第四部分 生态系统生态学

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生态系统的一般特征

主要内容11.1 生态系统的基本概念11.2 生态系统的组成与结构

11.3 食物链和食物网11.4 营养级和生态金字塔

11.5 生态效率11.6 生态系统的反馈调节和生态金字塔2

11.1 生态系统的基本概念11.1.1 什么是系统？由相互联系、相互作用的若干要素结 合而成的具有一定功能的整体。 构成系统的条件： 由若干要素所组成 要素之间要相互联系，相互作用，相互制约 要素之间通过相互作用，产生跟各个组成成 分不同的新功能，即整体功能。

11.1.2 生态系统的概念：在一定空间中，共同栖居着的所有生物(即生物群落) 与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形 成的统一整体。

11.1.3 生态系统是如何发展起来的？

英国学者坦斯利(Tansley)于1935年提出生态系统的 概念，强调生物和环境的不可分割性。20世纪60年代以来，成为国际上生态学研究的焦点。

发展背景：(1)空间技术、遥感技术、计算机、环境监测仪器设 备、放射性同位素等的发展，使人们可以精确地测定生 态环境的变化。 (2)随着世界工农业的发展，出现了举世瞩目的世界 性问题，如人口增加，资源短缺、环境污染等问题日益 严重。

11.1.4 生态系统在生物科学中的位置宇宙 太阳系 行星 地球 生物圈 生态系统 群落 种群 有机体 器官系统 器官 组织 细胞

生态域

分子原子

11.1.5 生态系统的特征(1) 动态特征

生态系统是不断变化的系统。随着时间的推移， 生态系统总是从比较简单的结构向复杂结构状态发展， 最后达到相对稳定的阶段。

(2)相互作用和相互联系的特征生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相 连不可分割的整体。

(3)稳定平衡的特征自然界生态系统总是趋向于保持一定的内部平衡关 系，使系统内各成分间完全处于相互协调的稳定状态。 生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重 要途径。

(4)对外开放的特征生态系统之间都存在着能量和物质的交换。 如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自太阳的 能量。输入其它 能源

输出

太阳物质和生物 环境

系统

能量、物质 迁出的生物

一个开放的生态系统模型

环境

11.1.6 目前有关生态系统的研究工作

自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机制、恢复及其修复研究 全球性生态问题的研究 生态系统可持续发展的研究

自然生态系统的保护和利用

和谐、高效和健康是自然生态系统有的共同特点自然生态系统中具有较高的物

种多样性和群落稳定性 健康的生态系统比退化的更有价值，具有较高的生产力， 能满足人类物质的需求，还给人类提供生存的优良环境 研究自然生态系统的形成和发展过程、合理性机制、以

及人类活动对自然生态系统的影响，对于有效利用和保护自然生态系统均有较大的意义

11.2 生态系统的构成和结构生产者(producers) 生物环境 消费者(consumers) 分解者(decomposers) 生态系统 太阳辐射能 非生物环境 无机物质

有机物质12

生产者： 自养型植物，包括所有进行光合作用的绿色植物和化能合成 细菌。绿色植物利用日光作为能源，通过光合作用将吸收的 水、CO2和无机盐类合成初级产品——碳水化合物，可进一 步合成脂肪和蛋白质。这些有机物成为地球上包括人类在内 的一切生物的食物来源。 消费者： 生活在生态系统中的各类动物和某些腐生或寄生菌类，异养 型生物，只能依赖生产者生产的有机物为营养来获得能量。 分解者： 异养生物，如细菌、真菌、放线菌以及土壤原生动物和一些 土壤中小型无脊椎动物。将复杂的有机物还原为无机物，把 养分释放出来，归还给环境中。

一个简单的陆地生态系统模式图

生态系统的组成成分

生态系统各成份的相互关系无机物质 气候因素日 光 能

有机物质

生产者植物， 化能合成细菌

消费者动物，包括 大型消费者 小型消费者

分解者细菌 真菌16