第七章 生物圈

1、生物圈：生物圈：在地球上存在生物在地球上存在生物,并受其生命活动并受其生命活动影响的区域。影响的区域。它包括大气圈的下层、整个水圈和岩石圈的它包括大气圈的下层、整个水圈和岩石圈的上部，厚度约达上部，厚度约达20km。实际上生物的大部分个体集中分布于地表和实际上生物的大部分个体集中分布于地表和海洋表面上下约海洋表面上下约100m的范围内。的范围内。一、物质组成一、物质组成 生物圈由生物圈由有机物质有机物质和和无机物质无机物质组成。组成。有机物质有机物质指指生物体；生物体；无机物质无机物质包括岩石、大气和水等环境因素。包括岩石、大气和水等环境因素。二、元素组成二、元素组成 生物体的元素组成成分主要

2、是氢、氧和碳生物体的元素组成成分主要是氢、氧和碳, ,它们分它们分别占别占49.8%49.8%、24.9%24.9%和和24.9%,24.9%,共占生物有机体的共占生物有机体的99.6%99.6%。此外此外, ,还有微量还有微量的氮、钙、钾、的氮、钙、钾、硅、镁、磷、硅、镁、磷、硫、铝等。硫、铝等。生生物物圈圈陆地陆地生态生态系统系统海洋海洋生态生态系统系统森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统荒漠生态系统荒漠生态系统湖泊生态系统湖泊生态系统沼泽生态系统沼泽生态系统河流生态系统河流生态系统冻原生态系统冻原生态系统城市生态系统城市生态系统农业生态系统农业生态系统深海生态系统深海生态系统

3、浅海生态系统浅海生态系统河口生态系统河口生态系统热带雨林生态系统热带雨林生态系统亚热带常绿阔叶林生态系统亚热带常绿阔叶林生态系统温带落叶阔叶林生态系统温带落叶阔叶林生态系统北方针叶林生态系统北方针叶林生态系统小麦地生态系统小麦地生态系统水稻田生态系统水稻田生态系统玉米地生态系统玉米地生态系统三、系统组成四、生物组成四、生物组成地球生物圈生存着数量惊人的生物。已经被描述地球生物圈生存着数量惊人的生物。已经被描述和鉴定过的和鉴定过的生物生物大约有大约有250250万种以上。其中万种以上。其中动物动物约约占占200200万种万种, ,植物植物约占约占3434万种万种, ,微生物微生物约占约占3.47

4、3.47万种。万种。还有许多生物没有加以分类。还有许多生物没有加以分类。生物分为四大类生物分为四大类, ,即即原核微生物原核微生物、原生生物原生生物、后生后生植物植物和和后生动物后生动物。一、垂直准正态分布式结构一、垂直准正态分布式结构 地球上生物地球上生物集中分布在平均海平面附近集中分布在平均海平面附近, ,从海平从海平面向上或者向下随着高度或深度的增大面向上或者向下随着高度或深度的增大, ,生物的种生物的种类和数量依次减少。类和数量依次减少。二、水平连续不均匀结构二、水平连续不均匀结构连续性：是指地球表面任何一个地方都有生物分布连续性：是指地球表面任何一个地方都有生物分布, ,生物在地球表

5、面的分布是连续的。生物在地球表面的分布是连续的。不均匀性：指生物在地表的分布是不均匀的。不均匀性：指生物在地表的分布是不均匀的。三、多级嵌套结构三、多级嵌套结构 指组成生物圈的多级系统不是并列的拼凑在一指组成生物圈的多级系统不是并列的拼凑在一起的起的,而是在空间上相互交叉、叠置而是在空间上相互交叉、叠置,并且相互联系、并且相互联系、相互作用的。相互作用的。四、结构特性四、结构特性1、亲岩性、亲岩性 从生物量与生产率来看，陆地大于海洋从生物量与生产率来看，陆地大于海洋,近地面近地面大于高空大于高空,近岸海域大于远离陆地的大洋。近岸海域大于远离陆地的大洋。2、亲水性、亲水性 湿润地区的生物量与生产

