城市生态与环境保护概论课件第4讲生态系统的一般特征.ppt
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- 城市 生态 环境保护 概论 课件 生态系统 一般 特征
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1、allre natures第第4 4讲讲 生态系统的结构及其一般特征生态系统的结构及其一般特征 导论导论 生态系统的一般概念生态系统的一般概念 生态系统的分类生态系统的分类 生态系统的组成生态系统的组成 生态系统的结构生态系统的结构 营养级与生态金字塔(生态锥体)营养级与生态金字塔(生态锥体)生态效率生态效率 生态平衡生态平衡allre natures生态系统的结构及其一般特征生态系统的结构及其一般特征导导 论论v系统系统v自然界系统自然界系统v跳出自然看自然跳出自然看自然allre naturesv系统:系统:许多组成要素(组件)许多组成要素(组件)特定的结构特定的结构特定的功能特定的功能封
2、闭系统、开放系统封闭系统、开放系统生态系统的结构及其一般特征生态系统的结构及其一般特征allre natures生态系统的结构及其一般特征生态系统的结构及其一般特征环境环境(非生物非生物)人类人类生物生物v自然界系统(世界系统)自然界系统(世界系统)allre natures生态系统的结构及其一般特征生态系统的结构及其一般特征自然系统自然系统自然自然生态系统生态系统人类人类社会系统社会系统复合复合生态系统生态系统allre natures4.1 生态系统的基本概念生态系统的基本概念vEcosystem定义:定义:指生物群落与生存环境之间,经指生物群落与生存环境之间,经及生物群落内生物之间进行物
3、质循环和能量交换而及生物群落内生物之间进行物质循环和能量交换而形成的动态平衡体。形成的动态平衡体。v表达式:表达式:生态系统生态系统=生物群落生物群落+无机环境无机环境 (非无机环境,非生物环境)(非无机环境,非生物环境)allre natures4.1 生态系统的基本概念生态系统的基本概念生物群落生物群落种种群群种种群群物质循环能量交换信息交换生态系统概念模型生态系统概念模型要点:要点:功能的统一性功能的统一性协调的统一性协调的统一性具有自我调节功能具有自我调节功能生态系统是功能上的单位,而生态系统是功能上的单位,而非生物学单位非生物学单位干扰干扰人力因素(经济、社会)人力因素(经济、社会)
4、自然力自然力环境环境(非生物环境)(非生物环境)allre natures4.1 生态系统的基本概念生态系统的基本概念v 概念理解概念理解v 生态系统概念,把系统学原理运用到对生态系统概念,把系统学原理运用到对“生物生物环境环境”复复杂系统的认识,并把它简化为一个系统。杂系统的认识,并把它简化为一个系统。v 由于人类生活和生产活动的干扰,纯自然的生态系统已不由于人类生活和生产活动的干扰,纯自然的生态系统已不存在,(除了没有人类活动的原始森林外,但其事实上也存在,(除了没有人类活动的原始森林外,但其事实上也受到气候变化的影响)受到气候变化的影响)v 宏观上,我们在研究社会发展时,把自然生态系统进
5、一步宏观上,我们在研究社会发展时,把自然生态系统进一步扩展为复合生态系统(见下页)扩展为复合生态系统(见下页)allre natures4生态系统的基本概念生态系统的基本概念 复合生态系统复合生态系统社会社会Ecosys 自然自然Ecosys生产者生产者Ecosysallre natures4.2 生态系统的分类生态系统的分类生物圈生态系统生物圈生态系统自然生态系统自然生态系统农业生态系统农业生态系统人工生态系统人工生态系统森林森林ESES草原草原ESES水域水域ESES极地极地ESES农田农田ESES人工林人工林ESES牧场牧场ESES鱼塘鱼塘ESES养殖养殖ESES微生物微生物ESES城市
6、城市ESES工矿工矿ESES温室温室ESES宇宙飞船宇宙飞船allre natures生态系统的共同特征生态系统的共同特征是生态学上的一个结构和功能单位,属于生态学是生态学上的一个结构和功能单位,属于生态学上的最高层次;上的最高层次;内部具有自调节、自组织、自更新能力;内部具有自调节、自组织、自更新能力;具能量流动、物质循环和信息传递三大功能;具能量流动、物质循环和信息传递三大功能;营养级的数目有限;营养级的数目有限;是一个动态系统是一个动态系统allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成v非生物环境非生物环境“环境环境”v生产者生产者v消费者消费者 “生物群落成员生物群落成
7、员”v分解者分解者allre natures 气候因子(太阳辐射、温度、湿度、风等)气候因子(太阳辐射、温度、湿度、风等)非生物环境非生物环境 生物代谢材料(生物代谢材料(COCO2 2、O O2 2、无机盐类和、无机盐类和H H2 2O O等)等)(无机环境)(无机环境)媒质(水、空气、土壤等)媒质(水、空气、土壤等)生长基质(岩石、砂砾、泥土等)生长基质(岩石、砂砾、泥土等)生态系统生态系统 生产者(植物和利用化学能的细菌)生产者(植物和利用化学能的细菌)生物成分生物成分 消费者(动物)消费者(动物)分解者(真菌和细菌)分解者(真菌和细菌)4.3 生态系统的组成生态系统的组成allre n
