环境生之堂 自然与社会的桥梁
环境生态学 ——自然与社会的桥梁
课程名称:环境生态学 教材: 《生态学》,李博主编,高等教育出版社,20002 .参考书 《普通生态学》,郑师章等编著,复旦大学出版社,2000.1 《生态学概论》,[比利时P迪维诺著,科学出版社,1987.3 KEcology--A Bridge Between Science and Society Odum E.P. Sunderland. Mass. 1997 《 Ecology: concepts and applications生态学:概念与应用》,北京 科学出版社 New York: Mcgraw-Hl,2001 →·教学时数:52; 学分:3 ·考试形式:闭卷
课程名称：环境生态学 • 教材： – 《生态学》， 李博主编，高等教育出版社，2000.2 • 参考书： – 《普通生态学》，郑师章等编著，复旦大学出版社，2000.1 – 《生态学概论》，[比利时]P.迪维诺著，科学出版社，1987.3 – 《Ecology—A Bridge Between Science and Society》，Odum E.P., Sunderland, Mass, 1997 – 《Ecology:concepts and applications 生态学 : 概念与应用》, 北京 : 科学出版社;NewYork : McGraw-Hill,2001. • 教学时数：52； 学分：3 • 考试形式：闭卷
1绪论 地球上的生命 生态学的形成与发展 生态学研究的目的
1 绪论 • 地球上的生命 • 生态学的形成与发展 • 生态学研究的目的
1.1地球上的生命 ·生命的定义 ·生命的起源 ·生物多样性 ·生物圈
1.1 地球上的生命 • 生命的定义 • 生命的起源 • 生物多样性 • 生物圈
(1)生命的定义 恩格斯: “生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的基本 因素在于它和周围外部自然界的不断新陈代谢。” 生命是一种高度组织化的物质结构,分子基础是核 酸,通过生物膜与外界分隔,能够获取外部的能量 通过一系列生物化学过程实现内外物质交换与自身 的复制。 生命是物质 能够与外界进行物质与能量的交换 能够进行自身复制
（1）生命的定义 恩格斯： “生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本 因素在于它和周围外部自然界的不断新陈代谢。” 生命是一种高度组织化的物质结构，分子基础是核 酸，通过生物膜与外界分隔，能够获取外部的能量， 通过一系列生物化学过程实现内外物质交换与自身 的复制。 • 生命是物质 • 能够与外界进行物质与能量的交换 • 能够进行自身复制
(2)生命的起源 关于生命的起源,至今仍是人类之迷,目前在科学界主要 有两大理论: ·达尔文的自然选择进化理论:(自然选择,依赖环境) 强调生命起源于自然选择,生物对环境的适应, 适者生存,不适者淘汰” ·新的进化模式论—自我组织(强调进化在于对环境的依赖 减少) 认为生命起源于物质的自我组织,强调物质能够也必 然会依据物理和化学规律自我组织成复杂的系统。 - S L. Miller的实验 →·生命起源的基本历程
（2）生命的起源 关于生命的起源，至今仍是人类之迷，目前在科学界主要 有两大理论： • 达尔文的自然选择进化理论：（自然选择，依赖环境） – 强调生命起源于自然选择，生物对环境的适应， “适者生存，不适者淘汰”； • 新的进化模式论—自我组织（强调进化在于对环境的依赖 减少） – 认为生命起源于物质的自我组织，强调物质能够也必 然会依据物理和化学规律自我组织成复杂的系统。 – S.L.Miller 的实验 • 生命起源的基本历程
S L. Miller的实验 1953年 S L. Miller在实验室让混有氨、甲烷 和氢的水流经一个电弧(模拟太阳紫外线 辐射),一星期后得到了甘氨酸、丙氨酸 和氨基酸。 由此推论:在还原性条件下,简单物质通 过太阳紫外线的辐射,能够形成复杂的化 合物,并逐步形成蛋白质和能够自我复制 的核酸分子