6、率大于干旱地区。湿润地区的生物量与生产率大于干旱地区。3、亲气性、亲气性 生物主要集中在大气圈近地面。生物主要集中在大气圈近地面。4、亲光性、亲光性 生物量和生物生产率生物量和生物生产率,地表大于地下地表大于地下,海面大于水海面大于水下。下。5、温控性、温控性 所谓温控性是指生物圈的结构特征受到温度分所谓温控性是指生物圈的结构特征受到温度分布控制的性质。赤道、热带地区的生物量与生产布控制的性质。赤道、热带地区的生物量与生产率大于极地寒冷地区。率大于极地寒冷地区。五、生物的地域分异与区系性五、生物的地域分异与区系性1、纬度地带性、纬度地带性纬度地带性纬度地带性：是指地球上生物的分布：是指地球上生

7、物的分布,大致呈带大致呈带状沿纬线方向延伸状沿纬线方向延伸,按纬度方向有规律地变化。按纬度方向有规律地变化。在水分充足的条件下在水分充足的条件下,从赤道向极地依次分布热从赤道向极地依次分布热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林、寒带冻原和极地荒漠寒温带针叶林、寒带冻原和极地荒漠(图图)。2、干湿度分带性、干湿度分带性干湿度带性：干湿度带性：由于由于距海远近等引起的距海远近等引起的水分条件的不同水分条件的不同,从从而使动植物分布由而使动植物分布由沿海向内陆依次发沿海向内陆依次发生变化生变化,称为干湿度称为干湿度带性。带性。3、垂直带性、

8、垂直带性垂直带性：垂直带性：是指生物分布随山地海拔高度的升高是指生物分布随山地海拔高度的升高而发生规律性的交替的现象。而发生规律性的交替的现象。山地气候条件随着海拔高度发生变化山地气候条件随着海拔高度发生变化,是形成垂直是形成垂直带的带的直接原因直接原因。四川二郎山植被地带性四川二郎山植被地带性西藏昌都地区的植被处垂直地带西藏昌都地区的植被处垂直地带4、地方性、地方性地方性：地方性：在一定区域内在一定区域内,由于自然条件的局部差由于自然条件的局部差异，导致土壤和生物群落的分异现象。异，导致土壤和生物群落的分异现象。原因：原因：地形、基岩及地面物质组成、地方气候地形、基岩及地面物质组成、地方气候

9、 5、区系性、区系性区系性：区系性：是指不同的动、植物是指不同的动、植物,在漫长的历史演在漫长的历史演变过程中变过程中,在一定的地理条件下在一定的地理条件下, 形成一定的生形成一定的生物区系。物区系。区系性反映生物彼此间的亲缘关系。区系性反映生物彼此间的亲缘关系。 环境和生物是相互联系相互影响的环境和生物是相互联系相互影响的：一方面，一方面，环境控制和塑造着生物的全部生理过程、环境控制和塑造着生物的全部生理过程、形态构造和地理分布。形态构造和地理分布。另一方面，另一方面，生物有机体，特别是它们的群体也对环生物有机体，特别是它们的群体也对环境产生相当明显的改造作用境产生相当明显的改造作用。一、生

10、态因子的一般特点一、生态因子的一般特点 生态因子：生态因子：指生态环境中，对生物的生长、发育、指生态环境中，对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有影响的环境要素。繁殖、行为和分布有影响的环境要素。1)综合性：综合性：各种生态因子并非孤立地单独对生物发各种生态因子并非孤立地单独对生物发生作用，而是相互制约、相互影响并共同在共同生作用，而是相互制约、相互影响并共同在共同对生物产生影响。对生物产生影响。2)非等价性：非等价性：对生物起作用的诸因子是非等价的，对生物起作用的诸因子是非等价的，其中必有其中必有12个是起关键作用的主导因子，而其个是起关键作用的主导因子，而其他因子的作用相对小些。他因子的作

