第八节 生态系统的一般特征

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生态系统的一般特征

生态系统的一般特征

● 生产者 能以简单的无机物制造食物的自养生物。
植物
蓝藻
硝化细菌
硫细菌
● 消费者 不能以无机物质制造有机物,而是直接或间接依赖于生 产者所制造的有机物。
消费者的种类: 食草动物(herbivores) 食肉动物(carnivores) 顶级食肉动物
● 分解者 是异养生物,其作用是把动植物残体的复杂有机物分解 为生产者能重复利用的简单化合物,并释放能量。
真菌 蜣螂
秃鹫 蚯蚓
食物链和食物网
营养级与生态金字塔
营养级是指处于食物链某一环上的所有生物种的总和。
◆ 各营养级的消费者不能全部利用前一营养级的生物量。 ◆ 各营养级的同化率不是百分之百。 ◆ 各营养级的生物维持自特征
生态系统
生态系统:在一定的空间中共同栖居着的所有生物与其环 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。
生态系统的组成和结构
● 无机环境 阳光以及其它所有构成生态系统的基础物质。
● 生物群落 生产者(producer); 消费者(consumer); 分解者(decomposer)

Chapter8_生态系统的一般特征和能量流动

Chapter8_生态系统的一般特征和能量流动

3.1 负反馈调节和生态平衡
• 生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到
的一种稳定状态,它包括结构上的稳定、功能 上的稳定和能量输入、输出上的稳定。
• 负反馈调节能使系统维持平衡;由于生态系统
具有负反馈的自我调节机制,所以在通常情况 下,生态系统会保持自身的生态平衡。
• 健康的太湖生态系 统具有负反馈调节 机制,能够客服和 消除外来干扰,维 持生态平衡。
1.3 生态系统的营养结构
• 营养结构的基本概念 • 食物链的类型 • 生态金字塔 • 污染物在食物链中的传递与放大
1.3.1 营养结构的基本概念
• 食物链
–生产者所固定的物质和能量,通过一系列取食与被 食关系在生态系统中传递,各种生物按期食物关系 排列的链状顺序称为食物链。
• 食物网
–食物链彼此交错连结,形成的一个网状结构。
衡的关系。
• 从生态系统能量流动的角度,阐述你对生态平衡的理
解。
推荐资料
• 李博 主编. 生态学[M]. 北京:高等教育出版社. pp197-241. • 李云凯, 刘恩生, 王 辉, 等.基于Ecopath模型的太湖生态系统结
构与功能分析[J]. 应用生态学报, 2014, 25(7):2033-2040.
①非生物环境
生物成分 (生物群落)
详见课本P140 图 4-1
生态系统的三大功能类群
• 生产者(producers)
– 又称初级生产者(primary producers),指能利用无机物合成有机物的 生物。为自养生物,主要指绿色植物,也包括一些化能合成细菌。初 级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的 媒介。
正反馈
正反馈
水体富营养 化加剧

