第九章 生态系统的一般特征

1、生态系统生态学生态系统生态学 从生态系统角度进行生态学研究是现代生态学研究的主流从生态系统角度进行生态学研究是现代生态学研究的主流。这是由于当前全球所面临的。这是由于当前全球所面临的重大资源与环境问题重大资源与环境问题的解决，都的解决，都依赖于对依赖于对 生态系统结构与功能生态系统结构与功能 多样性与稳定性多样性与稳定性 生态系统的演替生态系统的演替 生态系统受干扰后的恢复能力和自我调节能力生态系统受干扰后的恢复能力和自我调节能力等问题的研究。等问题的研究。生态系统生态学生态系统生态学第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征第十章第十章 生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动第十一

2、章第十一章 生态系统中的物质循环生态系统中的物质循环第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 第五节第五节 生态效率生态效率 第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 一定空间一定空间中共同栖居着的所有生物中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流

3、动过程而形成的能量流动过程而形成的统一整体统一整体。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念生态系统的基本特性生态系统的基本特性1结构和功能单位结构和功能单位 属于生态学研究的最高层次，主要是属于生态学研究的最高层次，主要是功功能上能上的单位，而不是生物学中分类的单位。的单位，而不是生物学中分类的单位。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念2具有自我调节能力具有自我调节能力 结构越复杂、物种数目越多，自我调节能结构越复杂、物种数目越多，自我调节能力也越强。力也越强。 生态系统的自我调节能力是有限度的，超生态系统的自我调节能力是有限度的，超过了这个限度，调节也就失去了作用。

4、过了这个限度，调节也就失去了作用。 苔原生态系统中的地衣，当大气中苔原生态系统中的地衣，当大气中SO2含含量超标时，会导致生产力遭到毁灭性破坏，整量超标时，会导致生产力遭到毁灭性破坏，整个系统遭灾。个系统遭灾。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念3三大功能三大功能能量流动、物质循环和信息能量流动、物质循环和信息传递传递。 能量流动是单方向的能量流动是单方向的 物质流动是循环式的物质流动是循环式的 信息传递包括营养信息、化学信息、物信息传递包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息等，构成了信息网。理信息和行为信息等，构成了信息网。 第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概

5、念 4营养级营养级的数目不超过的数目不超过5-6个个 营养级数目受限于生产者营养级数目受限于生产者所固定所固定的能量和的能量和能量在流动过程中的能量在流动过程中的巨大损失巨大损失。 第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 5. 动态系统动态系统 生态系统都要经历一个从简单到复杂，从不成熟生态系统都要经历一个从简单到复杂，从不成熟到成熟的发育过程。到成熟的发育过程。 早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同的特性。早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同的特性。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念自然界中，只要自然界中，只要一定空间一定空间内内 存在存在生物和非生物生物和非生物两种

6、成分，两种成分， 并能并能互相作用互相作用达到某种达到某种功能上的稳定性功能上的稳定性，这个整体就可以视为一个生态系统。这个整体就可以视为一个生态系统。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 地球上的森林、草原、荒漠、海洋、湖地球上的森林、草原、荒漠、海洋、湖泊、河流等，不仅它们的外貌有区别，生物泊、河流等，不仅它们的外貌有区别，生物组成也各有其特点，组成也各有其特点， 并且其中生物和非生物构成了一个相并且其中生物和非生物构成了一个相互作用，物质不断地循环，能量不停地流动互作用，物质不断地循环，能量不停地流动的生态系统。的生态系统。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念

7、生物圈生物圈 地球上最大的生态系统，由地球上全部地球上最大的生态系统，由地球上全部的生物及其所生存的无机环境组成的统一整的生物及其所生存的无机环境组成的统一整体。体。第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 第二节第二节 生态系统的组成生态系统的组成第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 第五节第五节 生态效率生态效率 第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 任何一个生态系统都有任何一个生态系

