生态系统生态学复习重点

1、生态系统：在一定空间范围内，生物群落与其非生物环境，通过能量流动、物质循环、信息传递而形成相互作用、相互依存的动态复合体。生态系统概念3个方面的内涵：(1)指明了是生态学的属性。与物理系统属于机械系统不同，生态系统强调有机体与环境 的不可分割性，包括内生型与外生型；(2)生态系统是个功能单元， 而不是分类单元，也是地理学单元。并具有开放性、多样性、 调控性与可持续性；(3)生态系统突出了系统论的科学观。系统功能不完全等于各组分功能的相加，而是产生 一种集体效应。生态效率(林德曼效率)：食物链上一个等级的生产力相对于它后一级的生产力之比。 Lindeman的能量流动理论：.食物链上每个等级与生态

2、效率的概念，由生长和呼吸关系所确定。.能量在食物链上的关系。.把湖泊生产、营养化的演替过程与陆地生态系统连接起来，构建了生态能量学。挪钉学说：主张每个物种对生态系统的贡献都是独特的，就如飞机上的每颗挪钉，任何一个物种丢失都会使生态系统过程发生改变，该假说认为每个物种对生态系统具有同样重要的功能。冗余学说：认为生态系统中物种作用有显著的不同， 一种是起主导作用的， 若丢失会引起生 态系统的灾变或停摆，而其他物种的丢失将对生态系统功能并无影响，则是冗余的；某些物种在生态功能上有相当程度的重叠。生态系统服务功能的四项基本原则(1)自然生态系统服务功能是客观的存在；(2)生态系统服务功能与生态过程密不

3、可分；(3)人与自然和谐相处；(4)自然生态系统是多种性能的转换器。可持续发展观的主要内涵(1)可持续发展的发展观(2)可持续发展的整体观(3)可持续发展的文明观(4)可持续发展的资源观(5)可持续发展的法制观生态系统的类型、划分：一陡地吓表系秫森林生惑系城 一早厚生虫系统设生态系学 幽地势态系填一商择生态系攀匚淡水生息系软一。坐念系址I域市华高系纸1弑田生态黎嫌植将生态系蜕按股生态系统的生物层次划分劭物生在系统拜里媒按照生态系统结构与外界交慢状况划分-加朗系龌阳商系统臼然生有整唬按照人类活动段冗髭响程度划分 半自然生态嬴蜿AI空总承场生态系统的基本原理:1)开放性原理2)时空结构性原理3)结

4、构与功能的相关性原理) 反馈性原理)整体性原理)层级系统原理反馈：反馈是生态系统内部自调节，自维持的主要机制。生态系统自调控就是反馈功能的一个体现，具有增强系统功能作用的称 正反馈，具有削弱系统功能作用的称为负反馈。层级系统：按照系统各要素特点、联系方式、功能的共性、尺度大小以至能量变化范围等多 方面特点划分的等级体系。层级系统划分：全球(生物圈)、区域(生物群系)、景观、生态系统、群落、种群(population )、 个体、组织、细胞、基因、分子十一个层级。食物链类型：牧食食物链、碎屑食物链、寄生食物链。初级生产：生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能， 从无机物合成、转化成复杂

5、的有机物。次级生产：初级生产以外的生态系统生产，即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身的物质。影响初级生产的因素：是由光、二氧化碳、水、营养物质、氧和温度六个因素决定的。全球生物地球化学循环分为：水循环、气体型循环(碳、氮)和沉积型循环(磷、硫)气体型循环： 氧循环？碳循环？氮循环 沉积型循环：磷循环？硫循环生态系统信息种类：(1)物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。(2)化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。(3)行为信息：动物的特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。(4)营养信息：食物和养

6、分的供给状况也是一种信息。植被指数：当照射在植物上时，近红外波段的光大部分被植物反射回来， 可见光波段的红光 则大部分被植物吸收， 通过对近红外和红光波段反射率的线性或非线性组合，消除土壤光谱的影响得到的特征指数。归一化植被指数：近红外波段与可见光红光波段反射率之差和这两个波段反射率之和的比值。净第一性生产力：是生态系统内植被所固定的有机碳中扣除本身呼吸消耗的部分，用于植被生长和生殖。NPP=、第一性生产力-植物呼吸消耗。郁闭度：为单位面积上林冠覆盖林地面积与林地总面积之比。植物区系：是指某一特定地区生长的全部植物种类。生态功能：指自然生态系统支持人类社会的服务功能，也叫生态系统服务。生态功能

7、区划：是根据区域生态环境要素、生态环境敏感性与生态系统服务功能空间分异规律，将区域划分成不同生态功能区的过程，生态功能区划是实施区域生态环境分区管理的基础和前提。目的：充分认识客观自然条件的基础上，依据区域生态环境的主要生态过程、服务功能特点和人类活动规律进行区域划分和合并，确定不同区域单元，明确其对生态服务功能和生态敏感性大小，有针对性地进行区域生态建设政策的制定。工作步骤：(1)生态环境现状评价，对生态环境的现状进行评估和分析；（2）生态环境敏感性及其空间分异规律评价，对生态系统功能中容易受到干扰和破坏的一些方面进行评估；（3）生态服务功能重要性评价，用来确定某个区域生态系统最主要的服务功

