物种对生态系统过程的作用
生物多样性及其对生态系统的贡献
生物多样性及其对生态系统的贡献生物多样性是指地球上各种生物的多样性,包括物种、基因型、生境和生态系统等各个层次。
生物多样性是与人类生存和发展息息相关的重要资源,广泛存在于我们周围,随处可见,其中包括人类生活所需的食品、药品、森林和水资源等,对于维持生态平衡和生态系统的稳定性发挥着重要的作用。
生物多样性对生态系统的贡献主要体现在以下几个方面:一、能够维持生态平衡生物多样性中的物种相互依存、相互作用,构成了一个完整的生态系统,不同物种之间的联系紧密而且复杂,任何一个物种的消失都会对整个生态系统造成影响。
生态系统中的生态平衡可以保证物种之间的稳定共存,保持生态系统的稳定性和可持续性。
二、能够提供生活必需品生物多样性是人类生存和发展的重要资源,其包括食品、药品、纤维素、燃料等。
例如,动物、植物能够为人类提供丰富的食品,海洋生物能够提供多种养分和药物;森林和草地为人类提供木材、长草和牧草等,同时还在维持着生态系统的平衡。
三、能够净化环境生物多样性中的植物和微生物等能够吸收和转化废气和废水中的有害物质,同时为大气、地表和地下水提供了氧气。
这种净化作用可以有效地减少大气、水和土壤的污染,维持环境的正常运转,保护水源和空气质量。
四、能够增强食品的生产力和质量生物多样性可以为农业生产提供多种病虫害抗性物种和品种,在提高农作物产量的同时,减少了对农药的依赖,保证了农产品的质量和安全。
五、能够提供文化精神生物多样性不仅仅是生态系统的组成部分,也是人类文化和历史的重要组成部分。
各种文化和民族都对生态系统做出了特殊的贡献。
生态系统中的物种多样性为人类文化和艺术创作提供了源源不断的灵感和创意。
总之,生物多样性是我们地球上宝贵的资源,任何一个物种的消失都会对整个生态系统造成影响,甚至影响到人类的生存和发展。
因此,我们必须保护生物多样性,维护生物多样性的稳定性和可持续性,才能营造出更加美好的生态环境,实现人类与自然和谐共生的目标。
入侵物种对生态系统功能的影响及其生态学意义
入侵物种对生态系统功能的影响及其生态学意义生态系统是由生物和环境之间相互作用形成的一个复杂的生态体系。
生态系统功能是指各个组成部分之间相互作用以及对外界的响应力。
入侵物种对于生态系统的成功发育产生了很大的影响。
它们可以高度影响环境和生态系统的生态过程,甚至是引起生态系统崩溃。
本文旨在就入侵物种对生态系统功能的影响及其生态学意义,进行深入的探讨。
一、入侵物种的介绍入侵物种是指由人为或自然因素引入的,非原生物种到新的环境里,它们往往具有较高的繁殖率、扩散力和适应能力,使其在新的环境逐渐占据主导地位。
入侵物种的来源可以是自然迁徙、人为引进以及随机灾害等多种原因。
常见的入侵物种有虫子,植物,鸟类和哺乳动物等。
二、入侵物种对生态系统功能的影响1. 种间关系的改变当一个入侵物种来到某个地区后,它通常会破坏该地区的生态体系,这样可能会改变原有植物和动物的种间关系。
并且,入侵物种的气候适应区域和地理区域范围比本地物种更广,因此可能要求更大的和不同的产品可以和其他生物共同生活, 给原有物种造成很大的压力。
2. 食物链的破坏入侵物种不仅影响种间关系,同时影响食物链。
当新物种进入新环境时,它们往往没有有效的天敌,或者它们已经进化出对当地掠食者的免疫力,并且优于本地掠食者。
这样的结果就是,本地生物可能会面临缺乏食物的难题,甚至引发物种灭绝的危险。
3. 增加资源竞争当入侵物种进入新生态系统时,它们的数量会不断增加,这会导致资源的追求和使用,甚至是超出生态系统达到平衡的限制。
这会导致生态系统中的物种相互竞争,造成生态系统崩溃风险增加。
三、入侵物种对生态学意义的影响1. 建立新的生态系统尽管许多入侵物种对生态系统有害,但有些物种对生态系统也具有积极影响。
当他们进入新生态系统时,他们可以迅速适应环境,建立新的生态系统,改变劣质的土地。
这对于生态系统的发展和危机管理是非常重要的,产生积极的影响。
2. 安全种群和生物多样性的重要性由于入侵物种对本地及种群的威胁,所以保护物种的安全非常重要。
动物在生态系统中的作用
生态系统经过亿万年的自然演化, 自然生态系统具备了完整的“生产者-消费者-分解者”结构, 可以自我完成“生产-消费-分解-再生产”为特征的物质循环, 能量和信息流动畅通, 生态系统对其自身状态能够进行有效的调控, 生物圈处于良性发展状态。
地球上有限的资源通过循环、再生, 为生物的生存和发展提供了近乎无限的资源, 孕育并保障了地球生命的生生不息和持续、有序发展。
物质循环、再生利用是自然资源与环境从有限到无限的生命法则。
1.动物在生态系统中的作用物质和能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递, 动物是生态系统中的消费者, 也是生态系统中促进物质循环的主动因素, 这决定了动物在生态系统中必然占有重要的地位。
1.1 动物可显著提高生态系统中物质循环效率和效益对于一个自然生态系统而言, 并不一定必须具备消费者, 只要有生产者(主要指植物)和分解者(主要指微生物), 就可以形成“生产-分解-再生产”完整的物质循环, 并持续地进行下去。
但是, 与具有完整“生产者-消费者-分解者”结构的生态系统相比, 没有消费者的生态系统其物质循环的效率、效益就要大打折扣。
在没有消费者的生态系统中, 植物的枯枝落叶往往需要几个月、甚至数年才能完全分解, 然后才能被生产者用于再生产。
在这种条件下, 物质循环的效率很低, 单位时间内可供生产者利用的营养物质的流量显著减少, 从而制约了生系统的进一步繁荣与发展。
所以, 没有消费者的生态系统一般很难繁荣, 而且由于物种多样性低(缺少消费者), 系统的稳定性差, 生态效益也相对有限。
2. 多样性的动物可以提高生态系统的稳定性在生态系统中, 生产者所固定的能量和物质沿食物链、食物网流动。
食物网体现了各种生物通过物质流动和能量传递而建立起来的错综复杂的、普遍的相互联系, 这种联系就像一个无形的网, 把所有的生物联系在一起, 使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系。
