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1、5生态系统生态系统一、系统与系统观的建立一、系统与系统观的建立二、生态系统及其特征二、生态系统及其特征三、生态系统类型三、生态系统类型四、生态系统服务与管理四、生态系统服务与管理什么是“系统”？系统有哪些基本性质？什么是系统分析？一、系统与系统观的建立一、系统与系统观的建立有组织的和被组织化了的整体；结合着整体所形成的各种概念和原理的综合由有规则、相互作用、相互依赖的诸要素形成的集合许多组成要素保持有机的秩序向同一目标行动的体系1.1.什么是什么是“系统系统”相互作用的诸要素的综合体相互作用的诸要素的综合体 贝塔朗菲的重要贡献是建立关于生命组织的机体论，并由此发展成一般系统论。 他通过生物现象
2、复杂性的全面透视,深刻批判了机械还原论和神秘活力论，提倡有机整体观，科学地定义了“系统”、“整体”，等描述复杂性的概念,首次建立了刻画复杂性的科学模型，并通过重点剖析生物、心理、生理、历史等领域的范例，初步建构了复杂性的研究纲领怀特海、马尔库塞、钱学森、艾根、欧文拉兹洛、哈肯、曾邦哲、香农、普利高津、维纳路德维希冯贝塔朗菲(Ludeig_von_Bertalanffy)我国系统论的泰斗，为应用力学、航空工程和火箭导弹技术的发展奠定了基础。系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。 在工程控制论、系统工程和系统科学、思维科学和人体科学以及马克思主义哲学等许多理论领域都
3、进行过创造性研究，超越建筑专家的深度思考定义:系统(system)是由相互作用和相互依赖的若干组成部分，结合而成的具有一定结构的功能整体。 系统的三要素: (1).两个以上的组分； (2).各组分相互联系，具有一定结构； (3).具有独立的、特定的功能。都江堰工程目标：解决洪水泛滥、土地龟裂，民不聊生的问题。措施：分水工程引水工程洪排沙工程皇宫修复工程目标：多快好省地完成皇宫的修复措施：挖沟挖土烧砖，解决材料问题引水水运，节省人力、物力和时间填沟废物利用（1）系统组分的整体性（2）系统结构的有序性（3）系统功能的整合特性 （4)系统结构、功能的可控性 2、系统的基本性质系统的基本性质(1)系统
4、无论大小都具有一定边界(Boundary)系统组分的整体性(2)系统的水平分离特征(Characteristicofhorizontalpart)(3)系统的垂直分离特征(Characteristicofverticalitypart)全世界经济共同体国家地区流域农村农户系统生计系统手工制造畜牧和耕作系统农场外就业畜牧系统作物系统放牧场农田畜群农作物(1)系统的各个组分之间都有一定的量比关系x1=f(xn)系统结构的有序性系统结构的有序性(2)统内各组分通过各种联系相互作用、相互牵制x1=f(x1,x2,x3,xn)(3)系统各组分、各层次分工合作，各居其位、各司其职共同完成系统整体功能y=f
5、(x1,x2,x3,xn) 系统的整体功能不等于它各组分功能的相加，而是一种集体效应，既有各组分的功能，又有各组分之间交互作用产生的新功能，这种整体功能大于部分功能之和的特性称为系统功能整合作用（Integration of system function）系统功能的整合特性系统功能的整合特性0.90.90.90.90.90.9可靠性可靠性=1-（1-0.9)3=0.999可靠性可靠性=0.93=0.729结构决定功能结构决定功能反馈信息反馈信息自控系统自控系统自控系统自控系统输入输入输入输入输出输出物质、能量流物质、能量流反馈信息反馈信息反馈信息反馈信息输出输出信息流信息流反馈控制系统示意图
6、反馈控制系统示意图系统结构、功能的可控性系统结构、功能的可控性 是在明确研究目的和系统边界的基础上，分析系统组成要素、层次结构及各组分间相互影响的定量关系，建立系统的数学模型，并利用计算机对系统结构优化，使系统具有功能整合作用的研究过程。3、系统分析(systemanalysis)系统组分的整体性分析系统结构的有序性分析系统功能整合特性分析系统结构功能调控分析系统分析过程第一阶段：第一阶段：定性分析阶段定性分析阶段包括明确问题及研究目标；包括明确问题及研究目标； 划分系划分系统边界、确定系统组分、分析系统层次。统边界、确定系统组分、分析系统层次。第二阶段：第二阶段：定量研究阶段定量研究阶段在定
7、性分析的基础上进行定量分析主在定性分析的基础上进行定量分析主要是系统结构有序性分析，包括定量研究各组分之要是系统结构有序性分析，包括定量研究各组分之间的定量影响关系，建立系统数学模型。间的定量影响关系，建立系统数学模型。第三阶段：第三阶段：模型分析阶段模型分析阶段是在系统组分及基本量化关系认识的是在系统组分及基本量化关系认识的基础上，确定系统模型的参数，进行模型试验，分基础上，确定系统模型的参数，进行模型试验，分析系统要素的动态关系。析系统要素的动态关系。第四阶段：第四阶段：系统结构优化阶段系统结构优化阶段是通过模拟分析，优化系统结构，是通过模拟分析，优化系统结构，实行系统调控，使系统具有系统
8、功能整合特性，实实行系统调控，使系统具有系统功能整合特性，实现优化的系统功能。现优化的系统功能。 l规划阶段：l分析阶段：l设计阶段：l实施阶段：l运行阶段：l更新阶段：l明确问题：l选择目标：l系统综合：l系统分析：l优化评价：l系统决策：l系统实施：工作步骤逻辑顺序由美国贝尔电话公司霍尔（A.D.Hall）工程师提出的霍尔方法论系统分析实例：生态规划系统分析实例：生态规划接受任务、明确目标实地考察、仔细交流策划意向、初步模型讨论修改、完善模型编制规划规划论证规划提交接受邀请、洽谈意向、明确任务、做好准备准备相机、仪器、实地考察、采访群众、仔细交流、认真记录、领会领导、专家意图、收集相关资料
9、背景及现状：自然、社会、经济、历史、人文、优势及劣势：区位、地形地貌、风水前景及目标、意图：蓝图、领导意志、发展规划、国宝桥米农谷生态科技园规划资料清单：一、农谷相关背景资料一、农谷相关背景资料 国家、省、荆门市有关龙谷的政策、规划、定位、要求等资讯、文件、材料、相关文件二、石龙镇基本情况二、石龙镇基本情况1、地理位置：经纬度、区位、交通2、自然资源：气候、土壤、主要农作物、种植制度、生产水平3、社会经济：人口、经济水平、结构，耕地、版图面积4、镇区相关发展规划、文件、报表5、三个区（优质稻、生态农业、世外桃源）的具体资料三、桥米公司相关资料三、桥米公司相关资料1、发展战略、十二五规划；2、园
10、区建设总体思路；3、相关文件及资料四、有关图件四、有关图件1、石龙镇地图；2、规划草图；3、其他相关图件接受任务、明确目标实地考察、仔细交流策划意向、初步模型讨论修改、完善模型编制规划规划论证规划提交1、认真阅读分析相关材料2、上网检索资料3、发掘本人积累4、细致swot分析5、准确定位、理念新颖6、规划内容及项目选择7、宏观布局及整体协调8、产品设计及建设内容9、图件制作内部环境包括相对优势（Strengths）与劣势（weaknesses），外部环境包括面临的机遇（opportunities）与威胁（Threats）。SWOT分析系统分析途径(1) (1) 黑箱法黑箱法CGCao(2) (
