第十一章 生态系统
8页1、第十一章生态系统第一节生态系统的基本概念一、生态系统的概念生态系统是在一定时间、空间范围内,生物群落与其环境组成的一个整体,该整体具有一定的 大小和结构,各成员借助能量流动、物质循环和信息传递而相互联系、相互依存,并形成具 有自我组织、自我调节功能的复合体。生态系统主要是功能上的单位,而不是生物学中分类学的单位,生物圈是地球最大的生态系统。生态系统的必备条件: 生态系统是客观存在的实体,有时间和空间的概念。 生态系统是由生物成分和非生物成分组成的。 生态系统是以生物为主体的。 各成员有机的结合在一起,具有统一的整体功能。二、生态系统的成分、结构和分类(一) 生态系统的基本成分任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分两部分组成的,但是为了分析的方便,常常又把这两大成分区分为以下六种构成成分:1. 无机元素和化合物:C、H、02、N2及矿质盐分等。2. 有机物质:碳水化合物、蛋白质、脂类、腐殖质等。3. 气候因子:光、热、水、空气、压力等。4. 生产者(producers)指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物,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。5. 消费者
2、(consumers)异养生物,主要指以其他生物为食的各种动物,包括植食动物、肉食 动物、杂食动物和寄生动物等。6. 分解者异养生物,它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物,吸收某些分解 产物,最终能将有机物分解为简单的无机物,而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重 新利用。分解者主要是细菌和真菌,也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性 动物。(二) 生态系统的结构.空间结构时间结构.营养结构 食物链(C.Elton,1927)食物网食物链和食物网概念的意义生态系统的营养结构及能流和物流间的关系生态系统的空间结构:垂直结构是生态系统的分层现象。水平结构是指植物在空间的水平分化或镶嵌现象。生态系统的时间结构: 长时间:以生态系统进化为主要内容。 中等时间:以群落演替为主要内容。 短时间:以昼夜季节和年份的周期变化为主要内容。生态系统的营养结构:是以营养为纽带,把生物、非生物结合起的。四、生态系统的基本特征.生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位。.生态系统是一个动态系统。.生态系统具有一定的区域特征。.生态系统是一个开放性的自持系统。.生态系统具有自我调节的功能。
3、结构越复杂、物种数目越多,自我调节能力就越强。.能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。.营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值以及能流过程中能量的损失,一般不超过5 6 个。第二节:生态系统的能量流动一、食物链与食物网(一) 食物链:一个食物链的例子“螳螂捕蝉,黄雀在后”食物链.食物链(food chain):食物链指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环 似链条式的关系,即物质和能量从植物开始,然后一级一级地转移到大型食肉动物。食物链的类型.草牧食物链(grazing food chain):又称捕食食物链,以绿色植物为基础、从草食动物开 始的食物链。即一种活的生物取食另一种活的生物所构成的食物链。食物链以生产者为起点。口如植物一植食性动物一肉食性动物。口草原上的青草野兔狐狸狼。口湖泊中的藻类f甲壳类f小鱼f大鱼。.腐生食物链(detrital food chain):又称分解食物链,以死有机物质为基础、从腐生物(动、植物的遗体或粪便)开始的食物链。如动植物遗体或粪便f真菌、细菌f原生动物f 土壤动物f节肢动物。(二) 食物网在生态系统中,存在许多食物链,这
4、些食物链彼此间交错连接,形成网状结构。食物网越复杂,生态系统抵抗外力干扰的能力就越强,生态系统也就越稳定食物链和食物网概念的意义食物链是生态系统营养结构的形象体现。生产者所固定的能量和物质,通过一系列取食和被 取食关系在生态系统中传递,生物按其食物关系排列的链状顺序。由于能量在传递过程中损失很大,因此食物链一般由45个营养级组成。各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系,保持着生态系统结构和功能的稳定性。生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的。. DDT杀虫剂通过食物链的逐步浓缩。(三)营养级与生态金字塔生态金字塔类型:能量金字塔保持金字塔形,因为能量逐级减少。生物量和数量金字塔有时会出现倒置现象。 1/10定律:在自然生态系统中,营养级之间能量的转化,大致十分之一转移到下一个营养 级,以组成生物量,十分之九被消耗掉,因而称为十分之一定律,或林得曼(Lindeman)定 律。1. 数量金字塔:各营养阶层以生物的个体数量比较,所得的图形称为数量金字塔。能反映各营 养级间个体数量的关系。2. 生物量金字塔:以生物的干重或湿重表示每一营养级中生物的总量,所得图形称为生物量
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