11、用相对小些。3)不可替代性：不可替代性：生态因子虽非等价，但都不可缺少，生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能用另一个因子来代替。一个因子的缺失不能用另一个因子来代替。4)限制性：限制性：当一个或几个生态因子的质或量超过生物当一个或几个生态因子的质或量超过生物的生存所能忍受的临界限度时，生物的生长发育的生存所能忍受的临界限度时，生物的生长发育和繁殖就会受到限制，甚至死亡的现象。这种生和繁殖就会受到限制，甚至死亡的现象。这种生态因子称作态因子称作限制因子限制因子。 生态幅：生态幅：生物对每一种生态因子都有其耐受的上限生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种

12、生态因子的和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，即，生态幅。耐受范围，即，生态幅。二、生态因子与生物二、生态因子与生物（一）光与生物（一）光与生物1 1、光的性质对植物的生态作用的影响、光的性质对植物的生态作用的影响红橙光和蓝光红橙光和蓝光被绿色植物吸收得最多被绿色植物吸收得最多，是光合作用是光合作用中最有效的生理辐射光；中最有效的生理辐射光；红光红光与糖的形成关系密切；与糖的形成关系密切；蓝光蓝光则有利于蛋白质的合成；则有利于蛋白质的合成；紫外光紫外光能抑制茎的伸长，促使花青素的形成，高山能抑制茎的伸长，促使花青素的形成，高山地带植物茎杆短矮、花朵艳丽多彩与这里紫外光比地带植物

13、茎杆短矮、花朵艳丽多彩与这里紫外光比较丰富有关。较丰富有关。紫外光紫外光对生物还具有杀伤致死作用。对生物还具有杀伤致死作用。2 2、各种生物对光强的适应程度也不相同、各种生物对光强的适应程度也不相同 阳性植物阳性植物 阴性植物阴性植物在营造人工林时，应当注意因地制宜和树种的适在营造人工林时，应当注意因地制宜和树种的适当搭配。当搭配。 长日照植物长日照植物 （每天（每天12141214小时的光照时间才能开小时的光照时间才能开花）小麦、油彩、萝卜；花）小麦、油彩、萝卜；短日照植物短日照植物 （ 12 12小时）小时） 水稻、玉米、大豆；水稻、玉米、大豆；中间植物中间植物（对光照没有严格（对光照没有

14、严格要求）要求） 黄瓜、四季豆。黄瓜、四季豆。不同动物对光强反应也不一样。不同动物对光强反应也不一样。日照长短对动物的生殖，换毛和迁徙都有影响。日照长短对动物的生殖，换毛和迁徙都有影响。（二）温度与生物（二）温度与生物植物一般在植物一般在045 内可正常生长发育。高温和低内可正常生长发育。高温和低温都会伤害植物。温都会伤害植物。温度影响动物生长发育和形态，如，同类动物寒温度影响动物生长发育和形态，如，同类动物寒冷地区个体比湿热地区大。冷地区个体比湿热地区大。温度影响动植物的地理分布。温度影响动植物的地理分布。(三三)水与生物水与生物 1、水是生物有机体的重要组成成分；、水是生物有机体的重要组成

15、成分； 2、生物的一切代谢活动都必须以水为介质；、生物的一切代谢活动都必须以水为介质； 3、水是植物进行光合作刚的重要原料；、水是植物进行光合作刚的重要原料； 4、水的热容量大为水生生物创造了非常稳定的、水的热容量大为水生生物创造了非常稳定的温度环境；温度环境； 5、陆生生物通过水分蒸发降低体温，、陆生生物通过水分蒸发降低体温，（四）空气与生物（四）空气与生物 空气对生物的影响包括空气的化学成分（如，空气对生物的影响包括空气的化学成分（如，O2、CO2及及H2S、S02、HF有害成分）和空气运动有害成分）和空气运动两方面。两方面。 此外绿色植物对大气污染具有净化作用。此外绿色植物对大气污染具有

16、净化作用。 1、绿色植物对有害气体的吸收作用、绿色植物对有害气体的吸收作用 植物具有巨大植物具有巨大的叶面积，它是吸收有害污染物的主要器官。如，的叶面积，它是吸收有害污染物的主要器官。如，垂柳、加杨、刺槐等都是吸收垂柳、加杨、刺槐等都是吸收S02较强的树种。较强的树种。 2、绿色植物的减尘作用、绿色植物的减尘作用 植物的茎叶以其粗糙的表植物的茎叶以其粗糙的表面、绒毛或分泌的树脂、粘液等，滞留空气中的面、绒毛或分泌的树脂、粘液等，滞留空气中的尘埃，净化大气。尘埃，净化大气。 3绿色植物的杀菌作用绿色植物的杀菌作用 某些植物分泌的杀菌素都可减少大气中的细菌数量。某些植物分泌的杀菌素都可减少大气中的

