生態(tài)系統生態(tài)學-貴州大學課件

1、生態(tài)系統生態(tài)學,本章內容,生態(tài)系統的基本概念生態(tài)系統的組成與結構食物鏈與食物網營養(yǎng)級與生態(tài)金字塔生態(tài)效率生態(tài)系統的反饋調節(jié)和生態(tài)平衡,生態(tài)系統的基本概念,奧地利生物學家貝塔朗菲（L.V.Bertalanffy）定義：“系統是相互聯系相互作用的諸元素的綜合體”一般構成系統至少有3個條件：系統是由許多成分組成各成分間不是孤立的，而是彼此互相聯系、互相作用系統具有獨立的、特定的功能,英國植物生態(tài)學家坦斯利提出:生物與環(huán)境形成

2、一個自然系統，正是這種系統構成了地球表面上各種大小和類型的基本單元，也就是生態(tài)系統。生態(tài)系統：在一定空間中共同棲居著的所有生物(即生物群落)之間以及他們與其環(huán)境之間由于不斷地進行物質循環(huán)、能量流動和信息傳遞過程而形成的統一整體。,生態(tài)系統的分類,地球上的生態(tài)系統大小不一，多種多樣。水滴、小水溝、水池、濕地、花壇、荒漠、草原、森林、農田、城市、整個地球、甚至宇宙飛船等等都是生態(tài)系統。常見的生態(tài)系統：森林生態(tài)系統；草原生態(tài)系統；海洋生

3、態(tài)系統；濕地生態(tài)系統；農田生態(tài)系統；城市生態(tài)系統。,根據形成的原動力和影響力 自然生態(tài)系統、半人工生態(tài)系統、人工生態(tài)系統根據生物棲息環(huán)境（生境）陸生（地）生態(tài)系統和水生（域）生態(tài)系統,生物圈2號是美國建于亞利桑那州沙漠中的一座微型人工生態(tài)系統，由美國前橄欖球運動員約翰?艾倫發(fā)起，歷時8年，耗資1.5億美元。占地1.28公頃?？傮w積約為18萬m3。有5個野生生物群落（熱帶雨林、熱帶草原、海洋、沼澤、沙漠）和兩個人工生物群落（集約農業(yè)

4、區(qū)和居住區(qū)）。約有4000種物種,生態(tài)系統的基本特征,生態(tài)系統是生態(tài)學上的一個主要結構和功能單位，屬于經典生態(tài)學研究的最高層次。生態(tài)系統內部具有自我調節(jié)能力，具有穩(wěn)定性能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統的三大功能。生態(tài)系統營養(yǎng)級的數目通常不超過5-6個。生態(tài)系統是一個動態(tài)系統。,生態(tài)系統的組成及結構,非生物環(huán)境參加物質循環(huán)的無機元素和化合物（C、N、 Ca、P、K、CO2、O2）聯系生物與非生物成分的有機物質（蛋白質、脂

5、類、糖類）氣候、能源、介質等（光、溫度、水、巖石、氣壓等）,生態(tài)系統的基本組成,,生物成分根據不同生物在生態(tài)系統中地位、作用的不同，將生物劃分為三大功能類群：生產者消費者分解者,生產者：凡能以簡單無機物制造食物的自養(yǎng)生物均屬于生產者。主要是綠色植物?？蛇M行光能和化能自養(yǎng)的生物，也應列入生產者之列。（如：自養(yǎng)細菌）,消費者：異養(yǎng)生物，直接或者間接依賴于生產者所制造的有機物質（動物）。消費者按其營養(yǎng)方式上的不同可分為：食

6、草動物（一級消費者）食肉動物（二級）大型食肉動物或頂極肉動物（三級） 雜食動物,蟬,螳螂,黃雀,貓頭鷹,消費者的作用對生產物起著加工、再生產的作用而且許多消費者對其他生物種群數量、質量起著重要的調控作用在物質循環(huán)、能量流動中發(fā)揮著重要的作用,,分解者：異養(yǎng)生物，包括細菌、真菌、放線菌及土壤原生動物和一些無脊椎動物。分解者的作用把動植物殘體中的復雜有機物分解為生產者能重新利用的簡單的化合物，并釋放出能量，其作用正與生產者相

7、反。分解者在生態(tài)系統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，物質不能循環(huán)，生態(tài)系統將毀滅。,初級生產或第一性生產,次級生產或第二性生產,生態(tài)系統結構特征,空間結構垂直結構：生態(tài)系統在形成過程中，由于環(huán)境的逐漸分化，導致對環(huán)境有不同需要的生物種各自占有一定的空間，具有明顯的分層現象。水平結構：生態(tài)系統中生物的種類、密度等在二維平面中的不均勻配置，表現為斑塊相間的分布格局。時間結構長時間度量，以生態(tài)系統進化為主

