水域生态学概论
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第13章_水域生态系统
近海与海岸湿地以杭州湾为界，分成杭州湾 以北和杭州湾以南两个部分。
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Chapter 13 水域生态系统
二、河流湿地 我国流域面积在100km2以上的河流有
50000多条，流域面积在1000km2以上 的河流约1500条。绝大多数河流分布在 东部气候湿润多雨的季风区，西北内陆 气候干旱少雨，河流较少，并有大面积 的无流区。
Chapter 13 水域生态系统
二、湖泊
我国天然湖泊面积在1km2有 2 800个，面积人80 000km2
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Chapter 13 水域生态系统
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三、湿地 Chapter 13 水域生态系统
湿地定义：湿地指不问其天然或人工、永久或暂时的沼 泽地、泥炭地或水域地带，常带有静止或流动、咸水或 淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过6 m的 滨岸海域。
一、河口生态系统 二、浅海生态系统 三、大洋生态系统
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因子量 区域位置
盐度
温度 混浊度 波浪水流
底质 沉积主要类型
植物 动物
河口
浅海
大洋
海陆两个生态系统的 低潮带至大陆 大陆架以外的整
交替区
架边缘
个水体及海底
变化大、受淡水输入 易变 影响
稳定Βιβλιοθήκη 变化大多变相对稳定
大(大量碎屑物)
Chapter 13 水域生态系统
第四节 滨海湿地态系统
一、红树林生态系统 二、海草生态系统
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Chapter 13 水域生态系统
一、红树林生态系统
生境
风浪微弱、水体运动缓慢、淤泥沉积、底质松 软、有机质丰富、盐度较大、温度较高。
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Chapter 13 水域生态系统
二、河流湿地 我国流域面积在100km2以上的河流有
50000多条，流域面积在1000km2以上 的河流约1500条。绝大多数河流分布在 东部气候湿润多雨的季风区，西北内陆 气候干旱少雨，河流较少，并有大面积 的无流区。
Chapter 13 水域生态系统
二、湖泊
我国天然湖泊面积在1km2有 2 800个，面积人80 000km2
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Chapter 13 水域生态系统
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三、湿地 Chapter 13 水域生态系统
湿地定义：湿地指不问其天然或人工、永久或暂时的沼 泽地、泥炭地或水域地带，常带有静止或流动、咸水或 淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过6 m的 滨岸海域。
一、河口生态系统 二、浅海生态系统 三、大洋生态系统
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因子量 区域位置
盐度
温度 混浊度 波浪水流
底质 沉积主要类型
植物 动物
河口
浅海
大洋
海陆两个生态系统的 低潮带至大陆 大陆架以外的整
交替区
架边缘
个水体及海底
变化大、受淡水输入 易变 影响
稳定Βιβλιοθήκη 变化大多变相对稳定
大(大量碎屑物)
Chapter 13 水域生态系统
第四节 滨海湿地态系统
一、红树林生态系统 二、海草生态系统
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Chapter 13 水域生态系统
