第7章生態(tài)系統(tǒng)2

1、基本概念基本概念 庫(kù)、流通率、周轉(zhuǎn)率、周轉(zhuǎn)時(shí)間庫(kù)、流通率、周轉(zhuǎn)率、周轉(zhuǎn)時(shí)間生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán) 營(yíng)養(yǎng)元素營(yíng)養(yǎng)元素 循環(huán)途徑循環(huán)途徑二）物質(zhì)循環(huán)二）物質(zhì)循環(huán)二、生態(tài)系統(tǒng)的功能二、生態(tài)系統(tǒng)的功能物質(zhì)循環(huán)類(lèi)型物質(zhì)循環(huán)類(lèi)型物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)（老教材）（老教材）生物地球化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)（新教材）（新教材）沉積型循環(huán)沉積型循環(huán)氣體型循環(huán)氣體型循環(huán)水循環(huán)水循環(huán)生物化學(xué)循環(huán)生物化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)地球化學(xué)循環(huán)地球化學(xué)循環(huán)沉積型循環(huán)沉積型循環(huán)氣體型循環(huán)氣體型循環(huán)（一）（一） 植物體內(nèi)的養(yǎng)分元素植物體內(nèi)的養(yǎng)分元素（二）（二） 地球化學(xué)循環(huán)地球化學(xué)循環(huán)（三）（三） 生物

2、地球化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)（四）（四） 生物化學(xué)循環(huán)生物化學(xué)循環(huán)（五）三種主要元素的循環(huán)（五）三種主要元素的循環(huán)（六）（六） 森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)的效能森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)的效能二）物質(zhì)循環(huán)二）物質(zhì)循環(huán)ClHNa MgK CaSPCNOLi?Pb?Cd?As? Br? Sea La Sna VaCr Mn Fe CoCu Zn NiaMo Bp FaThe elements required by organisms.The 11 green elements account for 99.9% of the mass of most organisms.p:為植物所需；a:

3、為動(dòng)物所需；？：不確定（一） 植物體內(nèi)的養(yǎng)分元素重要元素：植物正常生長(zhǎng)和代謝所必需的元素。其中，其濃度僅有若干ppm的稱(chēng)作微量元素，而濃度可用百分?jǐn)?shù)表示的可稱(chēng)為大量元素;大量元素：氫、碳、氧、氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫;微量元素：氯、硼、鐵、錳、鋅、銅、鉬生物體中主要的化學(xué)元素：氫、碳、氧、氮. 是指不同生態(tài)系統(tǒng)之間化學(xué)元素生態(tài)系統(tǒng)之間化學(xué)元素的交換，空間范圍大。1、氣態(tài)循環(huán)（、氣態(tài)循環(huán)（gaseous cycles） C、N、O主要以氣態(tài)形式輸入和輸出。為什么氣態(tài)循環(huán)引起人們極大的重視？為什么氣態(tài)循環(huán)引起人們極大的重視？ 人類(lèi)的活動(dòng)每天都有大量人類(lèi)的活動(dòng)每天都有大量CO、CO2、硫和氮的氧化物，

4、以及、硫和氮的氧化物，以及 各種有機(jī)物質(zhì)和農(nóng)藥進(jìn)入氣態(tài)循環(huán)。各種有機(jī)物質(zhì)和農(nóng)藥進(jìn)入氣態(tài)循環(huán)。 典型后果：典型后果： 1、酸雨、酸雨 2、溫室效應(yīng)、溫室效應(yīng)（二）地球化學(xué)循環(huán)（二）地球化學(xué)循環(huán)（geochemical cycles）（二）地球化學(xué)循環(huán)（二）地球化學(xué)循環(huán)（geochemical cycles）2、沉積循環(huán)沉積循環(huán) (sedimentary cycles) 地球化學(xué)循環(huán)中，大部分屬于沉積循環(huán)類(lèi)型。地球化學(xué)循環(huán)中，大部分屬于沉積循環(huán)類(lèi)型。n氣象途徑氣象途徑：如空氣塵埃和降水的輸入及風(fēng)蝕和搬運(yùn)的輸出：如空氣塵埃和降水的輸入及風(fēng)蝕和搬運(yùn)的輸出 （生長(zhǎng)在極貧瘠土壤上的森林，化學(xué)沉降物的輸入有

