生态系统生态学
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（1）食物链的定义 生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态
系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。 由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般食物
链都是由4～5个环节构成的。 生态系统中的食物链不是固定不变的。
生物扩大作用(biological magnification) 如：DDT在海水中浓度为5.0×10-11g，浮 游植物含 4.0×10-8g，蛤中4.2×10-7g，到银鸥达 75.5×10-6g， 扩大了百万倍。营养级越高，积累剂量越大。
(consumer) 分解者
(还原者) (decomposer)
非生物成分
生物成分 (生物群落)
三大功能群
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。
食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性直接相关； 生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改
变，在短时间内也会发生变化。
5.1 生态系统的概述
（4）食物网
• 生态系统中许多食物链彼此交错连接，形成的一个网状结构。 • 一般说来，生态系统中的食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的
、
生
• 2、生态系统的生物生产
态
系
• 3、生态系统的能量流动
统
生
• 4、生态系统的物质循环
态
学
• 5、自然生态系统功能
5.1 生态系统的概述
5.1.1 生态系统的定义 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互 相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位 称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）
中型浮游动物 ( 肉食性甲壳动物 )
3
灯笼鱼、秋刀鱼
( 食浮游动物鱼类 )
大型浮游动物 ( 毛颚类、磷虾 )
海洋食物链 1
乌贼、鲑、金枪鱼 ( 食鱼动物 )
5.1 生态系统的概述
（3）食物链的特征
食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的4—5个营养级，因 为能量沿食物链流动时不断流失；
食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。因为从起点到 终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大；
5.1 生态系统的概述
（2）食物链的类型
捕食食物链（grazing food chain）：又称放牧食物链，以活的动 植物为起点的食物链，如草食动物、各级食肉动物。
牧草→ 羊、牛→ 狼 以绿色植物为起点。 腐食食物链（detrital food chain）：又称碎屑食物链，从死亡 的有机体或腐屑开始。 动植物残体→ 腐食性动物 →肉食性动物 →顶级肉食动物 以动、植物残体为起点，数量越来越少。
5.1 生态系统的概述
5.1.2 生态系统的共同特征
生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高 层次。
生态系统内部具有自我调节能力。 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。 生态系统中营养级数目受限于生产者所固定的能值和能量在流动过程中 的损失，通常不会超过5～6个。 生态系统是一个动态系统。
能力就越强，其中一种生物的消失不致引起整个系统的失调；生态 系统的食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭，尤其是 在生态系统功能上起关键作用的种，一旦消失或受严重损害，就可 能引起这个系统的剧烈波动。一个复杂的食物网是使生态系统保持 稳定的重要条件。
5.1 生态系统的概述
5.1.5 营养级与生态金字塔
（1）营养级 指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 营养级间的关系已经不是一种生物同另一种生物之间的关系，而是指 某一层次上的生物和另一层次上的生物之间的关系。 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减少的。 减少的原因是：①各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级 的生物量；②各营养级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成 排泄物；③各营养级生物要维持自身的生命活动，总是有一部分能量 变成热能而耗散掉。
5.1 生态系统的概述
寄生型食物链：以活的生物为寄主，夺取寄主的物质和能量 来维持生存。体型越来越小，数量越来越多。 植物 →动物 →寄生物 →更小的寄生物
1
大型浮游植物
2
大型浮
Leabharlann Baidu
游植物
大型浮 游动物
鯷鱼 以浮游生物为食
鲸 以浮游生物为食
微型浮游植物 ( 小鞭毛藻 )
小型浮游动物 ( 植食性原生动物 )
回
顾
1、群落的概念及基本特征 2、群落的种类组成 3、群落的结构 4、影响群落结构的因素 5、主要生物群落类型 6、生物群落分布规律 7、群落的演替
—Department of Environmental Science and Engineering—
上篇：环境生态学基础知识
五
• 1、生态系统的概述
5.1 生态系统的概述
5.1.3 生态系统的研究内容
自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机理、恢复模型及其修复的研究 全球性生态问题的研究 生态系统可持续发展研究
5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的组成成分
六大组成成分
无机物 有机化合物 气候因素 生产者
(producer) 消费者
一个简单的陆地生态系统模式图
7
5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的结构
• 空间结构 • 时间结构 • 营养结构
食物链 食物网
5.1 生态系统的概述
植物
蝉
(初级消费者)
螳螂
(二级消费者)
黄雀
(三级消费者)
鹰
(四级消费者) (顶极食肉动物)
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
5.1 生态系统的概述
5.1 生态系统的概述
（2）生态锥体
• 是表示生态系统中能流量、生物量和生物个体数量在各营养级分布比 例的图形。以方框长度代表各级能流量、生物量或个体数量的大小， 并按营养级顺序由下而上叠置在一起。 也称为生态金字塔。
