生态系统生态学 PPT
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生态学课件第五章 生态系统生态学
生态系统分解作用
• 3、分解作用测定 • 网袋法： • 一般通过埋放装有残落物的网袋以观察土壤动物 的分解作用。 • 网袋具有不同孔径，允许不同大小的土壤动物出 入，从而可估计小型、中型和大型土壤动物对分 解的相对作用，并观察受异化、淋溶和碎裂三个 基本过程所导致的残落物失重量。
生态系统分解作用
P= R × C × 3.7 k
• P=浮游植物的净初级生产力；R=相对光合速率； k=光强度随水深度而减弱的衰变系数；C=水中的 叶绿素含量。
生态系统初级生产
• • • • • • 4、初级生产量的测定方法 收获量测定法 氧气测定法 CO2测定法 放射性标记物测定法 叶绿素测定法
生态系统次级生产
食物链与营养级
• 2、食物网(food web) • 食物链彼此交错连结，形成一个网状结构。
食物链与营养级
• 3、营养级(trophic levels)
• 营养级是指处于食物链某一环节所有生物种的 总和。 • 生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少 有超过六级的。
营养级(trophic levels)
• 分解作用过程包括碎裂、异化和淋溶。
生态系统分解作用
•ห้องสมุดไป่ตู้2、分解者
• 细菌、真菌和土壤动物。 • • 动物分四个类群： • ①小型土壤动物（microfauna）：包括原生动物、线虫、 轮虫、最小的弹尾和螨； • ②中型土壤动物（mesofauna）：包括弹尾、螨、线蚓、 双翅目幼虫和小型甲虫； • ③大型（macrofauna）土壤动物：包括千足虫、等足目 和端足目，蛞蝓、蜗牛； • ④巨型（megafauna）土壤动物：包括蚯蚓等。
• 能量锥体或金字塔(pyramid of energy)
《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。
(2024年)全新生态学ppt课件
02
01
倡导全球共治
积极倡导全球共治理念，推动构建公平合理 、合作共赢的全球环境治理体系。
04
03
2024/3/26
32
2024/3/26
谢谢聆听
33
03
温室气体排放趋势
随着全球工业化进程的加速，温室气体排放量持续增加 ，对气候的影响日益严重。
9
极端气候事件频发原因分析
2024/3/26
气候变化导致极端天气事件增加
01
全球变暖使得极端高温、干旱、洪涝等天气事件频发。
人类活动对极端天气事件的影响
02
城市化进程、土地利用变化等人类活动加剧了极端天气事件的
1
城市化进程加速，导致自然生态系统破坏和生境 丧失。
2
城市扩张占用大量农田和绿地，导致生态服务功 能下降。
3
城市人口集聚，资源消耗和废弃物排放增加，环 境压力加大。
2024/3/26
19
城市绿地系统规划与建设实践
绿地系统规划原则
生态优先、因地制宜、均衡布局、功能多样。
绿地建设实践
公园绿地、街头绿地、生态廊道、居住区绿地等 。
政策支持
政府加大对有机农业和绿色食品产业的扶持力度，推动产业快速发 展。
技术创新
通过技术创新和集成应用，提高有机农业和绿色食品产业的生产效率 和经济效益。
2024/3/26
25
农业废弃物资源化利用途径
畜禽粪便
通过堆肥发酵、生产有机肥等方式，实现畜禽粪便的资源化利用 。
农作物秸秆
推广秸秆还田、生产生物质燃料等技术，提高农作物秸秆的利用率 。
固体废弃物分类
生活垃圾、建筑垃圾、工业固体废物等。
生态系统生态学 ppt课件
、
生
• 2、生态系统的生物生产
态
系
• 3、生态系统的能量流动
统
生
• 4、生态系统的物质循环
态
学
• 5、自然生态系统功能
—Department of Enviropnpmt课e件ntal Science and Engineering— 2
5.1 生态系统的概述
5.1.1 生态系统的定义 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质 循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生 态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）
—Department of Enviropnpmt课e件ntal Science and Engineering— 20
5.1 生态系统的概述
（2）生态锥体
• 是表示生态系统中能流量、生物量和生物个体数量在 各营养级分布比例的图形。以方框长度代表各级能流 量、生物量或个体数量的大小，并按营养级顺序由下 而上叠置在一起。 也称为生态金字塔。
5.1 生态系统的概述
（3）食物链的特征
食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的 4—5个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流 失；
食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。 因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损 耗也就越大；
食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性 直接相关；
1 大型浮游植物
2 大型浮 游植物
大型浮 游动物
鯷鱼 以浮游生物为食
鲸 以浮游生物为食
微型浮游植物 ( 小鞭毛藻 )
小型浮游动物 (植食性原生动物)
中型浮游动物 (肉食性甲壳动物)
(完整版)生态学课件.ppt
质的量或能量。公式为：
最新.
