況改變築壩、地下水過量抽取
③水質的改變汙染、石油化工、農業、礦物開採、旅遊
④產品的不可持續開發過度放牧、過度捕撈
⑤生態入侵
第二章生態環境變化
第一節植被破壞
一、森林破壞
過渡放牧與不適宜的開墾耕種,往往引起牧場退化、土壤侵蝕和沙漠化.
一、 森林破壞
1、現狀
2、原因
造成森林破壞的原因,主要是由於人們只把森林看作是生產木材和薪柴的場所,對森林在生態環境中的重要作用缺乏認識,長期過量的採伐,使消耗量大於生長量。
其次是現代農業的有計畫墾殖使部分森林永久性地變成農田和牧場。
3、危害
由於森林的破壞,導致了某些地區氣候變化、降雨量減少以及自然災害(如旱災、鼠蟲害等)日益加劇。此外,森林的破壞,使原有的生態系統平衡失調,生物多樣性銳減。給生態系統的良性迴圈造成重大危害。
二、牧場退化
1、基本概念
牧場包括草原、林中空地、林緣草地、疏林、灌木叢以及荒漠、半荒漠地區植被稀疏的地段。
2、牧場退化現狀
牧場是放牧家畜和野生動物棲息的地方。但是,過度放牧與不適宜的開墾耕種,往往引起牧場退化、土壤侵蝕和荒漠化。
牧場退化表現為草群疏低矮,產草量降低,草質變劣(優良牧草減少,雜草毒草增多)。退化嚴重地地方整個自然環境受到破壞、土地沙化和鹽漬化,導致該地區動植物資源遭到破壞,許多物種瀕臨滅絕。這個過程實質上就是荒漠化。
3、危害
改變草原的植物種類成分,降低草場的生產力,破壞草場的動植物資源。
牧場退化是世界乾旱區、半乾旱區土地荒漠化的表現。
第二節水土流失
一、現狀
2、危害
嚴重的水土流失,各種水庫年淤積損失庫容。河道的不斷淤積,蓄水能力大為減弱。
水土流失還造成不少地區土地嚴重退化,形成石質荒漠化土地。
流失土壤還造成水庫、湖泊和河道淤積,水地流失給土地資源和農業生產帶來極大破壞,嚴重地影響了經濟的發展。
第三節荒漠化
一、荒漠化的概念
在國際防治荒漠化公約中明確指出:「荒漠化是包括氣候變異和人類活動在內的種種因素所造成的乾旱、半乾旱和亞濕潤乾旱地區的土地退化」。它包含了三層含義:
一是造成荒漠化的原因,包含「氣候變異和人類活動在內」的種種因素;二是荒漠化範圍,是在「乾旱、半乾旱和亞濕潤乾旱地區」,即指在降水量與潛在蒸發量之比在0.05~0.65之間的地區,但不包括極區和副極區;
三是表現形式為「土地退化」,是指由於使用土地或由於一種營力或數種營力結合致使乾旱、半乾旱和亞濕潤乾旱地區雨澆地、水澆地或草原、牧場、森林和林地的生物或經濟生產力和複雜性下降或喪失,其中包括風蝕和水蝕土壤物質流失,土壤的物理、化學和生物特性或經濟特性退化及自然植被長期喪失。
《生態系統》教學設計
1 教學目標的確定 依據新課標 教科書和學生實際將本節課的三維教學目標確定為 1.1知識目標 1 列舉不同的生態系統 2 描述生態系統中的食物鏈和食物網 3 概述生態系統的組成 4 解釋某些有害物質會通過食物鏈不斷積累 5 闡明生態系統的自動調節能力是有限的。1.2能力目標 1 通過 觀察與思考 培...
《生態系統》教學反思
關於九年級 生態系統 複習課的反思 慶雲縣中丁中學耿作豔 生態系統是初中生物中的乙個很重要的概念,而且和我們的生活實際是聯絡比較緊密的。如我國連續兩年的大旱不同程度的對生態系統造成了一定的影響,也影響到了我們現實的生活。所以說關於生態系統的概念理解以及學習對於學生了解現實有很大的幫助,那麼我們在教學...
生態系統反思
生物與環境組成生態系統 教學反思 生物團隊姚超 生物與環境組成生態系統 這一節是全章的重點之一。主要闡述了生物與環境是乙個統一的整體。本節內容中出現了許多生物學名詞,如生態系統 生態平衡 生產者 消費者 分解者等都是很重要的。正確認識這些名詞術語的含義和相互聯絡是學習本節內容的關鍵。本節課知識較緊湊...