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生态学基本原理课件

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生态学基本原理
➢生态系统中的功能类群 生产者 消费者 还原者或称分解者
生态学基本原理
(二)生态系统的物质循环
➢ 碳、氮、磷和水等元素在 不同层次、不同大小的生 态系统内,乃至生物圈内, 沿着特定的途径从环境到 生物体,又从生物体再回 到环境,不断进行着流动 和循环的过程叫生物地球 化学循环。
水循环 气体循环
富营养化 藻类蔓生 溶氧降低 鱼类死亡 5.信息系统的破坏 污染物和昆虫性激素发生反应,使昆虫失去交配 机会,从而导致该物种繁殖受阻,直至消失。
• 全球变化的几个典型事件举例 • “生物圈二号”
• 该事件告诉人们,地球是目前最完美的生态系统,人们利用高 科技不可能创造象地球这样完美的生态系统
- 长江特大洪灾 1998中国从南到北, 从东到西的大部分地区, 都发生了洪水灾害或洪水影响,造成的直接经济损失就超过 2000亿人民币!造成2150多万hm2农作物受灾。问题的原因是 由于江河上游乱砍乱伐森林造成的

当达到一定生理年龄 时,短期内几乎全部
死亡,如人类、及其
生态学基本原理
他一些哺乳动物,以 及某些植物
种群增长模型
(1)指数增长模式
➢ 在没有限制的指数增长中,
增长速度(G)与个体数量 (N)成正比;
➢ 指数增长模式只是一种理 想的状态
种群的环境负荷量
环境负荷量(carrying capacity) 一定面积或一定空间内种群个体的数目接近或达到环境所能
三、人类活动与环境的良性互动
1、合理开发自然资源 2、切实保护环境 3、人口平衡增长
20
双锯鱼和海葵共栖
黄嘴牛椋 鸟和犀牛 共栖
蚂蚁和蚜虫合作
白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化木屑

东北师范大学《生态学》课件 第三章:种群生态学(上)

东北师范大学《生态学》课件 第三章:种群生态学(上)

(6)对逻辑斯谛增长模型的评价
1)野外种群适合逻辑斯谛增长的并不多见,某些种群只在短 期内表现出该规律,它们通常是生活史比较单纯的种类。
2)自然种群经常处于变动之中,稳定于K值不变的情况缺 乏充分的证据。
3)J型、S型种群增长只能代表两种典型情况,实际增长的 变型可能很多。
4)没有时滞的假定对于多数自然种群而言很难符合。 5)逻辑斯谛增长模型(包括指数增长模型)提供了种群增
(2)逻辑斯谛增长的数学模型
(5)
···············
(3)逻辑斯谛方程的生物学意义
1)如果N 0,(1-N/K) 1,几乎全
部K空间未被利用,潜在的最大增长能
充分实现;
(4) J 型、S 型种群增长曲 线
种 群 数 dN/dt=rN 量
N
环境阻力 dN/dt=rN (1-N/K)
时间 t
3)每年生殖次数。
植物的性成熟速度、结实率、每次产种量、每年 生殖次数等差异也很大。
例:二度梅,箭竹
关于“二度梅”:
我国梅界权威、中国工程院院士、北京林业 大学教授陈俊愉评价说:“杨春海研究开发的 ‘二度梅’性状稳定,可以肯定是个一年开两季 花的梅花新种,近期将登录为国际名品,这是对 梅界的重大贡献。”
种群年龄结构有3种基本类型: 1)增长型 2)稳定型 3)衰退型
关于高等植物个体年龄的判定方法
• 如何确定植物个体的年龄是植物种群年龄结构研究的 关键或“瓶颈”。
• 查年轮或轮生枝的“轮数”(某些针叶树); • 钻取木芯记数年轮; • 建立年龄与胸径、树高的回归模型; • 杨允菲提出了鉴别根茎禾草无性系种群年龄结构的准
第三章 种群生态学
第一节 种群的基本特征

