第7章 生态学基本知识.ppt

第七章 生态学基础知识 第一节 生物多样性 第二节 生态系统基本概念 第三节 生态平衡 第四节 生态学基础 ?指地球上的生物所有形式、层次和联合体中生命的多样化。简单地说，生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。 500万-5000万种 2. 生物多样性的意义和价值 地球生命的基础：是人类赖以生存和持续发展的物质基础。它提供人类所有的食物和木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业原料。 直接价值和间接价值。 生态系统的概念是由英国生态学家坦斯利在1935年提出来的，他认为，“生态系统的基本概念是物理学上使用的‘系统’整体。这个系统不仅包括有机复合体，而且包括形成环境的整个物理因子复合体”。 生态系统就是在一定地区内，生物和它们的非生物环境（物理环境）之间进行着连续的能量和物质交换所形成的一个生态学功能单位。 由各自独立又相互联系、相互作用的组分构成一个整体。 一、生态系统的组成和结构 作为生物与环境组成的统一整体，生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一定的功能。 生态系统的主要基本功能： 一是能量流动； 二是物质循环； 三是信息传递。 生态系统的功能 （一） 能量流动 能量流动的数量及作用 生态系统的生产者—绿色植物通过光合作用，把太阳光能转化为化学能，储存在它们制造的有机物中。 生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。 能量流经生态系统后，就是一切生物生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的动力。 生态系统的能量流动全过程 　　①能量流动的起点：地球上所有的生态系统所需的能量都是来自太阳，是从生产者通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。生产者固定的全部太阳能就是流经生态系统的总能量。所以生态系统的能量流动是从生产者固定太阳光能开始的。　②生态系统能量流动的数量，是生产者所固定的全部太阳光能，就是流经生态系统的总能量，这些能量能在生态系统各个营养级中进行流动。 ③生态系统能量流动的途径： 第一、生态系统的总能量，其中一部分能量用于生产者自身的新陈代谢等生命活动，即呼吸作用消耗掉了；另一部分能量随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来；还有一部分能量被植食性动物摄入体内。 第二，植物被草食动物吃了以后，一部分以粪便等排泄物被动物排出体外，其余大部分被动物所同化。这样能量由植物流入动物即能量从第一营养级→第二营养级→第三营养级→第四营养级，各营养级所同化的能量，一部分通过呼吸作用消耗掉；另一部分用于各营养级生物的生长、发育、繁殖等生命活动。消费者的尸体、粪便等与生产者的遗体，残枝败叶一样，被分解者分解利用，并通过分解者的呼吸作用将其能量释放到环境中去最终消失。 生态系统能量流动的特点 美国生态学家林德曼，明确提出了“十分之一定律”。 从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体1kg，就得吃掉10kg鱼，10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游动物，100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是说，1000kg的浮游植物才能养活10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。 第一，能量流动不是循环的而是单向的：从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……。食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。 第二，能量流动是逐级递减的：传递率为10％～20％，一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少80％～90％，能量到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。由于生态系统能量流量逐级递减，其传递率为10％～20％，即构成了能量金字塔。所以，生产者固定的全部太阳能流经生态系统过程中逐级递减，单向不循环，最终在环境中消失。 （二）物质循环 物质循环的定义：地球表面物质在自然力和生物活动作用下，在生态系统内部或其间进行储存、转化、迁移的往返流动。 　也就是组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动。 生态系统的物质循环可分为水循环、气体型循环和沉积型循环等三大类型。 气体型循环：氧、二氧化碳、氮、氯、溴、氟等。 沉积型循环：磷、钙、钾、钠、镁、锰、铁、铜、硅等。 1.水循环 水是组成生物体的重要成分，大约占生体物体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等形式反复循环。 2.碳循环： 碳是构成生物体的主要元素，占生物总质量25%。碳元素约占生物体干重的47％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。 碳循环基本形式：光合作用；生物死亡；矿物燃烧；海水