生態系統中的物質循環是怎樣的?
一、生態系統中的物質循環是怎樣的?
生態系統中的物質循環這問題太大了。
。。而且不同的生態系統循環也不一樣。如果說地球生態系統簡化的話可說成生產者---消費者---分解者 的循環。地球上的碳庫分地質碳庫,海洋碳庫,土壤碳庫,生態系統碳庫等目前人類活動使地質碳庫變成了巨大的碳源比如各種化石類能源的使用,而海洋碳庫則是巨大的碳匯,因為海洋是最大的生產者~~。現階段人類活動影響最為顯著的碳庫是陸地生態系統碳庫。對生態系統碳的評價常用 NEE:凈生態系統CO2交換量(Net ecosystem exchange)指陸地與大氣界面生態系統CO2凈交換通量,即生態系統整體獲得或損失的碳量。生態系統中大部分的生物都是通過呼吸作用,生物體內的有機物(碳)在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產物排放到大氣中,同時也有燃燒類能源的使用以及自然發生的野火直接將生物體內的碳變為CO2放到大氣中這些是主要的生態系統到大氣的C輸出。同時植物也通過光合作用將大氣中的碳吸收到生物體內同化,海洋等水體也能直接讓空氣中的CO2溶于水中再通過各種反應固化為各種非游離C這便是C的重新變為穩定。
二、地球上主要的陸地生態系統有哪些類型
地球上的生態系統分為搏搜此自然生態系統和人工生態系統兩大類
自然生態系統分為水域生態系統和陸地生態系統
水域生態系統分為海洋生態系統,淡水生態系統
陸地生態系統分為森林生態系基迅統,草原生態系統,荒漠生態系統和凍原生態系統
人工生態系統分為農田生態系統,人工林生態系統,果園生態系統,城市漏返生態系統等
請采納謝謝
三、地球科學:試敘述地球生命的進化歷程,如何爭取人類進化的光明未來 ,關于生命演化的幾點思考?感謝了!!
我只能回答下生命進化歷程了:
生命的起源】
生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源.因而,生命的起源過程應當從宇宙形成之初、通過
所謂的“大爆炸”產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起。
大約在66億年前,銀河系內發生過一次大爆炸,其碎片和散漫物質經過長時間的凝集,大約在46億年前形成了
太陽系。作為太陽系一員的地球也在46億年前形成了。接著,冰冷的星云物質釋放出大量的引力勢能,再轉化為動
能、熱能,致使溫度升高,加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用,故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地
球在旋轉過程中其中的物質發生分異,重的元素下沉到中心凝聚為地核,較輕的物質構成地幔和地殼,逐漸出現了
圈層結構。這個過程經過了漫長的時間,大約在38億年前出現原始地殼,這個時間與多數月球表面的巖石年齡一致
。
生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自“
大爆炸”后元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化并不局限于地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的
產物。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星際塵埃或凝聚的星云中,接著在行
星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成