11、2) 白箱法白箱法CGCao(3) (3) 灰箱法灰箱法CGCao什么是生态系统什么是生态系统 ？生态系统的组成、结构、功能生态系统的组成、结构、功能 ？生态系统有什么特点生态系统有什么特点 ？二、生态系统及其特征及其特征生态系统是在一定时间、空间范围内，生物与生存环境、生物与生物之间密切联系、相互作用，通过能量流动、物质循环、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。生物地理群落=生态系统1、生态系统的概念湖泊生态系统湖泊生态系统城市生态系统城市生态系统海洋生态系统海洋生态系统农田生态系统农田生态系统光照光照绿色植物绿色植物营养物质营养物质肉食动物肉食动物草食动物草食动物杂食动物杂食动物寄生动物
12、寄生动物食腐动物食腐动物转换者转换者还原者还原者生生产产者者消消费费者者分分解解者者非生物成分非生物成分生物成分生物成分基本成分基本成分非基本成分非基本成分2、生态系统的组成成分CGCao生产者生产者是指能利用无机物制造有机物的自养生物(Autotrophs)，主要是绿色植物，也包括一些蓝绿藻、光合细菌及化能合成细菌。6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2CO2+2H2SCH2O+2S+H2OCO2+2H2OCH2O+H2O+O2光能叶绿素光能光合色素化学能在大洋深处的火山口附近广泛存在着高生产力的小型生态系统。在生态系统中最明显的是大白蚌和长达3m的管虫(pogonophora
13、ns)，但许多甲壳类、环节动物、软体动物和鱼类也在火山口附近以极大的密度聚集在一起。火山口群落的高生产力与附近荒漠般的海底形成鲜明反差。处于海洋透光带之下的这些群落如何获得能量呢？这与火山口喷出的水流有关，这些水流很热并含有还原形式的硫化氢(H2S)。火山水流和海水交混处的环境适宜化能自养硫化细菌的生存。这些细菌利用海水中的氧来氧化火山水流中的硫化氢，氧化反应反过来又为海水中的无机碳和无机氮的同化反应提供能源。深海的生产者化能自养硫化细菌生产者完成有机物的生产者完成有机物的合成过程合成过程，是生物圈生，是生物圈生命活动能量的源头命活动能量的源头是指直接或间接利用绿色植物有机物作为食物源的异养生
14、物(Heterotrophs)，主要是指动物(草食动物、肉食动物、腐生动物、杂食动物)和寄生性生物。消费者消费者杨树杨树蝉蝉螳螂螳螂黄雀黄雀老鹰老鹰绿色植物草食动物肉食动物一级消费者二级消费者三级消费者四级消费者消费者完成有机物的消费者完成有机物的转化过程转化过程，是生物圈生命，是生物圈生命活动最活跃的部分活动最活跃的部分降低分解者的压力降低分解者的压力促进有机物合成促进有机物合成促进有机无分解促进有机无分解促进物质循环促进物质循环各种调节功能各种调节功能分解者分解者又称还原者，主要细菌、真菌等微生物，也又称还原者，主要细菌、真菌等微生物，也包某些营腐生生活的原生动物。包某些营腐生生活的原生动
15、物。分解者完成有机物的分解者完成有机物的分解过程分解过程，是生态系统，是生态系统不可缺少的基本成分不可缺少的基本成分通过动、植物残体有机物质的分解，使营养物质得到再通过动、植物残体有机物质的分解，使营养物质得到再循环，微生物种群得到恢复和繁衍。循环，微生物种群得到恢复和繁衍。为碎屑食物链的各级生物提供了食物和物质基础。为碎屑食物链的各级生物提供了食物和物质基础。产生有调控作用的产生有调控作用的“环境激素环境激素”(Environmentalhormone),对生态系统中其他生物的生长产生重大影响。对生态系统中其他生物的生长产生重大影响。改造了地球表面的惰性物质。改造了地球表面的惰性物质。非生物
16、环境是生态系统中生物赖以生存的物质和能非生物环境是生态系统中生物赖以生存的物质和能量的源泉及活动的场所。按其对生物的作用，可分为量的源泉及活动的场所。按其对生物的作用，可分为:原料部分。光、氧、二氧化碳、水、无机盐类以原料部分。光、氧、二氧化碳、水、无机盐类以及非生命的有机物质等。及非生命的有机物质等。代谢过程的媒介部分。水、土壤、温度和风等。代谢过程的媒介部分。水、土壤、温度和风等。基层部分。岩石和土壤等。基层部分。岩石和土壤等。4.无机环境无机环境生态系统的四个基本成分生态系统的四个基本成分组成部分成分功能过程 作用说明生产者绿色植物有机物合成能量来源大约有40万种,高等植物30万种,低等
17、植物10万种分解者微生物有机物分解物质还原降低分解者的压力促进有机物合成促进有机物分解促进物质循环各种调节功能 消费者动物有机物转化生机维持无机环境光、温、水、土、气营养、能量原料、媒介、基层水生植物、浮游植物水生植物、浮游植物生产者生产者草鱼、鲢鱼、浮游动物草鱼、鲢鱼、浮游动物草食动物草食动物鳜鱼、乌鱼鳜鱼、乌鱼肉食动物肉食动物鲤鱼、鲫鱼鲤鱼、鲫鱼杂食动物杂食动物消费者消费者虾、蟹、螺蛳虾、蟹、螺蛳腐生动物腐生动物鱼体内的寄生生物鱼体内的寄生生物寄生动物寄生动物细菌和其它菌类细菌和其它菌类分解者分解者光、温、水、泥、光、温、水、泥、CO2、O2无机环境无机环境生态系统组成分析举例（湖泊生态系
18、统）生态系统组成分析举例（陆地生态系统）3、生态系统的一般结构无机环境无机环境( ( 光光、热热、水水、营营养养物物 质质 、COCO2 2 、O O2 2) ) 生产者生产者( (绿绿色色植植物物) ) 消费者消费者 ( (动物动物) ) 分解者分解者 ( (微生物微生物) )能量流能量流物质流物质流信息流信息流4、生态系统的基本功能及过程1.具有生命成分2.具有空间结构 3.具有时间变化 4.具有自动调控功能 5.是开放系统5、生态系统的特点物理系统物理系统生态系统生态系统基础理论基础理论物理学物理学生态学生态学研究对象研究对象物体物体事体事体研究内容研究内容物质运动规律物质运动规律生物与
19、环境关系生物与环境关系思维方式思维方式因果链因果链关系网关系网核核心心力的作用力的作用信息的反馈信息的反馈组织关系数组织关系数有限有限无穷维无穷维内部结构内部结构白箱白箱(结构清楚结构清楚)可观、可控可观、可控(结构模糊结构模糊)不可观不可控不可观不可控参参数数可辩识可预测、可统计处理可辩识可预测、可统计处理粗糙、不确定、不完全粗糙、不确定、不完全演替方向演替方向熵增、无序熵增、无序熵减、有序熵减、有序外部环境外部环境确定的确定的多变的多变的目目标标单目标或可调和为单目标单目标或可调和为单目标多目标、相互冲突多目标、相互冲突调控方式调控方式外部调控外部调控(中心式调控中心式调控)自我调节自我调
