第八章--生态系统的一般特征ppt课件.ppt
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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第八章第八章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征1严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 英国植物生态学家英国植物生态学家A.G.TansleyA.G.Tansley在研在研究中发现气候、土壤和动物对植物生长、究中发现气候、土壤和动物对植物生长、分布和丰盛度都有明显的影响。于是他在分布和丰盛度都有明显的影响。于是他在19351935年首先提出了生态系统(年首先
2、提出了生态系统(ecosystemecosystem)的概念的概念“生物与环境形成一个自然系统。生物与环境形成一个自然系统。正是这种系统构成了地球表面上各种大小正是这种系统构成了地球表面上各种大小和类型的基本单元,这就是生态系统和类型的基本单元,这就是生态系统”。2严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。美国著名生态学家美国著名生态学家Odum E.P.Odum E.P.和和Odum H.T.Odum H.T.兄弟二人对生态系统概念兄弟二人对生态系统概念的发展作出过杰出的贡献。从上世的发展作出过杰出的贡献。从上世纪纪505
3、0年代以来,年代以来,Odum E.P.Odum E.P.就一贯强就一贯强调生态系统研究工作的重要意义,调生态系统研究工作的重要意义,在营养动态和能量流动方面提出了在营养动态和能量流动方面提出了许多新思想和新方法,并创建了生许多新思想和新方法,并创建了生态学和社会科学相结合的模式。态学和社会科学相结合的模式。3严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统就是在一定空间中共同栖居生态系统就是在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与环境之间着的所有生物(即生物群落)与环境之间通过不断的物质循环和能量流动过程而形通过
4、不断的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。地球上的森林、草原、荒成的统一整体。地球上的森林、草原、荒漠、海洋、湖泊、河流等,不仅它们的外漠、海洋、湖泊、河流等,不仅它们的外貌有区别,生物组成也各有特点,但都是貌有区别,生物组成也各有特点,但都是生物和非生物构成的一个相互作用、物质生物和非生物构成的一个相互作用、物质不断循环、能量不停流动的生态系统。不断循环、能量不停流动的生态系统。4严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统的范围和大小并没有严格的生态系统的范围和大小并没有严格的限制。小到一滴水,大到整个海洋,甚
5、至限制。小到一滴水,大到整个海洋,甚至整个地球上的生物圈,都可以称为一个生整个地球上的生物圈,都可以称为一个生态系统。陆生生态系统的空间范围一般在态系统。陆生生态系统的空间范围一般在1 1 10105 5m m之间;海洋生态系统的空间范围通之间;海洋生态系统的空间范围通常要比陆生生态系统大,在常要比陆生生态系统大,在10102 2 10106 6m m之间。之间。5严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统的边界可能很清晰,生态系统的边界可能很清晰,也可能是模糊、过渡的。在生态系也可能是模糊、过渡的。在生态系统边界划
6、分上一定要注意尺度,根统边界划分上一定要注意尺度,根据研究问题的特征,用与生态系统据研究问题的特征,用与生态系统的规模相当的尺度分析边界。同样,的规模相当的尺度分析边界。同样,研究过程中生态系统的时间尺度也研究过程中生态系统的时间尺度也是不一致的。是不一致的。6严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。寻找自然生态系统持续稳定性的机理,寻找自然生态系统持续稳定性的机理,是研究生态系统规律的主要目的。近年来,是研究生态系统规律的主要目的。近年来,无论是国内还是国外,又把自然生态系统无论是国内还是国外,又把自然生态系统进一步扩展
7、为包括经济和社会的复合生态进一步扩展为包括经济和社会的复合生态系统。马世骏等(系统。马世骏等(19931993)在探讨人类生态)在探讨人类生态学的基础上,提出了社会学的基础上,提出了社会-经济经济-自然复合自然复合生态系统(生态系统(Social-Economic-Natural Social-Economic-Natural Complex EcosystemComplex Ecosystem)模型。该模型反映当)模型。该模型反映当代许多社会问题,或多或少关系到社会体代许多社会问题,或多或少关系到社会体制、经济发展状况和生态系统的真实情况。制、经济发展状况和生态系统的真实情况。7严格执行突发
8、事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 生态系统中的生物根据其在生态系统生态系统中的生物根据其在生态系统中发挥作用和地位的不同,可划分为生中发挥作用和地位的不同,可划分为生产者、消费者和分解者三大功能类群。产者、消费者和分解者三大功能类群。因此,生态系统的基本组成可以概括为:因此,生态系统的基本组成可以概括为:非生物环境、生产者、消费者和分解者。非生物环境、生产者、消费者和分解者。任何一个生态系统都是由生物系统和环任何一个生态系统都是由生物系统和环境系统共同组成,二者缺一不可。如