5、可能生長(zhǎng)在極貧瘠土壤上的森林，化學(xué)沉降物的輸入有可能使其達(dá)到較高的生產(chǎn)量使其達(dá)到較高的生產(chǎn)量。）n生物途徑生物途徑：動(dòng)物、人們的活動(dòng)可使養(yǎng)分在生態(tài)系統(tǒng)之間發(fā)：動(dòng)物、人們的活動(dòng)可使養(yǎng)分在生態(tài)系統(tǒng)之間發(fā)生再分配。生再分配。如不合理的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)導(dǎo)致水土流失。如不合理的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)導(dǎo)致水土流失。n地質(zhì)水文途徑地質(zhì)水文途徑：來(lái)自于巖石、溪水中的養(yǎng)分輸入。以及土：來(lái)自于巖石、溪水中的養(yǎng)分輸入。以及土壤或地表水溶解的養(yǎng)分、土粒和有機(jī)物質(zhì)從系統(tǒng)的輸出。壤或地表水溶解的養(yǎng)分、土粒和有機(jī)物質(zhì)從系統(tǒng)的輸出。（二）地球化學(xué)循環(huán)（二）地球化學(xué)循環(huán)（geochemical cycles）n3、氣態(tài)循環(huán)和沉積循環(huán)的區(qū)別、氣態(tài)循環(huán)

6、和沉積循環(huán)的區(qū)別n氣態(tài)循環(huán)中物質(zhì)的主要儲(chǔ)存庫(kù)是大氣和海洋，具有全球性；氣態(tài)循環(huán)中物質(zhì)的主要儲(chǔ)存庫(kù)是大氣和海洋，具有全球性；速度快、物質(zhì)來(lái)源充沛，不會(huì)枯竭。速度快、物質(zhì)來(lái)源充沛，不會(huì)枯竭。n沉積循環(huán)的主要蓄庫(kù)是巖石、土壤和沉積物，速度慢、循沉積循環(huán)的主要蓄庫(kù)是巖石、土壤和沉積物，速度慢、循環(huán)性能很不完善。環(huán)性能很不完善。n氣態(tài)循環(huán)和沉積循環(huán)各有特點(diǎn)，但都受能流的驅(qū)動(dòng)，并都?xì)鈶B(tài)循環(huán)和沉積循環(huán)各有特點(diǎn)，但都受能流的驅(qū)動(dòng)，并都依賴(lài)于水循環(huán)。依賴(lài)于水循環(huán)。（三）生物地球化學(xué)循環(huán)（三）生物地球化學(xué)循環(huán) (biogeochemical cycles)1、植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、植物對(duì)養(yǎng)分的吸收n大部分養(yǎng)分從土壤溶

7、液中吸收；n菌根營(yíng)養(yǎng)2、植物體內(nèi)養(yǎng)分的分配、植物體內(nèi)養(yǎng)分的分配3、植物養(yǎng)分的損失、植物養(yǎng)分的損失n雨水的淋失n草食動(dòng)物的取食n生殖器官的消耗n凋落物損失的養(yǎng)分思考：如何理解養(yǎng)分的思考：如何理解養(yǎng)分的“損失損失”？n生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部化學(xué)元素的交換，空間范圍不大。植物在系統(tǒng)內(nèi)就地吸收養(yǎng)分，又通過(guò)落葉歸還到同一地方。絕大多數(shù)的養(yǎng)分可以有效地保留，積累在本系統(tǒng)之內(nèi)。生物地球化學(xué)循環(huán)包括：4、凋落物的分解、凋落物的分解 凋落物分解和養(yǎng)分的釋放是森林生物地球化學(xué)循環(huán)中最重要的一環(huán)分解過(guò)快或過(guò)慢對(duì)森林生長(zhǎng)都不利。思考：熱帶雨林生產(chǎn)力高，生長(zhǎng)快，但也最脆弱，為什么？思考：熱帶雨林生產(chǎn)力高，生長(zhǎng)快，但也最脆弱，為什

