自然地理學(xué) 第七章學(xué)習(xí)資料

第七章

生物群落與生態(tài)系統(tǒng)第七章生物群落與生態(tài)系統(tǒng)第一節(jié)地球的生物界第二節(jié)生物與環(huán)境第三節(jié)生物種群與生物群落第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)第五節(jié)陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)第六節(jié)社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)第七節(jié)生物多樣性及保護(hù)生物圈（biosphere）概念：地球上存在著生物并受其生命活動影響的區(qū)域。范圍：它包括大氣圈的下層，整個水圈和巖石圈的上層，厚度約達(dá)20公里。而生物的大部分個體集中分布于地表上下約100米厚的范圍內(nèi)。特征：是地球四大圈層中最活躍的圈層，在能量轉(zhuǎn)化固定、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞發(fā)揮十分重要的作用。第一節(jié)地球的生物界從元素到生命的進(jìn)化順序(M.Calvin,1975)生命的起源2025/4/155遺傳密碼2025/4/156細(xì)胞分裂前的DNA復(fù)制生物分類系統(tǒng)為了更好識別和保護(hù)豐富繁雜的生物種類，按照生物形態(tài)與解剖特征、習(xí)性差別、親緣關(guān)系等差異，然后根據(jù)其演化趨向和由低級向高級的順序，建立生物分類系統(tǒng)。等級單位：界、門、綱、目、科、屬、種。種：起源于共同祖先、具有級相似的形態(tài)和生理特征，能自然交配產(chǎn)生可育后代并具有一定自然分布區(qū)的生物個體群。是生物分界最基本的單位。生態(tài)學(xué)（景觀生態(tài)學(xué)）廣州市市花：木棉花植物界被子植物門雙子葉植物綱錦葵目木棉科木棉屬木棉花行道樹？？景觀意義對于羊城來說，木棉花并不僅僅是南國特有的物種和景觀，多少年的歲月沉淀，它已成為這座城市的文化符號和這里人們抹不去的情感基因。1982年評選市花。木棉樹由于樹葉稀疏、棉絮較多、生長緩慢等特性，不適合作為行道樹。2025/4/1510二界分類系統(tǒng)：瑞典生物學(xué)家林奈（Linnaeus）：將地球上的生物分為動物和植物兩大界。動物：以植物或獵物為食物的異養(yǎng)生物，能夠運(yùn)動。植物：多是自養(yǎng)的、不運(yùn)動的或是被動運(yùn)動的；三界法四界法五界法：原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界和動物界。一、原核生物界

是一類起源古老、細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡單、不具備核膜、沒有明顯細(xì)胞核的原始生物:細(xì)菌和藍(lán)藻。細(xì)菌：單細(xì)胞微生物。按其營養(yǎng)方式可分為異養(yǎng)的、光自養(yǎng)的和化能自養(yǎng)的三類。藍(lán)藻：一種細(xì)胞中無細(xì)胞核、含有葉綠素和藻藍(lán)素，可進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物，藻體多呈藍(lán)綠色。原核生物——細(xì)菌原核生物——藍(lán)藻1二.原生生物界原生生物是由原核生物進(jìn)化而來的另一類微生物，有機(jī)體以單細(xì)胞的為主，也有一些群體。細(xì)胞內(nèi)都具有由核膜包圍起來的真正的細(xì)胞核，屬真核生物。有些原生生物細(xì)胞內(nèi)含有葉綠素和其他色素，為可進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物，如裸藻、金藻、甲藻等；有些則不含有色素，為非光合作用的異養(yǎng)生物，如肉足蟲、纖毛蟲等。原生生物主要生活于水中和濕潤的陸地環(huán)境中。原生生物——金藻原生生物——直鏈藻三.植物界

這是一種細(xì)胞中具有明顯細(xì)胞核的真核生物，有機(jī)體的細(xì)胞中多含有葉綠素或其他色素，能夠利用太陽光能制造有機(jī)食物的自養(yǎng)生物。極少數(shù)為非綠色的寄生物。包括除藍(lán)藻之外的全部藻類植物和所有高等植物。1、藻類：低等植物，植物體沒有根、莖、葉的分化，多為單細(xì)胞生物或呈葉狀體與絲狀體。常見的藻類有水綿、硅藻、海帶和紫菜等。1.苔蘚植物：個體很小，高度一般不超過10cm，有類似于莖葉的分化而無真根，體內(nèi)沒有起輸導(dǎo)作用的維管束組織，多分布于潮濕陰暗的地方。高等植物苔蘚2.維管植物：

維管束：提高疏導(dǎo)水分和養(yǎng)料的效率，并促使植物體產(chǎn)生真正的根莖葉等器官，分別起著固著、吸收、支持、運(yùn)輸和光合作用等生理機(jī)能，從而使這類植物具有對環(huán)境的高度適應(yīng)能力包括蕨類植物、裸子植物和被子植物