20、节(非中心式调控非中心式调控)研究方法研究方法硬方法硬方法软方法软方法研究途径研究途径求解模型、优化过程求解模型、优化过程探索对策、学习过程探索对策、学习过程研究结果研究结果唯一或无解唯一或无解多种途径，但逐步逼近目标多种途径，但逐步逼近目标最终目的最终目的整治结构整治结构调理功能调理功能生态系统与一般系统的差异功能问题反馈关系辩识生态模型辩证探讨有效解实施结构问题因果关系辩识数学模型解析优化最优解实施物理系统物理系统生态系统生态系统生态系统与一般系统研究的差异生态系统与一般系统研究的差异有哪些生态系统类型 ？不同生态系统有什么功能 ？人类活动怎么影响生态系统 ？三、生态系统的类型三、生态系统
21、的类型CGCao1、生态系统的类型划分生态系统的类型划分水生生态系统水生生态系统陆地生态系统陆地生态系统海洋生态系统海洋生态系统淡水生态系统淡水生态系统海岸带：岩石岸、沙岸海岸带：岩石岸、沙岸流水流水(河、沟、渠河、沟、渠)：荒漠：热荒漠、冷荒漠荒漠：热荒漠、冷荒漠浅海带：大陆架浅海带：大陆架急流急流冻原冻原上涌带：上涌带：缓流缓流极地极地珊瑚礁：珊瑚礁：静水静水(湖、水库、池湖、水库、池)：高山高山远洋带：远洋带：远洋表层远洋表层滨岸带滨岸带草原：湿草原、干草原草原：湿草原、干草原远洋中层远洋中层表水层表水层稀树干草原稀树干草原远洋深层远洋深层深水层深水层温带针叶林温带针叶林远洋底层远洋底层
22、热带雨林：雨林、季雨林热带雨林：雨林、季雨林按环境性质分按环境性质分CGCao自然生态系统(Naturalecosystem)凡是未受人类干扰和扶持，在一定空间和时间范围内，依靠生物和环境本身的自我调节能力来维持相对稳定的生态系统，人工生态系统(Artificialecosystem)。按人类的需求，由人类设计制造建立起来，并受人类活动强烈干预的生态系统半自然生态系统(Seminaturalecosystem)。在自然生态系统的基础上，通过人工对生态系统进行调节管理，使其更好地为人类服务的这类生态系。按人类对生态系统的影响程度分按人类对生态系统的影响程度分CGCao森林生态系统草原生态系统自然
23、生态系统水域生态系统沙漠生态系统极地生态系统农田生态系统人工林生态系统人工草地生态系统半自然生态系统牧场生态系统(驯化生态系统)鱼塘生态系统养殖生态系统微生物生态系统城镇生态系统人工生态系统工矿生态系统宇宙飞船生态系统实验微生物生态系统生生物物圈圈生生态态系系统统CGCao自然生态系统自然生态系统人工生态系统人工生态系统半自然生态系统半自然生态系统CGCao自然生态系统CGCao生物圈生物圈2号外景号外景人工生态系统CGCao人工生态系统Nash的农业生态系统室的农业生态系统室Metcalf的实验微生态系统的实验微生态系统人工生态系统CGCaoCGCao人工生态系统CGCao人工生态系统人工生
24、态系统CGCao半半自自然然生生态态系系统统CGCaoCGCao半自然生态系统半自然生态系统比较内容比较内容自然生态系统自然生态系统半自然生态系统半自然生态系统人工生态系统人工生态系统组成组成组成成分复杂组成成分复杂生生物物成成员员简简化化，生生产产力力提提高高，抗抗逆逆性性下下降降，环环境境被被改造，更有利于部分生物改造，更有利于部分生物生生物物被被按按特特定定目目的的所所筛筛选选，环环境境要要素素为特定生物而设计为特定生物而设计结构结构自然结构自然结构优化结构优化结构组装结构组装结构系统目的及功能系统目的及功能生生态态系系统统的的稳稳定定及及繁繁荣荣提供人类所需的产品提供人类所需的产品研研
25、究究、产产品品、人人类类生活生活主要能量来源主要能量来源太阳能、自然辅助能太阳能、自然辅助能太太阳阳能能、自自然然辅辅助助能能、人人工辅助能工辅助能工业能工业能稳定性稳定性稳定稳定亚稳定亚稳定不稳定不稳定稳定机制稳定机制非非中中心心式式调调控控；自自然然信信息息调调控控；生生物物间间相相生生相相克克，生生物物与与环环境境相互适应相互适应非非中中心心式式调调控控与与中中心心式式调调控控结结合合；自自然然调调控控；人人工工直直接接调调控控；社社会会经经济济间间接接调控调控中心式调控中心式调控人工调控人工调控开放程度开放程度开放程度小开放程度小开放程度大开放程度大相对封闭相对封闭不同生态系统特性比较
26、不同生态系统特性比较CGCao森林生态系统森林生态系统按生物成分分按生物成分分草原生态系统草原生态系统CGCao隔 离 系 统封 闭 系 统开 放 系 统能量输入能量输入能量输出能量输出能量输入能量输入物质输入物质输入能量输出能量输出物质输入物质输入按生态系统的开放程度划分按生态系统的开放程度划分CGCao(1)太阳供能的自然生态系统太阳供能的自然生态系统(Naturalunsubsidizedsolar-poweredecosystem)、(2).有自然辅助能量的太阳供能生态系统有自然辅助能量的太阳供能生态系统(Naturalsolar-poweredecosystemssubsidized
27、byothernaturalenergies)、(3).有人类辅助能量的太阳供能生态系统有人类辅助能量的太阳供能生态系统(Human-subsidizedsolar-ecosystem)(4).燃料供能的城市燃料供能的城市-工业系统工业系统(Fuel-poweredurban-industrialsystems)根据生态系统形成的原动力划分根据生态系统形成的原动力划分CGCao2、生物圈生态系统生物圈(Biospere)也叫生态圈，它由大气圈下层、水圈、土壤岩石圈以及活动于其中的生物组成。是地球表面最大的生态系统。活跃生物圈活跃生物圈(-100100m)泛生物圈泛生物圈(-119km)副生物圈
28、副生物圈(923km)目前只有地球有生命目前只有地球有生命希腊神话中的大地女神盖娅希腊神话中的大地女神盖娅(Gaia)(Gaia)生物圈支撑着人类的生存生物圈支撑着人类的生存GaiaGaia假说：假说： 大气物理学家大气物理学家拉伍洛克拉伍洛克研究发现，地球表面的研究发现，地球表面的温度和化学组成受地球生命体的温度和化学组成受地球生命体的主动调节主动调节。地球的。地球的大气化学成分、温度和氧化状态受天文的、生物的大气化学成分、温度和氧化状态受天文的、生物的或其他干扰而发生变化，产生偏离。但生物通过改或其他干扰而发生变化，产生偏离。但生物通过改变其生长和代谢，缓和地球表面这些变化，保持地变其生长
29、和代谢，缓和地球表面这些变化，保持地球生命平衡。他球生命平衡。他区别于物理系统区别于物理系统，把这种作用归结，把这种作用归结为大地女神的作用，用大地女神的名字，提出为大地女神的作用，用大地女神的名字，提出GaiaGaia假说。假说。生物圈生态系统生物圈生态系统呵护着人类生存呵护着人类生存火星上是否存在生命？火星上是否存在生命？金星、火星的大气构成都接近化学平衡，主要成金星、火星的大气构成都接近化学平衡，主要成分是分是COCO2 2，所以不存在生命。，所以不存在生命。地球大气独特，不稳定，是因为地球生物不仅生地球大气独特，不稳定，是因为地球生物不仅生成大气，而且调节大气，保持一种稳定的大气构成大
