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1、1,第二十章生态系统中的植物,2,生态系统的概念,在一定的时空范围内，生物成分和非生物成分通过物质的循环和能量的流动相互作用、相互依存而形成的一个生态学功能单位。,3,生态系统的组成,非生物成分（abiotic components),生物成分（abiotic components),生产者（producer）消费者（consumer）分解者（decomposer）,4,第一节 植物在生态系统中的角色,生态系统的类型,5,生产者亚系统,消费者亚系统,草食动物,肉食动物1,肉食动物2,碎屑,再循环,分解者,分解者亚系统,无机营养物,co2,6,一、植物是生态系统中的生产者,二、植物是生态系统中的
2、结构“骨架”,三、植物是生态系统中能量转换站 和能量流动的起点,能量流动图(kcar.m-2.yr-1),7,能量流动（图中数值单位为cal.cm-2.a-1）,8,食物网图,9,四、植物是生态系统中 物质循环的重要参与者,水循环碳循环氮循环磷循环硫循环,10,五、植物是生态系统中信息的制造者、接收者和传递者,11,第二节 生态系统中的植物群落,植物群落的概念,在一定地段的自然环境条件下，由一定的植物成分所形成的有规律的组合，并能在环境相似的地段重复出现。,12,一、植物群落的基本特征,1.群落的种类组成和生活型 生活型 植物的生活型（life form）是植物对于综合生境条件长期适应而在外貌
3、上反映出来的植物类型。,某一生活型的百分率（该地区该生活型的植物总数/该地区全部植物总数）100,13,不同环境下植物群落的生活型谱（%）,14,2.植物群落时空结构与环境,（1）群落的垂直结构（2）群落的水平结构（3）群落的季相（群落外貌随一年中季节更替而出现的周期性外貌）,15,核心区,缓冲区,6月初保护区植被季相,16,7月初的核心区季相,缬草,黄花,狼毒,17,8月初的核心区季相,18,红松洼风光,8月底的季相,19,二、植物群落的演替,演替(succession)是指在某个地段上一个群落被另一个群落替代的过程。原生演替 次生演替 顶级群落,20,1.原生旱生演替,地衣植物群落阶段苔藓
4、植物群落阶段草本植物群落阶段灌木群落阶段乔木群落阶段,21,2.原生水生演替沉水植物群落阶段浮水植物群落阶段挺水植物群落阶段湿生草本群落阶段木本植物群落阶段,狸藻,22,23,3.植物演替的基本规律,植物种类和环境随演替的变化而变化植物多样性随演替的进程而增加生物量及现存量随演替的进程而增加，到顶级群落时达到最大生活型向与环境相适应的生活型类型发展。,24,三、植被分布的地带性,水平地带性垂直地带性,25,26,神农架植被垂直分布一,600m 以下农田,900（1300）m以下常绿阔叶林,1300（900）m-1600（1700）m常绿落叶阔叶混交林,1700m-1900m落叶阔叶林,27,神
5、农架植被垂直分布二,1900m-2300m针阔混交林,2300m-3100m亚高山阴暗针叶林,2900m-3105m亚高山箭竹杜鹃灌丛,28,中国部分山体植被垂直地带谱,29,四、陆地生态系统中的植被类型,30,1.热带雨林,31,世界热带雨林分布,32,热带雨林(tropical rain forest),现存地球表面种类最多、结构最复杂的植被类型主要分布于赤道及南北纬度510的范围内世界热带雨林分成美洲热带雨林区、印度-马来热带雨林区和非洲热带雨林区雨林的结构复杂，各亚层和层间不易划分，含丰富的藤本植物，附生植物以及寄生植物我国的热带雨林主要分布于台湾南部的高雄、恒春地区、海南的东南部、云