2.維管植物：蕨類植物是世界上古老的植物之一，早在4億年前就生存于地球上，是體內(nèi)首先出現(xiàn)維管束的植物。

桫欏蕨類（芒箕）鳳尾蕨2.維管植物：

裸子植物是維管植物中最先產(chǎn)生種子的一個類群。被子植物是植物界中出現(xiàn)最晚、進(jìn)化程度最高,對環(huán)境適應(yīng)能力最強(qiáng)的一個類群，從而在陸地植被景觀中居于主導(dǎo)地位。裸子植物——蘇鐵裸子植物

——銀杏裸子植物——松科的球果被子植物——椰樹菠蘿蜜可可樹蟠桃四、真菌界

真菌也屬于真核生物，在二界分類系統(tǒng)中劃歸植物界。但由于其體內(nèi)不含可行光合作用的任何色素而為營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物；有機(jī)體大都由多細(xì)胞的菌絲聚集在一起形成的菌絲體；外表呈灰色、黑色、褐色或紅色；并以各種孢子進(jìn)行繁殖為特征，故單列為一個獨(dú)立的生物界。蘑菇1蘑菇茶樹菇猴頭菇動物亦屬于體內(nèi)不含光合色素的真核異養(yǎng)生物。構(gòu)成軀體的細(xì)胞沒有細(xì)胞壁；一定種類的組織聯(lián)合起來承擔(dān)某種生理機(jī)能而成為器官，許多不同的器官再聯(lián)合為器官系統(tǒng)。動物界的種類繁多，劃分為許多類群，其中主要有環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、脊椎動物。從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從水生到陸生，從無脊椎到有脊椎，從低等到高等，從簡單到復(fù)雜的過程。

五、動物界第二節(jié)生物與環(huán)境地球上的生命自然界可以劃分成不同的層次或組建水平(如下圖)。從大分子有機(jī)物開始直到生物圈，復(fù)雜程度逐級增加。

生態(tài)學(xué):

研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)生境:生物具體居住的環(huán)境生態(tài)因子:對生物生命活動起直接作用的環(huán)境要素生存條件:生物生存不可缺少的生態(tài)因子主導(dǎo)因子:

生態(tài)因子中對生物的生活環(huán)境起決定性作用的因子限制因子:當(dāng)某個生態(tài)因子的變動范圍超出生物所能耐受的臨界限，并因此影響生物的生長發(fā)育和繁殖至引起死亡生態(tài)幅:生物對生態(tài)因子的忍耐范圍（上限和下限）一、生態(tài)因子作用的一般特點(diǎn)狹生態(tài)幅狹生態(tài)幅廣生態(tài)幅生態(tài)因子對生物作用的特點(diǎn)綜合性:各種生態(tài)因子并非孤立地單獨(dú)對生物發(fā)生作用，而是相互制約、相互影響并共同在一起對生物產(chǎn)生影響。非等價性:

對生物起作用的各因子是非等價的，其中有1－2個是主導(dǎo)因子、而其他因子的作用相對小些。不可替代性:

生態(tài)因子雖非等價，但都不可缺少，一個因子的缺失不能用另一個因子來代替。限制性:

生態(tài)因子對于生物的生存并非總是適宜的，因?yàn)榈厍蛏细鞣N生態(tài)因子的變動幅度非常大，而每種生物所能耐受的范圍卻有一定的限度。

（一）光地球上所有生物的生存都必須有能量的供給，光能進(jìn)入生命自然界的第一步是太陽輻射被綠色植物所吸收，通過光合作用把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在合成的有機(jī)物質(zhì)中，除供應(yīng)本身消耗外，還為其他一切生物提供所需要的能量。光對植物的作用：光質(zhì)、光強(qiáng)、光照時間長短陽性植物、陰性植物長日照植物、短日照植物和中間性植物。二、生態(tài)因子與生物藍(lán)光：蛋白質(zhì)合成；紅光：糖類；黃光和綠光多被反射；紫外光能抑制植物根莖伸長和促使花青素的形成。農(nóng)作物和園林植物的引種、育種和花期控制等工作中，必須注意植物的光周期的反應(yīng)特點(diǎn)。鳥類生殖期間人為改變光周期可以控制其產(chǎn)卵量，人類采取在夜晚給予人工光照提高母雞產(chǎn)卵量。光與植物（二）溫度溫度與植物：光合作用與呼吸作用的平衡。植物正常生長的溫度范圍、高溫對植物的影響、低溫對植物的影響、植物對溫度的適應(yīng)。（0-45度）春化作用：某些植物的開花結(jié)實(shí)需要在某一發(fā)育階段中有低溫的刺激的現(xiàn)象，如冬小麥。溫度與動物：動物則因熱能代謝特征的不同分為恒溫動物、變溫動物和異溫動物。（-2-50度）溫度與動植物的分布：在不同的溫度帶有不同種類和數(shù)量的動植物分布。