30、气，而且调节大气，保持一种稳定的大气构成及平衡，从而有利于生物生存。成及平衡，从而有利于生物生存。按大气物理学原理，太阳辐射强度增减按大气物理学原理，太阳辐射强度增减10%10%就足以就足以引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰。地球必引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰。地球必然走向灭亡，然而地球却保持了有利于生命存在然走向灭亡，然而地球却保持了有利于生命存在的温度。的温度。地球是活着的地球是活着的! !盖亚假说的核心思想是：盖亚假说的核心思想是： 地球是一个生命有机体！地球是一个生命有机体！地球是活着的！地球是活着的！地球上的生命和其物质环境地球上的生命和其物质环境, , 包括大气、海洋和包括大
31、气、海洋和地表岩石是紧密联系在一起的系统进化。它把地地表岩石是紧密联系在一起的系统进化。它把地球看作一个生理的系统，拉伍洛克甚至直接把盖球看作一个生理的系统，拉伍洛克甚至直接把盖亚假说称为亚假说称为地球生理学地球生理学。盖亚假说启示人们，包括人类在内的所有生物都是盖亚假说启示人们，包括人类在内的所有生物都是地球母亲的后代，人类既不是地球的主人，也不是地球母亲的后代，人类既不是地球的主人，也不是地球的管理者，只是地球母亲的后代之一。地球的管理者，只是地球母亲的后代之一。我甚至想地球生命都是地球母亲的一个细胞，生命我甚至想地球生命都是地球母亲的一个细胞，生命体的一部分，地球母亲不健康、母体的衰竭，
32、人类体的一部分，地球母亲不健康、母体的衰竭，人类岂能独善其身，皮之不存毛将焉附。岂能独善其身，皮之不存毛将焉附。人类肆无忌惮的征服、剥夺，无异是给母亲人类肆无忌惮的征服、剥夺，无异是给母亲“捣蛋捣蛋”大地之母大地之母Gaia Gaia “疲于奔命疲于奔命”已是人道所为，应已是人道所为，应该热爱和保护地球母亲，并与其他生物和睦相处。该热爱和保护地球母亲，并与其他生物和睦相处。盖亚假说是盖亚假说是“地球生命系统观地球生命系统观”生物能源978.5988.5 9.69 97779 8.22耕地流转9.4 1087.5 8.798.5 9.81 9.3 7.5889.3 8.63土壤微生物 9.687
33、78.5 8.29.6 8.97769.2 7.85生态农业9.596.5 7.5 8.6 8.18 9.68 9.47778.8 8.05重金属9.3878.6 9.3 8.5 9.68 9.1 8.5788 8.33粮食生产9.4976.5 8.7 9.49 9.79 9.2 8.5888.6 8.47转基因910 6.5 6.5 8.589 9.62 99868.5 8.22生物多样性 8.596.5 7.5 8.5 8.28 9.53 9.1 8.5768.5 8.03生态补偿8.2877.5 8.598 9.56 8.9 7.5778.9 8.07秸秆利用8.3978.5 8.8 9
34、.28 9.52 9.2 7.5769 8.23农村环境986.578.5 9.18 9.51 9.3 7.5768.8 7.93食品安全9.2978.5 8.7 9.1 8.5 9.56 97778.9 8.27农民增收9.477.5 7.5 8.7 8.59.66 9.18889.4 8.303 3、海洋生态系统、海洋生态系统CGCao海洋生态系统非生物成分生物成分太阳辐射大气无机物有机物水域环境浮游生物：藻类、桡足类、原生动物、水母等游泳动物：鱼类、爬行动物、哺乳动物、无脊椎动物等底栖生物：软体动物、腹足纲、瓣纲等海鸟海岸地形海底地形海水海水物理特性海水化学特性温度水深海流海浪潮汐海水混
35、合大洋环流盐度pHDO等海洋生态系统的组成：海洋生态系统的组成：CGCao海洋生态系统结构：海洋生态系统结构：CGCao(1)影响全球物质循环(2)为人类提供丰富的产品(3)对人类环境产生重大影响（调节大气水热运动、调节气候；调节大气CO2、O2平衡；净化环境）海洋生态系统效应：海洋生态系统效应：CGCao蓝色农业蓝色农业蓝色农业指利用海域种植或者捕捞海洋生物资源，进行农业蓝色农业指利用海域种植或者捕捞海洋生物资源，进行农业生产，发展海洋农业、海洋种植、海洋养殖和海洋捕捞，开生产，发展海洋农业、海洋种植、海洋养殖和海洋捕捞，开发海洋食用蛋白。发海洋食用蛋白。现代人类所需要的动物蛋白质，其总量的
36、现代人类所需要的动物蛋白质，其总量的2020来源于海洋生来源于海洋生物资源。在一些发达国家，如美国、日本等，仅在海岸沿线物资源。在一些发达国家，如美国、日本等，仅在海岸沿线开始的开始的“蓝色田园蓝色田园”种植带，其海藻产量已达种植带，其海藻产量已达50005000万吨。万吨。 海洋渔业农牧化的主要方式是：人工育苗，放养到海里，在人海洋渔业农牧化的主要方式是：人工育苗，放养到海里，在人工控制下生长，再捕捞工控制下生长，再捕捞( (鱼、虾、贝类鱼、虾、贝类) )或收割或收割( (藻类藻类) )上来。这上来。这种方式的渔业在日本称为种方式的渔业在日本称为“栽培渔业栽培渔业”。贝类养殖。鲍鱼、干贝、牡
37、蛎等经济价值较高的贝类，已经实贝类养殖。鲍鱼、干贝、牡蛎等经济价值较高的贝类，已经实现了工厂化育苗。现了工厂化育苗。藻类养殖。藻类养殖主要有海带、裙带菜、紫菜等。藻类养殖藻类养殖。藻类养殖主要有海带、裙带菜、紫菜等。藻类养殖在我国沿海非常普及。在我国沿海非常普及。虾蟹养殖。海水的表层用来养殖海带等海藻，底层用来养殖蟹虾蟹养殖。海水的表层用来养殖海带等海藻，底层用来养殖蟹贝，中间层用来养殖经济鱼或虾等，实现海水立体养殖业。贝，中间层用来养殖经济鱼或虾等，实现海水立体养殖业。日本近海实现日本近海实现“海底园田化海底园田化”，美国人工鱼礁鱼类生产的管理，美国人工鱼礁鱼类生产的管理和捕捞实现了自动化。
38、和捕捞实现了自动化。辽宁长海海上牧场辽宁长海海上牧场滩涂养殖滩涂养殖海上网箱养殖海上网箱养殖海带人工养殖海带人工养殖温州乐清县清江蛏子田温州乐清县清江蛏子田广东南澳县石斑鱼养殖区广东南澳县石斑鱼养殖区人工鱼礁人工鱼礁4 4、淡水生态系统、淡水生态系统CGCaoCGCao西藏纳木错（巴松湖）：西藏纳木错（巴松湖）：流水水生生流水水生生态系统态系统(河流河流)急流水水生急流水水生生态系统生态系统上游区，中游区上游区，中游区下游区下游区上游区，中游区上游区，中游区下游区下游区静水水生生静水水生生态系统态系统(过水湖泊过水湖泊)水底区水底区沿岸带沿岸带(68m)(划归湿地生划归湿地生态系统态系统)，亚
39、沿岸带，深底带，亚沿岸带，深底带水层区水层区水底区：沿岸区水底区：沿岸区(划归湿地生划归湿地生态系统态系统)，亚沿岸带，深底带，亚沿岸带，深底带水库水库按生物群落按生物群落栖息栖息状部划分状部划分水层区：沿岸区水层区：沿岸区(划归湿地划归湿地生态系统生态系统)，库心，库心按水流方向按水流方向划分划分上游区，中游区，下游区上游区，中游区，下游区缓流水水生缓流水水生生态系统生态系统沿岸区沿岸区(划归湿地生态系统划归湿地生态系统)，库心区，库心区淡水淡水生态生态系统系统的组的组成及成及类型类型CGCao池塘生态系统池塘生态系统湖泊生态系统湖泊生态系统CGCao湿地(Wetland)是介于陆地和水生环