了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命。至此,生物學的演化開始,直到今天地球上產生了無數復雜的
生命形式。
38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱
的古細菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養。澳大利亞西部瓦拉伍
那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。
原始地殼的出現,標志著地球由天文行星時代進入地質發展時代,具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。
但是在很長的時間內尚無較多的生物出現,一直到距今5.4億年前的寒武紀,帶殼的后生動物才大量出現。
1、[前寒武紀]
太古宙(Archean)是最古老的地史時期。從生物界看,這是原始生命出現及生物演化的初級階段,當時只有數
量不多的原核生物,他們只留下了極少的化石記錄。從非生物界看,太古宙是一個地殼薄、地熱梯度陡、火山—巖
漿活動強烈而頻繁、巖層普遍遭受變形與變質、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期;也是
一個硅鋁質地殼形成并不斷增長的時期,又是一個重要的成礦時期。
元古宙(Proterozoic)初期地表已出現了一些范圍較廣、厚度較大、相對穩定的大陸板塊。因此,在巖石圈
構造方面元古代比太古代顯示了較為穩定的特點。早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧,而且隨著植物的日益繁盛
與光合作用的不斷加強,大氣圈的含氧量繼續增加。元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛,明顯區別于太古代。
震旦紀(Sinian period)是元古代最后期一個獨特的地史階段。從生物的進化看,震旦系因含有無硬殼的后
生動物化石,而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區別;但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀相比,震旦
系所含的化石不僅種類單調、數量很少而且分布十分有限。因此,還不能利用其中的動物化石進行有效的生物地層
工作。震旦紀生物界最突出的特征是后期出現了種類較多的無硬殼后生動物,末期又出現少量小型具有殼體的動物
。高級藻類進一步繁盛,微體古植物出現了一些新類型,疊層石在震旦紀早期趨于繁盛,后期數量和種類都突然下
降。再從巖石圈的構造狀況來看,震旦紀時地表上已經出現幾個大型的、相對穩定的大陸板塊,之上已經是典型的
蓋層沉積,與古生界相似。因此,震旦紀可以被認為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。
2、[寒武紀]
寒武紀(Cambrian period)是古生代的第一個紀,開始于距今5.4億年,延續了4000萬年。寒武紀是生物界第一
次大發展的時期,當時出現了豐富多樣且比較高級的海生無脊椎動物,保存了大量的化石,從而有可能研究當時生
物界的狀況,并能夠利用生物地層學方法來劃分和對比地層,進而研究有機界和無機界比較完整的發展歷史。
比較著名的有早寒武世云南的澄江動物群、加拿大中寒武世的布爾吉斯頁巖生物群。寒武紀的生物界以海生無