《生态学》第3章:种群生态之一

《生态学》第3章:种群生态之一
A. 判断动物濒危状况的一 个重要标志。 B. 经济鱼类的捕捞标志---捕捞种群年龄的低龄化和小型 化现象。
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施(政策):
a. 晚育,假如20岁生育,100年生育5代; 25岁生育,100年生育4代,少生一代,对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量(biomass):个体数目个体的平均体重
(2)密度的类型: 绝对密度:指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度:用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度,分为: 最适密度(optimal density):种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度(size & density): (种群数量) (1)定义: 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。(绝对量) 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。(相对量)
单位空间可以指面积:Km2=100公顷(hectare)=100 万m2,亩等。也可以指体积:m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
(5)各年龄死亡率qx :从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
(6)各年龄平均存活数Lx :各年龄期的中点,平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。(nx=nx+1+dx) (7)各年龄及其以上存活的年总数Tx:已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。(所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ) Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) (8)平均寿命(生命期望值)ex:X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx

生态学基本原理

生态学基本原理

生态学基本原理生态学基本原理第一节生态学的基本理论一、生态学的基本概念(-)生态学的概念生态学的概念是德国生物学家海克尔1866年提出的,他将生态学定义为研究生物与其环境相互作用的科学。

生态学的发展经过了一段漫长的历程。

第一代是个体生态学,研究的是个体生物和环境之间相互关系的学科;第二代是群体生态学,研究的是生物群落与环境之间的关系,还包括生物与生物之间的关系;第三代就是生态系统生态学,它认为应当把生物和环境,把有生命的生物群体和无生命的环境作为一个统一的整体来研究。

是什么把生物和环境联成一个整体呢?就是物质和能量。

(二)生态系统1.生态系统的概念生态系统就是在一定的时间和空间内由生物群体与其生存环境共同组成的动态平衡系统,或者说,是生命系统与无机环境系统在特定空间的组合。

按类型则可分为水域的淡水生态系统、海洋生态系统,陆地的沙漠生态系统、草甸生态系统、森林生态系统;按由来又可分为自然生态系统(如极地、原始森林)、半人工生态系统(如农田、薪炭林、养殖湖)、人工生态系统(城市、工厂、矿区)等。

2.生态系统的组成在生态系统中存在着永不停息的物质循环和能量流动。

物质循环是由生产者、消费者和分解者所组成的营养级转化,从无机物有机物无机物,最后归还给环境。

无机环境:包括日光、大气(O2、CO2等)、水、土壤及营养物质,是生物生存发展的重要物质基础。

生产者:亦称自养生物,主要是绿色植物,具有光合作用特殊功能,能从环境中吸收CO2、水分和营养物质,在日光作用下合成蛋白质、脂肪、碳水化合物等有机物质,将太阳能转化为化学潜能,贮存在有机体内,供给自身生长、发育需要,也供给其他生物和人类食用或提供能源,亦称初级生产者。

消费者:主要是动物,取食植物或其他动物,是异养生物,对于生态系统的物质循环和能量转化起着重要作用,也称次级生产者。

分解者:又称还原者,主要是微生物,能分解动植物残体、死体和排泄物,为生产者提供营养物质和能源,在生态系统的能流和物流中起重要作用。

生态学 第三章 种群生态学3

生态学 第三章 种群生态学3
2020/3/6
第三章 种群生态学
第一节 种群及其基本特征 第二节 种群的遗传与进化 第三节 种内、种间关系
2020/3/6
种间和种内的相互作用
种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀 和利他等
物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄 生和互利共生
➢ 正相互作用:偏利共生、原始合作、互利共生 ➢ 负相互作用:竞争、捕食、寄生、和偏害
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
2020/3/6
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2
N1超过环境容纳量而 停止增长,N2继续增长
N2取胜,N1被排挤掉
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
2020/3/6
不稳定共存
2020/3/6
性选择理论
Darwin的理论 ➢ 性选择(sexual selection)一词首先被达尔文在1871年所
使用,主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得比 同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择是通过 两种方式发生的:①性内选择;②性间选择。 Fisher的理论 ➢ 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化。 Trivers的理论 ➢ 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中,如果雌性个体具 有足够的辨别力,使它所选择的配偶所具有基因质量优于自 身,那么,进行有性生殖仍然是有利的。
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0

