【正文】 . Yet there is evidence that the sun has been heating up during that time. Why has Earth’s temperature not increased? Gaia proponents hypothesize that Earth has remained the same temperature because the level of atmospherewarming carbon dioxide (CO2) has dropped during that time. This happened because the living Earth pensated for increased sunlight by ‘fixing’ CO2 into calcium carbonate shells of countless billions of marine phytoplankton 浮游植物 (microscopic algae). As the phytoplankton died, their shells sank to the ocean floor, thus removing CO2 from the system. ? This plaary temperature mechanism is an example of a negative feedback loop between the abiotic environment and anisms, which mutually interact to regulate and stabilize Earth’s temperature. Negative feedback loops work to restore the normal values of a variable, thereby stabilizing a system. Many feedback loops operate between anisms and physical environment. ? Many scientists are reluctant to accept all aspects of the original Gaia hypothesis. Evolutionary biologists do not see any selective advantage for anisms whose activities contribute to global stability. Virtually everyone agrees that the environment modifies anisms and anisms modify the environment。 ? 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中的兩個(gè)基本過程．正是這兩個(gè)過程使生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間和各種成分 (非生物和生物 )之間組成一個(gè)完整的功能單位。二氧化碳或存在了大氣中或溶解于水中，所有生命的碳源均是二氧化碳。 ? 除了大氣，碳的另一個(gè)儲(chǔ)存庫(kù)是海洋，它的含碳量是大氣的 50倍，更重要的是海洋對(duì)于調(diào)節(jié)大氣中的含碳量起著重要的作用。有部分則轉(zhuǎn)化為化石燃料，燃燒過程使大氣中的二氧化碳含量增加 。 ? 在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)的速度是很快的，最快的在幾分鐘或幾小時(shí)就能夠返回大氣， 一般會(huì)在幾周或幾個(gè)月返回大氣。由溫室效應(yīng)而導(dǎo)致地球氣溫逐漸上升，引起未來的全球性氣候改變，促使南北極冰雪融化，使海平面上升。 ? 雖然大氣化學(xué)成分中氮的含量非常豐富，有 78％為氮，然而氮是一種惰性氣體．植物不能夠直接利用。 ? 固氮作用 ：固氮的途徑有三種。 ? 二是工業(yè)固氮，這種固氮形式的能力已越來越大。在潮濕的熱帶雨林中生長(zhǎng)在樹葉和附著在植物體上的藻類和細(xì)菌也能固定相當(dāng)數(shù)量的氮，其中一部分固定的氮為植物本身所利用。在動(dòng)物代謝過程中，一部分蛋白質(zhì)分解為含氮的排泄物 (尿素、尿酸 )，再經(jīng)過細(xì)菌的作用，分解釋放出氮。 ? 氨化作用 ：由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮 (氨基酸和核酸 )分解成為氨與氮化合物，氨溶水即成為 NH4+，可為植物所直接利用。 ? 反硝化作用：也稱脫氮作用 ，反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成大氣氮．回到大氣庫(kù)中。 ? 磷不存在任何氣體形式的化合物。溶解性磷酸鹽，也可隨著水流，進(jìn)入江河湖泊，并沉積在海底。 ? 