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第二章生态环境基础 生态系统的概念，最早由英国著名生态学家坦斯利（A.G.Tansley）于1935年比较完整地提出。坦斯利认为生物与其生存环境是一个不可分割的有机整体。生物包括多种生物的个体、种群和群落，其生存环境包括光、热、水、空气及生物等因子。生物与其生存环境各组成部分之间并不是孤立存在的，也不是静止不动或偶然聚集在一起的，它们息息相关，相互联系，相互制约，有规律地组合在一起，并处于不断的运动变化之中。各个生态因子不仅本身起作用，而且相互发生作用，既受周围其它因子的影响，反过来又影响其它因子。其中一个因子发生了变化，其它因子也会产生一系列的连锁反应。因此，生物因子之间、非生物因子之间以及生物与非生物因子之间的关系是错综复杂的，它们通过能量的流动、物质的运转和信息的交换，在自然界中构成一个相对稳定的自然综合体。 生态系统是自然界的基本单位，是由生物与其生存环境组成的，是生态学中功能上的单位，而不是生物学中分类上的单位。 生态系统 生态系统：是指一定空间范围内，生物群落与其所处的环境所形成的相互作用的统一体，是生态学的基本功能单位。 生态系统的组成 生态系统的结构 生态系统中生物种类及各种生物的种群数量均具有一定的时间分布和空间配置，在一定时期内处于相对稳定的状态，从而使生态系统能保持一个相对稳定的形态结构。 在生态系统中，各种动物、植物和微生物的种类和数量在空间上的分布构成垂直结构和水平结构。 在各种类型的生态系统中，森林生态系统的垂直结构最为典型，具有明显的成层现象。在地上部分，自上而下有乔木层、灌木层、草木植物层和苔藓地衣层。 水平分布构成生态系统的水平结构。由于光照、土壤、水分、地形等生态因子的不均匀及生物间生物学特性的差异，各种生物在水平方向上呈镶嵌分布。如森林生态系统中，森林边缘与森林内部分布着明显不同的动植物种类。 时间配置 同一个生态系统，在不同时期或不同季节，表现出一定的周期性时间变化。 如长白山森林生态系统。冬季满山白雪皑皑，到处是一片林海雪原；春季冰雪消融，绿草如茵；夏季鲜花遍野，争芳斗艳；秋季硕果累累，一片金色。这一年四季有规律的变化，就构成了长白山森林生态系统的“季相”。 生态系统的时间配置，除表现在季节周期性变化外，还表现为月相变化和昼夜周期变化，如蝶类和蛾类在昼夜间的交替出现，鱼类在昼夜间的垂直迁移等。 营养结构 生态系统的营养结构是生态系统的各组成成分以营养为纽带，通过营养联系构成的，生产者向消费者和分解者分别提供营养，消费者也可向分解者提供营养，分解者分解生物残体把营养物质输送给环境，由环境再供给生产者吸收利用。 不同生态系统组成成分不同，其营养结构的具体表现形式也不尽相同。 生态系统的类型 生态环境的内涵 环境是指自然环境和人为环境 生态环境通常指除人类种群以外的的不同层次生物所组成的生命系统为主体的外部条件。 包括特定空间中可以直接或间接影响有机体生活和发展的各个因素，有生物和非生物因素。 生态是指生物的状态、动态和势态。 环境单方面强调客体 生态强调客体与主体的关系。 生物层次结构及其特征 种群 一个生物物种在一定范围内同种个体的总和称为种群。 种群是物种具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。 种群的基本特征 1.种群的大小、密度与生物量 Size:种群的个体数目的多少 Density：单位时间或空间内的个体数称为种群密度。 生物量：单位面积或空间内所有个体的鲜物质或干物质的总重量。 年龄结构 3.性别比例 种群中雄性和雌性个体数目的比例称为性别比例。 无论何种比例关系，种群在正常环境中总保持相对稳定的性别比例关系，它对保持种群的繁殖力有着重要意义。 4.出生率和死亡率 出生率是指单位时间内生物所产后代个体的平均数；死亡率则是单位时间内生物死亡的平均数。 种群的增长形式 如果种群的增长不受到妨害或制止，则种群（N）将呈几何级数按下式增长 dN/dt=rN 在这种情况下，个体的数目将迅速向无穷大发展。把这种最适条件下种群内部潜在的增长能力称为内禀增长能力。内禀增长能力是具有稳定年龄结构的种群在某一特定的温度，湿度、光照和食物性质的环境组配下，种群的最大瞬时增长率 1.J形曲线 又称爆发—灭绝曲线：在开始时增长较慢，随后在较短时间内急剧上升，直至环境条件不再支持该种群继续增长时，急剧恶劣环境导致大量个体死亡时，种群趋于消亡，增长曲线急剧下降，呈“J”形。 2.S形曲线 开始时环境的阻力不关重要，但是种群的增长时缓慢的，随后则增长加快，但当环境阻力增加时，增长又逐渐下降，并将一直下降到一个平