8、要內容中等時間度量，以群落演替為主要內容短時間度量，以晝夜、季節(jié)等短時間的變化營養(yǎng)結構：食物鏈和食物網,食物鏈和食物網,食物鏈：生產者所固定的生物能量和物質，通過一系列取食與被取食的關系而在生態(tài)系統中傳遞，各種生物按其食物關系而排列的鏈狀順序稱為食物鏈。生態(tài)系統中的食物鏈不是固定不變的。 食物鏈的長度受到限制。,食物網：生態(tài)系統中的各種成分通過食物傳遞形成錯綜復雜的關系。食物鏈彼此之間交錯連接，形成一個網狀結構，這就是食物網。

9、生態(tài)系統抵抗外力干擾的能力與食物網復雜性之間的關系？,食物網越復雜，生態(tài)系統抵抗外力干擾的能力越強食物網越簡單，生態(tài)系統抵抗外力干擾的能力越弱,捕食食物鏈：以活的綠色植物為基礎，從食草動物開始的食物鏈。植物→植食性動物→肉食性動物寄生食物鏈：以活的動植物有機體為基礎，從某些專門靠寄生生活的動植物開始的食物鏈 牧草-黃鼠-跳蚤-鼠疫細菌碎屑食物鏈：以死的有機物殘體為基礎，從真菌、細菌和某些土壤動物開始的食物鏈。

10、動植物殘體→蚯蚓→殘體→微生物→土壤動物,生態(tài)系統中，捕食食物鏈與碎屑食物鏈同等重要也同時存在,營養(yǎng)級和生態(tài)金字塔,營養(yǎng)級：指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。第一營養(yǎng)級：所有綠色植物和自養(yǎng)生物第二營養(yǎng)級：所有食草動物第三營養(yǎng)級：所有以食草動物為食的動物第四營養(yǎng)級：所有以食肉性動物為食的大型食肉動物（如此類推）注：營養(yǎng)級數一般在3-5之間，很少超過6,營養(yǎng)級別低的物種：受捕食的壓力越大；數量多；繁殖力強營養(yǎng)級別高的物種

11、：可捕食更多營養(yǎng)級生物；受捕食的壓力越小；數量少,思考：如果某一生態(tài)系統食物鏈非常簡單草-兔子-狐貍-獅子根據能量守恒，各級生物量應該相同？但實際情況呢？,生態(tài)系統能量是單向流通的，從低級向高級流通，但是隨著營養(yǎng)級上升總能量逐漸下降原因：低級部分死亡，導致能量損失排泄，導致能量損失維持生命活動，導致能量損失低營養(yǎng)級能量不能完全被高營養(yǎng)級吸收，導致能量損失,生態(tài)金字塔：生態(tài)系統中各個營養(yǎng)級之間的量值自基礎營養(yǎng)級向上排列，呈

12、現出上小下大的類似金字塔的結構。這種數量關系可采用能量單位、個體數量單位、生物量單位來表示，采用這些單位所構成的生態(tài)金字塔就分別稱為能量金字塔、數量金字塔、生物量金字塔。,生態(tài)金字塔類型數量金字塔生物量金字塔能量金字塔,海洋生物？,生態(tài)效率,生態(tài)效率：資源在營養(yǎng)級之間或者營養(yǎng)級內部轉移過程中的比值關系。常以百分數表示。 營養(yǎng)級之間的生態(tài)效率——度量營養(yǎng)級位之間的轉化效率和能流通道大小，如：消費效率或利用效率；林德曼效率營養(yǎng)級

13、內部的生態(tài)效率——度量一個物種利用食物能的效率，如：同化效率；生長效率（組織生長效率；生態(tài)生長效率）,常用的幾個能量參數,攝取量（I）同化量（A）呼吸量（R）生產量（P）,攝取量（I）：一個生物所攝取的能量。植物：光合作用所吸收的太陽能動物：動物吃進的食物能量同化量（A/GP）：植物：在光合作用中所固定的能量，常常以總初級生產量（GP）表示。動物：消化管道內吸收的能量，A表示,不管是動物還是植物：攝取量（I）>同化

14、量（A/GP）,呼吸量（R）：在呼吸等新陳代謝和各種活動中消耗的全部能量。生產量（P/NP）：指生物在呼吸消耗后凈剩的同化能量值，P(NP)=A(GP)-R。是以有機物質的形式累積在生物體內或生態(tài)系統中。植物：凈初級生產量（NP=GP-R）動物：同化量扣除呼吸量以后的能量值,動物或植物：攝取量（I）>同化量（A/GP）>生產量（P/NP）,營養(yǎng)級內的生態(tài)效率,營養(yǎng)級位內的生態(tài)效率是度量一個物種利用食物能的效率同化效率

15、生長效率組織生長效率生態(tài)生長效率,同化效率：指植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量的比例，或被動物攝食的能量中被同化了的能量的比例。,肉食動物與草食動物比較：誰的同化效率高？,,生長效率：指形成新生物量的生產能量占同化能量（或攝入能量）的百分比。,生長效率比較植物>動物小型動物>大型動物幼年動物>年長動物生物的組織>生態(tài)生長效率,營養(yǎng)級位之間的生態(tài)效率,生態(tài)效率：度量營養(yǎng)級位之間的轉化效率和能流

