环境生态学(曲向荣版)——第四章生态系统
环境生态学第4章主文件
§4－2 生物群落的种类组成 二、种类组成的数量特征
优势度(dominance)
3.
表示一个种在群落中的地位和作用。
综
定义和计算方法不统一。
合
重要值（important value，I.V）
数
也是用来表示某个种在群落中的作用与地位。 森林
量
重要值(I.V)=相对密度+相对频度+相对优势度
指
草原
标
重要值(I.V)=相对密度+相对频度+相对盖度
落它的们结内构部、的功相能互以关及系稳必定需性取 具 有得重协大调的和贡平献衡。，即是结构趋 同和协同进化的结果。
§4－1 生物群落的概念 三、关于群落性质的观点
机体论学派(organismic school)
将群落比拟为一个生物有机
体，看成是一个自然单位。
理论根据：
演替
群落先锋 有机体
生活
顶极 死亡
定律说明：在一个种类分布比较均一致的群落中，属于A级频度 的种类占大多数，B、和D级频度的种类较少，E级频度的植物是 群落中的优势种或建群种，其数目也较多。 事实证明：定律适用于任何稳定性较高而种类分布均匀的群落， 其均匀性与A级和E级的大小成正比；E级越高其均匀性越大；如 B、C和D级的比例增高，则说明种的分布不均匀，预示着植被有 分化和演替的趋势。
我国南方常绿阔叶林
在Humboldt(1807) 、Warming(1909) 、 Mobius(1877) 、Shelford(1911) 、 Odum(1957)等人的基础上，综合给出的 定义。
我国北方硕桦林
§4－1 生物群落的概念 二、生物群落的基本特征
具有一定的种类组成 不同物种之间的相互影响 形成群落环境 具有一定的结构 一定的动态特征 一定的分布范围 群落的边界特特征 群落中各物种不具有同等
第四章：环境生态学生态系统生态学
（二）次级生产
次级生产量 在被同化的能量中，用于动物的呼吸代
谢和生命维持的能量最终以热的形式消
散掉，其余用于动物各器官组织的生长
和繁殖新的个体，这就是我们所说的次
级生产量。
被更高营养级取食
净次级生产量
被同化的
未被取食
食 物 种 群
动物吃进的
呼吸代谢
动物得到的
未同化的
动物未吃进的
动物未得到的
次级生产量的一般生产过程
有机物质
入射 日光能
光合 作用
总生产量
呼 吸
净生产量
分解者
草食 动物
肉食 动物
顶级肉 食动物
贮存
输出
群落呼吸
一个普适生态系统的能流模型 （Odum, 1959）
三、生态系统的物质循环
物质循环
生态系统从大气、水体和土壤等环境中获 得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生 态系统，被其他生物重复利用，最后在归 入环境中，称为物质循环，又称为生物地 球化学循环。
气体循环
物质的主要储存库是大气和海洋，循环 与大气和海洋密切相连，具有明显的全 球性，循环性能量最为完善。
沉积型循环
物质的主要蓄库在土壤、沉积物和岩石 中，而无气体状态，因此这类物质循环 的全球性不如气体型循环，循环性能也 不完善。
（三）有毒物质循环
1．物质循环的特点
有毒物质
某种物质进入生态系统后，使环境正常组成和 性质发生变化，在一定时间内直接或间接地有 害于人或生物时，就称为有毒物质或称为污染 物。
分解者在生态系统中的作用是极为 重要的，如果没有它们，动植物尸体将 会堆积成灾，物质不能循环，生态系统 将毁灭。
二、生态系统的物种结构
第4章 生态系统生态学
(2) 生产者（Producer）
以简单的无机物制造食物，并把太阳辐射 能转化为化学能，贮存在有机物的分子键 中的自养生物，包括所有的绿色植物和利 用化学能的细菌等，主要是指绿色植物。 生产者所合成的有机物是消费者和分解者 最初的能量来源。生产者是生态系统中最 基本和最关键的生物成分，所有自我维持 的生态系统都必须具有生产者。
2. 生态锥体（ecological pyramid） 若以一个多层柱状体的横柱代表营养级， 横柱的宽度表示各营养级的量，且按食物 链中营养级的顺序，由低至高排列起来， 所组成的图形称为生态锥体，也可以称为 生态金字塔。 各营养级的量可以用数量、生物量或能量 来表示，因此，生态锥体有： 数量锥体 （pyramid of number） 生物量锥体（pyramid of biomass） 能量锥体 （pyramid of energy）
4.2.2 能量在生态系统中流动的特点
1. 生态系统中的能流是变化的 2. 能量流动是单向的 3. 能量在流动过程中是不断减少的 4. 能量流动过程中，质量不断提高
