基礎生態(tài)10課件

李永強山東農業(yè)大學資源與環(huán)境學院

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E-mail:lyqlinda@163.com普通生態(tài)學GeneralEcology3/14/20231第四章群落生態(tài)生物群落的組成與結構生物群落的動態(tài)生物群落的分類與排序地球上主要群落類型及其分布3/14/20232第二節(jié)生物群落的動態(tài)一、群落動態(tài)的類型二、群落的演替演替的定義演替的劃分類型演替系列3/14/20233六、演替的機制的討論經典的演替觀每一演替階段的群落明顯不同于下一階段的群落；前一階段群落中的物種活動促進了下一階段物種的建立。個體論演替觀:Egler(1952)提出初始物種組成決定群落演替系列中后來優(yōu)勢種的學說，Connell和Slatyer(1977)提出了3種可能的物種取代機制：促進模型(facilitationmodel)抑制模型(inhibitionmodel)忍受模型(tolerancemodel)3/14/20235第三節(jié)、群落的分類和排序中國植物群落分類原則中國植物分類系統(tǒng)單位一、植物群落的分類中國植物群落分類原則和單位：二、植物群落的命名3/14/20236第四節(jié)、地球上主要群落類型及其分布一、陸地生物群落的分布格局1、陸地生物群落的水平分布規(guī)律水平地帶性緯向地帶性和經向地帶性中國植被分布的水平地帶性規(guī)律2、陸地生物群落的垂直分布規(guī)律3/14/20237森林生態(tài)系統(tǒng)熱帶雨林亞熱帶常綠闊葉林夏綠闊葉林北方針葉林3/14/20239熱帶雨林是地球的寶貴資源3/14/202310返回置身熱帶雨林中間1、種類組成豐富2、群落結構復雜3、喬木特殊構造（板狀根、莖花、裸芽、昆蟲傳粉）4、無明顯的季節(jié)交替5、復雜的動物區(qū)系6、物質循環(huán)的封閉程度高3/14/202311四季分明的落葉闊葉林返回1、群落成層結構清晰2、四季分明，季相變化明顯3/14/202313林海雪原中的針葉林返回又稱泰加林1、群落外貌獨特2、群落結構簡單3、林下枯枝落葉很厚4、夏季溫涼，冬季嚴寒，明顯的大陸性氣候3/14/202314草原生態(tài)系統(tǒng)草原是內陸干旱到半濕潤氣候條件的產物，以旱生多年生禾草占絕對優(yōu)勢，多年生雜類草及半灌木也或多或少起到顯著作用。2.4*107KM2溫帶草原7天連鎖酒店熱帶草原3/14/202315稀樹草原(Savanna)3/14/202317稀樹草原近觀3/14/202318我國的草地草甸草原典型草原荒漠草原高寒草原3/14/202319典型草原3/14/202321荒漠草原3/14/202322高寒草原3/14/2023233/14/2023253/14/202326凍土帶的短暫夏天3/14/202329凍土帶夏天也有色彩3/14/202330群落生態(tài)組成與結構動態(tài)分類與排序類型及其分布群落的的概念及基本特征種類組成及數(shù)量特征群落的外貌和結構（生活型和層片、群落交錯區(qū)）演替演替的概念和頂極學說演替機制的模型分類原則、單位等級分布規(guī)律地帶性植被的類型（草原）小結3/14/202331第五章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學什么是系統(tǒng)？構成系統(tǒng)的條件：由若干要素所組成要素之間要相互聯(lián)系，相互作用，相互制約要素之間通過相互作用，產生跟各個組成成分不同的新功能，即整體功能。由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素結合而成的具有一定功能的整體。為什么對系統(tǒng)感興趣？3/14/202332第五章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的一般特征第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)3/14/202333第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的一般特征§1生態(tài)系統(tǒng)的概念§2生態(tài)系統(tǒng)的組成成分§3生態(tài)系統(tǒng)的的營養(yǎng)結構§4生態(tài)效率§5生態(tài)系統(tǒng)的反饋調節(jié)和生態(tài)平衡3/14/202334§1生態(tài)系統(tǒng)的基本概念在一定的空間內，共同棲居著的所有生物與其環(huán)境之間由于不斷進行物質循環(huán)和能量流動過程而形成的統(tǒng)一整體。一個生態(tài)學功能單位生物區(qū)高能量有機化合物物質區(qū)低能量無機化合物熱量活動呼吸作用能量釋放光合作用能量同化光太陽3/14/202335§1生態(tài)系統(tǒng)的基本概念生態(tài)系統(tǒng)類型陸地生態(tài)系統(tǒng)：森林生態(tài)系統(tǒng)、農田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)……。水域生態(tài)系統(tǒng)：河流生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)……。3/14/2023363/14/202337§1生態(tài)系統(tǒng)的基本概念英國學者坦斯利（Tansley）于1935年提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，強調生物和環(huán)境的不可分割性。20世紀60年代以來，成為國際上生態(tài)學研究的焦點。發(fā)展背景：1空間技術、遙感技術、計算機、環(huán)境監(jiān)測儀器設備、放射性同位素等的發(fā)展，使人們可以精確地測定生態(tài)環(huán)境的變化。2隨著世界工農業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了舉世矚目的世界性問題，如人口增加，資源短缺、環(huán)境污染等問題日益嚴重。3/14/202338生態(tài)系統(tǒng)的特點:生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學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(tǒng)具有自我調節(jié)能力；能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能；生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級的數(shù)目通常不超過5－6個；生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)?！?生態(tài)系統(tǒng)的基本概念3/14/202339§2生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生態(tài)系統(tǒng)生物成分非生物環(huán)境生產者（producers）消費者(consumers)分解者(decomposers)氣候因素無機物質有機物質六大組成成分（四大基本成分）3/14/202340三大功能類群①生產者：自養(yǎng)生物，主要是各種綠色植物，也包括藍綠藻和一些能進行光合作用的細菌。②消費者：異養(yǎng)生物，主要指以其他生物為食的各種動物，包括植食動物（一級）、肉食動物（二～四級）、雜食動物和寄生動物等。③分解者：異養(yǎng)生物，把復雜的有機物分解成簡單無機物，包括細菌、真菌、放線菌和動物等。3/14/202341§2生態(tài)系統(tǒng)的組成成分初級生產：自養(yǎng)生物的生產過程。初級生產力次級生產：異養(yǎng)生物的再生產過程。次級生產力3/14/202342§3生態(tài)系統(tǒng)的的營養(yǎng)結構食物鏈和食物網營養(yǎng)級、生態(tài)金字塔生態(tài)效率3/14/202343一個食物鏈的例子“螳螂捕蟬，黃雀在后”螳螂捕蟬，黃雀在后！哈！哈！植物汁液蟬(初級消費者)螳螂(二級消費者)黃雀(三級消費者)鷹(四級消費者)(頂極食肉動物)食物鏈和食物網3/14/202344食物鏈和食物網(C.Elton,1927)食物鏈（foodchain）：各種生物按其取食和被食的關系而排列成的鏈狀順序稱為食物鏈。3/14/202345陸地與海洋食物鏈的例子4-5個環(huán)節(jié)3/14/202346食物鏈和食物網(C.Elton,1927)食物鏈不可能太長，一般4－5個環(huán)節(jié)。食物鏈的類型：根據(jù)食物鏈的起點不同，可將其分成兩大類:捕食食物鏈（grazingfoodchain）：以活的動植物為起點的食物鏈，如綠色植物，草食動物、各級食肉動物。寄生食物鏈可以看作捕食食物鏈的一種特殊類型。腐食食物鏈（detritalfoodchain）：又稱碎屑食物鏈，從死亡的有機體或腐屑開始。3/14/202347食物網(foodwebs)生物之間的捕食和被食的關系不是簡單的一條鏈，而是錯綜復雜的相互依賴的網狀結構，即食物網。食物網不僅維持著生態(tài)系統(tǒng)的相對平衡，并推動著生物的進化，成為自然界發(fā)展演變的動力。3/14/202348食物鏈和食物網概念的意義食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的形象體現(xiàn)。通過食物鏈和食物網把生物與非生物、生產者與消費者、消費者與消費者連成一個整體，反映了生態(tài)系統(tǒng)中各生物有機體之間的營養(yǎng)位置和相互關系；各生物成分間通過食物網發(fā)生直接和間接的聯(lián)系，保持著生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動物和物質循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網進行的。食物鏈和食物網還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉移、積累的原理和規(guī)律。生物擴大：由于生物體對于某物不能代謝，它們就累計在個體的體內，這就導致在更高營養(yǎng)級上的有機體中的積累。3/14/202349營養(yǎng)級：處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。3/14/2023503/14/202351