16、通道大小消費效率或利用效率林德曼效率,,消費效率（利用效率）：n+1營養(yǎng)級攝食（或同化）的能量占n營養(yǎng)級凈生產量的比例。,消費效率的意義：量度一個營養(yǎng)級位對前一營養(yǎng)級位的相對采食能力。一般在25%~35%。利用效率的意義：說明前一營養(yǎng)級位的凈生產量被后一營養(yǎng)級位同化了多少。,林德曼效率：等于同化效率、生長效率、消費效率的乘積。,林德曼效率約為10%，生態(tài)學家通常把10%的林德曼效率看成是一條重要的生態(tài)學規(guī)律，即十分之一規(guī)律。,生態(tài)

17、系統反饋調節(jié)和生態(tài)平衡,封閉系統：系統與環(huán)境之間沒有物質和能量的交換。開放系統：系統和環(huán)境之間存在著物質和能量的交換。,生態(tài)系統開放的系統,注意：不同生態(tài)系統的開放性有很大差異,,反饋：當生態(tài)系統中某一成份發(fā)生變化的時候，它必然會引起其它成分出現系列的相應變化，這些變化最終又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分，這個過程就叫反饋。正反饋和負反饋負反饋使系統保持穩(wěn)定，正反饋使偏離加劇,負反饋,是生態(tài)系統中最常見的反饋，其主要作用是維持

18、生態(tài)系統的穩(wěn)定和平衡。系統中某成分的變化（最初）→其它一系列變化→擬制最初發(fā)生變化成分繼續(xù)變化→維持系統平衡穩(wěn)定,正反饋,較少，其主要作用是加劇生態(tài)系統的偏離。其機理與負反饋剛好相反系統中某成分的變化（最初）→其它一系列變化→促使最初發(fā)生變化成分繼續(xù)變化→使得系統偏離如：河水受到污染，魚類缺氧或中毒死亡，魚的數量減少；死亡魚的尸體腐爛，進一步加劇水體惡化，魚的進一步死亡,生態(tài)平衡,由于生態(tài)系統具有負反饋的自我調節(jié)機制，所以在通常情

19、況下，生態(tài)系統會保持自身的平衡。生態(tài)平衡：指生態(tài)系統通過發(fā)育和調節(jié)所達到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結構上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定和能量輸入、輸出上的穩(wěn)定。,物質與能量的輸入、輸出之間近于平衡狀態(tài)，此時生物種的種類組成和數量比例持久地沒有明顯的變動。生態(tài)平衡是動態(tài)的、而不是靜止的平衡。盡管生物的種類和數量較長時期看不出變動，但經過一定時期以后，個體早已更換。生態(tài)平衡又是相對的，而不是絕對的平衡。任何生態(tài)系統在任何時候都在受到程度不同的外

20、力干擾。只有在一定的程度內，生態(tài)系統能自我調控、修補，又重新恢復平衡狀態(tài)。,生態(tài)平衡的特征,生態(tài)危機,生態(tài)失調：由于外界干擾超過生態(tài)系統自我調節(jié)能力，而使得系統受到損害現象。生態(tài)平衡失調的初期往往不容易被人類所覺察，生態(tài)危機是嚴重的生態(tài)平衡失調。 生態(tài)危機：由于人類盲目活動而導致局部地區(qū)甚至整個生物圈結構和功能的失衡，從而威脅到人類的生存。,作業(yè)題,生態(tài)系統有哪些主要成分？什么是食物鏈、食物網、營養(yǎng)級和生態(tài)金字塔？說明攝取量、同

21、化量、呼吸量、生產量之間的關系？,生態(tài)系統中的物質循環(huán),物質循環(huán)概念物質循環(huán)：又稱物質流動或營養(yǎng)循環(huán)——物質在生態(tài)系統中經過食物鏈或營養(yǎng)級的不斷被吸收、貯存、釋放再吸收利用釋放的過程。由于物質在生態(tài)系統中存在于各種環(huán)境同時，在物質轉移循環(huán)中既有生物的生理與生化過程，又有一般的物理與化學作用，因此，物質循環(huán)又稱作生物地球化學循環(huán)。,能量流動與物質循環(huán)的關系,二者同時進行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、轉移、儲存、釋放離不開物質

22、的合成和分解，物質是能量沿食物鏈（網）流動的載體。能量是物質在生態(tài)系統中反復循環(huán)的動力。生態(tài)系統中各種成分，正是由于物質循環(huán)和能量流動，才能緊密地聯系在一起，形成一個統一的整體。,聯系,反復出現，循環(huán)流動，全球性,單向流動，逐級遞減,特點,生物圈,生態(tài)系統各營養(yǎng)級,范圍,在無機環(huán)境和生物群落間反復循環(huán),沿食物鏈（網）單向流動,過程,組成生物體的基本元素,有機物,形式,物質循環(huán),能量流動,項目,,,,,,,,,,,,物質循環(huán)特點,物質