《生态学》第3章 种群及其基本特征

《生态学》第3章  种群及其基本特征
12
图3-1 年龄锥体的3种基本类型(Kormondy,1976)
(a) 增长型种群 :有大量幼体,而老年个体较少。种群的出生率大于死亡率 (b) 稳定型种群:老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率大致相平衡 (c) 下降型种群:幼体比例减少而老体比例增大,种群的死亡率大于出生率13
(a) 增长型种群: 锥体呈典型金字塔形,基部 宽,顶部狭,表示种群有大量幼体,而老年个体 较少。种群出生率大于死亡率,是迅速增长的种 群。 (b) 稳定型种群: 锥体形状介于(a)、(c)两类之 间,老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率 大致相平衡,种群稳定。 (c)下降型种群: 锥体基部比较狭,而顶部比较 宽。种群中幼体比例减少而老体比例增大,种群 的死亡率大于出生率,是不断衰退的种群。
第三章
种群及其 基本特征
1
1 第一节 生物种与种群的概念
2
第二节 种群的动态

第三节 种群的空间格局
4
第四节 种群调节
2
第一节 生物种与种群的概念
1
生物种的 概念
2
种群的 概念
3
一、生物种的概念
瑞典植物学家林奈(Carolus von Linnaeus)在其出版的《植物种志》中,继承 了J.Ray的观点,认为种是“形态相似的个体 的集合”,并指出同种个体可自由交配,能 产生可育的后代,而不同种之间的杂交则不 育,并创立了种的双命名法。
T=(Σxlxmx)/(Σlxmx)
24
三、种群的增长模型
与密度无 关的种群 增长模型
与密度有 关的种群 增长模型
25
(一)与密度无关的种群增长模型
1. 种群离散增长模型 最简单的单种种群增长的数学模型,通常

第三章 生态系统生态学

第三章 生态系统生态学

(3) 当地农民如果一改往常不种红花三叶草 而改种一 种开白花、蜜腺较浅的三叶草,这种白花三叶草 茎柔软,难以支持土蜂飞落, 不久本地小蜂成为 优势种,这时小蜂与土蜂 间成为 竞争 关系。出 现土蜂大幅减少 的现象说明了 适应的相对性 , 其原因在于 环境条件的改变 。
b、食物网:指许多食物链彼此相互交错连接而成的复杂 营养关系。可表示为: 生产者1 生产者2 生产者3 次级消费者1
生 态 系 统 的 生 态 学
C、行为信息
指动物通过自己的各种行为和动作向同伴们发出信息 动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能传递某 种信息。留心观察身边的猫、狗等小动物的生活, 就能发现很多信息传递的例子,
生 态 系 统 的 生 态 学
d 、营养信息 指通过营养交换形式把信息从一个种群传递给另一种群
100 75
50
25
0
500
600
700
800
波长/nm
资料分析:生态系统中信息传递的重要性 c、自然界中,植物开花需要光信息刺激,当日照时
间达到一定长度时,植物才能开花;
生 态 系 统 的 生 态 学
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性 的信息素;目前科学家已经确定了其化学结构和 性质的200多种昆虫信息素中,大部分用来传递 性信息。
二、生态系统中不同层次的概念:
生物个体
(同种)
种群
(不同)
生物群落
能自由交配 产生可育后代
生 态 系 统 的 生 态 学
相互之间有直 接或间接作用
(最大的)
相能物相同 互量质结无 作流循合机 用动环通环 而和过境
生物圈
生态系统
包含地球上 的全部生物 及无机环境

《群落生态学》PPT课件 (2)

《群落生态学》PPT课件 (2)