当其中任何一种因素发生变动时, 都会有多种生物因素对其产生制约作用, 进而促使系统尽快恢复稳定。
生态学中物种多样性和生态系统功能的关系和作用
生态学中物种多样性和生态系统功能的关系和作用生态学是一门研究生物与环境之间相互作用的科学。
在生态学中,物种多样性(即生物多样性)和生态系统功能是两个核心概念。
生态学家们对这两个概念的关系和作用进行了深入研究,并发现了许多有趣的现象。
物种多样性和生态系统功能的关系物种多样性和生态系统功能之间存在着密切的关系。
生态系统功能包括能量流、物质循环、土壤形成、水循环、维持气候等一系列复杂的生态过程。
而物种多样性则是生态系统中各种生物种类的多样性。
这些生物种类包括植物、动物、微生物等。
在生态系统中,越多的物种参与其中,生态系统的功能就会越强。
例如,如果一片森林中只有少数几种植物,那么这片森林的生态系统功能就会受到限制。
这是因为不同的植物会产生不同的环境影响,如影响土壤pH值、物种食物链等,这些作用在多样性物种中更容易实现。
因此,如果生态系统中有足够多的物种参与其中,它就能更好地发挥其功能。
此外,物种多样性还可以增加生态系统的稳定性。
如果生态系统中某个物种数量过多或过少,就会对整个生态系统造成影响。
这种影响可能导致生态系统出现扰动,从而威胁到整个生态系统的稳定性。
而在一个物种多样性丰富的生态系统中,由于存在着许多不同的物种,参与了类似生物控制等稳定性机制的作用,这些生物可以平衡影响且保障生态系统的稳定。
物种多样性和生态系统功能的作用物种多样性还可以对生态系统功能产生重要影响。
例如,许多植物被广泛认为是生态系统重要的建设者。
这些植物通过促进土壤形成、支撑食物链等生态系统过程,使生态系统更具有弹性。
这样的植物不仅促进了生态系统的自我修复,还可以保护生态系统免受其他因素的影响,进一步提高生态系统功能。
而在生态系统中,不同物种之间还有着密切的交互作用。
例如,某些物种之间会互相利用、互相捕食等。
这些交互作用可以促进生态系统内各种生物体之间的平衡,从而保障生态系统的稳定。
物种间的组合构成的生态系统能够保持稳定状态的原因很可能是因为物种之间互补性的地位(即自然选择中不同的物种协同群体行为),促成生态系统的稳定。
原生动物在生态系统中的功能探究
原生动物在生态系统中的功能探究原生动物是一类非常古老的生物,经过漫长的进化历程已经发展出各种不同的形态和特征。
虽然这些生物的确不如哺乳动物或昆虫那样受人瞩目,但是它们在生态系统中发挥着非常重要的功能。
本文将探究原生动物在生态系统中的功能。
1. 原生动物促进土壤肥沃化土壤是生态系统中非常重要的组成部分,而原生动物在土壤中扮演着非常重要的角色。
它们通常以分解腐败有机物并将其转化为有益的养分为主要活动,在帮助提高土壤质量和营养素水平方面起了很大作用。
原生动物通过消耗或分解废弃物质,如病毒、细菌和霉菌,从而产生一些有用的营养素,例如氮和磷。
这可以促进土壤肥沃化,为更高产量的植物提供良好的生长环境。
2. 原生动物维持生态平衡在任何一个生态系统中,生物群体的数量和类型对于整个系统的平衡都至关重要。
原生动物是这个平衡的重要成分之一。
根据生态学研究,原生动物在一些微生物和小型无脊椎动物的消耗上占了很大的比重。
它们的过滤活动和捕食活动有效地去除了很多有害生物体。
如此一来,它们帮助保持了更全面的物种分布和生态系统的健康状态。
3. 原生动物促进水质与水循环许多高等生物都要依靠水环境来生存,而水是非常容易受到污染的。
每年,数以千万计的原生动物在水环境中扮演着非常重要的角色,尤其是作为水生态系统的先驱生物群落。
由于其对微生物和有机质的过滤作用,原生动物往往被称为“清道夫”。
更有趣的是,原生动物也在水循环中起着极其重要的作用,无论是由于它们在环境中水体的溶解或者是它们在生物体消耗营养成分时所产生的水,都是帮助形成稳定的水循环系统的重要生物因素。
4. 原生动物的适应性为人类的生态问题提供了解决思路生态学现在视为生物学研究领域内最重要的科学之一。
在环境变化和人口激增的情况下,人类一直在寻找解决生态问题的实际方法。
这些方法包括提高人们的环保意识,减少废物、建立生态良性循环等等。
原生动物在这些方面同样为我们提供了很多思路。
原生动物具备哪些适应性和解决问题的方式,这些问题可能对我们对待生态系统的问题有着不小的启示。
植物物种多样性对生态系统功能的影响
植物物种多样性对生态系统功能的影响植物物种多样性是指在特定区域内具有不同特征和功能的植物种类的多样性。
这些植物种类的多样性对生态系统功能具有重要影响。
本文将对植物物种多样性对生态系统功能的影响进行讨论。
一、植物物种多样性对生态系统稳定性的影响植物物种多样性可以增加生态系统的稳定性。
不同植物物种在利用资源和生长方式上存在差异,通过互补性效应减少资源竞争,提高生态系统的抗干扰能力和适应性。
例如,一些植物物种对特定环境条件下的抵抗力更强,当环境发生变化时,其他物种可以代替其功能,从而保持生态系统的稳定性。
二、植物物种多样性对生态系统生产力的影响植物物种多样性对生态系统的生产力有正向影响。
植物物种多样性可以提高光合作用的效率,促进能量的转化和物质的循环。
不同植物物种具有不同的生长速度和生长周期,在一定程度上可以避免资源过度利用,减少养分失衡。
此外,植物物种多样性还可以增加土壤的有机质含量,促进土壤微生物的丰富多样性,进而影响土壤的结构和养分循环,提高生态系统的生产力。
三、植物物种多样性对生态系统的抵抗力和恢复力的影响植物物种多样性可以提高生态系统的抵抗力和恢复力。
在面对环境干扰或自然灾害时,具有较高植物物种多样性的生态系统往往能够更好地保持功能完整性和生态平衡。
这是因为不同植物物种在抵御病虫害、适应逆境和修复生态系统方面具有独特的功能和机制。
植物物种多样性还能够促进生态系统的恢复,通过种间互作和物种间竞争,提供适宜的生境和资源,加速生态系统的恢复和重建。
四、植物物种多样性对人类福祉的影响植物物种多样性对人类福祉有重要影响。
首先,植物物种多样性提供了丰富的生态系统服务,如食物供应、水源保护、气候调节等。
其次,植物物种多样性为药物研发提供了巨大潜力,许多草药和植物化合物用于人类疾病的治疗。
