第九章生态系统与生态保护第一节生态系统概述-生态系统的基本概念（课件）《环境学基础》教学同步（化学工业出版社）

第九章生态系统与生态保护第一节生态系统概述 生态系统的基本概念 30年代（1935年）英国植物学家坦斯莱（A.G.Tansley）提出，50年代广泛传播，60年代成为生态学研究核心。 生态系统的基本概念 一、生态系统概念 1. 定义： 指自然界一定空间内，生物与环境构成的统一整体，在其中生物与环境之间相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的平衡状态。 2.特征 （1）具有能量流动、物质循环、信息传递的功能。 （2）具有自我调节功能。 （3）是一种动态系统。简单—复杂，幼年—成熟 的过程。 二、生态系统的组成、结构和类型 1．生态系统的组成 由生物群落和非生物环境两大部分组成。 生物群落：包括生产者、消费者、分解者 （1）生产者：指能进行光合作用的各种绿色植物、蓝绿藻和某些细菌。又称为自养生物。 有机物—自身需要；为其他生物提供食物来源 （2）消费者：主要是动物（食草—次级生产者、食肉、杂食） （3）分解者：将生产者、消费者（动植物残体、粪便和各种有机物）的残体分解为简单物质再提供给生产者。包括各种细菌、真菌、原生动物、蚯蚓、秃鹫等。 消费者和分解者都是异养生物。 非生物环境：指各种环境要素。 (1)无机物：包括氮、氧、二氧化碳和各种无机盐等。 (2)有机化合物：包括蛋白质、糖类、脂类和土壤腐殖质等。 (3)气候因素：包括温度、湿度、风和降水等，来自宇宙的太阳辐射也可归入此类。 生态系统中，生物群落处于核心地位，它代表系统的生产能力、物质和能量流动强度以及外貌景观等，非生物环境既是生命活动的空间条件和资源，也是生物与环境相互作用的结果，它们形成了一个统一的整体。 2．生态系统的结构 （1）形态结构 生态系统的生物种类、种群数量、种的空间配置和时间变化等，构成了生态系统的形态结构。 （2）营养结构 生态系统各组成部分之间，通过营养联系构成了生态系统的营养结构。 3．生态系统的类型 （1） 按地理条件不同分 （2）按人为干预的程度不同分类 自然生态系统：指没有或基本没有受到人为干预的生态系统，如原始森林、未经放牧的草原、人迹罕至的沙漠等。 半自然生态系统：指受到人为干预，但其环境仍保持一定自然状态的生态系统，如人工抚育过的森林，经过放牧的草原，养殖湖泊和农田等。 人工生态系统：指完全按照人类的意愿，有目的、有计划地建立起来的生态系统，如城市、工厂、矿山、宇宙飞船和潜艇的密封舱等。 （3） 按生态系统大小分类 大到地球表面生物圈，小到一块土地、一片森林、一条河流、一滴水等，都可以称之为是一个生态系统。 三、食物链和食物网 1. 食物链：各种生物以食物为联系建立起来的链索。 （1）捕食性食物链：以生产者为基础 植物—食草动物—食肉动物 （2）腐食性动物：以动植物尸体建立起来的链索 植物遗体—蚯蚓—线虫类—节肢动物 （3）寄生性动物：以宿主和寄生物构成 哺乳动物或鸟类—跳蚤—细菌—病毒 （4）碎食性动物：以碎食为食物链的起点 碎食物—碎食物消费者—小型肉食性动物—大型肉食 性动物 2．食物网 各食物链相互交错形成。食物网越复杂，生态系统越稳定。相反，食物网越简单，则生态系统越不稳定。 四、营养级和生态金字塔 1. 营养级 食物链上某个生物种的总和。一般分为4～5级。绿色植物为第一营养级，食草动物为第二营养级，食肉动物为第三营养级… 2．生态金字塔 下层营养级所储存的能量大约只有10%被上层营养级所利用，其余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作用上，以热量的形式释放到大气中去。在生态学上称10%定律或1/10定律。 五、生态系统的功能 1．能量流动 生态系统中全部生命活动所需要的能量最初均来自太阳。太阳能被生物利用，是通过绿色植物的光合作用实现的。 在合成有机物的同时太阳能也转变成化学能，储存在有机物中。绿色植物体内储存的能量，通过食物链，在传递营养物质的同时，依次传递给食草动物和食肉动物。动植物的残体被分解者分解时，又把能量传给了分解者。此外，生产者、消费者和分解者的呼吸作用都会消耗一部分能量，消耗的能量被释放到环境中去。这就是能量在生态系统中的流动。 生态系统中能量流动的特点： （1） 生态系统中的能量来源——太阳 （2） 能量流动是单向的，不可逆的。 （3） 能量在流动中逐渐减少。每经过一个营养级都有能量以热的形式散失掉。 （4） 能量流动中质量逐渐提高。 2．物质循环 生物要满足机体生长发育、新陈代谢的需要，需不断地从环境中获取营养物