40、境之间的过渡带，并兼有两种系统的某些特征。湿地系指不论其为天然或人工、常久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动，或淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域 1971年湿地公约。湿地的概念湿地的概念5 5、湿地生态系统、湿地生态系统湿地类型湿地类型沼泽湿地沼泽湿地湖泊湿地湖泊湿地河流湿地河流湿地滨海湿地滨海湿地人工湿地人工湿地草本沼泽藓类沼泽草甸沼泽灌丛沼泽森林沼泽内陆盐沼地热湿地绿洲湿地永久性淡水湖季节性淡水湖永久性咸水湖季节性咸水湖永久性河流季节性河流洪泛平原浅海滩涂湿地河口湿地海岸湿地红树林湿地珊瑚礁湿地海岛湿地稻田水库渠系池塘运河草本沼泽草本沼泽灌丛沼泽灌丛
41、沼泽（1 1）沼泽湿地：）沼泽湿地：1370.03万公顷,占天然湿地的37.85%。主要分布于东北的三江平原、大小兴安岭、若尔盖高原及海滨、湖滨、河流沿岸等。有明显的海绵状草根层，孔隙度大，保持水分能力强。森林沼泽森林沼泽羊八井地热湿地羊八井地热湿地三江平原沼泽三江平原沼泽绿洲沼泽绿洲沼泽西藏高原沼泽西藏高原沼泽 川西北若尔盖高原典型沼泽川西北若尔盖高原典型沼泽 芦苇沼泽芦苇沼泽泥炭沼泽泥炭沼泽沼泽湿地剖面结构沼泽湿地剖面结构有：草根层、腐殖质层（泥炭有：草根层、腐殖质层（泥炭层）、潜育层、母质层。优势植被类型有：芦苇、层）、潜育层、母质层。优势植被类型有：芦苇、香蒲、黑三棱等挺水植物；水葫芦
42、等浮水植物；香蒲、黑三棱等挺水植物；水葫芦等浮水植物；马尾藻等沉水植物。生态系统是以碎屑食物链为马尾藻等沉水植物。生态系统是以碎屑食物链为主主浮游植物浮游植物纸莎草纸莎草浮萍浮萍浮叶植物浮叶植物睡莲睡莲镰草镰草沉水植物沉水植物眼子菜眼子菜茨藻茨藻挺水植物挺水植物芦苇芦苇香蒲香蒲（2 2）湖泊湿地：）湖泊湿地：总面积约90864平方公里。p全国有大于1平方公里的天然湖泊2711个。东部平原地区湖泊，占23.3%；蒙新高原地区湖泊，占21.5%；云贵高原地区湖泊，占1.3%；青藏高原地区湖泊，49.5%；东北平原地区与山区湖泊，占4.4。鄱阳湖湿地鄱阳湖湿地洞庭湖湿地洞庭湖湿地湖泊湿地湖泊湿地从湖
43、岸到深水，分为三个主要的植被带：从湖岸到深水，分为三个主要的植被带：沿岸带：有阳光，有根植物可生长；沿岸带：有阳光，有根植物可生长；湖沼带：有一定阳光，浮游植物可生长；湖沼带：有一定阳光，浮游植物可生长；深底带：没有光线，自养生物不能生存。深底带：没有光线，自养生物不能生存。沿岸带沿岸带湖沼带湖沼带深底带深底带（3 3）河流湿地）河流湿地: :中国流域面积在100平方公里以上的河流有50000多条，流域面积在1000平方公里以上的河流约1500条。河滩湿地河滩湿地CGCao河漫滩湿地：介于河流和丘陵之间、地下水位较高，其土壤至少在生长季期间时而被泛滥的河水所覆盖。沿河流分布，呈带状或线形；纵向
44、上下游联系，横向与丘陵陆地和河流水体联系，开放度大，能量与物质输入远大于输出，初级生产力相对较高。河道河堤二阶台地沼泽一阶台地高地森林（4 4）滨海湿地：）滨海湿地：海域沿岸约有1500多条大中河流入海，形成浅海滩涂生态系统、河口湾生态系统、海岸湿地生态系统、红树林生态系统、珊瑚礁生态系统、海岛生态系统等六大类、30多个类型。红树林湿地红树林湿地黄河河口三角洲湿地黄河河口三角洲湿地海海域域湿湿地地潮下带潮下带湿地湿地浅水水域湿地浅水水域湿地海湾浅水湿地、海峡浅水湿地海湾浅水湿地、海峡浅水湿地潮下水生植被湿地潮下水生植被湿地海草湿地、热带海洋草甸湿地海草湿地、热带海洋草甸湿地珊瑚礁湿地珊瑚礁湿地
45、潮间带潮间带湿地湿地多岩石海滩湿地多岩石海滩湿地礁崖湿地、岸滩湿地礁崖湿地、岸滩湿地碎石海滩湿地碎石海滩湿地潮间无植被的泥沙和盐碱滩湿地潮间无植被的泥沙和盐碱滩湿地潮间有植被的沉积滩湿地，包括大陆架的红树林湿地潮间有植被的沉积滩湿地，包括大陆架的红树林湿地河河口口湿湿地地潮下湿地潮下湿地河口水域湿地河口水域湿地河口永久性水域湿地、河口河口永久性水域湿地、河口三角洲湿地三角洲湿地潮间带潮间带湿地湿地具有稀疏植物的潮间泥沙或盐碱滩湿地具有稀疏植物的潮间泥沙或盐碱滩湿地潮间沼泽湿地潮间沼泽湿地盐盐碱碱草草甸甸湿湿地地,潮潮汐汐半半盐盐水水沼泽湿地沼泽湿地,淡水沼泽湿地淡水沼泽湿地潮间有林湿地潮间有林
46、湿地红红树树林林湿湿地地、聂聂榈榈湿湿地地、潮潮汐淡水沼泽林湿地汐淡水沼泽林湿地湖湿地湖湿地半咸至咸水湖湿地（有一个或多个狭窄水道与海相通）半咸至咸水湖湿地（有一个或多个狭窄水道与海相通）内陆排水区内陆排水区永久性盐水或碱水湖泥滩沼泽湿地永久性盐水或碱水湖泥滩沼泽湿地季节性盐水或碱水湖泥滩沼泽湿地季节性盐水或碱水湖泥滩沼泽湿地近近海海和和海海岸岸湿湿地地CGCao红树林是分布于热带、亚热带海岸的木本沼泽，包含盐生乔木、灌木和一些草本、藤本植物，植物具有气生支柱根、胎生现象、呼吸根等特征。红树植物全球有50多种，中国有30多种。螃蟹是红树林生态系统的关键种；红树林还是许多鱼类繁育的场所，以及大量
47、水禽的栖息、越冬地河口湾是一个与外海直接相连的半封闭的沿海水体，受潮汐和河水的强烈影响形成半咸水或咸淡水环境。河口湾是高生产力的生态系统之一，生物多样性较低。河口湾的自我富营养作用和经常接受河流污水的输入，使其易受污染破坏，金属污染物富集、有机污染导致“赤潮”发生。（5 5）人工湿地：）人工湿地：全国稻田面积约3800万公顷，水库水面总面积2561.9千公顷，水库84775座，总库容量4794亿立方 稻田湿地稻田湿地CGCao水产养殖水产养殖养殖池塘养殖池塘(包括鱼塘和虾塘包括鱼塘和虾塘)农业农业池塘池塘(包括农用池塘、蓄水池、小型水包括农用池塘、蓄水池、小型水池池)；灌溉田和灌溉渠道；灌溉田
48、和灌溉渠道(包括稻田、包括稻田、水渠、沟渠水渠、沟渠)；季节性泛洪耕地；季节性泛洪耕地采盐采盐盐池、蒸发池盐池、蒸发池城市和工业城市和工业开采开采(包括采石坑、取土坑、采矿池包括采石坑、取土坑、采矿池)；废水处理区；废水处理区(包括污水处理场、沉淀包括污水处理场、沉淀池、氧化塘池、氧化塘)蓄水区蓄水区水库水库(用于储存灌溉水和饮用水，具有用于储存灌溉水和饮用水，具有缓慢性季节水位变化格局缓慢性季节水位变化格局)，水电坝，水电坝(具有按周或月规律变化的水位具有按周或月规律变化的水位)人工湿地人工湿地(1)森林沼泽：森林沼泽：8类类(2)灌丛沼泽：灌丛沼泽：17类类(3)草本沼泽：草本沼泽：64类
