4第四章资源过程的生态学原理.ppt

一、地球表面圈层的组成 大气圈 水圈 生物圈 土壤圈 岩石圈 大气圈的分层---热成层： 热成层位于中间层顶以上，有称增温层或电离层，温度随高度增加急剧上升，直至100km高度。该层空气分子在各种射线作用下大都发生电离，成为原子、离子和自由电子，电离层之名因此而得。 土壤圈 土壤是地球陆地上能供植物生长与繁殖的疏松表层。除了江河湖海等水体和两极冰盖与高山冰川覆盖的地区以外，几乎都有土壤存在。各种土壤在地球表面形成一个断续分布的圈层，覆盖于岩石圈之上，其厚度由几厘米至几米不等。 六、生物圈 生物圈是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下10km到海平面以上9km的范围。生态系统内部不断进行着物质、能量和信息的交换和循环。历经30亿年的发展历程。 二、生物圈与资源分布 生物圈是地球上有生命的部分，即动物、植物、微生物以及他们所生存的环境。 生物圈由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈几个圈层的交界界面组成。 生物圈中分布着人类需要的各种自然资源。 生物圈中的自然资源是发展农业生产的重要物质基础。 生物圈中资源的地理分布具有地带性、区域性和不平衡性。 第二节 生态系统理论 一、生态学基础 生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。 生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学（前苏联-克什卡洛夫（ Кашкаров ，1945）。 生态学是研究有机体的分布和多度的科学。（澳大利亚-安德列沃斯（Andrewartha, 1954） 生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学。（加拿大克雷伯斯（Krebs,1972,1978,1985） 生态学是研究生态系统的结构与功能的科学—美国-奥德姆（Odum, E., 1959,1971）（生态学基础—Fundamentals of Ecology,1971） 生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学（马世骏，1980 ） 　 　 二、生态系统 1、生态系统的基本概念 在一定的时空范围内，生物群落与其环境之间通过不断的物质循环与能量流动形成的相互依赖、相互作用、相互制约的统一整体，构成一个生态学的功能单位。 1935年，英国植物学家坦斯利（Tansley）首先提出了生态系统的概念。 1942年经过林德曼的继承和发展，奠定了稳定的基础。二十世纪六十年代得到进一步发展，目前已成为大家所普遍接受的理论。 2、生态系统的组成成分 生态系统由生命成分和非生命成分组成： 生命成分 (1）生产者：生产者是能以简单的无机物制造有机物的自养生物，并固定能量。 (2）消费者：直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质。属于异养生物。 按营养方式，消费者可划分为： 食草动物（一级消费者）：以植物体为营养的动物。 食肉动物（二级消费者）：以食草动物为食者。 大型/顶级食肉动物（三级消费者）：以食肉动物为食者。 (3）分解者：异养生物，把复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量。 (4）非生物环境： 能量因素（热能、核能、机械能、风能、潮汐能、海浪能等）、 物质因素（无机元素和化合物：C、N、K、CO2）、有机物（蛋白质，脂肪，碳水化合物、腐殖质）、 气候因素（温度，水等）。 3、生态系统的结构 生态系统的结构：是指生态系统中生物和非生物的诸要素在时间、空间和功能上分化与配置而形成的各种有序的系统。生态系统的结构包括物种结构、营养结构、时空结构和层级结构。 （1）生态系统的物种结构 指根据各生物物种在生态系统中所起的作用和地位分化不同而划分的生物成员型结构。在生态系统中，优势种、建群种、伴生种、偶见种、关键种和冗余种对系统结构和功能的稳定性具有重要的意义。 (2)生态系统的营养结构 指生态系统中各种生物成分之间或生态系统中各生态功能群－－生产者、消费者和分解者之间通过吃与被吃的食物关系以营养为组带一次连接而成食物链网结构以及营养物质在食物链网中不同环节的组配结构。 营养级 把具有相同营养方式和食性的生物归为同一营养层次，并把食物链中的每一个营养层次称为营养级。营养级就是处于食物链某一环节上的所有生物的总和，可以反映处于某一营养层次上的一类生物和另一营养层次上的另一类生物之间的关系。 （3）生态系统的时空结构 指生态系统中组成要素或其亚系统在时间或空间上的分化与配置所形成的结构。 （4）生态系统的层级结构 认为任何系统都处于一定的层级，并具有一定的时间和空间尺度。一个复杂的系统由相互关联的若干亚系统组成，各亚系统又是由各自的许多亚系统组成。  4、生态系统的功能 物质循环 能量流动 信息传