9、果境系统共同组成,二者缺一不可。如果没有非生物环境,生物就没有了生存的没有非生物环境,生物就没有了生存的空间。(图空间。(图8-18-1)8严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图图8-1 生态系统组成成分生态系统组成成分9严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、生态系统基本组成一、生态系统基本组成 (一)非生物环境(一)非生物环境 非生物环境包括能源、气候、非生物环境包括能源、气候、基质和介质,以及参加物质循环的基质和介质,以及参加物质循环的无
10、机元素和化合物,联系生物和非无机元素和化合物,联系生物和非生物成分的有机物质等。生物成分的有机物质等。10严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(二)生产者(二)生产者 生产者(生产者(producerproducer)包括所有)包括所有绿色植物和可进行光能和化能自养绿色植物和可进行光能和化能自养的细菌。生态系统的生产者能进行的细菌。生态系统的生产者能进行光合作用,固定太阳能,以简单的光合作用,固定太阳能,以简单的无机物质为原料制造各种有机物质,无机物质为原料制造各种有机物质,不仅供自身生长发育的需要,也是不仅供自身生长
11、发育的需要,也是其他生物类群以及人类食物和能量其他生物类群以及人类食物和能量的来源,是生态系统中最基础的成的来源,是生态系统中最基础的成分。分。11严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。绿绿 色色 植植 物物12严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(三)消费者(三)消费者 消费者(消费者(consumersconsumers)是指不能用)是指不能用无机物直接制造有机物,直接或间接无机物直接制造有机物,直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物的异地依
12、赖于生产者所制造的有机物的异养生物(养生物(heterotrophsheterotrophs)。根据营养)。根据营养方式的不同,消费者可分为食草动物方式的不同,消费者可分为食草动物(herbivoresherbivores)、食肉动物)、食肉动物(carnivorescarnivores)、大型食肉动物或顶)、大型食肉动物或顶级食肉动物(级食肉动物(top carnivorestop carnivores)。)。13严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。食草动物又称为植食动物,直接以植物食草动物又称为植食动物,直接以植物
13、体为营养的动物。如水域生态系统中的浮游体为营养的动物。如水域生态系统中的浮游动物和底栖动物,陆地生态系统中马、牛、动物和底栖动物,陆地生态系统中马、牛、羊以及啮齿类,这些食草动物统称为一级消羊以及啮齿类,这些食草动物统称为一级消费者(费者(primary consumersprimary consumers)。)。14严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。食肉动物又称为肉食动物,以食草动食肉动物又称为肉食动物,以食草动物为食者。例如,池塘中某些以浮游动物物为食者。例如,池塘中某些以浮游动物为食的鱼类,以食草动物为食的捕食
14、性鸟为食的鱼类,以食草动物为食的捕食性鸟兽。它们统称为二级消费者(兽。它们统称为二级消费者(secondary secondary consumersconsumers)。)。15严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。大型食肉动物或顶级食肉动物即以食肉大型食肉动物或顶级食肉动物即以食肉动物为食者。例如池塘中的黑鱼或动物为食者。例如池塘中的黑鱼或鳜鳜鱼,草鱼,草原上的鹰隼猛禽等。它们可统称为三级消费原上的鹰隼猛禽等。它们可统称为三级消费者(者(tertiary consumerstertiary consumers)。)。
15、16严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(四)分解者(四)分解者 分解者(分解者(decomposersdecomposers)都是异养生)都是异养生物,包括细菌、真菌、放线菌及土壤原物,包括细菌、真菌、放线菌及土壤原生动物和一些小型无脊椎动物等。是把生动物和一些小型无脊椎动物等。是把动植物残体的复杂有机物分解为生产者动植物残体的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单的化合物,并释放出能重新利用的简单的化合物,并释放出能量。其作用刚好与生产者相反。分解能量。其作用刚好与生产者相反。分解者在生态系统中的作用是极为重要的,
16、者在生态系统中的作用是极为重要的,如果没有它们,动植物尸体将会堆积成如果没有它们,动植物尸体将会堆积成灾,物质不能循环,生态系统亦将不复灾,物质不能循环,生态系统亦将不复存在。存在。17严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、生态系统的结构特征二、生态系统的结构特征 结构(结构(structurestructure)是生态系统内)是生态系统内各要素相互联系、相互作用的方式,是各要素相互联系、相互作用的方式,是生态系统的基础属性。生态系统的结构生态系统的基础属性。生态系统的结构特征主要表现在三个方面:空间结构、特征主要表