貝格曼（Bergmann）定律：同類恒溫動物在寒冷地區(qū)的個體通常比在溫?zé)岬貐^(qū)的個體大的現(xiàn)象。阿倫（Allen）定律：哺乳動物其身體的突出部分在寒冷地帶的通常要比溫暖地區(qū)的有明顯的縮短現(xiàn)象。動植物對溫度很比較強(qiáng)的適應(yīng)能力，嚴(yán)寒與酷熱的環(huán)境都可以看到大量生物的存在。森林內(nèi)部（三）水生命起源于水域環(huán)境，水是生物有機(jī)體的重要組成成分。根據(jù)植物需水程度不同，可分為水生植物、濕生植物、中生植物和旱生植物等生態(tài)類型。動物對干旱環(huán)境適應(yīng)的方式：遷移；保持體內(nèi)水分；夏眠。水分與植被仙人掌板根（（四）空氣空氣對生物的影響包括空氣的化學(xué)成分和空氣運(yùn)動對生物的影響。1、O22、CO23、人類活動排放到大氣中的有害物質(zhì)如硫化物、氟化物、氯化物、氮氧化物等，使大氣造成污染。不同植物對大氣污染的響應(yīng)：紫花苜蓿對SO2特別敏感而易受害；氟化氫對唐菖蒲、杏、李、松的危害很大，對紫花苜蓿、玫瑰、棉花、番茄的危害較小。●植物具有吸收大氣中污染物的能力，具凈化環(huán)境作用。刺槐、銀樺可吸收氯氣；番茄、扁豆能吸收HF；垂柳、加楊、刺槐等較強(qiáng)吸收SO2。●植物的減塵作用：與樹種、林帶寬度、草坪面積、種植情況有關(guān)?！裰参锏臍⒕饔茫褐参锓置诘臍⒕亍⒅参锏臏p塵作用風(fēng)對植物的有利影響：是植物孢子、花粉、種子和果實(shí)傳播的動力；風(fēng)力有助于形成有利于植物和動物正常生活的環(huán)境；風(fēng)力的擴(kuò)散作用降低大氣中的污染物對生物的危害程度。風(fēng)對植物的不利影響：主要是使植物變形，形成不對稱的“旗形樹冠”或使樹干彎曲。強(qiáng)風(fēng)還引起樹木的“風(fēng)倒”和“風(fēng)折”。風(fēng)對動物的直接作用：主要是影響動物的行為活動。食肉獸類迎風(fēng)搜索捕獲物；在海洋沿岸、島嶼和高山上風(fēng)力強(qiáng)勁的地方，有翅昆蟲很少，無翅昆蟲占絕大多數(shù)。旗形樹1（五）土壤1、土壤是植物生長發(fā)育的基地，土壤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)對植物有明顯影響。土壤的機(jī)械組成：粘土多生長淺根性植物；沙土發(fā)育深根系為主的植物；在基質(zhì)流動性很大的沙地上只有沙生植物才能夠生存。土壤的酸堿度（pH）：根據(jù)植物對土壤pH值的適應(yīng)范圍不同，將植物劃分為酸性土植物（pH＜6.5），如油茶、柑橘、橡膠等；中性土植物（pH6.5—7.5），糧食作物、蔬菜和許多落葉闊葉樹木等；堿性土植物（pH＞7.5），如荒漠與草原中許多植物。土壤pH對元素有效性的影響2.土壤鹽分對植物有影響當(dāng)土壤中鹽份含量過高時，會造成生物生理性干旱，從而影響生物的生長、發(fā)育等各方面。鹽生植物以聚鹽、避鹽或泌鹽等方式適應(yīng)鹽生環(huán)境。聚鹽植物：如紅樹避鹽植物：如鹽角草泌鹽植物：如大米草1.土壤肥力也明顯影響植物據(jù)此也把植物分為：富養(yǎng)植物：如水浮蓮中養(yǎng)植物：大多數(shù)植物貧養(yǎng)植物：硅藻2、土壤對動物的影響：土壤和其他陸地基質(zhì)影響動物的生存與特征。土壤空氣、水分、溫度和化學(xué)性質(zhì)都對動物的種類、數(shù)量和生活特性產(chǎn)生影響。競爭：當(dāng)兩個物種利用同一確定短缺資源時就會發(fā)生競爭，競爭的結(jié)果是一個物種戰(zhàn)勝另一物種，甚至導(dǎo)致一種物種完全被排除。

