第3讲 种群及生态系统.ppt

生态系统磷循环 动物从植物或其他动物中获取磷，其排泄物和遗体腐解后，其中的磷酸盐又回到土壤和水体中，最终在海底成为含磷沉积岩。经过漫长的地质作用海底抬升成为陆地，完成磷的大循环。 典型磷循环过程 生态系统磷循环 人类对自然磷循环的干扰表现在两方面。大量开采磷矿制造磷肥和洗涤剂。 通过农田退水、大型养殖场排水和城市污水，将大量磷酸盐排放到水环境中，造成水中蓝菌、藻类和水生植物的爆炸性生长，在陆地淡水水体中称为“藻花”或“水华”，在海洋中称为“赤潮”，是富营养化的极端表现。 水华 赤潮 生态系统信息传递 生态系统的信息传递在沟通生物群落与其生活环境之间、生物群落内各种群生物之间的关系上有重要意义 物理信息—动物的叫声传递警告信息 化学信息—老虎通过自己的小便划定活动范围 营养信息—食物链和食物网就是典型的营养信息传递 行为信息—鸟类以飞行姿势传递求偶信息 在一定时期内，生态系统内生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡，系统内的能量流动和物质平衡在较长时期内保持稳定，这种状态就是生态平衡，又称生态系统的稳定性 生态系统稳定性包括两个方面的含义 : 一方面是系统保持现行状态的能力 ,即抗干扰的能力（抵抗力resistance） 另一方面是系统受扰动后回归该状态的倾向 ,即受扰后的恢复能力（恢复力resilience） 生态平衡及破坏 如果生态系统中物质与能量的输入大于输出，其总生物量增加，反之则生物量减少。 在自然状态下，生态系统的演替总是自动地向着物种多样化、结构复杂化、功能完善化的方向发展。 如果没有外来因素的干扰，生态系统最终必将达到成熟的稳定阶段。那时生物种类最多，种群比例最适宜，总生物量最大，系统的内稳性最强。 生态平衡及破坏 狼↑ 狼↓ 兔↓ 兔↑ 植物↓ 植物↑ 狼饿死 狼吃饱 吃了较多兔子 吃了较少兔子 兔吃饱 兔饿死 吃了较少的草 吃了大量的草 污染↑ ↑ 鱼死亡↑ 污染↑ 鱼死亡↑ ↑ ↑ 鱼死亡↑ ↑ 污染↑ ↑ ↑ 正反馈（左）和负反馈（右） 生态平衡及破坏 影响生态平衡的因素主要有自然因素和人为因素两类。 自然因素如火山、地震、海啸、林火、台风、泥石流和水旱灾害等常常在短期内使生态系统破坏或毁灭。 受破坏的生态系统在一定时期内有可能自然恢复或更新。 山火 地震 火山 泥石流 生态平衡及破坏 自然因素 人为因素包括人类有意识“改造自然”的行动和无意识造成对生态系统的破坏。例如，砍伐森林、疏干沼泽、围湖围海（垦殖）和环境污染等。这些人为因素都能破坏生态系统的结构与功能，引起生态失调，直接或间接地危害人类本身。所谓的“生态危机”大多是指人类活动引起的此类生态失调。 生态平衡及破坏 砍伐森林 围湖造田 一个生态系统的调节能力是有限度的，外力的影响超出这个限度，生态系统就会失去原有的平衡生态系统重新回到和原来相当的状态往往需要很长的时间，甚至造成不可逆转的改变，这就是生态平衡的破坏 生态平衡的破坏往往出自人类的贪婪与无知，过分地向自然索取，或对生态系统的复杂机理知之甚少而采取的贸然行动 为了减少这种破坏，人们应总结出更多的自然的客观规律，并遵循之，从而尽可能地保护我们生存的生态系统 生态平衡及破坏 生态平衡及破坏 美国环境学家小米勒（G. T. Miller, Jr.）提出的生态学三定律： 第一定律：我们的任何行动都不是孤立的，对自然界的任何侵犯都具有无数效应，其中许多效应是不可逆的。该定律为哈定（G. Hardin)所提出，可称之为多效应原理。 第二定律：每一种事物无不与其他事物相互联系和相互交融。此定律可称为相互联系原理。 第三定律：我们生产的任何物质均不应该对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。此定律或可称之为勿干扰原理。 G. T. Miller, Jr. 普遍相关性规律 各种事物彼此联系、相互制约、相互依存。 相对制约性规律 在生态系统中，每一种生物都占有一定的位置，具有特定的作用，他们相互依赖，彼此制约。 负载定额规律 任何生境的生物生产力都有一定的限额，它们能维持的生物量具一固定的上限，这种上限由可以利用的能量和其他资源决定。 自然生态保护规律 多样稳定规律 自然界的所有生态系统都在不断变化，不断发展。发展的总趋势是由简单到复杂，由不稳定到稳定。组成系统的生物种多样性越大，连接各物种的食物网的关系越复杂，系统就越稳定。 因地制宜原则 因地区不同而采取