生态系统园林1课件

生态系统的基本概念研究的主要内容生态系统生态学发展的趋势和特点生态系统的组成与结构生态系统的基本特征第五章生态系统第一节生态系统概述第五章生态系统第一节生态系统概述11、生态系统的基本概念1935年，英国植物学家Tansley定义：指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。1、生态系统的基本概念1935年，英国植物学家Tansley2组成：主要成分（四大基本成分）4、生态系统的组成与结构组成：4、生态系统的组成与结构3第五章生态系统园林1课件4负反馈的应用负反馈的应用5食物链和食物网：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链；食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，就是食物网。营养结构食物链和食物网：营养结构6捕食食物链：开始于植物草——兔——狐狸碎屑食物链：开始于死生物或排泄物动植物残体或排泄物——线虫——节肢动物食物链的类型捕食食物链：开始于植物食物链的类型7以生物为主体，具有整体性的特征复杂、有序的层级系统开放的、远离平衡态的热力学系统具有明确功能和功益服务性能受环境深刻的影响环境演变与生物进化相联系具有自维持、自调控功能具有一定的负荷力具有动态的、生命的特征具有健康、可持续发展特性5、生态系统的基本特征以生物为主体，具有整体性的特征5、生态系统的基本特征8指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量9生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链；食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，就是食物网。生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系10营养级生态金字塔生态效率生态平衡第二节生态系统的重要概念和理论营养级第二节生态系统的重要概念和理论11是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。

营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。

营养级12营养级举例基位种中位种顶位种营养级举例基位种中位种顶位种13种类渐渐减少，体形渐渐增大密度渐稀食性渐广，专一性降低觅食能力增强，活动范围阔广食物的质量提高，含能量提高基本规律种类渐渐减少，体形渐渐增大基本规律14各个营养级之间的数量关系。下宽上窄金字塔形，叫做生态金字塔或生态锥体。

2、生态金字塔生物量金字塔、数量金字塔、能量金字塔各个营养级之间的数量关系。下宽上窄金字塔形，叫做生态金字塔或15生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。生物量金字塔5000.011荒地珊瑚礁70311132生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。生物量金字塔516生物量金字塔浮游生物809（g/m2）植食者37（g/m2）一级肉食者11（g/m2）二级肉食者1.5（g/m2）生物量金字塔浮游生物17生物个体数量沿食物链逐渐减少数量金字塔150万株1头9万头20万只生物个体数量沿食物链逐渐减少数量金字塔150万株1头9万头218利用各营养级所固定的总能值的多少来构成的生态金字塔能量金字塔自养生物肉食动物植食动物118892未吸收11878123.0呼吸作用分解3.070.0未利用捕食者15.07.04.5未利用呼吸作用分解0.5捕食者3.0呼吸作用未利用1.01.2分解111利用各营养级所固定的总能值的多少来构成的生态金字塔能量金字塔19逐级减少能量呼吸所占比例增大利用率增大分解者自始至终起作用总能量不变特点逐级减少能量特点20摄取量(I)同化量(A)呼吸量(R)生产量(P)是指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系3、生态效率摄取量(I)3、生态效率21同化效率生长效率消费效率林德曼效率同化效率22同化效率同化效率（An/In）=同化量/摄取量动物：同化效率（An/In）=被动物吸收的能量/动物的摄食量植物：同化效率（An/In）=被植物固定的能量/吸收的日光能同化效率同化效率（An/In）=同化量/摄取量23生长效率生长效率（Pn/An）=生产量/同化量组织生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的同化能量生态生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的摄入量生长效率生长效率（Pn/An）=生产量/同化量24消费效率或利用效率消费效率=(n+1)营养级的摄入量/n营养级的净生产量利用效率=(n+1)营养级的同化量/n营养级的净生产量消费效率或利用效率消费效率=(n+1)营养级的摄入量/n营养25林德曼效率林德曼效率=同化效率×生长效率×消费效率=(n+1)营养级的同化量/n营养级的同化量≈1/101%～30%林德曼效率林德曼效率=同化效率×生长效率×消费效率26定义：生态系统通过发育和调节所达到的稳定状况。反馈调节结构的稳定功能的稳定能量输入、输出上的稳定动态平衡生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。4、生态平衡定义：生态系统通过发育和调节所达到的稳定状况。4、生态平衡27第五章生态系统园林1课件28一、生态系统中的初级生产二、生态系统中的次级生产三、生态系统中的分解第三节生态系统中的初级一、生态系统中的初级生产第三节生态系统中的初级29一、生态系统中的初级生产1、初级生产的基本概念是指绿色植物的生产，即通过光合作用，吸收和固定光能，把无机物转化为有机物的生产过程。6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O叶绿素光能一、生态系统中的初级生产1、初级生产的基本概念叶绿素光能30初级生产量：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为～或第一性生产量。净初级生产量：在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生长和生殖，这部分称为～。总初级生产量：包括呼吸消耗在内的全部能量。生物量和生产量、生产量和生产力生产量初级生产量：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为～或第一31GP=NP+RdB/dt=NP–R–H-DGP——总初级生产量dB/dt——某一时期内生物量的变化NP——净初级生产量R——呼吸所消耗的能量H——被较高营养级动物所取食的生物量D——因死亡而损失的生物量总初级生产量=净初级生产量+呼吸所消耗的能量GP=NP+RdB/dt=NP–R–H-DG32地下生物量/地上生物量=R/S

