冀教版八下生物 7.2.3生物圈 课件（20张PPT）

课件20张PPT。生物与环境之生物圈 1、概念：指地球上有生命的部分。即地球上所有的生物，包括人类及其生存环境的总体。这个概念也不是很忙明确，因为在生物圈外，还有围绕着一个不明确范围的一些休眠体形式的生命”副生物圈“区域。

2、范围：包括海平面以上9公里到海平面以下10公里的范围。一、生物圈的概念及范围二、生态系统的结构与功能结构
生态系统结构主要包括组分结构、时空结构和营养结构三个方面。

·组分结构：组分结构是指生态系统中由不同生物类型或品种以及它们之间不同的数量组合关系所构成的系统结构。
·时空结构：时空结构也称形态结构，是指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征，包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征，即水平结构、垂直结构和时空分布格局。
·营养结构：营养结构是指生态系统中生物与生物之间，生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网，它是构成物质循环和能量转化的主要途径。
功能
1.能量流动
遵循两个规律：
⑴能量可以从一种形式转化为另一种形式，在转化的过程中能量不会消失，也不会增加，即能量守恒。
⑵能量总是沿着从集中到分散、从能量高到能量低的方向传递的，在传递过程中，又总会有一部分无用的能量放出。
2、物质循环
⑴ 碳循环
⑵ 氮循环
3、信息传递
物理信息：由声、光和颜色等构成。通过这类信息，可以在个体之间传递惊慌、警告、安全和求偶等多种信息
化学信息：由生化代谢产物，尤其是分泌的各种激素组成的化学物质。如，外激素等。
营养信息：食物和养分也是一种信息。通过营养交换的形式，把信息从一个种群传递到另一个种群。食物链、食物网就是一个营养信息系统。
行为信息：无论是同一种群还是不同的种群，个体之间都存在行为信息的表现。不同的行为动作传递着不同的信息。如：同一物种之间的舞蹈、飞行的姿势传递着求偶信息等。海洋生态系统森林生态系统湖泊生态系统草原生态系统农田生态系统城市生态系统三、人类对生物圈的影响 美国科学家小米勒总结的生态学三大定律
生态学第一定律：我们的任何行为都不是孤立的，对自然界的任何侵犯都具有无数的效应，其中许多是不可预料的。（多效应原理）
生态学第二定律：每一事物无不与其他事物相互联系和相互交融。（相互联系原理）
生态学第三定律：我们所生产的任何物质均不应对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。（无干扰原理）例如：中国农耕历史悠久，在长达几千年封建主义落后的社会制度下，由于对土地不适当的开发利用、历代统治者的掠夺以及战乱的破坏，森林面积逐渐减少。先秦时，黄土高原的森林覆盖率在50%以上，东北和西南更是茂密的林区，覆盖率大80%以上。一直到清朝初年，全国森林覆盖率仍达21%。近200年来森林又大幅度的减少，到1949年只剩下7%-8%。解放以后，一方面由于生产水平的提高，另一方面由于大力提倡造林，森林面积又有所增加。之后又有几次的起伏，到了1991年底，从全国范围内来看，森林的生产量已经开始超过采伐量。林业生产开始走向低谷。如果今后能稳定这个势头，采取更积极更合理的政策和措施，我国的森林资源将稳步增长。