17、细菌数量。 4绿色植物还有减弱噪声、吸滞放射性物质和绿色植物还有减弱噪声、吸滞放射性物质和CO2的作用的作用。（五（五）土壤与生物土壤与生物 土壤是陆地植物生长的基地和营养库，土壤和植土壤是陆地植物生长的基地和营养库，土壤和植物之间进行着频繁的物质交换。物之间进行着频繁的物质交换。（六）生物之间的关系（六）生物之间的关系三、生物对环境的适应三、生物对环境的适应 生物的适应：生物的适应：是指生物的形态构造、生理是指生物的形态构造、生理机能、个体发育和行为特征等与其长期生存机能、个体发育和行为特征等与其长期生存的环境相互统一、彼此适合的现象。的环境相互统一、彼此适合的现象。生物适应在一定程度上保证

18、了生物的生长、发育生物适应在一定程度上保证了生物的生长、发育与繁殖。与繁殖。生物适应分为生物适应分为趋同适应趋同适应和和趋异适应趋异适应两类。两类。趋同适应：趋同适应：是指亲缘关系相当疏远的不同物种，由是指亲缘关系相当疏远的不同物种，由于长期生活在相同或相似的环境中，通过变异和选于长期生活在相同或相似的环境中，通过变异和选择，形成了相同或相似的适应特征和适应方式。择，形成了相同或相似的适应特征和适应方式。趋异适应：趋异适应：是指同一种生物在不同环境条件下长期是指同一种生物在不同环境条件下长期生活，形成了不同的适应特征和适应方式。生活，形成了不同的适应特征和适应方式。第三节第三节 生物种群和生物

19、群落生物种群和生物群落一、种群及其一般特征一、种群及其一般特征种群：种群：占据着一定空间或地区的同一种生物的个占据着一定空间或地区的同一种生物的个体群。体群。种群的基本特征：种群的基本特征： 1 1、 数量和密度数量和密度 2 2、年龄结构和性比、年龄结构和性比 3 3、个体的水平分布格局、个体的水平分布格局 4 4、出生率和死亡率、出生率和死亡率 5 5、种群增长、种群增长 6 6、种内关系、种内关系 （竞争、领域性、婚配制度等）（竞争、领域性、婚配制度等） 种群的增长及自我调节机制种群的增长及自我调节机制二、生物群落二、生物群落生物群落：生物群落：种群的集合体。若干个生物种群有规律种群的集

20、合体。若干个生物种群有规律地结合在一起，就形成多生物种的、完整而有序的地结合在一起，就形成多生物种的、完整而有序的生物群落。生物群落。（一）群落生物种类组成（一）群落生物种类组成每个相对稳定的群落都有一定的物种组成，不同的每个相对稳定的群落都有一定的物种组成，不同的类型的群落具有不同的生物种类组成。类型的群落具有不同的生物种类组成。物种多样性是影响群落稳定性的一个重要因素。物种多样性是影响群落稳定性的一个重要因素。（二）群落的结构（二）群落的结构1 1、垂直结构、垂直结构 大多数群落都有垂直分层现象。即不同的生物大多数群落都有垂直分层现象。即不同的生物种出现在地面上的不同高度和地面以下的不同深

21、种出现在地面上的不同高度和地面以下的不同深度。度。2 2、水平结构、水平结构 在自然界，各种群落内随着小地形起伏、土壤在自然界，各种群落内随着小地形起伏、土壤和水的变化、光照条件变化，导致群落内部在水和水的变化、光照条件变化，导致群落内部在水平方向上分布不一致的现象。平方向上分布不一致的现象。3 3、生态结构、生态结构（三）生物群落的动态（三）生物群落的动态 1、植物群落的季节性变化、植物群落的季节性变化 2、生物群落的演替、生物群落的演替演替：演替：一定地段上一种群落被另一种群落所替代一定地段上一种群落被另一种群落所替代的过程。的过程。（1 1）演替的种类）演替的种类 按群落演替的基质状况按

