环境科学概论（第二版）-杨志峰2.自然环境.ppt

* * * * （1）单向性 A. 太阳能以光能的形式输入生态系统，不再以光能的形式返回； B. 自养生物被异养生物摄食后，能量由自养生物流到异养生物，也不再返回； C. 从总的能流途径而言，能量只是一次性流经生态系统，是不可逆的。 （2）递减性 经过各个营养级的能量逐级递减，根据通过各营养级的能流量，由低到高就构成了一个能量锥体或能量金字塔（pyramid of energy）。 （3）能量的质量逐渐提高 能量流动的另一个趋势是把低质量能转化为高质量能，从太阳能固定到生态系统后能流的过程实际上就是一个低质能向高质能转化的过程。 （4）变动性 与物理系统不同，生态系统的能量不断变化，它取决于输入端和输出端消化率与产生新生物量的产生速度等因素。 生态系统中能流的特点 能量金字塔 2.3.2 能量流动 信息传递的特点 信息量非常庞杂 信息来源广 信息的性质、形态以及内容丰富 2.3.3 信息传递 生态系统中生物所包含的信息量非常庞杂，信息来源于植物、动物、微生物和人等不同类群的生物，还包括大量的非生物信息，此外，信息的性质、形态以及内容也是相当丰富的。 信息传递类型 生态系统信息 物理信息 行为信息 化学信息 营养信息 光信息 声信息 电信息 磁信息 动物之间 动植物之间 植物之间 2.3.3 信息传递 绿色卡片：信息的传递 植物与动物间的化学信息 有些金丝桃属植物，能分泌一种引起光敏性和刺激皮肤的化合物——海棠素，使误食的动物变盲或致死，从而多数动物就会避开这种植物，但叶甲却利用这种海棠素作为引诱剂以找到食物之所在。 动物间的化学信息 有些动物在遭到天敌迫害时，会释放报警信息素，通知同类逃跑，如七星瓢虫捕食棉蚜虫时，被捕食的蚜虫会迅速释放一种报警信息素，周围的蚜虫收到信息以后，迅速跌落，避免被捕食。 声信息 动物中蝙蝠和鲸主要就是依靠声信息来进行定位，植物中也有感受声信息的例子。如跳舞草听到优美的旋律即会随着音乐摆动叶片。据实验，当植物接收到声刺激，其生物电位会发生变化，从而会有一定的行为表现。 2.4 自然环境的地带性规律 2.4.1 陆地生态系统分布规律 1. 水平地带性 纬度地带性规律 气候在自然带形成中起到主导作用，而气候中热量随纬度的分布是其主要因子 干湿度分异规律 在同一纬度带中，因受海陆分布和山脉的南北走向控制，自然地理现象显示呈东西方向更替的规律性 在大气湿度、降水等水的因素所引起的自然地理特征方面表现的东西差异最为明显 2. 垂直地带性 垂直地带性规律 水平纬度与垂直带的关系 2. 垂直地带性 海洋生态系统 水域生态系统的水平、垂直分布 2.4.2 水生生态系统的分布特征 2.5 小结 强调自然环境对人类发展的基础性作用 自然环境的圈层结构 自然环境的物质、能量和信息流动 Gaia假说 问题与讨论 Gaia假说的主要论点是什么？你是否赞同此假说的观点？你的科学依据是什么？若不赞同，你对地球如何形成现今的环境条件有何看法？ 你认为人类开发利用化石燃料和矿石原料对环境造成了哪些影响？ 为保护生物圈和维持生态系统的平衡，你认为人类在利用和改造自然时应该怎么做？对现在出现的某些局部不平衡人类应该如何挽救？ 自然生态系统的三大功能是什么？对于人类构建循环经济社会有哪些启示？ 阅读资源 蔡晓明.生态系统生态学.北京：科学出版社，2000. 钱易 唐孝炎主编.环境保护与可持续发展.北京：高等教育出版社，2000. P. William, A. Mary. Principle of Environmental Science---Inquiry and Application. Boston: McGraw—Hill Higher Education. 2002. 许英.环境教育基础.北京: 中国环境科学出版社，2008. * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第2章 自然环境 2.1 地球表层系统 2.2 自然环境的圈层结构 2.3 自然环境中的物质循环，能量流 动与信息传递 2.4 自然环境的地带性分布规律 2.5 小结 自然环境（图片） 北京青龙峡 摄影：王成坤 自然环境（图片） 杭州的春天 摄影：汪娟 2.1 地球表层系统 独特的环境适合生物生存和繁衍 距地面15～40 km处有臭氧层，保护地球不受高能紫外线的伤害 适量CO2的存在，使地球保持适合生物生长的温度 土壤圈为植物提供了营养和生长基地 大气层 地壳 地幔 地核 大地女神（Gaia）假说 最早是由Lovelock在1969年美国普林斯顿大学举行的有关生命起源的国际会议上公开提出 解决问题——人类与环境的关系 主要观点： 地球上生物不断地主动