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1、2020/9/13,第九章 生态系统的一般特征,第一节 生态系统的基本概念 第二节 生态系统的组成与结构 第三节 食物链和食物网 第四节 营养级与生态金字塔 第五节 生态效率 第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡,2020/9/13,1 生态系统的基本概念,生态系统（ecosystem）的定义: 由英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出:生物与环境形成一个自然系统，正是这种系统构成了地球表面上各种大小和类型的基本单元，也就是生态系统。 在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)之间以及他们与其环境之间由于不断地进行物质循环、能量流动和信息传递过程而形成的统一整体。,2020
2、/9/13,生态系统的特点: 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； 生态系统具有自我调节能力；但是自我调节能力是有限度的。 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56个； 生态系统是一个动态系统，要经历一系列发育阶段。,2020/9/13,第二节 生态系统的组成与结构,无机物 有机化合物 气候因素 生产者 (producer) 消费者 (consumer) 分解者 (还原者) (decomposer),2020/9/13,1 生态系统
3、的组成,2020/9/13,1、生产者：是指能够利用无机物制造有机物的自养生物，主要指绿色植物，也包括蓝绿藻和光合细菌等,2、消费者：是指不能用无机物制造有机物，直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物的异养生物。包括食草、食肉、杂食动物等,食草动物(一级消费者) 螳螂 食肉动物(二级消费者) 黄雀 大型食肉动物或顶级食肉动物(三级消费者) 猫头鹰,3、分解者,分解者主要是细菌和真 菌等微生物，也包括某些 原生动物、蚯蚓、白蚁、 秃鹫等。,2020/9/13,4、非生物环境,生物生长代谢的材料,生物生长的基质和媒介,驱动整个生 态系统运转 的能源和热 量等气候因 子,2020/9/13,二 生态
4、系统的结构特征,空间结构 垂直结构：生态系统在形成过程中，由于环境的逐渐分化，导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定的空间，具有明显的分层现象。 水平结构：生态系统中生物的种类、密度等在二维平面中的不均匀配置，使群落表现为斑块相间的分布格局，称为镶嵌性。 时间结构 长时间度量，以生态系统进化为主要内容 中等时间度量，以群落演替为主要内容 短时间度量，以昼夜、季节等短时间的变化 营养结构：食物链和食物网,2020/9/13,第三节 食物链和食物网,食物链(C.Elton,1927) 食物链和食物网 食物链的类型,2020/9/13,一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后”,螳螂捕蝉，黄雀在后！哈
5、！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),食物链,2020/9/13,食物链,食物链（food chain）和营养级（trophic level）：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。食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 食物链的类型：根据食物链的起点不同，可将其分成三大类: 捕食食物链（grazing food chain）：又称牧食食物链，以活的动植物为起点的食物链，如绿
6、色植物，草食动物、各级食肉动物。 腐食食物链（detrital food chain）：以碎屑为基础，又称碎屑食物链， 高等植物的枯枝落叶被分解者利用，分解成碎屑，然后再为多种动物所食。 动植物残体分解者成碎屑食碎屑动物小型肉食动物-大型肉食动物 寄生食物链（parasitic food chain）：是以活的动植物有机体为基础，从某些专门营寄生生活的动植物开始的食物链。 如：昆虫-寄生蝇-小峰,2020/9/13,食物链的特点,寄生食物链，越是在基部环节，动物个体越大，随着环节的不断增加，寄生物的体积越来越小。 捕食食物链和碎屑食物链在生态系统中往往同时存在，相辅相成。,2020/9/13,
7、食物网,食物网 (food web)：生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形成复杂的网络结构，此即食物网。,食物网越复杂，生态系统往往抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统越容易发生大的波动甚至崩溃，尤其是在生态系统功能上起关键作用的种，一旦消失或受严重损害，就可能引起系统的剧烈波动。,2020/9/13,食物链和食物网概念的意义,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，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；各生物成分间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
8、功能的稳定性。 生态系统中能量流动物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。,2020/9/13,营养级（trophic level） 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。 如，作为生产者的所有自养生物都位于食物链的起点，共同构成第一营养级。 所有以生产者(主要是绿色植物)为食的动物都属于第二营养级，即植食动物营养级。 第三营养级包括所有以植食动物为食的肉食动物。 以此类推，还可以有第四营养级(即二级肉食动物营养级)和第五营养级。,第四节 营养级与生态金字塔,2020/9/13,营养级的位置越高，归属于这个营养级
9、的生物种类和数量就越少。 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，因而这些生物的种类和数量也就越多，生殖能力也越强。,2020/9/13,各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量，总有一部分会自然死亡和被分解者所利用。 各营养级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成排泄物而留于环境中，为分解者生物所利用。 各营养级生物要维持自身的生命活动，总要消耗一部分能量，这部分能量变成热能而耗散掉。,在生态系统中，能量流动是单向的，同时，通过各个营养级能量之所以减少，主要原因有三：,2020/9/13,2020/9/13,生态金字塔(ecological pyramid),生态系统中各个营养级之间的量值自基础营养级向上排列，呈现出下小上大的类似金字塔的结构，称之为 生态金字塔，又成为生态椎体。,2020/9/13,生物量金字塔以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。 倒置金字塔：如在海洋生态系统中，生产者（浮游植物）的个体很小，生活史很短，常低于浮游动物的生物量。,2020/9/13,能量金字塔是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。,2020/9/13,数量金字塔是以生物的个体数量表示每一营养级。,