一、红树林生态系统
生境
风浪微弱、水体运动缓慢、淤泥沉积、底质松 软、有机质丰富、盐度较大、温度较高。
水域生态学概论
生态系统内物质循环
AEFN
生物地化循环（biogeochemical cycles）：各种化学元素，包括原生质 的所有必不可少的各种元素，在生物圈里沿着特定途径，从周围的环 境到生物体，再从生物体回到周围的环境循环的趋势。 营养盐循环（ nutrient cycling）：对生物生活必不可少的各种元素和 无机化合物的运动通常称为营养物循环。
保持的生物量/单位能流量（B/E） 低 净群落生产量（收获量） 食物链 高 线状，以生食链为主
AEFN
生态系统发展中期望的趋势（Odum，见孙儒泳等1981）
生态系统特征 发展期 群落的结构 总有机物质 总无机物质 物种多样性—种类多样性 物种多样性—均匀性 生化多样性 异质性） 较少 生物外的 低 低 低 较多 生物内的 高 高 高 组织良好 成熟期
生态效率的不同类型
比率 营养层次之间 It / It-1 At / At-1 Pt / Pt-1 It / Pt-1 或 At / Pt-1 营养层次内 Pt / At Pt / It At / It 组织生长效率（tissue growth efficiency） 生态生长效率（ecological growth efficiency） 同化效率（assimilation efficiency） 名称与说明
反馈控制（K 选择） 质
AEFN
生态系统发展中期望的趋势（Odum，见孙儒泳等1981）
生态系统特征 发展期 稳态 内共生 营养物质保存 稳定性 熵 信息 不发达 不良 不良 高 低 发达 良好 良好 低 高 成熟期
生态系统发展过程中主要特点的变化（李博，1993）
生态系统特征 发展期 能量学 生物量或有机碎屑 总初级生产力 总次级生产力 净生产量 呼吸量 总生产量/群落呼吸（P/R） 生态效率 稳定性 食物链 高 低 小于 1 低 低 高 高 几乎无变化 低 高 接近 1 低 高 长，复杂的食物网 成熟期
水域生态学概论——水域生态系统生产力(精)
后的不同形式的氮（McRo & McMillan，1977）。
AEFN
淡水初级生产力
Wetael (1966)提出只有在高度施肥条件下淡水浮游植物初级生产力 才有可能超过5克碳/m2/日； Lund(1976)认为淡水浮游植物初级生产 力上限大约是10-13克碳/m2/日。Talling（ 1973）认为天然浮游植物 极少有超过4克碳/m2/日的记录。
生物因素： （Veberg，见郑义水等）。
AEFN
如果仅给细胞供应光、水和二氧化碳，光合作用可以进 行一段时间，但是细胞生长以及生产力依赖于各种营养
盐的供应（Fogg, 1975）,如果没有营养盐，细胞不会分
裂，最终衰老死亡。
Barber & Ryther (1969)发现在上升流海水中加入EDTA 或加入浮游动物过滤抽提液体后大大提高了初级生产力。 Mann，2000
藻类生产力的时、空特点
温带水域浮游植物生物量和初级生产力具有界限分明的季节周
期，最大值通常出现在春季，夏季下降，秋季出现第二个高峰，
但峰值较小。在两极水域，浮游植物生物量和生产力呈单峰分 布，夏季为高峰期。热带水域浮游植物生物量和生产力也呈单 峰分布，但其高峰出现在冬季。
微型藻类也出现于透光层海底沉积物中，其生产力是浅海水域 固定碳收支的组成部分。微型藻类最低生产力出现在深海海底 沉积物中，最高生产力出现于河口区屏蔽的潮间带和潮下带上 部沉积物中（Veberg，见郑义水等）。
300
0.1 20.0
AEFN
海洋浮游植物初级生产力（ Koblentz-Mishke et al., 1970）
水域类型 初级生产力水平 （克碳/m2/年） 平均值 亚热带恒盐区域 中心部分的寡营 养水域 70 范围 <100 PO IO AO OW WO 亚热带和亚极地 带之间的过渡水 域； 赤道辐散区的 尽端 140 100-150 PO IO AO OW WO 90105 19599 30624 8000 148329 33357 23750 22688 3051 82847 24.6 5.3 8.3 2.2 40.4 9.1 6.5 6.2 0.8 22.6 4.22 各大洋中各类型水域的面积 面积 ×103 km2 占大洋% 世界各类型水域年生 产量总计 （109 吨碳/年） 3.79