寄生作用：生活在一起的兩種生物，一方獲利，而另一方遭受損害。寄居在別種生物上并獲利的一方稱寄生物，被寄居并受害的一方被稱為寄主。

捕食作用：指捕食生物襲擊并捕殺被捕食者生物作為食物的一種現(xiàn)象。原始合作與互利共生：原始合作又稱為互助，在一起生活的兩個物種彼此從中都受到利益，但它們并不是必須互相依賴，可以單獨(dú)生存。互利共生是指兩個不同物種的有機(jī)體緊密地結(jié)合在一起，在共同的生活中雙方均獲得利益，但彼此不能分開單獨(dú)生存而區(qū)別于原始合作。六、生物之間豬籠草食蠅草絞殺絞殺過程蜘蛛捕食螳螂捕食螟蛉之子獅子捕獵三.生物對環(huán)境的適應(yīng)

生物的適應(yīng)是指生物的形態(tài)構(gòu)造、生理機(jī)能、個體發(fā)育和行為等特征與其長期生存的一定環(huán)境條件相互統(tǒng)一、彼此適合的現(xiàn)象。生物與環(huán)境之間所表現(xiàn)出的這種協(xié)調(diào)與合理，在一定程度上保證了生物的生長、發(fā)育與繁殖。分兩個類型：1.趨同適應(yīng)：指不同種類的生物由于生活在相同或相似的環(huán)境中，受到生態(tài)因子的長期作用，產(chǎn)生相同或相似的適應(yīng)方式。2.趨異適應(yīng)：指同一種生物由于不同環(huán)境的影響，在形態(tài)、生理和行為等方面產(chǎn)生不同的生態(tài)適應(yīng)。變色龍枯葉龜竹節(jié)蟲枯葉蝶沙漠中的甲蟲彈涂魚“自然選擇在世界上每日每時都在精密的檢查著（生物）最細(xì)微的變異，排斥壞的，保存好的，并把它積累起來；無論什么時候，什么地方，只要有機(jī)會，它就靜靜的不知不覺的工作，改進(jìn)各種生物與有機(jī)和無機(jī)生活條件的關(guān)系”------《物種起源》生態(tài)平衡第三節(jié)生物種群和生物群落種群是在一定空間中同一種生物個體群。種群是由同種個體組成，但在生態(tài)系統(tǒng)中，種群內(nèi)個體與個體之間，種群與環(huán)境之間，并不孤立，也不是簡單地相加，而是通過種內(nèi)關(guān)系構(gòu)成一個統(tǒng)一的有機(jī)整體，表現(xiàn)出該種生物的特殊規(guī)律性。種群是物種存在、物種進(jìn)化和表達(dá)種內(nèi)關(guān)系的基本單位。熱帶魚群海鳥群海豹群象群一、種群基本特征1.種群的數(shù)量和密度任何一種生物在一定空間中個體數(shù)目的多少稱為種群的大小(數(shù)量)；在單位面積或空間中的個體數(shù)目，則稱密度

2.種群年齡結(jié)構(gòu)和性別比種群的年齡結(jié)構(gòu)是指不同年齡組的個體在種群內(nèi)的比例和配置情況。一般種群年齡結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，其穩(wěn)定性愈大，適應(yīng)能力愈強(qiáng)，種群愈繁盛?？焖僭鲩L型緩慢增長型穩(wěn)定型衰退型種群年齡結(jié)構(gòu)類型3.種群中個體水平分布格局

一般種群個體的水平分布?xì)w納為三種基本類型：1.成群分布2.均勻分布3.隨機(jī)分布4.種群的出生率和死亡率（增長和衰退）最大出生率：指種群處于理想條件下(無任何生態(tài)因子的限制，繁殖僅受生理因素所制約)的出生率。實(shí)際出生率：指在特定條件下的出生率。最低死亡率：指生物種群在最適環(huán)境下，活到了其生理壽命才死亡的概率。實(shí)際死亡率：指種群在特定環(huán)境下的死亡概率，即多數(shù)或部份個體死于捕食者、疾病、饑餓、惡劣氣候和砍伐等。5、種群增長

隨著時間的變化，一個種群個體數(shù)目的增加。羅杰斯諦增長6、種內(nèi)關(guān)系（種群調(diào)節(jié)）種群是通過環(huán)境阻力的負(fù)反饋機(jī)制促進(jìn)種群潛在增長力發(fā)展的正反饋受到限制而實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，使種群數(shù)量維持在某種平衡狀態(tài)。種群穩(wěn)定增長與自我調(diào)節(jié)示意圖群落：種群的集合體，它是經(jīng)過生物對環(huán)境的適應(yīng)和生物種群之間相互而形成的有規(guī)律的組合，是一個比種群更復(fù)雜更高一級的生命組織層次。生物群落：在一定地段的自然環(huán)境條件下，由彼此在發(fā)展中有密切聯(lián)系的動物、植物和微生物有規(guī)律地組合成的生物群體。植被：一個地區(qū)全部植物群落的總體。二、生物群落

