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1、（六）群落的分类（六）群落的分类我国普遍采用的植被分类单位我国普遍采用的植被分类单位植被型植被型（Vegetation type）群系群系（Formation）群丛群丛（Assosiation）第四节生态系统第四节生态系统概念概念性质性质组成成分组成成分结构结构功能功能一、生态系统的概念一、生态系统的概念 生态系统生态系统(ecosystem)(ecosystem)指在一定空间内生物成分指在一定空间内生物成分（生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循（生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循环和能量流动相互作用相互依存而形成的一个生态学环和能量流动相互作用相互依存而形成的一个生态学功能
2、单位。功能单位。 热带稀树草原景观森林生态系统海洋生态系统草原生态系统湖泊生态系统城市生态系统农田生态系统二、生态系统的性质二、生态系统的性质生态系统是一个开放系统生态系统是一个开放系统，必须依赖外界环境提供，必须依赖外界环境提供物质和能量的输入和接受输出。物质和能量的输入和接受输出。生态系统是一个控制系统或反馈系统生态系统是一个控制系统或反馈系统，在一定范围，在一定范围内具有自我调节和自组织能力保持其相对平衡。内具有自我调节和自组织能力保持其相对平衡。生态系统是一个动态系统生态系统是一个动态系统，要经历由简单到复杂从，要经历由简单到复杂从不成熟到成熟的发育过程。不成熟到成熟的发育过程。 三、
3、生态系统的组成成分三、生态系统的组成成分三、生态系统的组成成分三、生态系统的组成成分无机物无机物有机化合物有机化合物气候因素气候因素生产者生产者 (producer)消费者消费者 (consumer)分解者分解者 (还原者还原者)(decomposer)六大组成成分六大组成成分l生产者：生产者：自养生物，主自养生物，主要是各种绿色植物，也包要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。合作用的细菌。l消费者：消费者：异养生物，主异养生物，主要指以其他生物为食的各要指以其他生物为食的各种动物。种动物。l分解者：分解者：异养生物，把异养生物，把复杂的有机物分解成简
4、单复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、无机物，包括细菌、真菌、放线菌和动物等。放线菌和动物等。非生物成分非生物成分生物成分生物成分(生物群落生物群落) 三大功能群三大功能群1，生产者生产者(producers) ：绿色植物、蓝绿藻和光合细菌绿色植物、蓝绿藻和光合细菌2，消费者消费者(consumers)：包括杂食动物、寄生生物包括杂食动物、寄生生物 食草动物食草动物(herbivores) (herbivores) 食肉动物食肉动物(carnivores)(carnivores) 大型食肉动物或顶级食肉动物大型食肉动物或顶级食肉动物(top carnivores):(top carn
5、ivores):3，分解者分解者(decomposer) 分解者主要是细菌和真分解者主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁以及秃鹫等和蚯蚓、白蚁以及秃鹫等大型腐食性动物。大型腐食性动物。澳大利亚进口屎克螂因牛粪覆盖每年损毁牧场因牛粪覆盖每年损毁牧场3600万亩万亩 60年代，澳大利亚引入了年代，澳大利亚引入了羚羊粪蜣羚羊粪蜣(Onthophagus gazella)和和神农蜣螂神农蜣螂(Catharsius molossus)等异地金龟，对等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。分解牛粪发挥了明显的作用。4，非生物环境，非生物环境 无机物质无机物质 有机化合物：
6、有机化合物： 如蛋白质、糖类脂类和腐殖质。如蛋白质、糖类脂类和腐殖质。 气候因素气候因素四、生态系统的结构四、生态系统的结构1. 食物链食物链 生态系统中以生产者为起点，一些有生态系统中以生产者为起点，一些有机体以吃和被吃的关系，即通过食物关系彼此联机体以吃和被吃的关系，即通过食物关系彼此联结而形成的一个能量与物质流动的系列。结而形成的一个能量与物质流动的系列。2. 食物网食物网 各个食物链彼此交织、错综连接形成各个食物链彼此交织、错综连接形成复杂的能量与物质流通的网络。复杂的能量与物质流通的网络。3. 营养级营养级 在食物网中各食物链上凡属于同一级在食物网中各食物链上凡属于同一级环节上的所有
