生态系统生态学1
《生态系统生态学》课件
通过生态学的研究和分析，可以帮助制定环境保护政策和可持续资源管理策略。
3
生态学与可持续发展的关系
生态学的原则是可持续发展的基础，通过合理利用资源和保护环境实现经济与环 境的平衡发展。
案例研究
通过案例研究，我们将深入了解生态系统生态学的应用。这些案例涵盖了不同类型的生态系统，以及生 态学在解决实际问题中的作用。
《生态系统生态学》PPT 课件
欢迎来到《生态系统生态学》课件！本课程将介绍生态系统的定义、重要性 以及生态学的基本概念。让我们一起探索生态系统的组成和功能，以及生物 多样性和生态学的应用。
生态系统组成和功能
生态因子与生态位
生态因子对生态系统的有机体生存和发展起着 重要作用。生态位是有机体在生态系统中所扮 演的角色。
生物多样性的测量方法
通过物种丰富度、物种均匀度和物种多样性指数等方法来测量生物多样性。
生物多样性的保护与管理
保护和管理生物多样性是保护生态系统健康、维持生态平衡的重要措施。
生态学应用
1
应用生态学的概念和范围
应用生态学将生态学的原理和方法应用于环境保护、资源管理和生态系统修复等 领域。
2
生态学在环境保护和资源管理中的应用
共生与拮抗
共生是不同物种之间相互依赖的关系，而拮抗 是物种之间相互竞争的关系。
能量流动和物质循环
能量在生态系统中通过食物链传递，而物质循 环则包括水循环、碳循环等。
生态系统的稳定性
生态系统的稳定性取决于物种多样性、生态位 多样性和生态过程的平衡。
生态系统的生物多种多样性是指生态系统中不同物种的数量和多样性，对维持生态平衡和生态系统功能至关 重要。
生态系统生态学复习资料
第一章生态系统概论1、生态学起源洪堡《植物地理学随笔》关注的是什么决定了群落的物种组成和相对多度。
达尔文《物种起源》“是什么驱动力决定着这一草坪上每种植物种类与比例”恩斯特.赫克尔首次提出“生态学Ecology”坦斯利 1935 首次提出“生态系统ecosystem”,定义强调了生态系统中无机成分与有机成分以及生物有机体之间物质交换的重要性。
G.Evelyn Hutchinson(G.伊芙琳.哈钎森) “现代生态学之父”Raymond Lindeman（莱曼德.林德曼）“十分之一定律”Odum兄弟，能流，开创了“生态系统”研究的热潮，创建了能值理论与方法。
20世纪中叶，“生物多样性导致稳定性”的观点形成了以Robert MacArthur（侧重于研究较小等级的生态学系统）和Eugene Odum为首的两大学派。
广泛应用数学模型工具。
20世纪50-60年代酸雨等环境问题，导致环境生态学兴起，开始了生态系统定位研究。
《寂静的春天》1962 蕾切尔.卡逊2、生态系统的特性：（1）生态系统是生态学上的主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次；（2）生态系统内部具有自我调节能力。
生态系统的结构越复杂，物种数目越多，自我调节能力也越强。
但生态系统的自我调节能力是有限度的，超过了这个限度，调节也就失去了作用；（3）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。
能量流动是单方向逐级递减的，物质流动是循环式的，信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息，构成了信息网；（4）生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的巨大损失。
因此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，要经历一个从简单到复杂，从不成熟到成熟的发育过程，其早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同特性4、反馈：指当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程5、生态系统生态学：指研究（1）生态系统组成要素、结构与功能、格局与过程、变化与演替，（2）系统内部组分之间及系统与外部环境之间的能量流动与物质循环，（3）人类活动和环境变化对生态系统的影响和反馈，（4）人为影响与调控生态系统的生态学原理、过程机理及管理技术的科学。
生态学 第一章 生态系统
第二节 生态系统的组成和结构
• 3)寄生食物链：由寄主和寄生生物构成。 • 如：哺乳动物、鸟类→跳蚤→细滴虫 • 3)腐食食物链：以动物尸体为基础。 • 如：动物尸体→丽蝇；动物尸体→秃鹰。
第二节 生态系统的组成和结构
(3)食物网（food web） • 生态系统中许多食物链彼此交错连接，形 成的一个网状结构。 • 一般说来，生态系统中的食物网越复杂， 生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，其 中一种生物的消失不致引起整个系统的失 调；生态系统的食物网越简单，生态系统 就越容易发生波动和毁灭。 • 一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定 的重要条件。
第二节 生态系统的组成和结构
生 数 物 量 量 金 金 字 字 塔 塔
第二节 生态系统的组成和结构
• 倒金字塔的奥秘：
• 数量金字塔和生物量金字塔可以为下 窄上宽的倒金字塔。 (例：夏季的温带森林、海洋生态系统） • 但是能量金字塔绝对不可能为倒的。
第三节 生态系统的功能
• 生态系统主要的4方面的功能：
