生物圈
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(共72张PPT)
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、进化和表达种内关系的基本单位，是生物群落、生态系统的基本组成部分，也是生物资源开发、利用和保护的具体对象。 种群增长：理想情况下表现为指数式增长。 1个细菌经过36小时，完成108个世代后，将繁殖出2107个细菌，可以布满全球一尺厚。
达尔文曾估算，1头繁殖缓慢的大象自
由繁殖，750年后达到1.9×107头。
实际上受到环境阻力，表现为S形曲线。
( 引自<动物生态学>, 1981)
生物群落（biotic community)
生物群落：在一定地段的自然环境条件下，由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的种群集合体。 地球上存在的各种自然群落，如森林、草原、荒漠、湖泊、沼泽等，是地质历史长期演化的产物，是通过长期自然选择在一定地区产生的最合理、最有效的生物群体。
湖泊沿岸植物群落分带
4-湿生植物带：莎草科
3-挺水植物带：芦苇、茭白等
2-浮叶植物带：睡莲、眼子菜等
1-沉水植物带：苦草、金鱼草等
生物群落的演替
生物群落是动态系统：存在季相变化、年变化、群落演替和演化。
演替：由于自然或人为原因，一个群落被性质不同的另一个群落替代的现象。
顺行演替：荒地变森林。
逆行演替：砍伐森林 、
草原退化。
(引自潘树荣等, 1985)
现今生物的多样性
植物 低等无脊椎动物 高等无脊椎动物 脊椎动物
藻类
约26,900种 原核生物
约4,760种 腔肠动物
约9,800种 鱼类
约19,100种
菌藻类
约47,000种 原生动物
约30,800种 棘皮动物
约5,000种 两栖类
约4,200种
高等植物
约248,500种 扁形动物
约12,000种 环节动物
约12,000种 爬行类
约6,300种
线虫动物
约12,000种 软体动物
约50,000种 鸟类
约9,000种
海绵动物
约5,000种 昆虫类
约751,000种 哺乳类
约4,000种
昆虫以外的节肢动物
约423,000种
生物多样性
遗传多样性：一个物种内个体之间、种群之间的差别。
物种多样性：一个区域内动植物和其他生物的不同类型。
生物群落或生态系统多样性：一个地区内（如草原 、
沼泽 、森林等）多种多样的生境。 热带雨林最为典型。
功能多样性：一个生态系统内生物的不同作用。如植物吸收
能量，草食动物则控制植物生长。
----------------------------------------------------------------------------------------
地球上基本的商品和服务，依赖于基因、物种、种群和生态系统的多样性和动态性。 ——联合国《21世纪议程》
生态系统（ecosystem)
定义：自然界中任何生物群落总是通过连续的能量-物质交换与其共存的自然环境形成相互作用和联系的统一整体，这样的生态功能单位就是生态系统。
空间范围：生态系统是地球表层的基本组成单位，面积大小可以悬殊（整个生物圈到一滴水）。整个地球表层由大小不同的生态系统镶嵌而成。
开放系统：生态系统并非完全被动接受环境的影响，在一定条件下具有反馈机能，能自动调节、修复外界干扰造成的创伤，保持相对平衡状态。 意义：对生命自然界的认识提到更高一级水平，提供了观察分析复杂自然界的有力手段，成为解决人类可持续发展重大问题的理论基础之一。
生态系统的组成成分
( 据Odum, 1971)
大鱼吃小鱼
小鱼吃虾米
虾米吃烂泥
食物链与食物网
生态系统的功能
通过生态系统的核心部分——生物群落实现：
生物生产
能量流动
物质循环
生物生产
生物生产： 生物在新陈代谢过程中将能量、物质重新组合，形
成新的产物（碳水化合物、脂肪、蛋白质等）的过程。
初级生产：绿色植物通过光合作用将无机物转化成有机物的生
产过程。
次级生产：消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同
