关于生态系统的概念及其研究的方向

。
就说 明 了 生 态系 统 营 养 关 要 弄清 生 态 系 就必须 正 确 地 判 断生态 系统 动
、
对 于 生 态系 统的分 析
,
应 该包 括 确 定 生 态
、
态 的 资料
,
特别 是 关 于 影 响 生 产 力 和 通 过 不 同 转化 和 循 环 的 生
。
系 统 的 空间 关 系
的 成 分 和 结构
类 似 于 林 木 伐根
分 的 辩 证 统一 整 体 由于 它 们 相 互 作 用 的 结 果
。
分 为三 类 和 水簇 箱之 类
,
产生 能 量 转化 和 物 质 循环 创造 出 稳 定的 系 统
一
中 生 态 系统
。
如农 田
、
森
污 水 处 理 厂 用 计算 机 程 序 控制 生 物过 滤 活 性 , 污 泥 系统 日 处 理 吨 可在 小 时或 需 要时 提供工 厂 运 转的 完整 记 录 我 国 目前 管
它 们 破 坏死 有 机 体或
把 有机 物 质
。
城 镇和 宇 宙 飞 船
,
其各 个 部 分和 分 泌 物 的 有 机 物质
分 解还 原 为 矿 质营 养 成分
的 部 分以 外
,
,
等
。
当然
,
在某 个 水平 范 围内
又 可 划分 多
、
除 了形 成 自 己 身 体
生态
种多 样 的 生 态 系 统
对于 自然 生 态 系统 常常 划
、
,
更 重 要 的 是要 研 究 它 们之 间
,
而 且 强 调它 是 生 物
周 围环
。
复 杂 的 相互 关 系
目前
,
因 而产 生 了 生 态 系 统 的 学
,
群 落 和 周 围 环 境 相 互作 用 的 功 能 系 统
,
这 个 学 说 正 在蓬 勃 地 发展
并成 为
有 机 体也 作 用 到 环 境
。
、
是 第 一 营 养级
或 称生
,
草 地 经营和 牧 场 管理 之 中
在
“
并成 为 环 境 保 护
“
源自文库
、
高 于这一 级 的 所有其 它等 级 是 消 费 级
如 助鼠
环 境 教 育 和 自然 资 源 利 用 与 管 理 的 指 导 原 则 国际 生 物 学 研 究 计划
”
,
食 草动 物
是 第二 营 养级 , 而 食 肉 动
,
它 在前 四 级 中 获 得 其 能 量
,
—
。
细 菌 和 真 菌是第 五 营 养 级
。
在任 何相对 平衡的
不 管 对 生 态 系 统 理 解 成 多大 的 范 围
它都
生 态系 统 中
各 个 营 养 级 的 生 物 量 彼此之 间都
不 过 是 包含 经 常 发 生相 互 作用 的 两个 基 本 部分
勇转竺慈 拓 的枷 及其研先 的 方
中 ‘ ” 学 院 植 ” 研 “ 所
‘斌
,
才
,
在 生态 学 的 研 究 中 本 身的 特 点 以 外 说 础
。
,
除 了 研究 生 物 和 环 境
许 多 学 者 不 仅 把生 态 系 统 看成 为 生 物 群 落 及 其 环 境 组 成 的 一 个 自然 系 统 境 作 用 到有 机 体
、
其成 分 和 结 构
植被 产级
物
,
对 生 态系 统 有 生 命 的 部 分 可 划
。
统 的 概 念 已 牢 固 地 扎 根 在许 多国 家 的生 态 学 研 并 广 泛 地 渗透 到 自然 地 理 学
,
分 五个 营养级 或 称 能 量 级
如 三 叶草 群 落 如 田鼠
绿 色 植物 组 成 的
森 林学
吸 收 动 物 有 机 体 或寄 生 在 动 物
相关 的功 能 结构关 系
那 么 如 何 探 讨 和 揭 露彼
此之 间内 在 的 关 系呢 系 能 量 评价 的必要 性 统 的 基 本规 律
,
。
早在
他认 为
年
,
林德曼
按 照 营 养级 的能 量 流 进 入 生 物 群 落 和 生 态系 统 中 总 的 能量 平衡 和 物 质 循 环 是 当前 注 意 研究 的 中心
“
态系统 物 质 的生物 循 环 中 原者 起 比 较 次要 的 作 用
的 基本 规 律
,
毕 竟 比 生 产 者和还
由 生态 系 统 和
。
生 物 圈 这 两 个字
,
”
要 认识 整 个 生 态 系统
。
结合 而成
看来
,
这种 应 用 生态 系 统 的 理 论 来
,
就必须 要弄 清 组 成它 的 各 个 成分
,
没 有 生 命 的 土 壤 部 分 前 者 包括 生 产 者 消 费 者