此外,植物物种多样性还为旅游业、文化传承和观赏价值提供了重要的资源。
综上所述,植物物种多样性对生态系统功能具有重要影响。
生态系统中的物种相互作用
生态系统中的物种相互作用生态系统是由生态因子和生物群落组成的一个生态学的基本概念,主要是指一定地区中的生物、环境和物理因素之间的相互作用。
而物种相互作用则是生态系统中物种之间发生的相互作用过程。
在一个生态系统中,各种不同的物种之间相互作用的情况复杂多样,其对整个生态系统的稳定性和物种多样性发挥着至关重要的作用。
生态系统中物种相互作用的分类物种之间的相互作用可以分为三类:竞争、共生和捕食。
竞争是指两个或多个物种之间为了获取同一资源而发生的互相制约的关系,如不同种类的树木之间在竞争土壤和阳光资源时所发生的竞争关系。
共生是指两个物种之间共生关系的情况,例如蜜蜂和花的关系。
而捕食则是指一个物种作为食物被另一个物种捕食的情况,例如老虎和食肉动物之间的捕食关系。
竞争关系当两个或更多个物种在一个生态系统中争夺相同的资源时,就会发生竞争关系。
在这种关系中,物种之间会相互依赖和互相制约,以获得生长和繁殖所需的资源。
竞争关系可以分为资源竞争和干扰竞争。
资源竞争是指物种之间在寻找相同资源时的竞争关系。
例如,野生动物在不同季节内争夺植物、水源和栖息地等资源的情况,可以看作是资源竞争的表现。
在一个生态系统中,优势物种或占有优势地位的物种更可能取得最优资源。
干扰竞争是指物种之间在寻找资源时的干扰行为。
物种之间可以通过排除对方、威吓对方或干扰对方的行为来减少竞争对手的数量,从而获得更多的资源。
例如,警戒小鸟会发出声音和警告,以排除其他鸟类的竞争者。
共生关系共生关系是指两个或者更多的物种之间,通过合作关系来共同获得利益的现象。
这种关系包括互惠共生和非互惠共生两种形式。
其中,互惠共生是一种通过合作关系,在共同获得利益的同时,彼此之间交换功能或资源的关系。
非互惠共生是指其中一个物种获益而另一个物种不会受到影响的共生关系。
例如,寄生物和宿主之间的关系,寄生虫动物从宿主中获得食物和栖息地,而对宿主的活动并没有直接恶意。
捕食关系捕食关系是生态系统中最基本和普遍的关系之一,它是指一个生物作为食物被另一个生物捕食的关系。
物种在生态系统功能中的作用
3.多样性-稳定性关系的最新研究进展 直至今天,有关多样性和生态系统稳定性相互 关系的争论还没有停止,而且似乎不太可能在短时 间内得到最后结论。尽管争论仍在继续,但却逐渐 接近。普遍认为,多样性的增加或减少,对一个生 态系统所造成的影响的大小取决于所增加或减少的 物种在该生态系统功能过程中的作用或地位。一个 生态系统增加或减少一个物种后能否保持稳定,可 能取决于增加或减少物种的特性,是关键种,还是 普通种、共生种或者是冗余种。
在生物多样性(物种多样性)与生态系统功 能的关系问题上,一直困扰着我们的一个难点是, 生物的多样性是否在自然生态系统的功能过程中 起到显著的重要作用,以及一个生态系统中的生 物多样性可以减少到何种程度仍不致影响生态系 统的正常功能(Hobbs 等,1995)。 同时,要了解生态系统在生物多样性保护中 的作用,也牵涉到一个一直是生态学家渴望解决 的问题,那就是“物种与生态系统是如何连接 的”,或者说物种是如何在生态系统中发挥其作 用的。有关内容的研究已经被列为Diversitas 的5 个核心计划之首。
物种在生态系统功能中的作用
在过去的20 年里,生物多样性越来越成 为生物学上最为活跃的研究领域,主要原因 是人类已逐渐意识到生物多样性的不断丧失 导致正在或在不远的将来必然威胁到人类的 生存。生物多样性的丢失所造成的影响很大 程度上是通过生态系统功能或功益的减弱而 产生的。因此,物种多样性对生态系统功能 的影响又重新成为生态学家和保护生物学家 的热点研究内容之一。
目前在群落物种多样性的研究中,虽然起来越 多的研究倾向于丰富度指数,采用 Shannon-Wiener 指数和 Gini 指数,均匀度指数采用 Pielous 均匀度指 数以及Alatalo均匀度指数,但多样性测度指数的选 择仍很混乱;在今后一段时间内,对物种多样性研 究的重点仍将是物种多样性的发生和维持机制探讨 和实践验证;对群落亚系统的耦合理论、生态系统 的复杂性与稳定性理论将进一步揭示群落多样性与 稳定性的机制;物种多样性格局将为多样性维持和 动态变化提供启示和方法 。
植物物种多样性对生态系统功能的影响
植物物种多样性对生态系统功能的影响生物多样性是指一个生态系统中所有生物的种类和数量的总和。
在一个生态系统中,有许多不同的生物相互作用,这些生物之间的相互作用形成了一个复杂的网络。
植物物种多样性是生物多样性的一个重要组成部分,它对生态系统的功能有着重要的影响。
植物物种多样性是指一个生态系统中植物的种类和数量的总和。
植物是生态系统中最重要的生物,它们不仅能够吸收二氧化碳、水分和光能进行光合作用,还可以作为食物为其他生物提供营养物质,这些特征的存在对于生态系统的稳定和生物多样性的维持至关重要。
植物物种多样性会影响生态系统的生产力。
一个生态系统中的不同植物物种吸收的养分量不同,而且植物根系结构也不同。
不同的植物从不同的土层中吸收不同的养分,这意味着植物物种多样性可以提高土壤中养分的利用率。
当植物物种多样性增加时,生态系统中植物所能利用的养分也会相应增加,从而提高了生态系统的生产力。
此外,植物物种多样性还可以维持生态系统的抗干旱能力。
干旱时,植物根系结构的不同会导致它们在土层中吸收不同的水分。
如果生态系统中只有一种植物则其对干旱环境的适应能力就很有限,但如果有多种不同的植物,它们在吸收水分方面的养分竞争关系会得到改善,从而提高生态系统的抗干旱能力。
不同植物物种所拥有的不同形态和生长速率也会对生态系统的构成和功能带来影响。
在同样的土壤、水和光照条件下,不同的植物会表现出不同的生长特性——有的植物在短时间内能够快速生长而有的植物则需要更多的时间来适应当前环境。
当不同的植物种类共同存在时,它们的生长方式也会相互影响,从而使得生态系统更加复杂,且具有更多的生物多样性。
植物物种多样性也对生态系统中其他生物的数量和多样性产生影响。
不同植物物种的存在为生态系统中的其他生物提供了不同种类的生活空间和食物资源。