(一)種類組成

不同類型的群落具有不同的生物種類，種類成分是區(qū)別不同群落類型的首要特征。

物種多樣性：群落中物種數(shù)目的多少(豐富度)和各物種個體數(shù)目的多少(均勻度)兩個參數(shù)的結(jié)合。物種多樣性是影響群落穩(wěn)定性的一個重要因素。

生態(tài)位：群落中每一個生物種所占據(jù)的小生境(住所、空間)和它的功能(作用)的合稱。

優(yōu)勢種：在群落中凡是個體數(shù)量多、生物量大、覆蓋地面的程度也大的生物。

建群種：優(yōu)勢種中的最優(yōu)勢者，即蓋度最大、生物量也最大、占有最大空間，并在建造群落、改造環(huán)境和在物質(zhì)與能量交換中作用最突出的生物種。

附屬種：群落中其他次要的種類。（共建種、偶見種、伴生種）

(二)群落的外貌與生活型

植物群落外貌：是群落長期適應(yīng)自然環(huán)境的一種外部表相。環(huán)境或群落類型不同，它的外貌特征也不同。群落的外貌是識別和區(qū)分植物群落類型的重要特征之一。如森林、草原、灌叢的外貌迥然不同；植物群落的外貌主要決定于優(yōu)勢植物的生活型。

生活型：是植物長期受一定環(huán)境綜合影響所表現(xiàn)出來的生長形態(tài)。例如喬木、灌木、草本植物、藤本植物、苔蘚植物和藻菌植物等。它們又可進(jìn)一步劃分成次一級的生活型類型，如喬木被劃分成針葉樹、常綠闊葉喬木和落葉闊葉喬木；草本植物被劃分成一年生草本植物和多年生草本植物等。

(三)群落的結(jié)構(gòu)（內(nèi)部空間感）

群落的垂直結(jié)構(gòu)：生物群落形成過程中，由于環(huán)境的逐漸分化，導(dǎo)致對環(huán)境有不同需求的物種生活在一起，從而使整個群落在垂直空間有了上下不同的分化，即成層現(xiàn)象。植物群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)：由于小地形、土壤條件或光照狀況的不同，以及動物的活動，使群落內(nèi)部的環(huán)境在水平方向上出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，形成許多小環(huán)境，或者由于植物依靠根蘗和根莖繁殖的結(jié)果，便在群落內(nèi)部分化出許多由一種或若干種植物所構(gòu)成的小斑塊，即小群落。它們或多或少均勻地分布于整個群落中，形成所謂鑲嵌現(xiàn)象，這就是群落在水平方向的主要結(jié)構(gòu)-鑲嵌性。

群落在形成過程中，隨著各種生物的逐漸定居，通過植物枝葉的遮蔭和擋風(fēng)，根系不斷地分泌有機(jī)化合物，枯枝落葉層覆蓋地面和減弱地表徑流、微生物對有機(jī)構(gòu)質(zhì)的分解以及動物的活動等，不斷地改造原來的物理環(huán)境，使群落內(nèi)部形成了顯著不同于其周圍裸地的環(huán)境，即群落環(huán)境。包括：光照、水、熱、風(fēng)、土壤等。

(四)群落的環(huán)境

(五)生物群落的動態(tài)（時間感）

1.植物群落的季節(jié)變化

季相：在氣候季節(jié)變化明顯的地區(qū)，植物的生命活動隨著氣候表現(xiàn)出季節(jié)性的周期變化。即在不同季節(jié)植物通過發(fā)芽、展葉、開花、結(jié)果和休眠等不同的物候階段，使整個群落在各季呈現(xiàn)出不同的外貌特征。

季相更替：群落外貌順序變化的過程。

研究季相的意義：群落的季節(jié)性變化是地理環(huán)境變化的反映。通過對這種動態(tài)特征的觀察，可以了解地理環(huán)境在一年中變化的概況。同時，還可為確定植被資源的合理利用季節(jié)提供依據(jù)。

紐約州喬治湖地區(qū)的四季植被變化

2.生物群落的演替

演替：在一定地段上一個群落被性質(zhì)上不同的另一個群落所替代的現(xiàn)象叫做演替。人為演替、自然演替。

原生演替：發(fā)生于以前沒有植被覆蓋過的原生裸地上的群落演替叫做原生演替。

次生演替：發(fā)生在次生裸地上的演替稱做次生演替。

次生裸地：原來有過植被覆蓋，以后由于某種原因原有植被消滅了，這樣的裸地叫做次生裸地。次生裸地的土壤中常常還保留著植物的種子或其他繁殖體，為次生演替奠定了基礎(chǔ)。