22、群落演替的基质状况( (物理环境物理环境) )可分为可分为原生原生演替演替和和次生演替。次生演替。A、原生演替原生演替原生演替：原生演替：在以前没有生长过植物的原生裸地上，在以前没有生长过植物的原生裸地上，首先出现先锋植物群落，以后相继产生一系列群首先出现先锋植物群落，以后相继产生一系列群落的替代过程叫做原生演替落的替代过程叫做原生演替。原生裸地的环境一般比较严酷，没有土壤。原生裸地的环境一般比较严酷，没有土壤。旱生演替系列旱生演替系列：裸岩：裸岩地衣群落地衣群落苔藓植物群苔藓植物群落落草本植物群落草本植物群落灌木植物群落灌木植物群落乔木植物群乔木植物群落。落。水生演替系列水生演替系列：开敞水

23、体：开敞水体浮游植物群落浮游植物群落沉水沉水植物群落植物群落浮叶根生植物群落浮叶根生植物群落挺水植物群落挺水植物群落湿生植物群落湿生植物群落森林群落森林群落B、次生演替次生演替次生裸地：次生裸地：原有植被覆盖消失产生的裸地。原有植被覆盖消失产生的裸地。 次生裸地有土壤的发育，其中常常还保留着植次生裸地有土壤的发育，其中常常还保留着植物的种子或其他繁殖体，环境条件比较好。物的种子或其他繁殖体，环境条件比较好。次生演替：次生演替：发生在次生裸地发生在次生裸地上的群落演替上的群落演替。按群落演替发展方向分为按群落演替发展方向分为进展演替进展演替和和逆行演替逆行演替:A、进展演替进展演替进展演替或顺行

24、演：进展演替或顺行演：朝向逐渐适合于当地环境条件朝向逐渐适合于当地环境条件的演替。的演替。演替的结果，演替的结果，生物种类由少到多，结构由简单到复生物种类由少到多，结构由简单到复杂，由不稳定变得比较稳定。杂，由不稳定变得比较稳定。B B、逆行演替逆行演替逆行演替：逆行演替：群落由于受到干扰和破坏而驱使演替过群落由于受到干扰和破坏而驱使演替过程倒退的现象。如过度放牧下的草原退化。程倒退的现象。如过度放牧下的草原退化。演替结果，演替结果，生物种类减少，群落结果简化，生产力生物种类减少，群落结果简化，生产力降低。降低。（2 2）演替速度演替速度群落的演替速度随具体条件不同而有差异。群落的演替速度随具

25、体条件不同而有差异。一般演替系列的一般演替系列的早期早期阶段较快，群落稳定性差；阶段较快，群落稳定性差；后后期期演替速度逐渐变慢，最后群落保持相对稳定状态。演替速度逐渐变慢，最后群落保持相对稳定状态。次生演替快于原生演替。次生演替快于原生演替。(3)演替顶极:植物群落通过进展演替发展成为与当地环境条件完全相适应时的状态。“顶极”并不意味着群落停止了发展，只是表示群落发展到了与所在地区环境条件协调一致，种群和群落结构相对稳定，整个群落的物质与能量的输入与输出保持相对平衡的状态。第四节第四节 生态系统生态系统一、生态系统的概念一、生态系统的概念生态系统：生态系统：就是指在一定空间内生物成分就是指在

26、一定空间内生物成分( (生物群落生物群落) )和非生物成分和非生物成分( (物理环境物理环境) )通过物质循环和能量流动通过物质循环和能量流动相互作用、互相依存而形成的一个生态学功能单位。相互作用、互相依存而形成的一个生态学功能单位。生态系统的生态系统的特点特点： 多层次性系统多层次性系统 开放系统开放系统 反馈（控制）系统反馈（控制）系统 动态系统动态系统二、生态系统的组分和结构二、生态系统的组分和结构（一）生态系统的组分（一）生态系统的组分 1 1、非生物成分、非生物成分 包括太阳辐射能、包括太阳辐射能、H20、CO2、O2、各种无机盐类，以及蛋白质、脂肪、糖类、腐殖质各种无机盐类，以及蛋