脊椎動物和海生藻類為主。無脊椎動物的許多高級門類如節肢動物、棘皮動物、軟體動物、腕足動物、筆石動物等
都有了代表。其中以節肢動物門中的三葉蟲綱最為重要,其次為腕足動物。此外,古杯類、古介形類、軟舌螺類、
牙形刺、鸚鵡螺類等也相當重要。拋開牙形石不說,高等的脊索動物還有許多其他代表,如我國云南澄江動物群中
的華夏鰻、云南魚、海口魚等,加拿大布爾吉斯頁巖中的皮開蟲,美國上寒武統的鴨鱗魚。
3、[奧陶紀]
奧陶紀(Ordovician period)是古生代的第二個紀,開始于距今5億年,延續了6500萬年。奧陶紀是地史上海
侵最廣泛的時期之一。在板塊內部的地臺區,海水廣布,表現為濱海淺海相碳酸鹽巖的普遍發育,在板塊邊緣的活
動地槽區,為較深水環境,形成厚度很大的淺海、深海碎屑沉積和火山噴發沉積。奧陶紀末期曾發生過一次規模較
大的冰期,其分布范圍包括非洲,特別是北非、南美的阿根廷、玻利維亞以及歐洲的西班牙和法國南部等地。
奧陶紀的生物界較寒武紀更為繁盛,海生無脊椎動物空前發展,其中以筆石、三葉蟲、鸚鵡螺類和腕足類最為
重要,腔腸動物中的珊瑚、層孔蟲,棘皮動物中的海林檎、海百合,節肢動物中的介形蟲,苔蘚動物等也開始大量
出現。
奧陶紀中期,在北美落基山脈地區出現了原始脊椎動物異甲魚類——星甲魚和顯褶魚,在南半球的澳大利亞也
出現了異甲魚類。植物仍以海生藻類為主。
4、[志留紀] 筆石的時代,陸生植物和有頜類出現
志留紀(Silurian period)是早古生代的最后一個紀。本紀始于距今4.35億年,延續了2500萬年。由于志留系
在波羅的海哥德蘭島上發育較好,因此曾一度被稱為哥德蘭系。
志留系三分性質比較顯著。一般說來,早志留世到處形成海侵,中志留世海侵達到頂峰,晚志留世各地有不同
程度的海退和陸地上升,表現了一個巨大的海侵旋回。志留紀晚期,地殼運動強烈,古大西洋閉合,一些板塊間發
生碰撞,導致一些地槽褶皺升起,古地理面貌巨變,大陸面積顯著擴大,生物界也發生了巨大的演變,這一切都標
志著地殼歷史發展到了轉折時期。
志留紀的生物面貌與奧陶紀相比,有了進一步的發展和變化。海生無脊椎動物在志留紀時仍占重要地位,但各
門類的種屬更替和內部組分都有所變化。如筆石動物保留了雙筆石類,新興的單筆石類也很繁盛;腕足動物內部的
構造變得比較復雜,如五房貝目、石燕貝目、小嘴貝目得到了發展;軟體動物中頭足綱、鸚鵡螺類顯著減少,而雙
殼綱、腹足綱則逐步發展;三葉蟲開始衰退,但蛛形目和介形目大量發展;節肢動物中的板足鱟,也稱“海蝎”在
晚志留世海洋中廣泛分布;珊瑚綱進一步繁盛;棘皮動物中海林檎類大減,海百合類在志留紀大量出現。
脊椎動物中,無頜類進一步發展,有頜的盾皮魚類和棘魚類出現,這在脊椎動物的演化上是一重大事件,魚類
開始征服水域,為泥盆紀魚類大發展創造了條件。
植物方面除了海生藻類仍然繁盛以外,晚志留世末期,陸生植物中的裸蕨植物首次出現,植物終于從水中開始
向陸地發展,這是生物演化的又一重大事件。
5、[泥盆紀] 魚類的時代
泥盆紀(Devonian period)是晚古生代的第一個紀,開始于距今4.1億年,延續了約5500萬年。泥盆紀古地理
面貌較早古生代有了巨大的改變。表現為陸地面積的擴大,陸相地層的發育,生物界的面貌也發生了巨大的變革。
陸生植物、魚形動物空前發展,兩棲動物開始出現,無脊椎動物的成分也顯著改變。
腕足類在泥盆紀發展迅速,志留紀開始出現的石燕貝目成為泥盆紀的重要化石。此外,穿孔貝目、扭月貝目、
無洞貝目和小嘴貝目在劃分和對比泥盆紀地層中也極為重要。
泡沫型和雙帶型四射珊瑚相當繁盛。早泥盆世以泡沫型為主,雙帶型珊瑚開始興起;中、晚泥盆世以雙帶型珊