6、南南部的河口、西双版纳、景洪一带的河谷地区。主要为桑科、无患子科、番荔枝科、肉豆蔻科、橄揽科等科的植物构成。,33,热带雨林俯视,34,35,木棉科榴莲,36,37,热带花卉,38,热带花卉,39,气生根,40,41,绞杀植物,黄连木正被雀榕绞杀,枫香已被榕树绞杀,42,附生植物,43,寄生植物,44,亚马孙河雨林,位于南美北部亚马逊河及其支流流域，面积600万km2，覆盖巴西总面积40%。北抵圭亚那高原，西界安地斯山脉，南为巴西中央高原，东临大西洋。亚马逊河流域为世界最大流域，气候特点多雨、潮湿及普遍高温。亚马逊热带雨林蕴藏著世界最丰富最多样的生物资源，昆虫、植物、鸟类及其他生物种类多达数百
7、万种，其中许多科学上至今尚无记载。在繁茂的植物中有各类树种，包括香桃木、月桂类、棕榈、金合欢、黄檀木、巴西果及橡胶树。桃花心木与亚马逊雪松可作优质木材。有“世界动植物王国”之称。该雨林的生物多样化丰富，有250万种昆虫，上万种植物和约2千种鸟类和哺乳动物，生活着全世界鸟类总数的五分之一。,45,Tropical seasonal rainforest dominated by Tetrameles nudiflora四树木on limestone石灰岩 in Xishuangbanna.,46,Destroyed tropical rainforest in S.Yunnan,47,2.亚热带
8、常绿阔叶林,48,亚热带常绿阔叶林(subtropical evergreen broadleave forest),分布在亚热带地区的大陆东岸的植被。分布区气候为亚热带海洋性气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季干寒少雨，总体表现为空气潮湿，蒸发量小于降雨量，全年均较湿润。乔木主要是由樟科、壳斗科、山茶科、木兰科等科的常绿树种组成。林中藤本植物较多，附生植物多见于藻类、苔藓植物，没有雨林中的板状根、茎花等现象。,49,Evergreen broad-leaved forest in Fanjingshan Mountain.,50,3.温带落叶阔叶林,51,世界温带落叶阔叶林分布,52,温带落叶
9、阔叶林(Deciduous broadleaf forest),主要分布于北半球的北美洲东部，中、西欧以及亚洲东部地区，在南半球几乎没有分布。分布区一年四季分明，夏季多雨炎热，冬季干燥较冷。年平均降雨量在5001400毫米，多集中于夏季。主要由壳斗科、桦木科、槭树科和杨柳科等科的植物组成，为冬季落叶的阳生树种。,53,加拿大北部的温带落叶阔叶林Temperate Broadleaf Deciduous Forest,54,4.针叶林,55,针叶林(coniferous forest),为寒温带的地带性植被。针叶林的北部界限也是地球森林带的北方界限。主要分布于欧亚大陆北部和北美洲，在整个地球的温
10、带陆地上形成一个非常宽广的地带。各地气候并不一致，总体表现为夏季温和湿润，冬季十分寒冷。多数地区年平均降雨量为300600mm，大部分集中在夏季，冬季降雪，水量不大，而在北美海岸，降水多以雪的形式，集中在秋冬季。由云杉属、冷杉属和落叶松属等植物为主构成的森林类型。其群落分层简单明显，林下可有一灌木层、一个草本层和一个苔藓层。,56,加拿大北部的针叶林,57,58,5.常绿硬叶林,59,6.稀树草原(savanna),热带和亚热带较干旱地区多少含有散生乔木或灌木的草原植被。高温和有明显的雨季、旱季；年平均降雨量比雨林少，在9001500mm之间，最少的仅有250mm；月平均温度一般不低于6。主要
11、分布于热带非洲东部，美洲南部、中部，澳大利亚和东南亚。多为落叶乔木，植物密度小，藤本、附生植物少，无茎花现象等特征而有别于热带雨林。,60,世界稀树草原分布,61,62,63,7.溫帶草原,内蒙古锡林郭勒,64,温带草原(temperate grasslands),为温带气候条件下的一种地带性植被类型。由多年生中生禾草植物占优势构成的草本植物群落。分为欧亚草原区（也称斯底帕Steppe）和北美草原区（也称普銳利(Prairie）。界于落叶阔叶林和荒漠之間的植被类型气候条件比荒漠湿润比落叶阔叶林干旱。植物組成以禾本科豆科莎草科菊科和藜科等科植物占优势。温带草原分为草甸草原典型草原荒漠草原和高寒草