化作用形成异养生物自身物质的生产过程。
总初级生产量（GPP)：植物在单位面积、单位时间内，通过光合
作用固定的太阳能量。单位是J m-2 a –1或gDW m-2 a –1 。
净初级生产量（NPP)： GPP减去植物因呼吸作用的消
耗（R), 剩下的有机物质。即 NPP=GPP-R。
生物量：植物在单位面积内的总重量, 单位是kg m-2 。
干重
热量单位
全地球NPP (干物质）= 172.5 109 t a-1 生物量 (干物质）= 1841 109 t 不同生态系统差别明显
热带雨林
全球最高生物量和净初级生产量分布区
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
生态系统的能量流动
太阳能 植物光合作用 生物化学能（生态系统的基本能源）。生态系统内部各成分之间流动为单向流，通过各营养级生物呼吸作用而散失。用于较高营养级生产量的能量只占很小比例 。
能量传递的 “十分之一”定律
（Lindeman据湖泊生态系统测定，陆地上则更低）
DDT的富集 ——————————污染物通过食物链产生逐级富集现象（生物放大作用）。营养级越高的生物，体内残留的污染物越多从而严重影响生长发育和肌体健康。 1968、1999年日本、比利时先后出现的二恶英污染事件即为实例。
(引自《现代自然地理学》，2001）
散布大气中的浓度
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
生态系统的物质循环 自然界各种元素、化合物在生态系统中的循环式流动
全球碳循环示意
全球氮循环示意
氮是生态系统中的重要元素之一，氨基酸、蛋白质和核酸等主要由氮组成。
大气中的惰性气体，只有转变成氨离子、硝酸离子后才能被植物吸收 。
高能、生物、工业固氮 植物蛋白质 动物蛋白质 分解为氨、CO2和水。
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
生态系统类型
陆地生态系统
水域生态系统：淡水生态系统、 海洋生态系统
农业生态系统、城市生态系统
陆地生态系统
陆地生态系统
陆地面积约占全球1/3，但陆地生物群落的生物量却占>99%。
绿色植物是陆地生态系统中的生产者,决定了共生消费者和分解
者的种类和构成。因此，根据植物群落特征划分出次级生态系统。
森林生态系统
是生产量最大的陆地生态系统，养育着众多的消费者和分解者。。
热带雨林
亚热带长绿阔叶林
温带落叶阔叶林
亚寒带针叶林
寒带冻原
世界植物生态区分布
中国土地利用分布图
植被的垂直和纬度分带
（引自《现代自然地理学》，2001）
珠峰植被垂直分带
喜马拉雅山 常绿高山栎-雪松林景观
现生组合主要分布于南坡海拔2700m高度。上新世（5Ma前）的化石发现于5700m处，证明：喜马拉雅山脉近期发生强烈上升。（徐仁等，1973）
神农架落叶绿叶混交林
高山草甸
北极苔原
草原、荒漠生态系统
草原生态系统
分布于半湿润、半干旱的内陆区。年降水量较少（250 450mm), 且集中于夏季。生态系统的营养级和食物网相对简单一些，生产者以禾本科草本植物为主，消费者包括大型食草类、穴居的啮齿类和食肉类动物。 世界草原平均净初级产量为500g·m-2 ·a-1 ,最高达到3200g·m-2 ·a-1 （新西兰）。
荒漠生态系统
分布于亚热带和温带干旱内陆区。年降水量稀少（<250mm), 气温变化剧烈。生产者为少量肉质仙人掌类、灌木和旱生小乔木，消费者仅有蝗虫、蜥铁、啮齿类和鸟类。
净初级产量极低，仅有3 90g·m-2 ·a-1 ，是十分脆弱的生态系统。
草原牧场
塔克拉玛干沙漠
沙漠公路
胡杨林
沙漠植物
肉苁蓉
干旱区 植物特征
海洋生态系统的结构
浅海带：0-200m的大陆架部分，尤其< 100m部分光照足、温度适宜、接受河流带来大量有机物，成为海洋生命最活跃的地带。 外海带：>200-10000m水深海域，为无光层。温度低且稳定（0-2℃±），压力愈深愈大（10m/1个大气压梯度），存在肉食动物。
水生生物的 生态类型
三峡水库的生态-环境效应？