第一节 生物群落概述
一、生物群落的定义
• 生物群落(biotic community):特定时间和空间中各种生物种群 之间以及它们与环境之间通过相互作用而有机结合的具有一定 结构和功能的复合体。也可以说,一个生态系统中具生命的部 分即生物群落。
• 生物群落=植物群落 + 动物群落+ 微生物群落
• 生物群落的概念具有具体和抽象两重含义,说它是具体的,是 因为我们确实很容易找到一个区域或地段,在那里我们可以观 察或研究一个群落的结构和功能;它同时又是一个抽象的概念, 指的是符合群落定义的所有生物集合体的总称。
3.亚优势种(subdominant species)
指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群 落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的 植物种。
在复层群落中,它通常居于下层,如大针茅草原中 的小半灌木冷蒿就是亚优势种。
4.伴生种(companion species) 伴生种为群落常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。
二、生物群落的基本特征
• (一) 具有一定的种类组成 • (二)物种之间相互影响 • (三)一定的外貌和结构 • (四)形成群落环境 • (五)一定的分布范围 • (六)一定的动态特征 • (七)群落的边界特征
(一)具有一定的种类组成
每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的。因此,种类组成 是区别不同群落首要特征。一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量, 是度量群落多样性的基础。
一、种类组成及其数量特征
(一)种类组成
对群落的种类组成进行逐一登记后,得到一份所研究群落 的生物种类名录,一个区域内所有植物种类的组合叫做植物 区系,群落的种类组成情况在一定程度上反映出群落的性质。 然后,根据各个种在群落中的作用而划分群落成员型。下面 是植物群落研究中常用的群落成员型分类。

生态学课件第三章 种群生态学

生态学课件第三章 种群生态学

一、种群生活史概述
• 2、研究任务 • 研究生活史的相似性与相异性及其与特定 生境的关系。 • 比较不同生活史类群的生物学意义及其生 态学解释,而不是研究其绝对现象。
一、种群生活史概述
• • • • • 3、研究内容 3.1 个体大小(size) 3.2 生长与发育 3.3 繁殖 3.4 扩散
一、种群生活史概述
• 其中, • 式中∑为总和,x为样方中某种个体数,f为含x个体样方 的出现频率,N为样本总数。
四、种群调节
• 生态学家提出许多不同的假说来解释种群的动态 机制,概括为: • 1、气候学派 • 2、生物学派 • 3、食物因素 • 4、自动调节学说
气候学派
• 气候学派多以昆虫为研究对象 • 其观点为种群参数受天气条件强烈影响,强调种 群数量的变动,否定稳定性。 • 以色列学者博登海默认为昆虫的早期死亡率有 85~90%是由于天气条件不良而引起的
三、种群空间格局
• • • • 种群的内分布型分三类: ①均匀型(uniform) ②随机型(random) ③成群型(clumped)
三、种群空间格局
• • • • • 种群内分布型检验 检验指标是方差/平均数比率,即S2/m。 若 S2/m=0, 属均匀分布; 若 S2/m=1, 属随机分布; 若 S2/m>1(显著),属成群分布。
• • • • • • • • 4、自然种群的数量变动 种群增长 季节消长 不规则波动 周期性波动 种群暴发 种群衰落 种群平衡
三、种群空间格局
• 种群空间格局(spatial pattern): • 种群空间格局——是组成种群的个体在其 生活空间中的位置状态或布局,也称为内 分布型(internal distribution pattern)。