8、统都有l非生物成分非生物成分l生物成分生物成分 为了分析方便，常常又把这为了分析方便，常常又把这两大成分两大成分区分为区分为以下以下4种构成成分种构成成分： 第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构生态系统的成分生态系统的成分一、非生物环境一、非生物环境v无机物质无机物质 如氧、氮、二氧化碳，水和各种无机盐等。如氧、氮、二氧化碳，水和各种无机盐等。v有机物质有机物质 包括蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等。包括蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等。v气候和其他物理条件气候和其他物理条件 温度、湿度、风、雨和雪等。温度、湿度、风、雨和雪等。第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构二

9、、生产者二、生产者 初级生产者初级生产者自养生物，主要指绿色植物，也自养生物，主要指绿色植物，也包括包括蓝、绿藻和蓝、绿藻和一些化能合成细菌。一些化能合成细菌。 能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式以生物化学能的形式第一次第一次固定到生物有机体中。固定到生物有机体中。 自养生物的生产过程称为初级生产自养生物的生产过程称为初级生产( (primary primary productionproduction，第一性生产，第一性生产) )。第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构三、消费者三、消费者 直接或间接直接或间

10、接依赖于生产者所制造的有机物依赖于生产者所制造的有机物质生存的质生存的异养生物异养生物。 包括植食动物、肉食动物、杂食动物等。包括植食动物、肉食动物、杂食动物等。 异养生物再生产过程称为次级生产异养生物再生产过程称为次级生产(secondary production，第二性生产，第二性生产)。按按营养方式营养方式的不同，消费者可分为：的不同，消费者可分为： （1 1）食草动物）食草动物 直接以植物体为营养的动物直接以植物体为营养的动物- -植食性动物。（植食性动物。（一一级消费者级消费者、初级消费者，、初级消费者，primary consumerprimary consumer） （2 2）食

11、肉动物）食肉动物 以食草动物为食者。（以食草动物为食者。（二级消费者二级消费者、次级消费、次级消费者，者，secondary consumersecondary consumer）（3 3）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 以食肉动物为食者。（以食肉动物为食者。（三级消费者三级消费者）第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构四、分解者四、分解者 异养生物。指利用动植物异养生物。指利用动植物残体残体及其它及其它有机物有机物分解为分解为生产者能生产者能第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构重新利用的简单化合物重新利用的简单化合物，并释放出能量。，

12、并释放出能量。 分解者主要是细菌分解者主要是细菌和真菌，也包括蚯蚓、和真菌，也包括蚯蚓、白蚁以及秃鹫等大型腐白蚁以及秃鹫等大型腐食性动物。食性动物。第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构生态系统的成分生态系统的成分一、非生物环境一、非生物环境二、生产者二、生产者三、消费者三、消费者四、分解者四、分解者第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构生态系统的成分生态系统的成分一、非生物环境一、非生物环境二、生产者二、生产者三、消费者三、消费者四、分解者四、分解者生态系统的成分生态系统的成分l无机物无机物l有机物有机物l气候气候l生产者生产者l消费者消费者l分解者分解者第二

13、节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构生态系统的成分生态系统的成分一、非生物环境一、非生物环境二、生产者二、生产者三、消费者三、消费者四、分解者四、分解者生态系统的成分生态系统的成分l非生物成分非生物成分l生物成分生物成分 生产者和分解者是生态生产者和分解者是生态系统系统生物成分生物成分中不可缺少的中不可缺少的第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 按生态系统中生物成分的作用可将生物成分划按生态系统中生物成分的作用可将生物成分划分为三大类群：分为三大类群： 生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者 由于它们是依据其在生态系统中的由于它们是依据其在生态系统中的功能功能

14、而划而划分的，分的，与分类类群与分类类群无关，所以又被称为无关，所以又被称为 生态系统的三大功能类群。生态系统的三大功能类群。第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 第二节第二节 生态系统的组成生态系统的组成第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 第五节第五节 生态效率生态效率 第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网1.食物链食物链 生产者生产者所固定的所固定的物质和能量物质和能量，通过一系列取食，通过

