[农学]第五章 生态系统生态学.ppt

第五章 生态系统（结构、功能） 第五章 生态系统 5.1 生态系统的组成与结构 5.2 生态系统基本功能 5.3 生态平衡及调控 5.1 生态系统组成和结构 生物群落与其生存的环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物种交换、能量交换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统。或生态系统=生物群落+环境条件 5.1.2 生态系统的组成（两大部分四个基本成分） 由两大部分四个基本成分组成 生 生产者：绿色植物、蓝绿藻和光合细 物 消费者：包括杂食动物、寄生生物 部 分解者：细菌和真菌，也包括某些原生动物和分 蚯蚓。 非生物部分：无机物质、有机化合物（蛋白质、糖类脂类和腐殖质）、气候因素。 5.1.3 生态系统结构 空间结构（垂直结构、水平结构） 物种结构（群落成员型或关键种、冗余种p142-143） 营养结构：以营养为纽带，把生物与环境、生物 与生物联系起来的结构。即食物链和 食物网。 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。如： 浮游植物→浮游动物→食草性鱼类→食肉性鱼类。 植物→蝴蝶→蜻蜓→蛇→鹰。 食物链类型 食物链的类型： 捕食食物链：以吃活的动植物为起点的食物链 。草、蝗虫、蛙、蛇、鹰 碎屑食物链：以吃死生物或腐屑为起点的食物链 。植物残体、蚯蚓、线虫类、节肢动物 食物网 食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，称为食物网。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，反之亦然。 如：草→ 鹿→ 狼 牛 5.2 生态系统的基本功能p148 生物的生产 能量流动 物质循环 信息传递 常用生态系统能量参数 摄取量（I、C）: 表示一个生物所摄取的能量。对于植物来说，它代表光合作用所吸收的日光能I；对于动物来说，它代表动物吃进的食物的能量C。 同化量（A）: 表示在动物消化道内被吸收的能量，即消化后吸收的能量；对于植物来说，它指在光合作用中所固定的能量，常常以总初级生产量（PG）表示。 呼吸量（R）: 指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量。 生产量（P）: 指生物在呼吸消耗后净剩的同化能量值，它以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对于植物来说，它是净初级生产量（PN= PG -R ） 。对于动物来说，它是同化量扣除呼吸量以后的净剩的能量值 。即P=A-R 5.2.1 生物的生产 初级生产过程 次级生产过程 初级生产过程 初级生产过程：生产者将太阳能转化为化学能，将简单无机物转化为复杂的有机物。 制约因素：光照时间、强度、温度、降雨、人类干扰等。 初级生产包括总初级生产量PG 和净初级生产量PN 。 总初级生产量PG ：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质。 净初级生产量PN ：植物固定的能量有一部分被植物自己呼吸消耗掉，剩下的用于植物生长和生殖，称为净初级生产量。 群落净生产量PNC：考虑被消费者消耗的部分RH 关系： PNC = PG – R – RH 生态系统发育的各阶段，各参数是随群落的演替而变化的。 PNC = PG – R – RH 早期：三者均比较低，所以PNC不会太低。 当叶面积指数达到4时，净初级生产量PNC最大。 但当生态系统发育成熟或演替达到顶极时，虽然PG接近最大，但 R 和RH也最大，净生产量PNC反而最小。 叶面积指数：单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。 即：叶面积指数=叶片总面积/土地面积 所以，从经济效益考虑，让生态系统保持到“青壮年期”最有利可图，但从保护生态考虑，需从多目标间作合理权衡。这就是生态环境评价中为什么不能简单采用生产效益代替生态效益的理论依据之一。