27、白质、脂肪、糖类、腐殖质等有机物质。等有机物质。它们是生物赖以生存的物质和能量的源泉，也是生它们是生物赖以生存的物质和能量的源泉，也是生物活动的场所。物活动的场所。 2 2、生物成分（生产者、消费者、分解者）、生物成分（生产者、消费者、分解者） （1 1）生产者）生产者 生产者包括所有的绿色植物、蓝藻和生产者包括所有的绿色植物、蓝藻和为数不多的光合细菌与化学能合成细茵。为数不多的光合细菌与化学能合成细茵。 生态系统中最基本最关键的成分生态系统中最基本最关键的成分特点：特点：能进行光合作用能进行光合作用,合成有机物质。为地球上合成有机物质。为地球上一切生物提供得以生存的物质和能量。一切生物提供得

28、以生存的物质和能量。因此因此生产者是生产者是生态系统中最基本最关键的成分生态系统中最基本最关键的成分（2 2）消费者）消费者 指各类动物，指各类动物，属于异养生物。属于异养生物。 植食动物植食动物：直接以植物直接以植物为食物的动物为食物的动物 肉食动物肉食动物：以捕捉动物以捕捉动物为主要食物的动物。为主要食物的动物。（3）分解者分解者 主要指分解有机化合物细菌、真菌和一些原生动物。分解者把动植物的排泄物和死亡的有机残体等复杂的有机物逐渐分解为简单的无机物释放到环境中，被生产者重新吸收利用，所以分解者又称为还原者。（二）生态系统的营养结构（二）生态系统的营养结构1 1食物链食物链 在生态系统中以

29、生产者为起点，生物通过在生态系统中以生产者为起点，生物通过食物的关系彼此联结而形成的一个能量与物质流通食物的关系彼此联结而形成的一个能量与物质流通的系列。的系列。 食物链受链能量传递效率的限制，即从一个环节食物链受链能量传递效率的限制，即从一个环节到另一个环节，能量大约要损失到另一个环节，能量大约要损失9090，因此食物链，因此食物链不可能太长，一般由不可能太长，一般由3535个环节构成。个环节构成。食物链有两个主要类型：食物链有两个主要类型：捕食食物链（捕食食物链（活食食物链活食食物链）：）：在植物和动物间，以在植物和动物间，以捕食和被捕食的关系构成的食物链。捕食和被捕食的关系构成的食物链。

30、能量由绿色植物到各级消费者，再到分解者。能量由绿色植物到各级消费者，再到分解者。碎屑食物链（碎屑食物链（腐食食物链腐食食物链）：）：是以死亡的生物有机是以死亡的生物有机体与腐食者构成的食物链，体与腐食者构成的食物链，如，如，植物残体一蚯蚓一线虫一节肢动物等。植物残体一蚯蚓一线虫一节肢动物等。能量直接由死亡的有机残体流向分解者。能量直接由死亡的有机残体流向分解者。 2 2食物网食物网： 各个食物链彼此交织、错综联结形各个食物链彼此交织、错综联结形成复杂的能量与物质流通的网络。成复杂的能量与物质流通的网络。食物链和食物网的复杂程度常常决定着生态系统食物链和食物网的复杂程度常常决定着生态系统的稳定性

31、程度。的稳定性程度。一般来说，生态系统的食物链越长，食物网的结一般来说，生态系统的食物链越长，食物网的结构越复杂，抵抗外力干扰的能力也越强，它的稳构越复杂，抵抗外力干扰的能力也越强，它的稳定性就越大。反之，生态系统容易发生波动或被定性就越大。反之，生态系统容易发生波动或被毁灭。毁灭。 3 3、营养级、营养级在食物网中，各食在食物网中，各食物链上凡属同一级物链上凡属同一级环节上的所有生物环节上的所有生物种就构成一个营养种就构成一个营养级。级。营养级与物种营养级与物种营养级的位置越高，属于这个营养级的生物种类和营养级的位置越高，属于这个营养级的生物种类和数量就越少，以致不可能再维持一个更高的营养级

