環(huán)境生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)課件

第四章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)《環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》（第二版）盛連喜主編普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材第四章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)《環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》（第二版）普通高等教1目錄第一節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能

二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

四、生態(tài)系統(tǒng)的空間和時間結(jié)構(gòu)第二節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的基本功能一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)

二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理及其應(yīng)用一、基本原理

二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用第四節(jié)

世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)目錄第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能2第一節(jié)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 四、生態(tài)系統(tǒng)的空間和時間結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能3一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部分非生物成分生產(chǎn)者物質(zhì)代謝成分消費(fèi)者分解者在一定空間中共同棲居著的所有生物與其環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程而形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部4生產(chǎn)者是能用簡單的無機(jī)物制造有機(jī)物的自養(yǎng)生物，包括所有的綠色植物和某些細(xì)菌，是生態(tài)系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的成分。生產(chǎn)者通過光合作用不僅為本身的生存、生長和繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量，而且它所制造的有機(jī)物也是消費(fèi)者和分解者唯一的能量來源。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中最基本和最關(guān)鍵的成分。生產(chǎn)者一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能生產(chǎn)者是能用簡單的無機(jī)物制造有機(jī)物的自養(yǎng)生物，包括所有的綠色5消費(fèi)者消費(fèi)者是不能用無機(jī)物制造有機(jī)物的生物，它們直接或間接地依賴于生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物質(zhì)，是異養(yǎng)生物。消費(fèi)者在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，它不僅對初級生產(chǎn)物起著加工、再生產(chǎn)的作用，而且對其他生物的生存、繁衍起著積極作用。一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能消費(fèi)者消費(fèi)者是不能用無機(jī)物制造有機(jī)物的生物，它們直接或間接地6分解者都屬于異養(yǎng)生物，這些異養(yǎng)生物在生態(tài)系統(tǒng)中連續(xù)地進(jìn)行著分解作用，把復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)逐步分解為簡單的有機(jī)物，最終以無機(jī)物的形式回歸到環(huán)境中。分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是極為重要的，如果沒有它們，動植物尸體將會堆積成災(zāi)，物質(zhì)不能循環(huán)，生態(tài)系統(tǒng)將毀滅。分解者一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能分解者都屬于異養(yǎng)生物，這些異養(yǎng)生物在生態(tài)系統(tǒng)中連續(xù)地進(jìn)行著分7二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)（一）物種結(jié)構(gòu)一些對其他物種具有不成比例影響的物種，在維護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定方面起著重要作用。如果它們消失或削弱，整個生態(tài)系統(tǒng)就可能要發(fā)生根本性的變化，這樣的物種稱為關(guān)鍵種。關(guān)鍵種冗余種在一些群落中有些種是冗余的，這些種的去除不會引起生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)其他物種的丟失，同時對整個群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不會造成太大的影響。二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)（一）物種結(jié)構(gòu)一些對其他物種具有不成比8（二）物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中每個物種都具有同樣重要功能，一個鉚釘或一個關(guān)鍵種的丟失或滅絕都會導(dǎo)致嚴(yán)重事故或系統(tǒng)變故。鉚釘假說冗余假說認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中物種作用有顯著的不同，某些在生態(tài)功能上有相當(dāng)程度的重疊，而冗余種在短時間內(nèi)似乎多余，但經(jīng)過在變化環(huán)境中長期發(fā)展，次要種和冗余種就可能在新環(huán)境下變?yōu)閮?yōu)勢種或關(guān)鍵種，改變和充實(shí)原來的生態(tài)系統(tǒng)。（二）物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中每個物種都具有同樣9三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈把生物與非生物，生產(chǎn)者與消費(fèi)者，消費(fèi)者與消費(fèi)者連成一個整體。食物鏈在自然生態(tài)系統(tǒng)中主要有牧食食物鏈和碎食食物鏈。在生態(tài)系統(tǒng)中，一種生物同時屬于數(shù)條食物鏈，而且食物鏈往往是交叉鏈索，形成復(fù)雜的網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)即食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)中各生物成分間通過食物網(wǎng)發(fā)生直接和間接的聯(lián)系，保持著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定性。三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈把生物與10（一）食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不取食任何其他生物。食物網(wǎng)中，基位種稱為源點(diǎn)，包括一種或數(shù)種被食者。為簡化食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，把營養(yǎng)階層相同的不同物種或相同物種不同發(fā)育階段作為一個營養(yǎng)物種。根據(jù)物種在食物網(wǎng)中所處的位置可分為三種類型：頂位種食物網(wǎng)中不被任何其他天敵捕食的物種。在食物網(wǎng)中，頂位種常稱為收點(diǎn)，描述一種或數(shù)種捕食者。中位種它在食物網(wǎng)中既有捕食者，又有被食者?；环N（一）食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不取食任何其他生物。食物網(wǎng)中，基位種稱11“自下而上”：較低營養(yǎng)階層的密度、生物量等決定較高營養(yǎng)階層的種群結(jié)構(gòu)，稱為上行效應(yīng)。

“自上而下”：較低營養(yǎng)階層的種群結(jié)構(gòu)依賴于較高營養(yǎng)階層物種的影響，稱為下行效應(yīng)。（二）食物網(wǎng)的控制機(jī)理“自下而上”：較低營養(yǎng)階層的密度、生物量等決定較高營養(yǎng)階層的12三級消費(fèi)者二級消費(fèi)者一級消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者糞便、死亡體植物、藻類等細(xì)菌、真菌和微生物等三級消費(fèi)者二級消費(fèi)者一級消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者糞便、死亡體植物、13（三）生態(tài)金字塔生態(tài)錐體（孫儒泳，等，２００２）Ａ?xí)成锪垮F體Ｂ暢生物量錐體（倒置）Ｃ暢能量錐體Ｄ暢數(shù)量錐體（三）生態(tài)金字塔生態(tài)錐體（孫儒泳，等，２００２）14（四）生態(tài)效率生態(tài)效率是指各種能流參數(shù)的任何一個參數(shù)在營養(yǎng)級之間或營養(yǎng)級內(nèi)部的比值關(guān)系。攝食量（I）：表示一個生物所攝取的能量。對于植物來說，它代表光合作用所吸收的日光能；對于動物來說，它代表動物攝入食物的能量。同化量（A）：對于動物來說，它是消化后吸收的能量，對分解者是指對細(xì)胞外的吸收能量；對于植物來說，它指在光合作用中所固定的能量，常常以總初級產(chǎn)量表示。呼吸量（R）：指生物在呼吸等新陳代謝和各種活動中所消耗的全部能量。生產(chǎn)量（P）：指生物在呼吸消耗后凈剩的同化能量值，它以有機(jī)物質(zhì)的形式累積在生物體內(nèi)或生態(tài)系統(tǒng)中。對于植物來說，它是凈初級生產(chǎn)量。對于動物來說，它是同化量扣除呼吸量以后凈剩的能量值，即P＝A－R。（四）生態(tài)效率生態(tài)效率是指各種能流參數(shù)的任何一個參數(shù)在營養(yǎng)級15同化效率：是衡量生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)體或營養(yǎng)級利用能量的效率。同化效率＝被植物固定的能量／植物吸收的日光能或＝被動物消化吸收的能量／動物攝食的能量即Aｅ＝An／In式中，n為營養(yǎng)級數(shù)。生長效率：又稱生產(chǎn)效率。是指同一營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量與同化能量的比值。生產(chǎn)效率＝n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量／n營養(yǎng)級的同化能量即Pｅ＝Pn／An（四）生態(tài)效率同化效率：是衡量生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)體或營養(yǎng)級利用能量的效率。（四16消費(fèi)效率：又稱利用效率。是指一個營養(yǎng)級所消耗的能量占前一個營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量的百分比。消費(fèi)效率＝n＋１營養(yǎng)級的消費(fèi)能量／n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量即Cｅ＝In＋１／Pn林德曼效率：是指n＋１營養(yǎng)級所獲得的能量占n營養(yǎng)級獲得能量之比，它相當(dāng)于同化效率、生產(chǎn)效率和消費(fèi)效率的乘積，即林德曼效率＝（n＋１）營養(yǎng)級攝取的食物／n營養(yǎng)級攝取的食物

