生物圈与生态系统林学院

1、第六章第六章 生物圈与生态系统生物圈与生态系统 第一节第一节 生物圈的组成及演化生物圈的组成及演化 第二节第二节 生物分布的控制因素生物分布的控制因素 第三节第三节 生态系统生态系统 第四节第四节 全球陆地主要生态系统全球陆地主要生态系统第二节第二节 生物分布的控制因素生物分布的控制因素 一一. 生物圈中生物的分布范围生物圈中生物的分布范围 大多数生物 生存的地方地球海拔9000米海拔6000米海洋地壳 生物圈：属于地球的一部分，它包括海平面以下生物圈：属于地球的一部分，它包括海平面以下11000米到最米到最高山高山9000米的范围。但多数生命存在于海平面以下米的范围。但多数生命存在于海平面以

2、下100到海平面到海平面 以上以上6000米之间。米之间。 Almost no sunlight 最佳区间无生命少量生命体非生命的环境对数量和规模的影响无生命少量生命体第六章第六章 生物圈与生态系统生物圈与生态系统 第一节第一节 生物圈的组成及演化生物圈的组成及演化 第二节第二节 生物分布的控制因素生物分布的控制因素 第三节第三节 生态系统生态系统 第四节第四节 全球陆地主要生态系统全球陆地主要生态系统第三节第三节 生态系统生态系统 一一. 生态系统的组成生态系统的组成 1. 什么是生态系统：是生物群落与其环境之间不断进行物质环境和能量什么是生态系统：是生物群落与其环境之间不断进行物质环境和能

3、量流动形成的统一整体。生物群落及非生物环境共同组成的物质流动形成的统一整体。生物群落及非生物环境共同组成的物质-能量系统。能量系统。（p160） 2. 生态系统的组成生态系统的组成 非生物物质非生物物质 水、土壤、大气、光、水、土壤、大气、光、 温度、营养元素温度、营养元素 生物群落生物群落 生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者3. 生物群落生物群落 从宏观生物学的角度，可以将地球上的生物划分成以下几个层次：从宏观生物学的角度，可以将地球上的生物划分成以下几个层次： 个体：指单个生物体，如一棵油松树，一只狼。个体：指单个生物体，如一棵油松树，一只狼。 种群：占据一定环境空间内生物个体组合，

4、如一片油松，一群狼。种群：占据一定环境空间内生物个体组合，如一片油松，一群狼。 群落：群落：在一定环境空间内生物种群有规律的组合，它是由多个生物种通过彼此的相互联系在一定环境空间内生物种群有规律的组合，它是由多个生物种通过彼此的相互联系与作用组成的生物群体，如由油松、混交林、林下灌草和生活在其中的昆虫、鸟类与作用组成的生物群体，如由油松、混交林、林下灌草和生活在其中的昆虫、鸟类及微生物等组成的生物群体。及微生物等组成的生物群体。 分类：生物群落是生态系统的核心，可以分为三大功能类群：生产者、消费分类：生物群落是生态系统的核心，可以分为三大功能类群：生产者、消费者和分解者。者和分解者。所有的绿色

5、植物所有的绿色植物 蓝藻细菌蓝藻细菌水中浮游植物水中浮游植物 1）蓝绿藻）蓝绿藻 2）甲藻）甲藻 3）绿藻，棕藻）绿藻，棕藻 4）硅藻）硅藻 生产者：生产者有机体是指绿色植物、蓝藻、光化学生产者：生产者有机体是指绿色植物、蓝藻、光化学合成细菌。它们能进行光合作用，利用太阳能把从周围环合成细菌。它们能进行光合作用，利用太阳能把从周围环境中摄取的无机物质合成为有机化合物，是自养的。境中摄取的无机物质合成为有机化合物，是自养的。（p162）第一级：仅吃植物第一级：仅吃植物称为食草动物称为食草动物第二级：吃第一级第二级：吃第一级消费者消费者第三级：吃第二级第三级：吃第二级消费者消费者第四级：吃第三级第

