环境与可持续发展 第二章 生态学基础及其在环境中的作用.ppt

生态系统的生物成分和非生物成分之间，通过能量流动、物质循环和信息传递而联结，形成一个相互依赖、相互制约、环环相扣、相生相克的网络状复杂关系的统一体。生物在能量流、物质流和信息流的各个环节上都起着重要的作用，无论哪个环节出了问题，都会发生连锁反应，致使能量流、物质流和信息流受阻或中断，破坏了生态系统的稳定性。第二节生态平衡与破坏

一、生态平衡1．定义任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着，但在一定时间内，生产者、消费者和分解者之间都保持着相对稳定和平衡，这种平衡称为生态平衡。在自然生态系统中，平衡还表现为生物的种类和数量的相对稳定。2.平衡的生态系统的特点(1)平衡是动态的、发展的生态平衡是动态的平衡，不是静止的平衡。系统内部因素和外界因素的变化，尤其是人为的因家，都可能对系统发生影响，引起系统的改变，甚至破坏系统的平衡，所以，平衡是暂时的、相对的，不平衡是永久的、绝对的。自然生态系统是没有受到人类干扰的生态系统，如原始森林生态系统、海洋生态系统、未放牧的草原生态系统等。

半自然生态系统是自然生态系统受到人类的干扰，如放牧的草原、人工养护的森林、养殖用的池塘、农田、水库等。人工生态系统是指被人类充分加工和改造了的自然生态系统、如城市、矿区、工厂、人类居住区、文化游览区、潜艇、航天器密封仓等生态系统。3.生态系统中的食物链生态系统中，由食物关系把多种生物连接起来，一种生物以另一种生物为食，第三种生物又以第二种生物为食。相互形成一种食与被食的链锁关系，称为食物链。按照生物间的相互关系，一般把食物链分成四类：(1)捕食性食物链(predatoryfoodchain)，这种食物链又称放牧式的食物链(grazingfoodchain)，是以植物为基础，构成形式是：植物→小动物→大动物，后者可以捕食前者。如在草原上，青草→野兔→狐狸→野狼；在湖泊中，澡类→甲壳类→小鱼→大鱼。(2)碎食性食物链(detritusfoodchain)、这种食物链以碎食物为基础，所谓碎食物是由高等植物叶子的碎片经细茵和真菌的作用，再加入微小的藻类构成。这种食物链的构成形式是：碎食物→碎食物消费者→小肉食动物→大肉食动物。如在某些湖泊或沿海，其形式为：树叶碎片及小的藻类→虾(蟹)→鱼→食鱼的鸟类。(3)寄生性食物链(parasitefoodchain)，这种食物链是以大动物为基础．由小动物寄生到大动物身上构成的。如：哺乳类或鸟类→跳蚤→原生动物→细菌→过滤性病毒。(4)腐生性食物链(sparophagousfoodchain)，这种食物链是以腐烂的动植物尸体为基础：这种腐烂的动植物尸体被土壤或水中的微生物分解利用，构成了腐生性食物链。在一个生态系统中，食物关系是复杂的，各种食物链相互交错。形成了食物网。食物网是生态系统中普遍而又复杂的现象，从本质上反映了生物之间的捕食关系，能量流动、物质循环．正是通过食物网进行的。二、生态系统的功能

生态系统中的能量流动、物质循环和信息联系构成了生态系统的基本功能。

1．能量流动

生态系统中全部生命活动的能量均来自太阳，植物通过光合作用将太阳能量转化为生物能。在生态系统中，能量通过食物链营养级逐级向前流动。能量流动时遵循1／10定律，即：在生态系统中，能量流动时，有一部分能量要被生物的呼吸作用消耗掉．以热量的形式散发。每一营养级比前一营养级物质和能量降低规律遵循1／10规则，即每一营养级为前一营养级物质和能量的1／10。2．物质循环在生态系统中，生物为了生存不仅需要能量，也需要物质。因为物质既是化学能量的载体，又是有机体维持生命活动所进行的生物化学过程的结构基础。如果没有物质作为能量的载体，能量就会自由散失，不能沿着食物链转移；如果没有物质满足有机体生长发育的需要，生命就会停止。生命有机体维持生命必需的化学元素约有40多种，其中氧、碳、氢、氮被称为基本元素，占全部原生质的97％以上，是生物大量需要的；钙、镁、磷、钾、钠等被称为大量营养元素，生物需要量相对较多；铜、锌、硼、锰、钼、钴、铁等被称为微量营养元素，在生命过程中需要量虽然很少，但却是不可缺少的。所有这些化学元素，不论生物体需要量是多是少，都是保证生命活动正常进行所必需的，是同样重要、不可代替的。生物从大气圈、水圈、土壤岩石圈中获得这些营养物质，而这些营养物质在生态系统中都是沿着周围环境→生物体→周围环境这样的途径反复运动的。这种循环过程又称生物地球化学循环，简称生物地化循环。在生态系统中，各种化学元素在生物与非生物成分之间的转移构成了物质循环。物质循环是指生态系统中构成生命体的各种物质以及一些非生命体构成的必要物质的传递和