环境、环境因子和生态因子在线视频

同学们

大家好

我是云南大学

生态学与环境学院的苏文华老师

我们这门课

是讲生物与环境的关系

因为所有的生物都是生活在

地球这个大环境里

所以

我们需要对地球这个大环境

有所了解

这节课

我们首先来学习

地球的历史

以及它的圈层结构

根据地球上发现的

太阳系形成时遗留下来的物质

陨石

也就是所有恒星形成时的基石的

测年代显示

太阳形成已有

45亿6千6百万年±2百万年的历史

地球比太阳的形成要晚几年

目前

一般都认为

地球形成已有44.5

或者

45.5亿年

地球形成以后

他的状态

结构

经历了漫长的变化

才形成了今天的状态

那么

地球形成之初是什么样子呢

其实

它是一个由

炽热的液体物质

主要是岩浆岩组成的炽热的球

随着时间的推移

地表的温度不断下降

密度大的物质向地心移动

密度小的物质

主要是岩石等

浮在地球表面

这就形成了一个

表面由岩石组成的地球

早期的地球不断向外释放能量

高温岩浆不断喷发

释放的水蒸气

二氧化碳等气体

构成了非常稀薄的

早期大气

原始大气

随着水气的不断增多

越来越多的水蒸气凝结成小水滴

再汇聚成雨水

落入地面

这就形成了

原始的海洋

下面

我们来看看

早期大气的成分

有哪些气体

地球早期大气成分

主要以来自火山喷发的各种气体

主要是

水蒸气

含硫化合物

和CO2

其中

硫化氢和二氧化硫气体

进入大气以后

往往转变成气溶胶

随降水

沉降到地面

原始大气中的CO2浓度相当高

大气中的CO2下降

与海洋生物的

生物碳酸岩沉积有关

主要是叠层岩

和白垩岩

它们都是碳酸岩

前者是由水中的光合细菌形成

后者是由具有石灰质外壳的微小生物

颗粒球藻所形成

颗粒球藻

只有3—35微米那么大

当它们生长时

不断将水中的碳

以碳酸的形式

吸收构建体壳

这些生物死后沉积到海底

在成岩作用下形成了

碳酸岩岩石

它们的生长

死亡

不断地把碳锁在了地下

在这些生物固碳作用下

降低了

大气中的CO2浓度

今天

在世界各地

都可见

白垩

也就是碳酸岩

其中

英国海岸常见的白垩

最为显著

早期大气是无氧的

自由氧的出现

与生物的光合作用有关

光合作用水解产生释放出了氧

最早的光合生物

就是前面讲到的

形成叠层岩的光合微生物

除二氧化碳和氧外

大气中的甲烷

氧化氮

和硫化物的浓度变化

都与生命活动有关

地球的历史

我们就讲到这里

如果同学们对地球的历史

还有更浓厚的兴趣

可以下来多查询一些资料

接下来

我将具体的讲解一下

地球的圈层结构

现在的地球

是具有圈层结构的星球

与人类关系密切的圈层有

大气圈

水圈

岩石圈

和生物圈

首先来看大气圈

大气圈是指

地面以上1000km以内的部分

他又可分为

对流层

平流层

中间层

以及

电离层等圈层

大气圈作为保护地球生命

有重要意义的圈层

阻挡住了

对生物有害的宇宙射线

并使流星在坠落地面之前

烧毁

此外

大气圈保证了地球具有

对生物最适宜的环境温度

大气圈使得生物能够在地球表面

生存与繁衍

对于水圈

我们知道

地球又被称为水之行星

地球表面70%以上都是被水覆盖的

地球的总水量中

96.5%的是海水

只有2.53%的是淡水

在淡水资源中

绝大部分

是在两极的冰川以及

永久的雪被

或者说

深藏在地下

它们是不能被利用的

在淡水资源中

只有0.34%的

是生物和人类可以利用的

尽管

地球是水球

由于

水所占的比例不高

空间和时间分布极不均匀

许多地方

都缺水

所以

水分的供应状态

成为制约

生物分布以及生长的主要因子

关于地球水分的来源

有不同的观点

其中之一是认为

地球的水

是由含冰的彗星

碰撞地球所带来的

不管水的来源有不同的假说

地球上的水量

基本是恒定的

这是一个基本的共识

地球生命从初创到现在

所有的生物

都是在不断重复利用同一份水

下面

给大家介绍

地球的第三个圈层

岩石圈

岩石圈

就是地表以下

40—50Km厚的地壳

岩石圈中的化学元素

是生命的基础

也是人类环境的

化学元素基础

人体组织的元素和含量

与地壳中的元素与含量

存在着

惊人的相关性

最后我们介绍的地球圈层

是生物圈

生物圈

就是大气圈

岩石圈和水圈交界面存在的