15、一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序，称为食物链物关系排列的链状顺序，称为食物链 。第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网这两句谚语是否构成食物链？这两句谚语是否构成食物链？1、“螳螂捕蝉，黄雀在后。螳螂捕蝉，黄雀在后。”2、“大鱼吃小鱼，小鱼吃沼虾，沼虾吃泥巴大鱼吃小鱼，小鱼吃沼虾，沼虾吃泥巴（主要指浮游植物）。（主要指浮游植物）。” 2. 2. 食物链类型食物链类型生态系统有两类食物链：生态系统有两类食物链：（1 1）捕食食物链）捕食食物链 以植食动物吃以植食动物吃植物的活体植物的活体开始（也称草牧食物链

16、）开始（也称草牧食物链）绿色植物绿色植物 食草动物食草动物 食肉动物食肉动物第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 草原和水体生态系统是以草牧食物链为主的生态系统。草原和水体生态系统是以草牧食物链为主的生态系统。l生物扩大作用生物扩大作用 如：如：DDT在海水中浓度为在海水中浓度为5.010-11g，浮游植物含，浮游植物含4.010-8g，蛤中，蛤中4.210-7g，到银鸥达，到银鸥达75.510-6g，扩大，扩大了百万倍。了百万倍。 营养级越高，积累剂量越大。营养级越高，积累剂量越大。 （2 2）碎屑食物链）碎屑食物链( (detritus fo

17、od chain)detritus food chain) 腐生食物链（碎食食物链）腐生食物链（碎食食物链）: 从分解动植物尸体从分解动植物尸体或粪便中或粪便中有机物质颗粒有机物质颗粒开始。开始。（小型土壤动物、真菌、细菌）。（小型土壤动物、真菌、细菌）。v森林是以腐生食物链为优势的生态系统。在森林中森林是以腐生食物链为优势的生态系统。在森林中，有，有90%的净生产是被腐生生物所分解消耗。的净生产是被腐生生物所分解消耗。 植物残体植物残体 蚯蚓蚯蚓 植物残体植物残体 纤维分解细菌纤维分解细菌 氨化细菌氨化细菌第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网（3 3）寄生食物链（辅助食物链）寄生食物链

18、（辅助食物链） 牧草牧草 黄鼠黄鼠 跳蚤跳蚤 鼠疫细菌鼠疫细菌 由宿主和寄生物构成。由宿主和寄生物构成。 它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。物、微型动物、细菌和病毒。 后者与前者是寄生性关系。后者与前者是寄生性关系。第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网3.食物网食物网 食物链彼此交错连结，食物链彼此交错连结，形成一个网状结构。形成一个网状结构。 食物链和食物网是物种食物链和食物网是物种和物种之间的营养关系。和物种之间的营养关系。 食物链和食物网是生态食物链和食物网是生态系统的

19、营养结构。系统的营养结构。第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。条件。 食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；力就越强； 食物网越简单，生态系统就越容易发生波动食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。和毁灭。生态系统的结构生态系统的结构生态系统的成分生态系统的成分非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者( (捕食关系捕食关系) )食物链和食物网食物链和食物网第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网第三节第三节 食物链和食

20、物网食物链和食物网生态系统的结构：生态系统的结构： （1）组成成分）组成成分 （2）营养结构：食物链和食物网营养结构：食物链和食物网第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 第五节第五节 生态效率生态效率 第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 食物链和食物网是物种和物种之间的营养关系。食物链和食物网是

21、物种和物种之间的营养关系。 这种关系错综复杂。这种关系错综复杂。 为了对生态系统的能量流动和物质循环进行研究，为了对生态系统的能量流动和物质循环进行研究，生态学家提出营养级（生态学家提出营养级（trophic level）的概念。）的概念。生态系统生态学研究不强调物种的概念生态系统生态学研究不强调物种的概念 捕食食物链是人们最容易看到的，捕食食物链是人们最容易看到的，营养级方面营养级方面的研究主要是在捕食食物链上的研究主要是在捕食食物链上第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔1.营养级营养级 处于食物链处于食物链某一环节某一环节上的上的所有生物种的总和所有生物种的总和。第四节第四节