水域生态系统
⽔域⽣态系统第⼗三章⽔域⽣态系统第⼀节概述⽔域⽣态系统包括陆地上的地表⽔域和海洋⽔域。
地表⽔主要包括河流和湖泊两种⽔体，还有冰川及沼泽地。
冰川是“天然固体⽔库”，也是河流的重要补给⽔源。
沼泽湿地是重要的⽣物资源的栖息地，包括淡⽔湿地和滨海湿地⼴阔的海洋蕴藏着丰富的资源。
⼀、河流的流域河流可划分为两⼤部分，⼀部分为注⼊海洋的外流流域，另⼀部分则是流⼊封闭的湖海或消失于沙漠、盐海，⽽不是与海洋沟通的内陆流域。
我国的外流流域⾯积，占全国总⾯积的64%，它们分属于太平洋流域、印度洋流域和北冰洋流域。
内陆流域只占全国总⾯积的36%，主要分布在西北⼲旱地区和青藏⾼原境内。
⼆、湖泊湖盆的成因是多种多样的，它们可以是构造运动、⽕⼭活动等内.⼒作⽤形成的湖盆，⼀也有些是冰川、风⼒等外⼒作⽤塑造⽽成的。
我国天然湖泊⾯积在1k㎡以上的有2 800余个，总⾯积达80000以上，湖泊率为0.8%。
其中⾯积较⼤的有青海湖、鄱阳湖、洞庭湖和太湖等。
除天然湖泊外，由于各种需要还兴建了成千上万个⼤⼩不等的⼈⼯湖泊—⽔库。
主要湖泊见表13-2三、湿地湿地(wetland)的是介于陆地和⽔⽣环境之间的过渡带，并兼有两种系统的某些特征。
这是早期⼀般学者的认识。
1971年湿地公约中，把湿地的基本概念认为“湿地系指不论其为天然或⼈⼯、常久或暂时的沼泽地、泥炭地或⽔域地带，带有或静⽌或流动，或淡⽔、半咸⽔或咸⽔⽔体者，包括低潮时⽔深不超过6m的⽔域，湿地具有调节⽔循环和作为栖息地养育丰富⽣物多样性的基本⽣态功能。
⼀些科学家把湿地称为“⾃然之肾”，原因在于其在⽔分和化学物质循环中所表现出的功能及在下游作为⾃然和⼈类废弃源的接收器的功能上，也可以作为地下⽔和地⾯⽔以及具有排洪、蓄洪功能。
在某种意义上来说湿地在景观中为动植物区系提供了独⽴的⽣境。
据统计，全世界共有湿地8558×106 k㎡，占陆地总⾯积的6.4%(不包括滨海湿地)，其中以热带⽐例最⾼，占湿地总⾯积的30.82%,寒带占29.89% ,亚热带占25 25.6%，亚寒带占11.89%(表13-3)。
水域生态学概论水域生态系统生产力
水域生态学概论水域生态系统生产力水域生态学概论水域生态系统生产力水域生态学是研究水域中生物与环境相互作用的科学领域。
其中一个重要的研究方向就是水域生态系统的生产力。
水域生态系统的生产力指的是水域中生物体通过光能转化为化学能的速率。
本文将介绍水域生态系统生产力的概念、影响因素以及测量方法。
一、概念水域生态系统生产力是指单位时间内水域中生物体光合作用过程中固定的能量或养分量。
它是水域生态系统的重要指标，反映了水域中生物组织生长的能力和生态系统的健康状况。
水域生态系统生产力通常分为两个方面：初级生产力和总生产力。
初级生产力指水域中光合有机物的合成速率，是水中植物和浮游生物的生产力；总生产力则包括初级生产力和次级生产力，次级生产力指水域中食物链中上层物种通过摄食获得的能量。
生态系统的生产力受到许多因素的影响。
二、影响因素1. 光照条件：光照是水域生态系统的基本能源。
充足的光照有利于水中植物的光合作用，促进了初级生产力的提高。
2. 水质：水质直接影响水中植物和浮游生物的生长繁殖。
良好的水质有利于植物进行光合作用，并为浮游生物提供充足的营养物质，从而促进生产力的增加。
3. 温度：水域生态系统的温度变化会影响植物和浮游生物的代谢活动。
适宜的温度条件有利于植物的光合作用和生物体的正常生长发育。
4. 营养盐：水域中的氮、磷等营养物质是植物生长的重要限制因素。
适量的营养盐能够提供养分，促进水生植物的光合作用和生产力的提高。
5. 食物链结构：生物之间通过摄食和被摄食的关系形成复杂的食物链结构，直接影响到水域生态系统的总生产力。
食物链中的上层物种通过摄食下层物种获取能量，推动能量的传递和转化。
三、测量方法1. 光合作用测定法：通过测量光合作用的速率来评估水域生态系统的初级生产力。
常用的方法包括氧气释放法和氧气消耗法。
2. 样地法：在水域中选择一定面积的样地进行样本采集和生物量测定，推断水域的初级生产力和总生产力。
3. 叶绿素测定法：水中植物叶绿素的含量与植物的生长状态和光合作用密切相关。
水域生态学绪论
