基础生态学—— 生态系统的一般特征

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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)
的型浮游动物 (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)
海洋食物链2
大型浮游动物
食浮游生物鱼类 如鲱等
有生物(生物群落)与其环境之间由于不断进行物质循环和能量 流动过程而形成的统一整体
系统(system)：相互作用、相互依赖的事物有规律地联合
的集合体 许多成分组成 各成分间相互联系、相互作用 独立的、特定的功能
生物地理群落(biogeocoenosis)
生态系统的特征
是生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的 最高层次
食物链类型
捕食食物链 碎屑食物链 寄生食物链
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
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
捕食食物链和碎屑食物链
一些食物链
1 大型浮游植物
基础生态学——
生态系统生态学
第十一章 生态系统的一般特征
第十一章 生态系统的一般特征
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
11.1 生态系统的基本概念
生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所
线条粗细表示作用强弱和物质能量流通的总量多寡
生态系统结构的一般性模型（仿 Anderson, 1981）
11.3 食物链和食物网
11.3.1 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
11.3.2 食物网 (food web)：食物链彼此交错连结，形成 一个网状结构
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
和这些能量在流动中巨大损失，因此生态系统中营养级不 会超过5-6个 生态系统是一个动态系统
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
FOOD WEB
11.4 营养级与生态金字塔
营养级(trophic level)：处于食物链某一环节 上的所有生物种的总和
营养级
生态系统中营养级数目
各营ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ级消 费者不可能 100%利用 前一营养级 的生物量
各营养级同化 率也不是100%， 总有一部分排 泄出去
各
营
养
级
生
物
要
维
食物链就不可能太长
食物网不仅维持着生态系统的相对平衡，并推动着 生物的进化，成为自然界发展演变的动力
食物网以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物 紧密联系起来的结构，称为生态系统的营养结构
食物网
北极岛屿简单的食物网
FOOD WEB
A few of the organisms in a temperate tall-grass prairie and the food web that connects them
• 陆地生态系统中，净初级生产量只有很少一部分通 向捕食食物链。
• 只在某些水生生态系统中，捕食食物链才会成为能 流的主要渠道。
• 沿着食物链动物个体越来越大的概念，只适用于一般情况。
食物网
一种生物常常以多种食物为食，而同一种食物又常 常为多种消费者取食，于是食物链交错起来，多条 食物链相联，形成了食物网
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
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。
食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，反之 亦然。
11.2 生态系统的构成和结构
11.2.1 生物群落
生产者 (producer) 消费者 (consumer)：食草动物、食肉动物、大型食肉
动物 分解者 (decomposer)
11.2.2 非生物环境
无机物质 有机物质 气候因素(及其他物理条件）
11.2.3 成份之间的相互作用关系
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
生产者
植物， 化能合成细菌
有机物质
消费者
动物，包括 大型消费者 小型消费者
分解者
细菌 真菌
生态系统各成份的相互关系
无机物质
日 光 能
生产者
植物， 化能合成细菌
有机物质
气候因素
消费者
动物，包括 大型消费者 小型消费者
分解者
细菌 真菌
持
自
身
的 营养级一般只有四、五级，很少超过六级
活
动
，
消
耗
一
部
分
热
量
日光：
未利用 46.5×108
植被：
未利用 49.3×106
利用 47.1×108
总初级生产量 58.3×106
净初级生产量 49.5×106
呼吸 8.76×106
田鼠：
未利用 74064
未利用 12×103
摄食 250×103
生产 5170
小型浮游植物 大型硅藻、甲藻 和微型浮游植物
大型肉食鱼类 鲨鱼鲑鱼等
底栖植食动物 蛤,牡蛎,多毛类等
底栖肉食鱼类 鳕鱼等
南极海洋浮游食物网
狼、狐、 雪鸮、贼鸥、隼
雀鹬 类、 昆虫
麝牛、驯 鹿、雪兔 旅鼠、雷 鸟、雁
植被
食物关系
主线
能量关系
食物链的特点
• 陆地和浅水生态系统中，能流是以碎屑食物链为主。