8、么？（三）生物地球化學(xué)循環(huán)（三）生物地球化學(xué)循環(huán) (biogeochemical cycles)5、林下植被的作用、林下植被的作用 凋落物含有相當(dāng)高的養(yǎng)分，一般有利于森林死地被物的分解，從凋落物含有相當(dāng)高的養(yǎng)分，一般有利于森林死地被物的分解，從而提高土壤肥力。因此，林下保持灌木、雜草以及苔蘚，將會(huì)對(duì)森林而提高土壤肥力。因此，林下保持灌木、雜草以及苔蘚，將會(huì)對(duì)森林的生產(chǎn)力起到有益的作用。的生產(chǎn)力起到有益的作用。思考：除此之外，林下植被還有哪些作用？思考：除此之外，林下植被還有哪些作用？6、養(yǎng)分元素的直接循環(huán)、養(yǎng)分元素的直接循環(huán)（三）生物地球化學(xué)循環(huán)（三）生物地球化學(xué)循環(huán) (biogeochemi

9、cal cycles)（四）生物化學(xué)循環(huán)（四）生物化學(xué)循環(huán)(biochemical cycles)(biochemical cycles) 指養(yǎng)分在生物體內(nèi)的再分配，也是植物保存養(yǎng)分的重指養(yǎng)分在生物體內(nèi)的再分配，也是植物保存養(yǎng)分的重要途徑。要途徑。（五）幾種主要元素的循環(huán)（五）幾種主要元素的循環(huán)n1、水循環(huán)n2、碳循環(huán) n3、氮循環(huán)n4、磷循環(huán)n5、硫循環(huán)氣體型循環(huán)沉積型循環(huán)匱乏的水資源全世界淡水資源總量并不缺乏。但是降水量在空間和時(shí)間上全世界淡水資源總量并不缺乏。但是降水量在空間和時(shí)間上分布不均勻，造成有些地區(qū)或某些時(shí)間仍然嚴(yán)重缺水。分布不均勻，造成有些地區(qū)或某些時(shí)間仍然嚴(yán)重缺水。地球水資源

10、總量約為地球水資源總量約為14億億km3，其中有，其中有97%以上分布在海洋。以上分布在海洋。陸地上的地面水中冰蓋和冰川占陸地上的地面水中冰蓋和冰川占2.41%，目前無(wú)法取用。淡，目前無(wú)法取用。淡水湖泊和河流只占水湖泊和河流只占0.0091%，這些水除大量蒸發(fā)外，約有三，這些水除大量蒸發(fā)外，約有三分之一，即分之一，即42083km3可供人類(lèi)生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之用。可供人類(lèi)生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之用。我國(guó)水資源分布也很不平衡，南方水資源較豐富，北方不足，我國(guó)水資源分布也很不平衡，南方水資源較豐富，北方不足，西北內(nèi)陸荒漠盆地更貧乏。西北內(nèi)陸荒漠盆地更貧乏。據(jù)國(guó)外資料，年總用水量如果超過(guò)年總徑流量的據(jù)國(guó)外資

11、料，年總用水量如果超過(guò)年總徑流量的13-14%，將，將產(chǎn)生水荒和干旱的威脅。近年來(lái)世界總需水量每年大約遞產(chǎn)生水荒和干旱的威脅。近年來(lái)世界總需水量每年大約遞增增4%，有些國(guó)家用水量，有些國(guó)家用水量10年即增加一倍。年即增加一倍。匱乏的水資源1、水循環(huán)（、水循環(huán)（Water cycles）碳循環(huán)碳循環(huán) If greenhouse gases continue to rise at the current rate, between 2030 and 2050, the average temperature on Earth will rise by about 1.5oC to 10oC.3、氮

12、循環(huán)、氮循環(huán) (Nitrogen cycles)4、磷循環(huán)、磷循環(huán) (Phosphorus cycles)The Phosphorus Cycle:nPhosphorus is an essential element, constituent of cell membranes, energy transfer systems, bones, and teeth.nPhosphorus may limit productivity:nin aquatic systems, sediments act as a phosphorus sinknin soils, phosphorus is o

13、nly readily available between pH of 6 and 74、磷循環(huán)、磷循環(huán) (Phosphorus cycles)5、硫循環(huán)、硫循環(huán) (Sulfur cycles)（六）（六） 森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)的效能森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)的效能 未經(jīng)干擾的天然森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，養(yǎng)分能有效地積累和保存。未經(jīng)干擾的天然森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，養(yǎng)分能有效地積累和保存。 貧養(yǎng)土地上森林對(duì)養(yǎng)分的保持能力可以補(bǔ)充養(yǎng)分不足的問(wèn)題。貧養(yǎng)土地上森林對(duì)養(yǎng)分的保持能力可以補(bǔ)充養(yǎng)分不足的問(wèn)題。 世界各地許多森林溪流水的共同特點(diǎn)是，養(yǎng)分含量極低。世界各地許多森林溪流水的共同特點(diǎn)是，養(yǎng)分含量極低。