49、类(4)藓类沼泽：藓类沼泽：8类类(5)浅水湿地：浅水湿地：7类类(6)红树林：红树林：7类类(7)灌丛盐沼：灌丛盐沼：2类类(8)草丛盐沼：草丛盐沼：9类类(9)海草湿地：海草湿地：3类类中国湿地生态系统类型132牛牛全世界共有湿地8.558106km2，占陆地总面积的6.4%(不包括滨海湿地)，湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统类型。东北湿地内蒙古湿地青藏湿地西南湿地华中湿地华南湿地华北湿地西北湿地中国湿地面积约6594万公顷(不含江河、池塘等)占世界湿地的10%，位居亚洲第位，世界第四位。天然湿地约为2594万公顷，有沼泽约1197万公顷，天 然湖泊约910万公顷，潮间带滩涂约2
50、17万公顷，浅海 水域270万公顷；人工湿地约4000万 公顷，包括水库水 面约200万公顷， 稻田约3800万公顷。 30处已被列入国际重要湿地名录 湿地是陆地系统和水体系统湿地是陆地系统和水体系统 相互作用形成的相互作用形成的过度带。具有独特的水文、土壤和生物特征。过度带。具有独特的水文、土壤和生物特征。湿地生态系统的特点湿地生态系统的特点 地表具有常年积水、季节性积水或土壤过湿；水分的输入和输出频率高，从而影响着湿地生态系统的功能过程。（1 1）湿地的水文特征）湿地的水文特征排水、调水、蓄水、供水、调温、增湿、排水、调水、蓄水、供水、调温、增湿、“海绵海绵”调节水循环，湿地还可以容纳地下
51、水和地面水，具有排洪、蓄洪功能。调节气候。提供水产，工农业用水。 以排水不良的水成土为主，富含有机质、丰富的冲积营养物质、土壤微生物活跃。有强烈的氧化还原过程，因此土壤中物质的转化过程较快。（2 2）湿地的土壤特点）湿地的土壤特点丰富的营养和独特的环境，造就了丰富的生物多样性。丰富的营养和独特的环境，造就了丰富的生物多样性。内陆湿地已知的高等植物有1548种,高等动物有1500种;海岸湿地生物约有8200种,植物5000种、动物3200种。在湿地物种中,淡水鱼类有770多种,鸟类300余种。湿地鸟的种类约占全国的三分之一,其中有不少珍稀种。在鄱阳湖越冬的白鹤,占世界总数的95%。亚洲57种濒危
52、鸟类中,我国湿地内就有31种,占54%。被誉为：肾、疗养院、生命基因库（3 3）丰富的生物多样性）丰富的生物多样性CGCao水的稀释作用、溶解作用、生命支持作用；生水的稀释作用、溶解作用、生命支持作用；生物基因库的多种功能作用推动营养物质循环，降物基因库的多种功能作用推动营养物质循环，降解有毒物质、释放养分、净化水质解有毒物质、释放养分、净化水质（4 4）独特的物质循环规律）独特的物质循环规律湿地生态系统的主要功能湿地生态系统的主要功能 湿地的作用湿地的作用 湿地的美称湿地的美称提供水资源，保护生物多样性 “生命的摇篮”涵养水源，调蓄洪水 “天然水库”净化水中污染物质 “地球之肾”众多鸟类的栖
53、息地 “鸟类的乐园”产生粮食、工业原料等 “资源的宝库”调节气候，美化环境 “天然空调机”生物多样性丰富 “基因库”围湖垦殖；水域环境严重污染；流域水土流失加剧；湖区淤积；生物资源过度开发；排干沼泽；大型水利工程；人类对湿地的影响人类对湿地的影响CGCao开发开发天兴州生态岛天兴州生态岛围海造田与滨海湿地的丧失围海造田与滨海湿地的丧失迪拜棕榈岛草滩面积减少；植被群落结构变化和生物量减少；鱼类产卵场和育肥场破坏；渔业资源的衰减；湖泊库容减少水位抬高；调蓄功能降低；栖息地面积减少；越冬环境变差。围湖垦殖对湿地的影响主要表现在：围湖垦殖对湿地的影响主要表现在：我国十年湿地减一成，减少339.63万公
54、顷沙漠生态系统草原生态系统热带雨林温带森林针叶林冻原6 6、陆地生态系统、陆地生态系统森林生态系统：森林生态系统：343类类华中，华南和东北华中，华南和东北草原、草甸生态系统：草原、草甸生态系统：122类类内蒙古东部、青海和西藏内蒙古东部、青海和西藏荒漠生态系统：荒漠生态系统：49类类内蒙古和新疆内蒙古和新疆湿地生态系统：湿地生态系统：145类类东北三江平原东北三江平原长江中下游长江中下游沿海地区沿海地区青藏高原青藏高原冻原生态系统：冻原生态系统：15类类青藏高原青藏高原农田生态系统农田生态系统城市生态系统城市生态系统中国陆地生态系统类型与分布热带雨林热带雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶
55、阔叶林针叶林针叶林CGCao(1)寒温性针叶林：寒温性针叶林：44类类(2)温性针叶林：温性针叶林：9类类(3)温性针阔混交林：温性针阔混交林：6类类(4)暖性针叶林：暖性针叶林：15类类(5)热性针叶林：热性针叶林：1类类(6)落叶阔叶林：落叶阔叶林：29类类(7)常绿落叶阔叶混交林：常绿落叶阔叶混交林：21类类(8)常绿阔叶林：常绿阔叶林：40类类(9)硬叶常绿阔叶林：硬叶常绿阔叶林：9类类(10)季雨林：季雨林：12类类(11)雨林：雨林：12类类(12)珊瑚岛常绿林：珊瑚岛常绿林：5类类(13)竹林：竹林：36类类(14)灌丛和灌草丛：灌丛和灌草丛：88类类中国森林生态系统类型东北温东
56、北温带针叶带针叶林及针林及针阔混交阔混交林林华北暖华北暖温带落温带落叶阔叶叶阔叶林林华东中南亚热华东中南亚热带常绿阔叶林带常绿阔叶林云贵高原亚热云贵高原亚热带常绿阔叶林带常绿阔叶林华南热带季华南热带季雨林、雨林雨林、雨林西南高西南高山峡谷山峡谷针叶林针叶林区区内蒙古内蒙古东部针东部针叶林叶林蒙新荒蒙新荒漠半荒漠半荒漠及山漠及山地针叶地针叶林林青藏高青藏高原草原原草原草甸及草甸及寒漠区寒漠区涵养水源，保持水土涵养水源，保持水土调节气候，增加降雨调节气候，增加降雨有林地区一般比无林地区有林地区一般比无林地区降水量要多降水量要多17.4森林生态系统的效应：森林生态系统的效应：防风固沙，保护农田防风固
57、沙，保护农田净化空气，防治污染净化空气，防治污染不同环境空气中病原菌的数量百货大楼：4000万个/m3城市林荫道：58万个/m3绿色公园：1000个/m3森林：55个/m3减低噪音，美化景观减低噪音，美化景观(1)草甸草原：草甸草原：8类类(2)典型草原：典型草原：16类类(3)荒漠草原：荒漠草原：13类类(4)高寒草原：高寒草原：10类类(5)典型草甸：典型草甸：27类类(6)高寒草甸：高寒草甸：17类类(7)沼泽化草甸：沼泽化草甸：9类类(8)盐生草甸：盐生草甸：20类类(9)稀树草原：稀树草原：2类类中国草地生态系统类型那他堤草原那他堤草原伊犁草原伊犁草原 呼伦贝尔草原呼伦贝尔草原 天山
58、草原天山草原草地（旱季）草地（旱季）高寒草甸高寒草甸灌丛草甸灌丛草甸稀树草原稀树草原荒漠生态系统类型(1)小乔木荒漠小乔木荒漠(2)灌木荒漠灌木荒漠(3)半灌木与小半灌木荒漠半灌木与小半灌木荒漠(4)垫状小半灌木垫状小半灌木(高寒高寒)荒漠荒漠生态系统类型与分布冻原和高山垫状生态系统类型(1)高山冻原：高山冻原：5类类(2)高山垫状生态系统：高山垫状生态系统：10类类小乔木荒漠小乔木荒漠灌木荒漠灌木荒漠灌丛（四合木）灌丛（四合木）高寒荒漠高寒荒漠草原荒漠草原荒漠新疆乌什塔拉典型荒漠新疆乌什塔拉典型荒漠CGCao草原荒漠草原荒漠沙漠胡杨林沙漠胡杨林森林、草原、荒漠生态系统比较森林生态系统森林生态