所有生物的组成

上限可达海平面以上10km的高度

下限可以达到海平面以下12km的深度

目前

我们并不准确地知道

地球上有过多少生物

现在还有多少种生物

同学们

地球历史与圈层结构

我们就学到这里

接下来

要给大家讲讲

有关环境的几个重要术语

环境

环境因子

生态因子

生存条件等

同学们

我们这门课的主题与环境有关

对于环境

大家不会感到陌生

潜意识里

大家都觉得

我懂

什么叫环境

但

如果我让大家

把环境作为名词解释

你能写得出来吗

大家请想一想

关于环境的定义是

环境是指某一特定生物

和生物群体以外的空间

以及

直接和间接影响跟生物

和生物群体的一切事物的总和

我们可以理解为

影响生物的

一切条件

大家请注意

当我们讲到环境时

必须明确是针对什么主体或中心

动物栖息的环境

大熊猫栖息的环境

森林环境

松树生长的环境

水环境

离开特定的主体和中心

就无所谓环境

环境只有相对的意义

可能同学们曾经还听说过另外一个词

生境

生境是环境吗

生境

是生物环境的简称

一般

当我们说具体生物的环境时

如大熊猫

一般都不会说大熊猫的环境

而是说

大熊猫的生境

松树生长的环境

用松树生境来表述

环境

应该可以算是个集合

它包含了一堆的元素

也就是

环境因子或环境要素

而且

这些环境要素在空间时间梯度上

是不均匀的

环境要素在空间和时间梯度上

是异质的

变化的

也就是说

在空间和时间梯度上

没有环境要素

完全相同的两个点

我们教室里的任何一个环境

都是独特的

还有一点需要向同学们强调

同一环境要素在不同的空间尺度上

数量值是不同的

对生物可能造成的影响

也是不同的

如

图片所显示的生境

当生境的对象是大象时

可以把整个空间都视为是同质的

而当主体是甲虫时

我们就要像图片中所显示的

必须在

更小的尺度上分析环境的异质性

由于不同尺度的环境特征不同

效应不同

我们在认识生物环境时

一般都会分为

大环境和小环境

大环境

是指地区环境

地球环境

宇宙环境

如云南省的环境

昆明的环境

亚热带环境等

而小环境

是指对生物有着直接影响的

邻接环境

和所处空间

如洞穴环境

树荫下的环境等等

大小环境

是相对的

一是

大环境是相对于小环境而言

二是

大小环境的空间大小

是相对于主体生物的大小

大象的大环境与小环境

蚂蚁的大环境与小环境

在空间尺度上

相差很大

从空间尺度关系来讲

小环境是在大环境之下的

那么

同学们想一下

大环境与小环境的环境因子

在数值上有怎样的关系

如

大环境与小环境

它们的气温

湿度

是一样的吗

大环境与小环境的环境因子的关系

主要表现为

小环境受大环境的影响和控制

小环境与大环境

又会有很大的差异

如沙漠中的绿洲

以及

人工环境

它们都会与大环境有很大的差异

但是

小环境的环境状态

总是会留下

大环境的特征

沙漠绿洲

与沙漠环境的差别

主要是土壤水分

土壤水分

相当充沛

但是

它们与热带湿润气候相比

水分状况

还是

偏干旱

环境的因子包罗万象

但各个环境要素对于生物

并不是同等重要

有些环境要素对于生物来讲

并没有显著的生态作用

在研究生物环境时

不可能

也不需要涉及所有的环境要素

只需要

涉及对生物有意义的那些环境要素

就是

生态因子

生态因子

是指环境要素中

对生物的生长

发育

行为

和分布

有直接或间接影响的环境要素

如

湿度

气温

土温

氧气

食物

二氧化碳

土壤

阴坡阳坡等等

这些

也就是生物学家关注的主要范围

可能大家会听到过

大熊猫的生存条件

企鹅的生存条件

生存条件

指的是什么

在生态因子中

对生物生存

必不可少的生态因子的总和和环境条件

就被称为

生物的生存条件

同学们

课后呢请想一想

环境

环境因子

生态因子

以及生存条件之间有什么区别

生态因子的种类繁多

为了便于研究和管理

我们可以对生态因子

做进一步的分类

根据生物种类

可以把生态因子分为

生物因子

和非生物因子

根据生态因子的性质

又可以把生态因子分为

气候因子

土壤因子

地形因子

生物因子

以及

人为因子

等等

好了

同学们

关于环境

环境要素

生态因子

和生存条件

我们今天就学习到这里

咱们下节课再见