生态系统的四个特征

生态系统的四个特征

生态系统的四个特征
生态系统是指生物体和非生物体在特定区域内相互作用的复杂系统。

生态系统的四个特征包括物种多样性、能量流动、物质循环和自我调节。

物种多样性是指生态系统内的生物种类数量和种类组成的多样性。

它是生态系统稳定性的重要因素,因为不同的物种在生态系统中扮演不同的角色,相互依存,维持着生态系统的平衡和稳定性。

物种多样性可以通过对生物群落的调查和研究来了解。

能量流动是指生态系统内能量从一个生物群落到另一个生物群落的转移过程。

能量在生态系统中以食物链和食物网的形式流动,其中植物光合作用是能量输入的主要来源。

能量的流动使生态系统内的生物能够生存和繁殖。

物质循环是指生态系统内物质从一个生物体到另一个生物体的转移和再利用过程。

生态系统内各种元素和化合物的循环包括碳、氮、磷和水等,这些元素和化合物在生态系统的不同部分之间进行交换,以维持生态系统的平衡和稳定性。

自我调节是指生态系统内的生物和非生物体之间的相互作用,使得生态系统可以自我调节和维持平衡。

自我调节主要通过负反馈机制来实现,例如繁殖和死亡率之间的平衡、种群数量和食物资源之间的平衡等。

这些机制能够限制生物种群的数量和生态系统内各种元素和化合物的浓度,从而维持生态系统的平衡和稳定性。

总之,生态系统的四个特征包括物种多样性、能量流动、物质循环和自我调节,这些特征相互作用并协同工作,维持着生态系统的平衡和稳定性。

生态系统的一般特征

生态系统的一般特征

三、消费者 是针对生产者而言的,即它们不能从无
机物制造有机物质,而是直接或间接依赖于
生产者所制造的有机物,因此属于异养生物。 消费者按其营养方式上的不同又可分为: (1)食草动物 (2)食肉动物 (3)大型食肉动物或顶极食肉动物
四、分解者 是异养生物,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,并释放出能量,其作用正好与生产 者相反。 地球上生态系统虽然有很多类型,但通 过上面对池塘和草地生态系统的比较,可以 看到生态系统的一般特征。如下图可代表生 态系统结构的一般性模型,模型包括三个亚 系统,即生产者亚系统、消费者亚系统和分 解者亚系统。图中还表示了系统组成成分间 的主要相互作用。
生态系统的基本结构 1.形态结构
生态系统的生物种类、种群数量、种的空 间位置、种的时间变化等构成了生态系统的形 态结构(水平结构、层次结构、多维结构)。
2.营养结构 生态系统的各组成部分之间建立起来的营 养关系,构成了营养结构。营养结构的模式可 用下图表示:
第三节 食物链和食物网
生产者所固
定的能量和物质,
根据林德曼测量结果,这个比值大约为1/10, 曾被认为是一项重要的生态学定律。在其他不同 的生态系统中,高则可达30%,低则可能只有1%或 更低。
第六节 生态系统的反馈调节和生态平衡
自然生态系统几乎都属于开放系统,只有 人工建立的、完全封闭的宇宙舱生态系统才可 归属于封闭系统。开放系统 [下图(a)]必须依 赖于外界环境的输入,如果输入一旦停止,系 统也就失去了功能。开放系统如果具有调节其 功能的反馈机制,该系统就成为控制系统 [下 图(b)]。所谓反馈,就是系统的输出变成了决 定系统未来功能的输入;一个系统,如故其状 态能够决定输入,就说明它有反馈机制的存在。 下图(b)就是(a)加进了反馈环以后变成了可控 制系统[图(c)]。

生态系统的基本特征是什么

生态系统的基本特征是什么

生态系统的基本特征是什么(1)生态系统具有特定的空间概念。

通常与一定的空间相联系,包含该地区和范围,反映一定的地区特性及空间结构。

以生物为主体,呈网络式的多维空问结构。

(2)生态系统是复杂、有序、相互联系的大系统。

生态系统是由多种基本单元和生物成分形成的,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。

由于自然界中生物的多样性和相互关系的复杂性,决定了一个生态系统是一个极其复杂的,由多要素、多变量构成的系统,而且不同变量及其不同的组合以及这种不同组合在一定变量动态之中,又构成了很多亚系统。

亚系统的多样化不但与参数的多少和性质有关,而且与参数和参数之间的相互关系有密切联系。

此外,各亚系统之问还存在着一定秩序的相互作用。

正如E.P.Odum(1986年)所指出的“在系统的水平,其主要特I生和过程,并非起因于生物群落和非生物环境的总和,而是起因于它们之间的综合和协调进化”。

’(3)生态系统是具有明确功能的单元。

生态系统不是生物分类学单元,而是个功能单元。

首先是能量的流动,绿色植物通过光合作用把太阳能转变为化学能储藏在植物体内,然后再转给其他动物,这样营养就从一个取食类群转移到另一个取食类群,最后由分解者重新释放到环境中。

其次,在生态系统内部,生物与生物之间、生物与环境之间不断进行着复杂而有规律的物质交换,这种物质交换周而复始不断地进行着,对生态系统起着深刻的影响。

自然界元素运动的人为改变,往往会引起严重的后果,如大气中二氧化碳含量增加引起全球性气候变化等。

(4)生态系统是开放系统,具有自动调控功能。

任何一个生态系统都是开放的,不断有物质和能量的流进和输出。

一个自然生态系统中的生物与其环境条件经过长期进化适应,逐渐建立了相互协调的关系。

生态系统自动调控机能主要表现在3个方面:一是同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变动规律;二是异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物、动物与动物之间,常有食物链关系;三是生物与环境之间的相互适应的调控,生物经常不断地从所在的环境中摄取所需的物质,环境也需要对其输出进行及时的补偿,两者进行着输入与输出之间的供需调控。

