环境生态学_生态系统的结构

1、知识点回顾知识点回顾 个体生态个体生态n生物与环境生物与环境 种群生态种群生态n 种群及其基本特征种群及其基本特征n 种群的遗传与进化种群的遗传与进化n 种内、种间关系种内、种间关系 群落生态群落生态n生物群落的组成与结构生物群落的组成与结构n 生物群落的动态生物群落的动态n 生物群落的分类生物群落的分类第一节第一节 生态系统的结构生态系统的结构生态系统的基本概念生态系统的基本概念 生态系统的定义生态系统的定义:指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能和能量流动互相作用、互相依存而构成

2、的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。单位，这个生态学功能单位称生态系统。（英国植物生态学家（英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）提出）一、生态系统的概念一、生态系统的概念1、生物群落：、生物群落：生活在一定自然区域内，相互有生活在一定自然区域内，相互有直接或间接关系的各种生物的总体。直接或间接关系的各种生物的总体。2、生态系统：、生态系统：生态系统就是在一定的时间和空间内，生物和生态系统就是在一定的时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体，构成量流动而相互作用、相互

3、依存的统一体，构成一个生态学的功能复合体。一个生态学的功能复合体。生态系统生态系统=生物群落生物群落+无机环境无机环境二二 、 生态系统的共同特征生态系统的共同特征1. 生态学上的主要结构和功能单位生态学上的主要结构和功能单位2. 生态系统内部具有自我调节的能力生态系统内部具有自我调节的能力3. 能量流动、物质循环和信息传递是能量流动、物质循环和信息传递是 生态系统的三大功能。生态系统的三大功能。4. 生态系统是动态系统。生态系统是动态系统。二、二、 生态系统的组成成分生态系统的组成成分无机物无机物有机化合物有机化合物气候因素气候因素生产者生产者 (producer)消费者消费者 (consu

4、mer)分解者分解者 (还原者还原者)(decomposer)六大组成成分六大组成成分l生产者：生产者：自养生物，主自养生物，主要是各种绿色植物，也包要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。合作用的细菌。l消费者：消费者：异养生物，主异养生物，主要指以其他生物为食的各要指以其他生物为食的各种动物。种动物。l分解者：分解者：异养生物，把异养生物，把复杂的有机物分解成简单复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、无机物，包括细菌、真菌、放线菌和动物等。放线菌和动物等。非生物成分非生物成分生物成分生物成分( (生物群落生物群落) ) 三大功能群三大功能群生

5、产者生产者又称初级生产者，指自养生物，又称初级生产者，指自养生物，主要指绿主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。这些生物能色植物，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。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。能转化为生物化学能的媒介。 消费者：消费者： 不能利用无机物质制造有机物质，而是不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质。它

6、们直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质。它们属于异养生物。属于异养生物。分解者分解者：指利用动植物残体及其它有机物为食的指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物，主要有真菌、细菌、放线菌等微小型异养生物，主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。小型消费者使构成有机成分的元素和贮备生物。小型消费者使构成有机成分的元素和贮备的能量通过分解作用又释放到无机环境中去。的能量通过分解作用又释放到无机环境中去。三、生态系统的基本特征三、生态系统的基本特征1、生态系统结构的整体性（个体、种群、生态系统结构的整体性（个体、种群、 群落和群落和生态系统）；生态系统）；2、生态系统具有明显的区域性；、生态系统具

7、有明显的区域性；3、生态系统是开放的、生态系统是开放的“自维持自维持”系统；系统；4、生态系统具有自动调节的功能；、生态系统具有自动调节的功能；5、生态系统具有动态特征；、生态系统具有动态特征；6、生态系统可持续特性。、生态系统可持续特性。生态系统生态系统=生物群落生物群落+非生物环境非生物环境三、生态系统的组成三、生态系统的组成生产者生产者+消费者消费者+分解者分解者+生境生境阳光阳光+大气大气+水水+岩石等岩石等 气候因子气候因子 （光、温等及其他物理因子）（光、温等及其他物理因子） 1非生物部分非生物部分 无机物质无机物质 （H2O、N、P、K、Ca等矿质元素）等矿质元素） 有机物质有机

8、物质 （糖、蛋白质、脂类、腐殖质等）（糖、蛋白质、脂类、腐殖质等） （1）生产者）生产者自养生物（把太阳能输入生态系统）自养生物（把太阳能输入生态系统）生态系统生态系统 草草食动物（一级消费者）食动物（一级消费者）(herbivores) 一级肉食动物（以食草动物为食，一级肉食动物（以食草动物为食， 统称统称二级消费者）二级消费者） 2生物部分生物部分 （2）消费者）消费者 肉食物动物肉食物动物 二级肉食动物（大型肉食动二级肉食动物（大型肉食动物）物） 称三称三 （能量传递）（能量传递） (comsumers) (carnivores) 级消级消 寄生者寄生者 三级肉食动物（顶极肉食动三级肉食