农业生态系统
种群结构简单，只选周期短、产量高、营养好的优质品种，消灭杂草和害虫。生物多样性大为降低。
生态系统比较脆弱，生物系统内部相互制约和自动调节能力减弱，对水、风、肥和病虫害的抵抗能力降低。
物质、能量流动量大。为了提供粮食、肉类商品，需要投入水、肥料、农药、农用机械和能源，使系统更为复杂。
农作物-环境-人三元结构系统，人既是组成成分，更是系统的调节者和控制者。
珠江三角洲
9世纪前无法农耕的沼泽地
人工改造为桑基鱼塘
城市生态系统
城市是人类对陆地生态系统改造最为强烈的地域。
热岛效应：人工景观改变了地表辐射收支状况，形成城市气候。比郊外的空气尘埃多十倍、云量多5％～10 %，年均温度高0.5～1℃, 冬季平均最低温度高1～2℃。 生产者（植被）通常被清除，仅存间断分布的城市绿地、公园。消费者中动物种类少（鼠、蚊蝇为主），人口非常集中。生物量呈倒金字塔结构。 城市是大量物质、能量输入和产品输出的开放系统，总体结构更为复杂，社会、经济、环境功能兼具的特殊人工生态系统（社会-经济-自然复合生态系统）。需要高度科学管理才能维持系统的动态平衡。
城市系统的输入与输出
污
城市绿化带规划
本章小结 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
思考题
什麽是盖雅假说？生物界对地球圈层演化和相互关系有何意义？
什麽是种群和生物群落？
简述生态系统的概念及其组成成分。
什麽是生物多样性？它对人类有何意义？
举例说明食物链和食物网的营养级构成。
陆地生态系统主要包括那几种类型？它们的空间分布受到那些环境因素的制约？
举例说明人工生态系统的主要特点。
课外阅读
刘本培、蔡运龙主编，地球科学导论，第十章，生物圈。北京：高等教育出版社，2000，250-275页。
潘树荣等，自然地理学（第二版），第八章，生物群落与生态系统。北京：高等教育出版社，1985，310-365页。
王建主编，现代自然地理学，第七章，生物圈与生态系统。北京：高等教育出版社，2001，147-175页。
END
THANKS!
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、进化和表达种内关系的基本单位，是生物群落、生态系统的基本组成部分，也是生物资源开发、利用和保护的具体对象。 种群增长：理想情况下表现为指数式增长。 1个细菌经过36小时，完成108个世代后，将繁殖出2107个细菌，可以布满全球一尺厚。
达尔文曾估算，1头繁殖缓慢的大象自
由繁殖，750年后达到1.9×107头。
实际上受到环境阻力，表现为S形曲线。
( 引自<动物生态学>, 1981)
生物群落（biotic community)
生物群落：在一定地段的自然环境条件下，由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的种群集合体。 地球上存在的各种自然群落，如森林、草原、荒漠、湖泊、沼泽等，是地质历史长期演化的产物，是通过长期自然选择在一定地区产生的最合理、最有效的生物群体。
湖泊沿岸植物群落分带
4-湿生植物带：莎草科
3-挺水植物带：芦苇、茭白等
2-浮叶植物带：睡莲、眼子菜等
1-沉水植物带：苦草、金鱼草等
生物群落的演替
生物群落是动态系统：存在季相变化、年变化、群落演替和演化。
演替：由于自然或人为原因，一个群落被性质不同的另一个群落替代的现象。
顺行演替：荒地变森林。
逆行演替：砍伐森林 、
草原退化。
(引自潘树荣等, 1985)
现今生物的多样性
植物 低等无脊椎动物 高等无脊椎动物 脊椎动物
藻类
约26,900种 原核生物
约4,760种 腔肠动物
约9,800种 鱼类
约19,100种
菌藻类
约47,000种 原生动物
约30,800种 棘皮动物
约5,000种 两栖类
约4,200种
高等植物
约248,500种 扁形动物
约12,000种 环节动物
约12,000种 爬行类
约6,300种
线虫动物
约12,000种 软体动物
约50,000种 鸟类
约9,000种
海绵动物
约5,000种 昆虫类
约751,000种 哺乳类