59、系统:以乔木为建群种或优势种的生物群以乔木为建群种或优势种的生物群落与其所在生态环境相互作用，形成一个相对稳定的落与其所在生态环境相互作用，形成一个相对稳定的生态系统。生态系统。草原生态系统草原生态系统:以禾本科、豆科和菊科等草本植物以禾本科、豆科和菊科等草本植物为优势种的生物群落与其所在的生态环境相互作用，为优势种的生物群落与其所在的生态环境相互作用，形成一个相对稳定的生态系统。形成一个相对稳定的生态系统。荒漠生态系统荒漠生态系统:由超旱生的小乔木、灌木和半灌木由超旱生的小乔木、灌木和半灌木占优势的生物群落与其周围环境所组成的综合体。占优势的生物群落与其周围环境所组成的综合体。定义：定义：人
60、类有目的地利用农业生物与非生物环境之间、生物种群之间的相互作用规律，通过建立合理的生态系统结构和高效的生态机能，进行物质循环、能量转化和信息传递，并按人类理想要求进行物质生产的综合体系。7 7、农业生态系统、农业生态系统农业政策、法规、技术等农业环境：光、温、水、肥、气等农业生物：水稻、棉花、猪、牛等农产品及市场人社会自然经济农业生态系统是：自然社会经济复合系统（nonsystem）农业生态系统农业生态系统的性质：农业生态系统的性质：农业生态系统（加拿大）CGCao农业生态系统（澳大利亚）CGCao农业生态系统（江苏）CGCao农业生态系统（江苏）CGCao农业生态系统（成都平原）CGCao农
61、业生态系统（鄂中）农业生态系统（鄂中）CGCao农业生态系统（川西）CGCao农业生态系统（川西）CGCao农业生态系统（西藏）CGCao农业生态系统（西藏）CGCao农业生态系统（西藏）CGCao农业生态系统（青海）CGCao农业生态系统（甘肃）(1)组成结构变化(2)开放程度变化(3)稳定性及稳定机制变化(4)服从的规律变化(5)功能及系统目的变化(6)生产过程的变化农业生态系统特点：农业生态系统特点：人工喂养人工喂养禽类自然孵化禽类自然孵化电热孵化电热孵化自然授精自然授精人工授精人工授精自然进化自然进化人工选育人工选育自然采食自然采食自然自然过程过程人工人工过程过程分散排泄分散排泄集中排
62、泄集中排泄合成激素类合成激素类种间相互作用种间相互作用农药控制农药控制果实自然成熟果实自然成熟人工催熟保鲜人工催熟保鲜自然免疫自然免疫人工疫苗人工疫苗天然激素天然激素自然自然过程过程人工人工过程过程自然天气过程自然天气过程人工温室人工温室自然土壤自然土壤人工培养基人工培养基幼畜吸奶幼畜吸奶电动挤奶电动挤奶自然固氮自然固氮人工合成氮人工合成氮自然降雨自然降雨人工降雨人工降雨自然自然过程过程人工人工过程过程自然繁殖自然繁殖组织培养组织培养自然过程与人工过程的比较自然过程与人工过程的比较自然生态系统传统农业生态系统原始农业生态系统现代农业生态系统人工生态系统农业生态系统的变化CGCao8 8、城市生
63、态系统、城市生态系统CGCao四、生态系统服务与管理什么是生态系统服务？生态系统服务的价值怎么体现？什么是生态系统医学？1 1、生态系统服务功能、生态系统服务功能基于基于GaiaGaia假说，我们认为人类在享受着大地假说，我们认为人类在享受着大地母亲的呵护，这种母亲的呵护，这种“呵护呵护” 就是人类享受的地就是人类享受的地球福利，或叫生态系统服务。球福利，或叫生态系统服务。生态系统服务（生态系统服务（Ecosystem ServicesEcosystem Services）是指）是指人类直接或间接从生态系统得到的利益，是对人人类直接或间接从生态系统得到的利益，是对人类生存和生活质量有贡献的生态
64、系统产品类生存和生活质量有贡献的生态系统产品(goods)(goods)和服务和服务(services)(services)。Daily, (1997)Daily, (1997)指指: : 生态系统及其生态过程所形成生态系统及其生态过程所形成与维持的人类赖以生存的环境条件与效用。与维持的人类赖以生存的环境条件与效用。CostanzaCostanza等等(1997)(1997)将生态系统的服务功能定义为将生态系统的服务功能定义为: : 生态系统物品和服务，代表人类直接或者间接从生生态系统物品和服务，代表人类直接或者间接从生态系统功能中获得的利益。态系统功能中获得的利益。生态系统服务的含义生态系统
65、服务的含义供给（食物、淡水、薪材供给（食物、淡水、薪材 ）调节（气候管理、疾病控制调节（气候管理、疾病控制 ）文化（精神、娱乐、美学）文化（精神、娱乐、美学）支持（土壤形成、养分循环）支持（土壤形成、养分循环）净化空气；净化空气；缓解干旱和洪水；缓解干旱和洪水；废物分解和解毒；废物分解和解毒；产生、更新土壤和土壤肥力；产生、更新土壤和土壤肥力；植物授粉；植物授粉；农业害虫控制；农业害虫控制；稳定局部气候；稳定局部气候；缓解气温骤变、风和海浪；缓解气温骤变、风和海浪；支持不同的人类文化传统；支持不同的人类文化传统；提供美学和文化、娱乐。提供美学和文化、娱乐。生态系统服务功能分类（Daily,19
66、97）1.1.气体调节气体调节2.2.气候调节气候调节3.3.扰乱调节扰乱调节4.4.水调节水调节5.5.水供应水供应6.6.侵蚀控制和沉积保存侵蚀控制和沉积保存7.7.土壤形成土壤形成8.8.营养循环营养循环9.9.废物处理废物处理生态系统服务功能分类生态系统服务功能分类CostanzaCostanza 1997 199710.10.授粉授粉11.11.生物控制生物控制12.12.庇护庇护13.13.食物生产食物生产14.14.生物原料生物原料15.15.遗传资源遗传资源16.16.娱乐娱乐17.17.文化文化价值评价方法价值评价方法(1)经济学评价方法经济学评价方法：市场基础评估技术、代理
67、市场评市场基础评估技术、代理市场评估技术以及模拟市场评估技术（估技术以及模拟市场评估技术（Chee,2004）(2)能值评价方法：能值评价方法：能值核算以生产非货币化和货币化能值核算以生产非货币化和货币化资源、服务和商品的太阳能单位（称为太阳能值）资源、服务和商品的太阳能单位（称为太阳能值）来表示其价值（来表示其价值（Odum,2000）。）。(3)效益转化方法：效益转化方法：效益转换通常定义为在一个地方效益转换通常定义为在一个地方（研究地）估计的经济价值通过市场为基础或非市（研究地）估计的经济价值通过市场为基础或非市场基础的经济评价技术转换到另外的地方场基础的经济评价技术转换到另外的地方（B
68、rouwer,2000;Ruijgrok,2001;）。）。）。）。GlobalmapofthevalueofecosystemservicesCostanzaCostanza等等(1997) (1997) 将全球生态系统根据土地覆盖区将全球生态系统根据土地覆盖区分为远洋，海湾，森林，草原，湿地，湖泊河流，农田等分为远洋，海湾，森林，草原，湿地，湖泊河流，农田等十五类生物群落，以生态服务供求曲线为一条垂直直线为十五类生物群落，以生态服务供求曲线为一条垂直直线为假假假定条件，逐项估假定条件，逐项估计了各种生态系统计了各种生态系统的各项生态系统服的各项生态系统服务价值。务价值。全球生态系统服务的价