生态系统基本概念

生态系统基本概念

生态系统基本概念生态系统是指由生物群落和其生存环境相互作用所构成的动态平衡的系统。

它包含了生物因子、非生物因子及其相互作用,对维持地球上的生命具有重要意义。

本文将介绍生态系统的基本概念,从它的组成要素、特征以及功能等方面展开。

一、生态系统的组成要素生态系统包含了生物群落和生存环境两个主要组成要素。

生物群落是指生物种群在一定空间范围内的总和,它包括了不同种类的生物个体及其相互作用。

而生存环境则包括了大气、水体、土壤等非生物因子,以及温度、湿度、光照等生物因子。

这两个要素相互作用构成了生态系统的基本组成。

二、生态系统的特征1. 多样性:生态系统中存在着丰富的生物种类和多样性的生物群落。

各种生物通过适应不同的生存环境,形成了各具特色的生物群落。

2. 互补性:生态系统中的生物种类之间相互依赖,形成互补关系。

相互作用的生物种类通过互相提供资源和服务,维持生态系统的平衡。

3. 稳定性:生态系统可以维持一定的稳定状态,对外界的干扰具有一定的抵抗力。

这是由于生物种类之间的相互作用和自身的调节机制所决定的。

4. 开放性:生态系统与周围环境有物质和能量的交换,通过能量的流动和物质的循环来实现与外界的联系。

5. 演替性:生态系统处于不断变化的过程中,通过物种的演替和相对稳定的阶段性变化来实现生态系统的更新和发展。

三、生态系统的功能1. 能量转换与流动:生态系统通过光合作用,将太阳能转化为生物能量,并通过食物链的传递实现能量的流动。

这种能量转换和流动维持了生态系统的稳定运行。

2. 物质循环:生态系统中的物质通过生物的摄取、代谢和排泄,实现了物质的循环。

养分的循环对于保持生态系统的平衡和可持续发展至关重要。

3. 保持地球稳定:生态系统通过吸收二氧化碳、释放氧气来维持地球的气候,调节水循环和维护土壤肥力,对于地球的稳定具有重要作用。

4. 维持生物多样性:生态系统为物种提供了适宜的生活环境,维持了多样性的生物群落。

多样性的存在对于生态系统的稳定性和抗干扰能力至关重要。

生态系统的基本特征

生态系统的基本特征

生态系统的基本特征任何“系统”都是具有一定结构,各组分之间发生一定联系并执行一定功能的有序整体。

从这种意义上说,生态系统与物理学上的系统是相同的。

但生命成分的存在决定了生态系统具有不同于机械系统的许多特征,这些特征主要表现在下列几方面:(一)生态系统是动态功能系统生态系统是有生命存在并与外界环境不断进行物质交换和能量传递的特定空间。

所以,生态系统具有有机体的一系列生物学特性,如发育、代谢、繁殖、生长与衰老等。

这就意味着生态系统具有内在的动态变化的能力。

任何一个生态系统总是处于不断发展,进化和演变之中,这就是所说的系统的演替。

人们可根据发育的状况将其分为幼年期、成长期、成熟期等不同发育阶段。

每个发育阶段所需的进化时间在各类生态系统中是不同的。

发育阶段不同的生态系统在结构和功能上都具有各自特点。

(二)生态系统具有一定的区域特征生态系统都与特定的空间相联系,包含一定地区和范围的空间概念。

这种空间都存在着不同的生态条件,栖息着与之相适应的生物类群。

生命系统与环境系统的相互作用以及生物对环境的长期适应结果,使生态系统的结构和功能反映了一定的地区特性。

同是森林生态系统,寒温带的长白山区的针阔混交林与海南岛的热带雨林生态系统相比,无论是物种结构、物种丰度或系统的功能等均有明显的差别。

这种差异是区域自然环境不同的反映,也是生命成分在长期进化过程中对各自空间环境适应和相互作用的结果。

(三)生态系统是开放的“自持系统”物理学上的机械系统,如一台机床或一部机器,它的作功需要电源,它的保养(如部件检修、充油等)是在人的干预下完成的,所以机械系统是在人的管理和操纵下完成其功能的。