14、森林生物地球化學(xué)循環(huán)的效能，為當(dāng)前的環(huán)境問(wèn)題提供一種可森林生物地球化學(xué)循環(huán)的效能，為當(dāng)前的環(huán)境問(wèn)題提供一種可能的解決辦法。能的解決辦法。（七） 森林經(jīng)營(yíng)對(duì)森林生物地球化學(xué)循環(huán)的影響n(yōu)陸地生態(tài)系統(tǒng)中，養(yǎng)分元素的循環(huán)分為：地球化學(xué)循環(huán)、生物地球化學(xué)循環(huán)、生物化學(xué)循環(huán)。n生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部演化的過(guò)程，總是向著保持和貯存養(yǎng)分的方向發(fā)展。n森林中養(yǎng)分的管理主要是靠森林的自肥和永續(xù)。n為了保持森林的高產(chǎn)和永續(xù)經(jīng)營(yíng)，需要維護(hù)好森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物地球化學(xué)循環(huán)，才能有效地保留現(xiàn)有養(yǎng)分不遭損失。Summary1）概念：生態(tài)系統(tǒng)具有一定的抵御環(huán)境壓力保持平衡狀）概念：生態(tài)系統(tǒng)具有一定的抵御環(huán)境壓力保持平衡狀態(tài)的能力。例

15、如水體自?xún)簦只馂?zāi)或砍伐后的恢復(fù)。態(tài)的能力。例如水體自?xún)?，森林火?zāi)或砍伐后的恢復(fù)。2）通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。例如，種群的個(gè)體數(shù)量與食）通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。例如，種群的個(gè)體數(shù)量與食物的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。反饋的結(jié)果與原趨勢(shì)相反，所以又稱(chēng)物的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。反饋的結(jié)果與原趨勢(shì)相反，所以又稱(chēng)為為“負(fù)反饋負(fù)反饋” （negative feedback） 。3）這種自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，超過(guò)這一限度將）這種自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，超過(guò)這一限度將導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的不可恢復(fù)的破壞。例如水體污染超導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的不可恢復(fù)的破壞。例如水體污染超過(guò)自?xún)裟芰?、森林大面積砍伐、草原過(guò)度放牧等。過(guò)自?xún)裟芰Α?/p>

16、森林大面積砍伐、草原過(guò)度放牧等。1、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)三）穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)與信息流三）穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)與信息流生態(tài)系統(tǒng)中的反饋生態(tài)系統(tǒng)中的反饋（正反饋（左）和負(fù)反饋（右）正反饋（左）和負(fù)反饋（右）狼狼狼狼兔兔兔兔植物植物植物植物狼狼餓餓死死狼狼吃吃飽飽吃了吃了較多較多兔子兔子吃了吃了較少較少兔子兔子兔兔吃吃飽飽兔兔餓餓死死吃了吃了較少較少的草的草吃了吃了大量大量的草的草污染污染 魚(yú)死亡魚(yú)死亡污染污染 魚(yú)死亡魚(yú)死亡 魚(yú)死亡魚(yú)死亡 污染污染 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其機(jī)制生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其機(jī)制生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（stability）(生態(tài)平衡生態(tài)平衡):生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)育和調(diào)節(jié)達(dá)生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)育和調(diào)節(jié)達(dá)到