因此，林德曼效率也被稱為“生態(tài)效率”。（四）生態(tài)效率消費(fèi)效率：又稱利用效率。是指一個營養(yǎng)級所消耗的能量占前一個營17四、生態(tài)系統(tǒng)的空間與時間結(jié)構(gòu)自然生態(tài)系統(tǒng)一般都有分層現(xiàn)象，成層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的能力。（一）空間結(jié)構(gòu)如水域生態(tài)系統(tǒng)：大量的浮游植物聚集于水的表層；浮游動物和魚、蝦等多生活在水中；底層沉積污泥層中有大量細(xì)菌等微生物。四、生態(tài)系統(tǒng)的空間與時間結(jié)構(gòu)自然生態(tài)系統(tǒng)一般都有分層現(xiàn)象，成18（二）時間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外貌會時間不同而變化，這反應(yīng)出生態(tài)系統(tǒng)在時間上的動態(tài)。短時間周期性變化在生態(tài)系統(tǒng)中是較為普遍的現(xiàn)象。（二）時間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外貌會時間不同而變化，這反應(yīng)出19第二節(jié)第二節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的基本功能一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)第二節(jié)第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)二20一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)（一）初級生產(chǎn)1．初級生產(chǎn)量的計(jì)算初級生產(chǎn)量通過光合作用固定的太陽能或制造的有機(jī)物質(zhì)，又稱第一性生產(chǎn)量。凈初級生產(chǎn)量初級生產(chǎn)過程中植物固定的能量用于呼吸、生長和生殖生產(chǎn)量?？晒┥鷳B(tài)系統(tǒng)其他生物利用的能量?？偝跫壣a(chǎn)量包括消耗在內(nèi)的全部生產(chǎn)量。測定方法收獲量測定法、氧氣測定法、二氧化碳測定法、放射性標(biāo)記物測定法和葉綠素測定法。一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)（一）初級生產(chǎn)1．初級生產(chǎn)量的計(jì)算初級21海洋中珊瑚礁生海藻床是高生產(chǎn)量的，而且由河口灣向大陸架到大洋區(qū)，單位面積凈初級生產(chǎn)量和生物量有明顯降低的趨勢；陸地上，熱帶雨林是生產(chǎn)量最高的，而且熱帶雨林向溫帶常綠林、落葉林、北方針葉林、稀樹草原、溫帶草原地、寒漠和荒漠依次減少。2．初級生產(chǎn)量的變化水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量都有垂直變化生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量隨群落的演替而變化海洋中珊瑚礁生海藻床是高生產(chǎn)量的，而且由河口灣向大陸架到大洋22在被同化的能量中，用于動物的呼吸代謝和生命維持的能量最終以熱的形式消散掉，其余用于動物各器官組織的生長和繁殖新的個體，這就是我們所說的次級生產(chǎn)量。（二）次級生產(chǎn)次級生產(chǎn)量食物種群動物得到的動物未得到的動物吃進(jìn)的動物未吃進(jìn)的被同化的未同化的凈次級生產(chǎn)量呼吸代謝被更高營養(yǎng)級取食未被取食次級生產(chǎn)量的一般生產(chǎn)過程在被同化的能量中，用于動物的呼吸代謝和生命維持的能量最終以熱23二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（一）研究能量傳遞規(guī)律的熱力學(xué)定律能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的傳遞和轉(zhuǎn)化規(guī)律服從熱力學(xué)的兩個定律：熱力學(xué)第一定律在自然界中，能量既不能消失也不能憑空產(chǎn)生，它只能以嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（一）研究能量傳遞規(guī)律的熱力學(xué)定律能量24熱力學(xué)第二定律在封閉系統(tǒng)中，一切過程都伴隨著能量改變，在能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過程中，除了一部分可以繼續(xù)傳遞和做功的能量外，總有一部分不能繼續(xù)傳遞和做功，而以熱的形式消散，這部分能量使系統(tǒng)的熵和無序性增加。熱力學(xué)第二定律在封閉系統(tǒng)中，一切過程都伴隨著能量改變，在能量25（二）能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的特點(diǎn)①太陽的輻射能以光能的形式輸人生態(tài)系統(tǒng)后，通過光合作用被植物所固定，此后不能再以光能的形式返回；②自養(yǎng)生物被異養(yǎng)生物攝食后，能量就由自養(yǎng)生物流到異養(yǎng)生物體內(nèi)，不能再返回給自養(yǎng)生物；③從總的能流途徑而言，能量只是一次性流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)，是不可逆的。2．能流是單向流，主要表現(xiàn)在三個方面：1．能流在生態(tài)系統(tǒng)中和在物理系統(tǒng)中不同（二）能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的特點(diǎn)①太陽的輻射能以光能的形264．能量在流動中質(zhì)量逐漸提高3．能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程是不斷遞減的過程①各營養(yǎng)級消費(fèi)者不可能百分之百地利用前一營養(yǎng)級的生物量；②各營養(yǎng)級的同化作用也不是百分之百的，總有一部分不被同化；③生物在維持生命過程中進(jìn)行新陳代謝總是要消耗一部分能量。4．能量在流動中質(zhì)量逐漸提高3．能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程是27一個普適生態(tài)系統(tǒng)的能流模型（Odum,1959）光合作用呼吸總生產(chǎn)量入射