然而,自然生态系统则不同,它所需要的能源是生产者对光能的“巧妙”转化,消费者取食植物,而动、植物残体以及它们生活时的代谢排泄物通过分解者作用,使结合在复杂有机物中矿质元素又归还到环境(土壤)中,重新供植物利用,这个过程往复循环,从而不断地进行着能量和物质的交换、转移,保证生态系统发生功能并输出系统内生物过程所制造的产品或剩余的物质和能量。

第八章生态系统的一般特征ppt课件

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严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
生态系统就是在一定空间中共同栖居 着的所有生物(即生物群落)与环境之间 通过不断的物质循环和能量流动过程而形 成的统一整体。地球上的森林、草原、荒 漠、海洋、湖泊、河流等,不仅它们的外 貌有区别,生物组成也各有特点,但都是 生物和非生物构成的一个相互作用、物质 不断循环、能量不停流动的生态系统。
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严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
(三)营养结构
1. 食物链和食物网
生物能量和物质通过一系列取食与被 取食的关系在生态系统中传递,各种生物 按其事物关系排列的链状顺序称为食物链 (food chain)。“大鱼吃小鱼,小鱼吃 虾米”、“螳螂捕蝉,黄雀在后”这都是 食物链形象地说明。在食物链中每一个资 源消费者反过来又成为另一个消费者的资 源。Elton(1942)是最早提出食物链概念的 人之一,他认为由于受到能量传递效率的 限制,食物链的长度不可能太长,一般由 4~5个环节构成。
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严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
图8-2 一个陆地生态系统的食物网
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严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
图8-1 生态系统组成成分

