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1、环 境 生 态 学,生态系统生态学,第五章 生态系统的一般特征,生态系统的概念 生态系统的基本组成 生态系统的结构 生态系统的主要类型 生态系统的反馈调节和生态平衡,思考题,一、生态系统的概念 生态系统一词由英国生态学家AG坦斯利于1935年首先提出。 生态系统:是一定空间内生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而相互作用、相互依存所构成的一个生态学功能单位。 系统构成的3个条件： 系统是由许多成分组成的； 各成分间不是孤立的而是彼此互相联系、互相作用的； 系统具有独立的、特定的功能。,第一节 生态系统的概念,生态系统具有以下共同特点： 是生态学上的一个结构和功能单位，属生态学
2、上的最高层次； 内部具有自调节、自组织、自更新能力； 具能量流动、物质循环和信息传递三大功能； 营养级的数目有限； 是一个动态系统。,二、生态系统概念的发展,一、生态系统 生态系统的基本组成可概括为非生物和生物两大部分或非生物环境、生产者、消费者和分解者四种基本成分。,第二节 生态系统的基本组成,气候因子 （光、温等及其他物理因子） 非生物部分 无机物质 （H2O、N、P、K、Ca等矿质元素） 有机物质 （糖、蛋白质、脂类、腐殖质等） 生产者绿色植物（把太阳能输入生态系统） 生态系统 草食动物（一级消费者） 一级肉食动物（以食草动物为食， 统称二级消费者） 生物部分 消费者 肉食物动物 二级肉
3、食动物（大型肉食动物） 称三级消费者 （能量传递） 三级肉食动物 杂食动物 腐食性动物 寄生 还原者（分解者） 生态系统的组成,生态系统的组成 1.组成,2.生态系统组成成分的关系 四个基本成分在能量获得和物质循环中各以其特有的作用而相互影响，相互依存，通过复杂的营养关系而紧密结合为一个统一整体，共同组成了生态系统这个功能单元 生物成分是生态系统的核心，绿色植物则是核心的核心。 消费者既是生态系统生命力构成中的重要环节，也是生态系统中生产者进行生产活动的内在动力。 生态系统中还原者的作用也是极为重要的，尤其是各类微生物，正是它们的分解作用才使物质循环得以进行。,第三节 生态系统的结构 空间结构
4、 生态系统的空间结构：指生态系统中各种生物的空间配置（分布）状况，亦即生物群落的空间格局状况，包括群落的垂直结构（成层现象）和水平结构（种群的水平配置格局） 物种结构 物种结构：是指生态系统中各类物种在数量方面的分布特征。,陆地生态系统和水生生态系统营养结构的比较,草本植物 食草性昆虫和哺乳动物 陆地土壤无脊椎动物 陆地鸟类和其他 腐食性生物、细菌和真菌,陆地生态系统：,浮游植物 浮游动物 水中底栖无脊椎动物 水中鱼类 腐食性生物、细菌和真菌,水生生态系统：,生产者 消费者 分解者,营养结构 即食物网及其相互关系。所谓食物链(food chain)，是指生态系统内不同生物之间通过食与被食形成的
5、一环套一环的链状营养关系。 食物链的突出特性就是生物富集作用（又称生物放大）。,捕食性食物链 又称放牧式食物链。它以植物为基础其构成形式是：植物-小动物-大动物。后者可以捕食前者。如在草原上，青草-野兔-狐狸-狼；在湖泊中，藻类-甲壳类-小鱼-大鱼。 寄生性食物链 这种食物链以大型生物为基础由小型生物寄生到大型生物身上构成。例如老鼠一跳蚤一细菌一病毒。 腐生性食物链 这种食物链以腐烂的动植物遗体为基础。如植物残体一蚯蚓一节肢动物。,2）食物网 指生态系统中各种食物链互相交错连接形成的网状结构。食物网揭示了生态系统中生物之间的食与被食的关系。,食物链和食物网的概念是很重要的。 正是通过食物营养，