17、一種穩(wěn)定的狀態(tài)，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)、功能、能量輸入和輸出上的穩(wěn)定，當(dāng)受到到一種穩(wěn)定的狀態(tài)，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)、功能、能量輸入和輸出上的穩(wěn)定，當(dāng)受到外來(lái)干擾時(shí)，平衡將受到破壞，但只要這種干擾沒(méi)有超過(guò)一定限度，生態(tài)系外來(lái)干擾時(shí)，平衡將受到破壞，但只要這種干擾沒(méi)有超過(guò)一定限度，生態(tài)系統(tǒng)仍能通過(guò)自我調(diào)節(jié)恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。包括了兩個(gè)方面的含義統(tǒng)仍能通過(guò)自我調(diào)節(jié)恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。包括了兩個(gè)方面的含義 : 保持現(xiàn)行狀態(tài)的能力保持現(xiàn)行狀態(tài)的能力 ,即抗干擾的能力（抵抗力即抗干擾的能力（抵抗力resistance）; 擾動(dòng)后回歸該狀態(tài)的傾向擾動(dòng)后回歸該狀態(tài)的傾向 ,即受擾后的恢復(fù)能力（恢復(fù)力即受擾后的恢復(fù)能力（恢復(fù)力resilienc

18、e）。）。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性機(jī)制：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性機(jī)制：生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力，維持自身的穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力，維持自身的穩(wěn)定性，自然生態(tài)系統(tǒng)可以看成是一個(gè)控制論系統(tǒng)，因此，負(fù)反饋調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)性，自然生態(tài)系統(tǒng)可以看成是一個(gè)控制論系統(tǒng)，因此，負(fù)反饋調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)定性方面具有重要的作用。定性方面具有重要的作用。 在生態(tài)系統(tǒng)的各組分及各組分的內(nèi)部，存在著各種形式的信息傳在生態(tài)系統(tǒng)的各組分及各組分的內(nèi)部，存在著各種形式的信息傳遞或傳輸，即遞或傳輸，即信息流（信息流（information flow）。）。營(yíng)養(yǎng)信息：營(yíng)養(yǎng)信息：通過(guò)營(yíng)養(yǎng)信息，從一個(gè)種群傳遞給另一個(gè)種群，或從一個(gè)體傳遞給另一個(gè)體。食物

19、鏈與食物網(wǎng)，如灰喜鵲和松毛蟲(chóng)。 化學(xué)信息：化學(xué)信息：在某些特定的條件或發(fā)育階段，分泌出某些特殊的化學(xué)物質(zhì)，在生物種群或個(gè)體之間起著某種信息作用，就是化學(xué)信息。如昆蟲(chóng)分泌性外激素吸引異性個(gè)體，貓、狗通過(guò)排尿標(biāo)記的活動(dòng)區(qū)域，臭鼬放出臭氣抵抗敵害，白蟻傳遞生殖信息等。物理信息：物理信息：通過(guò)光、色、電等相同類(lèi)或異類(lèi)傳達(dá)的信息，可以表達(dá)安全、警告、恫嚇、危險(xiǎn)、求偶等多方面信息，如求偶的鳥(niǎo)鳴、獸吼等。行為信息：行為信息：有些動(dòng)物通過(guò)特殊的行為方式向同伴或其他生物發(fā)出識(shí)別、挑戰(zhàn)等信息，如蜜蜂通過(guò)舞蹈告訴同伴花源的方向、距離等，人類(lèi)的啞語(yǔ)，雄鹿之間的吼叫、沿河小走、戰(zhàn)斗等。2、信息流三、生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育與平衡

20、三、生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育與平衡1、發(fā)育規(guī)律和趨勢(shì)、發(fā)育規(guī)律和趨勢(shì)2、生態(tài)平衡（、生態(tài)平衡（ecological equilibrium）3、生態(tài)平衡的破壞因素、生態(tài)平衡的破壞因素4、生態(tài)平衡失調(diào)的標(biāo)志、生態(tài)平衡失調(diào)的標(biāo)志 生態(tài)系統(tǒng)也有一個(gè)從幼年期到成熟期的發(fā)育過(guò)程。表現(xiàn)為：現(xiàn)存生物量增大，物種增多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜；物質(zhì)循環(huán)接近“封閉式”，流失極少；系統(tǒng)穩(wěn)定性增高等。美國(guó)生態(tài)學(xué)家E. P. 奧德姆于1969年總結(jié)了生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中重要的結(jié)構(gòu)和功能的變化規(guī)律，主要內(nèi)容是：(1) 能量學(xué)變化能量學(xué)變化(2) 群落結(jié)構(gòu)及物種生活史群落結(jié)構(gòu)及物種生活史(3) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)(4) 選擇

