生态学第十一到十二章重点.ppt

第十一章 生态系统的一般特征 11.1 生态系统的基本概念 11.2 生态系统的组成与结构 11.3 食物链和食物网 11.4 营养级和生态金字塔 11.5 生态效率 11.6 生态系统的反馈调节和生态金字塔 11.1 生态系统的基本概念 生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所有生物(生物群落)与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体 系统(system)：相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体 许多成分组成 各成分间相互联系、相互作用 独立的、特定的功能 生物地理群落(biogeocoenosis) 生态系统的特征 生态学研究的最高层次 内部具有自我调节能力 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能 动态系统 11.2 生态系统的构成和结构 非生物环境 无机物质 有机物质 气候因素(及其他物理条件） 生产者 (producer) 消费者 (consumer)：食草动物、食肉动物、大型食肉动物 分解者 (decomposer) 池塘生态系统示意图 一个简单的陆地生态系统模式图 11.3 食物链和食物网 食物链 (food chain)：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 食物网 (food web)：食物链彼此交错连结，形成一个网状结构 食物链类型 捕食食物链 碎屑食物链 捕食食物链 植物-食草动物-食肉动物 草原上：青草-野兔-狐狸-狼 湖泊中：藻类-甲壳类-小鱼-大鱼 碎屑食物链 动、植物的遗体被食腐性生物(小型土壤动物、真菌、细菌)取食，然后到他们的捕食者的食物链。 植物残体-蚯蚓-线虫类-节肢动物 11.4 营养级与生态金字塔 营养级(trophic level)：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和 生态系统中营养级数目 各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量 各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去 各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量 so， 能流在通过各营养级时会急剧减少，食物链就不可能太长 生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级 TERRESTRIAL FOOD CHAIN 生态金字塔(ecological pyramid) 营养级之间的数量关系 数量关系可采用生物量、能量和个体数量单位来表示 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 能量金字塔 保持金字塔型 energy pyramid 生物量金字塔 陆地、浅水生态系统中比较典型，因为生产者是大型的，所以塔基比较大，金字塔比较规则 湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速，大量被植食动物取食利用，在任何时间它的现存量很低，导致这些生态系统的生物量金字塔呈倒金字塔形 数量金字塔 单位面积内生产者的个体数目为塔基，以相同面积内各营养级位有机体数目构成塔身及塔顶。一般每一个营养级所包括的有机体数目，沿食物链向上递减。 有时植食动物比生产者数目多。如昆虫和树木 个体大小差别很大，只用个体数目多少来说明问题有局限性。 11.5 生态效率 生态效率：各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值。 能量参数： 摄取量（I）：表示各生物所摄取的能量 同化量(A)：动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能；植物光合作用所固定的日光能 呼吸量(R)：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量 生产量(P)：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。P= A- R 同化效率 同化效率=被植物固定能量/植物吸收日光能，or， 同化效率=被动物消化吸收的能量/动物摄食的能量 Ae = An / In 生产效率 生产效率= n营养级的净生产量 / n营养级的同化能量 Pe = Pn / An 消费效率 消费效率= n+1营养级的消费（摄食）能量 / n营养级净生产量 Pe = Pn / An 林德曼效率 林德曼效率：n+1营养级所获得的能量占n营养级所获得的能量之比： Le=In+1/In 林得曼定律（十分之一定律）： 能量沿营养级的移动时，逐级变小， 后一营养级只能是前一营养级能量的 十分之一左右。 11.6 生态系统的反馈调节和生态平衡 反馈调节 反馈调节：当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。 负反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，使生态系统达到或保持平衡或稳态 正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，使生态系统远离平衡状态或稳态。 eg. 湖泊污染，导致鱼的