6、生物与生物、生物与非生物环境才有机地联结成一个整体；生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链(网)这条渠食物链(网) 概念的重要性还在于它揭示了环境中有毒污染物质转移、积累的原通过食物链有毒物质可以在环境中扩散，增大危害范围。 生物还可以在食物链上使有毒物质逐级增大至百倍、千倍，甚至万倍、百万倍。,3.生态金字塔 生态金字塔(ecological pyramid)是反映食物链中营养级之间数量及能量比例关系的一个图解模型。 生态金字塔有三种基本类型: 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔。,第四节 生态系统的主要类型,1.类型 陆地生态系统 陆地生态系统包括整个陆地上的各类生物群落。根据地球纬
7、度及水、热等环境条件，按植被的优势类型可分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等。森林生态系统，又可再分为热带林、亚热带林、温带林、寒带林等生态系统，以下还可再分。,水生生态系统 水生生态系统包括海洋和陆地上的江、河、湖、沼等水域其面积占地球表面的2/3。它又可以分为海洋生态系统和淡水生态系统。淡水生态系统又可再分为流水生态系统(河、溪)和静水生态系统(湖泊、水库)。,森林生态系统各种类型的森林,占陆地面积的28.5%,草原生态系统各种大草原,占陆地面积的25%,淡水生态系统如湖泊、池塘等，其水量不足全球水量的1%,农田生态系统所有耕地，占陆地面积的10%,荒漠生态系统指气
8、候干旱、降水稀少、植被贫乏的自然地带,海洋生态系统面积辽阔，约占地球总面积的71%,2.生态系统的基本特征,开放性 在生态系统中能量是单向流动，即从绿色植物接收太阳光能开始，到生产者、消费者、分解者以各种形式的热能消耗、散失为止，不能再被利用形成循环。 运动性 在相互适应调节状态下，生态系统呈现出一种有节奏的相对稳定状态并对外界环境条件的变化表现出一定的弹性。这种稳定状态，即是生态平衡。 自我调节性 在不断与外界进行能量和物质交换过程中，通过自身的运动而不断调整其内在的组成和结构，并表现出一种自我调节的能力，以不断增强对外界条件变化的适应性、忍耐性维持系统的动态平衡。 相关性与演化性 对一个具
9、体的生态系统而言它总是随着一定的内外条件的变化而不断地自我更新、发展和演化表现为一种产生、发展、消亡的历史过程呈现出一定的周期性。,第五节 生态平衡及其调节 1.生态平衡的概念 环境科学词典：生态平衡是一定的动植物群落和生态系统发展过程中，各种对立因素（相互排斥的生物种和非生物条件）通过相互制约、转化、补偿、交换等作用，达到一个相对稳定的平衡阶段。 2.生态平衡的标志 生态系统中物质和能量的输入、输出相对平衡 在生态系统整体上，生产者、消费者、分解者应构成完整的营养结构 生物种类和数量相对稳定 生态系统之间的协调,3.破坏生态平衡的因素 自然因素 人为因素 主要有三种情况： （l）物种改变引起
10、生态平衡的破坏 （2）环境因素改变引起生态平衡破坏 （3）信息系统的破坏引起生态平衡失调 4.生态平衡失调的标志 生态平衡失调的结构标志 生态平衡失调的功能标志 其一为能量流动在生态系统内的某一个营养层上受阻。 其二为物质循环正常途径的中断。 生态危机,5.生态系统平衡的调节机制 反馈机制 反馈是指系统的输出能决定系统未来功能的输入。反馈分为正反馈和负反馈，系统具有某个理想的状态或位置点，能围绕位置点通过反馈作用进行调节。 抵抗力 是生态系统抵抗外干扰并维持系统结构和功能原状的能力 恢复力 指生态系统遭受外干扰破坏后，系统恢复到原状的能力,课后要求,一、名词解释 生态系统 食物链 食物网 营养级 一级消费者 生产者 分解者 反馈 生态平衡 生态阈限 生态危机,二、思考题 1.生态系统的特点和基本功能有哪些？ 2.系统构成的条件。 3.生态系统的组成成分有哪些？各有什么作用？ 4.生态金字塔有哪几种？有什么异同点？研究意义何在？ 5.生态系统可以划分成那些类型？ 6.生态系统是否是控制论系统？正反馈和负反馈对生态系统的稳态分别起怎样的作用？ 7.生态失衡的表现有哪些？ 8.维护生态平衡应从哪几方面入手？,THANK YOU,
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