自然地理学__第七章_生物群落与生态系统_7.3,

腐烂
(3)淀积型循环
磷循环（phosphorus cycle）
陆地 活有机物
排泄死亡
捕鱼 鸟粪
海洋 活有机物
排泄 死亡
摄取 悬浮在水中随河水带走 死 死 摄取 有机物 有机物 分解 上涌 下,沉 土壤中的 深海的磷 无机磷 溶解于水 开采 上升风化 沉积
沉积型循环
沉积物中的磷 （约为土壤和海洋中千倍以上）
五、生态系统的功能
单向的能量流动 循环式的物质流动 信息的传递
（一）生态系统有机质的生产
1. 绿色植物的初级生产
绿色植物通过光合作用固定太阳能生产有机物， 为生态系统的其他成分和生产者本身利用。 绿色植物所固定的太阳能活所制造的有机质的数 量称为初级生产量或第一性生产量。 在单位面积上净初级生产量日积月累所形成的有 机质数量叫做生物量（Biomass）
（六）
群落的分类
我国普遍采用的植被分类单位
☼植被型（Vegetation type） ☼群系（Formation）
☼群丛（Assosiation）
第四节
概念 性质
生态系统
组成成分 结构 功能
一、生态系统的概念
生态系统(ecosystem)指在一定空间内生物成分 （生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循 环和能量流动相互作用相互依存而形成的一个生态学 功能单位。
生态系统受到内部或外界某因素的干扰引起了一些变化。 这些变化反过来又加强了某些因素的干扰和所引起的那些 变化，使生态系统远离平衡状态。
生态系统中的反馈（据周立志）
正反馈 污染↑ ↑ ↑ 污染↑ ↑ 污染↑ 负反馈
狼↑ 狼↓ 狼 饿 死 狼 吃 饱 吃了 吃了 较少 较多 兔子 兔子
鱼死亡↑
鱼死亡↑ ↑
3. 营养级 在食物网中各食物链上凡属于同一级
环节上的所有生物种。
一个食物链的例子
－－ “螳螂捕蝉，黄雀在后”
植物 蝉 (初级消费者) 螳螂 (二级消费者)
（ 据周立志）
黄雀
(三级消费者) 鹰
(四级消费者)
(顶极食肉动物)
食物链和食物网的意义
食物链是生态系统营养结构的形象体现；
生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链 和食物网进行的； 食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、 积累的原理和规律。 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。
分解者主要是细菌和真 菌，也包括某些原生动物 和蚯蚓、白蚁以及秃鹫等 大型腐食性动物。
澳大利亚进口屎克螂
因牛粪覆盖每年损毁牧场3600万亩 60年代，澳大利亚引入了 羚羊粪蜣(Onthophagus gazella)和 神农蜣螂(Catharsius molossus)等异地金龟，对 分解牛粪发挥了明显的作用。
鱼死亡↑ ↑ ↑
兔 吃 饱
兔 饿 死
兔↑ 兔↓ 吃了 大量 的草 植物↓ 植物↑
吃了 较少 的草
第七节 生物多样性及其保护
概念 生物多样性的价值 全球生物多样性概况及受威胁现状 生物多样性保护
一、概念
生物多样性（Biological diversity）是指在一定时间和一 定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异 和生态系统的复杂性总称。 ☼遗传多样性：基因多样性，是指存在于生物个体内、单 个物种内以及物种之间的遗传变异的总和。 ☼物种多样性：物种水平上的生物多样性，一个地区内 物种的多样化 ☼生态系统多样性：生境的多样性、生物群落多样性和 生态过程的多样性 ☼景观多样性：不同类型的景观在空间结构、功能机制 和时间动态方面的多样化和变异性
受威胁物种的现状
灭绝 植物 鱼类 384 23 濒危 3325 81 渐危 3022 135 稀有 6749 83 未定 5598 21 全球受威胁总数 19078 343
两栖类
爬行类 无脊椎动物 鸟类 哺乳类
2
21 98 113 83
9
37 221 111 172
9
39 234 67 141
二、生物多样性的价值
1、直接使用价值
给人类提供了食物、纤维、药物（如各种中药、维生素、鱼油等）和燃料、建材 等的使用价值，这些是人们普遍认识的
2、 间接使用价值或生态功能
非消耗性利用价值，如改善人类生存环境，维持 自然界生态平衡等
３．潜在价值或选择价值
为后代再利用生物多样性方面提供选择机会。
三、全球生物多样性概况及受威胁现状
２．消费者动物的次级生产
２．消费者动物的次级生产
各级消费者动物直接或间接利用初级生产的物质 进行同化作用，把植物性物质转换为动物性物质， 使自身得到生长、繁殖和物质和能量的贮存。 次级生产过程
净次级生产量(P) 被同化的(A) 食 物 种 = 群 动物吃进的(C) 呼吸代谢(R) 未同化的(FU) 被更高营养级取食 未被取食
20
41 188 122 37
10
32 614 624 64
50
170 1355 1037 497
《保护世界的生物多样性》，中国环境科学出版社， 1991年
四、生物多样性保护
（一） 就地保护
自然保护区
（二） 迁地保护
动物园、植物园、水族馆、畜牧场、引种培 育中心等人工保护中心
（三）离体保存
建立植物种子库动物细胞库等
在恐龙时代，平均每1000年才有一种动物绝种； 20世纪以前，地球上大约每4年有一种动物绝种；现
在平均每天有20-30种生物绝迹。近150年来，鸟类
灭绝约80种；近50年来，兽类灭绝了近40种。近100 年来，物种灭绝的速度超出其自然灭绝率的100010000倍，而且这种速度仍有增无减。
世界生物物种概况
指各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体 单位来表示。 （1）生物量金字塔
（2）数量金字塔
（3）能量金字塔
数量金字塔
昆虫 150000个/0.1公顷
树木 200株/0.1公顷
能量金字塔
数量金字塔（倒形）
能量金字塔不会出现 倒形的情况！
（三）生态系统的物质循环
矿物元素在生态系统之间的输入和输出，它们在 大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动和交 换称生物地(球)化(学)循环，即物质循环(cycling of material) 。
从不成熟到成熟的发育过程。
三、生态系统的组成成分
三、生态系统的组成成分
六大组成成分
无机物 有机化合物
三大功能群
非生物成分