7、生物种。环节上的所有生物种。一个食物链的例子一个食物链的例子 “螳螂捕蝉，黄雀在后” （ 据周立志）据周立志）植物植物蝉蝉(初级消费者初级消费者) 螳螂螳螂(二级消费者二级消费者)黄雀黄雀(三级消费者三级消费者)鹰鹰(四级消费者四级消费者)(顶极食肉动物顶极食肉动物) 食物链和食物网的意义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；食物链是生态系统营养结构的形象体现；生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链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；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、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
8、律。积累的原理和规律。p食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，反之亦然。越强，反之亦然。五、生态系统的功能五、生态系统的功能单向的能量流动循环式的物质流动信息的传递（一）生态系统有机质的生产（一）生态系统有机质的生产1. 绿色植物的初级生产绿色植物的初级生产 绿色植物通过光合作用固定太阳能生产有机物，绿色植物通过光合作用固定太阳能生产有机物，为生态系统的其他成分和生产者本身利用。为生态系统的其他成分和生产者本身利用。绿色植物所固定的太阳能活所制造的有机质的数绿色植物所固定的太阳能活所制造的有机质的数量称为初级生产量或第一性生产量。量称为初级生
9、产量或第一性生产量。在单位面积上净初级生产量日积月累所形成的有在单位面积上净初级生产量日积月累所形成的有机质数量叫做机质数量叫做生物量（生物量（Biomass）消费者动物的次级生产消费者动物的次级生产消费者动物的次级生产消费者动物的次级生产各级消费者动物直接或间接利用初级生产的物质各级消费者动物直接或间接利用初级生产的物质进行同化作用，把植物性物质转换为动物性物质，进行同化作用，把植物性物质转换为动物性物质，使自身得到生长、繁殖和物质和能量的贮存。使自身得到生长、繁殖和物质和能量的贮存。次级生产过程次级生产过程 食食物物种种群群 动物得到的动物得到的动物未得到的动物未得到的 = 动物吃进的动物
10、吃进的(C)(C)动物未吃进的动物未吃进的净次级生产量净次级生产量(P)(P)呼吸代谢呼吸代谢(R)(R)被被同化的同化的(A)(A)未同化的未同化的(FU)(FU)被更高营养级取食被更高营养级取食未被取食未被取食次级生产公式次级生产公式能量在生态系统中和在物理系统中不同能量在生态系统中和在物理系统中不同能量在生态系统中流动的特点能量在生态系统中流动的特点能量是单向流动的能量是单向流动的能量在生态系统内流动的过程是不断递减的能量在生态系统内流动的过程是不断递减的能量在流动中质量逐渐提高能量在流动中质量逐渐提高（二）生态系统的能量流动（二）生态系统的能量流动生态金字塔生态金字塔(ecologic
11、al pyramid) 指各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体指各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体单位来表示。单位来表示。（1）生物量金字塔）生物量金字塔（2）数量金字塔）数量金字塔数量金字塔数量金字塔树木树木200株株/0.1公顷公顷昆虫150000个/0.1公顷数量金字塔（倒形）数量金字塔（倒形）（3）能量金字塔）能量金字塔能量金字塔能量金字塔能量金字塔不会出现倒能量金字塔不会出现倒形的情况！形的情况！矿物元素在生态系统之间的输入和输出，它们在矿物元素在生态系统之间的输入和输出，它们在大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动和交大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动
