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生态系统生态


第四单元

生态系统生态学

一、生态系统的概念
生态系统 :一定空间内生物与非生物 通过物质循环和能量流动而相互作 用、互相依存而构成的生态学功能 单位。

基本类型
1、陆地生态系统 森林、草原、冻原、荒原等

基本类型
1、陆地生态系统

2、水生生态系统 淡水生态系统(湖泊、河流、池塘等) 海洋生态系统(海岸、河口、浅海等)

二、生态系统的组成和结构
(一)组成成分
1、非生物的物质和能量 水、温度、阳光、空气、土壤等 2、三大功能类群 (1)生产者:自养生物 (2)消费者:动物 初级消费者、次级消费者、三级消费者 (3)分解者:细菌、真菌

二、生态系统的组成和结构
(二)营养结构
1、食物链和食物网 (1)食物链 捕食链:水稻——鼠——黄鼠狼 腐食链:植物残体——蚯蚓——小鸡 寄生链:棉红铃虫——金小蜂

二、生态系统的组成和结构
(二)营养结构
1、食物链和食物网 (1)食物链 (2)食物网:食物链彼 此交错成的网状结构。 2、营养级:处于食物链 某一环节上的所有生物 的总和。 营养级一般不超过五级

三、生态系统的物质循环
(一)生物地化循环
1、概念: 2、特点 (1)循环式 (2)总在生物和非生物两个库中滞留 交换库:生物体,物质运动快 贮存库:非生物环境,物质运动慢 3、类型

三、生态系统的物质循环
(一)生物地化循环
3、类型 (1)水循环:贮存库为海洋 (2)气体型循环:氧、二氧化碳、氮等, 贮存库为大气圈 (3)沉积型循环:硫、磷、钾等,贮存库 为土壤和岩石

三、生态系统的物质循环
(二)水循环
循环路线

三、生态系统的物质循环
(三)碳循环
1、主要途径 2、碳循环的调节 温室效应

三、生态系统的物质循环
(四)氮循环
1、主要途径:
(1)固氮作用 生物固氮 工业固氮 高能固氮

(闪电)
(2)氨化作用 (3)硝化作用

(4)反硝化作用

三、生态系统的物质循环
(四)氮循环
1、主要途径:

2、N循环平衡
3、人类对氮循环的影响

水体富营养化
光化学烟雾

四、生态系统的能量流动
(一)生态系统的生产
1、生产量与生物量

? 生物量:某一定时刻调查时单位面积上生物 体的数量、重量(干重)或能量
? 生产量:单位时间单位面积上产生出来的 生物体个体数、重量(干重)或能量。

(一)生态系统的生产
2、初级生产
(1)初级生产力水平 ? 总初级生产力(Pg):固定的总能量 ? 净初级生产力(Pn):呼吸(R)消耗以外 的能量 Pg= Pn +R

(一)生态系统的生产
2、初级生产
(2)影响初级生产力的因素 ? 日光 ? 叶面积的大小 ? 二氧化碳、水分、营养物质 ? 温度、氧气

(一)生态系统的生产
2、初级生产
(3)初级生产力的测定方法 ? 收割法(干重) ? 二氧化碳测定法
? 氧气测定法(黑白瓶法)

? 原料消耗测定法(P、N的消耗)
? 同位素标记法(14C)

? 叶绿素测定法

(一)生态系统的生产
3、次级生产
(1)生产过程
食物种群—动物未得到

动物得到——动物未吃进
动物吃进——未同化 同化—呼吸代谢 次级生产量

(一)生态系统的生产
3、次级生产
(2)次级生产的生态效率 摄食量(I)、同化量(A)、净生产量(P) 同化效率:An/In
生产效率:Pn/An

消费效率:In+1/Pn

(一)生态系统的生产
3、次级生产
(2)次级生产的生态效率
林德曼效率= (n+1)营养级摄取的食物/n营养级摄取的食物 In+1/In

(一)生态系统的生产
3、次级生产
(3)次级生产量的确定
? 间接测定:同化能量=呼吸耗能+净生产量 呼吸耗能:耗氧量、二氧化碳输出量

净生产量:个体生长和新个体出生之和

? 直接测定:同化量=摄食量—粪尿量 ? 按动物的平均日增长率来估算生产量

(二)生态系统的能量流动
1、能流模式 起点: 途径: 终点: 2、能量流动特点

(三)生态效率与金字塔 1、生态效率 赛达伯格湖的能量流动

能量传递效率:10%—20%

2、生态金字塔

能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔

五、生态系统的自动调节能力 (一)生态系统的稳定性 抵抗力稳定性: 恢复力稳定性: (二)生态系统的自动调节能力 反馈调节——负反馈

兔数量增加 兔数量下降 兔食物增加 兔吃少量植物 兔吃大量植物 兔因饥饿死亡

植物减少
植物增加


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