21、壓力選擇壓力(5) 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)1、發(fā)育規(guī)律、發(fā)育規(guī)律隨著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的進(jìn)化，物質(zhì)能量利用效率逐步提高，表現(xiàn)為初級(jí)隨著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的進(jìn)化，物質(zhì)能量利用效率逐步提高，表現(xiàn)為初級(jí)生產(chǎn)力的提高（由化學(xué)合成到光合成，由光合系統(tǒng)生產(chǎn)力的提高（由化學(xué)合成到光合成，由光合系統(tǒng)到光合系統(tǒng)到光合系統(tǒng)）和能）和能量轉(zhuǎn)換率的提高，從而導(dǎo)致生物量對(duì)初級(jí)生產(chǎn)的比值逐步上升。量轉(zhuǎn)換率的提高，從而導(dǎo)致生物量對(duì)初級(jí)生產(chǎn)的比值逐步上升。生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度逐步提高，表現(xiàn)在隨著物種分異度的增高而造成生生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度逐步提高，表現(xiàn)在隨著物種分異度的增高而造成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生態(tài)關(guān)系復(fù)雜化，物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)換層次增多。態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生態(tài)關(guān)系復(fù)雜

22、化，物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)換層次增多。生態(tài)系統(tǒng)所占據(jù)的空間逐步擴(kuò)展：由半深海底到淺海有光帶、到海洋表生態(tài)系統(tǒng)所占據(jù)的空間逐步擴(kuò)展：由半深海底到淺海有光帶、到海洋表層水域、到陸地及陸上水體和空中。層水域、到陸地及陸上水體和空中。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種占據(jù)的小生境由生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種占據(jù)的小生境由“不飽和不飽和”狀態(tài)逐步達(dá)到狀態(tài)逐步達(dá)到“飽和飽和”狀態(tài)。狀態(tài)。表現(xiàn)在物種之間競(jìng)爭(zhēng)逐步加劇，物種壽命縮短，絕滅速率和種形成的速率表現(xiàn)在物種之間競(jìng)爭(zhēng)逐步加劇，物種壽命縮短，絕滅速率和種形成的速率提高。提高。生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化的趨勢(shì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化的趨勢(shì) 該生態(tài)系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)與功能均處于相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡中，此即通常我們所說(shuō)的生態(tài)

23、平衡。 衡量一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是否處于生態(tài)平衡，要考慮個(gè)方面，即： 結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)； 功能上的和諧； 輸出和輸入物質(zhì)數(shù)量上的平衡。2 2、生態(tài)平衡（、生態(tài)平衡（ecological equilibriumecological equilibrium）自然原因自然原因：如火山爆發(fā)、地震、臺(tái)風(fēng)等如火山爆發(fā)、地震、臺(tái)風(fēng)等。人為人為地不合理利用和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染：地不合理利用和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染： 物種改變引起的平衡失調(diào)物種改變引起的平衡失調(diào)（澳大利亞兔子起危機(jī)；（澳大利亞兔子起危機(jī)；蜣螂；克?。掾?；克?。?環(huán)境因素的改變環(huán)境因素的改變 信息系統(tǒng)的改變信息系統(tǒng)的改變3 3、生態(tài)平衡的破壞因素、

24、生態(tài)平衡的破壞因素a、出現(xiàn)缺損出現(xiàn)缺損，即一個(gè)或幾個(gè)組分，即一個(gè)或幾個(gè)組分“失去失去”，從而在結(jié)構(gòu)上不完整。，從而在結(jié)構(gòu)上不完整。如澳大利亞引進(jìn)蜣螂即缺分解者這一組分。如澳大利亞引進(jìn)蜣螂即缺分解者這一組分。b、外部壓力外部壓力不斷作用于系統(tǒng)，造成生物種類(lèi)與數(shù)量減少，層次結(jié)不斷作用于系統(tǒng)，造成生物種類(lèi)與數(shù)量減少，層次結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，如過(guò)渡放牧使草原退化。構(gòu)產(chǎn)生變化，如過(guò)渡放牧使草原退化。c、非生命成份非生命成份的變化，如水體污染致水體惡化，使浮游生物及各級(jí)的變化，如水體污染致水體惡化，使浮游生物及各級(jí)消費(fèi)者受害。消費(fèi)者受害。4、生態(tài)平衡失調(diào)的標(biāo)志B B、功能上的標(biāo)志、功能上的標(biāo)志a、能量流動(dòng)受阻能