4.2.3 初级生产
1. 初级生产的基本概念
生态系统的能量流动开始于绿色植物通过 光合作用对太阳能的固定，因为这是生态 系统中第一次能量固定，所以称为初级生 产。植物所固定的太阳能或所制造的有机 物质称为初级生产量。 初级生产是指绿色植物的生产，即植物通 过光合作用，吸收和固定光能，把无机物 转化为有机物的生产过程。
4.1.2 生态系统的组成成分与基本结构
1. 生态系统的组成成分 非生物成分 生态系统 生产者 生物成分 消费者 分解者
(1) 非生物环境 1）驱动整个生态系统运转的能源和热量等 气候因子：主要指太阳能及其他形式的能 源，温度、湿度、风等。 2）生物生长的基质和媒介：主要是指岩石、 砂砾、土壤、空气、水等。 3）生物生长代谢的材料：主要指参加物质 循环的无机元素和化合物（如C、N、CO2、 H2O、O2、Ca、P、K等）及有机物质（如 蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等）。
环境生态学重点章节重点知识点
第一章第一章 生态学的定义：生态学是研究生物与它所在地关系的一门学科生态学的定义：生态学是研究生物与它所在地关系的一门学科生态学的研究对象：用“组织层次”或称为“生物学普”来表示生态学的研究对象。
每个组织层次和其环境的相互作用组成了其独有的功能系统。
织层次和其环境的相互作用组成了其独有的功能系统。
生态学的分支学科：按生物类群分为动物生态学植物和微生物；按环境或栖息地分为陆地生态学淡水和海洋；按理论与人口资源环境等有应用生态学。
态学淡水和海洋；按理论与人口资源环境等有应用生态学。
生态学的研究方法：1宏观研究与微观研究结合2野外调查实验室和长期定位实验结合3多学科交叉综合研究4系统分析方法和数学模型应用5新技术的应用新技术的应用种群生态学：研究栖息在同一地域同种生物个体的集合体所具有的特性，包括种群的年龄组成，型比例，数量变动与调节等及其与环境的关系。
成，型比例，数量变动与调节等及其与环境的关系。
群落生态学：研究栖息于同一地域中所有种群集合体的组合特性，他们之间及其与环境之间的相互关系，群落的形成与发展等。
的相互关系，群落的形成与发展等。
环境生态学：环境科学与生态学之间的交叉学科，环境科学与生态学之间的交叉学科，是研究认为干扰下，是研究认为干扰下，是研究认为干扰下，生态系统内在的变化生态系统内在的变化肌理规律和对人类的反效应，肌理规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复，寻求受损生态系统恢复，寻求受损生态系统恢复，重建和保护对策的科学，重建和保护对策的科学，重建和保护对策的科学，既运用生态既运用生态学理论，阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。
学理论，阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。
环境问题：是指环境中出现的各种不利于人类生存和发展的现象，分为原生环境问题和次生环境问题。
环境问题。
当前人类面临的主要环境问题：人口，资源，环境污染，生态破坏问题。
与人类的活动密切相关，人类活动超过了环境的承受能力，人类活动超过了环境的承受能力，对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，与与生存环境不协调。
《环境生态》课程教案
东营职业学院《环境生态学》课程教案授课教师：赵春课程名称：环境生态学专业班级：11级生物技术及应用第四章生态系统第二节生态系统的基本结构生物与生态工程学院赵春一、教材分析本次课程讲解的主要内容是生物专业新教材第四章生态系统与生态平衡的第二节“生态系统的结构和功能”的内容。
传统的学科体系侧重讲述植物、动物、微生物和人类的关系，重视学科体系的完整性，其中有些离学生的生活实际较远，不利于调动学生学习兴趣和进行有意义的学习。
新教材编写框架突出了人与生物圈，教材的知识体系也是按照这样的思路构建的，即突出人类活动的内容，突出生物圈，突出人与生物圈的关系。
通过本节课的教学了解生态系统的组成和结构，认识生物和生物圈与人类的关系，树立人与自然和谐发展的观点。
通过人与生物圈之间的相互影响、相互作用，有利于学生形成辩证唯物主义观点。
二、学生分析学生具有自然常识的知识基础，可以通过前面第一节内容的学习，来了解生态系统的基本概念和相关知识，探究环境对生物的影响，总结出生态系统的特征和类型，引出本节课的内容。
