植物群落的演替.pptVIP

三、生态系统的营养结构（4）（三）生态效率3．消费效率(consumptionefficiency):指n＋1营养级消费(即摄食)的能量占n营养级净生产能量的比例消费效率＝n+1营养级的消费能量／n营养级的净生产量即Ce＝In+1／Pn4.林德曼效率(Lindemansefficiency):指n+1营养级所获得的能量占n营养级所获得的能量之比，它相当于同化效率、生产效率和消费效率的乘积，即林德曼效率＝（n+1）营养级摄取的食物/n营养级摄取的食物第一节生态系统结构四、生态系统的空间与时间结构（一）空间结构自然生态系统一般都有分层现象（stratification）（二）时间结构生态系统的结构和外貌也会随时间不同而变化，这反应出生态系统在时间上的动态可用三个时段来度量:一是长时间度量，以生态系统进化为主要内容；二是中等时间度量，以群落演替为主；三是以昼夜、季节和年份等短时间度量的周期性变化第一节生态系统结构生态系统的空间结构第二节生态系统的基本功能一、生态系统的能量流动（一）生态系统中的初级生产过程生态系统中的能量流动始于绿色植物的光合作用对于太阳能的固定，结果是将太阳能转化为化学能，简单无机物转化为有机物。因为这是生态系统中第一次能量固定，所以植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或第一性生产量(primaryproduction),也可称为初级生产力在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生长和生殖，这部分生产量称为净初级生产量(netprimaryproduction)。而包括呼吸消耗在内的全部生产量，称为总初级生产量(grossprimaryproduction)。总初级生产量(GPP)、呼吸所消耗的能量(R)和净初级生产量(NPP)三者之间的关系是：GPP＝NPP十RNPP＝GPP－R第二节生态系统的基本功能一、生态系统的能量流动（2）（二）生态系统的次级生产过程净初级生产量是生产者以上各营养级所需能量的唯一来源。在被同化的能量中，有一部分用于动物的呼吸代谢和生命的维持。这一部分能最终将以热的形式消散掉，剩下的那部分才能用于动物各器官组织的生长和繁殖新的个体，这就是次级生产量次级生产量的一般生产过程可以概括于下而的图解中：这个过程中的能量传递服从林德曼定律（也称十分之一定律）第二节生态系统的基本功能一、生态系统的能量流动（3）（三）生态系统中的能量流动规律1、能量传递规律的热力学定律热力学第一定律——能量守恒定律：在自然界发生的所有现象中，能量既不能消失也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式热力学第二定律——能量效率和能流方向定律：在封闭系统中，一切过程都伴随着能量的改变，在能量的传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递和做功的能量(自由能)外，总有一部分不能继续传递和做功，而以热的形式消散，这部分能量使系统的熵和无序性增加熵（entropy）：从绝对零度无分子运动的最大有序状态向某种含热状态变化过程中每一度（温度变化）的热量（变化）△H系统总能的增加；△F是系统自由能的增加；T为绝对温度可以用“熵”来表述热力学第二定律（熵增原理）：封闭系统的熵总是不断增加到最大值才停止第二节生态系统的基本功能（三）生态系统中的能量流动规律1、能量传递规律的热力学定律(2)普里高津的耗散结构理论（prigogine’sdissipativestructure）：是指开放系统在远离平衡态的非平衡状态下，可能出现一种有序的稳定状态。即一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境不断进行物质和能量的交换，就能克服混乱状态，维持稳定状态并且还有可能不断提高系统的有序性，使系统熵减少2、能量在生态系统中流动的特点能流在生态系统中和在物理系统中不同能量是单向流能量在生态系统中流动的过程是不断递减的过程能量在流动中质量逐渐提高第二节生态系统的基本功能一、生态系统的能量流动（4）二、生态系统的物质循环（一）物质循环的基本概念生态系统中各种有机物质经过分解者分解成可被生产者利用的形式归还到环境中重复利用，周而复始的循环，这个过程叫物质循环（mattercycle）库（pool）:指某一物质在生物和非生物环境中暂时滞留（被固定或储存）的数量另外两个与库有关的概念：源（source）是指产生和释放物质的库