9、动物（顶极肉食动物）物） 费者费者 杂食动物杂食动物 腐食性动腐食性动物物 （3）还原者（分解者）还原者（分解者）(reducers)三三 生态系统的组成生态系统的组成三 生态系统的组成四级消费者三级消费者二级消费者一级消费者生产者消费者二、生态系统的物种结构生态系统的营养结构（一）食物链与食物网1、食物链：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃烂泥大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃烂泥螳螂捕蝉，黄雀在后螳螂捕蝉，黄雀在后一个食物链的例子 “螳螂捕蝉，黄雀在后螳螂捕蝉，黄雀在后” （ （ 据周立志）植物植物蝉蝉(初级消费

10、初级消费者者) 螳螂螳螂(二级消费者二级消费者)黄雀黄雀(三级消费三级消费者者)鹰鹰(四级消费者四级消费者)(顶极食肉动顶极食肉动物物)（一）食物链与食物网食物网：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系（一）食物链与食物网2、食物链的类型n捕食食物链，指一种活的生物取食另一种活的生物所构成的食物链。捕食食物链都以生产者为食物链的起点。 2、食物链的类型n碎食食物链，指以碎食（植物的枯枝落叶等）为食物链的起点的食物链。碎食被别的生物所利用，分解成碎屑，然后再为多种动物所食。2、食物链的类型n寄生食物链：由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。后

11、者与前者是寄生性关系 。 食物链的类型食物链的类型食物链类型：捕食性食物链、碎屑食物链、寄生性食物链食物链类型：捕食性食物链、碎屑食物链、寄生性食物链捕食食物链（捕食食物链（grazing food chain）：又称捕食食物链，以活的：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的食物链，如草食动物、各级食肉动物。动植物为起点的食物链，如草食动物、各级食肉动物。 牧草牧草 羊、牛羊、牛 狼狼 以绿色植物为起点，是活的生物体。以绿色植物为起点，是活的生物体。碎屑食物链碎屑食物链（detrital food chain）：又称：又称腐食食物链腐食食物链，从死亡，从死亡的有机体或腐屑开始。的有机体或腐屑开始

12、。 动植物残体（动植物残体（从繁殖细菌、真菌及某些土壤动物开始） 腐腐食性动物（蝇的幼虫、乌鸦等）食性动物（蝇的幼虫、乌鸦等） 食肉性动物食肉性动物 顶级肉食动顶级肉食动物物 植物残体蚯蚓线虫类节肢动物寄生性食物链，以大动物为基础，由小动物寄生在大动物身上: 鸟类跳蚤原生动物细菌过滤性病毒， 就属于这种类型。 食物链的特征食物链的特征食物链的长度通常不超过食物链的长度通常不超过6个营养级，最个营养级，最常见的常见的45个营养级，因为能量沿食物个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流失；链流动时不断流失；食物链越长，最后营养级位所获得的能食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。因为从起点到终点

13、经过的营量也越少。因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大；养级越多，其能量损耗也就越大；食物链或食物网的复杂程度与生态系统食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性直接相关；的稳定性直接相关；生态系统中的食物链不是固定不变的，生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改变，在短时间它不仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发生变化。内也会发生变化。食物网食物网食物网食物网 (food web)生态系统中，各生物成分之间在取食关生态系统中，各生物成分之间在取食关系上存在着错综复杂的联系，各种食物系上存在着错综复杂的联系，各种食物链相互交错，相互联结，形成网状结构，链相互交

14、错，相互联结，形成网状结构，称为食物网（看上图）称为食物网（看上图） 食物链和食物网的意义食物链和食物网的意义食物链是生态系统营养结构的形象体现；食物链是生态系统营养结构的形象体现；生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的；物链和食物网进行的；食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。转移、积累的原理和规律。（二）营养级和生态金字塔一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。（二）营养级和生态金字塔生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可以用生物量单位、能量单位和个体数量单位表示，采用这些单位所构成的生态金字塔分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。（二）营养级和生态金字塔营养级从低到高，反映了一般趋势：n物种数目： 多少n个体数量： 多少n生殖力：高低n个体体积： 小大（一般）n觅食范围： 小大n搜索能力： 弱强n行为复杂度：低高n取食专一性：弱强n寿命：短长名词解释：名词解释： 种群、分布型、年龄结构、多型现象、生物群落、优势种群、分布型、年龄结构、多型现象、生物群