生态学课件第五章

生态学课件第五章2023/4/22第1页，共34页，2023年，2月20日，星期六生态系统在空间边界上是模糊的：人为划定的、主观的边界.第2页，共34页，2023年，2月20日，星期六2.生态系统的划分空间环境划分：1.淡水生态系统;2.海洋生态系统;3.陆地生态系统.

人类影响:1.自然生态系统;2.人工生态系统.自然生态系统:大至生物圈、海洋、陆地；小至森林、草原、湖泊和暂时性的小池塘.人为生态系统：农田、果园、宇宙飞船和用于验证生态学原理的各种封闭的微宇宙.第3页，共34页，2023年，2月20日，星期六3.生态系统的基本特征生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于经典生态学研究的最高层次；生态系统具有自调节、自组织、自我更新的能力；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能；生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能量和这些能量在流动过程中的巨大损失，因此，营养级的数目通常不超过5－6个；动态功能：要经历一系列发育阶段。具有一定的区域特征。第4页，共34页，2023年，2月20日，星期六第5页，共34页，2023年，2月20日，星期六第6页，共34页，2023年，2月20日，星期六4.当前研究的热点.（1）自然生态系统的保护与利用；（2）生态系统的调控机制：（半）人工生态系统；（3）生态系统的退化、恢复及其修复的研究；（4）全球的生态问题：O3层破坏、温室效应、酸雨；（5）生态系统的可持续发展研究.第7页，共34页，2023年，2月20日，星期六第8页，共34页，2023年，2月20日，星期六二.生态系统的组成成分无机物有机化合物气候因素②生产者

(producer)③消费者

(consumer)④分解者(还原者)(decomposer)六大组成成分（四大基本成分）①生产者：自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。②消费者：异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物（一级）、肉食动物（二～四级）、杂食动物和寄生动物等。③分解者：异养生物，把复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、放线菌和动物等。①非生物成分生物成分(生物群落)三大功能群第9页，共34页，2023年，2月20日，星期六三.生态系统的结构组成成分及其营养关系；食物链(C.Elton,1942)食物网食物链和食物网概念的意义.第10页，共34页，2023年，2月20日，星期六食物链食物链（foodchain）：食物链指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉动物。

Elton（1942）最早提出这个概念：由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般食物链都是由4-5个环节构成：最简单的食物链构成：3个环节.第11页，共34页，2023年，2月20日，星期六“螳螂捕蝉，黄雀在后”.螳螂捕蝉，黄雀在后！哈！哈！植物汁液蝉(初级消费者)螳螂(二级消费者)黄雀(三级消费者)鹰(四级消费者)(顶极食肉动物)第12页，共34页，2023年，2月20日，星期六第13页，共34页，2023年，2月20日，星期六食物链的类型根据食物链的起点不同，可将其分成两大类:牧食食物链（grazingfoodchain）：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的食物链，如绿色植物，草食动物、各级食肉动物。寄生食物链可以看作捕食食物链的一种特殊类型。腐食食物链（detritalfoodchain）：又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。第14页，共34页，2023年，2月20日，星期六食物网食物网

(foodweb)：在生态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系，象是一个无形的网把所有生物都包括在内，使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系，即食物网。作用：食物网的复杂性是生态系统保持稳定的重要条件。第15页，共34页，2023年，2月20日，星期六食物网和群落的稳定性一个复杂的食物网是形成稳定群落的重要因素．食物网越复杂，群落就越不容易受外力干扰，食物网越简单，群落就越容易发生波动和毁灭。第16页，共34页，2023年，2月20日，星期六第17页，共34页，2023年，2月20日，星期六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。通过食物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体；各生物成分间反映了生态系统中各生物有机体之间的营养位置和相互关系通过食物网发生直接和间接的联系，保持着生态系统结构和功能的稳定性;

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;