發(fā)明DDT

DDT－跳蚤－斑疹傷寒

戰(zhàn)后大面積滅蚊1961“silentspring”(RachelCarson)

美國成立環(huán)保局1972頒令禁用DDT3/14/202352生態(tài)金字塔數(shù)量金字塔(pyramidofnumbers)生物量金字塔(pyramidofbiomass)能量金字塔(energypyramid)3/14/202353太陽輻射能有機物質的合成過程，即生產者（綠色植物）吸收太陽能量形成初級生產量。熱能化學能熱能機械能活有機物質被各級消費者（動物）消費的過程。死有機物質（動植物殘體和排泄物）被腐生物分解的過程。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的特點1、單向流動的，不可逆2、逐級遞減3/14/202354能量金字塔3/14/202355單位：公斤生物量金字塔1000100101浮游動物魚浮游植物3/14/202356p1'C2'C3'C4'Cp1'C2'C3'C4'Cp1'C2'Cp1'C2'C3'C3'C數(shù)量能量落葉林草地落葉林及草地數(shù)量和能量金字塔3/14/202357生態(tài)金字塔各個營養(yǎng)級之間的數(shù)量關系能量金字塔是最穩(wěn)定的金字塔形。3/14/202358§4生態(tài)效率生態(tài)效率：各種能流參數(shù)中任何一個參數(shù)在營養(yǎng)級之間或營養(yǎng)級內部的比值。（常以百分數(shù)表示）3/14/202359§4生態(tài)效率常用的幾個能量參數(shù)攝取量：I生物所攝取的能量同化量：A固定的能量呼吸量：R呼吸等的消耗生產量：P凈剩的同化能量3/14/202360§4生態(tài)效率同化效率：Ae=An/In生產效率：Pe=Pn/An消費效率：Ce=In+1/Pn林德曼效率：Le=In+1/In或An+1/An3/14/202361根據(jù)林德曼測定結果，這個比值大約是1/10，稱為是林德曼1/10法則。3/14/202362§5生態(tài)系統(tǒng)的反饋調節(jié)和生態(tài)平衡系統(tǒng)太陽其它能源能量、物質遷出的生物物質和生物環(huán)境環(huán)境輸出輸入一個開放的生態(tài)系統(tǒng)模型3/14/202363§5生態(tài)系統(tǒng)的反饋調節(jié)和生態(tài)平衡

反饋：系統(tǒng)的輸出變成了決定未來功能的輸入。負反饋正反饋3/14/202364生態(tài)系統(tǒng)中的反饋（正反饋（左）和負反饋（右））狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死狼吃飽吃了較多兔子吃了較少兔子兔吃飽兔餓死吃了較少的草吃了大量的草污染↑

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