如前所述生物与环境之间的关系是极端复杂的进行环境分析时生态因子也是很多的但在某一特定情况下对某种特定生物来说各种生态因子的重要性是不同的正因为这样生态学家就有可能从众多的生态因子中找到可能的薄弱环节从而把注意力集中在研究那些可能是限制因子的环境条件上尤其是在研究的初期阶段例如鹿群一年中的种群繁荣
水域生态学
3. 地球环境是脆弱的，虽然人类能按需求影响或 改变地球环境。但是地球环境是脆弱的，经不 起人类的盲目滥改滥用。古代有发达的人类文 明，可从生态学的角度来考察其消失的原因。
6
一、生态学的定义、研究对象、研究方法 和研究意义
(一)定义
生态学（ecology）一词是德国生物学家 Haeckel于1869年首先提出来的。 “ecology”来源于希腊文的两个词根oikos 和logos，前者表示住所或栖息地，后者表 示学问，因此生态学的一般定义是：研究 生物有机体与其栖息地环境之间相互关系 的科学。
22
此外，生态学与其他学科相互渗透，形成一系列 的边缘学科，如化学生态学(chemical ecology)、 数学生态学(mathematical ecology)和经济生态 学(economical ecology)，等等。这些交叉学科 对推动生态学的发展具有重要意义。例如:
17
Odum（1971）指出，从互相依存、互相作用 和生存的观点看，上述组织层次的“谱”不 可能有明显的断裂，而且每个层次都有自己 的特点。另一方面，下一个较低层次的知识 只能部分地说明上一个层次的特性，但不能 预测后者的所有特性。正如我们只知道氢和 氧的性质却不能推测水的性质一样，不能从 各个分离的种群知识来推测生态系统的特性。 因此，我们既要研究森林（整体），又要研 究树木（部分），Fidleman把这个重要法则 称为“整合层次的理论”（theory of integrative levels）。
水域生态学
3. 地球环境是脆弱的，虽然人类能按需求影响或 改变地球环境。但是地球环境是脆弱的，经不 起人类的盲目滥改滥用。古代有发达的人类文 明，可从生态学的角度来考察其消失的原因。
6
一、生态学的定义、研究对象、研究方法 和研究意义
(一)定义
生态学（ecology）一词是德国生物学家 Haeckel于1869年首先提出来的。 “ecology”来源于希腊文的两个词根oikos 和logos，前者表示住所或栖息地，后者表 示学问，因此生态学的一般定义是：研究 生物有机体与其栖息地环境之间相互关系 的科学。
22
此外，生态学与其他学科相互渗透，形成一系列 的边缘学科，如化学生态学(chemical ecology)、 数学生态学(mathematical ecology)和经济生态 学(economical ecology)，等等。这些交叉学科 对推动生态学的发展具有重要意义。例如:
17
Odum（1971）指出，从互相依存、互相作用 和生存的观点看，上述组织层次的“谱”不 可能有明显的断裂，而且每个层次都有自己 的特点。另一方面，下一个较低层次的知识 只能部分地说明上一个层次的特性，但不能 预测后者的所有特性。正如我们只知道氢和 氧的性质却不能推测水的性质一样，不能从 各个分离的种群知识来推测生态系统的特性。 因此，我们既要研究森林（整体），又要研 究树木（部分），Fidleman把这个重要法则 称为“整合层次的理论”（theory of integrative levels）。
水域生态学概论
AEFN
群落结构
时间结构：短期： 时间结构：短期：季节变化和物候期 长期： 长期：演替 空间结构：水平： 空间结构：水平：镶嵌 垂直：成层 垂直： 营养结构： 营养结构：
AEFN
李博， 李博，1993
群落结构— 群落结构 空间结构
垂直： 垂直：成层现象 水平： 水平：镶嵌
AEFN