69、值全球生态系统服务的价值CostanzaCostanza et al.et al., 1997, 1997营养循环营养循环: 51.7%: 51.7%文化价值文化价值: 9.4%: 9.4%废物处理废物处理: 6.9%: 6.9%扰乱管理扰乱管理: 5.4%: 5.4%水供应水供应: 5.1%: 5.1%食物生产食物生产: 4.2%: 4.2%全球生态系统服务总价值全球生态系统服务总价值: 33: 33万亿万亿生态系统生态系统生态功能生态功能自然资产价值自然资产价值资本价值资本价值一次性交易价值一次性交易价值资本利润资本利润每年提供的价值每年提供的价值ECOSYSTEM SERVERCICES
70、 ECOSYSTEM SERVERCICES 的一个概念框架的一个概念框架（4 4）生态系统服务价值的理解）生态系统服务价值的理解稻田生态系统自然条件下提供的生态服务价值为稻田生态系统自然条件下提供的生态服务价值为77657765 y yhmhm- -2 2a a-1-1，总服务价值为，总服务价值为18707.16 18707.16 y yhmhm-2-2a a-1-1气体调节气体调节 561.8561.8气候调节气候调节 1000.11000.1水源涵养水源涵养 674.2674.2土壤形成与保护土壤形成与保护 16401640废弃物处理废弃物处理 1843 1843 生物多样性维持生物多样
71、性维持 797.8797.8营养循环营养循环 1123.81123.8原材料生产原材料生产 112.4112.4景观愉悦景观愉悦 11.211.2稻田生态系统生态服务价值稻田生态系统生态服务价值 得到计量和反映的仅为得到计量和反映的仅为65.1%,65.1%,未计量的生态服务价值未计量的生态服务价值为为34.9%,34.9%,按湖北省计算按湖北省计算每年达每年达130.58130.58亿元亿元。由于粮食生产过。由于粮食生产过程中伴随产生的生态服务属于公共服务范畴，那么国家为粮程中伴随产生的生态服务属于公共服务范畴，那么国家为粮食生产提供公共财政补贴的额度高限食生产提供公共财政补贴的额度高限可达
72、可达435.26435.26元元/ /亩亩。稻田不仅仅是稻田稻田不仅仅是稻田 ！2 2、生态系统健康、生态系统健康生态系统健康生态系统健康(Ecosystem Health)(Ecosystem Health) 相相对对于于人人类类和和生生物物个个体体的的健健康康诊诊断断, , Rapport Rapport 等等(1979)(1979)提提出出“生生态态系系统统医医学学”, , 旨旨在在将将生生态态系系统统作作为为一一个个整整体体进进行行评评估估， 随随后后逐逐步步发发展展形形成成了了“生生态态系系统统健健康康”的的概概念念。健健康康的的生生态态系系统统应应是是才才具具有有服服务务功功能。能
73、。 生态系统健康的内涵生态系统健康的内涵环环境境稳稳定定、无无病病态态、多多样样性性和和复复杂杂性性、稳稳定定性性或或恢恢复复力力、生产力、系统成分间平衡生产力、系统成分间平衡RapportRapport生生态态系系统统健健康康应应该该包包含含两两方方面面内内涵涵：满满足足人人类类社社会会合合理理要要求求的的能能力力和和生生态态系系统统本本身身自自我我维维持持与与更更新新的的能能力。力。一是对外做功，二是自身维护一是对外做功，二是自身维护。生生态态系系统统健健康康是是指指一一个个生生态态系系统统所所具具有有的的稳稳定定性性和和可可持持续续性性， 即即在在时时间间上上具具有有维维持持其其组组织织
74、结结构构、自自我我调调节节和和对对胁迫的恢复能力。胁迫的恢复能力。组分完整、结构合理、机能正常。组分完整、结构合理、机能正常。人类活动与生态系统健康的关系人类活动与生态系统健康的关系人类对生态人类对生态系统的胁迫系统的胁迫收获收获废弃物废弃物外来物种外来物种重大物理建重大物理建设设人类社会反映人类社会反映改进环境管理改进环境管理减少生态压力减少生态压力生态系统结构功生态系统结构功能变化能变化生物多样性下降生物多样性下降恢复力下降恢复力下降富营养化富营养化组分缺损组分缺损能流物流信息流能流物流信息流中断中断生态系统服务生态系统服务功能下降功能下降洪水、旱涝频洪水、旱涝频发发水质下降水质下降空气质
75、量下降空气质量下降环境恶化环境恶化人类健康风险人类健康风险2 2、生态系统健康评价与诊断、生态系统健康评价与诊断指标体系生态指标物化指标个体水平种群水平群落水平系统水平评价指标指示种生化效应个 体 生 长率形态变化对 化 学 物质 的 耐 受量对 疾 病 的敏感度指示种出生率死亡率年龄结构地理分布丰富度产量生物量种多样性分 类 群 组成生物量群体结构关键种营养结构生物分布活力指标：初级生产力、新陈代谢、营养元素累积量完整性指标：生物多样性指数、平均共有信息恢复力指标：恢复时间、可承受的最大胁迫、生长范围土壤肥力水中溶解氧含量重金属含量水体富营养化程度早期预警指标适宜度指标、诊断指标环境指标以生
76、态系统健康、维护生态系统服务功能和可持续发展以生态系统健康、维护生态系统服务功能和可持续发展为目标，运用为目标，运用生态学、管理学、社会学等生态学、管理学、社会学等原理，对关键原理，对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果，对生态系统生态过程和重要生态因子长期监测的结果，对生态系统内外环境进行调控的管理活动。内外环境进行调控的管理活动。恢复、治理、保护恢复、治理、保护。生态系统管理是在对生态系统组成、结构和功能过程加生态系统管理是在对生态系统组成、结构和功能过程加以充分理解的基础上，制定适应性的管理策略，以恢复以充分理解的基础上，制定适应性的管理策略，以恢复或维持生态系统整体性和可持续性。或
77、维持生态系统整体性和可持续性。政策、制度、法规政策、制度、法规。监测监测- -研究研究- -诊断诊断- -评估，干扰评估，干扰- -恢复恢复- -重建，规划重建，规划- -设计设计- -保护，流域管理（保护，流域管理（TVATVA），），CERNCERN3 3、生态系统管理、生态系统管理CERN CERN Computer Computer NetworkNetwork中国生态系统研究网中国生态系统研究网SynthesisSynthesisCenterCenter155M155M155MATMChinaPACChinaPAC29 Stations5 Sub-centersCASnet&Internet本章重点1、名词解释：系统；生态系统；白箱法；灰箱法；生产者；消费者；分解者；生态系统服务2、系统的三要素及其基本性质及系统分析的四个阶段。3、简述生态系统基本组成及特点。4、分析比较生态系统与物理系统的差别5、按人类对生态系统的影响程度分，比较不同生态系统 的差异。6、森林、草原、荒漠生态系统的差异。