瑚占主要地位。
鸚鵡螺類大大減少,菊石中的棱菊石類和海神石類繁盛起來。
正筆石類大部分絕滅,早泥盆世殘存少量單筆石科的代表。
竹節石類始于奧陶紀,泥盆紀一度達到最盛,泥盆紀末期絕滅。其中以薄殼型的塔節石類最繁盛,光殼節石類
也十分重要。
牙形石演化到泥盆紀又進入一個發展高峰,這個時期以平臺型分子大量出現為特征。
昆蟲類化石最早也發現于泥盆紀。
泥盆紀是脊椎動物飛越發展的時期,魚類相當繁盛,各種類別的魚都有出現,故泥盆紀被稱為 “魚類的時代
”。早泥盆世以無頜類為多,中、晚泥盆世盾皮魚相當繁盛,它們已具有原始的顎,偶鰭發育,成歪形尾。
早泥盆世裸蕨植物較為繁盛,有少量的石松類植物,多為形態簡單、個體不大的草本類型;中泥盆世裸蕨植物
仍占優勢,但原始的石松植物更發達,出現了原始的楔葉植物和最原始的真蕨植物;晚泥盆世到來時,裸蕨植物瀕
于滅亡,石松類繼續繁盛,節蕨類、原始楔葉植物獲得發展,新的真蕨類和種子蕨類開始出現。
6、[石炭紀] 兩棲動物的時代
石炭紀(Carboniferous period)開始于距今約3.55億年至2.95億年,延續了6000萬年。石炭紀時陸地面積不
斷增加,陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤、沼澤遍布,大陸上出現了大規模的森林,給煤的形成創造了有
利條件。
石炭紀又是地殼運動非常活躍的時期,因而古地理的面貌有著極大的變化。這個時期氣候分異現象又十分明顯
,北方古大陸為溫暖潮濕的聚煤區,岡瓦納大陸卻為寒冷的大陸冰川沉積環境。氣候分帶導致了動、植物地理分區
的形成。
石炭紀的海生無脊椎動物與泥盆紀比較起來,有了顯著的變化。淺海底棲動物中仍以珊瑚、腕足類為主。早石
炭世晚期的浮游和游泳的動物中,出現了新興的筳類,菊石類仍然繁盛,三葉蟲到石炭紀已經大部分絕滅,只剩下
幾個屬種。
最早發現于泥盆紀的昆蟲類,在石炭紀得到進一步的繁盛,已知石炭、二疊紀的昆蟲就達1300種以上。陸生脊
椎動物進一步繁盛,兩棲動物占到了統治地位。早石炭世一開始,兩棲動物蓬勃發展,主要出現了堅頭類(也稱迷
齒類),同時繁盛的還有殼椎類。
早石炭世的植物面貌與晚泥盆世相似,古蕨類植物延續生長,但只能適應于濱海低地的環境;晚石炭世植物進
一步發展,除了節蕨類和石松類外,真蕨類和種子蕨類也開始迅速發展。裸子植物中的苛達樹是一種高大的喬木,
成為造煤的重要材料之一。
爪海膽
7、[二疊紀] 重要的成煤期
二疊紀(Permian period)是古生代的最后一個紀,也是重要的成煤期。二疊紀開始于距今約2.95億年,延至
2.5億年,共經歷了4500萬年。二疊紀的地殼運動比較活躍,古板塊間的相對運動加劇,世界范圍內的許多地槽封閉
并陸續地形成褶皺山系,古板塊間逐漸拚接形成聯合古大陸(泛大陸)。陸地面積的進一步擴大,海洋范圍的縮小
,自然地理環境的變化,促進了生物界的重要演化,預示著生物發展史上一個新時期的到來。
二疊紀是生物界的重要演化時期。海生無脊椎動物中主要門類仍是筳類、珊瑚、腕足類和菊石,但組成成分發
生了重要變化。節肢動物的三葉蟲只剩下少數代表,腹足類和雙殼類有了新的發展。二疊紀末,四射珊瑚、橫板珊
瑚、筳類、三葉蟲全都絕滅;腕足類大大減少,僅存少數類別。
脊椎動物在二疊紀發展到了一個新階段。魚類中的軟骨魚類和硬骨魚類等有了新發展,軟骨魚類中出現了許多
新類型,軟骨硬鱗魚類迅速發展。兩棲類進一步繁盛。爬行動物中的杯龍類在二疊紀有了新發展;中龍類游泳于河
流或湖泊中,以巴西和南非的中龍為代表;盤龍類見于石炭紀晚期和二疊紀早期;獸孔類則是二疊紀中、晚期和三
