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1、,生态系统的基本概念研究的主要内容生态系统生态学发展的趋势和特点生态系统的组成与结构生态系统的基本特征,第五章 生态系统,第一节 生态系统概述,1、生态系统的基本概念,1935年，英国植物学家Tansley定义：指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。,组成：主要成分（四大基本成分）,4、生态系统的组成与结构,负反馈的应用,食物链和食物网：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链；食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，就是食物网。,营养结构,捕食食物
2、链：开始于植物草兔狐狸碎屑食物链：开始于死生物或排泄物动植物残体或排泄物线虫节肢动物,食物链的类型,以生物为主体，具有整体性的特征复杂、有序的层级系统开放的、远离平衡态的热力学系统具有明确功能和功益服务性能受环境深刻的影响环境演变与生物进化相联系具有自维持、自调控功能具有一定的负荷力具有动态的、生命的特征具有健康、可持续发展特性,5、生态系统的基本特征,指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。,生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链；食物链彼此交错
3、连结，形成一个网状结构，就是食物网。,营养级生态金字塔生态效率生态平衡,第二节 生态系统的重要概念和理论,是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。,营养级,营养级举例,基位种,中位种,顶位种,种类渐渐减少，体形渐渐增大密度渐稀食性渐广，专一性降低觅食能力增强，活动范围阔广食物的质量提高，含能量提高,基本规律,各个营养级之间的数量关系。下宽上窄金字塔形，叫做生态金字塔或生态锥体。,2、生态金字塔,生物量金字塔、数量金字塔、能量金字塔,生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。,生物量金字塔,500,0.01,1,荒地,珊瑚礁,703,11,132,生物量金字塔,浮游生物809（g/m2）
4、,植食者37（g/m2）,一级肉食者11（g/m2）,二级肉食者1.5（g/m2）,生物个体数量沿食物链逐渐减少,数量金字塔,150万株,1头,9万头,20万只,利用各营养级所固定的总能值的多少来构成的生态金字塔,能量金字塔,自养生物,肉食动物,植食动物,118892,未吸收,118781,23.0,呼吸作用,分解,3.0,70.0,未利用,捕食者,15.0,7.0,4.5,未利用,呼吸作用,分解,0.5,捕食者,3.0,呼吸作用,未利用,1.0,1.2,分解,111,逐级减少能量呼吸所占比例增大利用率增大分解者自始至终起作用总能量不变,特点,摄取量(I)同化量(A)呼吸量(R)生产量(P)是
5、指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系,3、生态效率,同化效率生长效率消费效率林德曼效率,各种生态效率,同化效率,同化效率（An/In）=同化量/摄取量动物：同化效率（An/In）=被动物吸收的能量/动 物的摄食量植物：同化效率（An/In）=被植物固定的能量/吸 收的日光能,生长效率,生长效率（Pn/An）=生产量/同化量组织生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的同化能量生态生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的摄入量,消费效率或利用效率,消费效率=(n+1)营养级的摄入量/n营养级的净生产量利用效率=(n+1)营养级的同化量/n营养级的净生产量,林德曼效率,林
6、德曼效率=同化效率生长效率消费效率=(n+1)营养级的同化量/n营养 级的同化量 1/101%30%,定义：生态系统通过发育和调节所达到的稳定状况。反馈调节结构的稳定功能的稳定能量输入、输出上的稳定动态平衡生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。,4、生态平衡,一、生态系统中的初级生产二、生态系统中的次级生产三、生态系统中的分解,第三节生态系统中的初级生产、次级生产和分解,一、生态系统中的初级生产,1、初级生产的基本概念是指绿色植物的生产，即通过光合作用，吸收和固定光能，把无机物转化为有机物的生产过程。6CO2+12H2O C6H12O6+
7、6O2+6H2O,叶绿素,光能,初级生产量：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为或第一性生产量。净初级生产量：在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生长和生殖，这部分称为。总初级生产量：包括呼吸消耗在内的全部能量。生物量和生产量、生产量和生产力,生产量,GP=NP+R,dB/dt=NP R H-D,GP总初级生产量dB/dt某一时期内生物量的变化NP净初级生产量R呼吸所消耗的能量H被较高营养级动物所取食的生物量D因死亡而损失的生物量,总初级生产量=净初级生产量+呼吸所消耗的能量,地下生物量/地上生物量=R/S,R/S大，说明植物对水分和营养物质具有
8、比较强的竞争能力，能适应比较贫瘠恶劣的环境R/S小，说明植物能够利用较多的日光能，既有比较高的生产能力,陆地比水域的初级生产量大陆地上初级生产量有随纬度增加而逐渐降低的趋势海洋中初级生产量有由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低的趋势全球初级生产量可划分为三个等级生产量极低的区域，海洋和荒漠中等生产量区域，草地、沿海区域、深湖、农田高生产量区域，湿地、河口、珊瑚礁、热带雨林、精耕细作农田、冲积平原,全球初级生产量分布的特点,太阳辐射010,云层吸收52,水气吸收24,到达地面24,47,2、初级生产的生产效率,4,日光水二氧化碳营养物质温度氧气,3、初级生产量的限制因素,收割法二氧化碳同化法黑白瓶法放射性同位素测定法叶绿素测定法和PH值测定法,4、初级生产量的测定方法,