按群落演替的發(fā)展方向：

進(jìn)展演替(順行演替)：當(dāng)發(fā)生于裸露地面的群落經(jīng)過一系列發(fā)展變化，總趨勢朝向逐漸符合于當(dāng)?shù)刂饕鷳B(tài)環(huán)境條件（如氣候和土壤）的演替過程，叫做順行演替。順行演替的結(jié)果，群落的特征一般表現(xiàn)為生物種類由少到多，結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜，由不穩(wěn)定變得比較穩(wěn)定，同時群落越來越能夠充分地利用環(huán)境資源。

逆行演替：群落由于受到干擾破壞而驅(qū)使演替過程倒退，即為逆行演替。演替結(jié)果是群落的生物種類由減少，結(jié)構(gòu)簡化，生產(chǎn)力降低。熱帶雨林的砍伐？遷移農(nóng)業(yè)？

群落演替的速度群落演替的速度隨具體條件不同而有差異。一般在演替系列的早期階段比較迅速，群落穩(wěn)定性差；后期，演替速度逐漸變慢；最后階段的群落保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。次生演替比原生演替快些。

頂極群落

一個地區(qū)的植物群落，若沒有外來因素的干擾，通過順行演替，最后會發(fā)展成為與當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件相適應(yīng)的、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的群落，這種演替到最后階段的群落叫做演替頂極或頂極群落。

第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一.生態(tài)系統(tǒng)的概念二.生態(tài)系統(tǒng)的組分和結(jié)構(gòu)三.生態(tài)系統(tǒng)的功能四.生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)的概念

指在一定地區(qū)內(nèi)，生物（生物群落）和它們的非生物環(huán)境（物理環(huán)境）之間進(jìn)行著連續(xù)的能量和物質(zhì)相互作用、互相依存而形成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。農(nóng)田、城市、湖泊等開放系統(tǒng)反饋系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)

二.生態(tài)系統(tǒng)的組分和結(jié)構(gòu)

1.非生物成分:

包括氣候因子（太陽輻射能）、H2O、CO2、O2、各種無機(jī)鹽類和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、腐殖質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)。是生物賴以生存的物質(zhì)和能量來源，共同構(gòu)成大氣、水和土壤環(huán)境，成為生物活動的場所，是維系生物生存的生命支持系統(tǒng)，是一個不可缺少的成分。

2.生物成分:

生產(chǎn)者：指生物成分中能利用太陽能等能源，將簡單無機(jī)物合成為復(fù)雜有機(jī)物的自養(yǎng)生物。消費(fèi)者：指以自養(yǎng)生物或其它生物為食而獲得生存能量的異養(yǎng)生物。主要是動物，可分為植食動物（第一級消費(fèi)者）和肉食動物（第二級消費(fèi)者）。分解者：指將復(fù)雜的動植物有機(jī)殘體分解為簡單的無機(jī)物歸還到環(huán)境中，供生產(chǎn)者重新利用，同時自己也得到食物和能量的生物。主要指細(xì)菌、真菌和一些原生動物，也屬異養(yǎng)生物。（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)：如生物群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：指依食物關(guān)系把各類生物有機(jī)地聯(lián)結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)。食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中由食性關(guān)系建立起的各生物之間的營養(yǎng)聯(lián)系。

