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第二章生态学基础 第一节生态系统基本概念第二节生态平衡及其意义 1 第一节生态系统基本概念 一 生态学及生态系统的概念生态学 是研究生命系统和环境系统之间相互作用的机理 规律的科学 1869年 海克尔首先提出 生态系统 就是在一定空间中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地进行物质循环和能量流动而形成的统一整体 2 二 生态系统的组成 结构和类型 一 生态系统的组成 绿色植物生产者光合细菌等其他自养生物生物成分初级消费者 草食动物 生物群落 消费者次级消费者 肉食动物三级消费者 大型肉食动物生态系统分解者 微生物 小型动物温度 光非生物成分土壤 自然环境 水 二氧化碳 氧气有机物等 3 4 二 生态系统的结构 生态系统结构 指生态系统中组成成分及其在时间 空间上的分布和各组分间的能量 物质 信息流的方式与特点 1 形态结构生物种类 种群数量 空间配置等 2 营养结构生产者 消费者 分解者 5 三 生态系统的类型 1 根据环境特性划分的生态系统 1 水生生态系统海洋生态系统 淡水生态系统 2 陆生生态系统荒漠生态系统 草原生态系统 森林生态系统 6 7 2 根据人类干预程度划分的生态系统 1 自然生态系统 2 人工生态系统 3 半自然生态系统 8 四 生态系统的功能 生态系统的结构决定了它的基本功能 即物质生产 物质循环 能量流动和信息传递 9 1 生物生产 生态系统的生物生产 初级生产 次级生产 光合作用 10 2 能量流动 11 12 3 物质循环 13 14 15 第二节生态平衡及其意义 一 生态平衡的概念生态平衡 是指在一定时间内 生物与环境 生物与生物之间相互适应所维持着的一种协调状态 16 生态平衡 ecologicalbalanceorecologicalequilibrium 至少有以下三点含义 1 生态系统中各组分间相互作用的平衡 2 生态系统中能量和物质输出和输入的平衡 这种平衡也意味着个体的增加和减少的平衡 特别是出生率和死亡率的平衡 3 生态系统中有机体与环境之间的协调一致 或者说资源利用与资源更新的平衡 17 18 二 生态平衡的调节 各类生态系统 当外界施加的压力 自然的或人为的 超出了系统自身调节能力或代偿能力后 都将造成结构的破坏 功能的受阻和正常关系的紊乱 这种状态称之为生态平衡的失调 19 生态系统对于外界的干扰 在结构和功能上产生一系列对策 以保存其内部的稳定 它包括以下1 四个基本原则 1 物质保护原则 保证生态系统内部物质循环的连续性 2 生产保护原则 生态系统的生产者总是调整自己以适应环境的变化 例如生态系统净初级生产力总是低于该系统潜在生产力 这就表明该系统有生产量贮存 以备需要时变为流通量 20 3 结构保护原则 生态系统的结构是内稳态机制的载体 所有生态系统都有趋向于恢复因突变事件造成破坏的机制 4 关系保护原则 发生在生态系统中的各种过程都是由群落内稳态机制控制的 稳态机制的作用导致群落对生境条件进行调节 尤其是使某些因素和压力造成的波动减少 21 2 生态平衡的调节实现方式 1 抵抗力 resistance 它是生态系统抵抗外部干扰 维持系统结构功能原状的能力 2 恢复力 resilience 它是指生态系统遭受外部干扰后 系统恢复到原状的能力 22 3 自治力 autonomy 它是指生态系统对于发生在内部的各种现象的自我控制能力 4 稳态机制 homeostasis 是指内部组织 internalorganization 和结构的一种调节功能 即调节能量流动和物质循环的能力 调节生态系统中各种成分之间的营养关系的能力 23 生态系统总稳定性 抵抗力与恢复力 关系示意图 生态系统功能 时间 干扰 抵抗力的量度 当一次干扰的强度和作用时间一定时 此区域的面积越大 轨迹偏离正常范围越晚和幅度越小 生态系统的抵抗力越强 功能轨迹曲线 正常作用范围 24 生态系统总稳定性 抵抗力与恢复力 关系示意图 生态系统功能 时间 干扰 恢复力的量度 当一次干扰的强度和作用时间一定时 此区