12、和交换称生物地换称生物地(球球)化化(学学)循环，即物质循环循环，即物质循环(cycling of material) 。1 1、基本概念、基本概念库：是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数库：是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化合物所构成的。量的某种化合物所构成的。流通率：物质在生态系统单位面积（或单位体积）和单位流通率：物质在生态系统单位面积（或单位体积）和单位时间的移动量时间的移动量（三）生态系统的物质循环（三）生态系统的物质循环水循环水循环（Hydrologic cycles）气体型循环气体型循环(Gaseous cycles) 氧循环氧循环碳循环碳循环氮循
13、环氮循环沉积型循环沉积型循环(Sedimentary cycles) 磷循环磷循环硫循环硫循环2、物质循环的类型、物质循环的类型(1)水循环水循环水分子从水体和陆地表面蒸发以及通过植物的蒸腾进入大气圈，水分子从水体和陆地表面蒸发以及通过植物的蒸腾进入大气圈，然后遇冷凝结以雨雪等形式不断地回降到地球表面的过程。然后遇冷凝结以雨雪等形式不断地回降到地球表面的过程。水分的大循环与小循环：水分的大循环与小循环：水循环示意图水循环示意图西德地区的水循环示意图西德地区的水循环示意图（Clodius and Keller,1951）(2)气体型循环碳循环(carbon cycle)化化泥碳泥碳煤煤大气中大气
14、中CO2CO2碳化作用碳化作用石油石油水生植物水生植物光合作用光合作用腐烂腐烂燃料燃料呼吸呼吸作用作用光合光合作用作用腐烂腐烂扩散扩散(3)(3)淀积型循环淀积型循环磷循环（磷循环（phosphorus cycle）沉积型循环沉积型循环沉积物中的磷沉积物中的磷（约为土壤和海洋中千倍以上）（约为土壤和海洋中千倍以上）陆地陆地海洋海洋死死有机物有机物土壤中的土壤中的无机磷无机磷活有机物活有机物死死有机物有机物深海的磷深海的磷活有机物活有机物捕鱼捕鱼鸟粪鸟粪悬浮在水中随河水带走悬浮在水中随河水带走摄取摄取排泄排泄死亡死亡下下,沉沉分解分解沉积沉积溶解于水溶解于水上升风化上升风化开采开采摄取摄取排泄死
15、亡排泄死亡上涌上涌（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当生态系统处于相对稳定状态时，生物之间和生物当生态系统处于相对稳定状态时，生物之间和生物与环境之间出现高度的相互适应与协调，种群结构与环境之间出现高度的相互适应与协调，种群结构与数量比例持久地没有明显变化，能量和物质的输与数量比例持久地没有明显变化，能量和物质的输入和输出大致相等以及结构与功能之间相互适应并入和输出大致相等以及结构与功能之间相互适应并获得最佳协调关系。，这种状态就是获得最佳协调关系。，这种状态就是生态平衡（Ecological balance）反馈机制反馈机制(feedback) 当生态系统中
16、某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的响应变化，这些变化最终又反过来影响最成分出现一系列的响应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。负反馈负反馈（negative feedback） ：是生态系统在受到一定干扰后恢复和保持其稳定平衡状态。是生态系统在受到一定干扰后恢复和保持其稳定平衡状态。正反馈正反馈(positive feedback) ： 生态系统受到内部或外界某因素的干扰引起了一些变化。生态系统受到内部或外界某因素的干扰引起了一些变化。这些变化反
17、过来又加强了某些因素的干扰和所引起的那些这些变化反过来又加强了某些因素的干扰和所引起的那些变化，使生态系统远离平衡状态。变化，使生态系统远离平衡状态。 生态系统中的反馈生态系统中的反馈（据周立志）（据周立志）狼狼狼狼兔兔兔兔植物植物植物植物狼狼饿饿死死狼狼吃吃饱饱吃了吃了较多较多兔子兔子吃了吃了较少较少兔子兔子兔兔吃吃饱饱兔兔饿饿死死吃了吃了较少较少的草的草吃了吃了大量大量的草的草污染污染 鱼死亡鱼死亡污染污染 鱼死亡鱼死亡 鱼死亡鱼死亡 污染污染 正反馈正反馈负反馈负反馈第五节陆地和水域生态系统第五节陆地和水域生态系统1、陆地生态系统的主要特征、陆地生态系统的主要特征非生物环境具有极大的复杂