17、现在三个方面:空间结构、时间结构和营养结构。生态系统各要素时间结构和营养结构。生态系统各要素之间最本质的联系是通过营养来实现的,之间最本质的联系是通过营养来实现的,具体体现于食物链和食物网。具体体现于食物链和食物网。18严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(一)空间结构(一)空间结构 生态系统空间结构可以分为垂生态系统空间结构可以分为垂直结构和水平结构两方面。直结构和水平结构两方面。生态系统在形成过程中,由于生态系统在形成过程中,由于环境的逐渐分化,导致对环境有不环境的逐渐分化,导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定
18、的空同需要的生物种各自占有一定的空间,具有明显的分层现象间,具有明显的分层现象(stratification),构成生态系统),构成生态系统的垂直结构。的垂直结构。19严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。如在欧亚大陆北方针叶林生态系统中,如在欧亚大陆北方针叶林生态系统中,最上层(树冠层)栖息着柳莺、交嘴和戴菊最上层(树冠层)栖息着柳莺、交嘴和戴菊等;森林中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和等;森林中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和貂等;灌木层中栖息着莺、苇莺和花鼠等;貂等;灌木层中栖息着莺、苇莺和花鼠等;地被层和草本层中栖息着两
19、栖类、爬行类、地被层和草本层中栖息着两栖类、爬行类、鸟类(丘鹬、榛鸡)、兽类(黄鼬)和各种鸟类(丘鹬、榛鸡)、兽类(黄鼬)和各种鼠形啮齿类;最下层是蜘蛛、蚂蚁等在土层鼠形啮齿类;最下层是蜘蛛、蚂蚁等在土层上活动;土层以下还有蚯蚓、蝼蛄等昆虫。上活动;土层以下还有蚯蚓、蝼蛄等昆虫。如在池塘中,大量的浮游植物聚集在水如在池塘中,大量的浮游植物聚集在水的表层;浮游动物和鱼、虾等多生活在水中;的表层;浮游动物和鱼、虾等多生活在水中;在底层沉积的淤泥层内外有大量的细菌等微在底层沉积的淤泥层内外有大量的细菌等微生物。生物。20严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇
20、报并处理各类违纪行为或突发事件。(二)时间结构(二)时间结构 生态系统随着时间的变动结构亦生态系统随着时间的变动结构亦发生变化。一般有三个时间度量,一是发生变化。一般有三个时间度量,一是长时间度量,以生态系统进化为主要内长时间度量,以生态系统进化为主要内容;二是中等时间度量,以群落演替为容;二是中等时间度量,以群落演替为主要内容;三是以昼夜、季节等短时间主要内容;三是以昼夜、季节等短时间的变化。的变化。21严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统短时间结构的变化反映了生态系统短时间结构的变化反映了植物、动物等为适应
21、环境因素的变化而植物、动物等为适应环境因素的变化而引起整个生态系统外貌上的变化。随着引起整个生态系统外貌上的变化。随着气候季节性交替,生物群落或生态系统气候季节性交替,生物群落或生态系统呈现不同的外貌就是季相。例如,热带呈现不同的外貌就是季相。例如,热带草原地区一年中分旱季和雨季,生态系草原地区一年中分旱季和雨季,生态系统在两季中差别较大;温带地区四季分统在两季中差别较大;温带地区四季分明,生态系统的季相变化也十分显著。明,生态系统的季相变化也十分显著。温带草原中一年可有温带草原中一年可有4 4 5 5个季相。个季相。22严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、
22、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(三)营养结构(三)营养结构 1.食物链和食物网食物链和食物网 生物能量和物质通过一系列取食与被生物能量和物质通过一系列取食与被取食的关系在生态系统中传递,各种生物取食的关系在生态系统中传递,各种生物按其事物关系排列的链状顺序称为食物链按其事物关系排列的链状顺序称为食物链(food chain)。)。“大鱼吃小鱼,小鱼吃大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米虾米”、“螳螂捕蝉,黄雀在后螳螂捕蝉,黄雀在后”这都是这都是食物链形象地说明。在食物链中每一个资食物链形象地说明。在食物链中每一个资源消费者反过来又成为另一个消费者的资源消费者反过来又成为另一个消费者的资源。源。El
23、ton(1942)是最早提出食物链概念的是最早提出食物链概念的人之一,他认为由于受到能量传递效率的人之一,他认为由于受到能量传递效率的限制,食物链的长度不可能太长,一般由限制,食物链的长度不可能太长,一般由45个环节构成。个环节构成。23严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。自然界中常常是一种动物以多种生自然界中常常是一种动物以多种生物为食物,同一种动物可以占几个营养物为食物,同一种动物可以占几个营养层次,如一些杂食动物。生物之间实际层次,如一些杂食动物。生物之间实际的取食与被取食关系并不像食物链所表的取食与被取食关系并
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