25、量流動(dòng)受阻，如澳大利亞野兔大量繁殖，極大損害畜牧業(yè)。，如澳大利亞野兔大量繁殖，極大損害畜牧業(yè)。b、物質(zhì)循環(huán)途徑物質(zhì)循環(huán)途徑的中斷，這是失調(diào)的主要原因，如有的地方長(zhǎng)期以秸的中斷，這是失調(diào)的主要原因，如有的地方長(zhǎng)期以秸稈、畜糞為燃料，導(dǎo)致土壤肥力下降，農(nóng)作物生長(zhǎng)不良。稈、畜糞為燃料，導(dǎo)致土壤肥力下降，農(nóng)作物生長(zhǎng)不良。c、其它其它還有生物生產(chǎn)下降、擾亂信息系統(tǒng)等。還有生物生產(chǎn)下降、擾亂信息系統(tǒng)等。A A、結(jié)構(gòu)上的標(biāo)志、結(jié)構(gòu)上的標(biāo)志四、生態(tài)系統(tǒng)基本特征四、生態(tài)系統(tǒng)基本特征生態(tài)系統(tǒng)生物成分非生物環(huán)境 生產(chǎn)者（producers） 消費(fèi)者(consumers)還原者(decomposers)太陽(yáng)輻射能無(wú)機(jī)

26、物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)（一）具有一定的區(qū)域特征（一）具有一定的區(qū)域特征（二）結(jié)構(gòu)特征（二）結(jié)構(gòu)特征（三）功能特征空氣水無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)者食草動(dòng)物食肉動(dòng)物分解者熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱Sun第二級(jí)食肉動(dòng)物第二級(jí)食肉動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)物質(zhì)流能量流（四）動(dòng)態(tài)特征 生態(tài)系統(tǒng)是不斷變化的系統(tǒng)。隨著時(shí)間的推移，生態(tài)系統(tǒng)是不斷變化的系統(tǒng)。隨著時(shí)間的推移，生態(tài)系統(tǒng)總是從比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)向復(fù)雜結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)總是從比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)向復(fù)雜結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)展，最后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的階段。最后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的階段。（五）相互作用和相互聯(lián)系的特征（五）相互作用和相互聯(lián)系的特征（六）自動(dòng)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定平衡的特征（六）自動(dòng)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定平衡的特征

27、 （七）對(duì)外開(kāi)放的特征（七）對(duì)外開(kāi)放的特征 生態(tài)系統(tǒng)之間都存在著能量和物質(zhì)的交換。生態(tài)系統(tǒng)之間都存在著能量和物質(zhì)的交換。 如森林與河流之間營(yíng)養(yǎng)的流通；森林植物得到來(lái)自太如森林與河流之間營(yíng)養(yǎng)的流通；森林植物得到來(lái)自太陽(yáng)的能量。陽(yáng)的能量。系統(tǒng)太陽(yáng)其它能源能量、物質(zhì)遷出的生物物質(zhì)和生物環(huán)境環(huán)境輸出輸入一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)模型一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)模型n生態(tài)系統(tǒng)的概念n生態(tài)系統(tǒng)在生物科學(xué)中的位置n生態(tài)系統(tǒng)的特征n在實(shí)踐中的指導(dǎo)意義小結(jié)小結(jié)五、生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的劃分五、生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的劃分2、按人類(lèi)的影響大?。鹤匀缓腿斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)、按人類(lèi)的影響大小：自然和人工生態(tài)系統(tǒng)此外還有按能量來(lái)源和水平等分類(lèi)方法。此外還有按能量來(lái)源和水平等分類(lèi)方法。1、空間環(huán)境性質(zhì)、空間環(huán)境性質(zhì)Freshwater ecosystemForest ecosystemGrassland ecosystemMarine ecosystemFarmland ecosystemUrban ecosystem3、生態(tài)系統(tǒng)按能量來(lái)源的分類(lèi)、生態(tài)系統(tǒng)按能量來(lái)源的分類(lèi)n純太陽(yáng)能生態(tài)系統(tǒng) 主要或完全依賴(lài)太陽(yáng)輻射的自然生態(tài)系統(tǒng)。生產(chǎn)力低，面積大。對(duì)于水循環(huán)、調(diào)節(jié)氣候、