生态系统的形成与进化课件.ppt

1、教学要求1、掌握生命的定义，了解生命的起源、生物的多样性、生物圈。2、掌握生态学的定义，了解生态学的研 究对象、生态学的形成与发展、海洋 生态学的发展历程。第一节：地球上的生命第二节：生态学的形成和发展第一节：地球上的生命第一节：地球上的生命一、什么是生命：一、什么是生命：生命是蛋白质的存在方式，这个存在方式的生命是蛋白质的存在方式，这个存在方式的 基本因素在于他和周围外部自然界的不断新基本因素在于他和周围外部自然界的不断新 陈代谢。陈代谢。二、生命的起源与生态系统的形成与进化二、生命的起源与生态系统的形成与进化（一）、生命的起源生命的起源（二）、（二）、生态系统的形成与进化生态系统的形成与进

2、化（一）、生命的起源（一）、生命的起源地球生命起源于地球上的化学进化过程：地球生命起源于地球上的化学进化过程：1、地球约形成于、地球约形成于46亿年前亿年前2、38-40亿年前形成了地球的外壳。恶劣条件亿年前形成了地球的外壳。恶劣条件是原始生命得以形成的环境。是原始生命得以形成的环境。3、生命的开始，大约发生在、生命的开始，大约发生在35亿年以前亿年以前 化学进化阶段化学进化阶段 （1953年，年，S.L.Miller在实验室）在实验室）太阳辐射、高温骤变太阳辐射、高温骤变 原始大气圈中气体（火山爆发产生）原始大气圈中气体（火山爆发产生）有机分子有机分子 （CO2、CH4、H2S等）等）漫长的

3、年代、无数次化学进化漫长的年代、无数次化学进化 以及复杂有机分子以及复杂有机分子 原始生命原始生命 （aa、核苷酸）、核苷酸）（海洋厌养微生物）（海洋厌养微生物）有人认为地球上最早的生物是生活在原始海底热液喷口附近的异养原始细菌异养原始细菌。1、30多亿年以前形成原始生态系统多亿年以前形成原始生态系统。2、28亿年前出现放氧的光合作用亿年前出现放氧的光合作用3、6亿年前开始出现最早的多细胞生物亿年前开始出现最早的多细胞生物4、约、约5.5亿年前的寒武纪亿年前的寒武纪5、大约距今约、大约距今约4.2亿年的志留纪晚期亿年的志留纪晚期6、距今约、距今约3.5亿年的石炭纪亿年的石炭纪7、距今、距今1亿

4、年前的侏罗纪亿年前的侏罗纪8、距今亿年、距今亿年9、第三纪以后、第三纪以后(二二)、生态系统的形成与进化、生态系统的形成与进化多管水母海豆芽 碗海绵瓜参三、生物的多样性三、生物的多样性 生物的多样性是生物进化的产物生物的多样性是生物进化的产物 四、生物圈四、生物圈(biosphere)地球上存在生命的部分称做生物圈地球上存在生命的部分称做生物圈 第二节：生态学的形成与发展第二节：生态学的形成与发展一一、生态学的定义及研究对象生态学的定义及研究对象二、二、生态学的形成与发展生态学的形成与发展三、三、海洋生态学的形成与发展海洋生态学的形成与发展 一般定义:生态学（ecology）是研究生物有机体与

5、其栖息地环境之间相互关系的科学。（一）、定义、定义（二）、生态学的研究对象与研究内容 Odum(1971)用组织层次或称为“生物学谱的概念 来表示生态学的研究对象 组织层次的谱（仿Odum 1971）分子生态学分子生态学(Molecular Ecology)进化生态学进化生态学(Evolutionary Ecology)个体生态学个体生态学(Autecology)或生理生态学或生理生态学(PhysiologicalEcology)种群生态学种群生态学(PopulationEcol-ogy)群落生态学群落生态学(Community EcologySynelogy)生态系统生态学生态系统生态学(E

6、cosystemEcology)景观生态学景观生态学(LandscapeEcology)全球生态学全球生态学(GlobalEcology)。1根据研究对象的组织水平划分根据研究对象的组织水平划分 2根据研究对象的分类学类群划分根据研究对象的分类学类群划分 植物生态学植物生态学 动物生态学动物生态学微生物生态学微生物生态学 陆地植物生态学陆地植物生态学哺乳动物生态学哺乳动物生态学 昆虫生态学昆虫生态学地衣生态学地衣生态学 各个主要物种的生态学各个主要物种的生态学 3根据研究对象的生境类别划分根据研究对象的生境类别划分 陆地生态学陆地生态学(TerrestrialEcology)海洋生态学海洋生态

7、学(Mine Ecology)淡水生态学淡水生态学(Freshwater Ecology)岛屿生态学岛屿生态学(islandEcology或或IslandBiogeography)4根据研究性质划分根据研究性质划分 理论生态学理论生态学应用生态学应用生态学 5、相关边缘学科、相关边缘学科 数量生态学数量生态学化学生态学化学生态学物理生态学物理生态学经济生态学经济生态学 二、生态学的形成和发展二、生态学的形成和发展 4个时期：个时期：生态学的萌芽时期生态学的萌芽时期生态学的建立时期生态学的建立时期生态学的巩固时期生态学的巩固时期现代生态学时期现代生态学时期 生态学的萌芽时期生态学的萌芽时期(公元