哪些属于生态系统的特征

哪些属于生态系统的特征

哪些属于生态系统的特征
生态系统是由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。

生态系统的六大特征包括组成特征、开放特征、时间特征、功能特征、空间特征和可持续性特征。

(1)组成特征
生态系统包括有生命成分和无生命成分(无机环境)。

生物群落是生态系统的核心,是区别于其他系统的根本标志。

(2)开放特征
各类生态系统都是不同程度的开放系统,需要不断地从外界环境输入能量和物质,经过系统内的加工、转换再向环境输出。

(3)时间特征
组成生态系统的生物随着时间推移而生长、发育、繁殖和死亡。

生态系统也表现出这种明显的时间特点,具有从简单到复杂、从低级到高级的发展演变规律。

生态系统的生产力随着生态系统的发育呈现出明显的时间特征。

(4)功能特征
生态系统的生物与环境之间相互作用,其功能特征主要体现为能量流动和物质循环。

(5)空间特征
生态系统通常与特定的空间相联系,是生物体与环境在特定空间的组成,从而具有较强的区域性特点。

(6)可持续性特征
可持续发展观要求人们转变思想,对生态系统加强管理,保持生态系统健康和可持续发展特性,在时间空间上实现全面发展。

论述生态系统的特点和作用

论述生态系统的特点和作用

论述生态系统的特点和作用生态系统的特点和作用。

生态系统是指由生物群落和其非生物环境共同组成的一个生态单位,包括了各种生物之间的相互作用和其与环境之间的相互作用。

生态系统是地球上生物多样性的重要组成部分,对于维持生物的生存和发展起着至关重要的作用。

在本文中,我们将探讨生态系统的特点和作用。

生态系统的特点。

1. 多样性,生态系统中包含着多种多样的生物种类,包括了植物、动物、微生物等。

这些生物种类之间相互依存、相互作用,共同构成了一个复杂而有机的生态系统。

2. 相互联系,生态系统中的各种生物种类之间存在着复杂的相互联系和相互作用。

例如,食物链、食物网等生态关系,使得生态系统中的各种生物能够相互依存、相互制约,形成一个相对平衡的生态系统。

3. 稳定性,生态系统具有一定的稳定性,能够自我调节和自我修复。

当生态系统受到外部干扰时,能够通过内部机制进行调节,使得生态系统能够保持相对稳定的状态。

4. 能量流动,生态系统中存在着能量的流动和物质的循环。

光合作用使得植物能够将太阳能转化为化学能,供给其他生物的生存和生长。

而生物的死亡和分解又能够将有机物质转化为无机物质,使得物质能够循环利用。

生态系统的作用。

1. 维持生物多样性,生态系统是地球上生物多样性的重要组成部分。

生态系统中的各种生物种类之间相互依存、相互作用,共同构成了一个复杂而有机的生态系统。

生态系统的稳定性和多样性对于维持地球上生物的多样性起着至关重要的作用。

2. 维持生态平衡,生态系统能够通过各种生物之间的相互作用和相互制约,维持着一个相对平衡的状态。

例如,食物链、食物网等生态关系,使得生态系统中的各种生物能够相互依存、相互制约,形成一个相对平衡的生态系统。

3. 保持生态稳定,生态系统具有一定的稳定性,能够自我调节和自我修复。

当生态系统受到外部干扰时,能够通过内部机制进行调节,使得生态系统能够保持相对稳定的状态。

4. 提供生态服务,生态系统能够为人类提供各种生态服务,包括了水源保护、土壤保持、气候调节、疾病控制等。

生态系统的一般特征

生态系统的一般特征
1、生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位。 2、生态系统内部具有自我调节能力。 结构越复杂、物种数目越多,自我调节能力就越强。
3、能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的 三 大功能。 4、生态系统营养级的数目通常不会超过5—6个。
5、生态系统是一个动态系统。
• 生态系统是当代生态学中最重要的概念之一。研究
5 生态效率

生态效率(ecological efficiencies) 指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内 部的比值关系。
• 传递效率 能流过程中各个不同点上能量之比值,可以称为传 递效率。 • 摄食量(I): 表示一个生物所摄取的能量。对于植物来说, 它代表光合作用所吸收的日光能;对于动物来说,它代表动 物吃进的食物的能量。 • 同化量(A) :对于动物来说,它是消化后吸收的能量,对 分解者是指细胞外的吸收能量;对于植物来说,它是指在光 合作用中所固定的能量,常常以总初级生产量来表示。 • 呼吸量(R) :指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗 的全部能量。 • 生产量(P): 指生物在呼吸消耗后净剩的同化能量值,它以 有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对于植物来 说,它是净初级生产量。对于动物来说,它是同化量扣除呼 吸量以后的净剩的能量值 。
• 生态系统的自我调节功能是有一定限度的,当外来干扰因 素,如火山爆发、地震、泥石流、雷击火烧、人类修建大 型工程、排放有毒物质、喷洒大量农药、人为引入或消灭 某些生物等超过一定限度的时候,生态系统自我调节功能 本身就会受到损害,从而引起生态失调,甚至导致发生生 态危机。 • 生态危机是指由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个 生物圈结构和功能的失衡,从而威胁到人类的生存。因此, 人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外,还必须特 别注意生态效益和生态后果,以便在改造自然的同时能基 本保持生物圈的稳定和平衡。

简述生态系统的基本特征。

简述生态系统的基本特征。

简述生态系统的基本特征
生态系统是生物群落与其环境组成的一个整体,包括物种、非生物和它们之间的相互作用。

生态系统的基本特征包括:
1. 生态系统具有特定的空间概念,通常与一定的空间相联系,包含该地区和范围,反映一定的地区特性及空间结构。

2. 生态系统是复杂、有序、相互联系的大系统。

3. 生态系统具有自我调节功能,能够维持相对稳定的状态。

4. 生态系统具有动态的、生命的特征,表现出鲜明的历史性特点,可分为幼期、成长期和成熟期。

生态系统是由生物群落和非生物环境组成的一个相互作用的整体,具有以下基本特征:
物质循环:生态系统内的物质循环是一个封闭的过程,其中包括水、碳、氮、磷等元素的循环,这些元素在生物体内循环,同时也在生物体和非生物环境之间循环。