学生形象思维发达而抽象思维欠缺，在教学中应多采取观察思考、资料分析从而达到教学的目的。
学生由于受以前以教师为主的教学方式的影响，搜集资料和分析资料能力差，因此本节课课前强调学生回去搜集和交流“生态系统中的食物链和营养级的实例和自然界中生物间的信息传递”的资料。
由于本节课内容比较多，平时上这一节课时我都要留下一点内容，这次课程根据学生认知的特点，采用启发式教学法，尽量完成本节课的内容，保持内容的完整性。
三、教法设计1.多媒体教学法：采用课件以增大教学容量，用实物投影仪投影相应的食物链、生态系统的结构模式等。
2.启发式教学法：教师讲解、学生讨论、抢答相结合，使课堂气氛活跃，体现学生是教学的“主体”。
通过教师点拨、指导、提问，实现一定的能力梯度，让一般学生都能通过努力达到教学目的，体现教学面向全体学生。
3.搜集和整理资料：为解决教学难点，发动学生去搜集“生态系统中的食物链和营养级的实例和自然界中生物间的信息传递”的资料，让学生在搜集和整理的基础上理解生态系统的能量流动、信息传递特点，从而突破难点。
环境生态学课后题整理
环境生态学课后题整理BY 周晓杰第一章:绪论1.生态学:是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。
它包括4 个层次的内容;1）生物在其历史条件下的适应;2）种群的形成与发展规律;3）生物群落(生态系统) 的形成与发展规律:4）生态系统的结构与功能。
2.环境生态学:研究人为干扰下，生态系统内的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。
为什么说生态系统生态学是生态学研究的主流20 世纪60 年代后，由于出现全球人[ ].环境、资源等威胁人类生存问题出现，生态系统研究成为生态学研究主流论述环境生态学的研究内容和方法。
(书上，有)讨论环境生态学的研究进展和发展趋势(书上有)第二章:个体1.环境:是指某- 特定生:物体或生:物群体以外的空间，以及直接、间接影响生:物体或生物群体生存的- 一切事物的总和2.生态因子:是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。
3.限制因子:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,但是其中必有-一种或少数儿种因予是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子。
4.利比希最小因子定律: 植物的生长取于最小量的那种营养物质5.谢尔福德耐性定律:一种生物能够生存和繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在,只要其中- -项因子的量或质不足或过多，超过了耐性限度，则使该物种不能生存,甚至灭绝; 外延为耐性定律: 对于具体的生物，各种生态因子都存在着- 一个生物学的上限和下限(又称阈值)，它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性限度，其中包括最适区，适宜区和高低死亡限(见耐受曲线)。
6.限制因子定律:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子7.适应:是生物在环境中，经过生存竞争而形成的一种适合环境条件的特性与状的现象，它是自然选择的结果。
环境生态学教学第四章PPT课件
❖ 第一节 ❖ 第二节 ❖ 第三节 ❖ 第四节
群落的概念和基本特征 群落的物种组成 群落的结构 群落的演替
参考文献 课后要求
.
1
第一节 群落的概念和基本特征
一、群落的概念
指生存于特定区域或生境内的各种生物种群所组成的 集合体。
❖群落是由各种生物构成的具有内在联系和共同规律的有 机整体。
➢ 3.盖度：指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分 比即投影盖度。 “基盖度“指植物基部的覆盖面积。
➢ 4.频度：即某个物种在调查范围内出现的频率，用包含该 种个体的样方数占全部样方数的百分比来表示。
➢ 5.高度和长度：常作为测量植物体长的一个指标。藤本植 物测其长度。
➢ 6.重量：用来衡量种群生物量或现存量多少的指标。 ➢ 7.体积：生物所占空间大小的度量。
一、种类组成的性质分析
.
6
一、种类组成的性质分析
.
