生态系统生态学课件.ppt

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1、生态系统生态学4.1生态系统概述4.1.1生态系统的基本概念与特征4.1.2生态系统的组成成分与基本结构4.1.3食物链和食物网4.1.4营养级与生态金字塔4.1.5生态效率4.1.6生态系统的稳定性4.1.7生态系统类型的划分4.1.1生态系统的基本概念与特征1.生态系统的基本概念生态系统（ecosystem）就是在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的相互作用和相互依存的统一整体。如森林、草原、荒漠、湿地、海洋、湖泊、河流等。研究生态系统的科学就叫生态系统学或

2、生态系统生态学。2.生态系统的共同特征1)生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。2)生态系统内部具有自我调节能力。3)能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。4)生态系统中营养级数目受限于生产者所固定的能值和能量在流动过程中的损失，通常不会超过5～6个。5)生态系统是一个动态系统。3.生态系统的研究内容(1)自然生态系统的保护和利用(2)生态系统调控机制的研究(3)生态系统退化的机理、恢复模型及其修复的研究(4)全球性生态问题的研究(5)生态系统可持续发展研究4.生态系统的研究意义解决

3、环境污染问题、人口问题与自然资源的合理利用问题，都有赖于对生态系统的结构、功能、稳定性及其对干扰的忍受和恢复能力的研究。生态系统理论是关于自然界宏观研究的最完整的理论之一。生态系统研究是自然资源的合理利用和保护的科学基础。工农业生产和现代化建设在实践上和理论上也给我们提出了许多生态系统的研究课题。例如，西部大开发的生态学基础，三峡水电站修建的生态学影响，三北防护林带的生态学意义等等。4.1.2生态系统的组成成分与基本结构1.生态系统的组成成分生物成分生态系统生产者非生物成分消费者分解者(1)非生物环境1）驱动整个生态系统运转

4、的能源和热量等气候因子：主要指太阳能及其他形式的能源，温度、湿度、风等。2）生物生长的基质和媒介：主要是指岩石、砂砾、土壤、空气、水等。3）生物生长代谢的材料：主要指参加物质循环的无机元素和化合物（如C、N、CO2、H2O、O2、Ca、P、K等）及有机物质（如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等）。(2)生产者（Producer）以简单的无机物制造食物，并把太阳辐射能转化为化学能，贮存在有机物的分子键中的自养生物，包括所有的绿色植物和利用化学能的细菌等，主要是指绿色植物。生产者所合成的有机物是消费者和分解者最初的能量来源。生产者是生

5、态系统中最基本和最关键的生物成分，所有自我维持的生态系统都必须具有生产者。(3)消费者（consumer）直接或间接依赖生产者制造的有机物质为生，属于异养生物。主要是指以其他生物为食的各种动物，按其营养方式，可分为植食动物、肉食动物、大型肉食动物（顶极肉食动物）、寄生动物及杂食动物等。(4)分解者（decomposer）属于异养生物，基本功能是把动植物残体逐渐分解为比较简单的化合物，最终分解为最简单的无机物，并把它们释放到环境中去，供生产者重新吸收和利用。分解者主要是细菌、真菌和某些营腐生生活的原生动物和小型土壤动物（例如甲

6、虫、白蚁、某些软体动物等）。分解过程在分解者的体内或体外进行。分解者影响着生态系统的物质再循环，是任何生态系统都不能缺少的组成成分。2.生态系统的结构指系统内各要素相互联系、作用的方式，是系统存在与发育的基础，也是系统稳定性的保障。形态结构是指生态系统中生物种类、种群数量、物种的空间配置以及物种随时间而发生的变化。营养结构是指一种以营养为纽带，把生态系统中的生物成分和非生物成分紧密结合起来，构成生产者、消费者和分解者三大功能群，能量流动、物质循环和信息传递成为三大功能的有机整体。生态系统研究就是以营养结构研究为基础的。生态系

7、统可分为三个亚系统，即生产者亚系统、消费者亚系统和分解者亚系统。4.1.3食物链和食物网1.食物链（foodchain）(1)食物链定义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。由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般食物链都是由4～5个环节构成的。生态系统中的食物链不是固定不变的，只有在生物群落组成中成为核心的、数量上占优势的种类所组成的食物链才是稳定的。(2)食物链类型1)捕食食物链：直接以生产者为基础，继之以植食性动物和肉食性动物，

8、能量沿着太阳→生产者→植食性动物→肉食性动物的途径流动。如：青草→野兔→狐→狼。在大多数生态系统中，净初级生产量只有很少一部分通向捕食食物链，不是主要的食物链。2)碎屑食物链：以碎屑为基础，高等植物的枯枝落叶被分解者分解成碎屑，然后再为多种动物所食。其构成方式为枯枝落叶→分解者或碎屑→食碎