日光能草食動物肉食動物頂級肉食動物分解者貯存有機(jī)物質(zhì)凈生產(chǎn)量群落呼吸輸出一個普適生態(tài)系統(tǒng)的能流模型（Odum,1959）光合作用呼28三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體和土壤等環(huán)境中獲得營養(yǎng)物質(zhì)，通過綠色植物吸收，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，被其他生物重復(fù)利用，最后在歸入環(huán)境中，稱為物質(zhì)循環(huán)，又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體和土壤等環(huán)境中獲得29（一）物質(zhì)循環(huán)的模式物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)實(shí)際上是在庫與庫之間彼此流通。由存在于生態(tài)系統(tǒng)某些生物或非生物成分中一定數(shù)量的某種化合物構(gòu)成的，對于某一種元素而言，存在一個或多個主要的蓄庫。庫流通量常用單位時間、單位面積內(nèi)通過的營養(yǎng)物質(zhì)的絕對值表達(dá)。（一）物質(zhì)循環(huán)的模式物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)實(shí)際上是在庫與庫之30③有機(jī)物分解的速率影響物質(zhì)循環(huán)速率最重要的因素有：①循環(huán)元素的性質(zhì)②生物的生長速率周轉(zhuǎn)時間表達(dá)了移動庫中全部營養(yǎng)物質(zhì)所需要的時間。周轉(zhuǎn)率=流通率／庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量周轉(zhuǎn)時間=庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量／流通率為了表示一個特定的流通過程對有關(guān)庫的相對重發(fā)性，用周轉(zhuǎn)率和周轉(zhuǎn)時間來表示。③有機(jī)物分解的速率影響物質(zhì)循環(huán)速率最重要的因素有：①循環(huán)元素31（二）物質(zhì)循環(huán)的類型物質(zhì)的主要蓄庫在土壤、沉積物和巖石中，而無氣體狀態(tài)，因此這類物質(zhì)循環(huán)的全球性不如氣體型循環(huán)，循環(huán)性能也不完善。沉積型循環(huán)氣體循環(huán)水循環(huán)所有的物質(zhì)循環(huán)都是在水循環(huán)推動下完成的，水循環(huán)是物質(zhì)循環(huán)的核心。物質(zhì)的主要儲存庫是大氣和海洋，循環(huán)與大氣和海洋密切相連，具有明顯的全球性，循環(huán)性能量最為完善。（二）物質(zhì)循環(huán)的類型物質(zhì)的主要蓄庫在土壤、沉積物和巖石中，而32（三）有毒物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)某種物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，使環(huán)境正常組成和性質(zhì)發(fā)生變化，在一定時間內(nèi)直接或間接地有害于人或生物時，就稱為有毒物質(zhì)或稱為污染物。對有機(jī)體有毒的物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，通過食物鏈富集或被分解的過程。有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)循環(huán)（三）有毒物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)某種物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，33毒物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是多種多樣的；大多數(shù)毒物在生物體內(nèi)具有濃縮現(xiàn)象；毒物進(jìn)入環(huán)境經(jīng)歷遷移和轉(zhuǎn)化的過程。特點(diǎn)物質(zhì)交換廢物處理循環(huán)原料提取加工生產(chǎn)貯存運(yùn)輸使用消耗進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)毒物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是多種多樣的；特點(diǎn)物質(zhì)交換廢物處理循環(huán)342．有機(jī)毒物DDT在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)DDT富集的途徑有兩個：（1）經(jīng)過植物的莖和葉及根系進(jìn)入植物體，在體內(nèi)積累，被草食動物吃掉再被肉食動物所攝取，逐級濃縮；（2）經(jīng)過土壤動物，再被地上的食蟲動物所捕食，食蟲動物又可以被高級的肉食動物等所捕食，逐級濃縮。類似DDT人工合成大分子化合物不能被生物消化與分解，沿食物鏈轉(zhuǎn)移，食物鏈越復(fù)雜，逐級積累濃度越大，呈倒金字塔形。2．有機(jī)毒物DDT在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)DDT富集的途徑有兩個：35（3）水→土壤→植物→人畜3．重金屬汞在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)（1）大氣→土壤→植物→人畜（2）廢水→水生植物→水生動物→人畜地殼中汞經(jīng)過兩種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)：汞循環(huán)（mercurycycle）是重金屬在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的典型代表。（1）火山爆發(fā)、巖石風(fēng)化、巖熔等自然運(yùn)動；（2）人類活動，如開采、冶煉、農(nóng)藥噴灑等。生態(tài)系統(tǒng)中的主要循環(huán)：（3）水→土壤→植物→人畜3．重金屬汞在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)（136四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（一）信息與信息量

信息是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，是自然、社會間的普遍聯(lián)系，而且是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出向輸入的信息反饋。四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（一）信息與信息量信息37（二）信息及其傳遞1.物理信息及其傳遞

生態(tài)系統(tǒng)中以物理過程為傳遞形式的信息為物理信息，生態(tài)系統(tǒng)中的各種光、聲、熱、電和磁都是物理信息

生態(tài)系統(tǒng)中包含多種多樣的信息，大致可以分為物理信息、化學(xué)信息、行為信息和營養(yǎng)信息。（二）信息及其傳遞1.物理信息及其傳遞生態(tài)382.化學(xué)信息及其傳遞信息素生態(tài)系統(tǒng)的各個層次都有生物代謝產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)參與傳遞信息、協(xié)調(diào)各種功能，這種傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)通稱為信息素。通過種間信息素調(diào)節(jié)種群之間的活動。通過激素或神經(jīng)體液系統(tǒng)協(xié)調(diào)各器官的活動。通過種內(nèi)信息素協(xié)調(diào)個體之間的活動，以調(diào)節(jié)受納動物的發(fā)育、繁殖和行為，并可提供某些情報(bào)貯存在記憶中。種群內(nèi)部個體內(nèi)群落內(nèi)部2.化學(xué)信息及其傳遞信息素生態(tài)系統(tǒng)的各個層次都有生物代謝產(chǎn)39①動物植物之間的化學(xué)信息②動物之間的化學(xué)信息③植物之間的化學(xué)信息

種間信息素主要是次生代謝物生物堿、萜類、黃酮類、非蛋白質(zhì)有毒氨基酸，以及各種苷類、芳香族化合物等。①動物植物之間的化學(xué)信息②動物之間的化學(xué)信息③植40

在生態(tài)系統(tǒng)中生物的食物鏈就是一個生物的營養(yǎng)信息系統(tǒng)，各種生物通過營養(yǎng)信息關(guān)系連成一個互相依存和相互制約的整體。3.行為信息及其傳遞

許多植物的異常表現(xiàn)和動物異常行動傳遞了某種信息，可通稱為行為信息。4.營養(yǎng)信息及其傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中生物的食物鏈就是一個生物的營養(yǎng)信息41五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)（一）生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)

反饋就是系統(tǒng)的輸出變成了決定系統(tǒng)未來功能的輸入；一個系統(tǒng)，如果其狀況能夠決定輸入，就說明它有反饋機(jī)制的存在。

反饋分為正反饋和負(fù)反饋，負(fù)反饋控制可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定，正反饋使偏離加劇。五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)（一）生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)42

生態(tài)危機(jī)是指由于人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅到人類的生存。（二）生態(tài)系統(tǒng)平衡

生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定和能量輸入、輸出上的穩(wěn)定。生態(tài)危機(jī)是指由于人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至43第三節(jié)第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理及其應(yīng)用一、基本原理

二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理及其應(yīng)用一、基本原44一、基本原理（一）系統(tǒng)開放原理生態(tài)系統(tǒng)具有開放系統(tǒng)的基本特征。（二）相生相克原理自然界中的各類生物間，生物與其生存環(huán)境間都存在著相互作用、相互依存和相互制約的關(guān)系。（三）物質(zhì)循環(huán)與能量流動原理（四）生態(tài)平衡與耐受極限原理（五）生態(tài)位原理生態(tài)位是物種特征屬性的表現(xiàn)（六）等級系統(tǒng)原理一、基本原理（一）系統(tǒng)開放原理45二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用（一）生態(tài)工程生態(tài)工程是生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。（二）產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)（三）城市生態(tài)系統(tǒng)的管理二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用（一）生態(tài)工程46第四節(jié)第四節(jié)世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)第四節(jié)第四節(jié)世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布一、世界陸地47一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律（一）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的水平地帶性１．緯向地帶性沿緯度方向有規(guī)律地更替的植被分布，稱為植被分布的緯向地帶性。在北半球從低緯度到高緯度依次出現(xiàn)熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶夏綠闊葉林、寒溫帶針葉林、寒帶凍原和極地荒漠。２．經(jīng)向地帶性以水分條件為主導(dǎo)因素，引起植物分布由沿海向內(nèi)陸發(fā)生更替，這種分布格式被稱為經(jīng)向地帶性。３．我國植被的地帶性分布我國植物分布具有明顯的緯向地帶性和經(jīng)向地帶性。同時，又因幾個大山脈的阻擋作用而表現(xiàn)出一些特殊性。一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律（一）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布48（二）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的垂直地帶性由于海拔高度的變化引起自然生態(tài)系統(tǒng)有規(guī)律地垂直更替，稱為垂直地帶性。（二）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的垂直地帶性由于海拔高度的變化引起自49思考題1、我國植物分布有何特點(diǎn)？為何會呈現(xiàn)明顯的地帶性？思考題1、我國植物分布有何特點(diǎn)？為何會呈現(xiàn)明顯的地帶性？50二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)（一）森林生態(tài)系統(tǒng)（二）草地生態(tài)系統(tǒng)（三）河流生態(tài)系統(tǒng)（四）湖泊生態(tài)系統(tǒng)（五）海洋生態(tài)系統(tǒng)（六）濕地生態(tài)系統(tǒng)（七）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)（一）森林生態(tài)系統(tǒng)51森林森林52森林森林53一、森林生態(tài)系統(tǒng)