23、具有重復可利用性 對于物質，生物體幾乎都可以對它們吸收利用、釋放、再吸收利用，只不過是再利用的周期與方式可能不同。例如，植物、動物殘體(包括動物糞便)腐爛釋放的無機營養(yǎng)物質又被植物根系重新吸收利用。生態(tài)系統中任何種類的物質都有循環(huán)周期性 循環(huán)周期性是一種物質經過食物鏈或營養(yǎng)級的時間不同，物質的循環(huán)周期可能相差很大。,物質循環(huán)的重要術語庫：是由存在于生態(tài)系統某些生物或非生物成分中一定數量的某種元素或化合物構成的。庫實際上是蓄

24、積物質的部分，蓄積物質的庫可能是生物部分，也可能是非生物部分；可能是固體形式，也可能是液體或氣體形式。庫蓄積的物質數量一般大大超過生命活動所需要的數量，從庫釋放出某一物質的速度決定于生態(tài)系統的循環(huán)周期長短。生態(tài)系統的物質循環(huán)最終是在各庫之間流動轉移。,流通量：是指在庫或某一環(huán)節(jié)物質的轉移總量。流通率(flux rate)是指在庫或某一環(huán)節(jié)物質在單位時間與空間的轉移量。 流通量與流通率都是描述物質循環(huán)強度或效率的有效參數。周轉

25、率(turnover rate)是某種物質出入庫的流通率與該庫中該種物質總量之比。 流通率 周轉率 = ——————— 庫中物質總量,周轉時間：是某種物質在庫中的總量與其出入該庫的流通率之比  庫中物質總量 周轉時間 = ———————— 流通

26、率 物質循環(huán)過程中，流通率越大，周轉率越高，周轉時間越短，循環(huán)周期也越短。,氣態(tài)、液態(tài)物質的循環(huán)周期較短，固態(tài)物質的循環(huán)周期較長。大氣中水的周轉時間是10天左右，二氧化碳的周轉時間大致需要一年，碳的周轉時間可達幾十年至上百年,金屬元素周轉時間都在數千年以上。物質的循環(huán)周期性與物質所處的形態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))、元素性質(惰性與活潑)、生物的代謝速率(植物、動物與微生物)，以及礦化與風化程度等多種因素相關。,物質循環(huán)類型,生態(tài)

27、系統的物質循環(huán)主要有三種類型：氣體循環(huán)(gaseous cycle)，又稱氣相循環(huán)，即多以氣體形態(tài)(碳、氮、氧、氯、氟等)參與物質轉移的循環(huán)。特點是物質流通速度快，循環(huán)周期短，物質的蓄庫通常以大氣和水體為主。水循環(huán)(water cycle)，是水分在各庫之間的轉移形成的，水循環(huán)既實現水分本身的循環(huán)，又推動其它循環(huán)形式的完成，是生態(tài)系統中最重要的循環(huán)形式之一。沉積循環(huán)(sedimentary cycle)，以土壤與巖層為主要蓄庫的物

28、質循環(huán)，象硫、磷、鈣和金屬類元素參與的物質循環(huán)。這類循環(huán)的特點是物質流通速度慢，循環(huán)周期長。,水循環(huán)水及水循環(huán)對生命與生態(tài)系統最為重要。水是生命存在的前提。沒有水，生命就不可能存在。水是生物體的構成成份之一，植物體的60-80%由水構成，動物的60%也是由水分組成。水分是生命活動維持的必要條件。生物體內的各種生理生化活動，基本上都是以水分作為媒介來完成的。例如，植物的根系吸收養(yǎng)分，只有借助于水才能運輸到植體的莖、葉、花、果實各部

29、分之中。水分對于生態(tài)系統的營養(yǎng)物質循環(huán)也起到推動作用。 水分既是地質變遷的動力，將使營養(yǎng)物質從生物的不可利用狀態(tài)變成可利用狀態(tài)；水分還能同其它營養(yǎng)物質循環(huán)交織在一起，對營養(yǎng)物質進入生態(tài)系統、被生物群落吸收利用，以及釋放起著積極的促進作用。,水循環(huán)基本上是在地球上的氣圈、水圈與地表土壤之間進行的，水循環(huán)是水從海洋或陸地蒸發(fā)到上升，又降落到海洋或陸上的運動過程。,水循環(huán)包括大循環(huán)與小循環(huán)：大循環(huán)：是指水從海洋蒸發(fā)，被氣流運送到陸

30、地上空，經降水(降雨與降雪)落到地面，部分被植物吸收利用，部分以地表徑流的形式，重新歸還海洋之中。小循環(huán)：是指水分在海洋與大氣，或者陸地與大氣之間的移動過程，例如，陸地上空的水分以降雨的形式到達植物群中，一部分水分又通過蒸騰、擴散作用又回到大氣的過程?！　⑴c水循環(huán)的庫包括水體(海洋、湖泊、河川)、大氣、生物體(各類生物群落)與土壤。主要蓄庫是海洋，海洋占地球水總量的97%。,植物是水分循環(huán)的重要調節(jié)者土壤水分通過植物根系被吸收