第二节 生态系统的组成和结构
• 6个环节的食物链： • 人 （顶位肉食动物） 金枪鱼（三级肉食 动物） 鲭鱼（二级肉食动物） 鲱鱼（一 级肉食动物） 甲壳动物（草食动物） 单 细胞藻类（生产者） 7个环节的食物链（我国蛇岛）：
老鹰抓蝮蛇，蝮蛇吃小鸟，小鸟啄蜘蛛，蜘 蛛结网捕蜻蜓，蜻蜓抓飞虫，飞虫吃花蜜。
1/4，其余部分也是在死后被分解者分解的. 多数的陆地生态系统和浅水生态系统是碎 屑食物链占优势。
第二节 生态系统的组成和结构
• 2)捕食食物链：直接以生产者为基础，继之 以植食性动物和肉食性动物，能量沿着太 阳→生产者→植食性动物→肉食性动物的途 径流动。如：青草→野兔→狐→狼。
生态系统生态学
生态系统生态学简介生态系统生态学是生态学的一个重要分支，研究的是生物与环境之间的相互作用关系和能量流、物质循环的规律。
它关注的是整个生态系统的结构、组成与功能，以及生物与环境之间的相互关系。
生态系统生态学不仅对于理解生态系统的演变和稳定具有重要意义，还对于生态系统的可持续发展和生物多样性的保护具有深远的影响。
生态系统的定义生态系统是由生物群落、与之相互作用的非生物因素组成的一个相互联系的整体。
它包括了生物群落内的各种生物个体以及它们的生境环境。
生态系统一般分为陆地生态系统和水生生态系统两大类，其中陆地生态系统包括森林、草原、沙漠等，而水生生态系统则包括湖泊、河流、海洋等。
生态系统的组成生态系统由生物群落和环境因素组成。
生物群落是由不同物种的个体组成的群体，它包含了植物、动物和微生物等各种生物。
这些生物之间通过食物链或食物网相互联系，在共同的生境中共同生存和繁衍。
而环境因素则包括了光、温度、湿度、土壤因子等非生物因素，这些因素对于生物的生存和发展都有着重要的影响。
生态系统的功能生态系统具备多种功能，其中包括能量流动、物质循环和维持生物多样性等。
能量流动能量是生态系统中最基本的驱动力之一。
光合作用是能量输入的主要方式，通过植物的光合作用，将太阳能转化为化学能，再通过食物链和食物网传递给其他生物。
能量在生物体内经过代谢转化，最终以热能的形式散失到环境中。
能量的流动保证了生态系统中生物的生存和生活活动。
物质循环物质循环是生态系统中的另一个重要功能。
生态系统中的物质包括了水、碳、氮、磷等多种元素，它们在生物体内不断循环利用。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为有机物，同时释放氧气。
动物则通过食物链获得有机物，并将其代谢产生的废物排出体外。
这些废物又成为其他生物的养分，形成了物质循环。
维持生物多样性生态系统中的生物多样性是生态系统的重要组成部分，也是生态系统正常运作的关键。
生物多样性包括了物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性等。
生态系统生态学
各营养级要维持自身的生命活动
2） 概念
能 量
能量 流失
用以反映食物链各营养级之间生物个体数 量、生物量和能量比例关系的图解模型
3）生态金字塔类型
数量金字塔：描述的是某一时刻生态系统中各
营养级的个体数量，可用(个数/1000m2)表示
生物量金字塔：描述的是某一时刻生态系统中
各营养级生物的重量关系，用g/m2表示。
植物减少
两个负反馈之间 的相互关系
（2）正反馈
作用：某一成分的变化所引起的一系列变化，
加速最初发生变化的成分所发生的变化
结果：生态系统远离平衡状态
总的来说：
资源和空间等充足时，正反馈则表现明显；
资源和空间等紧张时，负反馈则发挥主要作用 生态系统达动态平衡时，正反馈和负反馈常交 替出现。
小型无脊椎动物。
使物质循环得以继续
非生物环境：气候因子、无机物质和有机物质
生态系统
三、 生 态 系 统 的 结 构
1、空间结构
垂直结构、水平结构
2、时间结构
群落演替 周期性变化
3、营养结构
食物链、营养级、生态金字塔
物质循环
能量流动
四、生态系统的基本特征
1、生态系统是动态功能系统
二、生态平衡失调
当外来干扰超过生态系统的自我调节能 力，不能恢复原初状态，称为生态平衡 失调或生态平衡破坏。
2.生态平衡失调的表现：
营养结构破坏，食物链关系消失，
金字塔营养级紊乱。
有机体数目急剧下降
发生逆行演替 功能失调 生物量下降，生产力衰退。
3、原因
人类对自然资源不合
五、 生 态 系 统 的 类 型
生态学基础1生态系统生态学
- 开放生态系统 (Opened ecosystem), 封闭生态系统 (closed ecosystem), 隔离生态系统 (isolated ecosystem)。
一般，生产量与生物量之间的关系比较复杂，生物量大， 生产量不一定大，同样，生物量小，生产量也不一定小。如浮 游植物生物量小，但生产量通常较大；而大型植物生物量大， 但生产量不一定大，如下图。
生产减少量
生物量、生产量和周转率的关系
2.2 生态系统中的初级生产
1) 初级生产的能量来源
1.2 生态系统的组成成分（components）
Six components (Four fundamental components)
Three functional group
1.3 生态系统的营养结构 (trophic structure)
营养级位、食物链/网 生态系统的各种成分，不断进行物质交换和能
- 应用：水体富营养化（水华暴发）受什么控制？
1. 4 生态系统的功能 (ecosystem function)
生态系统的基本功能（Basic function）
