生态系统生态学生科1401毛德勇重点.ppt

* 第五章 生态系统生态学 生科1401 毛德勇 §1 生态系统的基本概念 生态系统（ecosystem）的定义: 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出） 生态系统是现代生态学的重要研究对象，20世纪60年代以来，许多生态学的国际研究计划均把焦点放在生态系统 国际生物学研究计划（IBP）：其中心研究内容是全球主要生态系统（包括陆地、淡水、海洋等）的结构、功能和生物生产力； 人与生物圈计划（MAB）：重点研究人类活动与生物圈的关系； 生态系统保持协作组（ECG）：中心任务是研究生态平衡与自然环境保护，以及维持改进生态系统的生物生产力。 目前有关生态系统的研究，主要集中在5个方面： 自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机制、恢复及其修复研 究 全球性生态问题 生态系统可持续发展的研究 2 生态系统的组成成分 无机物 有机化合物 气候因素 生产者 (producer) 消费者 (consumer) 分解者 (还原者) (decomposer) 六大组成成分 ①生产者：自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。 ②消费者：异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物。 ③分解者：异养生物，把复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、放线菌和动物等。 非生物成分 生物成分 (生物群落) 三大功能群 生产者（producers）又称初级生产者（primary producers），指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一次固定到生物有机体中。初级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的媒介。 消费者 不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质。它们属于异养生物。 分解者（composers），指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物，主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。小型消费者使构成有机成分的元素和贮备的能量通过分解作用又释放到无机环境中去。 澳大利亚进口屎克螂 因牛粪覆盖每年损毁牧场3600万亩 60年代，澳大利亚引入了 羚羊粪蜣(Onthophagus gazella)和 神农蜣螂(Catharsius molossus)等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。 主要环境组分 辐射 大气 水体 土壤 3 生态系统的结构 空间结构 时间结构 营养结构 食物链 食物网 一个食物链的例子 “螳螂捕蝉，黄雀在后” （ （ 据周立志） 植物 蝉 (初级消费者) 螳螂 (二级消费者) 黄雀 (三级消费者) 鹰 (四级消费者) (顶极食肉动物) 食物链 食物链（food chain）和营养级（trophic level） 食物链指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉动物。食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 食物链的类型 捕食食物链（grazing food chain）：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的食物链，如草食动物、各级食肉动物。 牧草→ 羊、牛→ 狼 以绿色植物为起点，是活的生物体。 腐食食物链（detrital food chain）：又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。 动植物残体→ 腐食性动物 →肉食性动物 →顶级肉食动物 以动、植物残体为起点，数量越来越少。 食物链的类型 寄生型食物链：以活的生物为寄主，夺取寄主的物质和能量来维持生存。体型越来越小，数量越来越多。 植物 →动物 →寄生物 →更小的寄生物 *