[农学]第二章生态学基础.pptVIP

什么生态学？ 生态学是研究生物与其环境相互作用的科学。这里的“环境”包括： 物理环境（如温度、水等） 生物环境（来自其他生物的影响） 生态系统的概念 生态系统就是在一定时间和空间内，生物与其生存环境以及生物与生物之间相互作用，彼此通过物质循环、能量流动和信息交换，形成的一个不可分割的自然整体。 生态系统 = 生物群落 + 生物群落的环境 生态系统 = 生命系统 + 环境系统 生态系统的组成 1.生命成分 生态系统中的生命成分即生物群落。尽管地球上的生物种类有数百万种，但根据它们获取营养和能量的方式以及在能量流动和物质循环中所发挥的作用，可以概括为以下三大群： 生态系统的组成 生产者 包括所有能进行光合作用的绿色植物以及光能自养型微生物和化能自养型微生物。生产者是生态系统中最活跃的因素。绿色植物具有叶绿素，能利用太阳辐射能，通过光合作用，把吸收来的二氧化碳、水和无机盐类制造成初级产品----碳水化合物，并同时将太阳能以化学能的形式固定、储藏在碳水化合物中，碳水化合物可进一步合成转化为脂肪、蛋白质等其它有机物，这些有机物便成为地球上一切生物（包括人类在内）赖以生存的食物来源。 除绿色植物外，化能自养型微生物和光能自养型微生物也能分别利用化学能和太阳能合成有机物，如氮化细菌能将氨氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中产生的能量把二氧化碳和水合成为碳水化合物。 生产者在生态系统中的作用主要是生产各种有机物，一方面供自身生长发育所需，一方面为其它生物提供食物来源。 生态系统的组成 消费者 主要指动物而言。消费者均属于异养生物，即只能依赖生产者生产的有机物来维持自己的生命活动。其中，以植物的叶、枝、果实及凋落物为食的叫草食性动物（又称一级消费者），如陆地生态系统中的蝗虫、野兔、梅花鹿、牛、马、羊等，淡水生态系统中的浮游动物、螺蛳、虾等；以草食性动物（一级消费者）为食的叫肉食性动物，属于二级消费者或一级肉食者，如狐狸、黄鼠狼、青蛙；以二级消费者为食的叫三级消费者或二级肉食者，如老鹰、金钱豹、狮子等。依此类推。 消费者在生态系统中的作用，一是物质与能量的传递作用，如在草原生态系统中，野兔就起着把青草中的有机物和储存在有机物中的能量传递给肉食性动物的作用；二是物质的再生产，如草食性动物山羊可以把草本植物的植物性蛋白通过再生产转变成动物性蛋白。 生态系统的组成 分解者 主要指细菌、真菌等微生物，也包括一些小型动物。细菌和真菌能分泌消化酶，把动植物残体中的有机物变成可溶状态，然后加以吸收。通过这一消化过程，有机物被分解成无机养分，返回到环境之中。一些土壤中的小型动物，如线虫、蚯蚓、蜈蚣等，在动植物残体分解过程中也起着重要作用，它们与细菌、真菌共同活动，加速了生物残体的分解与转化。 在生态系统中，分解者是重要的生物群之一，其数量之多十分惊人。据估算，在农田生态系统中的细菌重量，平均每公顷有500公斤以上，至于细菌总个数则是一个天文数字！ 分解者在生态系统中的作用，在于把生产者和消费者的残体分解成简单的物质，再供给生产者需要，以保证生态系统的物质循环。 生态系统的组成 无生命成分 生态系统中的无生命成分包括生物代谢的能源----太阳辐射，生物代谢材料----二氧化碳、水、氧、氮、无机盐、有机质等，温度、压力等物理条件。无生命成分在生态系统中的作用，一方面是为各种生物提供必要的生存环境，另一方面是为各种生物提供生长发育所必需的营养元素。 生命成分和无生命成分在同一个时间和空间中，共同构成一个有机的统一体，在这个有机整体中，能量和物质在不断地流动，并在一定条件下保持着相对平衡。 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。 生态系统的结构 空间配置 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。 生态系统的结构 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