- 物质循环（Matter cycles） - 能量流动 （Energy flow） - 信息交换 （Information exchange）
主要来自绿色植物光合作用固定的太阳能： 12H2O+6CO2+2968kJ(光能) C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
通过光合作用，每吸收6摩尔CO2就等于固定709千卡 能量（1焦耳=0.239卡，或者，1卡=4.18焦耳）。
生态系统和生态学的概念和原理
生态系统和生态学的概念和原理人类是地球上生态系统的一份子，我们的健康和生存依赖于生态系统的稳定和健康。
生态学提供了解决我们与自然之间的关系的基础知识和工具，以及生态问题的解决方案。
本文将介绍生态系统和生态学的概念和原理。
一、什么是生态系统生态系统是包括生物（植物、动物和微生物）与非生物因素（水、大气和土壤）之间复杂互动的系统。
生态系统可以是山区、森林、河流、湖泊、海洋、草地和城市等广泛范围的生态环境区域。
生态系统中的生物组成一个生命群落，彼此之间存在着复杂的关系，从而形成种群。
而这些种群之间的关系和环境的关系，就构成了生态系统。
二、生态学的研究对象生态学研究生态系统的结构、功能和相互关系，以及如何保持生态系统的稳定和健康。
在生态学领域内，我们主要研究以下几个方面：1. 一物种的生与死生态学研究一种生物在生态系统中所扮演的作用，当这种生物死亡之后，对周围生态系统的影响是什么，这是很重要的。
因为，如果一物种死亡之后对周围的生态系统产生的影响非常大，那么在以后的生态循环中，也会对周围的生物产生很大的影响。
2. 群落的发展和演替生态学还研究生态系统中各种群落的发展和演替的规律。
从一个初期的生态系统出发，一步步发展到一个复杂的、多样化的生态系统，这个过程被称为演替。
每个演替阶段都形成一种不同的生态系统。
3. 生态系统中的物质和能量转移当谈到生态系统的时候，总会提到“食物链”，食物链是描绘一个群落内各种生物之间的关系和能量转移过程。
也就是说，食物链描绘了生态系统中物质和能量的流动和转移过程。
4. 生态系统的稳定性生态系统要想保持稳定，各种要素之间的相互关系需要达到一种均衡状态。
生态学研究这种稳定的状态，以及如何保持这种稳定状态。
例如：如果一个物种突然绝灭，这个物种对其他物种的约束将失去，这样生态系统就会失去这个物种的影响，最终导致生态系统的不稳定。
三、生态学的原理生态学按照生态学设备的不同，可以分为许多学科。
生态学概论-生态学概念
第一章绪论现代水文循环：注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。
生态学：研究生物与环境相互关系的科学。
可持续发展：既满足现代人的需求又不损害后代人满足需求的能力。
第二章生态系统系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分，结合而成的具有一定结构的功能整体。
生态系统：在一定时间空间范围内，生物与生存环境，生物与生物之间密切联系相互作用，通过能量流动物质循环星系传递和构成的具有一定结构的功能整体。
生态系统服务：人类直接间接从生态系统得到的利益，是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。
生态系统健康：不受生态系统综合征的影响、具有恢复力、自我调控能力、不影响相邻系统、不受风险因素的影响、在经济上可行、维持人类和其他邮寄群落健康的一种状态。
生态系统健康评价：反应生态系统为人类社会提供生态系统服务的质量与可持续性。
生态系统管理：运用生态学、社会学、管理学原理，以生态健康、生物多样性、可持续性发展为目标，对整个生态系统的内外环境进行调控手段。
第三章生物与环境物种：一类生物个体的集合，其中个体之间在自然条件下能相互交配产生具有生殖能力的正常后代个体。
个体生态学：以生物个体及栖息地为研究对象，研究栖息环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应和生态适应的形态生理及生化机制。
环境：生物的栖息地，某一特定生物体或群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物或生物群体生存与活动的外部条件的总和。
环境因子：构成环境的各要素。
生态因子：环境因子中一切对生物的生长发育生殖行为和分布有直接间接影响的因子。
生存因子：生态因子中生物生存不可缺少的因子。
生境：具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称。
生态作用：环境对生命系统的影响生态适应：生命系统改变其自身的结构与过程以便与其生存环境相协调的过程限制因子：生物在一定环境中生存，必须得到生存发展的多种生态因子，当某种生态因子不足或过量都会影响生物的生存和发展。
生态学基础生态系统ppt课件
二、热力学定律
生态系统的能量转换符合两大定律： 1）热力学第一定律（能量转化和守恒） 能量既不能消失，也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例， 由一种形式转化为另一种形式。 2）热力学第二定律（能量衰变定律或能量逸散定律） 生态系统的能量在转化、流转过程中总存在衰变、逸散的现象， 即总有一部分从浓缩的有效态变为稀释的不能利用的状态。 能量沿食物链方向流动，逐级递减。 每经一个营养级的剩余能 量为原有能量的1/10，其余的都消耗了。
