第2章 生态学基础

第二章生态学基础第一节生态学的概念第二节生物生存的环境-

生物圈第三节生态因子及其作用第四节生态系统的基本概念及类型第五节生态系统的基本功能第六节生态平衡第一节生态学的概念德国生物学家赫克尔将生态学定义为:研究有机体与环境之间相互关系的科学。生态学的简明表述:生态学是研究生物之间、生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。

生态学研究对象两个方面:其一为生物之间的关系;其二为生物与环境之间的关系.现代生态学研究的研究层次向微观和宏观发展：分子、基因、个体直到整个生物圈。1.生物圈的概念地球表面生物赖以生存的部分称为生物圈。2.生物圈的组成①大气圈按气体物质的组成比例：（1）均质层（2）非均质层。按温度变化情况：（1）对流层（2）平流层（3）中间层（4）热层②水圈地球上的水体包括海洋、河流、湖泊、地下水、大气水和冰，构成了地球的水圈。③岩石土壤圈（一）岩石圈（二）土壤圈

第二节生物生存环境-生物圈

生物圈指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它包括海平面以上约1万米至海平面以下1万1千米处。

生态学研究的最高组织层次→生物圈3.

生物圈的形成

生物对阵个生物圈的形成、演化起着重要作用，它使地球的结构、条件和演化过程发生了根本的变化。4.生物圈的特征（一）生物圈是地球上人们唯一的生存地。（二）生物圈具有很强的“生物化”特征。（三）生物有机体呈现种类的多样性。（四）生物圈的结构呈现不平衡性和不对称性。（五）生物圈通过物质循环和能量转化来自我调节和平衡。

生物圈的形成和发展示意图第三节生态因子及其作用1.生态因子的概念生境：在一定时间内对生命体生活、生长发育、繁殖以及有机体存货量有影响的空间条件的总和。生态因子：在生境中对生物的生命活动起直接作用的那些环境要素称为生态因素或生态因子。2.生态因子的分类（一）非生物因子非生物因子也称自然因子，物理、化学因子属非生物因子。（二）生物因子生物因子包括动物、植物与微生物，即对某一生物而言的其它生物。3.

生态因子的一般特征（一）综合作用：生物在一个地区生长发育受到环境因素的影响是综合的、多因子的共同影响。（二）主导因子作用：在对生物作用的诸多生态因子中，有一个生态因子起决定性作用称为主导因子。（三）生态因子的不可替代性和补偿作用：生态因子是不可替代的，但在局部可以作一定的补偿。（四）生态因子的直接作用和间接作用（五）因子作用的阶段性4.生态因子作用的规律

（一）限制因子规律在环境诸因子中，某个因子限制了生物的生长、发育、繁殖或生存，我们称之为限制因子。（二）最低量（最小因子）定律作物的产量常常不是被需要量大的营养物所限制，而是受到某些微量元素所限制，这就是利必希最低量定律。（三）耐受性定律

耐受性定律由美国生态学家谢尔福德提出，他认为因子在最低量时可以成为限制因子，但如果因子过量超过生物体的耐受度也会成为限制因子。美国科学家谢尔夫德的耐受性定律示意图

各种生物对生态因子（如温度）所能耐受的上限与下限之间的幅度称为生态幅，它反映了生物对环境因素的适应能力和耐受性。第四节生态系统的概念和类型1.

生态系统的概念

生态系统是指在一定时间和空间内，生物和非生物成分之间，通过物质循环、能量流动和信息传递，而相互作用和相互依存所构成的统一体，是生态学的功能单元。生态系统也是生命系统与环境系统在特定空间的组合。

生态系统=生命系统+环境条件2.生态系统的组成

（一）非生物环境（二）生产者（三）消费者（四）分解者生态系统是生物群落与非生物因子通过能量流动和物质循环相互作用而构成的生态集合体。

3.生态系统的基本特征（一）生态系统具有生物学特征（二）生态系统具有一定的区域特征（三）生态系统是开放的“自律系统”（四）生态系统是一种反馈系统4.生态系统的结构（一）形态结构生态系统的形态结构是生物种类、数量的空间配置和时间变化，也就是生态系统的空间与时间结构。（二）营养结构:食物链与食物网通过处于不同营养水平的生物之间的食物传递形成了一环套一环的链条式关系结构，称为食物链。生态系统中的营养关系是一种网状结构，因此称为食物网。食物网越复杂，生态系统就越稳定；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动或遭受毁灭。5.

生态系统的类型（一）按人类对生态系统的干预程度划分（1）自然生态系统（2）半自然生态系统（3）人工生态系统（二）按生态系统空间环境性质划分（1）陆地生态系统（2）淡水生态系统（3）海洋生态系统第五节生态系统的功能1.

生物生产（一）初级生产初级生产是指绿色植物的生产，即植物通过光和作用，吸收和固定光能，把无机物转化为有机物的过程。

NPP=GPP-R（二）次级生产生态系统的次级生产是指消费者和分解者利用初级生产物质进行同化作用建造自己和繁衍后代的过程。

PS=C-Fu-R2.能量流动（一）生态系统的能量（二）生态系统能量流动的基本模式

（1）能量形式的转变（2）能量的转移（3）能量的利用（4）能量的耗散（三）生态系统能量流动的渠道（1）第一能量流：牧食性食物链传递的能量。（2）第二能量流：腐生性食物链传递的能量。（3）第三能量流：能量传递中，储存和矿化的能量。（四）生态系统能量流动特点（1）能量是变化着的（2）能流的不可逆性（3）能量的消耗（4）能量利用率低Linderman

的“百分之十定律”：从一个营养级到另一个营养级的能量转化效率为10%，则生产效率顺营养级逐级递减，也就是说能量流动过程中有90%的能量是损失了，这就是营养级不超过VI级的原因。3.物质循环（一）物质循环的基本概念

生态系统中各种营养物质经过分解者分解成为可被生产者利用的形式归还环境中重复利用，周而复始地循环，这个过程叫物质循环。（二）生态系统的能量流动与物质循环的关系

（1）生态系统中生命的生存和繁衍，既需要能量，也需要营养物质。（2）物质是能量的载体。（3）生态系统的能量流和物质流紧密结合，维持着生态系统的生长发育和进化。（三）物质循环的分类

（1）生物个体层次的物质循环、生态系统层次的物质循环和生物圈层次的物质循环。（2）气相循环、液相循环和固相循环。（四）主要的生物地球化学循环（1）水循环（2）碳循环（3）氧循环（4）氮循环（5）硫循环水的循环碳的循环4.

信息传递

（一）营养信息（二）物理信息（三）化学信息（四）行为信息第六节生态平衡1.生态平衡的概念生态平衡是生态系统在一定时间内结构与功能的相对稳定状态，其物质和能量的输出、输入接近相等，在外来干扰下，能通过自我调节恢复到原初稳定状态，则这种状态可称为生态平衡。2.

保持生态平衡的因素（一）结构的多样性