6
Pn=Pg-R
3 净增生物量(Net Gainable Biomass，△B)：单位时间内单位 面积所增加的植物生产量,公式为△B= Pn-L-G；其中L为一定时 间内植物的凋落物(Litter)；G为被动物或其他消费者所啃食 (Grazing，G)的量。
4 生物量(Biomass)：地表单位面积内现存的活植物体总量或贮 存的总能量，即现存量(Standing Crop)，常用kg.m-2或t.hm-2表 示。
最新.
2
二 本节重难点
▪ 1 本节重点
(1) 初级生产的形成过程； (2) 影响初级生产的因素; (3) 初级生产在地球上的分布。
▪ 2 本节难点
(1) C3、C4和CAM植物在环境中表现出来的光合效率的 差异性；
(2) 植物在生态系统中是如何发挥作用的。
最新.
3
三 讲授新课
太 阳 光
初级生产 者的光合
时
最强光时
度
同化产 慢
快
物再分
配
不定
干物质 中等
高
低
生产
最新.
23
表3-2 具有不同二氧化碳固定方式的植物的特征
在正常大气条件下，光合作用效率由高到低依 次为C4植物、C3植物、CAM植物。如表3-3所示：
植物类群
umol/m2/s
CO2吸收 mg/g/h
C4植物 60～140
30～60（70）
C3植物 作物
CO2)
C3酸 约-10%～-20%
（PGA)
最新.
CAM 大液泡
颗粒状 约-10%～-20% 约-10%～-20% 约-10%～-20%
《生态学基础知识》课件
生态平衡及其影响因素
总结词：平衡与影响
生态平衡是指生态系统在一定时间内结构和功能的相对稳定状态，这种平衡是动态的，受到多种因素的影响，如气候变化、 环境污染、过度开发等。这些因素可能导致生态系统的失衡，影响生物多样性和生态服务功能的发挥。
03
生物种群与群落
种群的概念与特征
总结词
种群是生态学的基本单位，具有遗传、空间和时间三 个基本特征。
群落的演替与变化
总结词
群落的演替是一个长期的过程，受到环境变化和物种竞 争的影响。
详细描述
群落的演替是指一个群落被另一个群落取代的过程，是 一个长期的过程。演替受到环境变化和物种竞争的影响 。环境变化包括气候变化、土壤变化、地形变化等，这 些因素会影响物种的适应性，从而影响演替的方向和速 度。物种竞争则是指不同物种之间为了争夺资源而产生 的相互影响，竞争的结果往往会导致优势物种的出现和 演替的进行。
04
生物与环境关系
生物的适应性与多样性
总结词
生物的适应性与多样性是指生物在长期 进化过程中，通过不断适应环境变化而 形成的不同形态、生理和行为特征，以 及由此产生的物种多样性。
VS
详细描述
生物的适应性与多样性表现在许多方面， 如不同物种的形态、生理和行为特征各异 ，这些特征使它们能够更好地适应不同的 环境条件。此外，生物的适应性和多样性 也是生态系统稳定性的重要基础，因为它 们增加了生态系统的复杂性和稳定性。
种群的增长与调节
总结词
种群增长是种群数量随时间增加的过程，受到内源调 节和外源调节的共同作用。
详细描述
种群增长是指种群数量随时间增加的过程，是生态学中 一个重要的概念。种群增长受到内源调节和外源调节的 共同作用。内源调节是指种群内部个体之间的相互作用 ，如竞争、捕食、疾病等，这些因素会影响种群的出生 率和死亡率，从而调节种群数量。外源调节则是指环境 因素对种群数量的影响，如气候、食物、栖息地等，这 些因素会影响种群的出生率和死亡率，从而调节种群数 量。
生态系统的基本概念.pptx
生态系统的组成部分还可以根据物质与能量的活动性可分 为：
1. 贮存库( ) 在生态系的功能运转过程中，一部分 物质和能量暂时脱离生物循环而贮存下来构成了贮存库。 例如水生植物死后经过长期矿化作用形成泥炭，软体动物 和其他动物的外骨骼形成石灰石或珊瑚礁，许多生物的死 体形成水底沉淀或转化为石油和煤等。贮存库一般为非生 物成分，库容量很大，经过地质年代又可以通过岩石的风 化分解和化学燃料的燃烧等形式释放出来，再参加能量流 动和物质循环。
二、有机物质的生产和分解
在物质循环过程中，存在着彼此对立而又相互 协调的两个过程：一个是有机物质的生产，另 一个是有机物质的分解。从整个生物圈来看， 有机物质的生产与分解大体上是平衡的。据估 计，地球上的生物每年通过光合作用所生产的 有机物质大约为1017g (约1000亿吨)，一年 中生物的呼吸活动所消耗的有机物质也大致等 于这一数量。正是由于这两个过程的相对平衡， 才使得地球上的生物有着比较稳定的生存条件。
生产与分解的历史变化
