第九章生态系统的一般特征.ppt
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1、 一、生态系统的基本概念 二、生态系统的组成成分及三大功能类型 三、食物链和食物网 四、营养级和生态金字塔 五、生态效率 六、生态系统的反馈调节与生态平衡,第九章 生态系统的一般特征,一、生态系统的基本概念 生态系统是指在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用,互相依存而构成的一个生态学功能单位。 在自然界只要在一定空间内存在生物和非生物两种成分,并能互相作用达到某种功能上的稳定性,这个整体就可以视为一个生态系统。因此在我们居住的这个地球上有许多大大小小的生态系统,大至生物圈(biosphere)或生态圈(ecosphere),海洋,陆地,小至森林,草原、湖泊和
2、小池塘。,一个简化了的陆地生态系统,生态系统的基本特性: 1生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。 2生态系统内部具有自我调节能力。生态系统的结构越复杂,物种数目越多,自我调节能力也越强。但生态系统的自我调节能力是有限度的,超过了这个限度,调节也就失去了作用 3能量流动,物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。能量流动是单方向的,物质流动是循环式的,信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息,构成了信息网。通常,物种组成的变化、环境因素的改变和信息系统的破坏是导致自我调节失效的三个主要原因。,4生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能
3、量在流动过程中的巨大损失。因此生态系统营养级的数目通常不会超过56个。 5. 生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂,从不成熟到成熟的发育过程,其早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同的特性。 生态系统概念的提出为生态学的研究和发展奠定了新的基础,极大地推动了生态学的发展。,一、生态系统的基本概念 二、生态系统的组成成分及三大功能类型 三、食物链和食物网 四、营养级和生态金字塔 五、生态效率 六、生态系统的反馈调节与生态平衡,第九章 生态系统的一般特征,生态系统是由四个部分组成的见下图,生产者,消费者,分解者,无生命物质,能量,物质,热量,生产者:主要是绿色植物,凡能进行光合作用制造有机物
4、的植物种类,包括单细胞藻类,均属于生产者。还有一些能利用化学能把无机物转化为有机物的化能自养型微生物,也应列入生产者之列。,消费者:主要是动物,又分为一级消费者(如草食性动物);二级消费者(如肉食动物);等等。,一级消费者草食动物,二级消费者肉食动物,分解者:指各种具有分解能力的微生物,也包括一些微型动物,如鞭毛虫,土壤线虫等。,微生物(真菌)橙盖伞分解者,无生命物质:指生态系统中的各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素(如土壤、空气、水等)。,岩石,矿物,土壤,空气,水体,P生产者; C1初级消费者; C23二、三级消费者; Cn四级消费者; D分解者,太阳,生产者,一级消费者,二级消费者
5、,简化的陆地生态系统,简化的池塘生态系统,一级消费者(浮游生物),二级消费者,三级消费者,生产者(浮游植物),分解者(微生物),分解者,图2-2,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. 无机物质 包括处于物质循环中的各种无机物,如氧、氮、二氧化碳,水和各种无机盐等。 2. 有机化合物 包括蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等。 3. 气候因素 如温度、湿度、风和雨雪等。,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
6、费者(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(decomposers或reducers) 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。,按生态系统中的生物成分的作用可划分为三大类群:生产者、消费者和分解者,由于它们是依据其在生态系统中的功能划分的而与分类类群无关,所以又被称为生态系统的三大功能类群。,一、生态系统的基本
7、概念 二、生态系统的组成成分及三大功能类型 三、食物链和食物网 四、营养级和生态金字塔 五、生态效率 六、生态系统的反馈调节与生态平衡,第九章 生态系统的一般特征,一、食物链和食物网的概念 植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递,我们把生物之间存在的这种传递关系称为食物链(food chains)。 由于受能量传递效率的限制,食物链的长度不可能太长,一般有45个环节构成,最简单的食物链有3个环节构成。如草兔狐狸。,在生态系统中,生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系,这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内,使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系,
8、这就是食物网(foodweb) 。 一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件,一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外力干扰的能力就越强;食物网越简单,生态系统就越容易发生波动和毁灭。,二、食物链的类型 在生态系统中都存在着三种主要的食物链,捕食食物链(grazing food chain)和碎屑食物链( detrital food chain)和寄生食物链。 捕食食物链虽然是人们最容易看到的,但它在陆地生态系统和很多水生生态系统中并不是主要的食物链,只在某些水生生态系统中,捕食食物链才会成为能流的主要渠道, 在陆地生态系统中,净初级生产量只有很少一部分通向捕食食物链。,一般说来,生态系统
9、中的能量在沿着捕食食物链的传递过程中,每从一个环节到另一个环节,能量大约要损失90,也就是能量转化效率大约只有10%。越是处在食物链顶端的动物,数量越少、生物量越小,能量也越少,而顶位肉食动物数量最少,以致使得不可能再有别的动物以它们为食,因为从它们身上所获取的能量不足以弥补为搜捕它们所消耗的能量。一般说采,能量从太阳开始沿着捕食食物链传递几次以后就所剩无几了,所以食物链一般都很短,通常只由45个环节构成,很少有超过6个环节的。,在大多数陆地生态系统和浅水生态系统中,生物量的大部分不是被取食,而是死后被微生物所分解,因此能流是以通过碎屑食物链为主。碎屑食物链可能有两个去向,这两个去向就是微生物
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