8、能；（4）生态功能分区方案，对在地图上实现不同区域的主导功能分区；（5）各生态功能区概述，对每一个分区的功能、重要性、敏感性等问题进行描述。生态补偿：是以保护和可持续利用生态系统服务为目的，以经济手段为主要方式，调节相关者利益关系的制度安排。生态公益林：是指生态区位极为重要， 或生态状况极为脆弱，对国土生态安全、生物多样性保护和经济社会可持续发展具有重要作用，以提供森林生态和社会服务产品为主要经营目的的重点的防护林和特种用途林。生态环境敏感性评价的实质：具体的生态过程在自然状况下潜在能力的大小，并用来表征外界干扰可能造成的后果。生态敏感性评价内容：土壤侵蚀敏感性、沙漠化敏感性、盐渍化敏感性、石

9、漠化敏感性、冻融侵蚀敏感性、酸雨敏感性自然保护区：又叫自然保护地，是为了保护珍贵和濒危动、植物以及各种典型的生态系统，同时为进行自然保护教育、科研和宣传活动提供场所，在指定的区域内开展旅游和生产活动而划定的特殊区域的总称。核心区：未经或很少经人为干扰过的自然生态系统的所在，取得自然本底信息的所在地。缓冲区：对生态系统物质循环和能量流动等进行研究的地区，是试验性和生产性的科研基地，也是保护区的主要设施基地和教育基地。实验区：是一个多用途地区，除了开展与缓冲区相类似的工作外，还包括有一定范围的生产活动，还可有少量居民点和旅游设施。森林生态系统：森林群落与其环境在功能流的作用下形成一定结构、功能和自

10、调控的自然综合体，是以乔木为主体的生物群落及其非生物环境综合组成的生态系统。森林生态系统的主要特征：1）物种繁多、结构复杂，是个巨大的基因库；2）生物种类多、结构复杂；3）森林生态系统类型多样；4）系统稳定性高；5）物质循环的封闭程度高；6）生产效力高、现存量大，对环境影响大。热带雨林分布：主要集中分布于中、南美洲亚马逊河流域,非洲刚果河流域，南亚地区。世界四大林业生态系统：美国“罗斯福工程”、前苏联“斯大林改造大自然计划”、阿尔及利亚“绿色坝工程”、中国“三北防护林工程”。三北防护林工程：为治理中国三北地区风沙危害、水土流失，木料、燃料、肥料、饲料俱缺，农业生产低而不稳等生态问题，中国政府于

11、 1978年启动三北防护林工程，工程区域东西长 4480km,南北 宽560-1460km ,东起黑龙江宾县，西至新疆乌孜别里山口。分三个阶段、八个工程，在73年内（1978-2050年）完成。第一阶段（1978-2000年），第二阶段（2001-2020年）、第三阶 段（2021-2050 年） 湿地生态系统：是指地表过湿或常年积水，生长着湿地植物的地区。 类型：海岸湿地、湖泊湿地、河流湿地、沼泽湿地、人工湿地。功能：生物多样性保护功能、气候和水文调节功能、净化功能、湿地的天然产品、社会功能。 我国湿地现状： 我国拥有湿地面积 6600多万公顷，约占世界湿地面积的 10%,居亚洲第一 位，世

12、界第四位。其中天然湿地约为 2594万公顷，人工湿地约 4000万公顷。我国湿地特 点是类型多、绝对数量大、分布广、区域差异显著、生物多样性丰富，按地域划分为东北湿地、黄河中下游湿地、长江中下游湿地、杭州湾北滨海湿地、杭州湾以南沿海湿地、云贵高原湿地、蒙新干旱/半干旱湿地和青藏高原高寒湿地。我国是世界上湿地类型齐全、 数量丰富的国家之一。但改革开放开始以后，由于不合理利用和破坏，湿地的面积急剧缩减。到1990年代中期，已有50%的滨海滩涂不复存在，近 1000个天然湖泊消亡，黑龙江三江平原78%的天然沼泽湿地丧失，七大水系63.1%的河段水质因污染失去了饮用水的功能。生物资源过度利用湿地保护制

13、度管理不完善对湿地的盲目开垦和改造湿地污染加剧水土流失和泥沙淤积日益严重面临威胁：（1）湿地面积锐减（2）水资源过度开采（3）生物多样性受损（4）污染加剧海洋生态系统的基本特征：.生产者均为小型：海水密度、运动、环流.为消费者提供广阔活动场所：面积大、环境复杂.生产者转化为初级消费者的物质循环效率高.生物分布范围广.产生一定海流，北半球顺时针，南半球逆时针.潮汐周期在12.5h,使海洋群落有明显的周期性赤潮发生原因：海水富营养化、水文气象和海水理化因子的变化、海水养殖。赤潮的危害：对海洋生态平衡的破坏、对海洋渔业和水产资源的破坏、对人类健康的危害。城市生态系统：指的是城市空间范围内的居民与自然

