自然生态系统课件

王冲博士副教授资环学院生态科学与工程系联系：新综合楼2-124办公室Tel:62734710(O)E-mail：wangchong@第十四讲自然生态系统Don’tclaimtoknowwhatyoudon’tknow.不要不懂装懂。生态系统生态学主要内容

生态系统的一般特征

生态系统的能量流动

生态系统的物质循环自然生态系统思考题自然生态系统§1生态系统格局§2森林生态系统§3草原生态系统§4荒漠和苔原生态系统§5湿地生态系统§6水域生态系统生态系统格局生态系统的类型及分布因受地理位置、气候、地型、土壤等因素等因素的影响，地球上的生态系统是多种多样的。可分为水生生态系统（海洋生态系统与淡水生态系统）和陆地生态系统。陆地生态系统主要以大气和土壤为介质，生态环境极为复杂。从炎热的赤道到严寒的两极，从湿润的近海到干旱的内陆，形成各种各样的陆地生态环境。按其生境特点和植物群落的生长类型，又可分为荒漠、冻原、草原、森林等生态系统。生态系统类型及分布陆地生态系统湿地生态系统：水域生态系统森林生态系统草地生态系统荒漠生态系统苔原生态系统海洋生态系统淡水生态系统陆地和水域的过渡类型热带雨林生态系统常绿阔叶林生态系统落叶阔叶林生态系统常绿落叶阔叶混交林生态系统针叶林生态系统草甸草原生态系统典型草原生态系统荒漠草原生态系统陆地生态系统的水平分布格局纬度地带性由于太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异，从赤道向两极温度递减。由于热量沿纬度变化，出现群落和生态系统类型的有规律更替，如从赤道向北极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林与苔原。欧亚大陆（包括北非）植被地理分布规律西欧北非系列（大陆西部）：由北向南更替的植被带为冻原—泰加林（寒温性针叶林）—针阔叶混交林—落叶阔叶林—硬叶常绿林和灌丛—亚热带、热带荒漠—热带稀树草原—热带雨林。东欧—西西伯利亚—中亚—阿拉伯系列（大陆中部）冻原—泰加林—温带草原—温带荒漠—亚热带荒漠。东亚系列（大陆东部）冻原—泰加林—针阔叶混交林—落叶阔叶林—常绿阔叶林—季雨林—雨林。我国植被分布纬度地带性从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨50多个纬度从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带在湿润森林区域内，植被类型自北向南依次分布着针叶落叶林→温带针叶落叶阔叶林→暖温带落叶阔叶林→北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林→中亚热带常绿阔叶林→南亚带常绿阔叶林→热带季雨林、雨林。西部：温带半荒漠、荒漠带→暖温带荒漠带→高寒荒漠带→高寒草原带→高原山地灌丛草原带。经度地带性在北美和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因而导致群落和生态系统经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原至干旱的荒漠。与纬度地带性表现的自然规律不同，经度地带性是局部大陆的自然地理现象。经度地带性东欧平原表现最为清楚。植被自西北至东南，依次为：冻原→森林冻原→泰加林→针阔叶混交林→落叶阔叶林→森林草原→草原→荒漠。北美洲植被的经向变化也表现的非常明显。从东向西，植被依次更替为森林→草原→荒漠→森林。我国植被分布经度地带性我国东西横跨经度约62度陆地上大气降水的主要来源是海洋蒸发的水汽，我国东临太平洋，西连内陆，受海洋季风影响的程度不同我国从东到西水分条件从湿润到干旱的明显变化，依次分布三大植被区域湿润森林半干旱草原干旱荒漠垂直高度地带性海拔高度每升高100米，气温下降0.4-0.6℃，降水最初随高度增加而增加，超过一定高度增加而降低。由于海拔高度的变化，常引起群落和生态系统有规律的更替。表现垂直带谱：山地季雨林、山地常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、高山矮曲林、高山草原与高山草甸、高山永久冻土带。台湾玉山的