22、 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔第一营养级：绿色植物和所有自养生物第一营养级：绿色植物和所有自养生物第二营养级：以生产者第二营养级：以生产者(主要是绿色植物主要是绿色植物)为食的动为食的动物，即食草动物营养级。物，即食草动物营养级。第三营养级：以食草动物为食的食肉动物。第三营养级：以食草动物为食的食肉动物。第四营养级：第四营养级：(即二级肉食动物营养级即二级肉食动物营养级)第五营养级：第五营养级：第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔食物链食物链消费级消费级营养级营养级草草蝗虫蝗虫第一级第一级 第二级第二级 第三级第三级初级初级次级次级第四级第四级三级三级青蛙青蛙 蛇蛇 老鹰

23、老鹰第五级第五级四级四级生产者生产者消费者消费者温带草原生态系统的食物网简图温带草原生态系统的食物网简图第三营养级的动物有哪些？第三营养级的动物有哪些？第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔温带草原生态系统的食物网简图温带草原生态系统的食物网简图哪些动物占有两个以上营养级？哪些动物占有两个以上营养级？第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔温带草原生态系统的食物网简图温带草原生态系统的食物网简图猫头鹰同时占有哪几个营养级？猫头鹰同时占有哪几个营养级？第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 很多动物，难以依据它们

24、的营养关系把它们放在某很多动物，难以依据它们的营养关系把它们放在某一个特定的营养级中，因为它们可以同时在几个营养级一个特定的营养级中，因为它们可以同时在几个营养级取食或随着季节的变化而改变食性。取食或随着季节的变化而改变食性。 为了分析方便，常常为了分析方便，常常依据依据动物的主要食性动物的主要食性来决定它们的来决定它们的营养级。营养级。 在进行能流分析时，每一在进行能流分析时，每一种生物必须置于一个种生物必须置于一个确定的营确定的营养级养级中。中。第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 食物链和食物网是生态系统的营养结构食物链和食物网是生态系统的营养结构 食物链和食物网食物链和食

25、物网是生态系统能量流动和物质是生态系统能量流动和物质循环的渠道循环的渠道 生态系统中的能量流动（能流）是单向的，生态系统中的能量流动（能流）是单向的，通过通过各个营养级的各个营养级的能量能量是逐级减少的，减少的原是逐级减少的，减少的原因是：因是：第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔（1）各营养级消费者）各营养级消费者不可能不可能100%利用利用前一营养级的生物量前一营养级的生物量 前一营养级的生物量总有一部分会自然死亡和被分解前一营养级的生物量总有一部分会自然死亡和被分解者所利用；者所利用；（2）各营养级的）各营养级的同化率也不是同化率也不是100% 总有一部分变成排泄物而留于环

26、境中，被分解生物所总有一部分变成排泄物而留于环境中，被分解生物所利用；利用；（3）各营养级生物）各营养级生物要维持自身的生命活动要维持自身的生命活动 总要消耗一部分热量，这部分能量变成热能而耗散掉总要消耗一部分热量，这部分能量变成热能而耗散掉，因此这部分能量不可能被下一营养级利用。，因此这部分能量不可能被下一营养级利用。 由于能量通过各营养级时由于能量通过各营养级时急剧减少急剧减少，所以食物，所以食物链不可能太长。链不可能太长。 生态系统中的营养级一般只有生态系统中的营养级一般只有四、五级四、五级，很少，很少超过六级。超过六级。 如果把如果把通过通过各营养级的能量，由高到低划成图，各营养级的能

27、量，由高到低划成图，就形成一个金字塔形，称为能量就形成一个金字塔形，称为能量锥体锥体或能量或能量金字塔金字塔。第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔2.2.生态金字塔生态金字塔 反映营养级之间的反映营养级之间的数量关系数量关系。 这种数量关系可采用这种数量关系可采用能量、生物量和个体数量能量、生物量和个体数量单单位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为：位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为：第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔能量金字塔能量金字塔生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔能量金字塔能量金字塔 利用各利