R/S大，说明植物对水分和营养物质具有比较强的竞争能力，能适应比较贫瘠恶劣的环境R/S小，说明植物能够利用较多的日光能，既有比较高的生产能力苔原温带草原森林乔木森林灌木阔叶草本5～1130.2130.51.0地下生物量/地上生物量=R/S

R/S大，说明植物对水分和33生态系统类型面积/109km2净初级生产力/g.m-2a-1全球净初生量/109ta-1生物量/kg.m-2全球生物量/109t范围平均范围平均热带雨林17.01000-3500220037.406-8045.00765.00热带季雨林7.51000-2500160012.006-6035.00262.50温带常绿林5.0

13006.506-20035.00175.00温带落叶林7.0600-250012008.406-6030.00210.00北方落叶林12606-4020.00240.00灌丛和林业地8.5250-12007006.002-206.0051.00热带稀树草原15.0200-200090013.506.2-15.4.0060.00温带草原9400.2-5.01.6014.40寒漠和高山8100.1-3.00.605.00荒漠灌丛18.010-250901.600.1-4.00.7012.60岩石、沙漠、荒漠和冰地24.00-1030.070-0.20.020.50栽培地14100.4-12.1.0014.00沼泽湿地2.0800-350020004.003-50.015.0030.00湖泊和河流2500-0.10.020.04大陆统计149.

773115.0

12.301840.0海洋统计361.

15255.0

0.013.9全球统计510.

333170.0

3.601841.0生态系统类型面积/109km2净初级生产力/g.m-2a-34陆地比水域的初级生产量大陆地上初级生产量有随纬度增加而逐渐降低的趋势海洋中初级生产量有由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低的趋势全球初级生产量可划分为三个等级生产量极低的区域，海洋和荒漠中等生产量区域，草地、沿海区域、深湖、农田高生产量区域，湿地、河口、珊瑚礁、热带雨林、精耕细作农田、冲积平原全球初级生产量分布的特点陆地比水域的初级生产量大全球初级生产量分布的特点35太阳辐射010云层吸收52水气吸收24到达地面24472、初级生产的生产效率4太云水气吸收24到达地面24472、初级生产的生产效率436能量输入能量损失所占百分比总入射日光能5000100不能被植物色素吸收的278055.8可被植物色素吸收的222044.2植物表面反射1853.7非活性吸收2204.4光合作用可利用的能量181536.1有机物合成中未利用的能量163332.5总初级生产量1823.6呼吸消耗611.2净初级生产量1212.4能量输入能量损失所占百分比总入射日光能5000100不能被植37日光水二氧化碳营养物质温度氧气3、初级生产量的限制因素日光3、初级生产量的限制因素38收割法二氧化碳同化法黑白瓶法放射性同位素测定法叶绿素测定法和PH值测定法4、初级生产量的测定方法收割法4、初级生产量的测定方法39生态系统的基本概念研究的主要内容生态系统生态学发展的趋势和特点生态系统的组成与结构生态系统的基本特征第五章生态系统第一节生态系统概述第五章生态系统第一节生态系统概述401、生态系统的基本概念1935年，英国植物学家Tansley定义：指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。1、生态系统的基本概念1935年，英国植物学家Tansley41组成：主要成分（四大基本成分）4、生态系统的组成与结构组成：4、生态系统的组成与结构42第五章生态系统园林1课件43负反馈的应用负反馈的应用44食物链和食物网：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链；食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，就是食物网。营养结构食物链和食物网：营养结构45捕食食物链：开始于植物草——兔——狐狸碎屑食物链：开始于死生物或排泄物动植物残体或排泄物——线虫——节肢动物食物链的类型捕食食物链：开始于植物食物链的类型46以生物为主体，具有整体性的特征复杂、有序的层级系统开放的、远离平衡态的热力学系统具有明确功能和功益服务性能受环境深刻的影响环境演变与生物进化相联系具有自维持、自调控功能具有一定的负荷力具有动态的、生命的特征具有健康、可持续发展特性5、生态系统的基本特征以生物为主体，具有整体性的特征5、生态系统的基本特征47指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。指在一定时空内，生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量48生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链；食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，就是食物网。生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系49营养级生态金字塔生态效率生态平衡第二节生态系统的重要概念和理论营养级第二节生态系统的重要概念和理论50是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。