7
一、种类组成的性质分析
.
8
9
.
9
二、种类组成的数量特征
（一）种的个体数量指标
➢ 1.多度：表示一个种在群落中的个体数目。多用于对草本 植物物种个体数目多少的估测。（表6—1）
➢ 2.密度：指单位面积或单位空间内物种的个体数。样地内 某一物种的个体数占全部物种个体数之和的百分比称做相 对密度或相对多度。
.
30
4.决定物种多样性的因素
❖ 进化时间学说 ❖ 生态时间学说 ❖ 空间异质性学说 ❖ 气候稳定学说 ❖ 竞争学说 ❖ 捕食学说 ❖ 生产力学说
.
31
4.决定物种多样性的因素
❖ 进化时间学说：热带群落比较古老，进化时间较长，并 且在地质年代中环境条件稳定，很少遭受灾害性气候变 化，所以群落的多样性较高。而温带和极地群落从地质 年代比较年轻，遭受灾难性气候变化较多，所以多样性 较低。
环境生态学
兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的 理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。 1866年Heackel 提出Ecology一词，并首次明确 生态学的定义。
生态学的巩固时期
这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量 描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生 态学派（四大学派）。 北欧学派：由瑞典乌普萨拉（Uppsala）大学的R. Sernauder 创建。以注重群落分析为特点。 法瑞学派：代表人为J. Braun-Blanquet. 把植物群落生态学称 J. 为“植物社会学”，用特征种和区别种划分群落类型，建立 严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年 后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。 英美学派：代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植 物群落演替和创建顶极群落著名。 前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植象
传统的生态学要在有机体（Organism）、 种群（Population）、群落（Community） 和生态系统（Ecosystem）水平上探索生命 系统的奥秘。因此，生态学是以生物个体、 种群、群落和生态系统甚至是生物圈 （Biosphere）作为它的研究对象。
生态学的层次
分 细 组 器 个 种 群 生 生 子 胞 织 官 体 群 落 态 物 系 圈 统
景观及生物圈水平的生态学
景观(Landscape)和景观生态学(Landscape ecology)
景观: 由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneous area), 这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches), 这 些斑块称景观要素(landscape elements)。 景观生态学: 研究景观结构及其过程 ( landscape structure and processes) 的科学。 生物圈(biosphere)和全球生态学(Global ecology) 生物圈: 地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。 它包括岩圈（lithosphere）的上层、全部水圈 （hydrosphere）和大气圈（atmosphere）的下层。 全球生态学: 研究生命系统和行星系统相互关系的科学。
环境生态学绪论
2020/3/13
8
二、人工环境 可分为广义的人工环境（有人为因素在内
的自然环境）和狭义的人工环境 （在人工 控制下的环境）。
2020/3/13
9
第二节 环境问题
一、温室效应 ➢ 大气中的CO2气体和水蒸汽等，对太阳辐射有强烈的吸收
作用，使地球温度保持在15℃ 左右，这属“ 自然温室” 效应。人类的活动引起空气中某些成分的变化，打破原有 的平衡状态 如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧 等气体 ➢ 对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，对于从地面射出 的长波辐射强烈吸收，使地表辐射的热量留在了大气层内， 提高了地表的温度，称为“温室效应”。
2020/3/13
18
生态学（Ecology）定义
科学的自然史-英国生态学家-埃尔顿(Charles Elton, 1927)
生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应性的科学—前苏联-克 什卡洛夫（Кашкаров ，1945）