应当指出的是，有机物质生产与分解的平衡，在地质史上曾发生 过几次大的变化： ①大约在6亿一l0亿年前，有机物质的生产略大于其分解，结果使 大气中的氧含量增高而二氧化碳含量降低，为地球上高等生物的 出现和进化提供了先决条件； ②大约在3 亿年前，有机物质的生产明显地大于其分解，以致大 量的生物残体被埋在地层中变成化石燃料，使人类近代的工业革 命成为可能； ③在最近的6000万年，大气中二氧化碳与氧的比率出现波动，这 主要是有机物质生产—分解平衡的改变所致，同时也与火山活动、 岩石风化、沉积和太阳能输入的变动有关，这一时期气候的冷暖 期交替出现可能由此所 引起； ④最近100多年来，由于人类大量使用化石燃料，再加上农业的精 耕细作，因而加快了有机物质的分解，使得大气中二氧化碳的含 量持续增加，对气候产生了明显的影响。
1. 贮存库( ) 在生态系的功能运转过程中，一部分 物质和能量暂时脱离生物循环而贮存下来构成了贮存库。 例如水生植物死后经过长期矿化作用形成泥炭，软体动物 和其他动物的外骨骼形成石灰石或珊瑚礁，许多生物的死 体形成水底沉淀或转化为石油和煤等。贮存库一般为非生 物成分，库容量很大，经过地质年代又可以通过岩石的风 化分解和化学燃料的燃烧等形式释放出来，再参加能量流 动和物质循环。
二、有机物质的生产和分解
在物质循环过程中，存在着彼此对立而又相互 协调的两个过程：一个是有机物质的生产，另 一个是有机物质的分解。从整个生物圈来看， 有机物质的生产与分解大体上是平衡的。据估 计，地球上的生物每年通过光合作用所生产的 有机物质大约为1017g (约1000亿吨)，一年 中生物的呼吸活动所消耗的有机物质也大致等 于这一数量。正是由于这两个过程的相对平衡， 才使得地球上的生物有着比较稳定的生存条件。
生产与分解的历史变化
应当指出的是，有机物质生产与分解的平衡，在地质史上曾发生 过几次大的变化： ①大约在6亿一l0亿年前，有机物质的生产略大于其分解，结果使 大气中的氧含量增高而二氧化碳含量降低，为地球上高等生物的 出现和进化提供了先决条件； ②大约在3 亿年前，有机物质的生产明显地大于其分解，以致大 量的生物残体被埋在地层中变成化石燃料，使人类近代的工业革 命成为可能； ③在最近的6000万年，大气中二氧化碳与氧的比率出现波动，这 主要是有机物质生产—分解平衡的改变所致，同时也与火山活动、 岩石风化、沉积和太阳能输入的变动有关，这一时期气候的冷暖 期交替出现可能由此所 引起； ④最近100多年来，由于人类大量使用化石燃料，再加上农业的精 耕细作，因而加快了有机物质的分解，使得大气中二氧化碳的含 量持续增加，对气候产生了明显的影响。
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5.1 生态系统的概述
5.1.2 生态系统的共同特征
生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位，属于 生态学研究的最高层次。
生态系统内部具有自我调节能力。 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功 能。 生态系统中营养级数目受限于生产者所固定的能值和 能量在流动过程中的损失，通常不会超过5～6个。 生态系统是一个动态系统。
一个简单的陆地生态系统模式图
7
5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的结构
• 空间结构 • 时间结构 • 营养结构
食物链 食物网
5.1 生态系统的概述
植物
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
蝉 (初级消费者)
螳螂 (二级消费者)
黄雀 (三级消费者)
鹰 (四级消费者)
(顶极食肉动物)
5.1 生态系统的概述
5.1 生态系统的概述
（2）生态锥体
• 是表示生态系统中能流量、生物量和生物个体数量在 各营养级分布比例的图形。以方框长度代表各级能流 量、生物量或个体数量的大小，并按营养级顺序由下 而上叠置在一起。 也称为生态金字塔。
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
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。
5.1 生态系统的概述
5.1.5 营养级与生态金字塔
（1）营养级 指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 营养级间的关系已经不是一种生物同另一种生物之间 的关系，而是指某一层次上的生物和另一层次上的生 物之间的关系。 生态系统中的能流是单向的，通过各个营养级的能量 是逐级减少的。减少的原因是：①各营养级消费者不 可能百分之百地利用前一营养级的生物量；②各营养 级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成排泄 物；③各营养级生物要维持自身的生命活动，总是有 一部分能量变成热能而耗散掉。
（1）食物链的定义 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。