约4,000种
昆虫以外的节肢动物
约423,000种
生物多样性
遗传多样性：一个物种内个体之间、种群之间的差别。
物种多样性：一个区域内动植物和其他生物的不同类型。
生物群落或生态系统多样性：一个地区内（如草原 、
沼泽 、森林等）多种多样的生境。 热带雨林最为典型。
功能多样性：一个生态系统内生物的不同作用。如植物吸收
能量，草食动物则控制植物生长。
----------------------------------------------------------------------------------------
地球上基本的商品和服务，依赖于基因、物种、种群和生态系统的多样性和动态性。 ——联合国《21世纪议程》
生态系统（ecosystem)
定义：自然界中任何生物群落总是通过连续的能量-物质交换与其共存的自然环境形成相互作用和联系的统一整体，这样的生态功能单位就是生态系统。
空间范围：生态系统是地球表层的基本组成单位，面积大小可以悬殊（整个生物圈到一滴水）。整个地球表层由大小不同的生态系统镶嵌而成。
开放系统：生态系统并非完全被动接受环境的影响，在一定条件下具有反馈机能，能自动调节、修复外界干扰造成的创伤，保持相对平衡状态。 意义：对生命自然界的认识提到更高一级水平，提供了观察分析复杂自然界的有力手段，成为解决人类可持续发展重大问题的理论基础之一。
生态系统的组成成分
( 据Odum, 1971)
大鱼吃小鱼
小鱼吃虾米
虾米吃烂泥
食物链与食物网
生态系统的功能
通过生态系统的核心部分——生物群落实现：
生物生产
能量流动
物质循环
生物生产
生物生产： 生物在新陈代谢过程中将能量、物质重新组合，形
成新的产物（碳水化合物、脂肪、蛋白质等）的过程。
初级生产：绿色植物通过光合作用将无机物转化成有机物的生
产过程。
次级生产：消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同
化作用形成异养生物自身物质的生产过程。
总初级生产量（GPP)：植物在单位面积、单位时间内，通过光合
作用固定的太阳能量。单位是J m-2 a –1或gDW m-2 a –1 。
净初级生产量（NPP)： GPP减去植物因呼吸作用的消
耗（R), 剩下的有机物质。即 NPP=GPP-R。
生物量：植物在单位面积内的总重量, 单位是kg m-2 。
干重
热量单位
全地球NPP (干物质）= 172.5 109 t a-1 生物量 (干物质）= 1841 109 t 不同生态系统差别明显
热带雨林
全球最高生物量和净初级生产量分布区
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
生态系统的能量流动
太阳能 植物光合作用 生物化学能（生态系统的基本能源）。生态系统内部各成分之间流动为单向流，通过各营养级生物呼吸作用而散失。用于较高营养级生产量的能量只占很小比例 。
能量传递的 “十分之一”定律
（Lindeman据湖泊生态系统测定，陆地上则更低）
DDT的富集 ——————————污染物通过食物链产生逐级富集现象（生物放大作用）。营养级越高的生物，体内残留的污染物越多从而严重影响生长发育和肌体健康。 1968、1999年日本、比利时先后出现的二恶英污染事件即为实例。
(引自《现代自然地理学》，2001）
散布大气中的浓度
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
生态系统的物质循环 自然界各种元素、化合物在生态系统中的循环式流动
全球碳循环示意
全球氮循环示意
氮是生态系统中的重要元素之一，氨基酸、蛋白质和核酸等主要由氮组成。
大气中的惰性气体，只有转变成氨离子、硝酸离子后才能被植物吸收 。
高能、生物、工业固氮 植物蛋白质 动物蛋白质 分解为氨、CO2和水。
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
生态系统类型
陆地生态系统
水域生态系统：淡水生态系统、 海洋生态系统
农业生态系统、城市生态系统
陆地生态系统
陆地生态系统