28、用各营养级营养级所固定的所固定的总能量值总能量值的多少，构成的生的多少，构成的生态金字塔（态金字塔（kj/m2.a）。）。 一般说来，能量锥体最能保持金字塔形，不会出现一般说来，能量锥体最能保持金字塔形，不会出现倒置情形。倒置情形。第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔依据动物的主要食性依据动物的主要食性2.2.生态金字塔生态金字塔 反映各营养级之间的反映各营养级之间的数量关系数量关系。 这种数量关系可采用这种数量关系可采用能量、生物量和个体数量能量、生物量和个体数量单单位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为：位，采用这些单位构成的

29、生态金字塔分别为：第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔能量金字塔能量金字塔生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔 依据依据单位面积单位面积上生产者和各级消费者的上生产者和各级消费者的生物量生物量（以（以生生物组织的干重物组织的干重表示）表示） ，建立的金字塔。，建立的金字塔。第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 生物量锥体有倒置的情况。生物量锥体有倒置的情况。 湖泊和海洋湖泊和海洋的生物量金字塔有呈倒金字塔形的。的生物量金字塔有呈倒金字塔形的。 2.2.生态金字塔生态金字塔 反映各营养级

30、之间的反映各营养级之间的数量关系数量关系。 这种数量关系可采用这种数量关系可采用能量、生物量和个体数量能量、生物量和个体数量单单位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为：位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为：第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔能量金字塔能量金字塔生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔数量金字塔数量金字塔 单位面积单位面积各营养级各营养级生物的个体数量生物的个体数量用来表示每一营养级。用来表示每一营养级。 每个营养级所包括的有机体数目，沿食物链向上递减。每个营养级所包括的有机体数目，沿食物链向上递减。第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔数量锥体

31、倒置的情况数量锥体倒置的情况 消费者个体小而生消费者个体小而生产者个体大，如昆虫产者个体大，如昆虫和树木，昆虫的个体和树木，昆虫的个体数量就多于树木。数量就多于树木。 对于寄生者来说对于寄生者来说，寄生者的数量也往，寄生者的数量也往往多于宿主。往多于宿主。第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔蚜虫、花大姐蚜虫、花大姐第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征v第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 v第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 v第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 v第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 v第五节

32、第五节 生态效率生态效率 v第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 第五节第五节 生态效率生态效率Should we feed grain to beef cattle or should we eat the grain?第五节第五节 生态效率生态效率生态生态效率效率 能流参数能流参数在营养级内部或营养级之间的在营养级内部或营养级之间的比值比值。 常以百分数表示。常以百分数表示。 这种比值关系，在生产力生态学这种比值关系，在生产力生态学研究中很重要研究中很重要。 对对估计估计各个环节的各个环节的能量传递效率能量传递效率很有用。很有用。可反映生态效率的能流参数很

33、多可反映生态效率的能流参数很多一、能流参数一、能流参数1.1.摄取量（摄取量（I I） ingestioningestion2.2.同化量（同化量（A A） absorptionabsorption3.3.呼吸量（呼吸量（R R） respirationrespiration4.4.生产量（生产量（P P） productionproduction第五节第五节 生态效率生态效率第五节第五节 生态效率生态效率1.1.摄取量（摄取量（I I）ingestioningestion 生物所摄取的能量。生物所摄取的能量。l 动物动物动物动物吃进吃进食物的能量。食物的能量。l 植物植物到达植物光合器官周围

34、的太阳光到达植物光合器官周围的太阳光。 植物光合作用不能利用光谱中所有波长的光，只植物光合作用不能利用光谱中所有波长的光，只是可见光区（是可见光区（400-760nm）中的部分光。）中的部分光。 可见光中红、橙光是被叶绿素吸收最多的成分，可见光中红、橙光是被叶绿素吸收最多的成分，其次是蓝、紫光，绿光很少被吸收。其次是蓝、紫光，绿光很少被吸收。 因此，红光和蓝光通常称为生理有效辐射，而绿因此，红光和蓝光通常称为生理有效辐射，而绿光为生理无效辐射。光为生理无效辐射。第五节第五节 生态效率生态效率2.2.同化量同化量(A)absorption(A)absorption 生物生物吸收吸收所采食的食物能