在一个植物物种多样性较高的生态系统中,不同植物所提供的应有生活空间不同,这使得其他生物的数量和多样性得到协调发展。
外来物种对生态系统的影响
外来物种对生态系统的影响【引言】生态系统是由一系列相互作用的生物与环境组成的复杂网络。
然而,随着全球化的加剧和人类活动的增加,外来物种逐渐成为生态系统中的一种重要因素。
外来物种是指被人类活动引入到非其原产地的生物种群。
它们的到来对生态系统产生着广泛而深远的影响。
本文将针对外来物种对生态系统的影响进行论述。
【主体部分】1. 外来物种的传播与扩散外来物种的传播与扩散是引发生态问题的首要环节。
因人类活动的推动,外来物种的传播速度显著加快。
例如,旅游业的发展、国际贸易和海洋航行等都成为外来物种传播的途径。
这些物种可能通过空气、水流、陆地侵占等方式扩散到新的生态系统中。
2. 外来物种对生态系统的竞争与压力一旦外来物种进入新的生态系统,它们往往会与原有物种进行竞争,争夺生存空间、食物资源和繁殖条件。
外来物种具有较高的适应能力和繁殖能力,往往在竞争中占据优势地位,对原有物种构成威胁。
例如,入侵植物会通过扩展根系、释放化感物质等方式抑制本土植物的生长,导致生态系统的物种多样性下降。
3. 外来物种对生态系统的损害与破坏一些外来物种还会对生态系统的整体结构和功能造成直接破坏。
例如,入侵性动物可能会捕食当地物种,打破生态系统的平衡,导致连锁反应。
此外,外来物种的繁殖力过强可能导致资源过度利用,引发生态系统的过度捕食或过度繁殖。
这些破坏行为将导致生态系统的功能退化,甚至崩溃。
4. 外来物种对生态系统的生态位调整外来物种的到来通常会导致生态系统内的物种生态位发生调整。
这是因为它们通过与本土物种的竞争、捕食和掠夺等互动行为改变了生态系统的动态平衡。
例如,一些入侵鱼类可能通过吞食本土鱼类的卵或幼体来扩大自身的食物来源。
这种生态位调整可能导致原有物种的数量减少,甚至消失,同时也改变了生态系统的结构和功能。
【结论】外来物种对生态系统的影响是一个全球性的问题。
虽然某些外来物种能够为生态系统带来一定的好处,如增加物种多样性和提供新的生态功能,但绝大多数情况下,外来物种对生态系统造成的破坏和压力是无法逆转的。
物种多样性及其生态影响
物种多样性及其生态影响物种多样性是指一个生态系统中不同物种的数量和种类的丰富程度。
生物多样性是地球上生命的多样性和复杂性的产物,是自然界最重要的资源之一,对生态系统的健康和稳定起着至关重要的作用。
本文将讨论物种多样性的重要性和其对生态系统的影响。
一、物种多样性的重要性1. 保持生态平衡:物种多样性对维持生态系统的平衡和稳定起着重要作用。
每个物种在生态系统中都有其独特的角色和功能,它们相互依存,共同维持着环境的稳定。
当物种数量和种类减少时,生态系统的稳定性会下降,可能导致生态灾难的发生。
2. 提供生态服务:物种多样性不仅提供了美丽的自然景观,也为人类提供了许多重要的生态服务,如水源保护、空气净化、土壤保持等。
物种的多样性可以增强生态系统的恢复能力和抵抗力,确保人类的生活质量和福祉。
3. 创新和医学研究:生物多样性对科学研究和创新有着重要影响。
许多重要的科学发现和医学研究都依赖于生物多样性。
例如,来自自然界的化合物和生物活性物质为药物研发提供了重要的资源。
二、物种多样性对生态系统的影响1. 食物链和食物网:物种多样性对食物链和食物网的形成和稳定起着决定性的作用。
不同物种之间的相互作用构成了复杂的食物链和食物网,调节着物种的数量和分布。
当某个环节中的物种数量减少或消失时,可能会导致整个食物链和食物网的崩溃,对整个生态系统产生深远的影响。
2. 生态系统功能和稳定性:物种多样性对生态系统的功能和稳定性具有重要影响。
物种之间的相互作用和生态位分配决定了生态系统的运行方式和稳定性。
当物种多样性减少时,生态系统的功能和稳定性会受到影响,可能导致生态系统的退化和崩溃。
3. 生态系统的抵抗力和恢复力:物种多样性可以增强生态系统的抵抗力和恢复力。
一个物种丰富的生态系统往往具有较好的抗干扰能力,并能更快地恢复正常状态。
当受到干扰或破坏时,物种多样性较高的生态系统有更多的替代物种,可以填补空缺,保持生态系统的功能。
4. 生物入侵和疾病传播:物种多样性的减少可能导致生物入侵的风险增加。
物种多样性对生态系统的重要性
物种多样性对生态系统的重要性物种多样性是指生物种类的丰富程度和多样性。
它是地球上生命存在的基础,对维持生态系统的稳定性和功能具有重要作用。
物种多样性对生态系统的重要性体现在以下几个方面。
首先,物种多样性维持生态系统的稳定性。
生态系统中的各个物种相互依存,形成复杂的生物网络。
如果某个物种的数量大幅减少或灭绝,将导致整个生态系统的平衡被打破,可能引发连锁反应。
例如,砍伐森林导致栖息地的丧失和物种数量的下降,会直接影响到森林的生态功能,进而影响到其他相关物种的存活和繁殖。
因此,物种多样性的维持是保障生态系统稳定和健康运行的关键。
其次,物种多样性提供生态系统的功能和服务。
生物多样性为生态系统提供了重要的功能,包括食物供应、水源保护、土壤保持和气候调节等。
不同物种在生态系统中扮演不同的角色,相互协作,实现生态系统的平衡和稳定。
例如,植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,维持大气中的氧气含量;昆虫进行传粉,帮助植物繁殖;微生物分解有机物质,使土壤更富有营养等。
物种多样性通过这些生态功能为人类提供直接的生态服务,例如食品供应、药物开发和自然景观的美学价值等。
第三,物种多样性提供抵御灾害的能力。
生态系统中物种的多样性可以提高其抵御自然灾害的能力。
一个物种多样性丰富的生态系统更加复杂和稳定,能够减少受到自然灾害的冲击。
例如,森林中拥有不同类型树种的混合林比单一树种的人工林更能够抵御风暴和火灾的侵害。
物种多样性还可以提供生态系统的弹性,使其更加适应环境变化和人为干扰。
第四,物种多样性对人类健康具有重要意义。
众多的研究证明,物种多样性与人类健康密切相关。
生物多样性能够提供丰富的食物资源,维持健康的生活方式。