食物链中每一个生物成员称为营养级。 食物链类型 1）捕食食物链：指一种活的生物取食另一种活的生物所构
成的食物链。食物链以生产者为起点。 2）腐生性食物链：以动、植物的遗体或粪便为食物链起点，
也称分解链。 如动植物遗体或粪便→ 真菌、细菌→ 原生动物→ 土壤动
物→ 节肢动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 3）寄生性食物链：生物间以寄生物与寄主的关系而构成食
（3）补加能源的作用。 添加太阳能以外的其他形式的辅助能，可提高作物对光能的
利用，从而增加初级生产力。
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二、生态系统的次级生产
次级生产量的概念及生产 次级生产量：生态系统中初级生产以外的生物生产，
即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过 同化作用形成异类生物自身物质的生产量，称为次 级生产量，亦称第二性生产量。 I = FU+R+P P = I-FU-R 同化效率 = A / I ； 生长效率 = P / A I- 摄取量； A-同化量； R-呼吸量； P-生产量； FU-粪尿能量。
密不可分的。 能量在生态系统中是被消耗、单向流动，不可逆的。
而物质循环是可逆多向的，可返回原来的化学形态， 并可逃循、脱离生态系统。
四、生物地球化学循环的类型 （1）气相型：其贮存库是大气和海洋。气相循环把大
生态学-第五章 生态系统生态学-1生态系统概论
食物网：许多长短不一的食物 链互相交织成复杂的网状关系
（一）食物链与食物网
（一）食物链与食物网
2、食物链的类型
捕食食物链，指一种活的生物取食 另一种活的生物所构成的食物链。 捕食食物链都以生产者为食物链的 起点。
（一）食物链与食物网
2、食物链的类型
寄生食物链：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 。
食物链和食物网概念的意义
食物链是生态系统营养结构的形象体现。通过食 物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、 消费者与消费者连成一个整体，反映了生态系统 中各生物有机体之间的营养位置和相互关系；各 生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系， 保持着生态系统结构和功能的稳定性。 生态系统中能量流动物和物质循环正是沿着食物 链和食物网进行的。 食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、 积累的原理和规律。
物种数目： 个体数量： 生殖力： 个体体积： 觅食范围： 搜索能力： 行为复杂度： 取食专一性： 寿命：
多→少 多→少 高→低 小→大（一般） 小→大 弱→强 低→高 弱→强 短→长
（三）生态系统的空间与时间结构 空间结构 垂直结构（成层性） 水平结构（镶嵌性） 时间结构 季节动态（季相） 年变化
和非生物的成分之间，通过不断的物质循环 和能量流动以及信息传递而相互作用、相互 依存的统一体，构成一个生态学的功能复合 体。 森林生态系统 草地~ 沙漠~ 苔原~ 小树林 一颗树
地球生物圈 陆地生态系统
海洋~ 淡水~ 最高级 高级
中级
小型
微生 态系统
生态系统生态学
4，非生物环境 • 无机物质 • 有机化合物： 如蛋白质、糖类脂类和腐殖质。 • 气候因素
四、食物链和食物网
1，概念
各种生物按其取食和被食的关系而排列的链 状顺序称为食物链(food chain) 。如：
浮游植物→浮游动物→食草性鱼类→食肉性鱼类。 植物→蝴蝶→蜻蜓→蛇→鹰。
生物扩大作用(biological magnification) 如：DDT在海水中浓度为5.0×10-11g，浮游植物含 4.0×10-8g，蛤中4.2×10-7g，到银鸥达75.5×10-6g， 扩大了百万倍。营养级越高，积累剂量越大。
1，生产者(producers) ：绿色植物、蓝绿藻和光合细菌 2，消费者(consumers)：包括杂食动物、寄生生物
1食草动物(herbivores)
食肉动物(carnivores)
大型食肉动物或顶级食肉动物(top carnivores): 3，分解者(decomposer)
分解者主要是细菌和真 菌，也包括某些原生动物 和蚯蚓、白蚁以及秃鹫等 大型腐食性动物。
营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类和数量 就越少。
离基本能源越近的营养级，其中的生物受到取食和捕食的压 力也越大，因而这些生物的种类和数量也就越多，生殖能力也 越强。
2，生态金字塔(ecological pyramid)
指各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体 单位来表示。
六、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。
各种能流参数如下：
1，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。 2，同化量（A）: 对于动物来说，它是消化后吸收的能量，对 分解者是指对细胞外的吸收能量；对于植物来说，它指在光合 作用中所固定的能量，常常以总初级生产量表示。
生态系统生态学
比例由一种形式转变为另一种形式