35、。所采食的食物能。 ( (吃进的食物不一吃进的食物不一定都能吸收定都能吸收) )l 动物动物消化后消化后吸收的吸收的能量能量l 植物植物光合作用光合作用中所中所固定的日光能固定的日光能，用，用总初总初级生产量级生产量表示（表示（GPGP）。）。第五节第五节 生态效率生态效率3.3.呼吸量呼吸量(R)(R)respiration 生物生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量消耗的全部能量。 4.4.生产量生产量(P)(P)production 生物呼吸消耗后所生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值净剩的同化能量值。它以有机物质的形。它以有机物质的形式式累积累积在生物体

36、内或生态系统中。在生物体内或生态系统中。 植物植物净初级生产量（净初级生产量（NPNP）。）。 动物动物同化量扣除呼吸量以后净剩的能量值同化量扣除呼吸量以后净剩的能量值 P= A- RP= A- R第五节第五节 生态效率生态效率第五节第五节 生态效率生态效率 利用上述能流参数可以计算生态系统能量流利用上述能流参数可以计算生态系统能量流动的各种效率（生态效率）。动的各种效率（生态效率）。 生态生态效率效率 能流参数在能流参数在营养级内部或营营养级内部或营养级之间养级之间的比值。的比值。第五节第五节 生态效率生态效率l营养级内的生态效率营养级内的生态效率 某一物种某一物种利用食物能的效率利用食物能

37、的效率同化同化能量能量的的程度（效率）程度（效率）l营养级之间的生态效率营养级之间的生态效率 营养级之间的能量转化效率和能流通量的营养级之间的能量转化效率和能流通量的大小。大小。第五节第五节 生态效率生态效率二、二、营养级内的生态效率营养级内的生态效率1.1.同化效率同化效率 被植物被植物吸收的日光能吸收的日光能中被光合作用所中被光合作用所固定的能量固定的能量比比例，或被动物例，或被动物摄食的能量摄食的能量中被中被同化了的能量同化了的能量比例。比例。同化效率同化效率 = = 被植物固定的能量被植物固定的能量 / / 植物吸收的日光能植物吸收的日光能 = = 被动物吸收的能量被动物吸收的能量 /

38、 / 动物摄食的能量动物摄食的能量 即即 A Ae e=A=An n/I/In n 其中其中n n为营养级位为营养级位第五节第五节 生态效率生态效率l肉食动物同化效率比植食动物高肉食动物同化效率比植食动物高 因为肉食动物的食物在化学组成上因为肉食动物的食物在化学组成上更接近其本身的组织。更接近其本身的组织。第五节第五节 生态效率生态效率TGe=NPn/AnEGe= NPn/In2.2.生长效率生长效率( (growth efficiency) ) 也叫生产效率（也叫生产效率（production efficiency ）组织生长效率组织生长效率生态生长效率生态生长效率生物的组织生长效率高于其生

39、态生长效率。生物的组织生长效率高于其生态生长效率。第五节第五节 生态效率生态效率l营养级内的生态效率营养级内的生态效率 用以量度某一物种利用食物能的效率用以量度某一物种利用食物能的效率同化能量的有效程度同化能量的有效程度l营养级之间的生态效率营养级之间的生态效率 量度量度营养级之间营养级之间的的能量转化效率能量转化效率和和能流通能流通量量的大小。的大小。第五节第五节 生态效率生态效率三、三、营养级之间的生态效率营养级之间的生态效率1.1.消费效率消费效率（consumption efficiency） C Cn n=I=In+1n+1/NP/NPn n第五节第五节 生态效率生态效率 消费效率可

40、用来量度消费效率可用来量度一个营养级（一个营养级（n+1）对对前一营养级前一营养级(n)的相对的相对取食压力取食压力。 一般在一般在25一一35，说明每一营养级的净，说明每一营养级的净生产量有生产量有65一一75进入进入腐屑食物链腐屑食物链。消费效率消费效率2. 2. 利用效率利用效率U Ue e=A=An+1n+1/NP/NPn n 利用效率的高低，说明前一营养级（利用效率的高低，说明前一营养级（n）的净生）的净生产量被后一营养级（产量被后一营养级（n1）同化了多少同化了多少，即被，即被转化利转化利用用了多少。了多少。第五节第五节 生态效率生态效率第五节第五节 生态效率生态效率3.林德曼效率