能量流动:生态系统内的能量是不断流动的,光能转化为生物体内储存的化学能,这些化学能会通过食物链传递,直到最终释放为热能,回归到环境中。

稳态平衡:生态系统内的各种生物和非生物因素相互作用,使得整个生态系统能够保持相对稳定的状态,即稳态平衡。

生物多样性:生态系统内拥有着丰富的物种多样性,这些物种之间相互依存、相互制约,共同构成整个生态系统。

适应性:生态系统内的各种生物和非生物因素能够相互适应,根据
环境的变化而发生相应的变化,以维持生态系统的稳定状态。

这些基本特征共同构成了生态系统的基本特性,也是生态系统能够维持自身稳定、保持生态平衡的重要保障。

生态系统的基本特征

生态系统的基本特征

生态系统的基本特征每一个生态系统都有一定的生物群落与其栖息的环境相结合,进行着物种、能量和物质的交流。

在一定时间和相对稳定条件下,系统内各组成要素的结构与功能处于协调的动态之中。

关于这部分内容,蔡晓明作了相应阐述,生态系统具有如下l0项重要特征。

1.以生物为主体,具有整体性特征生态系统通常与一定空间范围相联系,以生物为主体,生物多样性与生命支持系统的物理状况有关。

一般而言,一个具有复杂垂直结构的环境能维持多个物种。

一个森林生态系统比草原生态系统包含了更多的物种。

同样,热带生态系统要比温带或寒带生态系统展示出更大的多样性。

各要素稳定的网络式联系,保证了系统的整体性。

图 2 生物多样性单一的高山湖泊2.复杂、有序的层级系统由于自然界中生物的多样性和相互关系的复杂性,决定了生态系统是一个极为复杂的、多要素、多变量构成的层级系统。

较高的层级系统以大尺度、大基粒、低频率和缓慢速度为特征,它们被更大系统、更缓慢作用所控制。

3.开放的、远离平衡态的热力学系统任何一个自然生态系统都是开放的。

有输入和输出,而输入的变化总会引起输出的变化。

虽然输出并不是立即变化,有时它们可能落在后面,但它们不会赶在输入之前,这是因为输出是输入的结果,而输入是原因、源。

从这一观点看,没有输入也就没有输出。

维持生态系统需要能量。

生态系统变得更大更复杂时,就需要更多的可用能量去维持,经历着从混沌到有序,到新的混沌,再到新的有序的发展过程。

4. 具有明确功能和功益服务性能生态系统不是生物分类学单元,而是个功能单元。

例如能量的流动,绿色植物通过光合作用把太阳能转变为化学能贮藏在植物体内,然后再转给其他动物,这样营养物质就从一个取食类群转移到另一个取食类群,最后由分解者重新释放到环境中。

又如在生态系统内部生物与生物之间,生物与环境之间不断进行着复杂而有规律的物质交换。

这种物质交换是周而复始不断地进行着,对生态系统起着深刻的影响。

自然界元素运动的人为改变,往往会引起严重的后果。

生态系统的特征介绍

生态系统的特征介绍

●课题:生态系统的一般特征●主要教学内容:本章主要介绍系统、生态系统的概念与特征;生态系统的组成与营养结构以及生态系统的反馈调节与生态平衡。

●教学目的与要求:通过本章的学习,使学生掌握系统、生态系统、生态平衡、生态危机的基本概念;生态系统的一般特征;生态系统的营养结构及表示方法,对各种不同的营养结构表达方式的评价;生态平衡的标志、生态系统反馈的机制等方面的内容;了解生态系统研究是现代生态学研究的主流,当前全球所面临的重大资源与环境问题的解决,都依赖于生态系统的结构与功能、多样性与稳定性以及生态系统的演替、受干扰后的恢复能力和自我调节等问题的研究。

●本章学时:4学时(林学、园艺、生物工程、园林、资环)●本章重点:系统、生态系统的概念与特征;生态系统的组成与营养结构;生态系统的反馈调节与生态平衡。

●本章难点:生态系统的反馈调节。

第二章生态系统的一般特征一系统、生态系统的概念和特征(一)系统(system)1定义澳地利理论生物学家L.V.Bertalanffy 定义为“系统指相互联系的诸要素的综合体”,中国物理学界定义为“系统:相互作用和相互依赖的,若干组成部分结合而成的,具有特定功能的有机整体”。

2构成系统要具备三个基本条件♫有两个以上的组分组成;♫组分之间有联系;♫以整体方式共同完成一定功能3系统的共性(特征)(1)系统的有序性♫系统有界:即系统有边界,边界可以是人为划分的,也可是自然划分的。

如山脉,林场、河流、农田、学校♫水平分离特征:一个系统至少有两个以上的组分组成♫垂直分离特征:任何系统都存在大系统套小系统的现象。

如自然系统层次、人类社会系统层次(2)系统的整体性♫各组分之间有一定的量比关系,制约着系统的性质。

♫各组分通过联系的相互作用性♫各组分在功能上的分工合作性♫整合效应:系统功能大于各部分功能之和(二)生态系统(ecosystem)1生态系统概念生态系统(ecosystem):在一定空间中共同栖息着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不继地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。

生态系统的特征及功能

生态系统的特征及功能

生态系统的特征及功能
生态系统,指在自然界的一定的空间内,生物与环境构成的统一整体,在这个统一整体中,生物与环境之间相互影响、相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。

