第十章 生态系统的一般特征

第十一章

生态系统的一般特征第一节生态系统的基本概念1.概念(ecosystem)

在一定空间中共同栖居着的所有生物群落与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。2.特征（1）生态学研究的高层次（2）自我调节能力（3）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能（4）受限于生产者所固定的最大能值和流动中巨大损失，营养级不会超过6个（5）动态系。第二节生态系统的组成与结构一、非生物环境（abioticenvironment）包括参与物质循环的无机元素和化合物、联系生物和非生物成分的有机物质和气候或其他物理条件。二、生产者生产者（producers），指自养生物

绿色植物藻类三、消费者1.消费者：指那些直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质生存的异养生物。（食草、食肉、顶级食肉）四、分解者分解者（decomposers），异养生物。指利用动植物残体及其它有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量。主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。第三节食物链和食物网1.食物链(Foodchain)：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序，称为食物链。2.食物链类型（1）捕食食物链(grazingfoodchain)绿色植物为起点到食草动物进而到食肉动物的食物链。如植物－植食性动物－肉食性动物。如草原上的青草－野兔－狐狸－狼；在湖泊中，藻类－甲壳类－小鱼－大鱼。（2）碎屑食物链(detritusfoodchain)以动、植物的遗体被食腐性生物（小型土壤动物、微生物）取食，然后到他们的捕食者的食物链。植物残体－蚯蚓－线虫类－节肢动物。（3）寄生性食物链：草原食物网海洋食物网湖泊食物网第四节营养级与生态金字塔1.营养级（trophiclevel）：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。2.生态系统中营养级数目（1）各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量；（2）各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去；（3）各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量。由于能流在通过各营养级时会急剧减少，所以食物链就不可能太长，生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级。3.生态金字塔概念：指各营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量、能量和个体数量单位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。A能量金字塔：各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔。以相同的单位面积和单位时间内的生产者和各级消费者所积累的能量比率来构造（千卡/平方米.年）。CONCEPTOFPYRAMIDSB生物量金字塔以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生态系统中比较典型，因为生产者是大型的，所以塔基比较大，金字塔比较规则；但对于湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速，大量被植食动物取食利用，在任何时间它的现存量很低，导致这些生态系统的生物量金字塔呈倒金字塔形。C数量金字塔单位面积内生产者的个体数目为塔基，以相同面积内各营养级位有机体数目构成塔身及塔顶。一般每一个营养级所包括的有机体数目，沿食物链向上递减。缺点：有时植食动物比生产者数目多。如昆虫和树木；个体大小差别很大；个体大小有很大差别，只有个体数目多少来说明问题有局限性。能量金字塔表达营养结构最全面，确切表示食物通过食物链的效率，永远是正塔型；数量金字塔过分突出小生物体的重要性；生物量金字塔过分突出大生物体的重要性。第五节生态效率Shouldwefeedgraintobeefcattleorshouldweeatthegrain?一、能量参数（一）摄取量(I)（二）同化量(A)（三）呼吸量(R)（四）生产量(P)二、营养级位之内的生态效率（一）同化效率（Assimilationefficiency）（二）生产效率(productionefficiency)（三）消费效率（consumptionefficiency）三、林德曼效率能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级只能是前一营养级能量的十分之一左右。第六节生态系统的反馈调节和生态平衡反馈调节：当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。负反馈：使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化。使生态系统远离平衡状态或稳态。如湖泊污染，导致鱼的数量因死亡而减少。由于鱼体腐烂，加重湖泊污染并引起更多鱼类的死亡。生态平衡：生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状态，它包括结构、功能和能量输入和输出的稳定。第十二章

生态系统的物质循环第一节物质循环的一般特征一、生命与元素大量元素：生物体内含量超过0.2%以上的元素。如碳、氧、氢、氮和磷。微量元素：生物体内含量不超过0.2%，如铝、硼。（1）物质循环（生物地球化学循环）：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后，再归还于环境中。这些循环的路径包括生物与非生物二者,同时也包含一些地质与地理作用在內,因此称为生物地球化学循环。（2）生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用。1.水循环：生态系统中所有的物质循环都是在水循环的推动下完成的，因此，没有水的循环，也就没有生态系统的功能，生命也将难以维持。（3）生物地球化学循环的类型2.气体型循环（gaseoustype)：其贮存库是大气和海洋。气相循环把大气和海洋相联系，具有明显的全球性，循环性能最为完善。元素或化合物可以转化为气体形式参与循环过程。气体循环速度比较快，例如CO2、N2、O2等。3.沉积型循环(sedimentarytype)：这类循环速度比较慢，参与沉积循环的物质，其分子或化合物主要通过岩石的风化和沉积物的溶解转变为可被生物利用的营养物质，而海底沉积物转化为岩石圈成分则是