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简答题试论述天然生态系统的形成。
  • 原始自然地理系统是具有耗散结构的物质系统,它还要继续进化。据浦汉昕的研究:
    (1)原始生命的形成——异养细菌:大约在30亿年前,地壳增厚到20km,地球内能对地表的作用再减弱,太阳辐射能对地表的作用进一步增强。同时,海洋里的有机化合物大量积聚,这些物质在太阳能的作用下,终于合成了生命,最初是异养细菌:靠海洋中的有机物和积聚能量为生。这是因为海洋环境受到水体的保护,免除了紫外线杀伤的缘故。
    (2)原始生态系统的形成——光合作用:自然地理环境的一次重大飞跃→逐渐形成生物圈:在达到与环境的动态平衡时,异养细菌感到食物匮乏,于是出现突破产生自养生物:这些生物具有叶绿素,称为蓝藻,能进行光合作用,自身固定太阳能,制造有机物。于是产生了原始的生态系统,这是自然地理环境的一次重大飞跃。
    (3)生物圈逐渐形成:原始的生态系统大大改变了自然地理环境的物理、化学过程和元素迁移过程,从而改变了自然地理环境的组成和结构,逐渐形成生物圈。由于含有叶绿索的生物不断增多,因而固定太阳能的数量也随之增加。
    (4)臭氧层形成:由于光合作用的不断加强,原始大气中的二氧化碳(CO2)减少,其中碳以碳酸盐岩类固定在沉积岩中。而大气圈中的氧气(O2)不断增加,并在大气圈中出现臭氧层,吸收了对生物体有害的紫外辐射(波长<0.29μm的紫外光),为生物在自然地理环境中繁衍创造了有利条件。由于大气圈中的氧含量不断增加,导致喜氧生物大量产生。当大气中氧含量达到现代大气的干分之一时,嫌气生物逐渐被喜氧生物取代。而由于有了氧呼吸,自然地理环境中的能量转换效率提高了大约19倍。
    (5)天然生态系统的形成:大约在距今4亿年前,生物从海洋登陆,接受太阳辐射更为充分。结果导致生物种类和数量大增,水陆都形成由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌)组成复杂、完善的生态系统,这就是天然生态系统。
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