8、atures4.3 生态系统的组成生态系统的组成非生物环境非生物环境 非生物环境包括参加物质循环的无机元素和化合物(如非生物环境包括参加物质循环的无机元素和化合物(如C C、N N、COCO2 2、CaCa、P P、K K)、)、联系生物和非生物成分的有机物联系生物和非生物成分的有机物质(如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等)和气候或其他物理质(如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等)和气候或其他物理条件(如温度、压力)条件(如温度、压力)allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成生产者:生产者:生 产 者 是 能 经 简 单 的 无 机 物 制 造 食 物 的 自 养 生 物生 产 者
9、 是 能 经 简 单 的 无 机 物 制 造 食 物 的 自 养 生 物(autotrophs)。)。对于淡水池塘来说,生产者主要分为:对于淡水池塘来说,生产者主要分为:有根的植物或漂浮物植物有根的植物或漂浮物植物:通常只生活于淡水中。通常只生活于淡水中。体形小的浮游植物体形小的浮游植物:主要是藻类,分布在光线能够透入的主要是藻类,分布在光线能够透入的 水层中,一般用肉眼看不到。但对水池来讲,比有根植物水层中,一般用肉眼看不到。但对水池来讲,比有根植物 更重要,是有机物质的主要制造者。因此,池塘中几乎一更重要,是有机物质的主要制造者。因此,池塘中几乎一 切生命都依赖它们。切生命都依赖它们。对草
10、地来说,生产者是有根的绿色植物。对草地来说,生产者是有根的绿色植物。allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成消费者:消费者:所谓消费者是针对生产者而言,即它们不能从无机物质所谓消费者是针对生产者而言,即它们不能从无机物质制造有机物质,而是直接或间接依赖于生产者的制造的有机制造有机物质,而是直接或间接依赖于生产者的制造的有机物质,因此属于异养生物(物质,因此属于异养生物(heterotrophs)allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成消费者按其营养方式上的不同又可分为:消费者按其营养方式上的不同又可分为:食草动物(食草动物(herbivores):)
11、:是直接以植物体为营养的动物。是直接以植物体为营养的动物。在池塘中有两大类,即浮游动物和某些底栖动物。后者在池塘中有两大类,即浮游动物和某些底栖动物。后者如环节动物,它们直接依赖生产者而生存。草地上的食草动如环节动物,它们直接依赖生产者而生存。草地上的食草动物,如食草性昆虫和食草性哺乳动物,食草动物可以统称为物,如食草性昆虫和食草性哺乳动物,食草动物可以统称为一级消费者(一级消费者(primary consumers)。allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成消费者按其营养方式上的不同又可分为:消费者按其营养方式上的不同又可分为:食肉动物(食肉动物(carnivores)
12、:):即以食草动物为食者。即以食草动物为食者。例如,池塘中某些以浮游动物为食的鱼类,在草地上例如,池塘中某些以浮游动物为食的鱼类,在草地上的也有以食草动物动物为食的捕食性鸟兽。以食草性动物的也有以食草动物动物为食的捕食性鸟兽。以食草性动物为食的食肉动物,可统称为二级消费者(为食的食肉动物,可统称为二级消费者(secodary consumers)。)。allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成消费者按其营养方式上的不同又可分为:消费者按其营养方式上的不同又可分为:大型食肉动物或顶级食肉动物大型食肉动物或顶级食肉动物(top carnivores):):即以食肉动物为主食。即
13、以食肉动物为主食。例如,池塘中的黑鱼或鳜鱼,草地上的鹰隼等猛禽,它例如,池塘中的黑鱼或鳜鱼,草地上的鹰隼等猛禽,它们可统称为三级消费者(们可统称为三级消费者(tertiary consumers)。allre natures4.3 生态系统的组成生态系统的组成分解者分解者:分解者属于异养生物。其作用是把动植物残体的复分解者属于异养生物。其作用是把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化合物,并释杂有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物,并释放出能量。细菌、真菌、蚯蚓、螨虫等。放出能量。细菌、真菌、蚯蚓、螨虫等。生产者、消费者、分解者之间形成物质能量循环,生产者、消费者、分解者之间
14、形成物质能量循环,使生态系统保持一个自组织的动态平衡状态。使生态系统保持一个自组织的动态平衡状态。allre natures4.4 生态系统的结构生态系统的结构 生态系统结构的一般模型生态系统结构的一般模型 形态结构形态结构 营养结构营养结构allre natures4.4.1 生态系统的一般模型生态系统的一般模型生产生产者亚者亚系统系统草食动物草食动物肉食动物肉食动物2 2碎屑碎屑再循环再循环分解者分解者分解者亚系统分解者亚系统消费者亚系统消费者亚系统COCO2 2无机无机营养物营养物生态系统结构的一般性模型(生态系统结构的一般性模型(Anderson,1981,1981)肉食动物肉食动物1
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