最新项目2-生态学基础教学讲义ppt

项目2-生态学基础\n第一节生态系统基本概念一、生态学及生态系统的概念生态学——是研究生命系统和环境系统之间相互作用的机理、规律的科学。（1869年，海克尔首先提出）生态系统——就是在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动而形成的统一整体。\n二、生态系统的组成、结构和类型（一）生态系统的组成：绿色植物生产者光合细菌等其他自养生物生物成分初级消费者---草食动物（生物群落）消费者次级消费者---肉食动物三级消费者---大型肉食动物生态系统分解者---微生物，小型动物温度，光非生物成分土壤（自然环境）水，二氧化碳，氧气有机物等\n\n\n\n\n2．根据人类干预程度划分的生态系统（1）自然生态系统（2）人工生态系统（3）半自然生态系统\n（四）生态系统的功能生态系统的结构决定了它的基本功能，即物质生产、物质循环、能量流动和信息传递。\n1.生物生产生态系统的生物生产初级生产次级生产光合作用\n2.能量流动\n\n3.物质循环\n\n\n第二节生态平衡及其意义一、生态平衡的概念生态平衡——是指在一定时间内，生物与环境、生物与生物之间相互适应所维持着的一种协调状态。\n生态平衡（ecologicalbalanceorecologicalequilibrium）至少有以下三点含义：（1）生态系统中各组分间相互作用的平衡。（2）生态系统中能量和物质输出和输入的平衡。这种平衡也意味着个体的增加和减少的平衡，特别是出生率和死亡率的平衡。（3）生态系统中有机体与环境之间的协调一致，或者说资源利用与资源更新的平衡。\n\n二、生态平衡的调节各类生态系统，当外界施加的压力（自然的或人为的）超出了系统自身调节能力或代偿能力后，都将造成结构的破坏、功能的受阻和正常关系的紊乱，这种状态称之为生态平衡的失调。\n生态系统对于外界的干扰，在结构和功能上产生一系列对策，以保存其内部的稳定。它包括以下1.四个基本原则（1）物质保护原则。保证生态系统内部物质循环的连续性。（2）生产保护原则。生态系统的生产者总是调整自己以适应环境的变化。例如生态系统净初级生产力总是低于该系统潜在生产力，这就表明该系统有生产量贮存，以备需要时变为流通量。\n（3）结构保护原则。生态系统的结构是内稳态机制的载体，所有生态系统都有趋向于恢复因突变事件造成破坏的机制。（4）关系保护原则。发生在生态系统中的各种过程都是由群落内稳态机制控制的，稳态机制的作用导致群落对生境条件进行调节，尤其是使某些因素和压力造成的波动减少。\n2.生态平衡的调节实现方式（1）抵抗力（resistance）。它是生态系统抵抗外部干扰、维持系统结构功能原状的能力。（2）恢复力（resilience）。它是指生态系统遭受外部干扰后，系统恢复到原状的能力。\n（3）自治力（autonomy）。它是指生态系统对于发生在内部的各种现象的自我控制能力。（4）稳态机制（homeostasis）。是指内部组织（internalorganization）和结构的一种调节功能，即调节能量流动和物质循环的能力，调节生态系统中各种成分之间的营养关系的能力。\n生态系统总稳定性(抵抗力与恢复力)关系示意图生态系统功能时间干扰抵抗力的量度：当一次干扰的强度和作用时间一定时，此区域的面积越大(轨迹偏离正常范围越晚和幅度越小)，生态系统的抵抗力越强功能轨迹曲线正常作用范围\n生态系统总稳定性(抵抗力与恢复力)关系示意图生态系统功能时间干扰恢复力的量度：当一次干扰的强度和作用时间一定时，此区域的面积越大(轨迹回复到正常范围越早)，生态系统的恢复力越强功能轨迹曲线正常作用范围\n作业1.简述生态系统的概念和组成；2.简述生态平衡调节的四个基本原则和四项机制。\n光泵磁共振实验光抽运信号分析07300720379刘晋麟\n实验简介磁共振是研究物质结构的一种常用方法利用普通磁共振技术研究物质结构，由于信号强度弱，无法用于气态物质光抽运能够使原子形成偏极化分布，加强磁共振信号，可以用于研究气态物质\n简要实验原理共振和跃迁主要发生在铷的n=5,l=0以及n=5，l=1两个能级能级由于LS耦合、核磁矩和电子总磁矩耦合，分裂为超精细结构。加上磁场后这些子能级又进行塞曼分裂\n简要实验原理利用圆偏振光（以左旋为例）照射样品，由于角动量守恒，跃迁需满足⊿F=0,⊿MF=+1由于第一激发态中没有MF=3的能级，所以基态中MF=2将无法跃迁，形成偏极化分布形成偏极化后即可进行磁共振实验\n实验装置水平磁场扫场地磁场水平分量垂直磁场地磁场垂直分量射频场\n波形分析水平场电流0垂直场电流0.080A波形不完美调节垂直磁场无法获得更好的信号图像扫场B时间t\n波形分析(垂直磁场影响)水平场电流：0A垂直场电流0.188A增大垂直磁场，不平衡加剧减小垂直磁场，也得到了特点相同的图像Bt\n波形分析（水平磁场影响）水平场电流0.267A（反向）与之前不同，波谷对应的信号高\n波形分析（水平磁场影响）继续增大水平磁场（反向），高度低的峰逐渐减弱至消失将磁场设置为同向，且不断增大，发现信号高低峰互换，且低缝最后消失水平场反向水平场同向BtBt\n水平磁场对信号的影响由前面得到的图像可知，磁场强度越大，光抽运信号越高，也就是光抽运越弱。原因：\n水平磁场对信号的影响如果磁场为零，则由于能级简并，不会发生光抽运，光抽运信号保持在最大值如果水平磁场大于扫场磁场的1/2，则抽运信号消失水平磁场抽运信号\n垂直磁场对信号的影响如果总水平磁场对称，则无论有没有垂直磁场，信号都是理想的，但是会随着磁场增大增高如果总水平磁场不对称，则随着垂直总磁场增大，光抽运信号将更加不匀称垂直磁场水平磁场直流部分水平磁场交流部分\n获得理想信号因此最初得到的信号不理想是由于扫场本身不对称于B=0，可能存在直流电流调节垂直磁场至与地磁场水平分量抵消调节水平场抵消扫场电流中的直流部分产生的磁场扫场B时间t\n谢谢！