1、森林在缩小2、牧场在退化草原是最理想的天然牧场。然而，草场一般雨量较小，自然环境比较脆弱，其环境容量有限，畜牧业中早就产生了”载畜量“的概念，这就是一定面积牧场所能容纳牲畜的头数。超过了这个限度，就会导致草场的退化以致破坏。不幸的是由于人口的压力，许多牧场已经超载，引起草场严重退化，表现为草群变得稀疏低矮，产草量减少，草质变劣，即优良牧草减少，杂草、毒草增多、退化严重的地方整个自然环境变坏，引起沙化和盐渍化，其结果是该地区动植物资源遭到破坏，有些亿万年来适应了草原和荒漠环境的物种濒于灭绝。3、猎捕与毒杀 大型食肉兽危害人畜，自古就是捕杀和毒杀的对象。从人类的全部历史来看，世界上生存的全部500——1000亿人口中，90%为猎人，靠狩猎与采集为生，6%为农民，另有4%的人生活在工业社会中，但直至今天全世界尚有约300万人以打猎为生。长期的狩猎活动早已使一些野兽绝迹于许多地区，例如中国的东北虎和华南虎，北欧的野狼，海洋上的鲸与海豹，非洲原野上的象等。一项有案可查的大规模灭绝行动是美国的”联邦投毒计划“，在一些地区大量投放毒饵，仅1963年就毒死9万只郊狼、300只美洲狮、2。1万只猞猁狲与非洲野猫及7.3万只其他动物。本应是野生动物保护机构的美国内务部野生生物局变成了某些濒危物种最大的屠夫。4、人与昆虫的战争1874年，一位德国化学家首次合成了一种名叫双氯苯基三氯乙烷的有机化合物，这就是后来半个多世纪之内妇孺皆知的DDT。1939年发现了这种化合物卓越的杀虫特性。于是被广泛地应用以消灭农田害虫与传染疾病的有害昆虫，事实上成为现代化大农业的重要手段之一。其发现者，瑞士人保罗·穆勒为此获得诺贝尔奖金。
　　以后，DDT和其它农药的生产发展迅猛，农药的使用成为现代农业所不可缺少的手段。
然而，大量使用农药的生态学后果却实在令人沮丧。农药在制造、运输与施用过程中造成人畜中毒事件的报道已屡见不鲜。而且，施用农药的最大问题是害虫迅速产生抗药性。有时一种新的农药一经使用，仅仅两个月之内有些昆虫就获得了对这种农药的顽强抗性。5、意外的繁衍
美国亚利桑那州体态优雅的凯白勃鹿长期以来与当地的
草原及其天敌美洲狮、狼与郊狼处于一种平衡状态，鹿群
数量维持在4000头左右。1906年该地由森林保护区变成狩猎
保护区。为了“保护”鹿群，开始执行一项捕杀其天敌的计
划，到1915年已捕杀了600头美洲狮，1925年完全消灭了
狼，并猎杀了3000只郊狼。鹿群以每年20％的速度增殖，
1918年达到10万头。结果，草原被啃吃殆尽，土壤日趋贫
瘠，树叶被啃吃的高度越来越高，使当地的环境遭到严重破
坏，最后鹿群被成批的饿死，到1932年减少至2万头左右，
到40年代又下降至几千头的水平。
另一著名的例子是澳大利亚的野兔成灾。这种野兔是欧洲移民带来的家兔逃逸后繁殖起来的。干爽的气候、肥美的草原为它们提供了理想的环境。它们大量繁殖成为当地养牛业的大害。为了防止它们破坏草场，设置了长达一千英里的铁丝防兔网也无济于事，最后不得不采取化学战与细菌战的手段来对付它们。
上述两个例子都说明同一个问题：自然界亿万年来所形成的食物链和更为复杂的食物网维系着生态系统的平衡，这些链、网中的任何环节遭到破坏常常带来意想不到的结果甚至造成大的灾难，这是应该引以为戒的。
6、日益加速的物种灭绝古生物学的研究已经表明，在地球的生命史中存在过大量的物种，其总数可能达5亿种之多。现存的物种总数尚无准确数据，一般估计在500万至5000万种的范围内。这就是说，地球上的物种有90％至99％已经灭绝了。物种和它的个体一样，也有发生、发育和死亡的过程。古生物学的研究还发现，物种的平均寿命为500万年，例如鸟类种的平均寿命为200万年，哺乳类种的平均寿命为600万年。在最近的2亿年中，每百万年平均有90万种物种消亡，即平均1.1年灭绝一个物种，可见物种灭绝本来是一种正常的自然现象。
