生态系统组成结构与功能
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群落外貌途径
`
群落区系组成途径
优势种途径
植被的外貌分类
➢ 根据优势植物的生长型和生长环境，将植被分成不 同类型或等级。
➢ 群系：一特定区域内的主要植物群落类型，以外貌 及由外貌所反映的一定环境范围为特征
➢ 外貌途径主要用来研究大范围植被的对比，以及植 被和气候的关系。
➢ 例如：热带雨林、温带落叶林、萨王纳
一个生态系统模型
生物区高能量 有机化合物
`
太 阳
光
光合作用 能量同化
呼吸作用 热量活动
能量释放
物质区低能量 无机化合物
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.3 生态系统类型：
陆地生态系统：森林生态系统、农田生态 系统、城市生态系统……。
水域生态系统：河流生态系统、池塘生态
`
系统、海洋生态系统……。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
兔数量增加 兔数量减少
兔的食 兔因饥 ` 物增加 饿死亡
兔吃少 兔吃大 量植物 量植物
植物减少 植物增加
兔与植物种群之间的负反馈环
（6）对外开放的特征
生态系统之间都存在着能量和物质的交换。
如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自太 阳的能量。
输入
输出
优势度分类
➢ 群系以下常按优势种划分类型
《中国植被》分类系统
➢ 采用的主要分类单位：植被型、群系、群丛
➢ 辅助单位：植被型组、群系组、群丛组
➢ 亚级：植被亚型、亚群系
`
例如：
➢ 植被型组——针叶林、阔叶林、草原、荒漠、冻原、
草甸、沼泽、水生植物
➢ 植被型：寒温性针叶林、落叶阔叶林
➢ 植被亚型：寒温性落叶针叶林、温性常绿针叶林
基本成分
光能
绿色植物
生
非基本成分
产 者
草食性动物
肉食性动物
杂食性动物
消
寄生性动物
费 者
`
腐生性动物
还原者
营养物质 转 变者 非生物成分
还 原 者
生物成分
生态系统的结构（仿Clarke,1954）
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
（2）功能特征
热
热
Sun
热
热
空气
`
水
无机盐
生产者 食草动物 食肉动物
第五章 生态系统组成、结构与功能
Concept of Ecosystem
生态系统的概念
`
生态系统的分类
生态系统的能量流
生态系统的 物质循环
生态系统的摸型
小结
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1生态系统的概念
5.1.1 什么是系统？
由相互联系、相互作用的若干要素结合而 成的具有一定功能的整体。
生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相连 不可分割的整体。
（5）稳定平衡的特征
自然界生态系统总是趋向于保持一定的内部平衡关 ` 系，使系统内各成分间完全处于相互协调的稳定状态。
生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重 要途径。
例如： 森林的自然稀疏过程 昆虫数量与食物的供应 思考：森林病虫害的防治
构成系统的条件：
`
由若干要素所组成
要素之间要相互联系，相互作用，相互制约
要素之间通过相互作用，产生跟各个组成成 分不同的新功能，即整体功能。
为什么对系统感兴趣？
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.2 生态系统的概念：
在一定空间范围内，各生物成分（包括人类在内）和非生物成分 （环境中物理和化学因子）通过能量流动和物质循环而相互作用、 相互依存所形成的一个功能单位。
第二级食肉动物
物质流
分解者
能量流
热
生西态北农系林统科技的大物学林质学循院 环20和20年能6月量3日流动
（3）动态特征
生态系统是不断变化的系统。
随着时间的推移，生态系统总是
`
从比较简单的结构向复杂结构状
态发展，最后达到相对稳定的阶
段。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
（4）相互作用和相互联系的特征
5.1.6 生态系统基本特征：
（1）结构特征
生产者（producers）
生物成分 消费者(consumers)
`
还原者(decomposers)
生态系统
太阳辐射能
非生物环境 无机物质
有机物质
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
`
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
生产者：