18、性和更富于变化的特征。非生物环境具有极大的复杂性和更富于变化的特征。具有较高的平均生物生产量和巨大的生物物质积累量具有较高的平均生物生产量和巨大的生物物质积累量动态变化较明显，包括季节性变化和其他类型的演替。动态变化较明显，包括季节性变化和其他类型的演替。相当明显的有规律的空间分布格局。相当明显的有规律的空间分布格局。一、陆地生态系统一、陆地生态系统2、陆地生态系统的空间分布格局、陆地生态系统的空间分布格局三向地带性三向地带性纬度地带性纬度地带性：热量气候带的带状分布：热量气候带的带状分布经度地带性经度地带性（干湿地带性）：海陆分布和大气环（干湿地带性）：海陆分布和大气环流等因素作用。流等因素
19、作用。垂直地带性垂直地带性：海拔升高温度和气体逐渐降低，风：海拔升高温度和气体逐渐降低，风速和太阳辐射加强，降水量先增加后减少。速和太阳辐射加强，降水量先增加后减少。中国东部植被水平分布的纬向变化中国东部植被水平分布的纬向变化陆地生态系统的分异陆地生态系统的分异3、陆地生态系统的主要类型、陆地生态系统的主要类型北方针叶林北方针叶林温带草原温带草原荒漠荒漠冻原冻原热带雨林热带雨林热带稀树草原热带稀树草原亚热带常绿阔叶林亚热带常绿阔叶林温带阔叶林温带阔叶林1、水域生态系统的主要特征环境比较均一，变化比较和缓，并较少出现极端情况（水具有流动性和较大热容量）。2. 生物量倒金字塔（各种浮游藻类）。二、
20、水域生态系统二、水域生态系统2、水域生态系统的分类、水域生态系统的分类 按水化学性质按水化学性质 淡水生态系统淡水生态系统 海洋生态系统海洋生态系统（1）淡水生态系统包括河流湖泊细流河水库等。包括河流湖泊细流河水库等。按水的运动分类：按水的运动分类： 流水生态系统流水生态系统 静水生态系统静水生态系统（2）海洋生态系统第六节社会第六节社会经济经济自然复合生态系统自然复合生态系统概念 在一定的社会经济和科学技术条件下，经过人们的干预把自然生态系统分别改造为农业生态系统和城市生态系统，它们以人为核心以自然环境为基础，进行频繁的社会和经济文化活动，并且彼此结合共同形成为一个复杂的整体。一、农业生态系
21、统一、农业生态系统 (Agroecosystem） 是指在人类活动的干预下，一定区域的农业生态是指在人类活动的干预下，一定区域的农业生态群体与其周围自然和社会经济因素彼此联系、相群体与其周围自然和社会经济因素彼此联系、相互作用而共同建立起的固定、转化太阳能，获取互作用而共同建立起的固定、转化太阳能，获取一系列农副产品的人工生态系统一系列农副产品的人工生态系统 。以作物栽培为主体的农田生态系统最为重要。以作物栽培为主体的农田生态系统最为重要。1、农田生态系统的主要特点、农田生态系统的主要特点生物成分显著变化 系统结构明显简化 是一个能量和物质大量流通的开放系统。 生物生产量一般较高 具有明显的地
22、域性特点 人是农田生态系统的核心，社会因素起重要的导向作用。2、生态农业、生态农业（Ecological agriculture） 按照生态学和生态经济学原理，应用系统工程等现代化科学技按照生态学和生态经济学原理，应用系统工程等现代化科学技术，把传统农业技术和现代农业先进技术相结合而建立起来的术，把传统农业技术和现代农业先进技术相结合而建立起来的一种多层次、多结构、多功能、具有良好经济效益、生态效益一种多层次、多结构、多功能、具有良好经济效益、生态效益和社会效益的集约经营管理的综合农业生产体系。和社会效益的集约经营管理的综合农业生产体系。具体地说具体地说，就是在一定区域有效地运用生态系统中生物
23、的共生就是在一定区域有效地运用生态系统中生物的共生原理、生物的相克趋利避害原理、多种成分间的相互协调和互原理、生物的相克趋利避害原理、多种成分间的相互协调和互补原理以及物质循环再生与能量多层次多途径转化和利用原理，补原理以及物质循环再生与能量多层次多途径转化和利用原理，全面规划、总体协调，建立能合理利用自然和社会资源、保持全面规划、总体协调，建立能合理利用自然和社会资源、保持生态稳定和持续高效的优化农业生态系统，是具有良好的经济、生态稳定和持续高效的优化农业生态系统，是具有良好的经济、生态和社会三种效益统一的农业生产体系。生态和社会三种效益统一的农业生产体系。生态农业的主要优点整体性整体性 协
24、调性协调性 地域性地域性高效性高效性 控制性控制性层次性层次性稳定性稳定性改善生态环境改善生态环境中国现有生态农业系统类型中国现有生态农业系统类型生物立体共生型生物立体共生型物质能量多层分级利用型物质能量多层分级利用型基塘式水陆结合型基塘式水陆结合型区域整体规划的综合型生态农业系统区域整体规划的综合型生态农业系统二、城市生态系统1、城市生态系统的组分、城市生态系统的组分2、城市生态系统的特点城市生态系统以人为主体，生物量 常具有倒金字结构。食物链简化食物链简化 能量和物质流动巨大、转换迅速能量和物质流动巨大、转换迅速依赖性强，独立性弱，自我调节能力小依赖性强，独立性弱，自我调节能力小是人类对陆