31、，但只有很少一部分(1-3%)用于自身的需要，大部分水分通過蒸騰作用返回大氣，再進入水分循環(huán)過程。植物生產中，一般每生產1克干物質需要蒸騰500克的水，整個陸地植被每年大約蒸騰55×1012噸水。能夠參與水循環(huán)，且被生物(包括人類)利用的僅是淡水。地球總水量 138.6×108億米3 地球上淡水總量 3.5×108億米3（2.5%） 現在只能開發(fā)利用淡水總量的0.34%（小于總水量的 萬分之一）

32、,影響水循環(huán)的因素很多，主要有地球表面的輻射平衡(熱量平衡)、大氣環(huán)流、地面的地貌地形，以及植被與人類活動的干擾。人類對植被破壞，減少了植被對水循環(huán)的調節(jié)能力，水分循環(huán)在局部地區(qū)遭到破壞，導致水土流失與干旱等許多生態(tài)災難。,碳循環(huán)氣體循環(huán)的一種形式。碳是生物體構成的基本成份之一，有機體干物質的大約45%由碳構成。地球上碳的固定是生物生產力的重要指標，因此，碳循環(huán)對生物體以及生態(tài)系統有重要意義。碳循環(huán)主要發(fā)生在氣圈、土壤與巖石圈之間

33、。碳循環(huán)是從大氣的二氧化碳庫開始，經過綠色植物的光合作用固定，以各種碳化物的形成貯存，而后經過營養(yǎng)級的傳遞被分解，一部分以呼吸或分解產生二氧化碳回歸到大氣中，一部分轉入土壤及地下深層被礦化。,碳循環(huán)基本過程,碳循環(huán)示意圖,氮循環(huán)氮是組成蛋白質和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79％，必須經過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)。,氮循環(huán),,,氮循環(huán)過程,大氣中的N2,,生物固氮：N2＋3H2→2NH3,

34、氨化作用：含氮有機物→NH3,在生物圈中，一方面N元素通過固氮作用等作用進入生物群落，另一方面N元素又通過反硝化作用重新返回大氣。,,,硫循環(huán),磷循環(huán),,物質循環(huán)的主要特點： 物質循環(huán)是帶有全球性的，生物群落和無機環(huán)境之間的物質可以反復出現反復利用，周而復始進行循環(huán)，不會消失。,能量流動和物質循環(huán)的關系,太陽能,,,③能量是物質循環(huán)的動力,①同時進行、相互依存、不可分割,②物質是能量流動的載體,能量流動和物質循環(huán)的關

35、系,全球性、往復循環(huán),單向傳遞 、逐級遞減,生物群落與無機環(huán)境之間,載體,動力,地球上的生態(tài)系統,熱帶雨林占現存森林面積的一半，是目前地球上面積最大、對維持人類生存環(huán)境起作用最大的森林生態(tài)系統。熱帶雨林分布于赤道兩側20。以內地區(qū)：非洲剛果盆地及西非沿岸南美洲的亞馬孫河流域東南亞印尼、菲律賓棉蘭老島,森林生態(tài)系統,,我國熱帶雨林分布：中國雨林主要分布于臺灣島南部、海南島、廣西和云南南部及西藏東南部的部分地區(qū)。雅魯藏布江下游谷

36、地-墨脫,全年高溫，年平均氣溫在26攝氏度以上；全年多雨，年雨量可達3000毫米以上，且全年 雨量分配平均；日溫差和年溫差?。幌鄬穸雀?。,熱帶雨林生態(tài)系統氣候特征,富鋁化作用和淋熔作用強烈，紅壤或磚紅壤；養(yǎng)份主要集中在表土，底土貧瘠，且為酸性；土層深厚，有些地區(qū)可達50米。,熱帶雨林生態(tài)系統土壤特征,種類組成極為豐富組成熱帶雨林的高等植物有45000種以上。全世界的有花植物近25萬種，其中有17萬種生長在熱帶。群落結

37、構復雜喬木層、灌木層、藤本植物、附生植物。喬木的特殊構造：板狀根、裸芽、莖花等。無明顯季相交替,熱帶雨林生態(tài)系統植被特征,主要分布于歐亞大陸東岸北緯22-40°之間。 非洲東南部; 美國東南部; 大西洋中的加那利群島； 我國（從秦嶺、淮河以南, 到廣東、廣西中部,東至黃海、東海海岸,西達青藏高原東緣）。,常綠闊葉林生態(tài)系統,夏季炎熱多雨，冬季少雨而寒冷，春秋溫和，四季分明。年降雨量在1000mm以上，降水分配不均

38、，冬季降水少，但無明顯干旱。,常綠闊葉林生態(tài)系統-氣候特征,土壤為紅壤、黃壤和黃棕壤。,常綠闊葉林生態(tài)系統-土壤特征,革質葉占多數，表面光澤，有蠟質層，且常與光線照射方向垂直，所以也稱照葉林；群落外貌終年常綠，一般呈暗綠色，林相整齊，由于樹冠渾圓，林冠呈微波狀起伏；群落的結構可分為喬木層、灌木層和草本層三個基本層次。,常綠闊葉林生態(tài)系統-群落特征,分布區(qū)域北美大西洋沿岸;西歐和中歐海洋性氣候的溫暖區(qū)域;亞洲東部，包括中國、朝鮮