气候因素
生产者 (producer) 消费者 (consumer) 分解者 (还原者)

生物成分 (生物群落)

①生产者：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。 ②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。 ③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
动物得到的 动物未得到的
动物未吃进的
次级生产公式
C A FU
A PR
P C FU R
（二）生态系统的能量流动
能量在生态系统中流动的特点 ☼能量在生态系统中和在物理系统中不同 ☼能量是单向流动的 ☼能量在生态系统内流动的过程是不断递减的 ☼能量在流动中质量逐渐提高
生态金字塔(ecological pyramid)
（四）生态系统的反馈调节与生态平衡
当生态系统处于相对稳定状态时，生物之间和生物
与环境之间出现高度的相互适应与协调，种群结构
与数量比例持久地没有明显变化，能量和物质的输
入和输出大致相等以及结构与功能之间相互适应并
获得最佳协调关系。，这种状态就是生态平衡
（Ecological balance）
反馈机制(feedback)
(decomposer)
1，生产者(producers) ：绿色植物、蓝绿藻和光合细菌 2，消费者(consumers)：包括杂食动物、寄生生物 食草动物(herbivores) 食肉动物(carnivores) 大型食肉动物或顶级食肉动物(top carnivores): 3，分解者(decomposer)
4，非生物环境 • 无机物质
• 有机化合物： 如蛋白质、糖类脂类和腐殖质。
• 气候因素
四、生态系统的结构
1. 食物链 生态系统中以生产者为起点，一些有
机体以吃和被吃的关系，即通过食物关系彼此联
结而形成的一个能量与物质流动的系列。
2. 食物网 各个食物链彼此交织、错综连接形成
复杂的能量与物质流通的网络。
热带稀树草原景观
森林ຫໍສະໝຸດ Baidu态系统
湖泊生态系统
草原生态系统
海洋生态系统
农田生态系统
城市生态系统
二、生态系统的性质
生态系统是一个开放系统，必须依赖外界环境提 供物质和能量的输入和接受输出。 生态系统是一个控制系统或反馈系统，在一定范 围内具有自我调节和自组织能力保持其相对平衡。
生态系统是一个动态系统，要经历由简单到复杂
1、基本概念 库：是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数 量的某种化合物所构成的。 流通率：物质在生态系统单位面积（或单位体积）和单位 时间的移动量
2、物质循环的类型
水循环（Hydrologic cycles） 气体型循环(Gaseous cycles)
☼氧循环 ☼碳循环
☼氮循环
沉积型循环(Sedimentary cycles)
当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他 成分出现一系列的响应变化，这些变化最终又反过来影响最 初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。
☼负反馈（negative feedback） ：
是生态系统在受到一定干扰后恢复和保持其稳定平衡状态。
☼正反馈(positive feedback) ：
☼磷循环
☼硫循环
(1)水循环
水分子从水体和陆地表面蒸发以及通过植物的蒸腾进入大气圈，
然后遇冷凝结以雨雪等形式不断地回降到地球表面的过程。
水分的大循环与小循环：
(2)气体型循环
碳循环(carbon cycle)
燃料
大气中CO2
光合 作用
呼吸 作用
扩散 腐烂 水生植物 光合作用 CO2 碳化作用 泥碳 煤 化 石油