(生态人类学课件)第五章生态系统生态学.ppt

氧循环(oxygen cycle) H2O+CO2 → H2CO3 → HCO3- +H+ ↑ CO2 HCO3- →CO32 - Ca2+ →CaCO3 O2 水体 臭氧层 沉积物 火 山 作 用 4FeO+O2 → 2FeO3 CO2 CO ↑ O2+2CO CO2 O2 O3 O2 O O2 H OH H2O H2O O CO2 高能紫外辐射 碳循环(carbon cycle) 化 泥碳 煤 大气中CO2 CO2 碳化作用 石油 水生植物 光合作用 腐烂 燃料 呼吸作用 光合作用 腐烂 扩散 氮循环(nitrogen cycle) 陆地陆地 其它 动植物 蓝藻 浅层死有机物 溶解死有机物 土壤中无机氮库 丢失于深 层沉积中 动植物 活体 共生或 自由生活 的固氮 微生物 死有机体 陆地 河流带走 生物固氮 大气库 N2 大气库 HN3,NO,NO2, N2O ， 工业固氮 （汽车,化肥,电厂） 脱氮 闪电 化学反应 海洋 火 山 作 用 降 水 大气 §4 沉积型循环(sedimentary cycle) 磷循环 硫循环 磷循环（phosphorus cycle） 沉积型循环 沉积物中的磷 （约为土壤和海洋中千倍以上） 陆地 海洋 死 有机物 土壤中的 无机磷 活有机物 死 有机物 深海的磷 活有机物 捕鱼 鸟粪 悬浮在水中随河水带走 摄取 排泄 死亡 下,沉 分解 沉积 溶解于水 上升风化 开采 摄取 排泄死亡 上涌 硫循环（sulfur cycle） 陆地 海洋 沉积物（CaSO4,FeS2） 溶解的SO42- SO2 H2S S CaSO4 FeS2 死有机物 活有机物 SO42- 降水 SO2,SO42- 扩散 海浪 SO42- 大气 上升，分化 SO2 FeS2 死有机物 活有机物 SO42- H2S S 分解 化肥工业 SO42- 摄取 扩散 火山活动H2S ,SO2,SO42- 植物摄取 SO2,SO42- 降水 SO2,SO42- 化石 燃烧 SO2 H2S ,SO2,SO42- §5 有毒物质的迁移和转化 有毒物质的类型 有毒物质的迁移和转化 有毒物质循环的典型代表----汞循环 有毒物质的类型 有毒物质(toxic substance)又称污染物(pollutant)，按化学性质分两类。无机有毒物质主要指重金属、氟化物、和氰化物；有机有毒物质主要有酚类、有机氯药等。 按污染物的作用分一次污染物和二次污染物。前者由污染源直接排入环境的，其物理和化学性状未发生变化的污染物，又称原发性污染物；后者是由前者转化而成，排入环境中的一次性污染物在外界因素作用下发生变化，或与环境中其它物质发生反应形成新的物理化学性状的污染物，又称继发性污染物。 有毒物质的迁移和转化 迁移(transport)是重要的物理过程,包括分散、混合、稀释和沉降等； 转化(transformation)主要是通过氧化、还原、分解和组合等作用，会发生物理的化学的和生物化学的变化。 汞循环(mercury cycle) 火山活动 化石 燃烧 降水 挥发 挥发 沉积物 农田风化和淋溶作用 农药喷洒 径流 (CH3)2Hg Hg2＋ CH3Hg 鱼 水生植物 水鸟 工厂 汞的废物 捕鱼 由河水带走 (中性pH) (酸性pH) §1 生态系统的基本概念 生态系统（ecosystem）的定义: 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出） 生态系统是现代生态学的重要研究对象，20世纪60年代以来，许多生态学的国际研究计划均把焦点放在生态系统 国际生物学研究计划（IBP）：其中心研究内容是全球主要生态系统（包括陆地、淡水、海洋等）的结构、功能和生物生产力； 人与生物圈计划（MAB）：重点研究人类活动与生物圈的关系； 生态系统保持协作组（ECG）：中心任务是研究生态平衡与自然环境保护，以及维持改进生态系统的生物生产力。 目前有关生态系统的研究，主要集中在5个方面： 自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机制、恢复及其修复研 究 全球性生态问题 生态系统可持续发展的研究 §2 生态系统的组成成分 无机物 有机化合物 气候因素 生产者 (producer) 消费者 (consumer) 分解者 (还原者) (decomposer) 六大组成成分 ①生产者：自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。 ②消费者：异养生物，主要指以其他生物为食