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1、王 冲 博士 副教授资环学院生态科学与工程系,联系：新综合楼2-124办公室Tel:62734710(O)E-mail：wangchong,第十四讲 自然生态系统,Dont claim to know what you dont know.不要不懂装懂。,生态系统生态学主要内容,生态系统的一般特征 生态系统的能量流动 生态系统的物质循环 自然生态系统,思考题,自然生态系统,1 生态系统格局2 森林生态系统3 草原生态系统4 荒漠和苔原生态系统5 湿地生态系统6 水域生态系统,生态系统格局,生态系统的类型及分布 因受地理位置、气候、地型、土壤等因素等因素的影响，地球上的生态系统是多种多样的。可分
2、为水生生态系统（海洋生态系统与淡水生态系统）和陆地生态系统。陆地生态系统主要以大气和土壤为介质，生态环境极为复杂。从炎热的赤道到严寒的两极，从湿润的近海到干旱的内陆，形成各种各样的陆地生态环境。按其生境特点和植物群落的生长类型，又可分为荒漠、冻原、草原、森林等生态系统。,生态系统类型及分布,陆地生态系统,湿地生态系统：,水域生态系统,森林生态系统,草地生态系统,荒漠生态系统,苔原生态系统,海洋生态系统,淡水生态系统,陆地和水域的过渡类型,热带雨林生态系统,常绿阔叶林生态系统,落叶阔叶林生态系统,常绿落叶阔叶混交林生态系统,针叶林生态系统,草甸草原生态系统,典型草原生态系统,荒漠草原生态系统,陆
3、地生态系统的水平分布格局,影响陆地生态系统分布的因素,纬度太阳的辐射量与纬度呈现有规律的变化；由赤道向两极，每移动一个纬度（约111km），气温平均降低0.5-0.7；生态系统的变化在空间上的地带性来自纬度的变化，在时间上的周期性来自太阳的周期变化经度生态系统的径向分异来自水分梯度沿径向的变化，这种变化是由海陆格局变化引起的；以沿海为起点，依次呈现湿润，半干旱到干旱；生态系统也依次出现湿润区森林，半干旱草原到荒漠海拔海拔高度每升高180m，气温下降1；降水先随海拔高度的增加而增加，到一定限度后，又降低；总体呈现有规律地垂直更替，也称为垂直地带性地形与岩石性质地形可以改变大气环流，岩石性质主要有
4、酸性和碱性。,陆地生态系统的分布规律,纬度地带性经度地带性垂直地带性,纬度地带性,由于太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异，从赤道向两极温度递减。,由于热量沿纬度变化，出现群落和生态系统类型的有规律更替，如从赤道向北极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林与苔原。,欧亚大陆（包括北非）植被地理分布规律,西欧北非系列（大陆西部）：由北向南更替的植被带为,冻原泰加林（寒温性针叶林）针阔叶混交林落叶阔叶林硬叶常绿林和灌丛亚热带、热带荒漠热带稀树草原热带雨林。,东欧西西伯利亚中亚阿拉伯系列（大陆中部）,冻原泰加林温带草原温带荒漠亚热带荒漠。,东亚系列
5、（大陆东部）,冻原泰加林针阔叶混交林落叶阔叶林常绿阔叶林季雨林雨林。,我国植被分布纬度地带性,从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨50多个纬度从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带在湿润森林区域内，植被类型自北向南依次分布着针叶落叶林温带针叶落叶阔叶林暖温带落叶阔叶林北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林中亚热带常绿阔叶林南亚带常绿阔叶林热带季雨林、雨林。西部：温带半荒漠、荒漠带暖温带荒漠带高寒荒漠带高寒草原带高原山地灌丛草原带。,经度地带性,在北美和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因而导致群落和生态系统经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原至干旱的荒漠。