生态学是研究有机体的分布和多度的科学—澳大利亚-安德列沃斯 （Andrewartha, 1954）
2020/3/13
12
五、土地退化和沙漠化
➢ 土壤退化的根本原因是土壤侵蚀，常见的土壤侵蚀除上述 的水土流失、土壤沙漠化外，还有地力衰退、土壤盐碱化 和沼泽化等。
➢ 目前，全球范围内的土壤退化已威胁到生物圈的未来，对 人类的生存构成威胁。据统计，全世界土地养分亏缺的面 积为29.9亿ha，占陆地总面积的23%。中国的地力衰退 地很严重，有2／3的耕地属于中低产水平。
➢ 研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、 “3S”（全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息 系统（GIS））、生态建模，系统论引入生态学。
环境生态学课件-课后思考题4.doc
第四章生态系统生态学1.名词：1）生态系统：在一定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。
2）物种结构：是指生态系统中的生物组成及作用状况。
3）冗余种：在一些群落中有些种是冗余的，这些种的去除不会引起生态系统内其他物种的丢失，同时对整个群落和生态系统的结构和功能不会造成太大的影响。
4）钾钉假说：认为生态系统中每个物种都具有同样重要功能，一个钏钉或一个关键种的丢失或灭绝都会导致严重事故或系统变故。
5）冗余假说：认为生态系统中物种作用有显著的不同，某些在生态功能上有相当程度的重叠，而冗余种在短时间内似乎多余，但经过在变化环境中长期发展，次要种和冗余种就门J 能在新环境下变为优势种或关键种，改变和充实原来的生态系统。
6）食物链：生态系统通过食物链把生物与非生物，生产者与消费者，消费者与消费者连成一个整体。
7）食物网：在生态系统中，一种生物同时属于数条食物链，而J1食物链往往是交叉链索，形成复杂的网格式结构即食物网。
8）生态效率：是指各种能流参数的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系。
9）同化效率：是衡量生态系统中有机体或营养级利用能量的效率。
10）消费效率：乂称利用效率。
是指一个营养级所消耗的能量占前一个营养级的净生产量的百分比。
11）生产量：单位时间单位面积上有机物的生产量；12）生物量：在某一时刻调查时单位面积上积存的有机物质量；注意区别11和12.13）初级生产量：通过光合作用固定的太阳能或制造的有机物质，又称第一性生产量。
14）净初级生产量：初级生产过程中植物固定的能量用于呼吸、生长和生殖生产量。
15）物质循环：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后在归入环境中，称为物质循环，又称为生物地球化学循环。
16）有毒物质：某种物质进入生态系统后，使环境正常组成和性质发生变化，在一定时间内直接或间接地有害于人或生物时，就称为有毒物质或称为污染物。
环境生态学
环境生态学目录第一章绪论第二章生物与环境第三章种群生态学第四章群落生态学第五章生态系统第六章重大生态环境问题及其对策第七章可持续发展与清洁生产第一章绪论一．生态学的定义1．生态学（ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。
（E.Haeckel，1866）它包括4个层次的内容：•生物在其历史条件下的适应；•生态系统的结构与功能；•种群的形成与发展规律；•生物群落（生态系统）的形成与发展规律。
实则上包含了个体—→种群—→群落—→生态系统这4个理论主体。
生态学的定义还有很多：●生态学是研究生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。
（埃尔顿，1927）●生态学是研究有机体的分布和多度的科学。
（Andrenathes,1954）●生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。
（E.P.Odum，1956）●生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。
（马世骏，1980）●生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。
（E.P.Odum，1997）二、生态学的研究内容●1971，Odum,《生态学基础》：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。
（1）一定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布。
（2）该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布。