32、。数量就越少，以致不可能再维持一个更高的营养级。相反，离基本能源相反，离基本能源(绿色植物绿色植物)越近的营养级，其中越近的营养级，其中的生物受到被捕食的压力也越大，因而这些生物的生物受到被捕食的压力也越大，因而这些生物 的种类和数量就越多，生殖能力也越强，以此补偿的种类和数量就越多，生殖能力也越强，以此补偿因遭强度捕食而受到的损失。因遭强度捕食而受到的损失。4、生物放大作用：污染物通过食物链产生逐级富集的、生物放大作用：污染物通过食物链产生逐级富集的现象，即生物放大作用。现象，即生物放大作用。 营养级越高的生物体内所含有的污染物的数量或浓度营养级越高的生物体内所含有的污染物的数量或浓度越大，

33、从而严重地危害高营养级生物的生长发育或人体越大，从而严重地危害高营养级生物的生长发育或人体健康。健康。三、生态系统的功能三、生态系统的功能（一）生态系统有机物质生产（一）生态系统有机物质生产1、绿色植物的初级生产、绿色植物的初级生产总初级生产量（总第一性生产量）总初级生产量（总第一性生产量）：植物在地表单植物在地表单位面积和单位时间内经光合作用生产的有机物质数位面积和单位时间内经光合作用生产的有机物质数量。通常用量。通常用g干重干重m2.a或或Jm2.a表示。表示。净初级生产量净初级生产量=总初级生产量总初级生产量植物呼吸消耗能量植物呼吸消耗能量只有净初级生产量才有可能被人或其他动物所利用。只

34、有净初级生产量才有可能被人或其他动物所利用。生物量生物量：在单位面积上净初级生产量日积月累所形在单位面积上净初级生产量日积月累所形成的有机物质数量成的有机物质数量，通常以通常以g g干重干重m m2 2或或J Jm m2 2表示。表示。现存量现存量：在某一特定时刻调查时，生态系统单位面在某一特定时刻调查时，生态系统单位面积内积存的活植物组织总量。积内积存的活植物组织总量。(g干重干重m2或或Jm2) ，即：即：SC二二NP- L1L2 SC现存量现存量，L1动物所食，动物所食，L2枯枝落叶等损失部分枯枝落叶等损失部分通常很难测得严格意义的生物量，因而视现存量为通常很难测得严格意义的生物量，因而

35、视现存量为生物量。生物量。 2消费者动物的次级生产消费者动物的次级生产 生态系统消费者直接或间接利用初级生产的物质进行同化作用，合成动物性物质的过程。消费者动物的次级生产的特点：消费者动物的次级生产的特点：（1 1）动物在生产有机物质的过程中，能量利用效率动物在生产有机物质的过程中，能量利用效率比植物利用光能的效率高，比植物利用光能的效率高，但随着营养级的增加，但随着营养级的增加，呼吸消耗也相应增加，导致肉食动物营养级的净生呼吸消耗也相应增加，导致肉食动物营养级的净生产量并未增加而是相应下降。产量并未增加而是相应下降。（2 2）海洋动物利用海洋植物的效率比陆地动物高）海洋动物利用海洋植物的效率

36、比陆地动物高（约（约5 5倍），所以海洋的初级生产量只有陆地初级生产量倍），所以海洋的初级生产量只有陆地初级生产量的的1 121213 3，但海洋的次级生产量总和却比陆地，但海洋的次级生产量总和却比陆地次级生产量高次级生产量高 ( (约约13761376：372)372)。（粪便排出）（粪便排出） 生态系统的能量流动生态系统的能量流动, ,具有以下五个特点具有以下五个特点: :(1) 即绿色植物对太阳能的利用率很低即绿色植物对太阳能的利用率很低,只有只有1.2%(2)能量只朝单一方向流动能量只朝单一方向流动;(3)流动中能量逐渐减少（自身呼吸所耗用的能量）流动中能量逐渐减少（自身呼吸所耗用的能