巖石庫(kù)中的硫酸鹽 主要通過生物的分解和自然風(fēng)化作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)。 ? 硫循環(huán)與磷循環(huán)有類似之處，但硫循環(huán)要經(jīng)過氣體型階段。 ? 水的主要蓄庫(kù)是海洋。有些直接落入江河湖泊和海洋。也就是說，通過降水和蒸發(fā)這兩種形式，地球上的水分達(dá)到平衡狀態(tài)。 ? 水循環(huán)的另一特點(diǎn)是因?yàn)槊磕杲档降孛娴挠暄┐蠹s有 35％又以地表徑流的形式流人海洋，這些地表徑流能夠溶解和攜帶大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此它可以將各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)搬運(yùn)到另一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，這對(duì)補(bǔ)充某些生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不足起著重要作用。 生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán) ? 生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)包括截取、滲透、蒸發(fā)、蒸騰和地表徑流。不同的植被類型，蒸騰作用是不同的．而以森林植被的蒸騰最大，它在水的生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用最為重要。與其他物質(zhì)不同的是進(jìn)入植物體的水分，只有 1％一 3％參與植物體的建造并進(jìn)入食物鏈，由其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用，其余 97％一 98％通過葉面蒸騰返回大氣中，參與水分的再循環(huán)。水的全球循環(huán)也影響地球熱量的收支倩況，對(duì)能量的傳遞和利用也有重要作用。就海洋和陸地來說，海洋的蒸發(fā)量約占總蒸發(fā)量的 84％，陸地只有 16％；海洋中的降水占總降水的77％，陸地占 23％；可見，海洋的降水比蒸發(fā)少 7％，而陸地的降水則比蒸發(fā)量多 7％。河流、湖泊、海洋表層的水及土壤中的水再通過不斷蒸發(fā)作用進(jìn)入大氣。在大氣中，水汽遇冷凝結(jié)、遷移，又以雨的形式回到地面或海洋。 ? 水循環(huán)受太陽(yáng)能、大氣環(huán)流、洋流和熱量交換所影響，通過蒸發(fā)冷凝等過程在地球上進(jìn)行著不斷的循環(huán)，降水和蒸發(fā)是水循環(huán)的兩種方式，大氣中的水汽以雨雪冰雹等形式落到地面或海洋，而地面上和海洋中的水又通過蒸發(fā)進(jìn)入大氣中。 ? 從巖石庫(kù)中釋放硫酸鹽的另一個(gè)重要途徑是 侵蝕和風(fēng)化 ，從巖石中釋放出的無(wú)機(jī)硫由細(xì)菌作用還原為硫化物，土壤中的這些硫化物又被氧化成植物可利用的硫酸鹽。在風(fēng)化后再次進(jìn)入循環(huán) . The Sulfur 硫循環(huán) ? 硫是原生質(zhì)體的重要組分，它的主要蓄庫(kù)是巖石圈．但它在大氣圈中能自由移動(dòng)，因此，硫循環(huán)有一個(gè)長(zhǎng)期的沉積階段和一個(gè)較短的氣體階段。 ? 沉積型循環(huán)物質(zhì)主要有兩種存在相：巖石相和溶解鹽相。 The Phosphorus Cycle 磷循環(huán) ? 磷是生物不可缺少的重要元素，生物的代謝過程都需要磷的參與。土壤中還有一部分硝酸鹽變?yōu)楦迟|(zhì)的成分，或被雨水沖洗掉，然后經(jīng)徑流到達(dá)湖泊和河流，最后到達(dá)海洋，為水生生物所利用。硝酸鹽可再為植物所利用，繼續(xù)參與循環(huán)，也可按反硝化細(xì)菌作用．形成氮?dú)?，返回大氣?kù)中。這樣，環(huán)境中的氮進(jìn)入了生態(tài)系統(tǒng)。 ? 第三條途徑，也是最重要的途徑是生物固氮，大約為 100~200kg／(hm2據(jù)估計(jì)．通過高能固定的氮大約89kg／ (hm2必須 通過固氮作用將游離氮與氧結(jié)合成為硝酸鹽或亞硝酸鹽，或與氫結(jié)合成氨．才能為大部分生物所利用，參與蛋白質(zhì)的合成 。雖然二氧化碳對(duì)地球氣溫影響問題還有很多不明之處，有待人們進(jìn)一步研究．但大氣中二氧化碳濃度不斷增大，對(duì)地球上生物具有不可忽視的影響這 — 點(diǎn)，是不容置疑的。但是，近百年來，由于人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響．一方面森林大量砍伐，同時(shí)在工業(yè)發(fā)展中大量化石燃料的燃燒，使得大氣中二氧化碳的含量呈上升起勢(shì)。由于植物的光合作用和生物的呼吸作用受到很多地理因素和其他因素的影響，所以大氣中的二氧化碳含量有著明顯的日變化和季節(jié)變化。