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速， 大量被植食动物取食利用，在任何时间它的现存量很低，导致这些生态系 统的生物量金字塔呈倒金字塔形。
系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。 由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般食物
链都是由4～5个环节构成的。 生态系统中的食物链不是固定不变的。
生物扩大作用(biological magnification) 如：DDT在海水中浓度为5.0×10-11g，浮 游植物含 4.0×10-8g，蛤中4.2×10-7g，到银鸥达 75.5×10-6g， 扩大了百万倍。营养级越高，积累剂量越大。
(consumer) 分解者
(还原者) (decomposer)
非生物成分
生物成分 (生物群落)
三大功能群
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。
食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性直接相关； 生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改
变，在短时间内也会发生变化。
5.1 生态系统的概述
（4）食物网
• 生态系统中许多食物链彼此交错连接，形成的一个网状结构。 • 一般说来，生态系统中的食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的
、
生
• 2、生态系统的生物生产
态
系
• 3、生态系统的能量流动
统
生
• 4、生态系统的物质循环
态
学
• 5、自然生态系统功能
5.1 生态系统的概述
5.1.1 生态系统的定义 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互 相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位 称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）
中型浮游动物 ( 肉食性甲壳动物 )
3
灯笼鱼、秋刀鱼
( 食浮游动物鱼类 )
大型浮游动物 ( 毛颚类、磷虾 )
海洋食物链 1
乌贼、鲑、金枪鱼 ( 食鱼动物 )
5.1 生态系统的概述
（3）食物链的特征
食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的4—5个营养级，因 为能量沿食物链流动时不断流失；
食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。因为从起点到 终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大；
5.1 生态系统的概述
（2）食物链的类型
捕食食物链（grazing food chain）：又称放牧食物链，以活的动 植物为起点的食物链，如草食动物、各级食肉动物。
牧草→ 羊、牛→ 狼 以绿色植物为起点。 腐食食物链（detrital food chain）：又称碎屑食物链，从死亡 的有机体或腐屑开始。 动植物残体→ 腐食性动物 →肉食性动物 →顶级肉食动物 以动、植物残体为起点，数量越来越少。
5.1 生态系统的概述
5.1.2 生态系统的共同特征
生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高 层次。
生态系统内部具有自我调节能力。 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。 生态系统中营养级数目受限于生产者所固定的能值和能量在流动过程中 的损失，通常不会超过5～6个。 生态系统是一个动态系统。
能力就越强，其中一种生物的消失不致引起整个系统的失调；生态 系统的食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭，尤其是 在生态系统功能上起关键作用的种，一旦消失或受严重损害，就可 能引起这个系统的剧烈波动。一个复杂的食物网是使生态系统保持 稳定的重要条件。
5.1 生态系统的概述
5.1.5 营养级与生态金字塔
（1）营养级 指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 营养级间的关系已经不是一种生物同另一种生物之间的关系，而是指 某一层次上的生物和另一层次上的生物之间的关系。 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减少的。 减少的原因是：①各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级 的生物量；②各营养级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成 排泄物；③各营养级生物要维持自身的生命活动，总是有一部分能量 变成热能而耗散掉。
5.1 生态系统的概述
寄生型食物链：以活的生物为寄主，夺取寄主的物质和能量 来维持生存。体型越来越小，数量越来越多。 植物 →动物 →寄生物 →更小的寄生物
1
大型浮游植物
2
大型浮
Leabharlann Baidu
游植物
大型浮 游动物
鯷鱼 以浮游生物为食
鲸 以浮游生物为食
微型浮游植物 ( 小鞭毛藻 )
小型浮游动物 ( 植食性原生动物 )
回
顾
1、群落的概念及基本特征 2、群落的种类组成 3、群落的结构 4、影响群落结构的因素 5、主要生物群落类型 6、生物群落分布规律 7、群落的演替
—Department of Environmental Science and Engineering—
上篇：环境生态学基础知识
五
• 1、生态系统的概述
5.1 生态系统的概述
5.1.3 生态系统的研究内容
自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机理、恢复模型及其修复的研究 全球性生态问题的研究 生态系统可持续发展研究
5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的组成成分
六大组成成分
无机物 有机化合物 气候因素 生产者
(producer) 消费者
一个简单的陆地生态系统模式图
7
5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的结构
• 空间结构 • 时间结构 • 营养结构
食物链 食物网
5.1 生态系统的概述
植物
蝉
(初级消费者)
螳螂
(二级消费者)
黄雀
(三级消费者)
鹰
(四级消费者) (顶极食肉动物)
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
5.1 生态系统的概述
5.1 生态系统的概述
（2）生态锥体
• 是表示生态系统中能流量、生物量和生物个体数量在各营养级分布比 例的图形。以方框长度代表各级能流量、生物量或个体数量的大小， 并按营养级顺序由下而上叠置在一起。 也称为生态金字塔。
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速， 大量被植食动物取食利用，在任何时间它的现存量很低，导致这些生态系 统的生物量金字塔呈倒金字塔形。