生态学原理讲授提纲--生态系统.pptx

生态学原理讲授提纲第五章第五章 生态系统生态系统(1)(1)胡玉佳2002年3月第五章 生态系统v一、生态系统一、生态系统(ecosystem)的结构的结构 v二、生态系统的能量流动二、生态系统的能量流动 v三、生态系统的物质循环三、生态系统的物质循环v四、生态系统中的信息及其传递四、生态系统中的信息及其传递v五、生态系统的变化五、生态系统的变化v六、维护生态系统的相对平衡六、维护生态系统的相对平衡一、生态系统(ecosystem)的结构1定义：A.G.Tansley 1935年提出概念。vA.G.Tansley对生态系统的描述（概念）：更基本的概念是 完整的系统（物理学上所谓系统），它不仅包括生物复合体，而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体。我们不能把生物从其特定的、形成物理系统的环境中分离开来。这种系统是地球表面上自然界的基本单位。这些生态系统有各种各样的大小和种类。v系统构成至少要有3个条件：系统是由许多成分组成的；各成分间不是孤立的而是彼此互相联系、互相作用的；系统具有独立的、特定的功能。v美国青年科学工作者林德曼（R.L.Lindeman）的伟大贡献根据他的研究，提出了“食物链”、“金字塔营养级”和创立“十分之一”定律，从理论和实践上为生态系统奠定了坚实的基础。v生态系统的科学定义为：生态系统就是在一定的时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体，构成一个生态学的功能复合体。v生物地理群落（biogeoconosis）为生态系统的同义语。一、生态系统(ecosystem)的结构2生态系统的结构：非生物、生物部分（见图）气候因子（光、温等及其他物理因子）1非生物部分 无机物质（H2O、N、P、K、Ca等矿质元素）有机物质（糖、蛋白质、脂类、腐殖质等）（1）生产者绿色植物（把太阳能输入生态系统）生态系统 草食动物（一级消费者）(herbivores)一级肉食动物（以食草动物为食，统称二级消费者）2生物部分（2）消费者 肉食物动物 二级肉食动物（大型肉食动物）称三 （能量传递）(comsumers)(carnivores)级消 寄生者 三级肉食动物（顶极肉食动物）费者 杂食动物 腐食性动物 （3）还原者（分解者）(reducers)图图 生态系统的基本结构（组成部分）生态系统的基本结构（组成部分）二生态系统的能量流动二生态系统的能量流动1食物链与食物网生态系统能量流动的渠道 (1)食物链（food chains）定义：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。类型：掠食链、寄生链、腐生链 (2)食物网（food web）定义：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系（见示图）。营养阶(trophic levels)食物网内从生物到生物的消费者阶梯。处于食物网某一环节上所有生物种总和。2生态金字塔（ecological pyramid）反映生态系统的营养结构与营养机能的锥体图解模式。数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔（见图示）二生态系统的能量流动二生态系统的能量流动1食物链与食物网生态系统能量流动的渠道 (1)食物链（food chains）定义：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。类型：掠食链、寄生链、腐生链 (2)食物网（food web）定义：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系（见示图）。营养阶(trophic levels)食物网内从生物到生物的消费者阶梯。处于食物网某一环节上所有生物种总和。2生态金字塔（ecological pyramid）反映生态系统的营养结构与营养机能的锥体图解模式。数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔（见图示）二生态系统的能量流动二生态系统的能量流动3生态效率（ecological efficiencies）在生态系统食物链的不同点上，能量之间的百分比率。特指某一营养级的能量输出和输入间的比率。林德曼效率“百分之一”或“十分之一”定律（图示）在营养级n上的同化量/在营养级n-1上的同化量10%二生态系统的能量流动二生态系统的能量流动4生态系统中能量流动的特点（小结）生态系统中能量形成的转换完全符合热力学第一定律（能量转化和守恒）。系统能量增加，环境能量减少，但总能量不变。所不同的是，太阳能转化为化学能，再转变为热能、机械能等其他形式。能量沿着食物链方向流动，在其流动时，生物中的能量由于各个营养级生物维持自身生命消耗而逐级减少，估计每经一个营养级的剩余能量为原有能量的十分之一左右，其余的都消耗了。生态系统的能量流动是单向、非循环的，它只能一次流过生态系统，单程前进，决不可逆。（热力学第二定律）