39、和日本。在南半球，由于沒有適宜的條件，夏綠闊葉林分布極少。,落葉闊葉林生態(tài)系統,落葉闊葉林(夏綠林)中緯度濕潤地區(qū)，年平均氣溫8-14℃，一月氣溫在0℃以下，7月平均氣溫24-28℃，年降水量500-1000mm。我國的落葉闊葉林分布區(qū)， 由于受到季風的明顯影響， 氣候夏熱冬寒比較顯著， 且雨水多半集中在夏季。,落葉闊葉林生態(tài)系統-氣候特征,土壤為褐色土與棕色森林土。,落葉闊葉林生態(tài)系統-土壤特征,一般分喬木層、灌

40、木層和草本層，成層結構明顯。喬木層組成單純，常為擔憂種，有時為共優(yōu)種，高15-20m，灌木層一般也較發(fā)達，草本層也比較茂密。目前，原始落葉闊葉林僅殘留在山地，平原及低丘多被開墾為農田。,落葉闊葉林生態(tài)系統-群落特征,主要分布于北半球高緯地區(qū)，面積僅次于熱帶雨林。北方界限就是整個森林帶的北方界限。在歐亞大陸它從大西洋岸延伸到太平洋岸，連續(xù)成非常寬廣的地帶。,北方針葉林生態(tài)系統,地處寒溫帶，年平均氣溫在0℃以下，夏季最長一個月，最暖月平

41、均溫度在15-20℃，夏季溫和濕潤，冬季嚴寒。,北方針葉林生態(tài)系統-氣候特征,北方針葉林種類組成較貧乏，主要由云杉、冷杉、松、落葉松等松柏類植物組成，往往是單一樹種構成的純林；林下灌木層稀疏，但以貧養(yǎng)的常綠小灌木和草本植物組成的地被層很發(fā)達；枯枝落葉層很厚，分解緩慢。北方針葉林優(yōu)勢土壤為棕色針葉林土，土層淺薄，生物生產量不如闊葉林高。,北方針葉林生態(tài)系統-群落特征,廣義：草原包括在較干旱環(huán)境下形成的以草本植物為主的植被，主要包括兩

42、大類型（依據組成和地理分布）：熱帶草原（熱帶稀樹草原）和溫帶草原。狹義：溫帶草原。因為熱帶草原上有相當多的樹木。,草原生態(tài)系統,,,主要分布在具有明顯干濕季的熱帶地區(qū)：非洲東部 巴西高原的大部分澳大利亞和印度半島等我國熱帶稀樹草原主要分布于云南南部元江、瀾滄江、怒江山地峽谷地區(qū)。,熱帶稀樹高草草原生態(tài)系統,濕季盛行由赤道來的潮濕氣團，帶來一定的降水，干季盛行由信風帶來的干燥熱帶大陸氣團。年降雨量500—1500mm，全年高溫。

43、,熱帶稀樹高草草原氣候特征,熱帶稀樹高草草原群落特征,薩王納（樹木很少而草很高）群落以高達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，在這種草被層的背景上散生著一些旱生矮喬木，它們常常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。,分布范圍歐亞大陸：從匈牙利往東經過黑海沿岸、中亞、蒙古，一直延伸到我國的黃土高原和松嫩平原。北美大草原：從加拿大中部到美國中部。南美草原：阿根廷、烏拉圭的大部分領土也有草原分布。,溫

44、帶草原生態(tài)系統,大陸性氣候特征明顯，年降水量250—450mm，且集中在夏秋兩季，蒸發(fā)量大于降水量。,溫帶草原生態(tài)系統氣候特征,以多年生旱生禾草植物占優(yōu)勢，幾乎沒有喬木和灌木；具有明顯的季相更替，在整個生長期內，可有多個以不同種類優(yōu)勢開花的時期。,溫帶草原生態(tài)系統群落特征,根據生物學和生態(tài)特點，劃分如下： 草甸草原 典型草原 荒漠草原 高寒草原,草甸草原,草甸草原:又稱雜類草草原，是草原群落中最濕潤的類型。氣候：處于半濕潤

45、區(qū)。土壤：優(yōu)勢土壤類型為草甸黑土或暗栗鈣土。群落：種類組成豐富，覆蓋度大，生產量較高。我國草甸草原的分布：東北平原和內蒙古的東北部，位于草原向森林過渡的地區(qū)。,典型草原,典型草原：是草原中的典型類型，在草原區(qū)占有最大的面積。我國典型草原分布：內蒙古高原和鄂爾多斯高原大部、東北平原西南部及黃土高原中西部。氣候：屬半干旱區(qū)，年降水量約為250—300mm， 土壤：優(yōu)勢土壤類型為栗鈣土。,荒漠草原：是草原中旱生程度最強的一類。是草