森林生態(tài)系統(tǒng)就是森林群落與其環(huán)境在功能流的作用下形成一定結(jié)構(gòu)、功能和自行調(diào)控的自然綜合體。

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大、最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)。森林生態(tài)系統(tǒng)具有以下主要的共同特征：（一）物種繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜（二）生態(tài)系統(tǒng)類型多樣（三）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性高（四）生產(chǎn)力高，現(xiàn)存量大，對環(huán)境影響大一、森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)就是森林群落與其環(huán)54森林在全球環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用：（一）是養(yǎng)護(hù)生物最重要的基地；（二）可大量吸收二氧化碳；（三）是重要的經(jīng)濟(jì)資源；（四）在防風(fēng)沙、保水土、抗御水旱、風(fēng)災(zāi)方面有重要生態(tài)作用等。森林在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的作用是無法替代的。森林在全球環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用：（一）是養(yǎng)護(hù)生物最重要的基55草地草地56草地草地57二、草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。

草原因受水分條件的限制，動物區(qū)系的豐富程度及生物量均較森林低，但明顯比荒漠高。

草原處于濕潤的森林區(qū)與干旱的荒漠區(qū)之間，草原的凈初級生產(chǎn)力變動較大。根據(jù)草原的組成和地理分布，可分為：

草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半濕潤氣候條件的產(chǎn)物，以旱生多年生禾草占絕對優(yōu)勢，多年生雜草及半灌木也或多或少起到顯著作用。溫帶草原熱帶草原歐亞大陸草原、北美大陸草原、南美草原二、草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。草原因受58

草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半濕潤氣候條件的產(chǎn)物，以旱生多年生禾草占絕對優(yōu)勢，多年生雜草及半灌木也或多或少起到顯著作用。二、草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半濕潤59分布在南北兩半球的中緯度地帶，如歐亞大陸草原、北美大陸草原和南美草原等。分布在熱帶、亞熱帶，其特點(diǎn)是在高大禾草（常達(dá)2~3m）的背景上常散生一些不高的喬木，故被稱為稀樹草原或薩王納。溫帶草原熱帶草原分布在南北兩半球的中緯度地帶，如歐亞大陸草原、北美大陸草原和60非洲熱帶草原熱帶稀樹草原又稱薩王納群落非洲熱帶草原熱帶稀樹草原又稱薩王納群落61五花草甸草甸（meadow）在適中的水分條件下發(fā)育起來的以多年生中生草本為主體的植被類型。草甸與草原的區(qū)別在于草原以旱生草本植物占優(yōu)勢，是半濕潤和半干旱氣候條件下的地帶性植被；而一般的草甸屬于非地帶性植被，可出現(xiàn)在不同植被帶內(nèi).高山草甸五花草甸草甸（meadow）在適中的水分條件下發(fā)育起來的以多62河流河流63河流河流64三、河流生態(tài)系統(tǒng)

河流生態(tài)系統(tǒng)是指那些水流流動湍急和流動較大的江河、溪澗和水渠等。生物群落：急流生物群落，緩流生物群落。氧氣豐富。陸—水交換；水流不停；特點(diǎn)：三、河流生態(tài)系統(tǒng)河流生態(tài)系統(tǒng)是指那些水流流動湍65（五）還具有趨觸性等適應(yīng)特征。（三）具有鉤和吸盤等附著器；（二）有些能夠持久地附著在固定的物體上；（一）一般具有流線型的身體，或許多急流動物具有非常扁平的身體；（四）黏著的下表面；急流生物群落是河流的典型生物代表，它們的適應(yīng)性表現(xiàn)在：（五）還具有趨觸性等適應(yīng)特征。（三）具有鉤和吸盤等附著器；（66湖泊湖泊67四、湖泊生態(tài)系統(tǒng)（一）湖泊生態(tài)系統(tǒng)的基本特征：界限明顯；面積較?。缓吹姆謱蝇F(xiàn)象；水量變化較大；演替，發(fā)育緩慢。四、湖泊生態(tài)系統(tǒng)（一）湖泊生態(tài)系統(tǒng)的基本特征：界限明顯；68（二）湖泊生物群落1．沿岸帶生物群落消費(fèi)者：附生生物類型中有池塘螺類、蜉蝣和蜻蜓稚蟲、輪蟲、扁蟲、苔蘚蟲等。生產(chǎn)者主要是硅藻、綠藻和藍(lán)藻。3．深水帶生物群落2．敞水帶生物群落生產(chǎn)者：有根的或底棲植物和浮游或漂浮植物。主要由水和淤泥中間的細(xì)菌、真菌和無脊椎動物組成。（二）湖泊生物群落1．沿岸帶生物群落消費(fèi)者：附生生物類型中有69海洋海洋70海洋海洋71五、海洋生態(tài)系統(tǒng)（一）海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要特征1．生產(chǎn)者均為小型即由體型極小、數(shù)量極大、種類繁多的浮游植物和一些微生物組成。①海水的密度②海水在不斷地小規(guī)模地相對地運(yùn)動③海洋中大規(guī)模環(huán)流五、海洋生態(tài)系統(tǒng)（一）海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要特征1．生產(chǎn)者均為小724．生物分布的范圍很廣2．海洋為消費(fèi)者提供了廣闊的活動場所3．生產(chǎn)者轉(zhuǎn)化為初級消費(fèi)者的物質(zhì)循環(huán)效率高①海洋面積大海洋中有大量的營養(yǎng)物質(zhì)②海洋條件復(fù)雜4．生物分布的范圍很廣2．海洋為消費(fèi)者提供了廣闊的活動場所373（二）海洋環(huán)境的主要特點(diǎn)1．海洋是巨大的，它覆蓋70%以上的地球表面2．海洋有連續(xù)和周期的循環(huán)3．海水含有鹽分4．海洋是一個容納熱量的“大水庫”（二）海洋環(huán)境的主要特點(diǎn)1．海洋是巨大的，它覆蓋70%以上的74（三）海洋生物浮游生物游泳生物底棲生物在水流運(yùn)動的作用下，被動地漂浮于水層中的生物類群，一般體積微小、種類多、分布廣，遍布于整個海洋的上層。一些具有發(fā)達(dá)運(yùn)動器官和游泳能力很強(qiáng)的動物，海洋中的魚類、大型甲殼動物、龜類、哺乳類和海洋鳥類等屬于游泳動物。一個很大的水生生態(tài)類群，種類很多，包括了一些原始的多細(xì)胞動物，如海綿和海百合。（三）海洋生物浮游生物游泳生物底棲生物在水流運(yùn)動的作用下，被75濕地濕地76濕地濕地77六、濕地生態(tài)系統(tǒng)

濕地生態(tài)系統(tǒng)是指地表過濕或常年積水，生長著濕地植物的地區(qū)。濕地是開放水域與陸地之間過渡性的生態(tài)系統(tǒng)，它兼有水域和陸地生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，具有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能。

