第4章 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學ppt課件.ppt

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1、第4章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學4.1生態(tài)系統(tǒng)概述4.1.1生態(tài)系統(tǒng)的基本概念與特征4.1.2生態(tài)系統(tǒng)的組成成分與基本結(jié)構(gòu)4.1.3食物鏈和食物網(wǎng)4.1.4營養(yǎng)級與生態(tài)金字塔4.1.5生態(tài)效率4.1.6生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性4.1.7生態(tài)系統(tǒng)類型的劃分4.1.1生態(tài)系統(tǒng)的基本概念與特征1.生態(tài)系統(tǒng)的基本概念生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）就是在一定空間中共同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環(huán)境之間由于不斷地進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程而形成的相互作用和相互依存的統(tǒng)一整體。如森林、草原、荒漠、濕地、海洋、湖泊、河流等。研究生態(tài)系統(tǒng)的科學就叫生態(tài)系統(tǒng)學或生

2、態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學。2.生態(tài)系統(tǒng)的共同特征1)生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學上一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位，屬于生態(tài)學研究的最高層次。2)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有自我調(diào)節(jié)能力。3)能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能。4)生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級數(shù)目受限于生產(chǎn)者所固定的能值和能量在流動過程中的損失，通常不會超過5～6個。5)生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)。4.1.2生態(tài)系統(tǒng)的組成成分與基本結(jié)構(gòu)1.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分非生物成分生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者生物成分消費者分解者(1)非生物環(huán)境1）驅(qū)動整個生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的能源和熱量等氣候因子：主要指太陽能及其他形式的能源，溫度、濕度、風等。2

3、）生物生長的基質(zhì)和媒介：主要是指巖石、砂礫、土壤、空氣、水等。3）生物生長代謝的材料：主要指參加物質(zhì)循環(huán)的無機元素和化合物（如C、N、CO2、H2O、O2、Ca、P、K等）及有機物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、糖類、脂類和腐殖質(zhì)等）。(2)生產(chǎn)者（Producer）以簡單的無機物制造食物，并把太陽輻射能轉(zhuǎn)化為化學能，貯存在有機物的分子鍵中的自養(yǎng)生物，包括所有的綠色植物和利用化學能的細菌等，主要是指綠色植物。生產(chǎn)者所合成的有機物是消費者和分解者最初的能量來源。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中最基本和最關(guān)鍵的生物成分，所有自我維持的生態(tài)系統(tǒng)都必須具有生產(chǎn)者。(3)消

4、費者（consumer）直接或間接依賴生產(chǎn)者制造的有機物質(zhì)為生，屬于異養(yǎng)生物。主要是指以其他生物為食的各種動物，按其營養(yǎng)方式，可分為植食動物、肉食動物、大型肉食動物（頂極肉食動物）、寄生動物及雜食動物等。(4)分解者（decomposer）屬于異養(yǎng)生物，基本功能是把動植物殘體逐漸分解為比較簡單的化合物，最終分解為最簡單的無機物，并把它們釋放到環(huán)境中去，供生產(chǎn)者重新吸收和利用。分解者主要是細菌、真菌和某些營腐生生活的原生動物和小型土壤動物（例如甲蟲、白蟻、某些軟體動物等）。分解過程在分解者的體內(nèi)或體外進行。分解者影響著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)再

5、循環(huán)，是任何生態(tài)系統(tǒng)都不能缺少的組成成分。4.1.3食物鏈和食物網(wǎng)1.食物鏈（foodchain）(1)食物鏈定義生產(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)，通過一系列取食和被食的關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序稱為食物鏈。由于受能量傳遞效率的限制，食物鏈的長度不可能太長，一般食物鏈都是由4～5個環(huán)節(jié)構(gòu)成的。生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈不是固定不變的，只有在生物群落組成中成為核心的、數(shù)量上占優(yōu)勢的種類所組成的食物鏈才是穩(wěn)定的。(2)食物鏈類型1)捕食食物鏈：直接以生產(chǎn)者為基礎(chǔ)，繼之以植食性動物和肉食性動物，能量沿著太陽→生產(chǎn)者→植食性動

6、物→肉食性動物的途徑流動。如：青草→野兔→狐→狼。在大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)中，凈初級生產(chǎn)量只有很少一部分通向捕食食物鏈，不是主要的食物鏈。2)碎屑食物鏈：以碎屑為基礎(chǔ)，高等植物的枯枝落葉被分解者分解成碎屑，然后再為多種動物所食。其構(gòu)成方式為枯枝落葉→分解者或碎屑→食碎屑動物→小型肉食動物→大型肉食動物。除此之外，還有寄生食物鏈，可認為是捕食食物鏈的特例。2.食物網(wǎng)（foodweb）生態(tài)系統(tǒng)中許多食物鏈彼此交錯連接，形成的一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一般說來，生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強，其中一種生物的消失不致引起整個系統(tǒng)的失

7、調(diào)；生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)越簡單，生態(tài)系統(tǒng)就越容易發(fā)生波動和毀滅，尤其是在生態(tài)系統(tǒng)功能上起關(guān)鍵作用的種，一旦消失或受嚴重損害，就可能引起這個系統(tǒng)的劇烈波動。一個復雜的食物網(wǎng)是使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的重要條件4.1.4營養(yǎng)級與生態(tài)金字塔1.營養(yǎng)級（trophiclevels）指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。營養(yǎng)級間的關(guān)系已經(jīng)不是一種生物同另一種生物之間的關(guān)系，而是指某一層次上的生物和另一層次上的生物之間的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)中的能流是單向的，通過各個營養(yǎng)級的能量是逐級減少的。減少的原因是：①各營養(yǎng)級消費者不可能百分之百地利用前一營養(yǎng)級的生物

8、量；②各營養(yǎng)級的同化率也不是百分之百的，總有一部分變成排泄物；③各營養(yǎng)級生物要維持自身的生命活動，總是有一部分能量變成熱能而耗散掉。2.生態(tài)錐體（ecologicalpyramid）若以一個多層柱狀體的橫柱代表營養(yǎng)級，橫柱的寬度表示各