• 生态系统中的能量转换和传递过程，都可
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食物链类型
• 捕食食物链
• 碎屑食物链
• 寄生食物链
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捕食食物链
• 绿色植物为起点到食草动物进而到食肉 动物的食物链
• 植物-食草动物-食肉动物
– 草原上：青草-野兔-狐狸-狼 – 湖泊中：藻类-甲壳类-小鱼-大鱼
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碎屑食物链
• 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
• 营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值 和能量在流动中巨大损失，生态系统中营养级 不会超过5-6个
• 动态系统
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生态系统的类型
一、按照生态系统的生物成分，可分为： • 植物生态系统：植物为主，如森林、草地 生态系统。 • 动物生态系统：动物为主，如鱼塘、畜牧 生态系统。 • 微生物生态系统：细菌、真菌等微生物为 主，如土壤腐殖层、池塘底泥。 • 人类生态系统：人为主体，如城市、乡镇 等生态系统。
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• 同化效率：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 =同化量/摄取量 =An / In
• 生长效率：
• n的生产量/ n的同化量
• =（n同化量-n呼吸量）/n同化量
• 消费和利用效率：
Ce = n+1的摄食能量/ n生产量
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林德曼效率
– C：动物从外界摄食的能量；A：被同化能量； FU：排泄物；R：呼吸能量 – P：净次级生产量
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2.3 生态系统中的分解
生态学的基本概念与原理
生态学的基本概念与原理生态学是研究生物与环境之间相互关系的学科，它关注的是生物与环境的结合体，即生态系统。
生态学的基本概念和原理是研究生态系统的核心内容，下面将分别介绍这些概念和原理。
一、生态学的基本概念1. 生态系统：生态系统是由生物群体与其非生物环境相互作用而形成的一种动态稳定的系统。
它包括生物群落和生物圈两个组成部分，是生态学研究的基本单位。
2. 生物群落：生物群落是由相互作用的各种生物群体组成的，它们共存于同一区域并与环境相互作用。
生物群落内个体之间的相互关系是生态学研究的核心内容之一。
3. 生物圈：生物圈是地球上所有生物群落和它们所在的环境的综合体。
它包括大气层、水体和地壳等各部分，是地球上生命存在的范围。
二、生态学的原理1. 能量流动和物质循环：生态系统中的能量来自太阳，通过光合作用被植物转化成化学能，再通过食物链传递到其他生物体内。
生物体的代谢活动会产生物质，而这些物质会被分解、转化和循环利用，使得生态系统能够自我维持。
2. 自然选择和适应性：生态系统中的生物种类繁多，但资源有限。
在这种资源竞争的环境下，只有适应环境的个体才能够生存和繁殖，这就是自然选择的原理。
自然选择促进了种群的适应性演化。
3. 生物多样性和稳定性：生物多样性是指生态系统中物种的数量和种类的丰富程度。
研究表明，生物多样性越高，生态系统的稳定性越强。
生态系统的稳定性对于人类的生存和发展至关重要。
4. 共生和拮抗：共生是指生物之间相互依赖、互利共存的关系，拮抗则是相反的关系，体现为相互竞争和制约。
共生和拮抗是生态系统内不同生物种类相互关系的两种基本模式。
综上所述，生态学是研究生物与环境相互关系的学科，其基本概念包括生态系统、生物群落和生物圈。
生态学的原理包括能量流动和物质循环、自然选择和适应性、生物多样性和稳定性，以及共生和拮抗。
通过深入研究这些基本概念和原理，可以更好地理解和保护生态系统，实现人与环境的可持续发展。
生态系统生态学 教学大纲
生态系统生态学教学大纲摘要：一、引言1.生态系统生态学的概念2.生态系统生态学的研究意义3.课程目标和教学要求二、生态系统的组成与结构1.生物群落2.生物种群3.生态位4.生态系统中的能量流与物质循环三、生态系统的功能与稳定性1.生态系统的生产力2.物质循环与能量流动3.生态系统的稳定性与自我调节能力四、生态系统的类型与分布1.自然生态系统2.人工生态系统3.生态系统的分布规律及其影响因素五、生态系统的保护与修复1.生态系统的破坏原因2.生态系统的保护措施3.生态系统的修复技术六、生态系统生态学在实践中的应用1.环境保护2.资源利用与可持续发展3.生态城市建设正文：一、引言生态系统生态学是一门研究生物与环境相互作用的学科，探讨生物群落、生物种群、生态位等生态学基本概念，研究生态系统中的能量流与物质循环等基本过程。
本课程旨在使学生了解生态系统生态学的基本原理，掌握生态系统的组成与结构、功能与稳定性、类型与分布等方面的知识，学会运用生态系统生态学的理论和方法分析解决实际问题，为我国环境保护、资源利用与可持续发展等领域培养高素质的专业人才。