全世界濕地約有5.14億hm2，約占陸地總面積的6%。濕地環(huán)境有機(jī)物難以分解，故泥炭的積累，濕地常呈現(xiàn)一定的發(fā)育過程：隨著泥炭的逐漸積累，礦質(zhì)營養(yǎng)由多而少。可分為：富養(yǎng)沼澤貧養(yǎng)沼澤中養(yǎng)沼澤六、濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)是指地表過濕或常年78是沼澤發(fā)育的最初階段。水源補(bǔ)給主要是地下水，水流帶來大量礦物質(zhì)，營養(yǎng)較為豐富。植物主要是苔草、蘆葦、蒿草、柳、落葉松、水松等。富養(yǎng)沼澤是沼澤發(fā)育的最初階段。水源補(bǔ)給主要是地下水，水流帶來大量礦物79沼澤發(fā)育的最后階段。由于泥炭層的增厚，沼澤中部隆起，高于周圍，故稱為高位沼澤。水源補(bǔ)給僅靠大氣降水，營養(yǎng)貧乏。植物主要是苔蘚植物和小灌木，尤以泥炭蘚為優(yōu)勢，形成高大蘚丘，又稱泥炭蘚沼澤。貧養(yǎng)沼澤沼澤發(fā)育的最后階段。由于泥炭層的增厚，沼澤中部隆起，高于周圍80介于上述兩者之間的過渡類型。營養(yǎng)狀態(tài)中等。既有富養(yǎng)沼澤植物，也有貧養(yǎng)沼澤植物。苔蘚植物較多，但未形成蘚丘，地表形態(tài)平坦。中養(yǎng)沼澤介于上述兩者之間的過渡類型。營養(yǎng)狀態(tài)中等。既有富養(yǎng)沼澤植物，81（三）濕地生態(tài)系統(tǒng)位于水陸交錯的界面，具有顯著的邊際效應(yīng)。（一）濕地水文條件成為濕地生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于陸地生態(tài)系統(tǒng)和深水生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特屬性，包括輸入、輸出、水深、水流方式、淹水持續(xù)期和淹水頻率。水文條件導(dǎo)致獨(dú)特植物的組成并限制或增加種的多度。（二）濕地土壤是濕地的又一主要特征，通常稱為水成土，即在淹水或水飽和條件下形成的無氧條件的土壤。濕地生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)：（三）濕地生態(tài)系統(tǒng)位于水陸交錯的界面，具有顯著的邊際效應(yīng)。（82兩類生態(tài)系統(tǒng)的過渡帶或兩種環(huán)境的結(jié)合部，由于遠(yuǎn)離系統(tǒng)中心，所以經(jīng)常出現(xiàn)一些特殊適應(yīng)的生物物種，構(gòu)成這類地帶具有豐富物種的現(xiàn)象。邊際效應(yīng)

濕地生態(tài)系統(tǒng)的邊際效應(yīng)不僅表現(xiàn)在物種多樣性上，還表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，無論其無機(jī)環(huán)境還是生物群落都反映這種過渡性。濕地生物群落就是濕地特殊生境選擇的結(jié)果，其組成和結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，生態(tài)學(xué)特征差異大，這主要由于濕地生態(tài)條件變幅很大，不同類型的濕地生境條件存在很大差異。兩類生態(tài)系統(tǒng)的過渡帶或兩種環(huán)境的結(jié)合部，由于遠(yuǎn)離系統(tǒng)中心，所83農(nóng)田農(nóng)田84農(nóng)田農(nóng)田85七、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人類為了滿足生存需要，積極干預(yù)自然，依靠土地資源，利用栽培生物與其環(huán)境間的關(guān)系所設(shè)計(jì)的半自然生態(tài)系統(tǒng)。這是一類在人類參與及控制下，由社會－經(jīng)濟(jì)－自然結(jié)合而成的，具有經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會功能的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。（一）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵七、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人類為了滿足生存需要，積極干預(yù)86（二）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)（１）目的性具有高度的目的性是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì)特點(diǎn)，也是其產(chǎn)生根源和存在基礎(chǔ)。（２）開放性（３）高效性（４）易變性（５）脆弱性與依賴性（二）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)（１）目的性87思考題簡述生態(tài)系統(tǒng)四種基本組成在生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的生態(tài)功能。哪些因素制約著水域生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)過程？從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度，闡述你對生態(tài)平衡的理解。簡述你對生物圈中水循環(huán)和大氣循環(huán)關(guān)系的認(rèn)識。生態(tài)系統(tǒng)中有毒物質(zhì)循環(huán)有何特點(diǎn)？關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理你有何新的認(rèn)識？舉例說明你對生態(tài)工程或產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的理解。與自然生態(tài)系統(tǒng)相比較，你認(rèn)為城市生態(tài)系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？闡述陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律。思考題簡述生態(tài)系統(tǒng)四種基本組成在生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的生態(tài)88第四章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)《環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》（第二版）盛連喜主編普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材第四章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)《環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》（第二版）普通高等教89目錄第一節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能

二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

四、生態(tài)系統(tǒng)的空間和時間結(jié)構(gòu)第二節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的基本功能一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)

二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理及其應(yīng)用一、基本原理

二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用第四節(jié)

世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)目錄第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能90第一節(jié)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 四、生態(tài)系統(tǒng)的空間和時間結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能91一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部分非生物成分生產(chǎn)者物質(zhì)代謝成分消費(fèi)者分解者在一定空間中共同棲居著的所有生物與其環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程而形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部92生產(chǎn)者是能用簡單的無機(jī)物制造有機(jī)物的自養(yǎng)生物，包括所有的綠色植物和某些細(xì)菌，是生態(tài)系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的成分。生產(chǎn)者通過光合作用不僅為本身的生存、生長和繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量，而且它所制造的有機(jī)物也是消費(fèi)者和分解者唯一的能量來源。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中最基本和最關(guān)鍵的成分。生產(chǎn)者一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能生產(chǎn)者是能用簡單的無機(jī)物制造有機(jī)物的自養(yǎng)生物，包括所有的綠色93消費(fèi)者消費(fèi)者是不能用無機(jī)物制造有機(jī)物的生物，它們直接或間接地依賴于生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物質(zhì)，是異養(yǎng)生物。消費(fèi)者在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，它不僅對初級生產(chǎn)物起著加工、再生產(chǎn)的作用，而且對其他生物的生存、繁衍起著積極作用。一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能消費(fèi)者消費(fèi)者是不能用無機(jī)物制造有機(jī)物的生物，它們直接或間接地94分解者都屬于異養(yǎng)生物，這些異養(yǎng)生物在生態(tài)系統(tǒng)中連續(xù)地進(jìn)行著分解作用，把復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)逐步分解為簡單的有機(jī)物，最終以無機(jī)物的形式回歸到環(huán)境中。分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是極為重要的，如果沒有它們，動植物尸體將會堆積成災(zāi)，物質(zhì)不能循環(huán)，生態(tài)系統(tǒng)將毀滅。分解者一、生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能分解者都屬于異養(yǎng)生物，這些異養(yǎng)生物在生態(tài)系統(tǒng)中連續(xù)地進(jìn)行著分95二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)（一）物種結(jié)構(gòu)一些對其他物種具有不成比例影響的物種，在維護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定方面起著重要作用。如果它們消失或削弱，整個生態(tài)系統(tǒng)就可能要發(fā)生根本性的變化，這樣的物種稱為關(guān)鍵種。關(guān)鍵種冗余種在一些群落中有些種是冗余的，這些種的去除不會引起生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)其他物種的丟失，同時對整個群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不會造成太大的影響。二、生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)（一）物種結(jié)構(gòu)一些對其他物種具有不成比96（二）物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中每個物種都具有同樣重要功能，一個鉚釘或一個關(guān)鍵種的丟失或滅絕都會導(dǎo)致嚴(yán)重事故或系統(tǒng)變故。鉚釘假說冗余假說認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中物種作用有顯著的不同，某些在生態(tài)功能上有相當(dāng)程度的重疊，而冗余種在短時間內(nèi)似乎多余，但經(jīng)過在變化環(huán)境中長期發(fā)展，次要種和冗余種就可能在新環(huán)境下變?yōu)閮?yōu)勢種或關(guān)鍵種，改變和充實(shí)原來的生態(tài)系統(tǒng)。（二）物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中每個物種都具有同樣97三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈把生物與非生物，生產(chǎn)者與消費(fèi)者，消費(fèi)者與消費(fèi)者連成一個整體。食物鏈在自然生態(tài)系統(tǒng)中主要有牧食食物鏈和碎食食物鏈。在生態(tài)系統(tǒng)中，一種生物同時屬于數(shù)條食物鏈，而且食物鏈往往是交叉鏈索，形成復(fù)雜的網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)即食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)中各生物成分間通過食物網(wǎng)發(fā)生直接和間接的聯(lián)系，保持著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定性。三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈把生物與98（一）食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不取食任何其他生物。食物網(wǎng)中，基位種稱為源點(diǎn)，包括一種或數(shù)種被食者。為簡化食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，把營養(yǎng)階層相同的不同物種或相同物種不同發(fā)育階段作為一個營養(yǎng)物種。根據(jù)物種在食物網(wǎng)中所處的位置可分為三種類型：頂位種食物網(wǎng)中不被任何其他天敵捕食的物種。在食物網(wǎng)中，頂位種常稱為收點(diǎn)，描述一種或數(shù)種捕食者。中位種它在食物網(wǎng)中既有捕食者，又有被食者。基位種（一）食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不取食任何其他生物。食物網(wǎng)中，基位種稱99“自下而上”：較低營養(yǎng)階層的密度、生物量等決定較高營養(yǎng)階層的種群結(jié)構(gòu)，稱為上行效應(yīng)。