主要有二種類型的食物鏈：捕食食物鏈(活食食物鏈)；碎屑食物鏈（腐食食物鏈）。食物網(wǎng)：由多個食物鏈彼此交織在一起形成的復(fù)雜網(wǎng)狀營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。營養(yǎng)級：指食物鏈上的每一個環(huán)節(jié)所有生物種的總和。三、生態(tài)系統(tǒng)的功能物質(zhì)生產(chǎn)：綠色植物的初級生產(chǎn)、動物的次級生產(chǎn)。能量流動物質(zhì)循環(huán)能量流動生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的能量系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向和不可逆的。林德曼(Lindeman)效率：在每一個生態(tài)系統(tǒng)中，從綠色植物開始，能量沿著營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移流動時，每經(jīng)過一個營養(yǎng)級數(shù)量都要大大減少，其能量轉(zhuǎn)化效率大約為10％。生態(tài)金字塔：指將食物鏈中每一營養(yǎng)級上的生產(chǎn)量或能量按營養(yǎng)級高低由下而上用圖形重疊在一起形成的金字塔。有數(shù)目金字塔、生物量金字塔和生產(chǎn)力或能量金字塔三種表示方式2025/4/15120物質(zhì)循環(huán)（三大循環(huán)）水循環(huán)：水是最好的溶劑，絕大多數(shù)物質(zhì)都溶于水，隨水遷移并被生物利用。因此其它物質(zhì)的循環(huán)都結(jié)合水循環(huán)進(jìn)行，沒有水循環(huán)就沒有生物地球化學(xué)循環(huán)，水循環(huán)是中心循環(huán)。氣體循環(huán)：主要蓄庫是大氣圈，其次是水圈。氣體循環(huán)的物質(zhì)具有擴(kuò)散性強(qiáng)、流動性大、易混合的特點(diǎn)，循環(huán)快，不易出現(xiàn)元素的過多或短缺現(xiàn)象，具明顯的全球性循環(huán)特點(diǎn)。主要有C、H、O、N等。沉積型循環(huán):主要蓄庫是巖石圈，其次是土圈。該類循環(huán)具有擴(kuò)散性弱、流動性小、不易混合的特點(diǎn)，循環(huán)慢，易出現(xiàn)元素的過多或短缺現(xiàn)象，不具明顯的全球性循環(huán)特點(diǎn)。主要有K、Na、Ca、P、S等。四.生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡生態(tài)平衡：系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)中生物種群的結(jié)構(gòu)與數(shù)量比例持久地沒有明顯的變動，生物與環(huán)境間相互協(xié)調(diào)，能量與物質(zhì)的輸入與輸出接近平衡，同時生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間相互適應(yīng)并達(dá)到最和諧的協(xié)調(diào)關(guān)系。動態(tài)平衡第五節(jié)

陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要特征與分布規(guī)律陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型水域生態(tài)系統(tǒng)的主要特征與類型一.陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要特征與分布規(guī)律1.主要特征陸地生態(tài)系統(tǒng)類型繁多。陸地生態(tài)系統(tǒng)具有較高的平均生物生產(chǎn)量和巨大的生物物質(zhì)積累量。陸地生態(tài)系統(tǒng)具有較明顯的動態(tài)變化，包括變化和類型的演替。2.分布規(guī)律

緯度地帶性;經(jīng)度地帶性垂直地帶性:二、陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型熱帶稀樹草原景觀常綠闊葉林景觀針葉林景觀我國緯度地帶性我國沿海向陸地植被分布垂直地帶性分布珠穆拉瑪峰南北坡植被帶譜分布（一）熱帶雨林1、植物種類極為豐富；2、多具光滑柱狀樹干，具有高大的板狀根與老莖生花現(xiàn)象；3、生活型各異而非常復(fù)雜；4、林內(nèi)藤本植物和附生植物極其豐富，群落外貌終年常綠；5、動物種類繁多，尤以爬行類、兩棲類和昆蟲的數(shù)量與種類最多；6、靈長目動物也比較多，而大型食草動物比較貧乏；7、生物生產(chǎn)力和生物量最高。滴水葉尖2.熱帶稀樹草原1、以高達(dá)1米以上的旱生禾草為主要成分所組成的草被層占優(yōu)勢，散生著一些旱生矮喬木，具有分枝多的叢生樹干和扁平的傘狀樹冠，葉小堅硬，常綠或落葉；2、有大量有蹄類食草哺乳動物，還有一些大型食肉動物；動物遷移3、生產(chǎn)力比雨林低；4、有明顯的季相紡錘樹3.亞熱帶常綠闊葉林分布在亞熱帶地區(qū)的大陸東岸,在南、北美洲、大洋州、非洲以及亞洲均有分布，生長在亞熱帶季風(fēng)氣候和亞熱帶濕潤氣候地區(qū)，（1）植物種類和群落結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，但遠(yuǎn)不如熱帶雨林；（2）樹葉較厚、常綠、寬闊，表面暗綠光亮且多與陽光垂直；（3）林冠整齊，林下灌木層和草本層明顯，藤本和附生植物較少，蕨類植物很豐富；（4）生產(chǎn)力僅次于熱帶雨林；（5）動物資源十分豐富。常綠硬葉闊葉林：旱生特征明顯，喬木以櫟類為主，林下灌木和草本植物相當(dāng)繁茂。地中海氣候地區(qū)四.溫帶落葉闊葉林在我國主要分布在秦嶺、淮河以北直到東北的南部。1、具有比較寬薄的葉片，春夏長葉，秋冬落葉；2、群落的垂直結(jié)構(gòu)一般具有四個非常清楚的層次：喬木層、灌木層、草本層和苔蘚地衣層；3、藤本和附生植物極少；4、季相變化十分鮮明；5、動物有鼠、松鼠、鹿、鳥類，以及狐、狼和熊等。五、北方針葉林分布在北緯45-70之間的寒溫帶氣候區(qū)，橫貫歐亞大陸和北美北部，我國主要在大興安嶺和阿爾泰山北部。喬木以松杉類為主，總體結(jié)構(gòu)比較簡單，層次清晰，灌木和草本植物較少，但苔原植物比較發(fā)達(dá)。六、溫帶草原旱生多年生禾本科植物組成。1、主要由叢生禾草針茅、羊茅、須芒草、草、早熟禾等組成，混有多種雙子葉雜類草如豆科、菊科植物，散生矮小灌木；2、普遍具有葉面積狹小、具絨毛、葉片內(nèi)卷、氣孔下陷、根系發(fā)達(dá)等旱生特征；3、群落結(jié)構(gòu)簡單，一般僅有一或二個層；4、季相更替頻繁而鮮明。5、動物以大型植食動物如野驢、野牛、駱駝、黃羊等和以穴居為主的嚙齒類動物為主；6、溫帶草原的生產(chǎn)力和生物量都不高。七、荒漠亞熱帶荒漠區(qū)：回歸線附近的副熱帶高氣壓區(qū)是干旱脫水的空氣返回大地的地區(qū)，那里集中了地球上大多數(shù)的荒漠，又有回歸荒漠帶之稱。溫帶荒漠區(qū)：分布于大陸中部的一些平原，由深處內(nèi)陸引起氣候干旱溫帶荒漠與回歸帶的荒漠相比，夏天同樣炎熱干燥，但冬天卻要寒冷得多，寒暑變化劇烈。八、凍原典型的寒帶生態(tài)系統(tǒng)。（亞歐大陸和北美大陸北部邊緣地帶）1、植被的種類組成很貧乏，主要是苔蘚、地衣和莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科的多年生草本植物，以及楊柳科、石楠科與樺木科的矮小灌木。2、緊貼地面生長；3、多為常綠的多年生植物，具有大型和鮮艷的花朵；4、群落結(jié)構(gòu)簡單，通常僅1－2層，苔蘚地衣層特別繁茂；5、動物種類貧乏，主要有馴鹿、麝牛、北極狐、北極熊、狼和旅鼠等，夏季多有候鳥遷來繁息；6、生產(chǎn)力很低。三、水域生態(tài)系統(tǒng)的主要特征與類型類型：根據(jù)水化學(xué)性質(zhì)不同，可分為：海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)。特征：1、生物可分為：底棲生物、自游生物、浮游生物與漂浮生物等生態(tài)類群；2、生物量金字塔呈現(xiàn)顛倒型，即較高營養(yǎng)級（如魚類）的生物量大于生產(chǎn)者的生物量。一、淡水生態(tài)系統(tǒng)