6、四级：吃第三级消费者，等等消费者，等等一个动物可能是一、二、三、四级消费者一个动物可能是一、二、三、四级消费者 消费者：消费者有机体是指动物，动物是利用生产者所制造消费者：消费者有机体是指动物，动物是利用生产者所制造的有机物质取得营养物质和能量的，所以是异养的消费者。的有机物质取得营养物质和能量的，所以是异养的消费者。（p162） 细菌：没有叶绿素的单细胞微细菌：没有叶绿素的单细胞微 生物，只可以生物，只可以 显微镜下观察到。显微镜下观察到。 真菌：包括真菌：包括 霉，霉菌，蘑菇，锈菌霉，霉菌，蘑菇，锈菌 等，没有叶等，没有叶 绿素，真根，茎或叶，绿素，真根，茎或叶， 根据孢子分类。也包含小的

7、多细胞根据孢子分类。也包含小的多细胞 有机体如蚯蚓。有机体如蚯蚓。 分解者：主要指分解有机化合物的细菌、真菌等异养生物。分解者：主要指分解有机化合物的细菌、真菌等异养生物。 它们把动物的尸体及植物的枯枝落叶的，复杂有机物分解成简单它们把动物的尸体及植物的枯枝落叶的，复杂有机物分解成简单 的无机物释放返回到环境中，再被绿色植物作为养分吸收，而它的无机物释放返回到环境中，再被绿色植物作为养分吸收，而它 们从中获取营养物质和能量。们从中获取营养物质和能量。（p162）二二. 生态系统的结构生态系统的结构 1. 食物链：在生态系统中，由食性关系建立起来的各生物之间的营养联系，食物链：在生态系统中，由食

8、性关系建立起来的各生物之间的营养联系，就称为食物链（就称为食物链（p163） 2. 营养级：食物链上的每一个环节称做营养级，营养级：食物链上的每一个环节称做营养级，一个营养级是食物链某一环节上所有生物种数总和。（一个营养级是食物链某一环节上所有生物种数总和。（p163） 3. 食物网：食物网：在自然界每一个生态系统内都存在有许多食物链。并且许多动物在不同食物链在自然界每一个生态系统内都存在有许多食物链。并且许多动物在不同食物链上占据不同的位置，因而系统内各个食物链彼此交织、错综联结成更加复杂的上占据不同的位置，因而系统内各个食物链彼此交织、错综联结成更加复杂的食物网。（食物网。（p163） 4

9、. 生物放大作用：污染物通过食物链产生逐级富集的生物放大作用：污染物通过食物链产生逐级富集的现象，即生物放大作用。营养级越高的生物体内所含有的污染物的数量或浓度现象，即生物放大作用。营养级越高的生物体内所含有的污染物的数量或浓度越大。越大。 （p163-164）三. 生态系统功能生态系统功能 （一）生物生产（一）生物生产 1. 生物生产：生物生产： 生态系统的生物生产是指生物有机体在能量和生态系统的生物生产是指生物有机体在能量和物质代谢过程中，将能量、物质重新组合，形成新的产物（碳水物质代谢过程中，将能量、物质重新组合，形成新的产物（碳水化合物、脂肪、蛋白质等）的过程。化合物、脂肪、蛋白质等）

10、的过程。 它包括植物性生产（初级生产）和动物性生产（次级生产）。它包括植物性生产（初级生产）和动物性生产（次级生产）。 2. 净初级生产率：指植物在地表单位面积和单位时间内经光净初级生产率：指植物在地表单位面积和单位时间内经光合作用生产的有机物的速率减去植物呼吸作用和代谢作用的速率。合作用生产的有机物的速率减去植物呼吸作用和代谢作用的速率。（164） 3. 生物生产及其应用生物生产及其应用 （1）提高太阳能的利用率）提高太阳能的利用率 （2）植物生长不同时段生产率和呼吸率的差异）植物生长不同时段生产率和呼吸率的差异 （3）海洋和陆地的初级生产率和次级生产率差异）海洋和陆地的初级生产率和次级生产