和 还 原 者三 个 部 分
,
只 有 第 五营 养 级 的 还 原者 的 重 量 例外
第五营
生 产 者 是 指从 简单 的 无 机
,
养级的重量 大
营养 级
。
是 因 为 它 能 依 赖 所 有其 它 四 个 仍 有 可 能 根 据营 养链 第 五 营 养
, ,
。
。
、
,
。
,
。
、
、
。
,
,
,
,
,
,
术 相 比 差距 甚 大 上 面 简单 地 举 了 一 些 水 污 染 控 制 中 的 问 题 是 以 说 明 要 适 应 国 家四 个 现 代 化 的 要 求 我 们要做 的 工 作 很 多 此 外 关 于 环 境 科 学 的 基 础 研 究 摸清全 国 水 污 染 的 情 况 为 控 制 污 染 提供 科 学 依 据 也 必 须 加 速 进 行 我 们 要 积 极 培 养 环 境 工程 学 的 科 技 人 材 并 开 展 这 方 而 的 科 学 研究 我 们 还 必 须打 破常 规 结 合 我 国 的 特 点 尽 量 采 用 新 技 术 加强 理 论 和 新技 术 的 研 究 积 极 工 作 为 在本 世 纪 末 建立 我 国 自 己 的 环 境 科 学 及 环 境工 程 学 的 理 论 体 系 达 到 控 制 水污染 的 目标 为 在 环 境科 学 及 环 境 工 程 学 领 域 内赶超 世 界 先进 水 平 为 子 孙 后 代 造 福 而奋 斗
, ,
。
,
,
,
,
。
,
。
,
,
,
,
,
,
,
,
。
林
、
草原 等
,
大 生态 系 统
如栽 培群 落
。 、
如 海洋 等
。
还
上的 真 菌
、
细 菌和 某 些 病 毒 也属 于 这 一 类
, ,
。
还
有 根据 人 为 活 动 的 方 式 划 分 出 自然生 态 系统 和
人 工 生 态系 统
原 者主 要 是 细 菌 和 真 菌
首 先 制 定 了 按营 养 级 进 行 数 量 计 算 能 量 来 探讨
当前 愈 来 愈 广泛 地 强
、
养 级 内的 情况 和 趋 向
并在 这个基 础 上 把 各 个
。
他 把 生 态 系 统 看 为 宇 宙各 种 各 样 自然 系 统 的 一 是 动 态 平 衡 相 对 稳 定 的 系统
,
落
、
矿山
、
湖泊
。
、
海 洋 和 整 个 生 物 圈都 可 以
。
在 这 个系统
。
看成 是 生 态 系统
见
,
宇 宙 飞 船 的 密 封舱 和 自 动 调 可
中 有机 体和 非 有机 因 素 是 完 全 平等 的 成 分 从 本 世纪
、
、
生 境 和 生 态小 生 境
有机 体
、
生 态 系 统 的物 质 和 能的 聚 积
物 质 和 能 量 的 基本 储 备
,
收人
物学 和 物理 学 过 程 的数量 研究
生 态 系统 营 养 链 的 关 系
。
他 还 在方 法 上
和 支 出 的 性 质 及 其 在 其 中 的 循 环 和 流动 以 及 营
。
几
生 态系 统 的 研 究 方向
乎 所 有 的异 养有 机 体是 依 靠 它们 所 固 定 的太阳
消 费 者主 要 是 指 动 物
,
生 态 系 统 既 然 是 生物 群 落及 其 周 围 环 境 复 杂 相 互 关 系的总 体
,
,
包 括 食 草动
各 组 成成 分 之 间 又 有 密 切
,
物和 食 肉动物
具 有一 定 的 关 系 量
“
有 机 体最 大 的 重 量 是 在 第 一
,
— 候 太 阳辐 射
有 生 命 的 和 非 生 命 的 部分
、
。
后 者主 要 是 气
、
营 养级 的 生 产 者 当 中 金字 塔
”
即 植被
。
植被 形 成生 物
,
笼罩 植 物 地 上 部 分 的 大气 等 和
。
的基 础
,
,
往 上每 一 营 养 级 较 小
在其
,
合 理 利 用 和 管 理 自然 资源 与 环 境 保 护 的理 论 基
。
功 能 方 面包 括在 活 有 机 体的 活 动 影 响 下 物 质 和
能 的循 环 转 化和 积 累
从 这个 观 点 出 发 对 于
生态 系 统 的 划分就 是根 据 营 养 链 的 关 系 和 特征
一
、
生态 系统 的 墓 本 概 念
而 顶 部食 肉 动 物
, ,
与 人 和生物
。
是 第三 营 养 级
圈
”
研 究计 划 中占 据 主 要地 位 二
