生态系统的结构

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1、生态系统I生物群落生态学的博物学传统DarwinHongboldt最幸福的人！生物群落——生态系统的硬结构Community——在一定时间和空间内所有种群组成的具有内在联系和共同规律的生物系统对于同一尺度的生物在空间上具有排他性生态系统Ecosystem——以生物群落为主体，在一定时间和空间内，生物和非生物成分之间，通过不断的能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的整体。是生态学的一个结构、功能和进化单位。淡水生态系统生态系统的外貌和边界生态系统的外貌生态系统的空间范围尺度跨越很大空间独占性生态系统的边界如何看待边缘?生态交错带（Ecotone）温带草原海洋

2、生态系统生态系统的水平结构镶嵌性生境异质性其它隔离因素小群落群落不均匀是绝对的小群落之间边界相对模糊小群落之间本质上同一垂直结构成层性主要生物类群的分层温带森林最典型——4层(乔、灌、草、地被层）亚热带常绿阔叶林——5层寒温带针叶林而——3层（缺少灌木层）热带雨林几层？层间植物空间分层的原因和意义生态系统的时间动态外貌的季节动态——季相温带最典型热带雨林几乎没有，但季雨林有主要受温度和水分两个因素决定外貌的年变化气候原因内生原因——大小年生态系统的组分生物成分结构性组分——建群种、优势种、伴生种、偶见种功能性组分——生产者、消费者、分解者、流通者、调控者非生物成分

3、——太阳辐射能，无机物质(大气、水、土壤等)，有机物质生态系统结构性组分主体结构性物种非主体结构性物种主体结构性物种的地位类型建群种（constructivespecies）优势种（dominantspecies）次优势种（sub-dominantspecies）非主体结构性物种的地位类型伴生种（附属种,accompanyingspecies）偶见种（accidentalspecies）非生态学术语关键种（keystone-species）冗余种（speciesredundancy）生态系统中物种的数量特征基本数量参数多度（定性）密度（定量）盖度频度高度重量生态系

4、统中物种的数量特征综合数量指标优势度（dominance）重要值（importantvalue）综合优势比（summeddominanceratio）群落最小面积生态系统中物种和种群的多样性物种多样性丰富度（richness）差异度（difference）均匀度（evenness）物种多样性测度丰富度指数多样性指数生态系统中物种和种群的多样性物种多样性测度丰富度指数Gleason指数D=S/lnAMargalef指数D=(S-1)/lnN多样性指数sSD=1-ΣPi2H=-ΣPi×log2Pii=1i=1影响生态系统物种多样性的因素决定生态系统物种多样性的因素时间

5、环境适宜度和空间异质性竞争捕食气候稳定性生产力其它因素生态系统的非生物组分光、温、水、气、土等下章讲传统生态系统与新生态系统传统概念仅有功能而无空间维度经济学渊源生态学-生物学家跟风群落与生态系统层次混淆从分子到全球的时空二维图？正确的位置才能避免“烦恼的修补”研究背景-科学内生需求生态学理论停滞已久1941年Tansley提出生态系统，1950s经Odum系统整理成熟1930s种群理论趋于成熟70余年里仅小修补新的革命已经到来新系统层次刚刚进化出来大量案例和数据的积累相邻学科的发展：经济学、物理学数理工具与实用工具生物学缺少大人物目前有生物学科而无生物学家分科太

6、细——99％的人都在研究细节各个领域的顶尖人物都是统合论者把越来越多的事实以一些基本原理统合起来物理学界尤其明显目前在生物学界正相反——生物学中少有统合论者生物学家中很少大人物的原因他山之石物理学、数学、经济学、计算机等，生物学新方向的开启者薛定谔在1943年发表了《什么是生命》中的三个观点发展成理论生物学的三个方向：分子生物学、耗散结构理论、量子生物学分子生物学是带头学科之一，但这门学科的创建几乎没有多少生物学家的功劳故事：CleananddirtyFrancisCrick，RobertMayBifurcatesOrderwithinnon-orderRulew

7、ithinnon-ruleDeterminewithinuncertainty生态学中的主要理论和假说——举例达尔文《物种的起源》Malthus人口论进化稳定对策（ESS），Logistic,Lotka-Volterra模型能流模型和十分之一法则群落演替顶极理论最小因子法则和耐受性定律主要理论和假说May-种群混沌理论McArthur-岛屿生物地理学说Whittacker-生物五界系统Hamilton-kin-selectionLovelock-Gaia假说常杰、葛滢-统合生物学及城乡耦合系统生态系统的生长规模扩大组分数量增多生态系统“生物量”增加密度增高，体积增

8、加生态系统