生态学基本原理

生态学基本原理

生态学基本原理生态学是研究生物群落与其环境之间相互作用的学科。

它探讨的是生物体如何适应环境、如何影响环境以及整个生态系统的结构和功能等问题。

生态学的基本原理包括生物多样性、能量流动、物质循环、种间相互作用等方面。

生物多样性生物多样性是生态系统中各种生物种类的丰富程度和种群的多样性。

一个生态系统中拥有更多不同种类的生物,通常意味着该生态系统的稳定性更高。

生物多样性可以分为物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个层次。

不同类型的多样性之间相互作用,共同维持了生态系统的平衡和稳定。

能量流动能量在生态系统中的流动遵循着能量金字塔的规律。

太阳能是能量的最初来源,通过植物的光合作用转化为化学能,进而在食物链中传递给消费者。

能量在生物体内不断流动,最终转化为热能散失到环境中。

食物链和食物网是生态系统中能量流动的重要方式,同时也维持着生物种群之间的相互联系与平衡。

物质循环生态系统中的物质循环主要包括碳循环、氮循环和水循环。

通过植物的光合作用,二氧化碳被转化为有机物质,并在生物体内循环流动。

氮元素在生物体内通过微生物的作用转化为各种氮化合物,参与到氮循环中。

水是生命的基础,在生态系统中通过蒸发、降水和地下水循环流动,维持着生物体的正常生长和环境的平衡。

种间相互作用在生态系统中,不同物种之间存在着各种相互作用,如捕食、竞争、共生等。

这些相互作用对于生物种群的分布、繁殖和进化起着至关重要的作用。

竞争可以促使生物种群进化出更适应环境的特征,而共生关系则有利于不同物种之间相互合作,共同促进生态系统的稳定性。

总的来说,生态学基本原理是生物群落与环境之间相互作用的规律性概括,揭示了生物体在生态系统中的行为规律和固有规律。

人类应当认识到这些原理,保护生态环境,维护生物多样性,实现人类与自然的和谐共生。

以上就是关于生态学基本原理的一些概念和认识,希望能够对读者有所启发和帮助。

生态系统是一个复杂而美丽的生命共同体,我们每一个人都可以为其健康和平衡做出贡献。

生态学 第三章 种群的数量动态 讲义

生态学 第三章 种群的数量动态 讲义
绝对密度:单位面积或空间的实有个体数。
相对密度:能获得表示种群数量高低的相对指标。 最大密度:指特定环境所能容纳某种生物的最 大个体数。 最小密度:指种群维持正常繁殖、弥补死亡个 体所需要的最小个体数
种群密度估算
绝对密度的计算方法
(1)总数调查法 •适用:通常用于个体数较少、较易计数的种群 •缺点:需要花费大量的人力、物力和财力 •实例:人口统计
年龄
生命表的分析
4.计算世代历期
对于世代重叠的种群来说,一个世代所经历的时
间是不清楚的,在这种情况下,可以以个体产崽 (卵)时的平均年龄来表示世代长短
T
xl
x 0
n
估算值
x
mx
R0
生命表的分析
5.计算种群的内禀增长能力 内禀增长率(rm):当环境无限制(空间、食物
和其他有机体在理想条件下),稳定年龄结构的种
生命表
42
三.生命表的分析
1.死亡率曲线
高密度, 弱光照;
以生命表 中死亡率q
水分充足
和年龄X作
图,可以
低密度,弱光照
低密度,自然光照
得到死亡
率曲线
蒲公英(T araxacum mongolicum) 种群的死亡 率曲线,四条曲线代表四种生态条件
生命表的分析
2.存活曲线 •以存活数的对数 (lgnx)对年龄(x)作 图可得到存活曲线
如豆荚树?决定种子大小的另一个选择压力是动物的取食生态适应对策生物在生存斗争中获得生存的对策称为生态对策这些对策要通过生物在进化过程中所形成的特有的生活史表现出来因此又称为生活史对策自然选择必然有利于形成能量分配合理各个生命过程协调最佳并使物种的繁殖和存活效益或适合度达到最大的生活史对策r对策类型?按生物的栖息地和进化对策将其划分为r对策者和k对策者两大类?在气候不稳定难以预测的天灾多的环境中生物密度很低基本没有竞争种群经常处于增长状态是高增殖率的称为r选择这类适应对策称为r对策采用这类适应对策的生物称为r对策者?对r对策种群来说环境资源常常是无限的它们善于在缺乏竞争的场合下开拓和利用资源?r对策种群有较强的迁移和散布能力很容易在新的生境中定居?r对策种群善于利用小的和暂时的生境种群的死亡率主要是由环境变化引起的而与种群密度无关?r对策生物通常寿命短发育快一般不足一年生殖率高但后代存活率低k对策?在气候稳定很少有难以预测的天灾的环境中生物密度很高竞争激烈物种数量达到或接近环境容纳量因此称为k选择这类适应对策称为k对策采用这类适应对策的生物称为k对策者?k对策生物通常命寿长种群数量稳定竞争能力强?生物个体大但生殖力弱亲代对子代提供很好的照顾和保护?死亡主要是由与种群密度相关的因素引起