“自上而下”：較低營養(yǎng)階層的種群結(jié)構(gòu)依賴于較高營養(yǎng)階層物種的影響，稱為下行效應(yīng)。（二）食物網(wǎng)的控制機(jī)理“自下而上”：較低營養(yǎng)階層的密度、生物量等決定較高營養(yǎng)階層的100三級消費(fèi)者二級消費(fèi)者一級消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者糞便、死亡體植物、藻類等細(xì)菌、真菌和微生物等三級消費(fèi)者二級消費(fèi)者一級消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者糞便、死亡體植物、101（三）生態(tài)金字塔生態(tài)錐體（孫儒泳，等，２００２）Ａ?xí)成锪垮F體Ｂ暢生物量錐體（倒置）Ｃ暢能量錐體Ｄ暢數(shù)量錐體（三）生態(tài)金字塔生態(tài)錐體（孫儒泳，等，２００２）102（四）生態(tài)效率生態(tài)效率是指各種能流參數(shù)的任何一個參數(shù)在營養(yǎng)級之間或營養(yǎng)級內(nèi)部的比值關(guān)系。攝食量（I）：表示一個生物所攝取的能量。對于植物來說，它代表光合作用所吸收的日光能；對于動物來說，它代表動物攝入食物的能量。同化量（A）：對于動物來說，它是消化后吸收的能量，對分解者是指對細(xì)胞外的吸收能量；對于植物來說，它指在光合作用中所固定的能量，常常以總初級產(chǎn)量表示。呼吸量（R）：指生物在呼吸等新陳代謝和各種活動中所消耗的全部能量。生產(chǎn)量（P）：指生物在呼吸消耗后凈剩的同化能量值，它以有機(jī)物質(zhì)的形式累積在生物體內(nèi)或生態(tài)系統(tǒng)中。對于植物來說，它是凈初級生產(chǎn)量。對于動物來說，它是同化量扣除呼吸量以后凈剩的能量值，即P＝A－R。（四）生態(tài)效率生態(tài)效率是指各種能流參數(shù)的任何一個參數(shù)在營養(yǎng)級103同化效率：是衡量生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)體或營養(yǎng)級利用能量的效率。同化效率＝被植物固定的能量／植物吸收的日光能或＝被動物消化吸收的能量／動物攝食的能量即Aｅ＝An／In式中，n為營養(yǎng)級數(shù)。生長效率：又稱生產(chǎn)效率。是指同一營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量與同化能量的比值。生產(chǎn)效率＝n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量／n營養(yǎng)級的同化能量即Pｅ＝Pn／An（四）生態(tài)效率同化效率：是衡量生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)體或營養(yǎng)級利用能量的效率。（四104消費(fèi)效率：又稱利用效率。是指一個營養(yǎng)級所消耗的能量占前一個營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量的百分比。消費(fèi)效率＝n＋１營養(yǎng)級的消費(fèi)能量／n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量即Cｅ＝In＋１／Pn林德曼效率：是指n＋１營養(yǎng)級所獲得的能量占n營養(yǎng)級獲得能量之比，它相當(dāng)于同化效率、生產(chǎn)效率和消費(fèi)效率的乘積，即林德曼效率＝（n＋１）營養(yǎng)級攝取的食物／n營養(yǎng)級攝取的食物

因此，林德曼效率也被稱為“生態(tài)效率”。（四）生態(tài)效率消費(fèi)效率：又稱利用效率。是指一個營養(yǎng)級所消耗的能量占前一個營105四、生態(tài)系統(tǒng)的空間與時間結(jié)構(gòu)自然生態(tài)系統(tǒng)一般都有分層現(xiàn)象，成層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的能力。（一）空間結(jié)構(gòu)如水域生態(tài)系統(tǒng)：大量的浮游植物聚集于水的表層；浮游動物和魚、蝦等多生活在水中；底層沉積污泥層中有大量細(xì)菌等微生物。四、生態(tài)系統(tǒng)的空間與時間結(jié)構(gòu)自然生態(tài)系統(tǒng)一般都有分層現(xiàn)象，成106（二）時間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外貌會時間不同而變化，這反應(yīng)出生態(tài)系統(tǒng)在時間上的動態(tài)。短時間周期性變化在生態(tài)系統(tǒng)中是較為普遍的現(xiàn)象。（二）時間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外貌會時間不同而變化，這反應(yīng)出107第二節(jié)第二節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的基本功能一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)第二節(jié)第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)二108一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)（一）初級生產(chǎn)1．初級生產(chǎn)量的計(jì)算初級生產(chǎn)量通過光合作用固定的太陽能或制造的有機(jī)物質(zhì)，又稱第一性生產(chǎn)量。凈初級生產(chǎn)量初級生產(chǎn)過程中植物固定的能量用于呼吸、生長和生殖生產(chǎn)量?？晒┥鷳B(tài)系統(tǒng)其他生物利用的能量?？偝跫壣a(chǎn)量包括消耗在內(nèi)的全部生產(chǎn)量。測定方法收獲量測定法、氧氣測定法、二氧化碳測定法、放射性標(biāo)記物測定法和葉綠素測定法。一、生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)（一）初級生產(chǎn)1．初級生產(chǎn)量的計(jì)算初級109海洋中珊瑚礁生海藻床是高生產(chǎn)量的，而且由河口灣向大陸架到大洋區(qū)，單位面積凈初級生產(chǎn)量和生物量有明顯降低的趨勢；陸地上，熱帶雨林是生產(chǎn)量最高的，而且熱帶雨林向溫帶常綠林、落葉林、北方針葉林、稀樹草原、溫帶草原地、寒漠和荒漠依次減少。2．初級生產(chǎn)量的變化水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量都有垂直變化生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量隨群落的演替而變化海洋中珊瑚礁生海藻床是高生產(chǎn)量的，而且由河口灣向大陸架到大洋110在被同化的能量中，用于動物的呼吸代謝和生命維持的能量最終以熱的形式消散掉，其余用于動物各器官組織的生長和繁殖新的個體，這就是我們所說的次級生產(chǎn)量。（二）次級生產(chǎn)次級生產(chǎn)量食物種群動物得到的動物未得到的動物吃進(jìn)的動物未吃進(jìn)的被同化的未同化的凈次級生產(chǎn)量呼吸代謝被更高營養(yǎng)級取食未被取食次級生產(chǎn)量的一般生產(chǎn)過程在被同化的能量中，用于動物的呼吸代謝和生命維持的能量最終以熱111二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（一）研究能量傳遞規(guī)律的熱力學(xué)定律能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的傳遞和轉(zhuǎn)化規(guī)律服從熱力學(xué)的兩個定律：熱力學(xué)第一定律在自然界中，能量既不能消失也不能憑空產(chǎn)生，它只能以嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（一）研究能量傳遞規(guī)律的熱力學(xué)定律能量112熱力學(xué)第二定律在封閉系統(tǒng)中，一切過程都伴隨著能量改變，在能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過程中，除了一部分可以繼續(xù)傳遞和做功的能量外，總有一部分不能繼續(xù)傳遞和做功，而以熱的形式消散，這部分能量使系統(tǒng)的熵和無序性增加。熱力學(xué)第二定律在封閉系統(tǒng)中，一切過程都伴隨著能量改變，在能量113（二）能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的特點(diǎn)①太陽的輻射能以光能的形式輸人生態(tài)系統(tǒng)后，通過光合作用被植物所固定，此后不能再以光能的形式返回；②自養(yǎng)生物被異養(yǎng)生物攝食后，能量就由自養(yǎng)生物流到異養(yǎng)生物體內(nèi)，不能再返回給自養(yǎng)生物；③從總的能流途徑而言，能量只是一次性流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)，是不可逆的。2．能流是單向流，主要表現(xiàn)在三個方面：1．能流在生態(tài)系統(tǒng)中和在物理系統(tǒng)中不同（二）能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的特點(diǎn)①太陽的輻射能以光能的形1144．能量在流動中質(zhì)量逐漸提高3．能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程是不斷遞減的過程①各營養(yǎng)級消費(fèi)者不可能百分之百地利用前一營養(yǎng)級的生物量；②各營養(yǎng)級的同化作用也不是百分之百的，總有一部分不被同化；③生物在維持生命過程中進(jìn)行新陳代謝總是要消耗一部分能量。4．能量在流動中質(zhì)量逐漸提高3．能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程是115一個普適生態(tài)系統(tǒng)的能流模型（Odum,1959）光合作用呼吸總生產(chǎn)量入射

