11-2010生态系统.ppt

生态系统 云南大学生态学与地植物学研究所 苏文华 1、生态系统的基本概念 定义：生态系统是生物群落与其环境通过物质循环、能量流通、信息交流而形成的一个功能单位。 2 生态系统的构成 组成 ⑴ 非生物组成：①无机物质；②有机物质；③气候因素（物质的理化性质） ⑵ 生物群落：①生产者；②消费者；③分解者 组分间的相互关系 生产者 将环境中的物质转化为自身有机物的生物 植物——初级生产者，进行初级生产 将无机物质通过光合作用或化能合成作用转化为有机物质的过程，同时积蓄和储存了能量 动物——次级生产者，进行次级生产 动物或微生物直接或间接摄取或吸收植物制造的有机物质并转化为自身物质和能量的过程 分解者 是生物死亡后有机物质的逐步降解为无机物的生物，包括： 真菌 细菌 土壤动物 小型消费者 食物链与食物网能量流动和物质循环的载体 食物链类型 捕食食物链 碎屑食物链 寄生食物链 捕食食物链 绿色植物为起点到食草动物进而到食肉动物的食物链 植物-食草动物-食肉动物 草原上：青草-野兔-狐狸-狼 湖泊中：藻类-甲壳类-小鱼-大鱼 碎屑食物链 动、植物的遗体被食腐性生物(小型土壤动物、真菌、细菌)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 寄生食物链 由宿主和寄生物构成 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 后者与前者是寄生关系 哺乳动物或鸟类-跳蚤-原生动物-细菌-病毒 南极海洋浮游食物网 北极岛屿简单的食物网 4 营养级与生态金字塔 营养级(trophic level)：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和 生态系统中营养级数目 各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量 各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去 各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量 能流在通过各营养级时会急剧减少，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 生态金字塔(ecological pyramid) 营养级之间的数量关系 数量关系可采用生物量、能量和个体数量单位来表示 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 能量金字塔 由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 Energy Pyramid An energy pyramid for a prairie ecosystem. Each trophic level from producer to tertiary consumer has less energy stored in it. The width of the rectangles represents energy found in the organisms at each trophic level. energy pyramid 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 生物量金字塔 生物量金字塔 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 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。 数量金字塔 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，只用个体数目多少来说明问题有局限性。 不同类型金字塔的比较 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 反馈调节 反馈(feedback) 系统的一个组分的变化，引起了另外组分的变化反过来又导致或调整前一组分的变化就是反馈 正反馈(positive feedback) 上述变化中，如果另外组分的变化导致前一组分变化的进一步加强就是正反馈，如水体污染——鱼类死亡——加剧污染讯息传递与自我调节机制 负反馈(negative feedback) 上述变化中，另外组分的变化导致前一组分的变化的减弱从而调整或控制变化的幅度即负反馈，如捕食者种群与被捕食者种群之间所表现出动态关系即负反馈 地球上初级生产力的分布 不同生态系统类型的初级生产力不同 陆地比水域的初级生产力总量大 陆地上初级生产力有随纬度增加逐渐降低的趋势 海洋中初级生产力由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低 生态系统的初级生产力随群落的演替而变化 水体和陆地生态