全球生态学或称生物圈生态学(biosphere ecology),是研究全球范畴或整个生物圈的生物分布及其量度的各种因素之间相互关系的科学,其研究范畴涉及全球范围或整个生物圈的生态问题。
由于自然的和人为的因素而造成的全球性的环境变化,主要包括气候变化、大气组成变化(如CO2浓度及其他温室气体的变化),以及由于人口、经济、技术和社会的压力而引起的土地利用的变化三个方面。
人类依据土地的特点,根据一定的经济与社会目的,通过采取一系列的生物技术手段对土地进行长期或周期性的经营活动,把土地的自然生态系统变为人工生态系统的过程。
在10µm附近(8-10µm)的红外光谱波长上吸收辐射、对地表有一种遮挡作用的气体,他们会导致地球大气增温,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)臭氧(O3)、水汽(H2O)等。 ...
自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体,包括地表植被、土壤、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物(如道路等),具有特定的时间和空间属性,其形态和状态可在多种时空尺度上变化。
淡水生物群落包括湖泊、池塘、河流等群落,通常是互相隔离的。淡水群落一般分为流水和静水两大群落类型。流水群落又可分为急流和缓流两类。急流群落中的含氧量高,水低没有污泥,栖息在那里的生物多附着在岩石表面或隐藏于石下,以防止被水冲走。通常有根植物难以生长,但有些鱼类 ( 如大马哈鱼 ) 能逆流而上,在此保证充分的溶氧供鱼苗发育。缓流群落的水底多污泥,底层易缺氧,游泳动物很多,底栖种类则多埋于底质 ...
森林生态学是研究森林生物之间及其与森林环境之间相互作用和相互依存关系的学科,它是生态学的一个重要分支。 森林生态学的研究内容包括森林环境(气候、水文、土壤和生物因子)、森林生物群落(植物、动物和微生物)和森林生态系统。其目的是阐明森林的结构、功能及其调节、控制的原理,为不断扩大森林资源、提高其生物产量,充分发挥森林的多种效能和维护自然界的生态平衡提供理论基础。 从19世纪60年代生态学 ...
能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的太阳能。流入生态系统的总能量就是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。能量流动的渠道是食物链和食物同。流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的能量。如羊吃草,不能说草中的能量都流入了羊体内,流入羊体内的能量应是指草被羊消化吸收后转变成羊自身的组成物质中所含的能量,而未被消化吸收的食物残渣的能量则未进入羊体内,不能算流入羊体内的能量。一个营养级的 ...
(1)种群是生物进化的单位 ①种群是生物生存和生物进化的基本单位,一个物种中的一个个体是不能长期生存的,物种长期生存的基本单位是种群。一个个体是不可能进化的,生物的进化是通过自然选择实现的,自然选择的对象不是个体而是一个群体。 种群也是生物繁殖的基本单位,种群内的个体不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。 ②基因库和基因频率 基因库是指一 ...
种内互助:是同种个体之间相互协调,互惠互利的一系列行为特征。有利于取食、防御和生存。如成群的牛可以有效地对付狼群的攻击等。种内斗争:强调了同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象。种内斗争的意义是对于失败的个体来说是不利的,甚至会导致死亡,但对物种的生存是有利的,可以使同种内生存下来的个体得到比较充分的生活条件,或者使生出的后代更优良一些。 ...
种群是在一定空间中的同种个体的集群,作为一个种群不仅占有一定的空间,而且具有一定的结构,同一种群内的个体间具有交换基因的能力。种群虽然是有同种个体组成,但不等于个体数量的简单相加,从个体层次到种群层次是一个质的飞跃,因为种群具有个体所没有的一些“群体特征”,如种群密度、年龄组成、性别比例、出生率、死亡率、平均寿命等。 生物物种的生存、发展和进化都是以种群为基本单位进行的。因此个体与种群的关系 ...
生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。如在农田生态系统中的各种生物种群是根据人们的需要组合在一起的,而不是由于他们的复杂的营养关系组合在一起,所以农田生态系统极不稳定,离开了人的因素就很容易被草年生态系统所替代。 生物群落有一定的生态环境,在不同的生态环境中有不同 ...