、
如 鹰 是 第 四 营 养级
田鼠
食 肉 动物 和 顶 部食 肉 动
因为 鹰 也 可 能 吃
,
生 态 系 统 的 组 成 成 分 和功能 结 构
的 墓本 特 征
物之 间 常 常 没 有 明显 的 界 限 还 原者
,
指导 农林 牧 付 渔 业的 发 展 创造 特 殊 的 工 程 系 统
,
改 善 人类 的 环 境
、
的基 本 特征 及 其 复杂 的 密 切 联 系 的 功能 关系
以 利于 发 展工
。
农业 生
从 能量通过 生 态 系 统的 观 点 出发
来 观察
产 和 征服宇 宙是 有 作用 的 究中
,
当前
,
关于 生 态 系
, ,
。
道 及 污水 处 理 厂施 工大 部 还 是依 靠 人 工 操作 运 转 管理 自动 化方 面差 得 更 远 这 是 必 须努 力 提 高 的 一个 重 要 方 面 我 国 近 年 来 研制 成 水 质 监测 新 技术 功 近 百 种 中小 型大 气 水 质 监测 仪 器 添 补 了 一 些 空 白 大 气污 染监 测车 已 研 制 成 功 水 质 污 染监 测船正 在研 制 中 中 子 活 化 激光 声 雷 达 等新 技术 在 环 境监 测 中 开 始有 所 应 用 但 从 全 国 来说 分 析 测试 手段 基 本 上 还 是 靠手 工 操 作 方法 也 不 统 一 生 产 的 分 析仪 器 品 种 少 质 量差 产 量 低 和 国外 现 代 化 的 分 析 监 测技
愈 广泛
,
节 的 人 工 气候 室 也 是 特 殊 的 人 造 生 态 系 统 广 泛 的 概念 来研 究
。
年代 起
,
生 态 系 统 概念 的 传 播 愈 来
。
生 态 系 统 是 适用 于任 何 范 围 的 没 有 等 级 的
,
并 获 得 了 广 泛的 承 认
,
不 少 学者 发 表
包括 从 个 体
、
来 进行 的
。
、
。
这样
,
从 一株 植 物 及 其 周 围 的 环境
、
、
生 态 系统 这 个 名 词 是英 国植 物生 态学 家 唐
或 森林 中 的 林 木 伐 根 和 它 的 一 切 共 生 联 系 到 植 物群 落 一 个 流 域 或 自然 区 域 如 城镇 工厂 村
斯利 种
,
于
年首 先 提 出 的
群体
、
区域 和整 个
了 大 体 上 与 唐 斯 利 类 似 的见 解
。
他们 把生态 系
,
生 物 圈 的 水 平或 同时 从 几 种水平 的 从 础 上 出 发
统 理 解 为 自然 单 位
是有 生 命 的 和 非 生 命 的成
,
。
有 些 学 者根 据 生 态 系统 的 不 同 范 围 划
小 生 态 系统
区域 的 生 态 系统
重 新 被 生产 者 所吸 收 利 用
。
分 为五 类
群 落类 型的 生 态系 统 如 森林
、
系统 中有 生 命 的 这 三 个 部分 之 间 构成 密切 联 系
的异 常 复 杂 的营 养 链 关系
,
草原
、
荒漠
、
沼 泽等
、
在生 态 系统 能 量转
如城 镇
村落
工厂
、
矿 山等
,
,
各 大 陆或
。
化 合 物 中生 产第 一 性有 机 物 质 的 创 造者
,
主要
生产
,
同时
,
是 绿色 植 物 还 有 某 些 化 性细 菌 主要 是 土 壤 的
化 性 细 菌 也 起 这 个作 用
,
级 来进 一步 划分 结 构
三
、
即 所 谓 自养 者
。
者 在 生 态 系统 中起 着极 其重 要的能量 作 用
能 来生 存
太阳 获得 能 量 的 卫 星
,
。
到 生态 系统 中 无生 命 的 部分
同 样也受 到 无 生
,
命 部分 的 影响
。
消 费者在某 些 情 况 下 在 生 态系
,
对 于 地 球 生态系 统
,
有
统 中起 巨 大 的 作 用
例如 食 草 动 物
,
。
但 是 在生
人 提 出 了 一 个 专 门 的 术语
“
”
叫做 生 态 圈
,
化 和 物 质 的生 物 循 环 中 生 产者 和 还原 者起主 要 的作 用
,
海 洋集 水 区 的生 态 系 统
地 球生 态 系 统 包 括一 切 行 星 及从
,
它 们 的 相互 作用 的环 节强 烈 地 影 响
,
联 合 地球 表 面 活 有机体 的 一 切 群 落 及 其 环 境
太 阳或 日光 生 态 系 统