37、量） (4)各级消费者之间能量的利用率也各级消费者之间能量的利用率也不高不高,在在4.5%17%之间之间,平均起来平均起来约为约为10%。(5)只有当生态系统生产的能量与消只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时耗的能量相平衡时,生态系统的结生态系统的结构和功能构和功能,才能保持动态的平衡。才能保持动态的平衡。 (三三)生态系统的物质循环生态系统的物质循环 物质循环根据其范围、途径和周期不同，分为物质循环根据其范围、途径和周期不同，分为生态系统内的小循环生态系统内的小循环和和生态系统间或全球性的生生态系统间或全球性的生物地球化学大循环物地球化学大循环大气大气水水土壤土壤植物植物营养级营养级

38、营养级营养级微生物微生物分解分解特点：范围小，循环速度快、周期短特点：范围小，循环速度快、周期短。特点：范围大、周期长、特点：范围大、周期长、影响面广影响面广范围小，速度快、范围小，速度快、周期短周期短2 2、地球化学大循环、地球化学大循环（水循环、气体循环、沉积循环）（水循环、气体循环、沉积循环）（1 1）水循环）水循环 水循环是各种循环中的一个水循环是各种循环中的一个中心循坏中心循坏，其他物，其他物质的循环都是与水循环结合在一起进行的。质的循环都是与水循环结合在一起进行的。为生物提供淡水资源为生物提供淡水资源携带物质循环携带物质循环进行物质和能量的再分配进行物质和能量的再分配属于气体型循环

39、的物质主要有二氧化碳、氧、氨、氯等。属于气体型循环的物质主要有二氧化碳、氧、氨、氯等。（2）气体循环）气体循环碳循环示意图碳循环示意图氧循环示意图氧循环示意图氮循环示意图氮循环示意图（3）沉积循环）沉积循环属于沉积型循环的物质主要有磷、硫、碘、镁、属于沉积型循环的物质主要有磷、硫、碘、镁、铁、镁、钠、钙等。铁、镁、钠、钙等。磷循环示意图磷循环示意图物质流和能量流的关系物质流和能量流的关系四、生态系统的反馈调节与生态平衡四、生态系统的反馈调节与生态平衡生态平衡：生态平衡：生物之间和生物与环境之间出现高度的生物之间和生物与环境之间出现高度的相互适应，种群结构与数量稳定，能量和物质的输相互适应，种群

40、结构与数量稳定，能量和物质的输入与输出大致相等，生态系统结构与功能相互适应，入与输出大致相等，生态系统结构与功能相互适应，并获得最佳协调关系并获得最佳协调关系, , 处于相对稳定时的状态处于相对稳定时的状态。生态平衡的维持和调节主要是通过系统的生态平衡的维持和调节主要是通过系统的反馈机制反馈机制、抵抗力抵抗力和和恢复力恢复力实现的。实现的。( (一一) )生态系统的反生态系统的反馈机制馈机制反馈可分为反馈可分为正反正反馈馈和和负反馈负反馈, ,两者两者的作用是相反的。的作用是相反的。正反馈，正反馈，例如，例如，水污染导致鱼类水污染导致鱼类死亡，鱼类死亡，死亡，鱼类死亡，尸体腐烂加剧水尸体腐烂加剧水污染。污染。两个负反馈两个负反馈( (二二) )抵抗力抵抗力是生态系统抵抗外界干扰是生态系统抵抗外界干扰, ,并维持系统结构和功能并维持系统结构和功能原状的能力原状的能力, ,是维持生态平衡的重要的力。是维持生态平衡的重要的力。抵抗力与系统发育阶段状况有关抵抗力与系统发育阶段状况有关, ,其发育越成熟其发育越成熟, ,结构越复杂结构越复杂, ,抵抗外干扰的能力就越强。抵抗外干扰的能力就越强。( (三三) )恢复力恢复力是指生态系统遭受外干扰破坏后是指生态系统遭受外干扰破坏后, ,系统恢复到原状系统恢复到原状的能力。例如的能力。例如, ,污染水域中，在切断污染源后污染水域中，在切断污