生态系统发展到一定的阶段,它的生产者、消费和分解者之间能够较长时间地保持着一种动态的平衡,也就是它的能量流动和物质循环能够较长时间地保持着一种动态的平衡。 ①生态平衡的原理即为生态系统的自我调节。自我调节能力的大小与生态系统中的成分和营养结构的复杂程度呈正相关。但生态系统的自动调节能力是有限度的,当外来的干扰超过的这个限度,生态平衡就会遭到破坏。 ②破坏生态平衡的因素有自然因素和人为因 ...
昼夜是由于地球自转而产生的,而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。地球每天绕着通过它本身南极和北极的“地轴” 自西向东自转一周。每转一周为一昼夜,所以地球每小时自转15°。地球除自转外还循偏心率很小的椭圆轨道每年绕太阳运行一周。地球自转轴与公转轨道面的法线始终成23.5°。地球公转时自转轴的方向不变,总是指向地球的北极。因此地球处于运行轨道的不同位置时 ...
生物色指生物的体色;生物体色可能具有通讯、隐蔽等诸般生物功能,是生物适应环境的重要手段。几乎所有的生物都具有一定的颜色,有些色彩单一,有些则色彩丰富,并形成各种各样的条纹和花斑。生物色具有多方面的生物学意义,如花朵的颜色能吸引昆虫为其传粉;雄鸟的鲜艳羽毛有吸引雌性的作用;乌贼喷射墨汁(黑色素颗粒)同时体色变暗,这有助于逃避天敌;爬行动物的肤色白天加深,可吸收更多的太阳辐射热以维持较高的体温;人体皮 ...
太阳照射到地平面上的辐射或称“日射”由两部分组成——直达日射和漫射日射。太阳辐射穿过大气层而到达地面时,由于大气中空气分子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射,不仅使辐射强度减弱,还会改变辐射的方向和辐射的光谱分布。因此实际到达地面的太阳辐射通常是由直射和漫射两部分组成。直射是指直接来自太阳其辐射方向不发生改变的辐射;漫射则是被大气反射和散射后方向发生了改变的太阳辐射,它由三部分组成:太阳 ...
太阳是一个炽热的气态球体,它的直径约为1.39×106km,质量约为2.2×l027t,为地球质量的3.32×105倍,体积则比地球大1.3×106倍,平均密度为地球的1/4。其主要组成气体为氢(约80%)和氦(约19%)。由于太阳内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应,所以不断地释放出巨大的能量,并以辐射和对流的方式由核心向表面传递热量,温度也从中心向表面逐渐降低。由核聚变可知,氢聚合成氦在释放巨 ...
包围在地球地表外,离地球表面约1000多公里厚度的空气构成大气圈。人类生活在大气中,靠空气中氧气生存。大气与生命相连,一般成年人每天需呼吸10~13 m3的空气,它相当1d食物质量的10倍,饮水质量的3倍。一个健康人在 5周内不吃食物,或 5 d内不喝水都可能生存下来。但若5 min不呼吸空气,会窒息死亡。由于大气直接参与人体的物质代谢和调节体温。可见空气对维持生命的重要性,清洁的空气是健康的保证 ...
消费者指依赖于生产者(绿色植物)而生存的异养生物。按营养方式的不同可分为两类:初级消费者——直接以植物为食的食草动物;次级消费者——以草食动物为食的肉食动物。还可以有三级消费者等,后者均以前者为食。依次类推,就使来源于植物中的食物能量通过一系列有机体进行传递和转移。生物与生物之间通过吃与被吃的食物关系形成一条一环扣一环的链条,称为“食物链”。如在草原生态系统中,昆虫吃牧草,蛙吃昆虫,蛇吃蛙,鹰吃蛇 ...
生产者主要指吸收、利用太阳能后通过光合作用合成有机物的绿色植物。由生产者固定的太阳能和合成的有机物是生态系统能量流动和物质循环的基础。这一类也称为自养生物。它们通过叶绿素吸收太阳光能进行光合作用,把从环境中摄取的无机物质合成为有机物质,并将太阳光能转化为化学能贮存在有机物质中,为地球上其他一切生物提供得以生存的食物。它们是有机物质的最初制造者,是自养的。