淡水生態(tài)系統(tǒng)通常都具有明顯的邊界。根據(jù)水的運(yùn)動分為流水與靜水兩個類型。（一）流水生態(tài)系統(tǒng)河流的上游：第一性生產(chǎn)者以固著性藻類為主，消費(fèi)者以水生蚊蟲、蜻蜓、浮蝣和小型魚類為主，由于一般污染較少，有機(jī)物質(zhì)不多，多系貧養(yǎng)型水體。下游河段：第一性生產(chǎn)者除多為浮游性的綠藻、藍(lán)藻和某些硅藻外，在河汊與岸灘平廣的淺水處常有高等植物成片分布，消費(fèi)者中有浮游動物和軟體動物，河水出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象。（二）靜水生態(tài)系統(tǒng)靜水生態(tài)系統(tǒng)是指陸地上的湖泊、沼澤、池塘和水庫等生態(tài)系統(tǒng)。(二)海洋生態(tài)系統(tǒng)（一）海岸帶1、生物成分復(fù)雜多樣；2、第一性生產(chǎn)者以浮游植物和大型固著生長的綠藻、褐藻與紅樹類植物為主；3、動物以近岸性浮游動物、魚類和螺、蚌、牡蠣、蚶、貝、沙蠶等底棲生物為多；4、生物生產(chǎn)力較高，河口灣與紅樹林是兩個獨(dú)特的次級生態(tài)系統(tǒng)。紅樹林最引人注目的特征是密集而發(fā)達(dá)的支柱根，很多支柱根自樹干的基部長出，牢牢扎入淤泥中形成穩(wěn)固的支架，使紅樹林可以在海浪的沖擊下屹立不動。紅樹林的支柱根不僅支持著植物本身，也保護(hù)了海岸免受風(fēng)浪的侵蝕，因此紅樹林又被稱為“海岸衛(wèi)士”。紅樹林（二）淺海帶1、有利于生物的生存；2、主要生產(chǎn)者植物為浮游硅藻、裸甲藻等；3、消費(fèi)者除橈足類外，大都為濾食性魚類，如鱈、鯡等；4、魚蝦產(chǎn)量高。主要捕魚區(qū)。海洋資源的過渡開發(fā)海洋污染：石油污染、赤