陆地面积约占全球1/3，但陆地生物群落的生物量却占>99%。
绿色植物是陆地生态系统中的生产者,决定了共生消费者和分解
者的种类和构成。因此，根据植物群落特征划分出次级生态系统。
森林生态系统
是生产量最大的陆地生态系统，养育着众多的消费者和分解者。。
热带雨林
亚热带长绿阔叶林
温带落叶阔叶林
亚寒带针叶林
寒带冻原
世界植物生态区分布
中国土地利用分布图
植被的垂直和纬度分带
（引自《现代自然地理学》，2001）
珠峰植被垂直分带
喜马拉雅山 常绿高山栎-雪松林景观
现生组合主要分布于南坡海拔2700m高度。上新世（5Ma前）的化石发现于5700m处，证明：喜马拉雅山脉近期发生强烈上升。（徐仁等，1973）
神农架落叶绿叶混交林
高山草甸
北极苔原
草原、荒漠生态系统
草原生态系统
分布于半湿润、半干旱的内陆区。年降水量较少（250 450mm), 且集中于夏季。生态系统的营养级和食物网相对简单一些，生产者以禾本科草本植物为主，消费者包括大型食草类、穴居的啮齿类和食肉类动物。 世界草原平均净初级产量为500g·m-2 ·a-1 ,最高达到3200g·m-2 ·a-1 （新西兰）。
荒漠生态系统
分布于亚热带和温带干旱内陆区。年降水量稀少（<250mm), 气温变化剧烈。生产者为少量肉质仙人掌类、灌木和旱生小乔木，消费者仅有蝗虫、蜥铁、啮齿类和鸟类。
净初级产量极低，仅有3 90g·m-2 ·a-1 ，是十分脆弱的生态系统。
草原牧场
塔克拉玛干沙漠
沙漠公路
胡杨林
沙漠植物
肉苁蓉
干旱区 植物特征
海洋生态系统的结构
浅海带：0-200m的大陆架部分，尤其< 100m部分光照足、温度适宜、接受河流带来大量有机物，成为海洋生命最活跃的地带。 外海带：>200-10000m水深海域，为无光层。温度低且稳定（0-2℃±），压力愈深愈大（10m/1个大气压梯度），存在肉食动物。
水生生物的 生态类型
三峡水库的生态-环境效应？
农业生态系统
种群结构简单，只选周期短、产量高、营养好的优质品种，消灭杂草和害虫。生物多样性大为降低。
生态系统比较脆弱，生物系统内部相互制约和自动调节能力减弱，对水、风、肥和病虫害的抵抗能力降低。
物质、能量流动量大。为了提供粮食、肉类商品，需要投入水、肥料、农药、农用机械和能源，使系统更为复杂。
农作物-环境-人三元结构系统，人既是组成成分，更是系统的调节者和控制者。
珠江三角洲
9世纪前无法农耕的沼泽地
人工改造为桑基鱼塘
城市生态系统
城市是人类对陆地生态系统改造最为强烈的地域。
热岛效应：人工景观改变了地表辐射收支状况，形成城市气候。比郊外的空气尘埃多十倍、云量多5％～10 %，年均温度高0.5～1℃, 冬季平均最低温度高1～2℃。 生产者（植被）通常被清除，仅存间断分布的城市绿地、公园。消费者中动物种类少（鼠、蚊蝇为主），人口非常集中。生物量呈倒金字塔结构。 城市是大量物质、能量输入和产品输出的开放系统，总体结构更为复杂，社会、经济、环境功能兼具的特殊人工生态系统（社会-经济-自然复合生态系统）。需要高度科学管理才能维持系统的动态平衡。
城市系统的输入与输出
污
城市绿化带规划
本章小结 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
思考题
什麽是盖雅假说？生物界对地球圈层演化和相互关系有何意义？
什麽是种群和生物群落？
简述生态系统的概念及其组成成分。
什麽是生物多样性？它对人类有何意义？
举例说明食物链和食物网的营养级构成。
陆地生态系统主要包括那几种类型？它们的空间分布受到那些环境因素的制约？
举例说明人工生态系统的主要特点。
课外阅读
刘本培、蔡运龙主编，地球科学导论，第十章，生物圈。北京：高等教育出版社，2000，250-275页。
潘树荣等，自然地理学（第二版），第八章，生物群落与生态系统。北京：高等教育出版社，1985，310-365页。
王建主编，现代自然地理学，第七章，生物圈与生态系统。北京：高等教育出版社，2001，147-175页。
END
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