6、与纬度地带性表现的自然规律不同，经度地带性是局部大陆的自然地理现象。,经度地带性,东欧平原表现最为清楚。,植被自西北至东南，依次为：冻原森林冻原泰加林针阔叶混交林落叶阔叶林森林草原草原荒漠。,北美洲植被的经向变化也表现的非常明显。,从东向西，植被依次更替为森林草原荒漠森林。,我国植被分布经度地带性,我国东西横跨经度约62度陆地上大气降水的主要来源是海洋蒸发的水汽，我国东临太平洋，西连内陆，受海洋季风影响的程度不同我国从东到西水分条件从湿润到干旱的明显变化，依次分布三大植被区域 湿润森林 半干旱草原 干旱荒漠,垂直高度地带性,海拔高度每升高100米，气温下降0.4-0.6，降水最初随高度增加而增
7、加，超过一定高度增加而降低。由于海拔高度的变化，常引起群落和生态系统有规律的更替。表现垂直带谱：山地季雨林、山地常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、高山矮曲林、高山草原与高山草甸、高山永久冻土带。,台湾玉山的植被垂直带谱,垂直带特点,垂直带谱的基带与该山体所地区的水平地带性植被相一致越向高纬度，垂直带谱越简单，极地为冻原带，水平带与垂直带重合在同一纬度内，经度不同也影响山体植被的垂直带谱如长白山（东经128度）、西部的天山（东经86度），两者均北纬42度。但长白山距海较近，属温带针阔叶混交林，天山位于内陆，属荒漠范围。,长白山天池的植被垂直带谱,天山的植被垂直带谱,垂直带与水平带的关系
8、,植被类型在山体垂直方向上的成带分布和地球表面纬度水平分布顺序有相应性垂直带与水平带上相应的植被类型，在外貌上也基本相似纬向带的宽度较垂直带的宽度大得多纬向带是相对连续的，而垂直带在是相对间断的虽然纬度带、垂直带的植被类型分布顺序的相似性但，植物种类成分和群落生态结构有很大差异,局部地形对植被的影响,坡向南坡北坡坡度平地陡坡缓坡非地带性植被,植物地理预测法则：根据南坡或北坡的植被可以预测更南或更北地区平地植物种或平地植物群落。,中国生态区划分,森林生态系统,草原生态系统,荒漠和苔原生态系统,水域生态系统,湿地生态系统,2 森林生态系统,森林生态系统的分布规律森林生态系统的主要特征森林生态系统的
9、功能我国的森林资源现状,森林生态系统分布规律,森林生态系统的主要特征,生物种类多、结构复杂；系统稳定性高；物质循环的封闭程度高；生产效力高。,森林生态系统的功能,具有综合的环境效益；调节气候；涵养水源，保持水土；作为生物遗传资源库。,环境支持 热带雨林面积近1700万平方千米，约占地球上现存森林面积的一半；地球上生物生产能力最大的生态系统；维护着地球上最重要的生物多样性，蕴藏着最丰富的生物种质资源和遗传资源；地球之肺，对地球氧气的生产及其与二氧化碳的平衡起着关键性的作用；全球气候的重要调节器。,我国的森林资源现状,我国森林生态系统的主要问题森林生态系统比例小，地理分布不均匀；森林生态系统生物群
10、落结构发生变化，系统自身调节能力下降；恢复和重建速度慢。森林生态系统破坏的生态危害：促进沙漠化的过程；对大气化学产生影响；引起气候变化、增加自然灾害发生的频率。我国森林生态系统恢复和重建对策：加快森林生态战略工程的建设，增大比例、改变格局；积极推广农林复合生态系统的建设；尽快建立南方用材林基地；加强科学管理，发挥现有森林综合效益潜力。,3 草原生态系统,草原生态系统的类型和特点草原生态环境现状草原生态环境恶化的原因恢复和保护对策,草原生态系统的类型和特点,草原生态系统的类型 降水减少 降水增加 荒漠草原 典型草原 原草甸草原 辐射量增加 辐射量减少草原生态系统的特点草原生态系统中生产者的主体是
11、禾本科、豆科和菊科等草本植物，优势植物以丛生禾本科为主。垂直结构通常分为三层：草本层、地面层和根层。气候（温度）对草原植物有明显的影响。草原生态系统中的初能消费者有适于奔跑的大型草食动物、穴居的啮齿动物以及小型的昆虫等；食肉动物有狼、狐、鼬、猛禽等。初级生产量在所有的陆地生态系统中居中等或中等偏下水平。,草原生态环境现状,20世纪60年代以来，草原生态系统普遍出现草原退化现象。20世纪70年代中期，全国退化草原面积占草原总面积的15，20世纪70年代中期，增加到30以上。全国草原退化面积以10002000万亩的速度扩展。草原退化的主要特征：群落优势种和结构发生改变；生产力低下，产草量下降；草原
12、土壤生态条件发生巨变，出现沙化(sandification)和风暴;固定沙丘复活、流沙在掩埋草场；鼠害现象严重；动植物资源遭破坏，生物多样性下降。,草原生态环境恶化的原因,超载过牧;不适宜的农垦；人类对资源的掠夺性开采。,草原生态系统恢复和保护对策,实行科学管理；发展人工草场；建立牧业生产新体系。,4 荒漠和苔原生态系统,荒漠和苔原生态系统的分布荒漠生态系统类型与特征荒漠化及荒漠化防治苔原生态系统的特征,新月形沙丘链陕西定边,半固定沙丘新疆,固定沙丘新疆,荒漠生态系统类型与特征,荒漠生态系统类型：荒漠生态系统(desert ecosystem):是地球上最为干旱的地区，其气候干燥，蒸发强烈。由
