自我调节能力的基础 生物圈自我调节能力的基础


生物圈(biosphere)是地球上一系列复杂的生命活动领域及其所处环境的总和。它从海平面以上直至约23km的高空,以及至海平面下约12km的范围之内。生物圈主要由生命物质生物生成性物质生物惰性物质三部分构成。

生命物质即活质,代表所有生命有机体的总和。生物生成性物质则是由生命物质所组成的,通过有机矿质作用和有机作用产生的生成物,如煤、石油、泥炭和土壤腐殖质等。生物惰性物质则主要指大气低层的气体、沉积岩、粘土矿物以及水等。

生物圈的存在依赖于几个关键因素:充足的光能、大量的液态水、适合生命活动的温度条件,以及提供生命物质所需的各种营养元素。这些元素包括氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、氮(N)、碳(C)、钾(K)、钙(Ca)、铁(Fe)和硫(S)等,它们是生命物质的重要组成或中介。

一、环境因素与生物的相互影响

任何生物都无法脱离其环境而生存,环境不仅控制和塑造着生物的生理过程、形态构造和地理分布,生物也会对环境产生明显的改造作用。生物种对生态因素和环境的适应能力各不相同,通常,适应能力较强的种类其分布范围也较广。

二、生物的适应性和指示现象

(1)生物的适应性

生物的适应性是指其形态结构、生理机能、个体发育和行为等与其生存的一定环境条件相互统一、彼此适合的现象。

(2)生物的指示现象

生物的指示现象则是根据生物种或其,以及某些生物特征来确定地理环境中其他成分的现象。

三、种群与生物群落

种群是指一定空间中同种生物的个体群,它是物种存在、进化及表达种内关系的基本单位。而生物群落则是种群的集,是由在特定自然环境条件下,彼此发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的生物。

四、生物多样性与生态系统

生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统或生物群落多样性。这些多样性在生态系统中的重要性部分在于它们为人类提供了如水、气体、营养物和其他物质循环等服务。

五、生态系统的功能与调节

生态系统通过生物生产和能量流动实现其功能。在热力学定律的约束下,大自然赋予生物多样性使生态系统更加和谐。当某种病害来袭时,只有某些敏感的物种会受到伤害,而灾害过后,其他物种可能帮助生态系统复苏。但值得注意的是,人类的活往往可能轻易生态平衡。

六、物质循环与调节

生态系统中的物质循环是种循环式的流动,如碳循环、氮循环和硫循环等。这些循环对于生态系统的稳定和物质的平衡至关重要。

任何一个正常、成熟的生态系统都保持着一种相对稳定的生态平衡。这种平衡靠一系列反馈机制来维持,如果被,生态系统可能向着进化或退化的方向变化。人类的活动应当尊重自然的规律,避免对生态系统造成过大的干扰。

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