生态学--第三章 种群生态学(2-3节)

生态学--第三章 种群生态学(2-3节)

• • • • 两性关系 亲子关系 群体关系 社会关系
亲缘利他 互惠利他 纯粹利他
• 利他行为 • 种群对综合环境适应能力的提高
第三节 种群间的相互关系
种间关系 • • • • • • 类型 竞争 捕食 食草 中性 共生 生活 • 合作 生活 • 附生 • 寄生和拟寄生 A B - - O O + + + + 特 点 彼此互相抑制 A种杀死或吃掉B种 彼此互不影响 彼此有利,分开后不能 彼此有利,分开能独立
4、逻辑斯谛增长
dN / dt=N (r - cN)
N→K, dN / dt=0, r - cN=0 , c= r/ K dN/dt = rN (1- N/K) = rN (K-N) / K (k - N) / k: 逻辑斯谛系数
N>k,种群下降; N=k,种群不增不减;N<k种群上

4、逻辑斯谛增长
二、 种群数量的自然调节
• 种群数量的波动
• 非周期性波动:无规则
种群数量的自然调节
• 种群数量的波动
• 周期性波动
种群数量的自然调节
• 种群数量的波动
③ 季节波动 ④ 种群爆发
种群数量的自然调节
1. 种群数量的波动
• ⑤ 生态入侵
牵牛(Ipomoea nil)
马樱丹(Lantana camara)
第二节 种群增长
第二节 种群增长
• • • • • 简单的模型 几何增长 指数增长 逻辑斯谛增长★ 种群的数量自然调节
1、简单的模型
• Nt+1 – Nt = B + I – D –
E
B: birth, B=bNt I: immigrant D: death, D=dNt E: emigrant

生态学原理及其应用

生态学原理及其应用

生态系统就是在一定空间中共同栖居(qī jū)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而形成的统一整体,即一个生态学功能单位。

根据人类对生态系统的干扰程度大小,又可分为自然生态系统(如森林、草原、湖泊和海洋等),半自然半人工生态系统(如农田、果园)和人工生态系统(如城市)。

任何生态系统都具有以下共同(gòngtóng)特性:① 具有能量流动、物质循环和信息传递三大(sān dà)功能。

② 具有自动调节能力。

③ 是一种开放的动态系统。

普通来说,生态系统都包括下列 4 种主要组成成份。

(1)非生物环境;(2)生产者;(3)消费者;(4)分解者。

生态系统中的生物成份按照其在生态系统中的功能可划分为三大类群:生产者(自养生物)、消费者(异养生物)和分解者(又称还原者)。

生态系统可根据地理条件的不同而分为两大类一级系统:水生生态系统和陆生生态系统。

一级系统还可细分为更多的二级系统。

如水生生态系统又可分为海洋生态系统和淡水生态系统,陆生生态系统也可分为森林、草原、荒漠、高山、冻原等生态系统。

二级系统还可以划分出三级系统,三级系统还可以分出四级系统等。

生产者所固定的能量和物质是通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递的,各种生物按其食物关系罗列的链状顺序称为食物链。

水体生态系统中的食物链如:浮游植物→浮游动物→草食性鱼类→ 肉食性鱼类。

食物链彼此交织连结,形成一个网状结构,这就是食物网。

生态系统中普通都有两类食物链,即捕食食物链和碎屑食物链。

(四)营养级和生态金字塔一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。

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急剧减少的,所以食物链就不可能太长,生态系统中的营养级普通惟独四、五级,很少有超过六级的。

