第十章生态系统预案.ppt

第十章生态系统 生态系统的概念和特征 生态系统中的生产 生态系统中的分解 第一节生态系统的概念和特征 生态系统的定义及意义 系统与反馈 生态系统的基本结构 食物链、食物网和营养级 生态系统中的同资源种团 上行控制和下行控制 一、生态系统的特点及意义 生态系统（ecosystem）：一定空间内栖居的所有生物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。 生态系统的特点 生态系统主要是功能单位，而不是分类学单位； 生态系统具有自我调节能力； 属于经典生态学研究的最高层次； 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能； 生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能量和这些能量在流动过程中的巨大损失，因此，营养级的数目通常不超过5－6个； 生态系统是动态系统，要经历一系列发育阶段。 学习生态系统生态学的意义 二、系统与反馈 系统类型 隔离系统 封闭系统 开放系统 生态系统中的反馈（正反馈（左）和负反馈（右）） 三、生态系统的基本结构 无机物 有机物 气候因素 ②生产者 ③消费者 ④分解者 生态系统的营养结构及能流和物流间的关系 四、食物链、食物网和营养级 食物链（food chain）食物链指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的物质和能量传递关系。 食物链的类型 牧食食物链（grazing food chain）：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的食物链。寄生食物链可以看作牧食食物链的一种特殊类型。 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。 一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后” 食物网 (food web)：生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形成复杂的网络结构，此即食物网。 营养级（trophic level）：食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，即处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 食物链和食物网概念的意义 食物链是生态系统营养结构的形象体现。 生态系统中能量流动和物质循环沿着食物链和食物网进行的。 食物链和食物网揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。 五、生态系统中的同资源种团 组成同资源种团的物种间生态学特征非常相似，生态位重叠明显，种间竞争非常激烈。同资源种团间的物种竞争强度小，联系较弱。 按同资源种团来描述生态系统营养结构的优点。 六、上行控制和下行控制 下行控制（top-down control）：顶级以下的各营养级多受捕食者所控制，即上一营养级控制着下一营养级的数量。 上行控制（down-up control）：所有的营养级都受食物资源多少的控制，即下一营养级控制着上一营养级的数量。 第二节生态系统中的生产 生态系统的初级生产(primary production)：生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，从无机物合成、转化成复杂有机物的过程。 生态系统的次级生产(secondary production)：消费者利用初级生产的物资进行新陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身物质的过程。 §1 生态系统的初级生产 生产力的基本概念 全球初级生产力的分布 生态系统初级生产力的变化 决定初级生产力的限制因子 初级生产力的测定方法 一、生产力的基本概念 生产量和现存量关系示意图 二、全球初级生产力的分布 补偿点（compensation point）：光合作用与呼吸作用相等时生态系统所处的平衡点。 总初级生产(GPP)与净初级生产(NPP)：植物通过光合作用固定的总能量称为总初级生产(量) ；植物总初级生产（量）减去呼吸量（R），余下的有机物质即为净初级生产（量）。 净初级生产量的估计： 光能 6CO2＋6H2O C6H12O6 ＋ 6O2 叶绿素 净初级生产量的分布： 海洋与陆地 纬度上分布的三多个高峰 季节变化 三、生态系统初级生产力的变化 初级生产力的纬向地带性变化 初级生产力的垂直变化 随海拔高度的变化 随陆生植物垂直分层的变化 水体初级生产力的垂直变化 净初级生产力的应用 净初级生产力的应用 叶面指数为4时初级净生产力最高； 收获植物整体的作物； 收获种子的作物。 四、决定初级生产力的限制因子 五、初级生产力的测定方法 产量收割法：收获植物地上部分烘干至恒重，获得单位时间内的净初级生产量。 氧气测定法 黑白瓶法 二氧化碳测定法：用特定空间内的二氧化碳含量的变化，作为进入植物体有机质中的量，进而估算有机质的量。 黑白瓶法 §2 生态系统的次级生产 次级生产的基本特点及次级生产量的测定 食物链能流和生态锥体 生态