46、原向荒漠過渡的一類草原?；哪菰饕植加趤喼薮箨憙炔?。如內蒙古西部和新疆就有荒漠草原分布。,高寒草原：是適應高海拔地區(qū)寒冷半干旱氣候的一種特殊類型。高寒草原主要分布在青藏高原中部和南部、帕米爾高原及天山、昆侖山和祁連山等亞洲中部高山。,荒漠：是地球上最耐旱的，以超旱生的灌木、半灌木或小喬木占優(yōu)勢的地上部分不能郁閉的一類生態(tài)系統。南北緯15°～50°之間。,荒漠與苔原生態(tài)系統,終年少雨或無雨，年降水量一般少于200毫

47、米，降水為陣性，愈向荒漠中心愈少。氣溫、地溫的日較差和年較差大，多晴天，日照時間長。風沙活動頻繁，地表干燥，裸露，沙礫易被吹揚，常形成沙暴，冬季更多?；哪性谒摧^充足地區(qū)出現綠洲，具有獨特的生態(tài)環(huán)境利于生活與生產。,荒漠生態(tài)系統-氣候特征,荒漠植被的生活型組成十分多樣；荒漠灌木及半灌木、肉質植物、短命植物與類短命植物。深根植物在此相當普遍，它們的地下器官所占重量比值很大，草本植物地下部分占總重量的80— 95%，木本植物地下部分

48、也占到65%。,荒漠生態(tài)系統-群落特征,苔原分布在北美和亞歐大陸的北冰洋沿岸及附近島嶼，南半球只有副克蘭島、南佐治亞群島等有分布。,苔原生態(tài)系統-分布特征,夏季短而溫涼夏季長晝無夜 冬季慢慢長夜,苔原生態(tài)系統-氣候特征,森林不能生長，植物種類少，以苔蘚、地衣為主，植株矮小，多呈匍匐狀或墊狀，并且有根深、多刺、白毛等旱生結構。動物種類和數量都比較稀少。,苔原生態(tài)系統-群落特征,濕地：狹義上一般被認為是陸地與水域之間的過渡地帶；

49、濕地：廣義上則被定為地球上除海洋（水深6米以上）外的所有大面積水體。世界自然資源保護大綱中將濕地、農業(yè)、林業(yè)并稱三大生態(tài)系統。,濕地生態(tài)系統,多水（積水或過程）；獨特的土壤（水成土或半成土）；過渡性（邊際效應或邊緣效應，指在兩類生態(tài)系統的過渡帶或兩種環(huán)境的結合部，由于遠離系統中心，所經常出現一些特殊適應生物物種，構成這類地帶具有豐富物種的現象）適水的生物活動。,濕地生態(tài)系統的特點,生態(tài)功能生物多樣性水文調節(jié)功能是水資源的源

50、和庫環(huán)境調節(jié)功能調節(jié)局地小氣候凈化功能-地球之腎,濕地生態(tài)系統的功能,中國的沼澤約1197萬公頃，山區(qū)多木本沼澤平原為草本沼澤。主要分布于：三江平原大小興安嶺若爾蓋高原海濱、湖濱、河流沿岸等,濕地生態(tài)系統-沼澤分布,稻田：中國的稻田廣布亞熱帶與熱帶地區(qū)，淮河以南廣大地區(qū)的稻田約占全國稻田總面積的90%。水庫渠道塘堰,人工濕地,河流、湖泊生態(tài)系統,河流生態(tài)系統：指河流水體的生態(tài)系統，屬流水生態(tài)系統的一種，是陸地與海洋聯

51、系的紐帶，在生物圈的物質循環(huán)中起著主要作用。,河流生態(tài)系統的特點,具縱向成帶現象，但物種的縱向替換并不是均勻的連續(xù)變化，特殊種群可以在整個河流中再出現。生物大多具有適應急流生境的特殊形態(tài)結構。表現在浮游生物較少；底棲生物多具有體形扁平。流線性等形態(tài)或吸盤結構；適應性強的魚類和微生物豐富。與其他生態(tài)系統相互制約關系復雜。一方面表現為氣候、植被以及人為干擾強度等對河流生態(tài)系統都有較大影響；另一方面表現為河流生態(tài)系統明顯影響沿海（尤其河口

52、、海灣）生態(tài)系統的形成和演化。自凈能力強，受干擾后恢復速度較快。,湖泊生態(tài)系統屬于靜水生態(tài)系統，包括陸地上的湖塘、沼澤和水庫。,湖泊生態(tài)系統,濕生沼澤帶位于水陸交界的湖岸地帶。挺水植物帶根和莖的下部生在水底淤泥里，上部莖葉挺出水面。蘆葦、茭白,湖泊生態(tài)系統水平分帶,浮葉植物帶根在水底淤泥中，葉和花浮在水面。睡蓮、萍蓬草、眼子菜根不著地，在水面自由漂浮。浮萍、無根萍沉水植物帶沉浸在水面以下，根系扎于湖底，莖葉不露出水面。金