14、环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体，属人工生态系统。古代城市职能 多以政治中心军事中心商业集市为标志。城市生态系统的结构模式：同心圆模式、扇形模式、多核心模式城市生态系统的特点城市生态系统是人工生态系统城市生态系统是以人为主体的生态系统城市生态系统是不完全的生态系统（生产者小于消费者）城市生态系统是高度开放的系统城市生态系统是多层次的复杂系统（改变了自然生态系统自我调节机能，人类活动影响人类自身）城市生态系统存在的问题：1）自然生态环境遭到彻底破坏污染严重，生活环境质量恶化“城市病”现象突出4）当前的生态环境问题严重 道路生态系统研究的学科框架:(1)道路、车辆和交通规划(

15、2)动植物及栖息地(3)水体、沉积物、化学物、大气(4)道路网络系统的生态效应和缓解我国公路建设项目环境影响评价规范，公路建设项目的生态环境影响评价的范围确定为公路用地界外不小于 100m。生态足迹：任何已知人口的生态足迹是生产其消耗的资源和吸纳消费引起的废弃物所需的生物生产性空间的总面积，无论其在地球的位置如何。生物承载力：是指某一生态限制条件下，现有生态系统所能支持的生物或人口的最大数量。生物生产性空间组分：指耕地、牧草地、森林、建设用地、生产性水域、化石能源地。生态盈余：指区域资源供给能力大于消耗的需求水平。生态赤字：指区域资源供给能力小于消耗的需求水平。生态足迹生态测度指标：生态足迹面

16、积强度、生物承载力面积强度、生态足迹经济强度、区 域生态供给效率、区域生态消费效率。能值：是指流动或贮存的能量中所包含的另一种类别能量的数量。能值转换率：是每单位某种类别的能量(J)或物质(g)所含能量之值。能值分析的优点： 供了经济与生态系统相联接的桥梁；弥补了货币无法客观评价非市场性输入的缺陷，以及传统能量衡量中不同能量之间直接相加而导致的不合理，提供了一种以生态为中心的评价方法； 量纲统一，可以在一个平等的基础上比较所有不同质的资源；为当前许多与环境相关的决策方法提供了 一个更加全面的分析方案。生态系统服务：由自然系统的生境、物种、生物学状态、性质和生态过程所生产的物质及其所维持的良好生

17、活环境对人类的服务性能。生态系统服务的特点：外部经济效益、属于公共商品、不具有市场行为、属于社会资本。生态系统服务的主要内涵：.有机质的生产与生态系统的产品.生物多样性的生产与维持.调节气候.减轻洪涝与干旱灾害. 土壤的生态服务功能.传粉与种子的扩散.有害生物的控制.环境净化.感官、心理和精神益处.精神文化的源泉树木对PM2.5有很大的过滤作用：林木高大的树干和稠密的树冠，能改变风速和风向，对PM2.5有很大的阻挡和过滤吸附作用。当含 PM2.5量大的气流通过树林时，随着风速降低，PM2.5会迅速下落。同时，林木的高蒸腾速率也能使周围保持较高的湿度，增加PM2.5的水分含量，有助于“加重”的

18、PM2.5及时沉降。此外，林木的枝叶常凸凹不平，有的还长有绒毛或者能分泌出黏液或油脂，对PM2.5具有天然吸附作用。生态系统服务估价的重要意义：(1)生态系统众多的服务，是永远无法替代的；(2)生态系统服务估价较好地反映了生态系统和自然资本的价值；(3)对建设项目规划的评估。生态系统健康：是稳定的、可持续的，有活力能维持其组织的，随时间而发展的、干扰后可 自行恢复的生态系统。生态系统健康的理论基础：(1)动态性原理(2)层次性原理(3)创造性原理(4)有限性原理(5)多样性原理(6)人类是生态系统的组分原理生态系统健康的标准：有活力、组织结构、恢复力、生态系统服务功能的维持、管理的选择、 外部

19、输入减少，对邻近系统没有危害和促进人类健康八个方面。生态系统健康指数计算公式：HI=V X O X R(HI是系统健康指数，也是可持续性的一个量度；V为系统活力，是系统活力、新陈代谢和初级生产力的主要指标； O为系统组织指数， 是系统组织的相对程度 01间的指数，包括多 样性和相关性；R为系统弹性指数，是系统弹性的相对程度01间的指数)持久性有机污染物： 指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链(网)累积、并对 人类健康造成有害影响的化学物质。持久性有机污染物基本特性：持久性、迁移性、剧毒性、生物富集性。斯德哥尔摩公约(又称POPs公约)：作为保护人类健康和环境免受持久性有机污染物(POP9危害的全球行动。生物积累：指生态系统中生物不断进行新陈代谢的过程中，体内来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩系数不断增加的现象。生物浓缩：指生态系统中同一营养级上许多生物种群或者生物个体，从周围环境中蓄积某