　　自从大约200万年前人类出现以来，物种灭绝的速度逐渐加快。工业革命以后，随着人口的快速增长与技术力量的增强，物种灭绝速度进一步加快。据统计，1600年全世界有哺乳动物4226种，鸟类8684种，到1970年哺乳动物灭绝了36种，另有120种濒临灭绝；鸟类至少灭绝了94种，另有187种濒临灭绝。
　　另据统计，近2000年来所灭绝的110种兽类和139种鸟类中，约有1/3是19世纪前1800年中灭绝的，1/3是上世纪中灭绝的，其余1/3则是近50年内灭绝的。从中可以看出物种灭绝加速的明显趋势。四、国际人与生物圈计划概况1.人与生物圈计划的研究内容
人与生物圈计划的研究内容主要包括14个课题，其题目是：
　　1）不断增加的人类活动对热带、亚热带森林生态系统的影响。
　　2）不同的土地利用和管理方法对温带和地中海森林景观的影响。
　　3）人类活动和土地利用对放牧地、热带稀树草原和草场（从温带到干旱区）的影响。
　　4）人类活动对干旱和半干旱地区生态系统的发展与演化带来的影响，特别是灌溉的作用。
　　5）人类活动对湖泊、沼泽、河流、三角洲、河口及海岸地带的作用和对这些地方的资源所产生的生态学影响。
6）人类活动对山地和冻原生态系统的影响。
7）岛屿生态系统的生态与管理利用。
8）自然保护区及其特有资源的保护。
9）从生态学角度评价使用化肥对陆地和水生生态系统的影响。
10）大型工程建设对人类及其环境的影响。
11）城市系统生态学。
12）人口和遗传特性的演变同环境变化的相互关系。
13）对环境质量的评价。
14）环境污染及其对生物圈影响的研究。
2.生物圈保护区的特征1）生物圈保护区是指典型的大陆和沿海环境保护区，能支持持续发展，已被国际上承认具有自然保护价值，能提供科学知识和技能、并具有人类学保护价值。
2）生物圈保护区联合构成世界保护网，有利于自然和人工生态系统的保护和管理信息的交流。
3）每个生物圈保护区都包括一个世界生物地理省份内典型天然生态系统或受破坏程度最低的生态系统（中心区域）。
4）每个生物圈保护区应当大到足以作为有效的自然保护单位，并应具有长期变化测量标准的价值。
5）生物圈保护区应当提供生态研究、教育、示范和培训的机会。
　6）生物圈保护区由“中心区”和“缓冲区”组成。缓冲区的复合利用可包括各种农业活动、住宅区和其它用途。
7）生物圈保护区必须具有适当的长期性的法律、法规和制度上的保护，它可以与现有的或拟设置的保护区一致起来，或合并到这些保护区中。
8）人是生物圈保护区的组成部分，人及其活动不应排斥在生物圈保护区之外，而应该鼓励人们参与保护区的长期保护和管理。
9）在生物圈保护区规划之后，一般不需要改变土地所有权或管理法令，但对中心区和特别研究地的绝对保护需要改变的地区例外。
3.生物圈保护区的功能(1)自然保护与传统土地利用结合功能
生物圈保护区是重要的基因物质库。保护区内的基因资源除被开发利用外，还可为物种灭绝的地区重新移植这种物种提供基因物质。生物圈保护区还有一个独特的功能就是保护传统的土地利用体系。
(2)研究和监测功能
由于生物圈保护区内没有人类活动的严重破坏，所以可为研究、监测生物圈的各种变化提供理想的场所，并且成为汇集科学信息最有吸引力的地方。在生物圈保护区内可进行多学科、交叉学科的研究，以此提出大范围内自然区域生态系统持续保护的模式。
　(3)教育和培训功能
生物圈保护区可作为教育和培训科学家、资源管理人员、保护区管理人员、访问人员和当地居民的重要中心场所。保护区内的发展教育和培训规划性质取决于生物圈保护及其周围地区具体的条件、能力和要求。
(4)合作功能
　生物圈保护区的地位可为改善局部的、区域的和国际间的合作提供基础。所有的生物圈保护区都是国际网的一部分，这为各生物地理区内部和彼此之间的联系奠定了基础。合作的内容包括：监测、评价、预测、技术信息共享、学者交流和培训及提供咨询等。