（3）各种环境因素（如湿度、温度、光、土壤等）对生物的影响。
（4）生态系统中的能量流动和物质循环。
（5）环境对生物的调节（如光周期现象）和生物对环境的调节（如固氮作用）三、生态学的形成与发展●理论上：概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。
●时间上：萌芽时期—→近代发展：4大学派的形成—→现代发展：生态系统、人类生存环境的研究。
●实验技术上：描述—→定性—→定量—→模拟。
1、生态学发展简史（1）生态学萌发阶段（时期）●公元16 世纪以前：在我国：公元前1200 年《尔雅》一书，草、木；公元前200 年《管子》“地员篇”；公元前100 年前后，农历确立了24 节气，同时《禽经》一书（鸟类生态）问世；《本草纲目》。
环境生态学
第二章 生物与环境
第一节 地球上的生物 生命的产生与进化 生命的产生与进化:: �化学进化阶段 原始生命形成的环境条件：地表具有还原性气体，有水蒸气、H2S、N2、CH4、NH3 及 H2 等，没有 O2，大气层很稀薄，没有臭氧层，紫外线照射强烈，昼夜及季节温差很大。 1953 年，ler 在实验室中让混有氨、甲烷和氢的水流经一个电弧，最后得到了甘 氨酸、丙氨酸等氨基酸，为无机环境有机化提供了理论依据：在还原性大气中形成的各种有 机物随着时间的推移越聚越多， 有的会形成较为复杂的化合物， 最后形成蛋白质和能够自我 复制的核酸分子，即具有生命活性的大分子，这就是生命的开始。原始生命形态只能依靠分 解复杂化合物时所释放的能量来维持自身的生存。 �生物学进化阶段 从具有生命活性的大分子到细胞是生命进化中的关键， 细胞出现后， 生命就从化学进化 过渡到生物学进化，进化过程就由变异、遗传、选择等因素所驱动。 特别值得指出的是微生物在生命进化中的重要作用。 地球上最早形成了以蓝藻门为主的 光合自养生物，它们在原始海洋中繁殖、蔓延，消耗二氧化碳，产生分子氧，改变了大气成 分，使气体由还原性逐渐变为氧化性，为绿色植物的登陆创造了条件；高空臭氧层的出现使 陆生生物的生命有了保障，此后陆地上就出现了一片繁荣景象。 生物种的概念： 物种是指形态相似的个体的集合， 并在自然条件下， 同一种个体可自由交配产生可育的 后代。不同物种之间存在明显的形态不连续性和不同形式的生殖隔离。 物种的分化是生物对环境异质性适应的结果，一个种能代代相传，保持种性，取决于遗 传物质或生化控制机制。 由于环境的变动和一个种的分布区内环境的异质性， 常会引起物种 性状的改变， 包括基因型和表现型两方面的改变。 一个物种的性状随环境条件而改变的程度 3
的控制与防治 ◆自然资源的保护与合理使用 ◆环境管理
《环境生态学》第四章：生态系统生态学
（二） 信息及其传递
生态系统中包含多种多样的信息，大致 可以分为物理信息、化学信息、行为信息和 营养信息。
1. 物理信息及其传递 生态系统中以物理过程为传递形式的信
息为物理信息，生态系统中的各种光、声、 热、电和磁都是物理信息
2. 化学信息及其传递
信息素
生态系统的各个层次都有生物代谢产 生的化学物质参与传递信息、协调各 种功能，这种传递信息的化学物质通 称为信息素。
① 动物植物之间的化学信息
② 动物之间的化学信息
③ 植物之间的化学信息
3. 行为信息及其传递 许多植物的异常表现和动物异常行动传
递了某种信息，可通称为行为信息。
4. 营养信息及其传递 在生态系统中生物的食物链就是一个生
物的营养信息系统，各种生物通过营养信息 关系连成一个互相依存和相互制约的整体。
五、生态系统的自我调节
消费者
消费者是不能用无机物制造有机物的 生物，它们直接或间接地依赖于生产者所 制造的有机物质，是异养生物。
消费者在生态系统中起着重要的作用， 它不仅对初级生产物起着加工、再生产的 作用，而且对其他生物的生存、繁衍起着 积极作用。
分解者
分解者都属于异养生物，这些异养 生物在生态系统中连续地进行着分解作 用，把复杂的有机物质逐步分解为简单 的有机物，最终以无机物的形式回归到 环境中。
周转时间=库中营养物质总量／流通率
周转时间表达了移动库中全部营养物质所需 要的时间。 影响物质循环速率最重要的因素有：
①循环元素的性质 ②生物的生长速率 ③有机物分解的速率
（二）物质循环的类型
水循环 所有的物质循环都是在水循环推动下 完成的，水循环是物质循环的核心。
气体循环 物质的主要储存库是大气和海洋，循 环与大气和海洋密切相连，具有明显 的全球性，循环性能最为完善。
《环境生态学》课程教案
东营职业学院《环境生态学》课程教案授课教师：**课程名称：环境生态学专业班级：11级生物技术及应用第四章生态系统第二节生态系统的基本结构生物与生态工程学院赵春一、教材分析本次课程讲解的主要内容是生物专业新教材第四章生态系统与生态平衡的第二节“生态系统的结构和功能”的内容。
传统的学科体系侧重讲述植物、动物、微生物和人类的关系，重视学科体系的完整性，其中有些离学生的生活实际较远，不利于调动学生学习兴趣和进行有意义的学习。
