生态学和园林生态学三.PPT

三、食物链和食物网 四、营养级和生态金字塔 六、生态系统的反馈调节与生态平衡 第二节 生态系统中的初级生产 四、初级生产量的测定方法 第三节 生态系统中的次级生产 第四节 生态系统中的分解 二、分解者生物 第五节 生态系统中的能量流动 六、普适的生态系统能流模型 第六节 生态系统中的物质循环 二、物质循环的特点 三、生物地化循环的类型 四、水的全球循环 五、气体型循环 森林枯枝落叶层中的部分食物网 分解过程的复杂性还表现在它是碎裂、异化和淋溶三个过程的综合。由于物理的和生物的作用，把尸体分解为颗粒状的碎屑称为碎裂；有机物质在酶的作用下分解，从聚合体变成单体，例如由纤维素变成葡萄糖，进而成为矿物成分，称为异化；淋溶则是可溶性物质被水所淋洗出来，是一种纯物理过程。在尸体分解中，这三个过程是交叉进行，相互影响的。 分解过程是由一系列阶段所组成的。从开始分解后，物理的和生物的复杂性一般随时间进展而增加，分解者生物的多样性也相应地增加。这些生物中有些具特异性，只分解某一类物质，另一些无特异性，对整个分解过程都起作用。随着分解过程的进展，分解速率逐渐降低，待分解的有机物质的多样性也降低，直到最后只有组成矿物的元素存在。 分解过程的特点和速率，决定于待分解者生物的种类、分解资源的质量和分解时的理化环境条件三方面。三方面的组合决定分解过程每一阶段的速率。下面分别介绍这三者，从分解者生物开始。 (一)细菌和真菌 细菌和真菌成为有成效的分解者，主要依赖于生长型和营养方式两类适应。 1. 生长型 微生物主要有群体生长和丝状生长两类生长型。前者如酵母和细菌，适应于在短时间内迅速地利用表面微生境，有利于侵入微小的孔隙和腔，因此适于利用颗粒状有机物质。后者如真菌和放线菌。丝状生长能穿透和入侵有机物质深部，但所需时间较长。 2．营养方式 微生物通过分泌细胞外酶，把底物分解为简单的分子状态，然后再被吸收。这种营养方式与消费者动物有很大不同：动物要摄食，消耗很多能量，其利用效率很低。因此，微生物的分解过程是很节能的营养方式。大多数真菌具分解木质素和纤维素的酶，它们能分解植物性死有机物质；而细菌中只有少数具有此种能力。但在缺氧和一些极端环境中只有细菌能起分解作用。所以细菌和真菌在一起，就能利用自然界中绝大多数有机物质和许多人工合成的有机物。 (二)动物 通常根据身体大小把陆地生态系统的分解者动物分为下列四个类群： ①小型土壤动物(microfauna)，体宽在100μm以下，包括原生动物、线虫、轮虫等； ②中型土壤动物(mesofauna)，体宽100μm～2mm，包括弹尾、螨、线蚓、双翅目幼虫和小型甲虫等； ③大型(macrofauna，2mm～20mm)和④巨型(megafauna，20mm)土壤动物，包括食枯枝落叶的节肢动物，如千足虫，等足目和端足目，蛞蝓，蜗牛，较大的蚯蚓，是碎裂植物残叶和翻动土壤的主力，因而对分解和土壤结构有明显影响。 水生生态系统的分解者动物通常按其功能可分为下列几类：①碎裂者，如石蝇幼虫等，以落入河流中的树叶为食；②颗粒状有机物质搜集者，可分为两个亚类，一类从沉积物中搜集，例如摇蚊幼虫和颤蚓；另一类在水柱中滤食有机颗粒，如纹石蛾幼虫和蚋幼虫；③刮食者，其口器适应于在石砾表面刮取藻类和死有机物，如扁蜉蝣若虫；④以藻类为食的食草性动物；⑤捕食动物，以其他无脊椎动物为食，如蚂蟥，蜻蜓若虫和泥蛉幼虫等。 一、研究能量传递规律的热力学定律 能量是生态系统的动力，是一切生命活动的基础。一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的转化，也就没有生命和生态系统。生态系统的重要功能之一就是能量流动，能量在生态系统内的传递和转化规律服从热力学的两个定律。 热力学第—定律： “能量既不能消灭也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式”。因此热力学第一定律又称为能量守恒定律。对生态系统来说也是如此，如光合作用：太能能输入了生态系统，表现为生态系统对太阳能的固定。 热力学第二定律：在封闭系统中，一切过程都伴随着能量的改变，在能量的传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递和作功的能量(自由能)外，总有一部分不能继续传递和作功而以热的形式消散的能量，这部分能量使系统的熵和无序性增加。 对生态系统来说也是如此，当能量以食物的形式在生物之间传递时，食物中相当一部分能量被降解为热而消散掉(使熵增加)，其余则用于合成新的组织作为潜能储存下来。所以一个动物在利用食物中的潜能时常把大部分转化成了热，只把一小部分转化为新的潜能。因此能量在生物之间每