日光能草食動物肉食動物頂級肉食動物分解者貯存有機(jī)物質(zhì)凈生產(chǎn)量群落呼吸輸出一個普適生態(tài)系統(tǒng)的能流模型（Odum,1959）光合作用呼116三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體和土壤等環(huán)境中獲得營養(yǎng)物質(zhì)，通過綠色植物吸收，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，被其他生物重復(fù)利用，最后在歸入環(huán)境中，稱為物質(zhì)循環(huán)，又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體和土壤等環(huán)境中獲得117（一）物質(zhì)循環(huán)的模式物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)實(shí)際上是在庫與庫之間彼此流通。由存在于生態(tài)系統(tǒng)某些生物或非生物成分中一定數(shù)量的某種化合物構(gòu)成的，對于某一種元素而言，存在一個或多個主要的蓄庫。庫流通量常用單位時間、單位面積內(nèi)通過的營養(yǎng)物質(zhì)的絕對值表達(dá)。（一）物質(zhì)循環(huán)的模式物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)實(shí)際上是在庫與庫之118③有機(jī)物分解的速率影響物質(zhì)循環(huán)速率最重要的因素有：①循環(huán)元素的性質(zhì)②生物的生長速率周轉(zhuǎn)時間表達(dá)了移動庫中全部營養(yǎng)物質(zhì)所需要的時間。周轉(zhuǎn)率=流通率／庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量周轉(zhuǎn)時間=庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量／流通率為了表示一個特定的流通過程對有關(guān)庫的相對重發(fā)性，用周轉(zhuǎn)率和周轉(zhuǎn)時間來表示。③有機(jī)物分解的速率影響物質(zhì)循環(huán)速率最重要的因素有：①循環(huán)元素119（二）物質(zhì)循環(huán)的類型物質(zhì)的主要蓄庫在土壤、沉積物和巖石中，而無氣體狀態(tài)，因此這類物質(zhì)循環(huán)的全球性不如氣體型循環(huán)，循環(huán)性能也不完善。沉積型循環(huán)氣體循環(huán)水循環(huán)所有的物質(zhì)循環(huán)都是在水循環(huán)推動下完成的，水循環(huán)是物質(zhì)循環(huán)的核心。物質(zhì)的主要儲存庫是大氣和海洋，循環(huán)與大氣和海洋密切相連，具有明顯的全球性，循環(huán)性能量最為完善。（二）物質(zhì)循環(huán)的類型物質(zhì)的主要蓄庫在土壤、沉積物和巖石中，而120（三）有毒物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)某種物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，使環(huán)境正常組成和性質(zhì)發(fā)生變化，在一定時間內(nèi)直接或間接地有害于人或生物時，就稱為有毒物質(zhì)或稱為污染物。對有機(jī)體有毒的物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，通過食物鏈富集或被分解的過程。有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)循環(huán)（三）有毒物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)某種物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，121毒物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是多種多樣的；大多數(shù)毒物在生物體內(nèi)具有濃縮現(xiàn)象；毒物進(jìn)入環(huán)境經(jīng)歷遷移和轉(zhuǎn)化的過程。特點(diǎn)物質(zhì)交換廢物處理循環(huán)原料提取加工生產(chǎn)貯存運(yùn)輸使用消耗進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)毒物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是多種多樣的；特點(diǎn)物質(zhì)交換廢物處理循環(huán)1222．有機(jī)毒物DDT在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)DDT富集的途徑有兩個：（1）經(jīng)過植物的莖和葉及根系進(jìn)入植物體，在體內(nèi)積累，被草食動物吃掉再被肉食動物所攝取，逐級濃縮；（2）經(jīng)過土壤動物，再被地上的食蟲動物所捕食，食蟲動物又可以被高級的肉食動物等所捕食，逐級濃縮。類似DDT人工合成大分子化合物不能被生物消化與分解，沿食物鏈轉(zhuǎn)移，食物鏈越復(fù)雜，逐級積累濃度越大，呈倒金字塔形。2．有機(jī)毒物DDT在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)DDT富集的途徑有兩個：123（3）水→土壤→植物→人畜3．重金屬汞在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)（1）大氣→土壤→植物→人畜（2）廢水→水生植物→水生動物→人畜地殼中汞經(jīng)過兩種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)：汞循環(huán)（mercurycycle）是重金屬在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的典型代表。（1）火山爆發(fā)、巖石風(fēng)化、巖熔等自然運(yùn)動；（2）人類活動，如開采、冶煉、農(nóng)藥噴灑等。生態(tài)系統(tǒng)中的主要循環(huán)：（3）水→土壤→植物→人畜3．重金屬汞在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)（1124四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（一）信息與信息量

信息是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，是自然、社會間的普遍聯(lián)系，而且是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出向輸入的信息反饋。四、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（一）信息與信息量信息125（二）信息及其傳遞1.物理信息及其傳遞

生態(tài)系統(tǒng)中以物理過程為傳遞形式的信息為物理信息，生態(tài)系統(tǒng)中的各種光、聲、熱、電和磁都是物理信息

生態(tài)系統(tǒng)中包含多種多樣的信息，大致可以分為物理信息、化學(xué)信息、行為信息和營養(yǎng)信息。（二）信息及其傳遞1.物理信息及其傳遞生態(tài)1262.化學(xué)信息及其傳遞信息素生態(tài)系統(tǒng)的各個層次都有生物代謝產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)參與傳遞信息、協(xié)調(diào)各種功能，這種傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)通稱為信息素。通過種間信息素調(diào)節(jié)種群之間的活動。通過激素或神經(jīng)體液系統(tǒng)協(xié)調(diào)各器官的活動。通過種內(nèi)信息素協(xié)調(diào)個體之間的活動，以調(diào)節(jié)受納動物的發(fā)育、繁殖和行為，并可提供某些情報(bào)貯存在記憶中。種群內(nèi)部個體內(nèi)群落內(nèi)部2.化學(xué)信息及其傳遞信息素生態(tài)系統(tǒng)的各個層次都有生物代謝產(chǎn)127①動物植物之間的化學(xué)信息②動物之間的化學(xué)信息③植物之間的化學(xué)信息