新教材编写框架突出了人与生物圈，教材的知识体系也是按照这样的思路构建的，即突出人类活动的内容，突出生物圈，突出人与生物圈的关系。
通过本节课的教学了解生态系统的组成和结构，认识生物和生物圈与人类的关系，树立人与自然和谐发展的观点。
通过人与生物圈之间的相互影响、相互作用，有利于学生形成辩证唯物主义观点。
二、学生分析学生具有自然常识的知识基础，可以通过前面第一节内容的学习，来了解生态系统的基本概念和相关知识，探究环境对生物的影响，总结出生态系统的特征和类型，引出本节课的内容。
学生形象思维发达而抽象思维欠缺，在教学中应多采取观察思考、资料分析从而达到教学的目的。
学生由于受以前以教师为主的教学方式的影响，搜集资料和分析资料能力差，因此本节课课前强调学生回去搜集和交流“生态系统中的食物链和营养级的实例和自然界中生物间的信息传递”的资料。
由于本节课内容比较多，平时上这一节课时我都要留下一点内容，这次课程根据学生认知的特点，采用启发式教学法，尽量完成本节课的内容，保持内容的完整性。
三、教法设计1.多媒体教学法：采用课件以增大教学容量，用实物投影仪投影相应的食物链、生态系统的结构模式等。
2.启发式教学法：教师讲解、学生讨论、抢答相结合，使课堂气氛活跃，体现学生是教学的“主体”。
通过教师点拨、指导、提问，实现一定的能力梯度，让一般学生都能通过努力达到教学目的，体现教学面向全体学生。
3.搜集和整理资料：为解决教学难点，发动学生去搜集“生态系统中的食物链和营养级的实例和自然界中生物间的信息传递”的资料，让学生在搜集和整理的基础上理解生态系统的能量流动、信息传递特点，从而突破难点。
环境生态学课后题整理
环境生态学课后题整理BY 周晓杰第一章:绪论1.生态学:是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。
它包括4 个层次的内容;1）生物在其历史条件下的适应;2）种群的形成与发展规律;3）生物群落(生态系统) 的形成与发展规律:4）生态系统的结构与功能。
2.环境生态学:研究人为干扰下，生态系统内的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。
为什么说生态系统生态学是生态学研究的主流?20 世纪60 年代后，由于出现全球人[ ].环境、资源等威胁人类生存问题出现，生态系统研究成为生态学研究主流论述环境生态学的研究内容和方法。
(书上，有)讨论环境生态学的研究进展和发展趋势(书上有)第二章:个体1.环境:是指某- 特定生:物体或生:物群体以外的空间，以及直接、间接影响生:物体或生物群体生存的- 一切事物的总和2.生态因子:是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。
3.限制因子:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,但是其中必有-一种或少数儿种因予是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子。
4.利比希最小因子定律: 植物的生长取于最小量的那种营养物质5.谢尔福德耐性定律:一种生物能够生存和繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在,只要其中- -项因子的量或质不足或过多，超过了耐性限度，则使该物种不能生存,甚至灭绝; 外延为耐性定律: 对于具体的生物，各种生态因子都存在着- 一个生物学的上限和下限(又称阈值)，它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性限度，其中包括最适区，适宜区和高低死亡限(见耐受曲线)。
6.限制因子定律:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子7.适应:是生物在环境中，经过生存竞争而形成的一种适合环境条件的特性与状的现象，它是自然选择的结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
食物链和食物网的概念是很重要的。 正是通过食物营养，生物与生物、生物与非生物环
境才有机地联结成一个整体；生态系统中能量流动 和物质循环正是沿着食物链(网)这条渠食物链(网) 概念的重要性还在于它揭示了环境中有毒污染物质 转移、积累的原通过食物链有毒物质可以在环境中 扩散，增大危害范围。 生物还可以在食物链上使有毒物质逐级增大至百倍、 千倍，甚至万倍、百万倍。
第四章 生态系统
一、生态系统的概念和基本特征 二、生态系统的组成及结构 三、生态系统的基本功能 四、生态系统的平衡及自我调节 五、世界主要生态系统类型及特点
第一节 生态系统的概念和基本特征
一、生态系统的概念
生态系统是指在一定的空间内生物的成分和非生物 的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用，互相依 存而构成的一个生态学功能单位。