营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。

营养级51营养级举例基位种中位种顶位种营养级举例基位种中位种顶位种52种类渐渐减少，体形渐渐增大密度渐稀食性渐广，专一性降低觅食能力增强，活动范围阔广食物的质量提高，含能量提高基本规律种类渐渐减少，体形渐渐增大基本规律53各个营养级之间的数量关系。下宽上窄金字塔形，叫做生态金字塔或生态锥体。

2、生态金字塔生物量金字塔、数量金字塔、能量金字塔各个营养级之间的数量关系。下宽上窄金字塔形，叫做生态金字塔或54生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。生物量金字塔5000.011荒地珊瑚礁70311132生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。生物量金字塔555生物量金字塔浮游生物809（g/m2）植食者37（g/m2）一级肉食者11（g/m2）二级肉食者1.5（g/m2）生物量金字塔浮游生物56生物个体数量沿食物链逐渐减少数量金字塔150万株1头9万头20万只生物个体数量沿食物链逐渐减少数量金字塔150万株1头9万头257利用各营养级所固定的总能值的多少来构成的生态金字塔能量金字塔自养生物肉食动物植食动物118892未吸收11878123.0呼吸作用分解3.070.0未利用捕食者15.07.04.5未利用呼吸作用分解0.5捕食者3.0呼吸作用未利用1.01.2分解111利用各营养级所固定的总能值的多少来构成的生态金字塔能量金字塔58逐级减少能量呼吸所占比例增大利用率增大分解者自始至终起作用总能量不变特点逐级减少能量特点59摄取量(I)同化量(A)呼吸量(R)生产量(P)是指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系3、生态效率摄取量(I)3、生态效率60同化效率生长效率消费效率林德曼效率同化效率61同化效率同化效率（An/In）=同化量/摄取量动物：同化效率（An/In）=被动物吸收的能量/动物的摄食量植物：同化效率（An/In）=被植物固定的能量/吸收的日光能同化效率同化效率（An/In）=同化量/摄取量62生长效率生长效率（Pn/An）=生产量/同化量组织生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的同化能量生态生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的摄入量生长效率生长效率（Pn/An）=生产量/同化量63消费效率或利用效率消费效率=(n+1)营养级的摄入量/n营养级的净生产量利用效率=(n+1)营养级的同化量/n营养级的净生产量消费效率或利用效率消费效率=(n+1)营养级的摄入量/n营养64林德曼效率林德曼效率=同化效率×生长效率×消费效率=(n+1)营养级的同化量/n营养级的同化量≈1/101%～30%林德曼效率林德曼效率=同化效率×生长效率×消费效率65定义：生态系统通过发育和调节所达到的稳定状况。反馈调节结构的稳定功能的稳定能量输入、输出上的稳定动态平衡生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。4、生态平衡定义：生态系统通过发育和调节所达到的稳定状况。4、生态平衡66第五章生态系统园林1课件67一、生态系统中的初级生产二、生态系统中的次级生产三、生态系统中的分解第三节生态系统中的初级一、生态系统中的初级生产第三节生态系统中的初级68一、生态系统中的初级生产1、初级生产的基本概念是指绿色植物的生产，即通过光合作用，吸收和固定光能，把无机物转化为有机物的生产过程。6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O叶绿素光能一、生态系统中的初级生产1、初级生产的基本概念叶绿素光能69初级生产量：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为～或第一性生产量。净初级生产量：在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生长和生殖，这部分称为～。总初级生产量：包括呼吸消耗在内的全部能量。生物量和生产量、生产量和生产力生产量初级生产量：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为～或第一70GP=NP+RdB/dt=NP–R–H-DGP——总初级生产量dB/dt——某一时期内生物量的变化NP——净初级生产量R——呼吸所消耗的能量H——被较高营养级动物所取食的生物量D——因死亡而损失的生物量总初级生产量=净初级生产量+呼吸所消耗的能量GP=NP+RdB/dt=NP–R–H-DG71地下生物量/地上生物量=R/S

R/S大，说明植物对水分和营养物质具有比较强的竞争能力，能适应比较贫瘠恶劣的环境R/S小，说明植物能够利用较多的日光能，既有比较高的生产能力苔原温带草原森林乔木森林灌木阔叶草本5～1130.2130.51.0地下生物量/地上生物量=R/S

R/S大，说明植物对水分和72生态系统类型面积/109km2净初级生产力/g.m-2a-1全球净初生量/109ta-1生物量/kg.m-2全球生物量/109t范围平均范围平均热带雨林17.01000-3500220037.406-8045.00765.00热带季雨林7.51000-2500160012.006-6035.00262.50温带常绿林5.0

13006.506-20035.00175.00温带落叶林7.0600-250012008.406-6030.00210.00北方落叶林12606-4020.00240.00灌丛和林业地8.5250-12007006.002-206.0051.00热带稀树草原15.0200-200090013.506.2-15.4.0060.00温带草原9400.2-5.01.6014.40寒漠和高山8100.1-3.00.605.00荒漠灌丛18.010-2