疊紀的似哺乳爬行動物,世界各地皆有發現。
早二疊世的植物界面貌與晚二疊世相似,仍以節蕨、石松、真蕨、種子蕨類為主。晚二疊世出現了銀杏、蘇鐵
、本內蘇鐵、松柏類等裸子植物,開始呈現中生帶的面貌。
原始海膽、瓣齒魚(圖)
由于地殼運動產生的海洋與陸地的變遷,由濱海淺灘綠藻植物演化而來的陸生裸蕨植物開始出現,蕨類植物具有真正的根、莖和葉,并且根、莖和葉里具有輸導組織和比較發達的機械組織,植株較高大,受精離不開水,大多生活在陰濕環境中,成為原始石松類和有節類。從蕨類植物再演化到裸子植物,標志著從孢子繁植轉化為種子繁殖。裸子植物用種子繁殖適于陸上生活和傳播,擴大了生存空間,形成了地球上的廣大森林,為爬行動物的發展,提供了有利的生活環境。
地球上最早出現的脊椎動物是古代的魚類,魚類包括有頜類和無頜類。早期魚類為無頜類,包括頭甲魚形類和鰭甲魚形類。無頜類最早的類群是異甲類,之后出現了從無頜類分化出來的最早具頜的棘魚類和盾皮魚類。有了上下頜,就不僅是被動攝食微小有機物,而可主動追捕大的食物了。之后由棘魚類發展到硬骨魚類,包括總鰭魚類、肺魚類和輻鰭魚類。盾皮魚類發展為軟骨魚類出現了,如鯊魚和鰩,還有生活在深海里的銀鮫等。
隨著總鰭魚到陸地活動,成為陸生脊椎動物的最早類型,兩棲類開始出現。脊椎動物在登上陸地的過程中首先要解決呼吸和行動問題。總鰭魚已具有原始肺的構造,肉質偶鰭可以在地上爬行。殘存下來的現代兩棲類有蠑螈、青蛙等。
從兩棲動物演化出來的蜥螈形類,很可能是爬行動物的祖先。經過長期演化,產生了能夠適應干旱陸地環境的羊膜卵。于是,爬行動物誕生了。從兩棲類水中產卵、水中受精發展到爬行動物的體內受精和產生羊膜卵,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
爬行動物在陸地上產卵、孵化,完全擺脫了水的限制,成為真正的陸生動物。陸地生活環境的復雜多變,為動物的進化提供了新的生態環境和適應方向,原始的爬行動物向各個方向分化和發展,分別進化為原始的鳥類和哺乳類。
從變溫的爬行動物轉化為恒溫的鳥類,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。恒溫動物(鳥類和哺乳動物)的體溫相對穩定,不受外界氣溫的影響,增強了對氣候環境的適應性,擴大了地理分布范圍。
早白堊世晚期出現了被子植物,中、晚白堊世很快繁育起來,新生代時極為繁盛,代替了裸子植物,成為植物界中最高級的類群,開始了被子植物時代。被子植物有比裸子植物更進步的內部構造和完善的生殖器官。因為種子外面有果皮包被,有利于保護種子,繁殖后代,能更好地適應陸地生活,所以被子植物是植物界最高等的類群。被子植物的迅速發展和更廣泛的地理分布,為依賴植物為生的動物界提供了豐富的食物資源,促進了昆蟲、鳥類和哺乳動物的大發展。
最早的哺乳動物是從三疊紀的似哺乳爬行動物中分化出來的。進入新生代,由于板塊的分離或聚合,氣候的分化,被子植物的迅速發展和廣泛分布,促使哺乳動物迅速分化、輻射,得到了空前發展,取代了爬行動物,在地球上居于優勢。從而脊椎動物的演化又進入了一個更高級的階段——哺乳動物時代。從爬行動物的變溫、卵生發展為哺乳動物的恒溫、胎生和哺乳,以及高度發達的神經系統和感覺器官,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
最原始的哺乳動物主要是食蟲的。古老的有蹄動物踝節類也是從原始食蟲類演化而來的,是由食蟲發展到食草過程中最原始的一個分支,是后來大多數有蹄動物,包括馬、貘、犀等奇蹄類和豬、牛、羊等偶蹄類的共同祖先。食肉類又分為古食肉類、新食肉類和鰭腳類。始新世末期新食肉類繁盛起來,如現生的貓、虎、狗等。新食肉類出現不久,海生鰭腳類(海獅、海豹、海象)開始出現。
