植物生态学第五章 生态系统(1).ppt
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1、第五章 生态系统(2),第五章 生态系统,一、生态系统(ecosystem)的结构 二、生态系统的能量流动 三、生态系统的物质循环 四、生态系统中的信息及其传递 五、生态系统的变化 六、维护生态系统的相对平衡,三生态系统的物质循环,生态系统的物质循环又称生物地球化学循环(biogeo-chemical cycle)。它是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。 (一)物质循环的模式及类型 (二)水循环 (三)碳循环 (四)氮循环 (五)有毒有害物质循环 (六)生态系统物质循环与能量流动的关系,三生态系统的物质循环,(一)物质循环的模式及类型 生态系统中的物质循环可以用库(Pool)和流通(f
2、low)两个概念加以概括。 库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化合物所构成。 物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。 流通量是指单位时间、单位面积内通过的营养物质的绝对值。用周转率(turnover rate)和周转时间(turnover time)表示有关库的相对重要性。 周转率=流通率/库中营养物质总量; 周转时间=库中营养物质总量/流通率 周转时间表达了移动库中全部营养物质所需要的时间。 生物地球化学循环分三大类型:水循环(water cycle)、气体型循环(gaseous cycle)和沉积型循环(sedimentary cycle)。,三生态系
3、统的物质循环,(二)水循环 水和水循环对于生态系统具有特别重要意义,它是地球上各种物质循环的中心循环。通过降水和蒸发这两种形式,使地球水分达到平衡状态。(图:全球水循环)。此外,水循环通过地表径流将各种营养物质从一个生态系统搬到另一个生态系统,补充某些生态系统营养物质的不足。植被在水循环过程中起重要作用。,三生态系统的物质循环,(三)碳循环 全球碳贮存量约为261015吨,绝大部分以碳酸盐的形式禁锢在岩石圈中。生物可直接利用的碳是水圈和大气圈中以CO2形式存在的碳。 1、碳循环途径(图) 绿色植物通过光合作用,把大气中的CO2固定,转化为碳水化合物; 光合作用产物供各营养级利用、重组、呼吸、分
4、解等,以CO2形式回到大气; 通过燃烧煤炭、天然气、石油等产生的CO2; 脱离循环,被永久禁锢。,三生态系统的物质循环,(三)碳循环 2、碳在生态系统中循环不平衡引起的生态效应: CO2增加,引起的温室效应(greenhouse effect),致使全球变暖,将产生对6个生物层次的潜在影响: 生物圈:海平面上升,淹没大片海岸湿地,陆地生物区变化 生态系统: 农业生态系统农作物减产。病虫害加重。影响牲畜食欲。 森林生态系统导致干旱、增加森林大火风险。森林害虫增加,影响森林对物质的吸收。 水生生态系统使海洋静水层和沉淀层的微生物活动加快,水中含氧量减少,影响许多海洋动物的生存;导致藻类繁殖速度加快
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