8第七章 动物群落在生态系统中的作用3.ppt

第七章 动物群落在生态系统中的作用 第一节 动物群落与生态系统的组成 第二节 动物群落与生态系统的基本结构 第三节 动物群落与生态系统的功能 生态系统就是在一定的空间内共同栖居着的所有生物与环境间不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体（Tansley，1935)。 系统内各成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而相互沟通、相互依存、相互影响和相互制约，从而保持系统稳定。 生态系统主要是功能上的单位，而不是生物学中的分类单元。 生态系统的类型是多种多样的。 二、生态系统的组成 第二节 动物群落与生态系统的基本结构 形态结构是指生物成分在空间、时间上的配置与变化，包括垂直结构、水平结构和时间格局。 垂直结构主要由生产者和消费者之间的关系所决定，生产者利用太阳能从高到低依次是乔木层、灌木层、草木层和地被层；水体中则是表层到深层。动物作为消费者必须依靠植物生存，因此也是分层的。 环境条件的不均匀性决定了植物的不均匀性，也决定动物分布的不均匀性，从而决定了生态系统的水平结构。 时间格局指生态系统的形态结构也会随时间的变化而变化。这是由环境的季节性节律决定的。 食物链是生态系统中不同生物间通过营养关系形成的一环套一环的链状关系，即物质和能量从植物开始，然后逐级转移到顶级消费者。 食物链的每个环节称为营养阶层或营养级，是处于食物链某一环节上的所有生物的总和。 生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，往往是不同的食物链之间交互形成网状，从而形成复杂的食物网络结构，故称之为食物网。 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，如绿色植物、草食动物、各级食肉动物。 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，从分解动植物尸体或粪便中死的有机体开始。 一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后” 食物链不是固定不变的。在进化历史上和短时间内都有可能改变，且在个体发育的不同阶段，食性的改变（如蛙）会引起食物链的改变。食物的季节性和年周期变化也影响食物链变化。 食物链的营养级通常只有4-5级，不能无限加长。因为物质和能量沿食物链逐渐递减，到最后一级就难以支持更高营养级的需求了。 （五）食物链和食物网的意义 食物链是生态系统营养结构的形象体现。通过食物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与分解者连成一个整体，反映了生态系统中各生物间的营养位置和相互关系。 各生物间通过食物网发生直接/间接的联系，维持着生态系统结构和功能的稳定性。 生态系统中的能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的。 食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。 （六）生态系统的营养结构及物流和能流关系 一、生产力的基本概念 生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，将简单的无机物转化成复杂有机物的过程就是生产。由于这种生产过程是生态系统能量贮存的基础阶段，因此，绿色植物的这种生产过程称为初级生产，或第一性生产。 消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身的物质，称为次级生产或第二性生产。 生产量：是在一定的时间段，某个种群或生态系统所新生产出的有机体的数量、重量或能量。 生物量和生产量是不同的概念，前者到某一特定时刻为止，生态系统所积累下来的生产量，而后者是在某一时间段内生态系统中积存的有机体量。 周转率( turnover rate) 在特定时间内，新加入的生物量占总生物量的比率称为周转率。周转期是周转率的倒数。 例如：现有２00个体，每天加进10个个体，则周转率为10/200＝５％。 两个平衡的生物群落（输入 = 输出） （一）初级生产 初级生产过程可用下列方程式概述： 光能 6CO2+12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 叶绿素 总初级生产量(gross primary production,GP)：是植物在单位面积和单位时间内，通过光合作用固定太阳能的量，常用的单位：J·m-2·a-1 或 gDW·m-2·a-1； 净初级生产量(net primary production,NP)：是植物总初级生产量（GP）减去自身呼吸作用消耗掉的量（R）后余下的有机物质，即为净初级生产（量）。二者的关系可表示如下： GP＝NP + R 或 NP＝GP– R 1.初级生产力的变化 森林生态系统的初级生产量随纬度增加有逐渐降低的趋势。 陆地或水体生态系统的初级生产也有垂直变化的规律：乔木层最高，