能量通过营养级逐级减少,如果把通过各营养级的能量流由低到高划成图,就成为一个(yī ɡè)金字塔形,称为能量金字塔。

生态学 第三章 种群生态学

生态学 第三章  种群生态学
c
种群年龄分布--1
白橡树种 群的年龄 分布
(自M.C.Molles,Jr,1999)
种群年龄分布--2
仙人掌雀 种群的年 龄分布
(自M.C.Molles,Jr,1999)
种群年龄分布--3
木棉树种群的 年龄分布
(自M.C.Molles,Jr,1999)
肯尼亚、美国和澳大利亚的人口年 龄结构
种群数量统计
种群边界问题 密度:单位面积或体积、生境中的个体数量 绝对密度和相对密度
绝对密度:单位面积或空间的实有个体数。 相对密度:只能获得表示种群数量高低的相对指标。
➢直接指标和间接指标
种群数量统计
密度的估计方法
总数量调查法:在某一面积的同种个体数目。
样方法:在若干样方中计算全部个体,以其平均值推广 来估计种群整体。样方需要有代表性并随机取样。
种群不仅是自然界物种存在、物种进化、物种关系的基本单 位,也是生物群落、生态系统的基本组成成份,同时,还是 生物资源保护、利用和有害生物综合管理的具体对象。
一个物种,由于地理隔离,有时不只有一个种群。
不同种群之间存在明显的地理隔离,长期隔离有可能发展为不 同亚种,甚至产生新的物种。
种群生态学的研究内容
种群数量(积分式) :
Nt
1
K eart
逻辑斯谛增长模型
种群 变化率
当比率增加时,种 群增长变慢
dN/dt=Nr(1-N/K)
种群个体 数量
瞬时增长率( 每员增长率)
环境容 纳量
逻辑斯谛增长率变化曲线
dN/dt=Nr(1-N/K)
dN/d t
k/2
N
逻辑斯谛增长方程积分式
环境容纳量
瞬时增长率(每 员增长率)
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⑵ 年龄结构(Age structure) ——种群中各年龄组个体数在整个种群中所占的 比例
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⑶ 性别比例
——种群中雄性和雌性个体数目的比例 ⑷ 出生率和死亡率 出生率——单位时间内生物所产生后代个体的平均数 死亡率——单位时间内生物死亡的平均数
3. 种群的变化规律----增长规律 指数增长规律、S型增长规律。
生态学的发展及其与环境学的区别
生态学是生物学的重要分支之一,20世纪初才 逐渐被公认为是一门独立的学科。
生态学研究的内容: 研究生物与其生活环境相关关系的学科
环境学研究的内容: 研究人类活动与环境质量变化基本规律的学科
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第一节 生物物种、种群与群落
一、物种(Species)
5. 食物链和食物网 ——生态系统中各种生物之间存在着的取食关 系,食物网越复杂,生态系统就越稳定。
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二、 生态系统的功能
主要包括:生物生产、能量流动、物质循环和 信息流动。
1. 生物生产
——生物吸收环境中的物质、能量,转化成新的物 质、能量,实现物质、能量积累,用以延续生命和 增长。 初级生产——绿色植物光合作用对太阳能的积累 次级生产——消费者和生产者对初级生产者产生的有 机物及储存的能量,进行再生产、再利用的过程。
植 物:从低等藻类到高等的种子植物。植物种类 有20多万种。
微生物:单细胞或结构简单甚至没有细胞结构的 低等生物,包括各种病毒、细菌。共有10多万种。
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物种的变异现象----遗传规律:
19世纪50年代,达尔文发表了《物种起源》, 提出了以“自然选择”为中心的生物进化学说,证 明了“物竞天择、适者生存”的进化论学说。 二、 种群(Population)
物种是生物界分类的基本单位,惠特克于1969年提出了 生物界的划分方法。
界(Kingdom) 门(Phylum) 纲(Class) 目(Order) 科(Family) 属(Genus) 种(Species)
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生物的三大类
动 物:小到单细胞的原生动物,大至发育较为完 善的鸟类、兽类。动物种类有200多万种。
1、 种群的概念
——一定时间内占有一定空间的某一生物种的个 体的集合群
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2. 种群的基本特征