由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可 能太长，一般食物链都是由4～5个环节构成的。
生态系统中的食物链不是固定不变的。
生物扩大作用(biological agnification) 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。
食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性 直接相关；
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，在短时间内也会发生变化。
5.1 生态系统的概述
（4）食物网
• 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，尤其是在 生态系统功能上起关键作用的种，一旦消失或受严 重损害，就可能引起这个系统的剧烈波动。一个复 杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。
回
顾
1、群落的概念及基本特征 2、群落的种类组成 3、群落的结构 4、影响群落结构的因素 5、主要生物群落类型 6、生物群落分布规律 7、群落的演替
—Department of Environmental Science and Engineering—
上篇：环境生态学基础知识
五
• 1、生态系统的概述
中型浮游动物 (肉食性甲壳动物)
3
灯笼鱼、秋刀鱼
(食浮游动物鱼类)
大型浮游动物 ( 毛颚类、磷虾 )
海洋食物链 1
乌贼、鲑、金枪鱼 ( 食鱼动物 )
5.1 生态系统的概述
（3）食物链的特征
食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的 4—5个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流 失；
食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。 因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损 耗也就越大；
5.1 生态系统的概述
（2）食物链的类型
捕食食物链（grazing food chain）：又称放牧 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。 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。 动植物残体→ 腐食性动物 →肉食性动物 → 顶级肉食动物 以动、植物残体为起点，数量越来越少。
5.1 生态系统的概述
5.1.3 生态系统的研究内容
自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机理、恢复模型及其修复的研究 全球性生态问题的研究 生态系统可持续发展研究
5.1 生态系统的概述
5.1.4 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 气候因素 生产者
(producer) 消费者
(consumer)生物成分 分解者 (生物群落)
(还原者) (decomposer)
三大功能群
①生产者：自养生物，主 要是各种绿色植物，也包 括蓝绿藻和一些能进行光 合作用的细菌。
②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。
③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
5.1 生态系统的概述
寄生型食物链：以活的生物为寄主，夺取寄 主的物质和能量来维持生存。体型越来越小， 数量越来越多。 植物 →动物 →寄生物 →更小的寄生物
1 大型浮游植物
2 大型浮 游植物
大型浮 游动物
鯷鱼 以浮游生物为食
鲸 以浮游生物为食
微型浮游植物 ( 小鞭毛藻 )
小型浮游动物 (植食性原生动物)
、
生
• 2、生态系统的生物生产
态
系
• 3、生态系统的能量流动
统
生
• 4、生态系统的物质循环
态
学
• 5、自然生态系统功能
5.1 生态系统的概述
5.1.1 生态系统的定义 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质 循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生 态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）