二、生态系统的组成与结构生态系统由生物群落、生物种群和生态位等组成。
生物群落是指一定区域内相互作用的生物种群的集合，生物种群是指在一定区域内同种生物个体的总体。
生态位是生物在生态系统中所占据的地位和发挥的作用。
生态系统中的能量流与物质循环是生态系统的基本功能，能量流是单向的，物质循环是循环往复的。
三、生态系统的功能与稳定性生态系统的功能主要包括生产力、物质循环与能量流动。
生产力是指生态系统在一定时间内通过生物过程将无机物质转化为有机物质的能力。
物质循环与能量流动是生态系统的基本功能，物质循环是循环往复的，能量流动是单向的。
生态系统的稳定性是指生态系统在遭受外部干扰时，能够保持其结构和功能的能力，其稳定性与自我调节能力密切相关。
四、生态系统的类型与分布生态系统根据其形成原因和特征可分为自然生态系统和人工生态系统。
环境生态学第五章 生态系统生态学
H2S ,SO2,SO42- 大气
食物链
食物链（food chain）和营养级（trophic level） 食物链指生态系统中不同生物之间在 营养关系中形成的一环套一环似链条式的 关系，即物质和能量从植物开始，然后一 级一级地转移到大型食肉动物。食物链上 的每一个环节称为营养阶层或营养级，指 处于食物链某一环节上的所有生物种的总 和。
2024/4/8
食物链的类型
➢ 捕食食物链（grazing food chain）：又称捕食食 物链，以活的动植物为起点的食物链，如草食动 物、各级食肉动物。
牧草→ 羊、牛→ 狼
以绿色植物为起点，是活的生物体。 ➢ 腐食食物链（detrital food chain）：又称碎屑食
物链，从死亡的有机体或腐屑开始。
染物转移、积累的原理和规律。
2024/4/8
§4 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者 物质循环：生物 ← →环境 信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
2024/4/8
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
2024/4/8
澳大利亚进口屎克螂
因牛粪覆盖每年损毁牧场3600万亩 60年代，澳大利亚引入了 羚羊粪蜣(Onthophagus gazella)和 神农蜣螂(Catharsius molossus)等异地金龟， 对分解牛粪发挥了明显的作用。
2024/4/8
主要环境组分
辐射 大气 水体 土壤
2024/4/8
2024/4/8
§2 生态系统的组成成分
六大组成成分
无机物
有机化合物 非生物成分
生态学基本知识点
第一章绪论1.生态学(ecology)：研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
研究重心是生态系统.2.生态学研究的对象的四个层次：●个体：是有机体对环境的反映。
●种群：是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。
出生率、死亡率、增长率、年龄结构比、性比、种内关系和空间分布结构等。
60年代前是研究主流。
●群落：栖息在同一区域中的动物、植物和微生物组成的复合体。
群落的结构、演替、多样性、稳定性。
群落组成和结构的过程。
●生态系统：是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。
能量流动和物质循环过程。
●生物圈：地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。
岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。
3.生态学的研究方法，分为野外、实验研究和理论研究●野外是首选、并且是第一性的。
如了解动物的种群数量变动●实验研究是分析因果关系的一种补充手段。
优点是条件控制严格，对结果分析比较可靠，重复性强。
——自然条件下试验法，如驱除寄生虫以研究雷鸟种群的动态。
●理论研究常用的方法是利用数学模型进行模拟研究。
在种群生态学中，研究种群动态，种群增长和种间竞争。
预测结果还必须通过现实来检验，根据现实通过修改模型参数，使研究结果逐步逼近现实等。
第二章个体生态学一名词解释1生态因子:指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。
2环境：生物赖以生存的外界条件的总和。
它包括一定的空间以及其中可以直接或间接影响生物生活和发展的各种因素。
3生境：特定群落的生态因子的总和（无机环境）称为生境（Habitat）。
生境是生物生活的具体场所，对生物具有更实际的意义。
4限制因子：在众多的生态因子中，那些接近或超过生物的耐受范围，而限制其生存、生长、5生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，指生物控制自身体内环境，使其保持相对恒定状态。
即有一个生态上的最低点和最高点。
在最低点和最高点之间的范围，称为生态幅。
生态学基本知识点
生态学基本知识点生态学是研究生物和环境之间相互关系的学科。
它关注的是生物组织、群落与环境的相互作用及其动态变化的规律。
以下是生态学的基本知识点：1.生态系统：生态系统是一个由生物和环境组成的复杂系统。
生物包括动植物等有机体，环境包括非生物因素如土壤、水、空气等。
生态系统中物质和能量的流动和循环是维持生态系统稳定运行的基础。