⑴ 种群的大小、密度、生物量 大小(Size)----一个种群个体数目的多少 密度(Density)----单位时间和空间内的个体数 生物量----单位面积或空间内所有个体的鲜物质 或生物质的总量
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2. 能量流动
初级生产者
太阳能
化学能(储存于有机物中)
残体
无机物
消费者(一级、二级、三级)
分解者
回归环境
特 点:
① 能量源自于太阳能
② 能量流沿食物链单向流动,由低级到高级,具有不可 逆性和非循环性。
③ 营养级和能量金字塔
能量流沿食物链逐渐减少。后一营养级从前一营养级仅 能获取能量的10%---Lindeman 效率。
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一、 生态系统的组成和特征
生态系统
生物部分
非生物部分
生产者 消费者 分解者
物质、能量、场所
绿色 动 物 微生物 植物
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1. 生产者
生态系统中能进行光合作用的各种绿色植物、蓝绿 藻和某些细菌。又称为自养生物。
光合作用
太阳能
化学能
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第二节 生 态 系 统
生态系统——生命系统(生物群落)和环境 系统在特定空间的组合。
生物群落和非生物环境的集合体 Ecosystem – 由英国植物学家 A.G.Tansley 于1935年提出。50年代得到广泛关注,60 年代以后成为生态学研究的中心。
生态系统的研究是环境学领域研究的重点, 因此,工程学研究也逐步向生态学研究渗透。
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3. 物质循环
营养物质是各种生命活动(初级、次级生产) 的基础。
微生物细胞的组成:
① 水和无机盐---维持细胞生命的重要物质
② 有机化合物---碳、氧、氢、硫、磷组成的有机化合物, 构成细胞中蛋白质、核酸、糖类、脂类和维生素。
生态系统的物质循环:
环境营养物
有机体 代谢 回归环境 分解
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水循环:
水是最重要的生命物质之一
水是细胞代谢和生命活动的基础
地球上的总水量14亿立方公里,其中海水占 97.3%,冰川为主的陆地水占2.7%,其中1/3为 冰帽、冰川,1/3为地下水,不到1%为地表水。
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三、 群落(Community)
——在一定的环境条件下,各种大小生物种群在特 定空间的集合。
1. 群落的基本特征 外貌特征、多样性特征、物种的相对数量、
优势现象、群落结构。
2. 群落的演替 ——物种的变化导致群落内部环境的变化,又对种 群产生影响,直至相对稳定。
4. 非生物部分
生态系统中生物赖以生存的一切环境条件。 无机物:氮、氧、二氧化碳和各种无机盐等。 有机物:蛋白质、糖类、脂类和土壤腐殖质等。 自然条件:温度、湿度、风、和降水等,来自 宇宙的太阳辐射也可归入此类。
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构成生态系统的各个因素中,生者处于一种动态平衡之中,才形成一个 稳定的生态系统——生态平衡。
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第三章 生态学基本原理
生态学的基本原理。生态系统的组成及 生态平衡的基本概念。生态学在环境保护工 作中的应用。
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第三章 生态学基本原理
➢第一节 生物物种、种群与群落 ➢第二节 生 态 系 统 ➢第三节 生 态 平 衡
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2. 消费者
无机物
有机物
以其他生物为食的各种动物(植食动物、肉食动 物、杂食动物和寄生动物等)。
一级消费者----草食动物 二级消费者----肉食动物
三级消费者----以前二级消费者为食物
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3. 分解者
分解动植物残体、粪便和各种有机物的细菌、 真菌、原生动物、蚯蚓和秃鹫等食腐动物。分解 者和消费者都是异养生物。
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