偶蹄類從始新世開始出現,經過漸新世、中新世和上新世大量發展,從更新世到現在。偶蹄類分為豬形類、駱駝類和反芻類。豬形類出現于始新世早期,都是些小形偶蹄類,如始新世的雙錐齒獸,戈壁豬形獸等。從漸新世到上新世體形變大。更新世出現了與現代野豬相似的豬。反芻類包括鼷鹿、鹿、長頸鹿、牛、羊、羚羊等。
靈長類動物可能是由食蟲類動物中的一個分支演化而來的,時間大約在距今7000萬年前的中生代白堊紀末期,或者新生代第三紀古新世的初期。在北美洲和歐洲,曾在古新世以及隨后的始新世的地層中發現了形態介于食蟲類與靈長類之間的化石,與現生的普通樹鼩非常相似。這種動物具有很多接近于靈長類動物的一些特征,例如具有圓形的眼眶,眼窩后面有褶皺,兩眼開始并列;腦子較大,而嗅葉較小;第一指(趾)和其他四指(趾)稍有點分開,能伸出趾爪抓住樹枝等等,經過長期與環境的作用,逐漸顯現靈長類的特點。
生物進化實際上就是一部生物體與環境相互作用的歷史。在這個歷史行程中,各個階段有著不同的主角,它們達到頂峰后然后逐步衰亡,然后新的主角登上歷史舞臺,這是生態環境在不斷更新的結果,也是宇宙物質演化規律所導演的結果。
在生物的進化過程中,生物所處的環境可分為兩種:一種環境是地球的自然氣候、地理等,地球上各處的氣候、地理不盡相同,各個地域、地區有著各自的環境特點,它們對生物的生存形態有著不同的影響。另一種是生物環境,這就是生活在地球上不同物種、以及同一物種中不同個體之間的相互關系,即各種生物之間的相互依存與競爭,這種關系對生物的生存形態產生更復雜深刻的作用和影響。
自然生態體系是一個比一般物質作用體系更加復雜的體系,它由非生物、微生物、植物、動物所組成,不同的物種有著不同的屬性,它們有不同的生活習性、不同的繁衍方式,相互之間構成了食物鏈及其基礎上的行為鏈,這樣的生存鏈推動著物種的演化。在這個多物種的生物體系中,不同的生命形式之間結成一定的相互關系,并互為存在和發展的條件。
生物進化是一個逐步推進多方面進化的過程,生物表現在各種生物機能的進化,各種生物結構的產生和演化都對應于環境所施加的作用力,包括生物的活動能力、聽力、視力、嗅覺、智力等等,各種機能根據生存需要逐步發展完善。隨著生物與環境的不斷作用,體內細微變化的逐步積累,經過漫長歲月的演變,生物從內在本質到外在形態都發生了很大變化。
從生存過程看,每個生命都要經歷從出生、成長、成熟再到衰老的過程,這是生命體與環境相互作用的過程,每個生命體的身上都會打上時代的烙印。在生物體與環境中各種存在的相互作用過程中,作為一種作用力結構,生物的生存形態會因與環境的作用而產生變化,并且這樣的變化會反映在生物體的內在組織結構和遺傳結構上。表面看,生物活動圍繞著生存和繁衍在進行,而其中卻蘊涵著宇宙中物質形態變化和發展的趨勢。
在地球上,動物、植物、微生物都在不斷進化,同時,進化包含了生物結構、個體以及物種之間的關系、以及整個體系的進化。在生命發展進程中,每個生命的存在都是有意義的,它不是孤立存在,而是會對其它的生命存在產生影響,個體的作用看起來都微不足道,但眾多微小生命的存在卻決定著生命的演化過程。
生態系統是一個生物相互作用的體系,不同的生物相互依存、競爭,進行著循環、再生和發展。對于處在不斷變化的相互關系中的生物來說,它們有必要進行生物結構和機能調整,使自身的生存形態與環境相適應。在生物的進化過程中,舊的生命形式不斷地被新的取代,地球上的生命生生不息,并且發展得愈來愈完美。
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