S.L.Miller 的实验 • 1953年S.L.Miller在实验室让混有氨、甲烷 和氢的水流经一个电弧（模拟太阳紫外线 辐射），一星期后得到了甘氨酸、丙氨酸 和氨基酸。 • 由此推论：在还原性条件下，简单物质通 过太阳紫外线的辐射，能够形成复杂的化 合物，并逐步形成蛋白质和能够自我复制 的核酸分子
基本历程 ●46亿年前:地球形成 38-40亿年前:地壳形成,地球表面为还原性大气 35亿年前:核酸分子形成; 30亿年前:光合自养生物(蓝藻 Cyanophyta)出现,消耗 CO2,产生O2; 12-18亿年前:真核细胞(叶绿体)出现,光合作用产生大量 氧 5亿年前:水中的软体动物选择铁作为氧的载体使血液的 载氧能力比铜提高一倍,出现脊椎动物; 4亿年前:氧化大气形成,臭氧层形成,绿色植物和脊椎 动物离开水域;
基本历程 46亿年前： 地球形成 38-40亿年前： 地壳形成，地球表面为还原性大气； 35亿年前： 核酸分子形成； 30亿年前： 光合自养生物（蓝藻 Cyanophyta）出现，消耗 CO2，产生O2； 12-18亿年前： 真核细胞（叶绿体）出现，光合作用产生大量 氧气； 5亿年前： 水中的软体动物选择铁作为氧的载体使血液的 载氧能力比铜提高一倍，出现脊椎动物； 4 亿年前： 氧化大气形成，臭氧层形成，绿色植物和脊椎 动物离开水域；
(3)生物的多样性 生物多样性是生物进化的结果,生物多样性的结果,形成了地球 上的生物圈。 生物的多样性体现在三个方面 a.遗传多样性 物种之间基因的多样性,包括分子,细胞和个体三个水平上的遗 传变异度,因而成为生命进化和物种分化的基础。 个物种的遗传基因愈丰富,它对所生存环境的适应能力愈强, 进化潜力也愈大。 b.物种多样性 动物,植物和微生物种类的多样性,这是人类生存和发展的基础 C.生态系统多样性 生态系统维持着生物之间能量流动和营养传递,对于维持物种多 样性和基因多样也是必不可少的
（3）生物的多样性 • 生物多样性是生物进化的结果，生物多样性的结果，形成了地球 上的生物圈。 • 生物的多样性体现在三个方面： a.遗传多样性 物种之间基因的多样性，包括分子，细胞和个体三个水平上的遗 传变异度，因而成为生命进化和物种分化的基础。 一个物种的遗传基因愈丰富，它对所生存环境的适应能力愈强， 进化潜力也愈大。 b.物种多样性 动物，植物和微生物种类的多样性，这是人类生存和发展的基础 c.生态系统多样性 生态系统维持着生物之间能量流动和营养传递，对于维持物种多 样性和基因多样也是必不可少的
(4)生物圈( biosphere) 生物圈的概念是奥地利地质学家修斯(E. Suess)在1875年首次提 出,到1926年前苏联的地球化学家维尔纳茨基(VI. Vernadsky) 发表了著名的“生物圈”讲演后,生物圈才成为现代生态学的 基本概念 生物圈的组成:由大气圈的下层、水圈与岩石圈的上层(风化 壳)组成。 生物圈的形成:生物与地球环境的相互作用 有化石记录以来的动植物累计总量是地球总质量的1000倍; 生物圈全部活动物质更新周期平均为8a:海洋生物仅33d; 海洋水平均半年被浮游生物过滤一次; 环境靠生物维持与调控; 生物与环境是相互依存的
（4）生物圈(biosphere) • 生物圈的概念是奥地利地质学家修斯(E.Suess)在1875年首次提 出，到1926年前苏联的地球化学家维尔纳茨基(V. I. Vernadsky) 发表了著名的“生物圈”讲演后，生物圈才成为现代生态学的 基本概念。 • 生物圈的组成：由大气圈的下层、水圈与岩石圈的上层（风化 壳）组成。 • 生物圈的形成：生物与地球环境的相互作用。 有化石记录以来的动植物累计总量是地球总质量的1000倍； 生物圈全部活动物质更新周期平均为8a；海洋生物仅33d； 海洋水平均半年被浮游生物过滤一次； 环境靠生物维持与调控； 生物与环境是相互依存的