许多药物和医疗用品来自于自然界的植物、动物和微生物,丧失物种多样性将使我们失去许多已知和未知的潜在药物资源。
此外,接触自然环境和接触多样性的生物还有助于缓解压力、增强免疫系统、改善心理健康等。
然而,当前全球物种多样性正面临严重的威胁和挑战。
物种迁移对生态系统的影响
物种迁移对生态系统的影响在地球上的每一个角落,生物多样性都在不断变化。
这种变化的重要因素之一就是物种迁移,即生物种群从一个地区迁移到另一个地区。
然而,物种迁移并非只是简单的动植物在地球上不同地方的迁移,它对生态系统产生的影响是复杂且深远的。
首先,物种迁移可以引起生态系统结构和功能的重塑。
当一种新物种进入一个新的生态系统时,它可能会与现有物种竞争资源,导致生态链条重新调整。
新物种可能会对该地区的食物网、能源流动和物种互动产生影响,甚至可能改变生态系统的物质循环。
例如,入侵的外来物种往往能够繁殖得更快,快速占领新的生态位,对本地物种造成竞争压力,甚至可能导致本地物种的灭绝。
这种改变可能对生态系统的稳定性和可持续发展产生负面影响。
其次,物种迁移可以改变生态系统的物种组成和多样性。
当一些物种迁移到新的地区时,可能会与当地物种发生交配,产生混合种,进一步丰富了生物多样性。
然而,物种迁移也可能带来物种灭绝。
例如,某些入侵物种可能会占领本地物种的生态位,使得本地物种失去生存空间,最终导致其灭绝。
这种灭绝可能会导致生物多样性下降,并影响生态系统的稳定性。
因此,我们需要更好地理解物种迁移的影响,以保护生物多样性和生态系统的健康。
此外,物种迁移还可能是生物对环境变化的适应策略。
随着全球气候变暖和各种人为活动的影响,一些物种可能会不得不迁移到更适宜的环境中以寻找食物和栖息地。
这种环境适应性迁移可以帮助物种避免灭绝,同时也可以为生态系统带来新的功能。
例如,一些海洋物种可能随着海洋温度升高而向北迁移,寻找更适宜的栖息地。
这种迁移对于维持食物链条和生态平衡非常重要。
综上所述,物种迁移对生态系统产生广泛而复杂的影响。
它可以重新塑造生态系统的结构与功能,改变物种组成和多样性,并反映了生物对环境变化的适应性。
我们需要认识到物种迁移对生态系统的重要性,并采取有效的措施来保护和管理这一现象。
只有通过维护生物多样性和生态系统的健康,我们才能实现可持续的生态发展。
物种多样性及其在生态系统中的作用
物种多样性及其在生态系统中的作用生态系统是地球上所有生物体及其周围环境相互作用的系统。
在其中,物种多样性扮演着至关重要的角色,因为它是生态系统中能量和物质交换的关键点。
具有高度多样性的生态系统能够实现更高的生产力,并且更容易从环境变化中恢复或适应,因此物种多样性已经成为当代生态学的重要研究领域之一。
首先,物种多样性为生态系统提供了基础性的生产力。
各种植物、动物和微生物形成了紧密相互依存的网络,通过复杂的物质和能量转化过程,使整个生态系统能够持续地生产新的生物质和能量。
在其中,复杂的生物多样性为整个生态系统提供了必要的先决条件。
因为不同种类的生物各自具有不同的生态角色,在能源和物质转化方面都具有不同的贡献。
例如,一些植物是蕈类和其它生物的重要来源,同时还能够吸收大量的二氧化碳并释放氧气,从而维持整个生态系统中的氧气循环。
而在底层生态系统中,土壤微生物和水中细菌则起到关键作用,参与异养作用和有机物的生态循环。
由于这里有丰富的生物多样性,因此这个生态系统和其他地方相比,具有更高的生产力和更好的养分利用率。
其次,物种多样性为生态系统提供了稳定性和适应性。
不同种类的生物具有不同的适应能力和对环境的反应能力,这是物种多样性为生态系统提供的优势。
在生态系统发生变化的时候,这些不同的种类自然地形成一种“保险系统”,以保持整个生态系统的平衡和稳定。
如果某些物种失去平衡和控制(例如,它们被疾病或灾难所影响),则其他物种会立即接管它们的角色,以维持整个生态系统的平衡。
因此,在面对全球变化和生态问题不断出现的时候,物种多样性是维持生态系统适应能力的重要保障。
最后,物种多样性为人类提供了更多的生态福利。
许多生态系统提供了人类所需的贡献和福利,包括食物、药物、水和空气的净化等。
但这些福利大多需要依赖于高物种多样性的生态系统中。
“濒危”或“不需要”的生物种类对人类来说不仅是损失,也会影响人们的经济和文化活动。
许多种类都是我们生存和生活的基础,因此,我们需要更加关注和保护物种多样性,以维护人类社会的可持续发展。
动物世界中的物种关系与生态系统稳定性
动物世界中的物种关系与生态系统稳定性在动物世界中,各种不同的物种之间存在着复杂的相互关系,这些关系不仅影响着物种的繁衍和生存,也对整个生态系统的稳定性起着重要的作用。
本文将探讨动物世界中的物种关系以及这些关系对生态系统稳定性的影响。
首先,动物世界中的物种关系可以分为捕食关系、共生关系和竞争关系。
捕食关系是指一个物种以另一个物种作为食物的关系。
例如,狮子捕食羚羊,这种捕食关系维持了食物链的平衡,同时也控制了羚羊种群的数量。
共生关系是指两个物种之间相互依赖、互利共生的关系。
例如,蜜蜂采集花蜜时,也会帮助花朵传播花粉,这种共生关系促进了花朵的繁殖和蜜蜂的生存。
竞争关系是指两个或多个物种之间为了获取有限资源而相互竞争的关系。
例如,狮子和斑马在草原上争夺食物和领地,这种竞争关系影响了它们的生存和繁衍。
这些物种关系相互交织,构成了复杂的生态系统。
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系统。
物种关系对生态系统的稳定性起着重要的作用。
稳定的生态系统能够维持物种的多样性和数量的平衡,从而保持生态平衡。
然而,当物种关系发生变化时,生态系统的稳定性也会受到影响。
一种常见的物种关系是食物链。
食物链是描述食物相互关系的模型,其中每个物种都是下一个物种的食物。
食物链的稳定性对生态系统的稳定性至关重要。
如果某个环节中的物种数量减少或消失,整个食物链都会受到影响。
例如,如果草原上的兔子数量减少,狐狸就会失去食物来源,从而导致狐狸种群的减少。
这种连锁反应可能会破坏整个生态系统的稳定性。
除了食物链,物种之间的共生关系也对生态系统的稳定性起着重要作用。
共生关系可以是互利共生,也可以是一方受益而另一方不受影响的关系。
