第九章 生态系统的一般特征.ppt

第一节 生态系统的基本概念 1.概念(ecosystem) ：在一定空间中共同栖居着的所有生物群落与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。 2. 特征 1）是生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的高层次。 2）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。 4）生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动中巨大损失，因此生态系统中营养级不会超过5-6个。 5）生态系统是一个动态系统。 3.目前有关生态系统的研究 （1）自然生态系统的保护和利用 各种各样的自然生态系统有和谐、高效和健康的共同特点，许多研究表明，自然生态系统中具有较高的物种多样性和群落稳定性。一个健康的生态系统比退化的更有价值，它具有较高生产力，能满足人类物质的需求，还给人类提供生存的优良环境。 因此，研究自然生态系统的形成和发展过程、合理性机制、以及人类活动对自然生态系统的影响，对于有效利用和保护自然生态系统均有较大的意义。 （2）生态系统调控机制的研究 生态系统是一个自我调控（Self- regulation）的系统，这方面的研究包括：自然、半自然和人工等不同类型生态系统自我调控的阈值. 自然和人类活动引起局部和全球环境变化带来的一系列生态效应；生物多样性、群落和生态系统与外部限制因素间的作用效应及其机制。 （3）生态系统退化的机制、恢复及修复研究 在人为干扰和其他因素的影响下，有大量的生态系统处于不良状态，承载着超负荷的人口和环境负担、水资源枯竭、荒漠化和水土流失在加重等，脆弱、低效和衰退已成为这一类生态系统的明显特征。 这方面的研究主要有：由于人类活动而造成逆向演替或对生态系统结构、重要生物资源退化机理及其恢复途径；防止人类与环境关系的失调；自然资源的综合利用以及污染物的处理。 （4）全球性生态问题的研究 近几十年来，许多全球性的生态问题严重威胁着人类的生存和发展，要靠全球人类共同努力才能解决的问题，如臭氧层破坏、温室效应、全球变化等。 研究重点在：全球变化对生物多样性和生态系统的影响及其反应；敏感地带和生态系统对气候变化的反应；气候与生态系统相互作用的模拟；建立全球全球变化的生态系统发展模型；提出全球变化中应采取的对策和措施等。 （5）生态系统可持续发展的研究 以破坏环境为代价——发展经济的道路——困境——改变人与自然的关系，把经济发展和环境保护协调一致，建立可持续发展的生态系统。 研究的重点是：生态系统资源的分类、配置、替代及其自我维持模型；发展生态工程和高新技术的农业工厂化；探索自然资源的利用途径；加强生态系统管理（ecosystem management）、保持生态系统健康（ecosystem health）和维持生态系统服务功能（ecosystem service）。 第二节 生态系统的组成与结构 一、非生物环境 包括参加物质循环的无机元素和化合物、联系生物和非生物成分的有机物质和气候或其他物理条件。 二、生产者 生产者（producers），又称初级生产者（primary producers），指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。 这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一次固定到生物有机体中。初级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的媒介。 三、消费者 1.消费者： 指那些直接或间接依赖于生产者所制造的 有机物质生存的异养生物。 2.按营养方式的不同可分为： （1）食草动物：直接以植物体为营养的动物。（一级消费者） （2）食肉动物：以食草动物为食者。（二级消费者） （3）大型食肉动物或顶极食肉动物：以食肉动物为食者。（三级消费者） 四、分解者 分解者（decomposers），异养生物。指利用动植物残体及其它有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量。主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。 第三节 食物链和食物网 1.食物链(Food chain) ：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序，称为食物链 。 2. 食物链类型 （1）捕食食物链(grazing food chain) 绿色植物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。 （2）碎屑食物链(detritus food chain) 以动、植物的遗体被食腐性生物（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——线虫类——节肢动物。 （3）寄生性食物链： 由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小