镶嵌性（mosaic）：层片在二维空间中的不均匀配置，使群落在 镶嵌性（ ） 层片在二维空间中的不均匀配置， 外形上表现为斑块相间，称之为镶嵌性， 外形上表现为斑块相间，称之为镶嵌性，具有这种特征的群落叫 做镶嵌群落。每一个斑块叫做一个小群落，它们彼此组合， 做镶嵌群落。每一个斑块叫做一个小群落，它们彼此组合，形成 了群落的镶嵌性，所有相似的小群落的联合叫小群聚。 了群落的镶嵌性，所有相似的小群落的联合叫小群聚。镶嵌可分 为融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（ 为融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（在小群落间有 明显的边界）。 明显的边界） 复合体（ 复合体 （ complex）： 由于环境条件 （ 主要是地形 、 水分和土壤 ） 由于环境条件（主要是地形、 条件）在一定空间地段有规律地交替， 条件）在一定空间地段有规律地交替，而使得两个或两个 以上的 群落或群落片段多次的、有规律的出现所组成的植被。 群落或群落片段多次的、有规律的出现所组成的植被。群落复合 体是不同群落之间水平分布格局的一个特征。复合体也可分为两 体是不同群落之间水平分布格局的一个特征。 融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（ 类：融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（在小群落间 有明显的边界） 有明显的边界）。
边缘效应：群落交汇处种的数目和一些种群密度增大变化的趋势。 边缘效应：群落交汇处种的数目和一些种群密度增大变化的趋势。
水域生态学
(2)对藻类和高等水生植物的影响
适度的有机污染能促进藻类和高等水生植物的 生长，缓解藻类和高等植物的营养物质的竞争。 然而如有过量的氮和磷，藻类会大量繁殖，甚 至产生“水华”，由于藻类遮阴影响光线的射 人，藻毒素能排斥其他生物，高等水生植物如 Elodea、聚草Myriophyllum、黄丝草 Potamogeton能因而消亡。氮磷营养物质的增加， 虽能促进藻类生长，然而种类组成有很大改变。 饶钦止等(1980)研究藻类随东湖富营养化的过 程而产生的变化，其中重要的标志是由以甲藻 和硅藻占要紧比例演变为以蓝藻和绿藻占要紧 成分。
水污染的定义
早在18世纪时，人们从实践中认识了水污染(water pollution)。最初认为水污染是指进入水体的外来物 质，其量超过了该物质在水体中的本底含量。它只 强调了外来物质的量，而忽视了对水生生物的影响。 随着科学的发展，美国藻类学家Patrick(1953)认为水 污染的定义是指任何带进水体的物质能使水生生物 多样性指数下降，以致破坏接受系统中生命的平衡 状态。现在对水污染的理解比较强调人类经济活动 的因素，强调损害水生生物资源和危害人类的健康。 水污染比较完整的定义：由于人为的缘故使水质发 生变化，导致水的任何有益的用途受到现实的或潜 在的损害。即水体进入某种污染物使水的质量恶化 并使水的用途受到不良影响，称为水污染。
背景值
背景值：是指未受人为影响或者差不多 未受污染的环境中某种物质的天然含量 或浓度。 又称为本底值。
影响河流水生生物的5种污染途径
Patrick (1967)提出5种污染途径能够影响河流水生生物。 ①由于还原化合物的生物氧化作用或非生物氧化作用而使 溶解氧的含量下降。 ②化学物及其降解产物可能有毒，如农药、杀虫剂、表面 活性剂等。 ③工厂排放的废水带有余热，由于温度的冲击和波动可能 有害于水生生物，因为它能影响其临界的生理活动，如酶 的活性等。 ④废水的生理性能，如因沉淀作用而引起水体底部产生剥 蚀或光滑的变化。 ⑤由于混浊度的增加以及其他缘故而导致生境的改变。
水域生态学概论.
生物因素： （Veberg，见郑义水等）。
AEFN
如果仅给细胞供应光、水和二氧化碳，光合作用可以进 行一段时间，但是细胞生长以及生产力依赖于各种营养
盐的供应（Fogg, 1975）,如果没有营养盐，细胞不会分
裂，最终衰老死亡。
Barber & Ryther (1969)发现在上升流海水中加入EDTA 或加入浮游动物过滤抽提液体后大大提高了初级生产力。 Mann，2000
AEFN
初级生产力结构
新生产力：指来自真光层以外经上升流陆地注入海的补充营养
盐所支持的那部分生产力。
Dugdale & Goreing（1967）提出新生产力概念，经 Smetaoek （1985）用来解释世界海洋生态系统叶绿素和生产量而受到重
视。中国国家自然科学基金委员会， 199养盐所支持的那部分生产