8、公元16世纪以前世纪以前)中国中国 公元前公元前1200年年 尔雅尔雅 公元前公元前200年年 管子管子“地员篇地员篇”公元前公元前100年前后确立年前后确立24节气、节气、禽经禽经欧洲欧洲 Aristotle(384-322，BC)Theophrastus(370-285，BC)生态学的建立时期生态学的建立时期(公元公元17世纪至世纪至19世纪末世纪末)R Boyle 动物生理生态学的开始 Reaumur 研究积温与昆虫发育生理的先驱AldeCandolle 现代积温理论 c L Willdenow “植物群落”、“外貌”等概念，AHumboldt 并指出“等温线 T.Malthus “种群

9、生态学”Haeckel 首次提出了生态学定义 E Warming 植物生态学A FW Schimper 植物地理学 生态学的巩固时期生态学的巩固时期 (20世纪初至世纪初至20世纪世纪50年代年代)形成了几个著名的生态学派，主要有：形成了几个著名的生态学派，主要有：北欧学派北欧学派 法瑞学派法瑞学派 英美学派英美学派 苏联学派苏联学派 现代生态学时期现代生态学时期(20世纪世纪60年代至现在年代至现在)研究层次上向宏观与微观两极发展研究层次上向宏观与微观两极发展 研究手段的更新研究手段的更新 研究范围的扩展研究范围的扩展 三、海洋生态学的形成与发展三、海洋生态学的形成与发展（一）（一）、18世

10、纪初，一些科学家开始进行零星的海洋调查。世纪初，一些科学家开始进行零星的海洋调查。（二）、（二）、18世纪末至世纪末至19世纪末是海洋生态学发展的初始阶段。世纪末是海洋生态学发展的初始阶段。（三）、（三）、20世纪初至世纪初至50年代是海洋生态学发展的第二阶段，年代是海洋生态学发展的第二阶段，其主要特点是在大量定性研究的基础上开展定量研究。其主要特点是在大量定性研究的基础上开展定量研究。（四）、（四）、20世纪世纪60年代以来，随着过度利用海洋资源，大量年代以来，随着过度利用海洋资源，大量 污染物倾泻入海以及人为对海洋环境造成的严重破坏；同时人污染物倾泻入海以及人为对海洋环境造成的严重破坏；同

11、时人类尚未充分认识的海洋也处在危急之中。由此推动了海洋生态类尚未充分认识的海洋也处在危急之中。由此推动了海洋生态学的迅速发展，海洋生态学围绕着全球面临的重大生态课题进学的迅速发展，海洋生态学围绕着全球面临的重大生态课题进行了空前规模的研究。行了空前规模的研究。海洋生态学的理论基础：海洋生态学的理论基础：1.有机体与环境的统一性在生物种群和生物群落形成历史过有机体与环境的统一性在生物种群和生物群落形成历史过程中的表现；程中的表现；2.有机体与环境之间的关系是相对的，环境因素的意义和作有机体与环境之间的关系是相对的，环境因素的意义和作用是由有机体与该环境因素的特殊关系决定的；用是由有机体与该环境因

12、素的特殊关系决定的；3.在有机体与环境因素之间的相互关系中，其中有一种是主在有机体与环境因素之间的相互关系中，其中有一种是主要的，起决定作用的，而其它的则处于次要地位；要的，起决定作用的，而其它的则处于次要地位；4.主导环境因素的变化，各种环境因素的重要性与作用在不主导环境因素的变化，各种环境因素的重要性与作用在不同条件下和不同时间是会有变化的；同条件下和不同时间是会有变化的；5.生物与环境因素矛盾的主要方面的转化；生物与环境因素矛盾的主要方面的转化；6.任何适应都是相对的，也就是说，任何适应都有起局限性任何适应都是相对的，也就是说，任何适应都有起局限性和不适应性。和不适应性。1、海洋初级生产

13、力总量的研究。、海洋初级生产力总量的研究。2、微型和超微型浮游生物的研究。、微型和超微型浮游生物的研究。3、海洋新生产力研究。、海洋新生产力研究。4、海洋生态系统食物链、食物网的研究。、海洋生态系统食物链、食物网的研究。5、海洋微型生物食物环研究。、海洋微型生物食物环研究。6、大海洋生态系统研究。、大海洋生态系统研究。7、全球海洋生态系统动力学研究。、全球海洋生态系统动力学研究。8、生物泵及海洋对大气二氧化碳含量的调节作用的研究。、生物泵及海洋对大气二氧化碳含量的调节作用的研究。9、热液喷口和冷渗口特殊生物群落的研究。、热液喷口和冷渗口特殊生物群落的研究。10、保护海洋生物多样性的研究与实践、保护海洋生物多样性的研究与实践 海洋生态学海洋生态学40多年来在海洋生态系统生态学方面取得的多年来在海洋生态系统生态学方面取得的重大研究成果重大研究成果