2.群落：群落是在一个特定地理区域内，不同物种之间相互依存和相互作用的一群生物个体。
3.种群：种群是同一物种在一个给定地理区域内的所有个体的总和。
种群之间会发生相互竞争和相互作用。
4.生物多样性：生物多样性是指地球上不同物种的种类、形态和遗传信息的丰富程度。
生物多样性不仅提供了自然资源，还对生态系统的稳定性和功能发挥重要作用。
7.生态位：生态位是一个物种在一个生态系统中的角色和职责。
它包括物种对资源利用的偏好、生活方式和适应能力等。
8.生态平衡和稳定性：生态平衡是生态系统中各个物种之间相对稳定的关系，即物种之间的资源分配和利用处于一种动态平衡状态。
生态系统的稳定性是指其在面对外部干扰时能够保持一定程度的恢复能力。
9.人类活动对生态系统的影响：人类活动如过度开发、污染等会对生态系统造成不可逆转的损害，导致生物多样性丧失、生态系统破坏和气候变化等问题。
10.生态学应用：生态学不仅仅是一门科学，也是一门应用科学。
通过生态学研究，可以为保护生态系统、改善环境质量、可持续利用自然资源等提供科学依据。
以上是生态学的基本知识点，通过学习这些知识，我们可以更好地理解生物和环境之间的关系，促进生态系统的健康发展以及人类与自然环境的和谐相处。
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食物链
树
蝉
螳螂
黄雀
第一营养级 生产者 植物
第二营养级 初级消费者 植食动物
第三营养级 次级消费者 小型肉食动物
第四营养级 三级消费者 大型肉食动物
4
生态系统中的食物链不是固定不变的，它 不仅在进化历史上有改变，在短时间内也 有改变。
CO2
光
光合作用
取食
生物量
H20
营养
NP
R O2＋温度 GP
影响初级生产力的主要因子
陆地生态系统 光照、温度、生长期、水分、矿物营养、动物摄食等
水域生态系统 P = （R / k ）× C × 3.7 P: 浮游植物的净初级生产力 R: 相对光和率 k: 光强度随水深而减弱的衰败系数 C: 水中的叶绿素含量
例：一个沙漠
食物链和食物网的功能
食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态 系统的物质循环和能量流动沿着食物链、食物 网的渠道进行。
生态系统中各类食物链的特点
在同一个食物链中，常包含有食性和其它 生活习性极不相同的多种生物。
在同一个生态系统中，可能有多条食 物 链，它们的长短不同，营养级数目不等 。
化能自养细菌－产甲烷细菌
只有生产者才能将无机物转化成有机物，在生态 系统中是为其它生物提供能流的唯一来源。
制造氧气。氧气是大部分生物生存的条件。
提供其它必需元素：K Ｎａ Ｃａ Ｍｇ等。
生产者是生态系统营养结构中的基础，它决定着 生态系统的生产力高低，是生态系统中最基本、 最重要的组成部分
消费者
数量金字塔，如果把通过各营养级的生物数量由低 到高作图，就可以得到数量金字塔。它表示各营养 级之间在一定时间和空间内生物的数量关系，用生 物的个体数目表示。例如，湖泊、海洋生态系统
营养级和生态金字塔变化趋势
营养级从低到高，反映了一般趋势：
物种数目： 多→少
个体数量： 多→少
生殖力：
高→低
个体体积： 小→大（一般）
初级生产力：初级生产积累能量的速率, 用单位 时间单位面积内累计的能量或者生产的干物质表 示（ g/m2.年，kg/ha2.年等）
7
1、初级生产力
概述全球初级生产力概况及分布特点 影响初级生产力的主要因子 初级生产量的测定方法
全球初级生产力分布特点
陆地比水域的初级生产力大 陆地上初级生产力有随纬度增加逐渐降低的趋势 海洋中初级生产力由河口湾向大陆架和大洋区逐渐
对其他生物的生长产生重大影响 改造表面惰性物质 为碎屑食物链提供食物和物质基础
3
消费者
四级消费者 三级消费者 二级消费者 一级消费者
生产者
第二节、生态系统的能量流动
一、生态系统的结构 二、食物链与食物网 三、营养级和食物金字塔 四、生态系统的生产力 五、生态系统的能量流动 六、生态效率 七、有机物质的分解
二、生态系统的特征
生态学上的主要结构和功能单位
生态系统具有自我调节的能力 生态系统具有能量流动，物质循环，信息传递的功能 生态系统中营养级是有限的 生态系统是一个动态系统
三、生态系统的类型
按生物划分 按结构和能流物流状况划分 人类活动及影响划分 按非生物成分划分
比较内容
自然生态系统
半自然生态系统
觅食范围： 小→大
搜索能力： 弱→强
行为复杂度： 低→高
取食专一性： 强→弱
寿命：
短→长
四、生态系统的生产力
生物量：单位面积上动物、植物、微生物的重 量。通常用干重表示。
初级生产：绿色植物固定太阳能或制造的有机质 过程称为初级生产。
净第一生产量NP ＝总第一生产量GP－植物自身消耗（呼吸）R
2、食物网
食物网：生态系统中，各种生物之间通过取 食关系存在着错综复杂的联系，这就使生态 系统内，多条食物链相互交织、互相联结， 形成了网络，称为食物网。
食物网
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食物链/网的典范性
食物网很少是环状的 食物链不长，平均为4节 顶位种、中位种、基位种的比例相当稳定 各类链节、即基一中节、基一顶节、中一
一、生态系统的结构
形态结构：是指生态系统的生物种类、种 群数量、种的空间配置、种的时间变化等 构成生态系统的形态结构。
营养结构:一食物链和食物网、二营养级和 生态金字塔
二、食物链与食物网