動(dòng)植物殘?bào)w埋入水底，其中的碳都暫時(shí)離開循環(huán)。碳被固定后始終與能流密切結(jié)合在一起，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力的高低也是以單位面積中碳來衡量、 ? 植物通過光合作田，將大氣中的二氧化碳固定在有機(jī)物中，包括合成多糖、脂肪和蛋白質(zhì)，而貯存于植物體內(nèi)。 thus these four cycles have ponents that can move over large distances of the atmosphere with relative ease. Phosphorus, however, is an element that does not form gaseous pounds, and as a result, only local cycling occurs easily. The Carbon Cycle 碳循環(huán) ? 碳是一切生物物體中最基本的成分，有機(jī)體干重的 45％以上是碳。如果說生態(tài)系統(tǒng)中的能量來源于太陽(yáng) ,那么物質(zhì)則是由地球供應(yīng)的。競(jìng)爭(zhēng)排斥原理對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)也有指導(dǎo)意義。由于“外來客”與“老住戶”食性相近，彼此之間便出現(xiàn)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)果，競(jìng)爭(zhēng)能力較差的緬鼠被排擠而發(fā)生滅絕。但是，在許多動(dòng)物之間，卻存在著生態(tài)位重疊因而具有部分競(jìng)爭(zhēng)。 ? 競(jìng)爭(zhēng)排斥原理說明，物種之間的生態(tài)位越接近，相互之間的競(jìng)爭(zhēng)就越劇烈。 ? 在進(jìn)化過程中，兩個(gè)近緣種 (有時(shí)為兩個(gè)生態(tài)上接近的種類 )的激烈競(jìng)爭(zhēng)，從理論上講有兩個(gè)可能的發(fā)展方向， 其一是一個(gè)種完全排擠掉另一個(gè)種；其二是其中一個(gè)種占有不同的空間 (地理上分隔 )，捕食不同的食物 (食性上的特化 )，或其他生態(tài)習(xí)性上的分隔 (如活動(dòng)時(shí)間分離 )，通稱為生態(tài)隔離 ，從而使兩個(gè)種之間形成平衡而共存。 no soil is present initially. ? Secondary succession 次級(jí)演替 : Ecological succession in a previously inhabited environment that was exposed to some type of disturbance。偶見種可能偶然地由人們帶人或隨著某種條件的改變而侵人群落中，也可能是衰退中的殘遺種。 ? (二 )亞優(yōu)勢(shì)種 ? 亞優(yōu)勢(shì)種 (subdominant)指?jìng)€(gè)體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢(shì)種，但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物種。 如果縣有兩個(gè)或兩個(gè)以上同等重要的建群種，就稱為“共優(yōu)種群落”或“共建種群落”。 植物群落種類組成 ? (一 )優(yōu)勢(shì)種和建群種 ? 對(duì)群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種稱為優(yōu)勢(shì)種 (dominant species)。此外，火燒、蟲害或人為干擾都可造成群落的邊界。 (八 )群落的邊界特征 ? 在自然條件下，有些群落具有明顯的邊界，可以清楚地加以區(qū)分；有的則不 具有明顯邊界，而處于連續(xù)變化中。 (六 )一定的動(dòng)態(tài)特征 生物群落是生態(tài)系統(tǒng)中具生命的部分，生命的特征是不停地運(yùn)動(dòng)，群落也是如此。即使生物非常稀疏的荒漠群落，對(duì)土壤等環(huán)境條件也有明顯改變。例如，生活型組成、種的分布格局、成層性、季相、捕食者和被食者的關(guān)系等。 (二 )具有一定的種類組成 ? 每個(gè)群落都是由一定的植物、動(dòng)物、微生物種群組成的。 Mutualism 互利共生 。 The Kingdoms of life 生命的界 Biological Communities 生物群落 Succession: How Communities Change over Time 演替 : 群落隨時(shí)間如何變化 Keystone Species 關(guān)鍵物種 Interactions Among Organisms 有機(jī)體之間相互關(guān)系 Symbiosis 共生現(xiàn)象 Coevol