13、超旱生的小乔木、灌木和半灌木占优势的生物群落与其周围环境所组成的综合体。有石质、砾质和沙质之分。习惯上称石质、砾质的荒漠为戈壁(gobi),或戈壁沙漠(gobi desert)；沙质荒漠为沙漠(sandy desert)。荒漠生态系统的特征：生态环境严酷；荒漠生物群落极为稀少，植被丰富度极低；植物群落以超旱生小乔木和半木本植物为优势物种；生态系统生物物种极度贫乏，种群密度稀少，生态系统脆弱；,荒漠化及荒漠化防治,荒漠化（desertification）:是指在干旱、半干旱地区和一些半湿润地区，生态环境遭到破坏，植被稀少或缺少，土地生产力有明显的衰退或丧失，呈现荒漠或类似荒漠景观的变化过程。我国
14、的荒漠化土地占国土面积的8。荒漠化的主要危害：对土地资源的损害；造成作物死亡；毁坏各种建设工程；损害水利、河道的正常效益；对通讯和输电线路的危害；引起沙尘暴。荒漠化防治对策：加强领导；重视保护濒临荒漠化的生产性款地；加强综合整治工作；因地制宜进行治理。,苔原生态系统的特征,苔原生态系统(tundra ecosystem)是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存的环境所组合成的综合体，主要特征是低温、生物种类贫乏、生长期短、降水量少。我国的苔原为山地苔原，存在于温带东部的长白山和西部的阿尔泰山高山带。,5 水域生态系统,水域生态系统的特点：水域生态系统的环境特点水域生态系统的营养结构特点水域生态
15、系统的功能特点水域生态系统的类型：淡水生态系统海洋生态系统水域生态系统的恢复和保护对策：减少污水排放量实行综合保护措施，提高系统自身的抵抗力；正确认识水生生物群落特征，合理利用生物资源。,淡水生态系统的类型及其分布,淡水群落一般分为流水和静水两大群落类型。,组成我国淡水（湖泊、河流）植被的高等植物总数在50种以上。南方和北方有许多种类是共同的，但总的说来，南方的种类较多，区系比较丰富。如：,蓖叶眼子菜、线叶眼子菜、水竹叶、眼子菜、穿叶眼子菜、苦草、细叶水毛茛、金鱼藻、浮萍、紫萍、水蕨、水车前、满江红、菱 等等。,海洋生态系统的类型及其分布,海洋植物区系的地理分布也服从地带性规律。海洋生物群落也
16、像湖泊群落一样分为若干带：,1，潮间带（intertidal）或沿岸带（littoral zone）,2，浅海带或亚沿岸带（neritic 或sublittoral zone）,3，浅海带以下沿大陆坡之上为半深海带,4，大洋带（Pelagic zone）,6 湿地生态系统,湿地生态系统的概念湿地及其保护,湿地生态系统的概念,湿地生态系统(wetland ecosystem):是指地表过湿或常年积水，生长着湿地植物的地区。湿地是开放水域与陆地之间过渡性的生态系统，它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有独特的结构和功能。湿地生态系统的功能：天然的基因库；潜在资源；净化功能；气候和水文调节等功能。,湿
17、地及其保护,湿地定义：湿地指不问其天然或人工、永久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，常带有静止或流动、咸水或淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过6 m的滨岸海域。湿地保护1971年全球政府间的湿地保护公约关于特别作为水禽栖息地的国际重要湿地公约（简称湿地公约）诞生;到1999年已有96个国家加入湿地公约。我国于1992年正式加入。我国目前已建立各类保护区152处，有7个自然保护区被列为国际重要湿地。,提示：领会的知识框架,生态系统的自然环境特征：水热条件的组合生态系统的结构：物种组成；群落结构；建群种的特征；季相生态系统的功能：物质生产；物质循环（生物地球化学循环）；能量流动，信息传递，价值增值生态系统的服务：生态服务（资源支持，环境保障）生态系统的分布：世界上的分布，中国的分布人类的影响与破坏：过度利用，环境污染,思考题,解释名词：荒漠化 湿地问答题：简述森林、湿地的生态功能。草原生态系统有何特点，如何恢复退化草原？,