植被垂直带谱垂直带特点垂直带谱的基带与该山体所地区的水平地带性植被相一致越向高纬度，垂直带谱越简单，极地为冻原带，水平带与垂直带重合在同一纬度内，经度不同也影响山体植被的垂直带谱如长白山（东经128度）、西部的天山（东经86度），两者均北纬42度。但长白山距海较近，属温带针阔叶混交林，天山位于内陆，属荒漠范围。长白山天池的

植被垂直带谱天山的植被

垂直带谱垂直带与水平带的关系植被类型在山体垂直方向上的成带分布和地球表面纬度水平分布顺序有相应性垂直带与水平带上相应的植被类型，在外貌上也基本相似纬向带的宽度较垂直带的宽度大得多纬向带是相对连续的，而垂直带在是相对间断的虽然纬度带、垂直带的植被类型分布顺序的相似性但，植物种类成分和群落生态结构有很大差异局部地形对植被的影响坡向南坡北坡坡度平地陡坡缓坡非地带性植被植物地理预测法则：根据南坡或北坡的植被可以预测更南或更北地区平地植物种或平地植物群落。中国生态区划分森林生态系统草原生态系统荒漠和苔原生态系统水域生态系统湿地生态系统§2

森林生态系统森林生态系统的分布规律森林生态系统的主要特征森林生态系统的功能我国的森林资源现状森林生态系统分布规律森林生态系统的主要特征生物种类多、结构复杂；系统稳定性高；物质循环的封闭程度高；生产效力高。森林生态系统的功能具有综合的环境效益；调节气候；涵养水源，保持水土；作为生物遗传资源库。环境支持热带雨林面积近1700万平方千米，约占地球上现存森林面积的一半；地球上生物生产能力最大的生态系统；维护着地球上最重要的生物多样性，蕴藏着最丰富的生物种质资源和遗传资源；地球之肺，对地球氧气的生产及其与二氧化碳的平衡起着关键性的作用；全球气候的重要调节器。我国的森林资源现状我国森林生态系统的主要问题森林生态系统比例小，地理分布不均匀；森林生态系统生物群落结构发生变化，系统自身调节能力下降；恢复和重建速度慢。森林生态系统破坏的生态危害：促进沙漠化的过程；对大气化学产生影响；引起气候变化、增加自然灾害发生的频率。我国森林生态系统恢复和重建对策：加快森林生态战略工程的建设，增大比例、改变格局；积极推广农林复合生态系统的建设；尽快建立南方用材林基地；加强科学管理，发挥现有森林综合效益潜力。§3