扩展资料
特征
(1)在组成成分方面,不仅包括各种无生命的物理、化学成分,还包括有生命的生物成分,生物群落是生态系统的核心。

(2)在空间结构方面,生态系统大多与一定的地理组成相联系,具有明显的地域特征。

(3)在时间变化方面,生态系统中的生物组分具有生长、发育、繁殖和衰亡的时间特征,使生态系统具有从简单到复杂,从低级到高级的演变发展规律。

功能
1、能量流动有两大特点分别是能量流动是单向的和能量逐级递减。

2、物质循环是指生态系统的`能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。

这里的物质包括组成生物体的基础元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT为代表的,能长时间稳定存在的有毒物质
3、信息传递是指物理信息指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境/也可以来自生物群落,主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等。

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热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 北方针叶林
1)、热带雨林
热带雨林:指热带高温高湿地区那种茂密高耸而常绿的森林类 型。 a.位置 赤道及其两侧的湿润区域。 b.气候特点 (1)终年高温多雨。年平均气温26度以上。年降雨25004500毫米,全年均匀分布,无明显旱季。这里无明显的季节 变化。 (2)热带雨林中土壤和岩石的风化作用强烈,其风化壳可达 100米。土壤养分极为贫瘠,而且为酸性。 (3)雨林所需要的营养成分,几乎全储存在植物中,每年一部 分植物死去,在高温高湿条件下,有机物分解很快,能迅速 直接被的树根和真菌所吸收,形成一个几乎封闭的循环系统。
ii 生物量金字塔
以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即生 命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生态系统中比较 典型,因为生产者是大型的,所以塔基比较大,金字塔比 较规则; 但对于湖泊和开旷海洋,第一性生产者主要为微型藻 类,生活周期短,繁殖迅速,大量被植食动物取食利用, 在任何时间它的现存量很低,导致这些生态系统的生物量 金字塔呈倒金字塔形。
2、食物链类型
(1)捕食食物链(grazing food chain) 绿色植物为起点到食草动物进而到食肉动物的食物链。 如植物——植食性动物——肉食性动物。 (2)碎屑食物链(detritus food chain): 以动、植物的遗体被食腐性生物(小型土壤动物、真菌、 细菌)取食,然后到他们的捕食者的食物链。植物残体—— 蚯蚓——线虫类——节肢动物。 (3)寄生性食物链: 由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点, 继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。后者与前者是寄 生性关系。如哺乳动物或鸟类——跳蚤——原生动物——细 菌——病毒。
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。
生态系统结构的一般模型
§3 食物链和食物网

1、食物链(Food chain) :生产者所固定的能量 和物质,通过一系列取食和被食的关系在生态系统 中传递,各种生物按其食物关系排列的链状顺序, 称为食物链 。
3、食物网(Food web)
食物网:食物链彼此交错连结,形成一 个网状结构。
§4 营养级与生态金字塔
1、营养级(Trophic level) 处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 2、生态系统中营养级数目 (1)各营养级消费者不可能100%利用前一营养级 的生物量; (2)各营养级同化率也不是100%,总有一部分排 泄出去; (3)各营养级生物要维持自身的活动,消耗一部分 热量。 由于能流在通过各营养级时会急剧减少,所以食物 链就不可能太长,生态系统中的营养级一般只有四、五 级,很少超过六级。
组织生长效率(TGe)=NPn/An
生态生长效率(EGe)=
NPn/ In
营养级越高,生长效率越低。植物的生长
效率>动物。植物将光合能量大约40%呼 吸,60%生长,肉食动物同化能量大约 65%用于呼吸,35%用于生长。哺乳动物 呼吸消耗的能量最多,大约占同化量的9799%,只有1%-3%用于净生产量。
生态系统的一般特征
§1 生态系统的基本概念
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。
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。
3、营养级位之间的生态效率
量度营养级位之间的转化效率。 (1)消费效率(利用效率)(consumption efficiency) 消费效率(Ce)=In+1/NPn 消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食 压力。一般在20-35%范围内。每一营养级净生产 的65%-75%进入碎屑食物链,被损失到系统之外。 利用效率(Ue)=An+1/NPn 利用效率的高低,说明前一营养级的净生产量被后 一营养级同化多少。
(2)、陆地生态系统的水平分布格局
(3)陆地生态系统的垂直分布格局
2、陆地生态系统