41、林德曼效率 相当于同化效率、（组织）生长效率与消费效率的乘积。相当于同化效率、（组织）生长效率与消费效率的乘积。第五节第五节 生态效率生态效率也有学者把也有学者把 营养级间的营养级间的同化能量之比值同化能量之比值视为林德曼效率（视为林德曼效率（Le）。即，）。即，第五节第五节 生态效率生态效率 林德曼测量湖泊生态系统，这个比值大林德曼测量湖泊生态系统，这个比值大约为约为110，这一结果被认为是一项重要的，这一结果被认为是一项重要的生态学定律。生态学定律。 十分之一定律十分之一定律第五节第五节 生态效率生态效率林德曼定律（十分之一定律）林德曼定律（十分之一定律） 能量沿营养级流动时，逐级变小，能

42、量沿营养级流动时，逐级变小，后一营养级的能量只能是前一营养级能后一营养级的能量只能是前一营养级能量的十分之一左右。量的十分之一左右。第五节第五节 生态效率生态效率 这个法则间接说明，每一个营养级，其这个法则间接说明，每一个营养级，其有效能量有效能量大约为大约为前一营养级的前一营养级的110。这意味着，食物链越长，。这意味着，食物链越长，能量损失越多。能量损失越多。 从这个意义上讲，人如果直接以植物为食品，就从这个意义上讲，人如果直接以植物为食品，就比以吃植物的动物比以吃植物的动物(如牛肉如牛肉)为食品，可以供养多为食品，可以供养多10倍的倍的人口。人口。第五节第五节 生态效率生态效率 林德曼定

43、律（十分之一定律）是林林德曼定律（十分之一定律）是林德曼根据湖泊生态系统的测量结果。德曼根据湖泊生态系统的测量结果。 在其他生态系统中，高则可达在其他生态系统中，高则可达30，低则可能只有，低则可能只有1%或更低。或更低。第五节第五节 生态效率生态效率v越是处在食物链顶端的动物，越是处在食物链顶端的动物，数量数量越越少少、生物量越、生物量越小，小，能量能量也越也越少少，而顶位肉食动物数量最少，以致，而顶位肉食动物数量最少，以致使得不可能再有别的动物以它们为食。使得不可能再有别的动物以它们为食。v因为，从它们身上所获取的能量因为，从它们身上所获取的能量不足以弥补为搜捕不足以弥补为搜捕它们所消耗的

44、能量它们所消耗的能量。v所以，所以， 食物链一般不超食物链一般不超过五个营养级过五个营养级。第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征v第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 v第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 v第三节第三节 食物链和食物网食物链和食物网 v第四节第四节 营养级与生态金字塔营养级与生态金字塔 v第五节第五节 生态效率生态效率 v第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 第九章第九章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征生态系统的基本特性生态系统的基本特性1结构和功能单位结构和功能单位2具有自我调节能力具有

45、自我调节能力3三大功能三大功能能量流动、物质循环和信息传递能量流动、物质循环和信息传递4营养级的数目通常不超过营养级的数目通常不超过56个个5. 是一个动态系统是一个动态系统第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 生态系统的一个普遍特性是存在着反馈现生态系统的一个普遍特性是存在着反馈现象。象。 当生态系统中当生态系统中某一成分发生变化某一成分发生变化的时候，的时候，它必然会它必然会引起其他成分出现引起其他成分出现一系列的一系列的相应变化相应变化，这些变化最终，这些变化最终又反过来影响最初发生变化又反过来影响最初发生变化的的那种那种成分成分，这个过程就叫反馈。，这个过程就叫反馈。第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡第六节第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡生态系统的反馈调节和生态平衡 生态系统的一个普遍特性是存在着反馈现生态系统的一个普遍特性是存在着反馈现象。象。 当生态系统中某一成分发生变化的时候，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相应变化它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来，这些变化最终又反