12、原4种类型。,65,世界草原分布,66,Meadow-steppe in the Inner Mongolia.,67,68,8.荒漠,69,荒漠(desert),在干燥的大陆气候条件下发育形成的植被类型。主要分布于亚热带和温带地区，大多数荒漠的年均降雨量少于200mm，降雨多在夏季，有些荒漠是夏冬季两个降雨期；日夜温差大。植被覆盖稀疏，植物的种类比较少 我国荒漠植被按生活型划分为三个荒漠植被亚型，即小乔木荒漠、灌木荒漠及半灌木和小灌木荒漠。其中以半灌木荒漠分布最广泛。,70,塔克拉玛干沙漠景观,71,塔克拉玛干沙漠植物,胡杨林,骆驼刺,密花柽柳,沙拐枣,72,官厅水库旁的沙丘距北京直线距离1
13、8公里!,73,黄土高原（东胜1994）,74,75,76,9.冻原,长白山（Alt.2300m）,77,冻原(tundra),分极地冻原和高山冻原两种类型。极地冻原分布于欧亚大陆的北部和北美洲北部，环绕北极。高山冻原分布于地球各气候带的高山树线以上的寒冷区域。以低矮灌木、草本植物、苔藓植物和地衣构成的灌草植被或草本植被类型。气候条件恶劣，冬季漫长，夏季短促。多数地区最热月温度也在10以下，全年温度在0以上的只有26个月。年降雨量一般在250mm以下，大多以雪的形式在夏季降落。地表以下常年为永冻层构成冻原的植物主要为杜鹃花科、杨柳科、桦木科、禾本科、莎草科、毛茛科、十字花科等科的植物,78,7
14、9,高山苔原（冻原带）,长白山,80,高山苔原alpine tundra(加拿大北极高纬度high arctic):虎耳草属植物Saxifrage和北极柳 arctic willows组成的稀疏植被,81,苔原tundra(加拿大北极中纬度mid arctic):北极罂粟arctic poppy和葶苈属植物draba组成的斑块状植被,82,苔原tundra(加拿大北极低纬度low arctic):羊胡子草属植物Cotton grass,83,冻原上的植物,84,五、水生生态系统中的植物群落,海洋生态系统淡水生态系统,85,红树林(mongrove forest),分布在热带和亚热带海滩上的一种
15、单层森林植被类型。红树林主要是常绿树种，包括23科，30属，81种。植物支柱根非常发达，呼吸根形态多种多样，通气组织很发达；具“胎生”现象，即种子离开母体前已开始萌发。,86,87,北海山口红树林自然保护区为全国五个海洋自然保护区之一，面积7.3平方公里。区内大面积连片长有红海榄、秋茄、角果木、桐花树，以及高大通木的木榄等21种红树林植物,88,89,90,91,92,93,六、农业生态系统的植物群落,94,第三节 生态系统的稳定性与植物的关系,一、生态系统的稳定性二、植物与生态系统稳定的关系三、生态系统的自控理论（自学）,95,本章要点及重要概念生态系统及其组成 植物在生态系统中的地位 食物
16、链与食物网 初级生产 物质循环 植物群落及其基本特征 群落演替及其基本规律 植被分布的地带性 植被类型、生态系统的稳定性 生态系统的自我调控 总初级生产量 净初级生产量 生活型与生活型谱 生产力 生物量 季相 原生裸地 次生裸地 思考题生态系统的主要组成、结构和功能是什么？试分析总结植物在生态系统中的地位和作用。植物群落在维持生态系统中其他生物多样性方面有什么作用？通过资料查询，分析我国东南部植被分布的规律性及形成此种规律性的原因。我国广泛宣传植树造林、保护环境，请从生态系统角度分析该政策的意义。生态系统中的物质和能量是什么关系？你是怎样理解物质循环的？以本地地带性植被为例，分析弃耕农田植物群落可能的演化过程。2007年我国太湖发生大面积水华，请从生态系统稳定性角度分析产生水华的系统机制。你如何解决这个问题？,