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。第18页，共34页，2023年，2月20日，星期六3.生态浓缩(1)DDT第19页，共34页，2023年，2月20日，星期六DDT可以通过大气、水和生物等途径被广泛传带到世界各地，然后再沿着食物链移动，并逐渐在生物体内累积起来。DDT的一个基本特性是易溶于脂肪而难溶于水，并且性能稳定，难于分解。因此，它极容易被生物体内的脂肪组织吸收，并且具有逐渐浓缩的倾向。当DDT随着食物进行人动物体内的时候，大部分都能滞留在脂肪组织中，并逐渐积累到比较高的浓度。第20页，共34页，2023年，2月20日，星期六生态浓缩可使生物体内的DDT浓度比外界环境高几万至十几万倍.第21页，共34页，2023年，2月20日，星期六(2)放射性物质第22页，共34页，2023年，2月20日，星期六(3)生态浓缩规律的巧利用第23页，共34页，2023年，2月20日，星期六第24页，共34页，2023年，2月20日，星期六4.营养级和生态金字塔营养级(Trophiclevels):处于食物链某一环节上的所有生物种的总和.因此，营养级之间的关系已经不是指一种生物和另一种生物之间的营养关系，而是指一类生物和处在不同营养层次上另一类生物之间的关系。第25页，共34页，2023年，2月20日，星期六

自然界中营养级的数目不可能很多，一般是4~5个，很少有超过5个的。这是因为，营养级越高，生物的种类和数量就越少，当少到一定程度的时候，就不会再有别的动物以它们为食了，因为从它们身上所摄取的能量往往还不足以抵偿按捕它们时所消耗的能量。营养级是一个很有用的概念，对分析生态系统中生物之间的营养关系和能量流动很有帮助。一般说来．离基本能源(第一营养级中的植物)越远的动物．就越有可能对两个或更多营养级中的生物进行捕食。离基本能源越近的营养级，其中的生物受到取食和捕食的压力也越大，因而生物的种类和数量也就越多，生殖能力也越强，以便补偿因为比较强的取食和捕食活动而遭到的损失。第26页，共34页，2023年，2月20日，星期六生物量EP:以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量.从低营养级到高营养级,生物的生物量通常是逐渐减少的,因此,利用生物量资料所绘出的生态金字塔图形是下宽上窄的锥形体.生态金字塔(EP):是指各个营养级之间的数量关系.这种数量关系可采用:生物量单位;能量单位;个体数量单位.分别称为:生物量EP;能量EP;数量EP.第27页，共34页，2023年，2月20日，星期六数量EP:食物链不同环节上生物的个体数量存在巨大差异.通常在食物链始端生物个体数量最多,在沿着食物链往后的各个环节上生物的个体数量逐渐减少.能量EP:利用各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔.能量随着从一个营养级到另一个营养级的流动逐渐减少,符合热力学第二定律.第28页，共34页，2023年，2月20日，星期六四.生态系统的反馈调节与生态平衡宇宙中两类系统：封闭系统、开放系统；生态系统是一种开放系统，各生态系统开放程度有别；自然生态系统的特点:（1）稳态或平衡状态；（2）存在反馈：负反馈、正反馈.第29页，共34页，2023年，2月20日，星期六第30页，共34页，2023年，2月20日，星期六生态平衡：是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状态，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。

生态平衡是一种动态平衡：

生态系统的自我调节功能有一定限度：生态失调。生态平衡从长远看,生态系统的负反馈和自我调节起主要作用;生态失调和生态危机.第31页，共34页，2023年，2月20日，星期六生态系统的整体性原理是指系统的有机整体，其存在方式、目标、功能都表现出统一的整体性；任何一个生态系统都是多个要素结合而成的统一体。整体性是生态系统要素与结构的综合体现，主要有三个论点：（1）整体大于各部分之和；（2）一旦形成系统，各要素不能再分解成独立要素存在。若硬性分开，分解出去的要素就不再具有系统整体性的特点和功能；（3）各个要素的性质和行为对系统的整体性是有作用的.第32页，共34页，2023年，2月20日，星期六生态系统的调节机制（1）反馈机制：（2）抵抗力：是生态系统抵抗外干扰并维持系统结构和功能原状