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的特 性。
生态系统概念的提出为生态学的研究和发展奠定 了新的基础，极大地推动了生态学的发展。
营养结构 即食物网及其相互关系。所谓食物链(food chain)，是指生态系统内不同生物之间通过 食与被食形成的一环套一环的链状营养关系。
食物链的突出特性就是生物富集作用（又称 生物放大）。
捕食性食物链 又称放牧式食物链。它以植物为基础．其构成形式是：植
物-小动物-大动物。后者可以捕食前者。如在草原上，青草野兔-狐狸-狼；在湖泊中，藻类-甲壳类-小鱼-大鱼。
按生态系统中的生物成分的作用 可划分为三大类群：生产者、消费者 和分解者，由于它们是依据其在生态 系统中的功能划分的而与分类类群无 关，所以又被称为生态系统的三大功 能类群。
二、生态系统的结构
空间结构 生态系统的空间结构：指生态系统中各种生物的 空间配置（分布）状况，亦即生物群落的空间格 局状况，包括群落的垂直结构（成层现象）和水 平结构（种群的水平配置格局物寄生到大型生
物身上构成。例如老鼠一跳蚤一细菌一病毒。
腐生性食物链 这种食物链以腐烂的动植物遗体为基础。如植物残体一蚯
蚓一节肢动物。
2）食物网
指生态系 统中各种食物 链互相交错连 接形成的网状 结构。食物网 揭示了生态系 统中生物之间 的食与被食的 关系。
二、生态系统的基本特性：
1．生态系统是生态学上的一个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。通常，物种组成的变化、环境因素的改变 和信息系统的破坏是导致自我调节失效的三个主要原因。
物种结构 物种结构：是指生态系统中各类物种在数量方面 的分布特征。
陆地生态系统和水生生态系统营养结构的比较
生产者 消费者 分解者
陆地生态系统：
草本植物 食草性昆虫和哺乳动 物 陆地土壤无脊椎动物 陆地鸟类和其他 腐食性生物、细菌和 真菌
水生生态系统：
浮游植物 浮游动物 水中底栖无脊椎动物 水中鱼类 腐食性生物、细菌和真菌
肉食动物）；……等等。
一级消费者－草食动物
二级消费者－肉食动物
分解者：指各种具有分解能力的微生
物，也包括一些微型动物，如鞭毛虫，土 壤线虫等。
微生物（真菌） 橙盖伞—分解者
无生命物质：指生态系统中的各种无 生命的无机物、有机物和各种自然因素
（如土壤、空气、水等）。
岩石 矿物
土壤
空气
水体
第二节 生态系统的组成及结构
能量 物质 热量
生产者
消费者
无生命物质
分解者
一、生态系统是由四个部分组成
生产者：主要是绿色植物，凡能进 行光合作用制造有机物的植物种类，包 括单细胞藻类，均属于生产者。还有一 些能利用化学能把无机物转化为有机物 的化能自养型微生物，也应列入生产者 之列。
消费者：主要是动物，又分为一级消 费者（如草食性动物）；二级消费者（如
在自然界只要在一定空间内存在生物和非生物两种 成分，并能互相作用达到某种功能上的稳定性，这个整 体就可以视为一个生态系统。因此在我们居住的这个地 球上有许多大大小小的生态系统，大至生物圈(biosphere) 或生态圈(ecosphere)，海洋，陆地，小至森林，草原、 湖泊和小池塘。
一个简化了的陆地生态系统
2. 有机化合物 包括蛋白质、糖类、脂类和腐 殖质等。
3. 气候因素 如温度、湿度、风和雨雪等。
4. 生产者(producers) 指能利用简单的无机物质 制造食物的自养生物，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。
5. 消费者(consumers) 异养生物，主要指以其他 生物为食的各种动物，包括植食动物、肉食动物、 杂食动物和寄生动物等。
3.生态金字塔 生态金字塔(ecological pyramid)是反映食物链
中营养级之间数量及能量比例关系的一个 图解模型。
P——生产者；
C1——初级消费者； C2～3——二、三级消费 者；
Cn——四级消费者； D——分解者
任何一个生态系统都是由生物成分和非生物 成分两部分组成的，但是为了分析的方便，常常 又把这两大成分区分为以下六种构成成分：
1. 无机物质 包括处于物质循环中的各种无机 物，如氧、氮、二氧化碳，水和各种无机盐等。
6. 分解者(decomposers或reducers) 异养生物，它 们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合 物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简 单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自 养生物重新利用。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、秃鹫等大型腐食性 动物。