例如,犀鸟在犀牛背上寄生,它们以寄生虫为食,同时也帮助犀牛清除身上的寄生虫。
这种互利共生关系维持了犀牛和犀鸟的数量平衡,同时也促进了犀牛的健康。
然而,竞争关系可能会破坏生态系统的稳定性。
当物种之间竞争有限资源时,强者往往会占据优势地位,而弱者则可能被淘汰。
生态系统中不同物种的相互作用与影响
生态系统中不同物种的相互作用与影响生态系统是指由生物群落、生物群体、非生物环境和它们之间相互作用组成的生态系统。
在生态系统中,各种生物相互依存、相互影响,共同维护着该生态环境的平衡和稳定。
而不同物种之间的相互作用和影响是维持生态系统平衡的关键。
竞争与合作相间在生态系统中,不同物种之间存在竞争和合作两种相互作用。
竞争是指两种或两种以上的物种或生物群体争夺有限的资源,比如食物、水源和生境等。
而在竞争的过程中,物种之间也会产生一定的合作,比如同种生物之间的群体合作,或异种生物之间的共生现象。
竞争是自然选择的基础,竞争压力下有利于适应环境的物种将会在环境中生存下来,而劣势物种在压力下可能会逐渐消失。
在生态系统中,不同物种之间的竞争还可以分为低强度的资源竞争和高强度的物种竞争。
比如鸟类之间的食物竞争,预测经久不衰。
共生是指在不同物种之间相互依存的一种关系。
在这种关系中,两个物种之间相互获益,因此可以互相促进生长、繁殖、生存。
共生可以分为互利共生和非互利共生。
互利共生是指两个物种之间都能获益,比如鸟类与植物之间的关系就是一种典型的互利共生。
植物为鸟类提供了食物,而鸟类则为植物传播花粉和种子,帮助植物繁殖。
非互利共生则是一种单方面获益的关系,比如寄生与共生。
寄生是指寄生物侵占另一物种的资源,而另一物种则没有获益;共生是指一方或双方获益,但其他物种会受到损害。
比如菌根共生,菌根真菌和植物根系构成一种共生关系,在其中植物根系为菌根菌提供可被利用的糖分,而菌根菌为植物提供水分和矿物质。
食物链和食物网的组成食物链和食物网是生态系统中不同物种之间相互作用的重要体现。
食物链是描述不同物种之间的食物关系,表明了食物从一个物种到另一个物种的传递方式。
而食物网则是由多个食物链组成的更为复杂的生态系统。
在食物链和食物网中,每个物种都占据了一个特定的逐级消费级别。
食物链的底层是植物,因为植物可以通过光合作用制造自己的食物。
而顶级消费者是掠食者,它们以其他动物为食。
生态系统与物种间相互作用
生态系统与物种间相互作用生态系统是由生物群落与其非生物环境相互作用所形成的生物学系统。
在生态系统中,不同物种之间存在着相互依存与相互作用的关系,这些相互作用是生态系统能够正常运行的重要因素。
本文将讨论生态系统与物种间的相互作用,并探讨这些相互作用对生态系统稳定性的影响。
一、共生关系共生是指不同物种之间的相互关系,所有物种都能从中受益。
共生关系可以分为互利共生和强制共生两种类型。
互利共生是一种双方都从中获益的共生关系。
一个典型的例子是蜜蜂与花朵之间的关系。
花朵提供蜜蜂所需的花蜜,而蜜蜂则帮助传播花粉,促进花朵的繁殖。
通过这种共生关系,蜜蜂和花朵互相依赖,共同维持着一个相对稳定的生态系统。
强制共生是一种双方必须相互依赖的共生关系。
一个例子是淡水鱼与寄生虫之间的关系。
淡水鱼是寄生虫的宿主,并为其提供生存所需的环境。
虫子则通过寄生在鱼体上获取所需的养分。
这样的共生关系在生态系统中具有重要的生态学意义,因为任何一方的减少或消失都可能会对整个生态系统产生影响。
二、捕食关系捕食关系是指一个物种以另一个物种作为食物的关系。
捕食关系可以分为食草动物与植物的关系、食肉动物与其他动物的关系以及食腐动物与腐肉的关系。
食草动物与植物之间的捕食关系是生态系统中最基础的关系之一。
食草动物以植物为食物,从中获取所需的养分。
植物则通过提供食物为食草动物提供生存条件。
这种捕食关系不仅维持了物种的平衡,还对整个生态系统的稳定性起着至关重要的作用。
食肉动物与其他动物之间的捕食关系也是生态系统中的重要组成部分。
食肉动物以其他动物为食物,通过捕食调节其他动物种群的数量。
这种捕食关系保持了生态系统中各个物种的数量相对稳定,保持了生态系统的平衡。
食腐动物与腐肉之间的捕食关系是一种特殊的捕食关系。
食腐动物以死亡的动物尸体为食物,通过分解腐肉来获取所需的养分。
这种捕食关系对于维持生态系统的健康和清洁非常重要。
三、竞争关系竞争是指不同物种之间争夺有限资源的关系。
生物多样性对生态系统功能维持的重要作用
生物多样性对生态系统功能维持的重要作用生物多样性是指地球上各种生物的多样性和丰富性,包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。
它是自然界的重要特征,对于维护生态系统的稳定和功能具有至关重要的作用。
生物多样性不仅是生态系统的基础,也是维持生态平衡、维护人类福祉的重要保障。
首先,生物多样性对生态系统的功能提供了多样性和稳定性。
生态系统中的各种生物体具有各自不同的功能和特征,它们相互作用,构成了复杂的生态网络。
物种多样性保证了各种生物种群之间的相互制约和平衡,从而维持了生态系统的稳定性。
不同物种间的相互依赖关系,例如食物链和食物网,使得能量和物质的流动得以平衡。
因此,保护生物多样性有助于维持生态系统的正常运转。
其次,生物多样性对生态系统的功能提供了重要的生态服务。
生态系统通过其多样性的组成和功能,为人类提供了许多重要的生态服务。
例如,森林、湿地和珊瑚礁等生态系统可以净化水体、调节气候、防止洪水,并提供食物、药物和其他自然资源。
这些生态服务对于人类的生存和福祉至关重要。
例如,森林的作用不仅仅是吸收二氧化碳和释放氧气,还提供了栖息地、食物和材料等资源,同时也是保护土壤、净化水源和调节气候的重要生态系统。
因此,保护生物多样性有助于维持和增强生态系统的生态服务功能。
此外,生物多样性对生态系统的抵抗力和恢复能力具有重要影响。
当生态系统遭受外部干扰,如气候变化、入侵物种和人类活动的影响时,拥有丰富的生物多样性的生态系统更能够承受和适应这些压力。
物种多样性可以增加系统的抗干扰能力,提高生态系统的稳定性和弹性。
对生态灾害的恢复过程而言,生物多样性也起着至关重要的作用。
物种多样性可以增加种群的数量和种类,并促进种群之间的相互合作和资源的重新分配。