25、地自然生态系统影响最强烈的地方是人类对陆地自然生态系统影响最强烈的地方2、城市生态系统的特点、城市生态系统的特点植物植物（植食动物（植食动物) ) 人人3、生态城（、生态城（Ecopolis）按照生态学原理建立起的一类社会、经济、自然协调按照生态学原理建立起的一类社会、经济、自然协调发展，物质、能量、信息高效利用，生态良性循环的发展，物质、能量、信息高效利用，生态良性循环的人类聚居地。人类聚居地。建设途径建设途径： 生态工艺的设计和改造生态工艺的设计和改造 协调共生关系的建立协调共生关系的建立 生态意识的普及和提高生态意识的普及和提高第七节第七节 生物多样性及其保护生物多样性及其保护概念概念生
26、物多样性的价值生物多样性的价值全球生物多样性概况及受威胁现状全球生物多样性概况及受威胁现状生物多样性保护生物多样性保护一、概念一、概念生物多样性生物多样性（Biological diversity）是指在一定时间和一定是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。生态系统的复杂性总称。遗传多样性：遗传多样性：基因多样性，是指存在于生物个体内、单基因多样性，是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的遗传变异的总和。个物种内以及物种之间的遗传变异的总和。物种多样性：物种多样性：物种水平上的生物多
27、样性，一个地区内物物种水平上的生物多样性，一个地区内物种的多样化种的多样化生态系统多样性：生态系统多样性：生境生境的多样性、的多样性、生物群落生物群落多样性和多样性和生生态过程态过程的多样性的多样性景观多样性景观多样性：不同类型的景观在空间结构、功能机制和不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异性时间动态方面的多样化和变异性二、生物多样性的价值二、生物多样性的价值1 1、直接使用价值、直接使用价值、直接使用价值、直接使用价值给人类提供了给人类提供了食物、纤维、药物食物、纤维、药物食物、纤维、药物食物、纤维、药物（如各种中药、维生素、鱼油等）和（如各种中药、维生素、鱼油等）
28、和燃料、建材等燃料、建材等燃料、建材等燃料、建材等的使用价值的使用价值的使用价值的使用价值，这些是人们普遍认识的，这些是人们普遍认识的2、 间接使用价值或生态功能间接使用价值或生态功能间接使用价值或生态功能间接使用价值或生态功能非消耗性利用价值，如改善人类生存环境，维持自非消耗性利用价值，如改善人类生存环境，维持自然界生态平衡等然界生态平衡等潜在价值或选择价值潜在价值或选择价值潜在价值或选择价值潜在价值或选择价值为后代再利用生物多样性方面提供选择机会。为后代再利用生物多样性方面提供选择机会。在在恐龙时代恐龙时代，平均，平均每每1000年年才有一种动物绝种；才有一种动物绝种；20世纪以前世纪以前
29、，地球上大约，地球上大约每每4年年有一种动物绝种；有一种动物绝种；现现在在平均平均每天有每天有20-30种种生物绝迹。近生物绝迹。近150年来，鸟类年来，鸟类灭绝约灭绝约80种；近种；近50年来，兽类灭绝了近年来，兽类灭绝了近40种。近种。近100年来，物种灭绝的速度超出其自然灭绝率的年来，物种灭绝的速度超出其自然灭绝率的1000-10000倍倍，而且这种速度仍有增无减。，而且这种速度仍有增无减。三、三、全球生物多样性概况及受威胁现状全球生物多样性概况及受威胁现状世界生物物种概况世界生物物种概况受威胁物种的现状受威胁物种的现状灭绝灭绝濒危濒危渐危渐危稀有稀有未定未定全球受威胁总数全球受威胁总数
30、植物植物384332530226749559819078鱼类鱼类23811358321343两栖类两栖类299201050爬行类爬行类2137394132170无脊椎动物无脊椎动物982212341886141355鸟类鸟类113111671226241037哺乳类哺乳类831721413764497保护世界的生物多样性保护世界的生物多样性，中国环境科学出版社，中国环境科学出版社，1991年年四、生物多样性保护四、生物多样性保护（一）（一） 就地保护就地保护 自然保护区自然保护区（二）（二） 迁地保护迁地保护 动物园、植物园、水族馆、畜牧场、引种培动物园、植物园、水族馆、畜牧场、引种培育中心等人工保护中心育中心等人工保护中心（三）离体保存（三）离体保存建立植物种子库动物细胞库等建立植物种子库动物细胞库等
