12生态系统结构和生态平衡.ppt

生态系统结构与生态平衡 生态系统的定义 在一定地段上，所有生物与非生物环境之间 由不断地进行物质循环和能量流动过程 而形成统一有机的整体 生态系统是生态学功能单位 范围和大小随研究问题的特征而定。 生态系统组成 非生物部分组成 环境： 生物生存的空间总和 气候环境、能源环境、基质环境 代谢物： 生物存在的形式构成物 代谢物的运动，表现出生命的形式 空气、无机盐、有机物。 生物部分组成 生产者： 自养生物，绿色植物，蓝绿藻，光合细菌 消费者： 异养生物，食草动物、食肉动物 分解者： 异养生物，把复杂有机物分解成简单无机物 细菌、真菌、放线菌、原生动物、无脊椎。 生态系统的基本特征 动态功能特征 发展、进化、演替，生长、发育、衰老、消亡 适应区域特征 相互关系具有一定的适应范围 开放自我维持特征 以物质循环、能量循环，维持系统的运行 自动调节特征 系统稳定运行与系统载荷自动调节。 生态系统的分类 按非生物成分特征分： 陆生系统、水生系统、中生系统 按生物成分特征分： 植物生态、动物生态、微生物生态、人类生态 按系统结构分： 开放系统、封闭系统、隔离系统 按人类活动影响分： 自然生态、半自然生态、人工生态。 食物链 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 各种生物按食物关系排列的链状顺序 能量或食物依存关系具有高度的次序性 食物链不是固定的，进化改变，短时间改变。 食物链的类型 草牧食物链： 捕食食物链，以绿色植物为基础 从草食动物开始的食物链 然后是食肉动物的食物链 腐生食物链： 分解食物链，以植物、动物有机物质为基础 从生物的腐尸开始的食物链。 食物网 食物链的网状结构 大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴，…… 具有复杂食物网的生态系统： 一种生物消失，不致引起整个生态系统失调 具有简单食物网的生态系统： 生态系统功能上起关键作用的种消失或受损 可引起系统的剧烈波动。 营养级 指处于食物链某环节上所有生物种的总和 第一营养级：绿色植物和所有自养生物 第二营养级：以绿色植物为食的动物 第三营养级：以食草动物为食的食肉动物 第四营养级：以食肉动物为食的食肉动物 第五营养级：以所有营养级生物为食的生物。 营养级特征 各营养级的能量是逐级减少 各营养级不能完全利用上一级的能量 总有部分会自然死亡、被分解者所利用 各营养级同化率不是完全的 总有部分变成排泄物，留在环境中 各营养级生物要维持生命活动而消耗能量 食物链不可能太长，一般只有三、四级。 生态金字塔 能量、数量、生物量通过营养级后，逐级减少 把通过各营养级的能流量，数量流、生物量流 由低到高，画成图，就成为金字塔形 能量金字塔： 生物量金字塔： 数量金字塔： 合称为生态金字塔。 金字塔图示 营养级的趋势和规律 从植物，到食草动物，到顶级肉食动物 生物种类，逐渐减少 种群密度，逐渐降低 繁殖速率，逐渐减慢 体型体重，逐渐增大 取食专性，逐渐复杂 生存行为，更加复杂 生境能力，逐渐增大。 生态效率 指各种能流参数中，任何一个参数在营养级之间、营养级内部的比值 营养级内生态效率： 度量一个物种利用食物能的效率 即同化能量的有效程度 营养级之间生态效率： 度量营养级间转化效率、能流通道大小。 生态效率计算公式 生产量 一定面积，经过一定时间，有机物质增加总量 总生产量： 某一时期，增加有机物质量与呼吸消耗量之和 净生产量： 总生产量减去呼吸消耗量 初级生产量——绿色植物的生产量 二级生产量——草食动物的生产量 三级生产量——肉食动物的生产量。 生物量与生产力 生物量：（kg / hm2、kJ / m2） 任一时间，一定面积，种群、营养级、生态系统有机物质的总量 等于现存量与未收获、非收获性有机物量之和 生产力：（g / m2年、 J / m2年） 单位时间、单位面积的生产量 与生产量相似，总生产力、净生产力、初级生产力、二级生产力。 初级生产的概念 植物固定太阳能，制造有机物质的过程 生态系统能量流动，始于植物光合固定太阳能 这是生态系统第一次能量固定 植物固定的全部能量 —— 总初级生产量 一部分被植物呼吸消耗 —— 呼吸耗能(热能) 一部分用于生长和生殖 —— 净初级生产量。 能量转移和贮存（1） 1、能量的输入： 植物吸收太阳能，推动生态系统运转 2、能量的消耗： 呼吸 —— 呼吸作用，提供生长需要的能量 被食 —— 被食草动物取食，引起能量消耗 凋落 —— 生长周期的必然，新的物质流。 能量转移和贮存（2） 3、植物体生物量的分配： 从极地到赤道，随着总生物量增加 地上部生物量增加，地下部生物量相对减少 叶生物量分配，因植物特性变化，落叶、常绿 贫瘠土地： 地下部生物量增加，地上部生物量减少。 能量转移和贮存（3） 4、植物器官的能量分布：