生态系统的基本概念-生态系统的物质循环ppt课件.ppt

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1、§1.生态系统的基本概念§2.生态系统的物质循环§3.生态系统的能量流动§4生态系统的信息联系§5.生态系统的演化和演替生态系统生态学（Ecosystemecology)第九章一、生态系统生态系统（ecosystem)是指生物群落与其生境相互联系、相互作用、彼此间不断地进行着物质循环、能量流动和信息联系的统一体。简言之，生态系统就是生物群落和非生物环境(生境)的总和。许多生态系统合在一起构成的镶嵌体，形成了流域、山脉、城镇等景观单位。地球上所有各种镶嵌体联合起来就构成复杂程度更高的生物圈。Ecosystem的由来生态系统(ecosystem)一词是英国植物生

2、态学家A．G．Tansley(187l一1955)于1935年首先提出来的。Tansley兴趣广泛，他对植物群落学进行了深入的研究，发现土壤、气候和动物对植物的分布和丰度有明显的影响，于是提出了一个概念，即居住在同一地区的动植物与其环境是结合在一起的。他指出：“更基本的概念……是整个系统(具有物理学的概念)，它不仅包括生物复合体，而且还包括了人们称为环境的各种自然因素的复合体。……我们不能把生物与其特定的自然环境分开，生物与环境形成一个自然系统。正是这种系统构成了地球表面上具有大小和类型的基本单位，这就是生态系统。Ecosystem的特点Tansley提出生

3、态系统概念时，强调了生物和环境是不可分割的整体；强调了生态系统内生物成分和非生物成分在功能上的统一，把生物成分和非生物成分当作一个统一的自然实体，这个自然实体——生态系统就是生态学的功能单位。例如：森林群落与其环境就构成了森林生态系统，草原群落与其环境就构成了草原生态系统，而池塘中的鱼、虾和藻类等生物与水域环境就构成了池塘生态系统。生物地理群落原苏联植物生态学家V．N．Sukachev(1944)，在深入研究植物群落中种间和种内竞争的基础上，提出了生物地理群落(biogeocoenosis)的概念。生物地理群落是指在地球表面上的一个地段内，动物、植物、微生物

4、与其地理环境组成的功能单位。他强调了在一个空间内，生物群落中各个成员和自然地理环境因素之间是相互联系在一起的整体。实际上，正如1965年在丹麦哥本哈根召开的国际学术会议上认定的那样，生物地理群落和生态系统是同义语。其他类似概念此外，还有一些与生态系统一词相类似的概念，如：生物群落[biocoensis(K．Mobius1887)]、微宇宙[microcosm(S．A．Fobes1887)]、生物系统(biosystem(A．Thienemann1939)]等。这些概念都不如生态系统的概念简明；因而未被广泛应用。生态系统的重要性生态系统是当代生态学中最引人注意

5、的概念，Odum就提出“生态学是研究生态系统的结构和功能的科学”。近代生态学的研究，实际上是围绕着生态系统的结构和功能开展的。当然生态系统的研究，离不开个体和种群生态学的基础。1989年英国生态学会75周年纪念大会上，主席Cherrett进行了问卷调查，结果“ecosystem”容登榜首。二、生态系统的结构一个生态系统的结构包括六个组成部分：1.生境-非生物环境(1)无机物质：氮、磷、氧、水等；(2)有机化合物：蛋白质、碳水化合物、脂肪、腐殖质等；(3)气候条件：温度、光照及其他物理因素；2.生物群落(4)生产性生物（生产者）：藻类和大型植物；(5)大型消费

6、性生物（消费者）：动物；(6)微型消费性生物（分解者）：细菌和真菌。三．生态系统的功能所谓生态系统的功能，可以从以下六方面加以分析：(1)能量流线路（energycircuit）；(2)食物链(foodchain)或食物网(foodweb)；(3)物种在时间和空间上的多样性格局；(4)营养盐等物质的循环(生物地球化学循环biogeochemicalcycle)；(5)发展和进化(developmentandevolution)；(6)恒稳控制(通过信息反馈而进行的自我调节)。能量流动、物质循环和信息联系是生态系统的主要功能，生物生产力则是这些功能的综合表现。

7、信息联系包括营养联系、化学信息、物理信息和行为信息）。生态系统的能源太阳能是维持一切生命系统的能源，除特殊情况(如深海底和温泉的热能)任何一个生态系统所利用的能源，归根结底都是来自太阳能。自养生物借助于太阳能把二氧化碳和水合成高能化合物，使部分光能转化为化学能而固定下来。异养生物直接或间接利用这种高能化合物，使能量通过食物链而流动。在流动过程中，越来越多的化学能降解为热量而消失，余下的以物质形式积累于生态系统中。能量流动与物质循环的关系与能量流动同时，自养生物在光合过程中，吸收各种无机物质合成本身的有机质并被消费性生物所利用，动物和微生物在生命活动中又把各种

8、有机物分解，释放出可供自养生物重新利用的无机养分。于