[理学]第5部分 生态系统生态学.ppt

第五部分 生态系统生态学 什么是系统？ 第五章 生态系统生态学 第一节 生态系统的一般特征 第二节 生态系统的能量流动 第三节 生态系统的物质循环 第一节 生态系统的一般特征 一、生态系统的概念 二、生态系统的组成成分 三、生态系统的营养结构 四、生态效率 五、生态系统的反馈调节和生态平衡 一、 生态系统的基本概念 1. 生态系统（ecosystem)：在一定的空间内，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进行 和 过程而形成的统一整体。 一个生态学功能单位 一、 生态系统的基本概念 2. 生态系统的大小： 在自然界只要在一定空间内存在生物和非生物两种成分，并能互相作用达到某种功能上的稳定性，这个整体就可以视为一个生态系统。 因此在我们居住的这个地球上有许多大大小小的生态系统，大至生物圈(biosphere)或生态圈(ecosphere)，海洋，陆地，小至森林，草原、湖泊、小池塘和动物有机体内消化道中的微生物系统。 一、 生态系统的基本概念 3. 生态系统类型 陆地生态系统：森林生态系统、农田生态系统、城市生态系统……。 水域生态系统：河流生态系统、池塘生态系统、海洋生态系统……。 一、 生态系统的基本概念 4. 生态系统概念的产生 英国学者坦斯利（Tansley）于1935年提出生态系统的概念，强调生物和环境的不可分割性。 20世纪60年代以来，成为国际上生态学研究的焦点。 发展背景： 1 空间技术、遥感技术、计算机、环境监测仪器设备、放射性同位素等的发展，使人们可以精确地测定生态环境的变化。 2 随着世界工农业的发展，出现了举世瞩目的世界性问题，如人口增加，资源短缺、环境污染等问题日益严重。 一、生态系统的基本概念 5. 生态系统的特点: 生态系统是生态学的一个主要 和 单位，属于经典生态学研究的最高层次； 生态系统具有自我调节能力； 、 和 是生态系统的三大功能； 生态系统中营养级的数目通常不超过5－6个； 生态系统是一个动态系统。 二、生态系统的组成成分 二、生态系统的组成成分 ①生产者： 指能利用 制造食物的 ，主要是各种 ，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。 ②消费者： ，主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物（一级） 、肉食动物（二～四级） 、杂食动物和寄生动物等。 ③分解者： 异养生物，把 分解成 ， 包括细菌、真菌、放线菌和动物（如蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物等。 三、生态系统的营养结构 食物链和食物网 营养级和生态金字塔 生态效率 一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后” 1、食物链和食物网 (C.Elton,1927) （1）.食物链（food chain）：各种生物按其取食和被食的关系而排列成的链状顺序称为食物链。 （2）、食物链的长度 一般说来，生态系统中的能量在沿着捕食食物链的传递过程中，每从一个环节到另一个环节，能量大约要损失90％，也就是能量转化效率大约只有10%。 （2）、食物链的长度 顶位肉食动物数量最少？ 越是处在食物链顶端的动物，数量越少、生物量越小，能量也越少，而顶位肉食动物数量最少，以致使得不可能再有别的动物以它们为食，因为从它们身上所获取的能量不足以弥补为捕食它们所消耗的能量。 （2） 食物链的长度 一般说来，能量从太阳开始沿着捕食食物链传递几次以后就所剩无几了，所以食物链一般都很短，通常只由4～5个环节构成，很少有超过6个环节的。 （3）食物链类型 A.捕食食物链(grazing food chain) 绿色植物为起点到食草动物进而到食肉动物的食物链。 如植物——植食性动物——肉食性动物； 如草原上的青草－ 野兔－ 狐狸－ 狼； 在湖泊中，藻类——甲壳类——小鱼——大鱼。 (3) 食物链类型 B.寄生食物链： 由 和 构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。后者与前者是 关系。如哺乳动物或鸟类——跳蚤——原生动物——细菌——病毒。 (3) 食物链类型 C.碎屑食物链(detritus food chain) 以 被食腐性生物（小型土壤动物、真菌、细菌）取食，然后到他们的捕食者的食物链。 植物残体——蚯蚓