这样,生态系统可以更快地恢复原有的结构和功能。
然而,当前全球范围内生物多样性正面临严重的威胁和损失。
人类的活动导致了许多物种的灭绝和生物多样性的减少。
砍伐森林、开垦土地、污染环境和过度捕捞等活动严重破坏了生物多样性。
物种迁徙对生态系统的影响
物种迁徙对生态系统的影响物种迁徙是一种常见且普遍存在于自然界中的现象。
它指的是物种在不同的季节或阶段间,根据环境条件的变化而进行的长距离移动。
物种迁徙对生态系统有着重要的影响,既可以带来积极的效果,也可能导致一系列的问题。
首先,物种迁徙对生态系统的种群结构产生影响。
迁徙让动植物在寻找适宜的生境和资源时改变了分布范围,从而给当地物种的种群结构带来了巨大的变化。
例如,渡鸟们每年冬季都会从北方迁徙至南方温暖地区,这样就降低了北方地区鸟类种群的数量,同时增加了南方地区的物种多样性。
在这个过程中,物种迁徙起到了一种天然的自我调节机制,帮助维持了生态系统的平衡。
此外,物种迁徙对生态系统的能量传递也有重要意义。
迁徙使得食物链和食物网的构建更加复杂。
当一些食草动物迁徙到寻找更丰富的食物时,它们所捕食的植物将受到更多的捕食压力。
这种现象也会传递到食物链的其他层次,导致整个生态系统中的能量流动的改变。
物种迁徙扩大了食物资源的利用范围,增加了环境中能量流动的多样性,从而提高了生态系统的稳定性。
然而,物种迁徙也可能对生态系统造成一系列的问题。
一些物种的迁徙被人类活动所干扰,导致它们无法按照正常的迁徙路径进行移动。
这种人为干扰会破坏物种的生境选择和生态链的稳定性。
例如,全球变暖导致南极的海冰融化,继而影响了娇鹰和企鹅等动物的迁徙路径。
这种干扰可能导致物种数量下降,生物多样性减少,甚至濒临灭绝。
另外,动物迁徙的传染病传播也是一个严肃的问题。
当动物从一个地区到另一个地区迁徙时,它们携带的病原体也会传播到新的地区。
一旦病原体进入新的生态系统,就可能引发新的疾病传播链。
这种传播过程可能会对当地的生态系统造成严重威胁,甚至波及到人类健康。
例如,禽流感和非洲猪瘟等疾病都是由动物迁徙传播引发的。
综上所述,物种迁徙对生态系统的影响是多方面的。
它可以带来种群结构的变化,改变能量传递和食物链的构建,从而增加生态系统的稳定性。
然而,人为干扰和疾病传播也可能导致一系列问题。
- 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)。
Fig.11.4不同根系深度的两个外来种群落之间生态系统过程比较: 加利福尼亚州的一年生草地与桉树林。
案例3
洄游的鲑鱼在河流中起到相似的营养运输角色。它们最
初在开阔的海洋觅食,然后返回小溪,在小溪中产卵、死亡
以及分解。 鲑鱼携带着来自海洋的营养物质,可以维持小溪中大部
分藻类和昆虫的生产。通过以鲑鱼为食的熊和水獭或是出现
Fig.11.6来自北方落叶或针叶森林的显热通量和潜热通量
案例9
在中东,过度放牧已经导致植物生物量覆盖的减少。模型模 拟表明,由此引起反射率增加,使吸收的总太阳辐射能量、释放 到大气中的显热减少,并进而减少其上方空气的上升对流量。所 以,来自地中海的水汽平流输送至内陆的量减少,进而导致降水 变少,并强化了植被变化(Charney et al. 1977)。这些由植被 变化引起的气候反馈可能导致肥沃月湾的荒漠化。
Fig.11.3夏威夷山区森林中固氮树种火树(Myrica faya)对氮输入、凋落物 中的氮浓度和氮的矿化速率的影响
案例2
曾经在加利福尼亚草场占优势的多年生生草丛禾本科,大部分已 经被来自的欧洲一年生草场或来自澳洲的桉树属植物。深根系的桉树 比一年生的杂草而言,盘根错节的桉树能进入深度更深的土壤剖面, 所以桉树能够吸收更多的水分和营养。在干旱而又营养限制的生态系 统,桉树实际上增强生态系统的生产力和营养循环(Fig. 11.4)但是会 减少物种的多样性。在更微小的水平上,在贫瘠草地上共生物种取决 于根的不同深度以及它们所吸收的水分。物种可能也要利用可能不能 被利用的资源。比如,高山雪被物种Corydalis conorhiza,能产生 朝着积雪场生长的“雪根”,在哪里可以吸收氮,不然当融化时顺着 山坡流下去,氮从生态系统中流失。来自2.1对生物地球化学的作用
(1)营养供应 影响营养摄入或损耗的物种性状对生态系统有着重要的影 响(案例1); 深根系的物种能使生态系统利用到的土壤体积增大,因此, 增加了支持生产的可利用的水分和营养(案列2); 菌根真菌同样影响着植物可利用的营养量; 动物可影响生态系统的资源基础(案列3) (2)营养周转 物种凋落物质量的差异扩大了不同地方间土壤肥力差异(案 列4); 湖泊物种组成强烈影响湖泊的生物地球化学过程(案列5)
生物丰富度进行加权来计算所有生物的生物学特性的总和(Grime 1998)。
功能属性是生物个体的特性,通过影响生长、繁殖、或生存等方面来影 响物种的健康状况;
关键种与其他物种在生态上有明显的区别,即仅有一个物种代表的功能
群类型;它们的消失或削弱能引起整个群落和生态系统发生根本性的变 化的物种 功能群类型是指对生态系统过程有相同作用的物种群,即要么它们影响 生态系统(影响功能的影响类型),要么是它们对环境变化的反馈(响 应功能类型),在这两种情况下都存在“生态上的相似性”
Fig.11.5生长在含100g(N)/m-2的土壤中时,草原上各种牧草对氮矿 化速率的作用,数字表示地上部分生物量的碳氮比
案例5
已经扩散到美国中西部淡水系统中斑马贻贝比其他相 对应的本地滤食动物更有效率,每天过滤10%到100%的 水柱(Strayer et al. 1999)。由此导致浮游植物转化量增加, 其他可食用颗粒减少了浮游动物的数量,以及改变来自水 柱沉积物的能量流。
在小溪的昆虫捕食者,将这些营养补充物被运输到毗邻的陆 地栖息地
案例4