53、魚藻、苦草,表水層光照充足，溫度高，浮游生物及其它自養(yǎng)生物占優(yōu)勢。深水層光照弱，溫度低，以異樣動物和嫌氣性細菌為主。,湖泊生態(tài)系統垂直分層,海洋（71%）生態(tài)系統結構：生產者：浮游藻類，直接從海水中提取CO2、H2O和無機養(yǎng)料，初級消費者：植食性動物-浮游動物次級消費者甲殼動物、箭蟲、水母和櫛水母等。較高層的次級消費者，如魚類,海洋生態(tài)系統,特點：浮游藻類幾乎全部被浮游動物消耗，營養(yǎng)物質運轉快，利用效率高，但生物現存量少

54、；綠色植物生物量占海洋生態(tài)系統生物量的6.3%，動物和微生物占93.7%，形成顛倒的生物量金字塔。綠色植物現存生物量較少，但更新快；化能合成細菌（利用無機物氧化提供的能量，將CO2合成有機物）：化細菌（氨→亞硝酸）、硫細菌（硫化物→硫→硫酸）、鐵細菌（亞鐵→高鐵）,淺海帶：又稱沿岸帶，包括200m以內深度的全部大陸架及相應水體。 珊瑚礁：主要分布在熱帶海區(qū)，生物種類繁多，是海洋生態(tài)系統中最復雜的一種生態(tài)系統。是由珊瑚、造礁生物、藻

55、類等組成。,紅樹林是熱帶、亞熱帶河口海灣潮間帶的木本植物群落。以紅樹林為主的區(qū)域中動植物和微生物組成的一個整體，統稱為紅樹林生態(tài)系統。紅樹林并非一個樹種組成的植物群落。特征：強大而密集交錯的支柱根和氣根胎生現象,外海帶：水深200m以上的遠洋地區(qū)。大洋表層：水深200m以內100m內，光照充足，水溫較高，生活著很多小型的或單細胞的藻類和浮游動物。大洋下層：水深200m以上一片漆黑，水溫穩(wěn)定，壓力大，綠色植物不能生存，動物都

56、是肉食性的。下層吃上層，一層吃一層。,指在人類的參與下，利用農業(yè)生物群落和非生物環(huán)境之間以及農業(yè)生物種群之間的相互關系，進行能量轉換和物質循環(huán)。,農業(yè)生態(tài)系統,生物成分 農業(yè)生物：糧食作物、經濟作物、飼料…… 林業(yè)生物：經濟林、用材林 牧業(yè)生物：家禽、家畜 漁業(yè)生物：淡水魚類、海洋魚類 蟲菌業(yè)生物：昆蟲、微生物…..,農業(yè)生態(tài)系統-組成,環(huán)境成分自然環(huán)境 農田土壤、農業(yè)用水、空氣、日光和溫度等人工環(huán)境

57、 梯田、機械耕作,受人類控制凈生產量高組成要素簡單，自我穩(wěn)定性較差是開放系統同時受自然和社會經濟雙重規(guī)律制約具有明顯的區(qū)域性,農業(yè)生態(tài)系統特點,城市生態(tài)系統：是以人為中心的自然、經濟和社會復合的人工生態(tài)系統。,城市生態(tài)系統,城市社會城市居民：人口結構、勞動結構、智力結構城市組織：政治組織、經濟組織、文化組織城市空間人工環(huán)境：道路、樓房、廣場自然環(huán)境：土地、空氣、水文、地質、生物,城市生態(tài)系統-組成,城市生態(tài)系統中

58、流經的能量呈倒金字塔型；必須從環(huán)境中或外界輸入，同時向環(huán)境排泄廢物。城市生態(tài)系統中網絡大多具有社會屬性，如社會關系、經濟關系；城市生態(tài)系統不會達到特定的穩(wěn)定狀態(tài)。,城市生態(tài)系統-特點,工業(yè)生態(tài)系統：是指在一定的區(qū)域或范圍內，由制造業(yè)企業(yè)和服務業(yè)企業(yè)組成，通過企業(yè)間的物質循環(huán)和能量流動的功能流相互作用、相互聯系而形成的生態(tài)工業(yè)體系。即把工業(yè)經濟活動視為一種類似于自然生態(tài)系統的循環(huán)體系，其中一個企業(yè)生產的廢物（或副產品）作為下一個企業(yè)

59、的營養(yǎng)物（原料）形成企業(yè)群落（工業(yè)鏈）。,工業(yè)生態(tài)系統,生產者初級（采礦、冶煉、熱電廠）高級（化工、肥料制造、機械、電子產業(yè)）消費者行政、商業(yè)、金融、娛樂及服務業(yè)分解者廢物回收公司、資源再生公司,工業(yè)生態(tài)系統-組成,工業(yè)生態(tài)群落；工業(yè)企業(yè)聯合體或共生體。曹妃甸：煤炭、石油、鐵礦石、原鹽，等資源豐富，產業(yè)的區(qū)域配套能力較強，適合大規(guī)模、高密度發(fā)展現代重化工業(yè)。物質循環(huán)和能量流動；“資源-產品-再生資源”物質反復循環(huán)流動，