自养型植物，包括所有进行光合作用的绿色植物和化能 合成细菌。绿色植物利用日光作为能源，通过光合作用 将吸收的水、CO2和无机盐类合成初级产品——碳水化 合物，可进一步合成脂肪和蛋白质。这些有机物成为地 球上包括人类在内的一切生物的食物来源。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.4 生态系统在生物科学中的位置
宇宙
Fra Baidu bibliotek
太阳系
行星
地球
生物圈
生态系统
`
群落
生态域
种群
有机体
器官系统
器官
组织 细胞
分子
原子
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.5 生态系统是如何发展起来的？
英国学者坦斯利（Tansley）于1935年提出生态系 统的概念，强调生物和环境的不可分割性。
20世纪60年代以来，成为国际上生态学研究的焦点。
发展背景：
1 空间技术、遥感技术、计算机、环境监测仪器设备、
`
放射性同位素等的发展，使人们可以精确地测定生
态环境的变化。
2 随着世界工农业的发展，出现了举世瞩目的世界 性问题，如人口增加，资源短缺、环境污染等问题 日益严重。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
`
植被的区系组成分类—法瑞学派
➢ 以植物种作为划分标准
➢ 分类的基本单位——群丛 ➢ 该学派的分类过程是通过排列群丛表来实现的。首
先在野外做大量的样方，通过排群丛表，找出特征 种、区别种，从而达到分类的目的。
苏联苏卡乔夫学派的林型学
➢ 按照植物群落的区系组成进行群落分类 ➢ 注重各层的优势种，以林型作为森林的基本单位。
消费者： ` 生活在生态系统中的各类动物和某些腐生或寄生菌类，
异养型生物，只能依赖生产者生产的有机物为营养来获 得能量。
分解者：
异养生物，如细菌、真菌、放线菌以及土壤原生动物和 一些土壤中小型无脊椎动物。将复杂的有机物还原为无 机物，把养分释放出来，归还给环境中。
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其它
`
能源
太阳
系统
能量、物质 迁出的生物
物质和生物
环境
一个开放的生态系统模型
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
环境
5.2 生态系统分类
为什么要进行分类？
森林生态系统分类的三个方向：
➢ 植物群落学的方向
`
➢ 森林立地学的方向
➢ 生态系统分类方向
5.2.1 植被分类
植物群落学方向的分类途径：
`
群落区系组成途径
优势种途径
植被的外貌分类
➢ 根据优势植物的生长型和生长环境，将植被分成不 同类型或等级。
➢ 群系：一特定区域内的主要植物群落类型，以外貌 及由外貌所反映的一定环境范围为特征
➢ 外貌途径主要用来研究大范围植被的对比，以及植 被和气候的关系。
➢ 例如：热带雨林、温带落叶林、萨王纳
一个生态系统模型
生物区高能量 有机化合物
`
太 阳
光
光合作用 能量同化
呼吸作用 热量活动
能量释放
物质区低能量 无机化合物
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.3 生态系统类型：
陆地生态系统：森林生态系统、农田生态 系统、城市生态系统……。
水域生态系统：河流生态系统、池塘生态
`
系统、海洋生态系统……。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
兔数量增加 兔数量减少
兔的食 兔因饥 ` 物增加 饿死亡
兔吃少 兔吃大 量植物 量植物
植物减少 植物增加
兔与植物种群之间的负反馈环
（6）对外开放的特征
生态系统之间都存在着能量和物质的交换。
如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自太 阳的能量。
输入
输出
优势度分类
➢ 群系以下常按优势种划分类型
《中国植被》分类系统
➢ 采用的主要分类单位：植被型、群系、群丛
➢ 辅助单位：植被型组、群系组、群丛组
➢ 亚级：植被亚型、亚群系
`
例如：
➢ 植被型组——针叶林、阔叶林、草原、荒漠、冻原、
草甸、沼泽、水生植物
➢ 植被型：寒温性针叶林、落叶阔叶林
➢ 植被亚型：寒温性落叶针叶林、温性常绿针叶林
基本成分
光能
绿色植物
生
非基本成分
产 者
草食性动物
肉食性动物
杂食性动物
消
寄生性动物
费 者
`
腐生性动物
还原者
营养物质 转 变者 非生物成分
还 原 者
生物成分
生态系统的结构（仿Clarke,1954）
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
（2）功能特征
热
热
Sun
热
热
空气
`
水
无机盐
生产者 食草动物 食肉动物
第五章 生态系统组成、结构与功能
Concept of Ecosystem
生态系统的概念
`
生态系统的分类
生态系统的能量流
生态系统的 物质循环
生态系统的摸型