草原生态系统草原生态系统的类型和特点草原生态环境现状草原生态环境恶化的原因恢复和保护对策草原生态系统的类型和特点草原生态系统的类型降水减少降水增加荒漠草原典型草原原草甸草原辐射量增加辐射量减少草原生态系统的特点草原生态系统中生产者的主体是禾本科、豆科和菊科等草本植物，优势植物以丛生禾本科为主。垂直结构通常分为三层：草本层、地面层和根层。气候（温度）对草原植物有明显的影响。草原生态系统中的初能消费者有适于奔跑的大型草食动物、穴居的啮齿动物以及小型的昆虫等；食肉动物有狼、狐、鼬、猛禽等。初级生产量在所有的陆地生态系统中居中等或中等偏下水平。草原生态环境现状20世纪60年代以来，草原生态系统普遍出现草原退化现象。20世纪70年代中期，全国退化草原面积占草原总面积的15％，20世纪70年代中期，增加到30％以上。全国草原退化面积以1000－2000万亩的速度扩展。草原退化的主要特征：群落优势种和结构发生改变；生产力低下，产草量下降；草原土壤生态条件发生巨变，出现沙化(sandification)和风暴;固定沙丘复活、流沙在掩埋草场；鼠害现象严重；动植物资源遭破坏，生物多样性下降。草原生态环境恶化的原因超载过牧;不适宜的农垦；人类对资源的掠夺性开采。草原生态系统恢复和保护对策实行科学管理；发展人工草场；建立牧业生产新体系。§4荒漠和苔原生态系统荒漠和苔原生态系统的分布荒漠生态系统类型与特征荒漠化及荒漠化防治苔原生态系统的特征新月形沙丘链－陕西定边半固定沙丘－新疆固定沙丘－新疆荒漠生态系统类型与特征荒漠生态系统类型：荒漠生态系统(desertecosystem):是地球上最为干旱的地区，其气候干燥，蒸发强烈。由超旱生的小乔木、灌木和半灌木占优势的生物群落与其周围环境所组成的综合体。有石质、砾质和沙质之分。习惯上称石质、砾质的荒漠为戈壁(gobi),或戈壁沙漠(gobidesert)；沙质荒漠为沙漠(sandydesert)。荒漠生态系统的特征：生态环境严酷；荒漠生物群落极为稀少，植被丰富度极低；植物群落以超旱生小乔木和半木本植物为优势物种；生态系统生物物种极度贫乏，种群密度稀少，生态系统脆弱；荒漠化及荒漠化防治荒漠化（desertification）:是指在干旱、半干旱地区和一些半湿润地区，生态环境遭到破坏，植被稀少或缺少，土地生产力有明显的衰退或丧失，呈现荒漠或类似荒漠景观的变化过程。我国的荒漠化土地占国土面积的8％。荒漠化的主要危害：对土地资源的损害；造成作物死亡；毁坏各种建设工程；损害水利、河道的正常效益；对通讯和输电线路的危害；引起沙尘暴。荒漠化防治对策：加强领导；重视保护濒临荒漠化的生产性款地；加强综合整治工作；因地制宜进行治理。苔原生态系统的特征苔原生态系统(tundraecosystem)是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存的环境所组合成的综合体，主要特征是低温、生物种类贫乏、生长期短、降水量少。我国的苔原为山地苔原，存在于温带东部的长白山和西部的阿尔泰山高山带。§5水域生态系统水域生态系统的特点：水域生态系统的环境特点水域生态系统的营养结构特点水域生态系统的功能特点水域生态系统的类型：淡水生态系统海洋生态系统水域生态系统的恢复和保护对策：减少污水排放量实行综合保护措施，提高系统自身的抵抗力；正确认识水生生物群落特征，合理利用生物资源。淡水生态系统的类型及其分布淡水群落一般分为流水和静水两大群落类型。组成我国淡水（湖泊、河流）植被的高等植物总数在50种以上。南方和北方有许多种类是共同的，但总的说来，南方的种类较多，区系比较丰富。如：蓖叶眼子菜、线叶眼子菜、水竹叶、眼子菜、穿叶眼子菜、苦草、细叶水毛茛、金鱼藻、浮萍、紫萍、水蕨、水车前、满江红、菱等等。海洋生态系统的类型及其分布海洋植物区系的地理分布也服从地带性规律。海洋生物群落也像湖泊群落一样分为若干带：

1，潮间带（intertidal）或沿岸带（littoralzone）2，浅海带或亚沿岸带（neritic或sublittoralzone）3，浅海带以下沿大陆坡之上为半深海带4，大洋带（Pelagiczone）§6湿地生态系统湿地生态系统的概念湿地及其保护湿地生态系统的概念湿地生态系统(wetlandecosystem):是指地表过湿或常年积水，生长着湿地植物的地区。湿地是开放水域与陆地之间过渡性的生态系统，它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有独特的结构和功能。湿地生态系统的功能：天然的基因库；潜在资源；净化功能；气候和水文调节等功能。湿地及其保护湿地定义：湿地指不问其天然或人工、永久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，常带有静止或流动、咸水或淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过6m的滨岸海域。湿地保护1971年全球政府间的湿地保护公约《关于特别作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称《湿地公约》）诞生;到1999年已有96个国家加入《湿地公约》。我国于1992年正式加入。我国目前已建立各类保护区152处，有