(1)森林生态系统
森林面积及生产力: 人类采伐前:6×109hm2 (45.8%) 1985年:4.17 ×109hm2 (31.7%) 陆地生态系统生产的有机质: 102×109 T 森林:58 ×109 T,占 56.8%(草地20.8 ×109T 农作物占:10.5 ×109 T)
垂直带特点 垂直带谱的基带与该山体所地区的水平地带
性植被相一致。越向高纬度,垂直带谱越简 单,极地为冻原带,水平带与垂直带重合。 在同一纬度内,经度不同也影响山体植被的 垂直带谱。如长白山(东经128度)、西部 的天山(东经86度),两者均北纬42度。 但长白山距海较近,属温带针阔叶混交林, 天山位于内陆,属荒漠范围。
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
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
iii 数量金字塔: 单位面积内生产者的个体数目为塔基, 以相同面积内各营养级位有机体数目构成塔 身及塔顶。一般每一个营养级所包括的有机 体数目,沿食物链向上递减。 缺点:有时植食动物比生产者数目多。 如昆虫和树木;个体大小差别很大;个体大 小有很大差别,只有个体数目多少来说明问 题有局限性。
能量金字塔表达营养结构最全面,确切
2、营养级位之内的生态效率
量度一个物种利用食物能的效率,即同化能量的 有效程度。
(1)同化效率Assimilation efficiency : 被植物吸收的日光能中被光合作用所 固定的能量比例,或被动物摄食的能量中被 同化了的能量比例。 Ae=An/In 肉食动物的同化效率高于植食动物。
(2)生长效率(growth efficiency)
(2)林德曼效率
林得曼定律(十分之一定律):能量沿
营养级的移动时,逐级变小,后一营养 级只能是前一营养级能量的十分之一左 右。
§6 生态系统的反馈调节和生态平衡
反馈调节:当生态系统某一成分发生变化,它必 然引起其他成分出现一系列相应变化,这些变化 又反过来影响最初发生变化的那种成分。 负反馈:使生态系统达到或保持平衡或稳态,结 果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。 正反馈:系统中某一成分的变化所引起的其他一 系列变化,反过来加速最初发生变化的成分所发 生的变化。使生态系统远离平衡状态或稳态。
c.热带雨林植被特点:
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。

2)、经度:海陆、大气环流
经度地带性:在北美大陆和欧亚大陆,由 于海陆分布格局与大气环流特点,水分梯度 常沿经向变化,因此导致生态系统的经向变 化,即由沿海的湿润区的森林,经半干旱的 草原到干旱区的荒漠(植被因水分状况而按 经度呈带状依次更替。)。 植被类型呈现从低纬度向高纬度或沿经度 方向从高到低的有规律分布,这种现象称为 植被水平分布。包括纬度地带性和经度地带 性。
表示食物通过食物链的效率,永远是正 塔型; 数量金字塔过分突出小生物体的重要性; 生物量金字塔过分突出大生物体的重要 性。
§5 生态效率
生态效率:各种能流参数中的任何一
个参数在营养级之间或营养级内部 的比值,常以百分数表示。
1、能量参数
(1)摄取量(I):表示各生物所摄取的能
量。 (2)同化植物 光合作用所固定的日光能。 (3)呼吸量(R):生物在呼吸等新陈代谢 和各种活动所消耗的全部能量。 (4)生产量(P):生物呼吸消耗后所净剩 的同化能量值。 P= A- R
3、生态金字塔
(1)概念:
指各营养级之间的数量关系,这种数量关系可采用生 物量、能量和个体数量单位,采用这些单位构成的生态金 字塔分别为生物量、能量和数量金字塔。
(2)类型
能量金字塔: 生物量金字塔 数量金字塔
i 能量金字塔:
各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字 塔。以相同的单位面积和单位时间内的生产者和各级消费 者所积累的能量比率来构造(千卡/平方米.年)。

生态平衡:生态系统通过发育和调节所
达到的一种稳定状态,它包括结构、功 能和能量输入和输出的稳定。 生态阈值:生态系统受外界干扰后,
自动调节的极限。 生态危机:由于人类盲目活动而导致 局部地区甚至整个生物圈结构和功 能的失衡,从而威胁人类的生存。
§7 陆地生态系统
1、三向地带性
(1)、影响陆地生系统的因素 1)纬度:随纬度升高温度有规律变化
输入
其它
输出
能源
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
§2 生态系统的组成与结构
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
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。
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