11、率差异 （二）生态系统中的能量流动（二）生态系统中的能量流动（p165） 生态系统中物质流和能量流的量变化生态系统中物质流和能量流的量变化二级消费者一级消费者生产者物质 能量（三）生态系统中的物质循环（三）生态系统中的物质循环 空气中 的CO2动物体 内的C 化石燃 料中的C 植物体 内的C 生物死亡 燃烧腐烂光合作用呼吸作用呼吸作用生态系统中碳的循环生态系统中碳的循环(四四)生态系统的信息传递反馈生态系统的信息传递反馈简单的反馈环简单的反馈环反馈系统探测输出输入 任何系统反馈四四. 生态系统的稳定性生态系统的稳定性-生态平衡生态平衡 概念概念 生态系统发展到一定阶段，这时系统内物质和能量的输

12、入与输出是趋生态系统发展到一定阶段，这时系统内物质和能量的输入与输出是趋于平衡，它的结构和功能能够保持相对稳定。生态系统所具有的保持或恢于平衡，它的结构和功能能够保持相对稳定。生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性（或生态平复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性（或生态平衡）。生态系统的稳定性包括抵抗力和恢复力。衡）。生态系统的稳定性包括抵抗力和恢复力。 生态平衡失调：当外界压力很大，使得系统生态平衡失调：当外界压力很大，使得系统的变化超过了自我调节能力的限度时，它的自我的变化超过了自我调节能力的限度时，它的自我调节能力下降，以至消失。此时，

13、系统结构被破调节能力下降，以至消失。此时，系统结构被破坏，功能受阻，以至整个系统受到伤害甚至崩溃，坏，功能受阻，以至整个系统受到伤害甚至崩溃，此即通常所说的生态平衡失调。破坏生态平衡的此即通常所说的生态平衡失调。破坏生态平衡的因素有自然因素和人为因素因素有自然因素和人为因素 自然因素如水灾、旱灾、地震、台风、山崩、海啸等自然因素如水灾、旱灾、地震、台风、山崩、海啸等。人为因素主要有以下三方面：人为因素主要有以下三方面： （1）使环境因素发生改变。）使环境因素发生改变。 滥砍森林滥砍森林温室气体排放温室气体排放凤眼莲原产南美，1901年作为花卉引入中国，上世纪五六十年代曾作为猪饲料水葫芦推广，此

14、后大量逸生。 1 福寿螺卵。福寿螺卵。这种原产于南美的动物在江浙一带吞噬了万亩良田。 （2）使生物种类发生改变。）使生物种类发生改变。 （3）对生物信息系统的破坏）对生物信息系统的破坏。 五五. 生态系统的功能生态系统的功能 生态系统服务（生态系统服务（Ecosystem Services）是指人类直接或间接从生态系统得）是指人类直接或间接从生态系统得到的利益。生态系统服务可以划分为生态系统产品和生命系统支持功能。到的利益。生态系统服务可以划分为生态系统产品和生命系统支持功能。 第六章第六章 生物圈与生态系统生物圈与生态系统 第一节第一节 生物圈的组成及演化生物圈的组成及演化 第二节第二节 生

15、物分布的控制因素生物分布的控制因素 第三节第三节 生态系统生态系统 第四节第四节 全球陆地主要生态系统全球陆地主要生态系统大气圈生物吸收有机物质矿化生物吸收土壤（可利用）矿物形成风化土壤和岩石矿物（交换缓慢）尘粒与无机气体雨与 灰尘来自生物圈进入生物圈水流 总生态系统物质循环总生态系统物质循环 冻土生态系统极地冰盖 生态系统寒温带针叶林温带草地小灌木密林温带森林赤道雨林沙漠高山区一一. 全球陆地主要生态系统全球陆地主要生态系统赤道雨林热带大草原（一）苔原生物群落（一）苔原生物群落 （Tundra）（二）（二） 寒温带针叶林生物群落寒温带针叶林生物群落 （Taiga Biome） （三）温带森林生物群落（三）温带森林生物群落 Tempera