小结
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1生态系统的概念
5.1.1 什么是系统？
由相互联系、相互作用的若干要素结合而 成的具有一定功能的整体。
生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相连 不可分割的整体。
（5）稳定平衡的特征
自然界生态系统总是趋向于保持一定的内部平衡关 ` 系，使系统内各成分间完全处于相互协调的稳定状态。
生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重 要途径。
例如： 森林的自然稀疏过程 昆虫数量与食物的供应 思考：森林病虫害的防治
构成系统的条件：
`
由若干要素所组成
要素之间要相互联系，相互作用，相互制约
要素之间通过相互作用，产生跟各个组成成 分不同的新功能，即整体功能。
为什么对系统感兴趣？
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.2 生态系统的概念：
在一定空间范围内，各生物成分（包括人类在内）和非生物成分 （环境中物理和化学因子）通过能量流动和物质循环而相互作用、 相互依存所形成的一个功能单位。
第二级食肉动物
物质流
分解者
能量流
热
生西态北农系林统科技的大物学林质学循院 环20和20年能6月量3日流动
（3）动态特征
生态系统是不断变化的系统。
随着时间的推移，生态系统总是
`
从比较简单的结构向复杂结构状
态发展，最后达到相对稳定的阶
段。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
（4）相互作用和相互联系的特征
5.1.6 生态系统基本特征：
（1）结构特征
生产者（producers）
生物成分 消费者(consumers)
`
还原者(decomposers)
生态系统
太阳辐射能
非生物环境 无机物质
有机物质
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
`
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
生产者：
自养型植物，包括所有进行光合作用的绿色植物和化能 合成细菌。绿色植物利用日光作为能源，通过光合作用 将吸收的水、CO2和无机盐类合成初级产品——碳水化 合物，可进一步合成脂肪和蛋白质。这些有机物成为地 球上包括人类在内的一切生物的食物来源。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
5.1.4 生态系统在生物科学中的位置
宇宙
Fra Baidu bibliotek
太阳系
行星
地球
生物圈
生态系统
`
群落
生态域
种群
有机体
器官系统
器官
组织 细胞
分子
原子
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5.1.5 生态系统是如何发展起来的？
英国学者坦斯利（Tansley）于1935年提出生态系 统的概念，强调生物和环境的不可分割性。
20世纪60年代以来，成为国际上生态学研究的焦点。
发展背景：
1 空间技术、遥感技术、计算机、环境监测仪器设备、
`
放射性同位素等的发展，使人们可以精确地测定生
态环境的变化。
2 随着世界工农业的发展，出现了举世瞩目的世界 性问题，如人口增加，资源短缺、环境污染等问题 日益严重。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
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植被的区系组成分类—法瑞学派
➢ 以植物种作为划分标准
➢ 分类的基本单位——群丛 ➢ 该学派的分类过程是通过排列群丛表来实现的。首
先在野外做大量的样方，通过排群丛表，找出特征 种、区别种，从而达到分类的目的。
苏联苏卡乔夫学派的林型学
➢ 按照植物群落的区系组成进行群落分类 ➢ 注重各层的优势种，以林型作为森林的基本单位。
消费者： ` 生活在生态系统中的各类动物和某些腐生或寄生菌类，
异养型生物，只能依赖生产者生产的有机物为营养来获 得能量。
分解者：
异养生物，如细菌、真菌、放线菌以及土壤原生动物和 一些土壤中小型无脊椎动物。将复杂的有机物还原为无 机物，把养分释放出来，归还给环境中。
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
其它
`
能源
太阳
系统
能量、物质 迁出的生物
物质和生物
环境
一个开放的生态系统模型
西北农林科技大学林学院 2020年6月3日
环境
5.2 生态系统分类
为什么要进行分类？
森林生态系统分类的三个方向：
➢ 植物群落学的方向
`
➢ 森林立地学的方向
➢ 生态系统分类方向
5.2.1 植被分类
植物群落学方向的分类途径：