種間信息素主要是次生代謝物生物堿、萜類、黃酮類、非蛋白質(zhì)有毒氨基酸，以及各種苷類、芳香族化合物等。①動物植物之間的化學(xué)信息②動物之間的化學(xué)信息③植128

在生態(tài)系統(tǒng)中生物的食物鏈就是一個生物的營養(yǎng)信息系統(tǒng)，各種生物通過營養(yǎng)信息關(guān)系連成一個互相依存和相互制約的整體。3.行為信息及其傳遞

許多植物的異常表現(xiàn)和動物異常行動傳遞了某種信息，可通稱為行為信息。4.營養(yǎng)信息及其傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中生物的食物鏈就是一個生物的營養(yǎng)信息129五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)（一）生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)

反饋就是系統(tǒng)的輸出變成了決定系統(tǒng)未來功能的輸入；一個系統(tǒng)，如果其狀況能夠決定輸入，就說明它有反饋機(jī)制的存在。

反饋分為正反饋和負(fù)反饋，負(fù)反饋控制可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定，正反饋使偏離加劇。五、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)（一）生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)130

生態(tài)危機(jī)是指由于人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅到人類的生存。（二）生態(tài)系統(tǒng)平衡

生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定和能量輸入、輸出上的穩(wěn)定。生態(tài)危機(jī)是指由于人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至131第三節(jié)第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理及其應(yīng)用一、基本原理

二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理及其應(yīng)用一、基本原132一、基本原理（一）系統(tǒng)開放原理生態(tài)系統(tǒng)具有開放系統(tǒng)的基本特征。（二）相生相克原理自然界中的各類生物間，生物與其生存環(huán)境間都存在著相互作用、相互依存和相互制約的關(guān)系。（三）物質(zhì)循環(huán)與能量流動原理（四）生態(tài)平衡與耐受極限原理（五）生態(tài)位原理生態(tài)位是物種特征屬性的表現(xiàn)（六）等級系統(tǒng)原理一、基本原理（一）系統(tǒng)開放原理133二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用（一）生態(tài)工程生態(tài)工程是生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。（二）產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)（三）城市生態(tài)系統(tǒng)的管理二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本理論的應(yīng)用（一）生態(tài)工程134第四節(jié)第四節(jié)世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)第四節(jié)第四節(jié)世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布一、世界陸地135一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律（一）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的水平地帶性１．緯向地帶性沿緯度方向有規(guī)律地更替的植被分布，稱為植被分布的緯向地帶性。在北半球從低緯度到高緯度依次出現(xiàn)熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶夏綠闊葉林、寒溫帶針葉林、寒帶凍原和極地荒漠。２．經(jīng)向地帶性以水分條件為主導(dǎo)因素，引起植物分布由沿海向內(nèi)陸發(fā)生更替，這種分布格式被稱為經(jīng)向地帶性。３．我國植被的地帶性分布我國植物分布具有明顯的緯向地帶性和經(jīng)向地帶性。同時，又因幾個大山脈的阻擋作用而表現(xiàn)出一些特殊性。一、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律（一）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布136（二）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的垂直地帶性由于海拔高度的變化引起自然生態(tài)系統(tǒng)有規(guī)律地垂直更替，稱為垂直地帶性。（二）陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的垂直地帶性由于海拔高度的變化引起自137思考題1、我國植物分布有何特點(diǎn)？為何會呈現(xiàn)明顯的地帶性？思考題1、我國植物分布有何特點(diǎn)？為何會呈現(xiàn)明顯的地帶性？138二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)（一）森林生態(tài)系統(tǒng)（二）草地生態(tài)系統(tǒng)（三）河流生態(tài)系統(tǒng)（四）湖泊生態(tài)系統(tǒng)（五）海洋生態(tài)系統(tǒng)（六）濕地生態(tài)系統(tǒng)（七）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)二、世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)（一）森林生態(tài)系統(tǒng)139森林森林140森林森林141一、森林生態(tài)系統(tǒng)

森林生態(tài)系統(tǒng)就是森林群落與其環(huán)境在功能流的作用下形成一定結(jié)構(gòu)、功能和自行調(diào)控的自然綜合體。

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大、最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)。森林生態(tài)系統(tǒng)具有以下主要的共同特征：（一）物種繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜（二）生態(tài)系統(tǒng)類型多樣（三）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性高（四）生產(chǎn)力高，現(xiàn)存量大，對環(huán)境影響大一、森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)就是森林群落與其環(huán)142森林在全球環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用：（一）是養(yǎng)護(hù)生物最重要的基地；（二）可大量吸收二氧化碳；（三）是重要的經(jīng)濟(jì)資源；（四）在防風(fēng)沙、保水土、抗御水旱、風(fēng)災(zāi)方面有重要生態(tài)作用等。森林在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的作用是無法替代的。森林在全球環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用：（一）是養(yǎng)護(hù)生物最重要的基143草地草地144草地草地145二、草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。

草原因受水分條件的限制，動物區(qū)系的豐富程度及生物量均較森林低，但明顯比荒漠高。

草原處于濕潤的森林區(qū)與干旱的荒漠區(qū)之間，草原的凈初級生產(chǎn)力變動較大。根據(jù)草原的組成和地理分布，可分為：

草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半濕潤氣候條件的產(chǎn)物，以旱生多年生禾草占絕對優(yōu)勢，多年生雜草及半灌木也或多或少起到顯著作用。溫帶草原熱帶草原歐亞大陸草原、北美大陸草原、南美草原二、草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。草原因受146

草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半濕潤氣候條件的產(chǎn)物，以旱生多年生禾草占絕對優(yōu)勢，多年生雜草及半灌木也或多或少起到顯著作用。二、草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半濕潤147分布在南北兩半球的中緯度地帶，如歐亞大陸草原、北美大陸草原和南美草原等。分布在熱帶、亞熱帶，其特點(diǎn)是在高大禾草（常達(dá)2~3m）的背景上常散生一些不高的喬木，故被稱為稀樹草原或薩王納。溫帶草原熱帶草原分布在南北兩半球的中緯度地帶，如歐亞大陸草原、北美大陸草原和148非洲熱帶草原熱帶稀樹草原又稱薩王納群落非洲熱帶草原熱帶稀樹草原又稱薩王納群落149五花草甸草甸（meadow）在適中的水分條件下發(fā)育起來的以多年生中生草本為主體的植被類型。草甸與草原的區(qū)別在于草原以旱生草本植物占優(yōu)勢，是半濕潤和半干旱氣候條件下的地帶性植被；而一般的草甸屬于非地帶性植被，可出現(xiàn)在不同植被帶內(nèi).高山草甸五花草甸草甸（meadow）在適中的水分條件下發(fā)育起來的以多150河流河流151河流河流152三、河流生態(tài)系統(tǒng)

河流生態(tài)系統(tǒng)是指那些水流流動湍急和流動較大的江河、溪澗和水渠等。生物群落：急流生物群落，緩流生物群落。氧氣豐富。陸—水交換；水流不停；特點(diǎn)：三、河流生態(tài)系統(tǒng)河流生態(tài)系統(tǒng)是指那些水流流動湍153（五）還具有趨觸性等適應(yīng)特征。（三）具有鉤和吸盤等附著器；（二）有些能夠持久地附著在固定的物體上；（一）一般具有流線型的身體，或許多急流動物具有非常扁平的身體；（四）黏著的下表面；急流生物群落是河流的典型生物代