环境生态学导论生态系统.ppt

总初级生产量和净初级生产量的关系可以用下式表示： 第一个能量流： 绿色植物（初生产者）将太阳能转化学能，再由第一级消费者，如草食动物取食消化构成第二级生产者；再由第二级消费者，如肉食动物构成第三级生产者；还可以有第三级消费者等，能量逐级损失，产量逐次下降，最终能量全部以热能的形式归还于环境。 3）磷循环 磷在生态系统中是很典型的沉积物循环。 大气中的磷主要来自磷酸盐岩石、有机物残体和废料所形成的有机磷酸盐。磷要进入循环，首先必须成为可溶性磷酸盐。它溶于水，但不随蒸发而挥发，所以磷由于降水从岩石圈淋溶到水圈，形成可溶性磷酸盐，而被植物呼吸。 再经过一系列消费者的利用，将其含磷的残体、废料等有机化合物归还到土壤。通过还原者一系列的分解作用，转变成可溶性磷酸盐，又供给有机体再次利用。 生产者 草食动物 肉食动物 还 原 者 磷酸盐岩石 海洋 可溶性磷酸盐 有机磷酸盐 图4－3 磷在生态系统中的循环 ⒊ 生态系统中的营养循环 营养物质最初是供给初级生产者。陆生生态的消费者和还原者所需要的营养化学物质，是从初级生产者?? 绿色植物所获得，水生生态系统的消费者和还原者，可以直接从水中获得某些必需的化学物质。无论什么生态系统的生物有机体，它的代谢活动产物最后都要进入生物地球化学循环。 生态系统的营养物质交换，主要是在水、大气、土壤和生物成分之间进行。 生态系统中营养元素的生物循环，是维持有机物质循环的主要过程之一，又是影响生产力的重要参数。 生物循环：土壤与动植物之间营养元素的周期性循环。该循环由三个过程来完成。 吸收：指植物根系吸收养分； 存留：指每年增长的生物量中的养分； 归还：指脱落下来的凋落物。包括叶、果、死枝以及雨水淋洗的养分；归还量也可发生在根部，如外渗和分泌等。 存留量可从测定生物量的年变化（年增长量）及其各器官和组织的化学成分所获资料推算。 归还量可从凋落物内的化学成分推算。 吸收量是指前述两个数值的总和： 吸收量＝存留量＋归还量 ⒋ 有毒物质循环 有毒物质在食物链营养级上进行循环流动时，在生物体内有浓集现象产生。这些有毒物质在代谢过程中不排除，而被生物有机体同化，长期停留在体内，造成有机体中毒、死亡。 1）汞 在水中的浓度很低，不到1ppb，但在动植物组织中能够浓集，正常情况下，海藻中可达100ppb，在鱼体中可达1122ppb。水中汞浓度偏高时对人有危害作用，在日本的水俣事件中，螃蟹体中含汞24ppm，受害人的肾中含汞14ppm。 汞的有机化合物特别有害 排入水中的无机汞被细菌或其它形式转变成甲基汞和乙基化合物后，进入水生生态系统食物链，人类通过吃水生动植物，将有机汞转入人体，最后中毒身亡。 2） DDT DDT是一种高效杀虫剂，现在已全球性分布。DDT在动植物体中是高度浓集的物质，随营养级的流动，DDT在各营养级成百倍、千倍、万倍，甚至百万倍地浓集。例如捕鱼鸟组织中的DDT含量比周围水体中的DDT含量高一百万倍。 一、生态系统的演替 第三节 生态系统的平衡 生态系统是动态的系统。生态系统的动态包括演替和进化。 演替或生态演替(ecological succession)：生态系统的结构和功能随时间而改变。 E.P.Odum关于生态系统随时间而演替的可预期的三个演替阶段或三种状态如下： （1）正过渡状态(Positive transient state) 亦称增长系统(Growth system)，即该系统能量的输入超过输出，总生产量(Pg)超过总呼吸量（R），即Pg/R＞1，则多余的能量参与系统内部结构的改变，使系统增大。 （2）负过渡状态(Negative transient state) 亦称衰老系统(Aging system)，即输出的比输入的多，即Pg/R＜1，以致库存量消耗的速度超过被补充的速度，结果使该系统变小。 （3）稳定状态系统亦称平衡系统，即该系统输入和输出相等，即Pg/R＝1。在这种情况下，没有净生产量，生物量没有净增长，生物量对每天生产率的高比率，意味着缓慢的周转。 生态系统演替的一种重要特点是趋于多样化。食物链由简单到复杂，形成丰富的食物网络体系，种类组成和群落结构，成层现象及生态位等也变得复杂多样。 （1）演替是有方向有次序的发展过程，因而可以预测； （2）演替是系统内外因素作用的结果，因而可以控制； （3）演替趋势是增加稳态，因而可以保持自然环境的基本特征。 生态系统的演替有如下三个特点： 二、生态系统的生态平衡 生态平衡(Ecological balance)：生态系统与环境条件相融合，系统内的能量流动和物质循环在较长时间内保持平衡状态，动物和植物的数量比率相对衡定，生产者、消费者和还原者构成完整的营