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第九章：生态系统生态学生态系统生态学 • 1．生态系统(ecosystem)就是在一定空间中共同栖居着的所有生就是在一定空间中共同栖居着的所有生 物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流 动过程而形成的统一整体。 • 2 ．生态系统的特征： • （1）生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位。）生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位。 •• （（22 ）生态系统内部具有自我调节能力。）生态系统内部具有自我调节能力。）生态系统内部具有自我调节能力。）生态系统内部具有自我调节能力。 • （3 ）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。 • （4 ）生态系统营养级的数目通常不会超过）生态系统营养级的数目通常不会超过5—6个。 • （5 ）生态系统是一个动态系统。）生态系统是一个动态系统。 • 4 ．食物链(food chain)：各种生物按其取食和被食的关系而排列：各种生物按其取食和被食的关系而排列 的链状顺序称为食物链。 • 5 ．营养级（trophic level ）：一个营养级是指处于食物链某一环）：一个营养级是指处于食物链某一环 节上的所有生物种的总和。 • 6 ．生态金字塔(ecological pyramid)(ecological pyramid)：指各个营养级之间的数量关 系。可用生物量、能量和个体单位来表示量、能量和个体单位来表示。 •• 77 ．生态效率（．生态效率（ecological efficienciesecological efficienciesecological efficienciesecological efficiencies ）：）：指各种能流参数中的任指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关系养级之间或营养级内部的比值关系。摄食量（ ） 同化量（A ）呼吸量（R）生产量（生产量（P ） • 8 ．同化效率= 被植物固定的能量被植物固定的能量/ 植物吸收的日光能= 被动物消 化吸收的能量/ 动物摄食的能量。的能量。Ae = An / In ； • 生产效率= n营养级的净生产量/ n/ n营养级的同化能量。即Pe = Pn / An An 消费效率消费效率= n+1= n+1营养级的消费能量营养级的消费能量营养级的消费能量营养级的消费能量/ n / n 营养级的净生产量。即营养级的净生产量。即CeCe = In+1 / Pn；林德曼效率=n+1营养级所获得的能量营养级所获得的能量/n营养级获得 能量 • 生长效率大型动物低于小型；老年低于幼年；植食高于肉食生长效率大型动物低于小型；老年低于幼年；植食高于肉食 生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动 • 1．初级生产量（primary productionprimary production ）：植物所固定的太阳能或 所制造的有机物质. • 净初级生产量（net primary productionprimary production ）、总初级生产量（gross primary productionprimary production ））计算：计算：GPGP = NP + R= NP + R= NP + R= NP + R • NP = GP – R • 2 ．生产量:指单位时间单位面积上的有机物质生产量。指单位时间单位面积上的有机物质生产量。 • 3 ．生物量：指在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物质，．生物量：指在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物质， 单位是克干重/m2或J/m2 。 • 4 ．初级生产量的限制因素 • （1）陆地生态系统：光、CO2、水和营养物质是初级生产量的基、水和营养物质是初级生产量的基 本资源，温度是影响光合效率的主要因素，而食草动物的捕食减效率的主要因素，而食草动物的捕食减 少光合作用生物量。少光合作用生物量。 • （2 ）水域生态系统淡水生态系统：决定淡水生态系统初级生产淡水生态系统：决定淡水生态系统初级生产 量的限制因素主要是营养物质、光和食草动物量的限制因素主要是营养物质、光和食草动物 • 的捕食。 • 海洋生态系统：光是限制海洋初级生产量的一个重要因子。海洋生态系统：光是限制海洋初级生产量的一个重要因子。 5．初级生产量的测定．初级生产量的测定方法 • （1）收获量测定法 • （2 ）氧气测定法 （黑白瓶法）