植物物种的组织质量差异,强烈影响枯枝落叶的分解速度。适 应低营养条件的物种产生的凋落物分解缓慢,因为其中低浓度的氮 和磷、高浓度的木质素、丹宁、蜡质和其他惰性或有毒化合物不利 于土壤微生物进行分解。这种物种特征导致凋落物缓慢分解,进一 步降低了该地营养的可利用性。相反,生长在资源充足地方的物种, 能够产生分解快速的凋落物,这是由于较高的含氮和磷量,以及含 有较低浓度的难降解混合物,从而增强营养富集地区的营养转化速 率。 在相同土壤中的试验表明,物种凋落物的种间的质量差异,可 以较快得改变土壤肥力。比如,处于演替早期的牧场草地,牧草的 凋落物含有较低的C:N比,在三年内,增强了土壤净氮矿化速率,而 种植在相同土壤上的演替后期物种,其凋落物具有较高的碳氮比, 相比前者,在三年内就增加了土壤中的氮矿化速率。(Fig. 11.5)
2.2物种对生物物理过程的影响
(1)在极端环境下,生物对小气候的作用极大地影响生态 系统过程(案例6) (2)物种对水分和能量交换的作用影响区域气候 在生态系统中,优势种的高度、根深度、以及密度决定了 表面的粗糙程度,这极大地影响了空气传导动力,因此, 影响生态系统和大气圈间的水分和能量交换(案例7); 物种之间存在反射率和水与能量交换的差异,这对气候系 统产生重要的作用(案例8); 由于过度放牧导致的植被变化,也同样会改变区域气候(案
Fig. 11.1 纤毛狼尾草是种欧洲草,经与原著种物竞争之后,已经改变美国 西南部索诺兰沙漠的包括仙人掌幼苗在内的物种,在更长的时间之后,这 种草也带来了火灾隐患,这样可以消除对火灾敏感的仙人掌现存范围
1、概述物种对生态系统过程的作用
生物多样性是指,在系统中,所表现的生物学特征的多样性,包括种群 的基因多样性、功能相似物种的物种多样性,以及陆地上的生态系统多 样性。从生态系统角度,生物多样可描述为,在生态系统中,通过每种
第十一章
物种对生态系统过程的作用
目录
关键问题 概述物种对生态系统的作用 功能群类型的作用
功能群类型的响应
性状对生态系统的综合作用
焦点问题
最近200年间,新西兰引进了全部陆地哺乳动 物和一半的植物物种 。哺乳动物的引进导致新西 兰的25%原始鸟类动物的灭绝;由压舱水和渔具而 意外导致引进物种或故意引进鱼类和其他生物, 这会导致河口、河流和湖泊的生物物种组成发生 变化。比如,没有鱼的湖泊中,往往有高密度的 鸟类、植物、两栖动物和无脊椎动物。当引进鱼 类,导致所有这些生物的数量和密度开始下降 虽然生物灭绝和迁移属于自然的生态过程, 但在最近几十年醒目的增长是全球生物多样性类 型快速变化的表现。因此,这对于理解什么物种 的变化会产生较大的生态系统的后果,以及对对 减少引进外来物种的可能性提供决策。
将大象或其他食草的哺乳动物关键种移除,会导致木本植物入侵
萨王纳草原。 病原生物比如牛瘟,袭击了非洲的有蹄类动物,通过改变竞争相 互作用和种群结构,有疾病的生物也能起到关键种的作用。 植被被引入到缺乏它们的专一性寄生昆虫或病原体的地方,往往 会成为具有侵略性的入侵者。比如,当团扇属的仙人掌引入澳大利 亚时,疯狂生长,一部分由于过度放牧,后来通过寄主于仙人掌食
案例8
占据北方针叶森林演替后期的针叶林,它们的反射率和气孔导度 较低,因此,能将大量显热传递到大气中。相反,火烧落叶林吸收更 少的能量,由于它们存在较高的反射率,以及以潜热形式传输更多的 能量进入大气,故吸收的能量更少,导致对大气的直接升温作用较小, 而可用于支持降水的水分更多,变得更湿润,有利于沉淀(加入这些 植被变化分布广泛,他们可能对高纬地区的升温产生负反馈作用,并 产生火灾发生的可能性)(Fig.11.6)。
中,植物对土壤的荫蔽对于调控土壤微气候,有着重要作用。 比如,许多沙漠中仙人掌的定植主要就发生在“保姆植物”的
树荫下。
案例7
粗糙的林冠产生力学湍流,因此使得空气涡旋从自由大气向树冠 内层深入渗透。这涡旋有效的携带水蒸气从生态系统进入大气。比周 围植被要高的个体植物或种群,会产生林冠的粗糙度,这增加从生态 系统的通水量
2、功能群类型的作用
当物种改变了直接调控生态系统进程的交互式控制(如,资源 供应或发生干扰),物种最有可能对生态系统产生强烈的影响。这 些控制影响生物地球化学过程,生物物理过程、营养相互作用以及 干扰机制。
2.1对生物地球化学的作用 2.2对生物物理过程的作用 2.3对营养相互作用的影响 2.4物种对扰动机制的作用
草动物——仙人掌螟,用来控制仙人掌的数量,达到可控制水平上。
例9)
案例6
北方苔藓形成一层厚厚的垫子,在夏季气温回升时使土壤
呈隔热状态(Heijmans et al. 2004)。由此造成的土壤低温,
减缓了分解过程,其导致的营养慢速循环成为该生态系统的特 征(Van Cleve et al. 1991; Turetsky et al. 2010)。在未分
解的泥炭中,氮和磷的积累会减缓维管植物生长。在炎热环境
系统或群落过程的影响,要比其生物量预期的影响更大
图11.2 在一个生态系统中生态 系统过程与物种数量、物种的相 对多度和物种类型之间的期望关 系。a某些过程中会随物种数的 增加而线性增加,其他过程则可 能表现出趋向饱和的渐进式增; b 从生态系统中移去优势种对生 态系统过程产生的影响比移去稀 有种更大;c同样,移去关键中 也会对生态系统产生更大的影响; 而在同一功能群类移去一个物种, 会使该功能群中其他物种的多度 增加,这种被补偿的物种移除对 生态系统过程只产生和缓的影响, 直至这个功能群中的大多数物种 都被移除。箭头表示生态系统相 应物种丧失的期望变化。
案例1
把一种强力固氮者引入到缺乏此类物种的群落中,会从本质上 改变氮的可利用性及其循环过程。比如,引入外来固定氮的树木— —夏威夷火树(原来叫Myrica faya),这种树木可以增加氮的输 入、凋落物中氮的浓度、氮的可利用性,以及植物和土壤动物区系 群落的组成(Fig. 11.3)。固氮入侵种是最有可能成功入侵这样的 生态系统——存在氮限制、没有共生的固氮细菌,并有充足的磷、 微量营养素、光。 因此,我们估计,主要在下列条件下的联合作 用下,固氮植物入侵会是生态系统产生巨大的变化:(1)低氮供 应(退化土地的早期演替和温带地区和其他低氮环境中原生演替的 早期)(2)很少为了光照或磷而竞争(在演替早期,由于放牧导致 树冠减少,或是磷充足的湖泊或土壤)(3)优先摄食固氮物种(草 食性为引起的植物荫蔽下降),或(4)本地缺乏固氮物种,与固 氮物种的亲本种群距离遥远(比如,远离种群源地的岛屿)