1、食物链：食物链是指初级生产者获得光能后制 造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的 链索关系。
一个生态系统中的各种生物彼此以能量和营养物质 相互联系从而形成各种生物的链索称为食物链。
碎屑食物链
枯枝落叶－真菌－昆虫－蛞蝓
腐食食物链
动物尸体－丽蝇
食物链/网的类型
捕食食物链、寄生食物链、碎屑食物链和 腐食食物链。
前两种是以活的生物为起点的食物链，捕 食食物链是某些水生生态系统中的主要食 物链形式；
后两种是以生物遗体或腐败物质为起点的 食物链，碎屑食物链是陆地生态系统和浅 水生态系统中的主要食物链形式。
一、生态系统Ecosystems的概念
“生态系统” - Arthur Tansley 在1935 描述 生态系统的概念:是指在一定时间和空间范围
内，由生物群落与其环境组成的一个整体，该 整体具有一定的大小和结构，各成员借助能量 流动，物质循环和信息传递而相互联系，相互 影响，相互依存，并形成具有自组织和自调节 功能的复合体。
组装结构 研究、产品、人类生 活 工业能
稳定性
稳定
亚稳定
不稳定
稳定机制 开放程度
非中心式调控
自然信息调控 生物间相生相克，生 物与环境相互适应 开放程度小
非中心式调控和中 心式调控结合 自然调控 人工直接调控 社会经济间接调控
开放程度大
中心式调控
人工调控 相对封闭
四、生态系统的构成
生态系统的组成:任何一个生态系统都由生物和非生 物两大部分组成，生物部分按照它们的营养方式和 在系统中所起的作用不同，又可分为生产者、消费 者和分解者三大功能类群。
消费者：依靠活的动植物为食的动物。直接或者间接以 植物为食。寄生物也属于消费者。
对初级生产物进行加工、再生产的作用，对其他生物种 群数量起到调节作用。
分解者
主要是细菌，真菌和某些营腐生生活的原生生物 和食腐动物
在生态系统中的基本功能是分解死亡动植物的躯 体，变成简单化合物，最终分解为简单的无机物 并释放到环境中，供生产者重新利用吸收。
人工生态系统
组成
结构 系统目的及功 能 主要能量来源
组成成分复杂
自然结构 生态系统的稳定及繁 荣 太阳能、自然辅助能
生物成员简化，生 产力提高，抗逆性 下 降，环境被改 造，更有利于部分 生物成员。
优化结构
提供人类所需的产 品
太阳能、自然辅助 能、人工辅助能
生物成员被按特定目 的所筛选，环境要素 为特定生物而设计。
一级肉食动物（以食草动物为食， 统称二级消费者）
2. 生物部分（2）消费者 肉食物动物 二级肉食动物（大型肉食动物）
(comsumers ) ( carnivores)
称三级消费者
三级肉食动物（顶极肉食动物）
寄生者
杂食动物
腐食性动物
（3）还原者（分解者）(decomposer)
生态系统的三大功能类群：
Organic Nutrients
Solar Energy
Producers
Cons umers Dec omposers Respiration
生态系统是行使“能 量转化”和“营养再生”
功能的系统
Inorganic Nutrients
Material Outputs (CO2, H2O, nutrients)
为什么研究生态系统?
生态系统生态学让我们更好地了解地球的动态机制 生态系统为社区提供物资和服务 人类的活动正在改变生态系统（进而改变地球系统）
生态系统生态学研究的内容
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
捕食食物链，指一种活的生物取食另一种活的生物 所构成的食物链。捕食食物链都以生产者为食物链 的起点。
碎食食物链，指以碎食（植物的枯枝落叶等）为食 物链的起点的食物链。碎食被别的生物所利用，分 解成碎屑，然后再为多种动物所食。碎屑食物链有 两个去向：微生物或者大型食碎屑动物。
寄生食物链：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 。
生态金字塔
能量金字塔，如果把通过各营养级的能流量由低到 高用图来表示，就成为一个金字塔形，称为能量金 字塔。它表示各营养级之间能量的配置关系，用千 克/ m2•年表示。
生物量金字塔，如果把通过各营养级的生物量由低 到高作图，就可以得到生物量金字塔。它表示各营 养级之间生物的重量关系，用千克/年表示；例如， 陆地、浅水生态系统
比率 0.51 0.55 0.59 0.60 0.66
人类粮食的产量
农业水平
千克干物质/公顷/年
农业 50-2000
附加辅助能的农业 2000-20000 理想的海藻培养 20000-80000
千卡/平米/年 0.2-10 25-1000 1000-10000
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影响初级生产力的主要因子
在不同的生态系统中，各类食物链的比重 不同。
在任一生态系统中，各类食物链总是协同 起作用。
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三、营养级和生态金字塔
营养级：绿色植物、草食动物、肉食动物等 各种有机体位于食物链的不同环节上，食物 链的每一个环节，称为一个营养级。它是指 处于食物链某一环节上的所有生物的总和。
生态金字塔：生态金字塔是指各个营养级之 间的数量关系，这种数量关系可以用生物量 单位、能量单位和个体数量单位表示，采用 这些单位所构成的生态金字塔分别称为生物 量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。