生态学系统特征

能满足人类物质的需求，还给人类提供生存的优良环境 ➢ 研究自然生态系统的形成和发展过程、合理性机制、以及
人类活动对自然生态系统的影响，对于有效利用和保护自 然生态系统均有较大的意义
11.2 生态系统的构成和结构
➢生物群落
➢ 生产者 (producer) ➢ 消费者 (consumer)：食草动物、食肉动物、大型
矮草草地上原部分生地产下部力分 金字塔
C .21 5.49
H 2.28
50.46
P
571
3196
103 102 10 1
1 10 102 103
kcal·m-2·生长季
矮草草原生产力金字塔
生长季节有效太阳辐射为5*105 kcal·m-2
➢自然生态系统的保护和利用 ➢生态系统调控机制的研究 ➢生态系统退化的机制、恢复及其修复研
究 ➢全球性生态问题的研究 ➢生态系统可持续发展的研究
自然生态系统的保护和利用
➢ 和谐、高效和健康是自然生态系统有的共同特点 ➢ 自然生态系统中具有较高的物种多样性和群落稳定性 ➢ 健康的生态系统比退化的更有价值，具有较高的生产力，
分解者
细菌 真菌
生态系统各成份的相互关系
无机物质
有机物质
气候因素
日 光 能
生产者
植物， 化能合成细菌
消费者
动物，包括 大型消费者 小型消费者
分解者
细菌 真菌
线条粗细表示作用强弱和物质能量流通的总量多寡
11.3 食物链和食物网
食物链 (food chain)：生产者所固定的能量和 物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中 传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序
生态金字塔
➢ 营养级之间的数量关系 ➢ 数量关系可采用生物量、能量和个体数量
单位来表示 ➢能量金字塔 ➢生物量金字塔 ➢数量金字塔
生态金字塔
能量金字塔
➢ 由各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生 态金字塔
➢ 以相同的单位面积和单位时间内的生产者和各级 消费者所积累的能量比率来构造
➢ 千卡/平方米·年
• 植物残体-蚯蚓-线虫类-节肢动物
捕食食物链和碎屑食物链
寄生食物链
• 由宿主和寄生物构成 • 以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、
微型动物、细菌和病毒 • 后者与前者是寄生关系 • 哺乳动物或鸟类-跳蚤-原生动物-细菌-病毒
1 大型浮游植物
2
大型浮 游植物
大型浮 游动物
鯷鱼 以浮游生物为食
生态系统的特征
• 生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态 学研究的最高层次
• 内部具有自我调节能力 • 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
和能量在流动中巨大损失，生态系统中营养级 不会超过5-6个 • 动态系统
目前有关生态系统的研究工作
➢ 陆地生态系统分布的基本规律、淡水生态系统的 类型及其分布、海洋生态系统的类型及其分布、 世界陆地主要生态系统的类型及其分布
生态系统的一般特征
➢生态系统的基本概念 ➢生态系统的组成与结构 ➢物链和食物 ➢营养级和生态金字塔 ➢生态效率 ➢生态系统的反馈调节和生态金字塔
11.1 生态系统的基本概念
大型肉食鱼类 鲨鱼鲑鱼等
底栖植食动物 蛤,牡蛎,多毛类等
底栖肉食鱼类 鳕鱼等
南极海洋浮游食物网
冻原生态系统食物链
狼、狐、 雪鸮、贼鸥、隼
雀鹬 类、 昆虫
麝牛、驯 鹿、雪兔 旅鼠、雷 鸟、雁
植被
食物关系
主线
能量关系
食物网
➢ 一种生物常常以多种食物为食，而同一种食物 又常常为多种消费者取食，于是食物链交错起 来，多条食物链相联，形成了食物网
➢ 食物网不仅维持着生态系统的相对平衡，并推 动着生物的进化，成为自然界发展演变的动力
➢ 食物网以营养为纽带，把生物与环境、生物与 生物紧密联系起来的结构，称为生态系统的营 养结构
11.4 营养级和金字塔
• 营养级(trophic level)：处于食物链某一环节上的所有生 物种的总和
• 各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量 • 各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去 • 各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量 • 能流在通过各营养级时会急剧减少，食物链就不可能太长 • 生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级
➢ 生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的
所有生物(生物群落)与其环境之间由于不断进行物质循 环和能量流动过程而形成的统一整体
➢ 系统(system)：相互作用、相互依赖的事物有规律地
联合的集合体 ➢ 许多成分组成 ➢ 各成分间相互联系、相互作用 ➢ 独立的、特定的功能
➢ 生物地理群落(biogeocoenosis)
鲸 以浮游生物为食
微型浮游植物 (小鞭毛藻)
Baidu Nhomakorabea
小型浮游动物 (植食性原生动物)
的型浮游动物 (肉食性甲壳动物)
3
灯笼鱼、秋刀鱼
(食浮游动物鱼类)
大型浮游动物 (毛颚类、磷虾)
海洋食物链1
乌贼、鲑、金枪鱼 (食鱼动物)
海洋食物链2
大型浮游动物
食浮游生物鱼类 如鲱等
小型浮游植物 大型硅藻、甲藻 和微型浮游植物
食物网 (food web)：食物链彼此交错连结，形 成一个网状结构
食物链类型
➢捕食食物链 ➢碎屑食物链 ➢寄生食物链
捕食食物链
• 绿色植物为起点到食草动物进而到食肉 动物的食物链
• 植物-食草动物-食肉动物
– 草原上：青草-野兔-狐狸-狼 – 湖泊中：藻类-甲壳类-小鱼-大鱼
碎屑食物链
• 动、植物的遗体被食腐性生物(小型土壤动物、 真菌、细菌)取食，然后到他们的捕食者的食物 链
食肉动物 ➢ 分解者 (decomposer)
➢非生物环境
➢ 无机物质 ➢ 有机物质 ➢ 气候因素(及其他物理条件）
➢成份之间的相互作用关系
池塘生态系统示意图
一个简单的陆地生态系统模式图
生态系统各成份的相互关系
无机物质 候因素
日 光 能
生产者
植物， 化能合成细菌
有机物质
气
消费者
动物，包括 大型消费者 小型消费者
➢ 生态系统的一般特征：组成与结构、食物链和食 物网、营养级和生态金字塔、生态效率、生态系 统的反馈调节和生态平衡
➢ 生态系统中的能量流动：生态系统中的初级生产、 生态系统中的次级生产、生态系统中的分解、生 态系统中的能量流动
➢ 生态系统中的物质循环：物质循环的一般特征、 全球水循环、碳循环、氮循环、磷循环、硫循环