Mitscherlich, E.A. (1921)提出环境因素的活性定律（Activity Law for Environmental Law）：产量（生产力）不是取决于单一因素， 而是所有的相关因素，对一种物质的要求依赖于对其它物质的需 求。
根据这些观点，磷增加植物产量的前提是有充足的氮可供利用， 并且氮不能够替代磷。 （Schwoerbel, J. 1987）
在底质—水界面上POM浓度通常最高。
影响初级生产力的环境因素
AEFN
营养盐（主要是氮和磷）供应：大洋中氮和磷的摩尔比通常为 15 ： 1 （Redfield et al, 1963）。大洋表层水中氮浓度通常比海底沉积物或陆地 径流中的氮浓度低，因此低盐水和浅水中的氮和磷浓度通常较高；河口 区的氮和磷的摩尔比通常低于 15，氮经常是限制河口区浮游植物生长的 营养盐（Thayer, 1971）。 光合作用对氮和磷的需求比例为 16： 1。浮游植物细胞内氮和磷的含量 变异很大，Ryther和Dunstan（1971）提出浮游植物近似地以10：1的比 例摄取氮和磷。 当外界磷供应超出需求时，藻类可将一部分磷以多磷酸盐的形式贮存在 细胞内（Kuhal，1962；Schmidt，1966），具有这样储备的藻类能在不 含磷的水中继续生长（ Kuhal，1962）。当细胞内部的磷消耗完后，一 种适应机制是通过产生碱性磷酸酶水解含磷有机物质来产生供光合作用 利用的磷。
第十三章 水域生态系统
11
2. 消费者 消费者即异养生物，指以其他生物或有
机碎屑为食的水生动物。因所处营养级次的 位置不同而可划分为初级、次级消费者。初 级消费者主要指以浮游植物为食的小型浮游 动物及少数以底栖藻类为食的动物，一般体 型较小。它们与生产者共同杂居在上层海水 中，二者之间的转换效率很高，二者的生物 量往往属于同一数量级。
21
②浮叶植物带
22
敞水③带沉水群植落物：生产者包括浮游植物和 一些浮游自养菌。浮游植物主要有甲藻、 硅藻、绿藻和蓝藻，个体小，但生产力相 当高。在北温带湖泊中，随着温度、光照 和营养物再生的季节变化，浮游植物于春 秋两季各出现一次高峰（水华）,夏冬两季 则处于较低水平。春季水华主要由硅藻所 引起，而秋季水华通常归因于蓝藻。消费 者主要包括浮游动物和各种鱼类。浮游动 物主要为桡足类、枝角类和轮虫，它们与 沿岸带的那些种类有明显区别。
30
3.常见生物群落
浮游植物、浮游动物、底栖动物是河流生态系 生物群落的重要组成部分，其中浮游植物是江河重 要的生物群落,其种群结构特征经常被用作评价水 域营养水平、污染状况、资源现状、生产潜力等的 指标和标准。
同一河流生态系统中有水流湍急的浅滩急流带， 也有平静的水潭，在这两个不同但相互关联的生境 中其生物组成亦有一定差异。流速的快慢，水流的 深浅都有可能影响到大量河流物种的分布。很多生 物对于水流速度是非常敏感的，河流中的水流速率 还决定了水中浮游生物是否能够生长并且维持它们 自身的发展。
14
第二节 淡水生态系统
一.淡水生态系统的类型
淡水生态系统通常可分为静水的和 流动水的两种类型。前者指淡水湖泊、 沼泽、池塘和水库等；后者指河流、溪 流和水渠等。淡水生态系统的结构，不 仅因静水与流水两大类型而异，而且同 一类型的各种栖息地之间往往也有明显 的差别。
2. 消费者 消费者即异养生物，指以其他生物或有
机碎屑为食的水生动物。因所处营养级次的 位置不同而可划分为初级、次级消费者。初 级消费者主要指以浮游植物为食的小型浮游 动物及少数以底栖藻类为食的动物，一般体 型较小。它们与生产者共同杂居在上层海水 中，二者之间的转换效率很高，二者的生物 量往往属于同一数量级。
21
②浮叶植物带
22
敞水③带沉水群植落物：生产者包括浮游植物和 一些浮游自养菌。浮游植物主要有甲藻、 硅藻、绿藻和蓝藻，个体小，但生产力相 当高。在北温带湖泊中，随着温度、光照 和营养物再生的季节变化，浮游植物于春 秋两季各出现一次高峰（水华）,夏冬两季 则处于较低水平。春季水华主要由硅藻所 引起，而秋季水华通常归因于蓝藻。消费 者主要包括浮游动物和各种鱼类。浮游动 物主要为桡足类、枝角类和轮虫，它们与 沿岸带的那些种类有明显区别。
30
3.常见生物群落
浮游植物、浮游动物、底栖动物是河流生态系 生物群落的重要组成部分，其中浮游植物是江河重 要的生物群落,其种群结构特征经常被用作评价水 域营养水平、污染状况、资源现状、生产潜力等的 指标和标准。
同一河流生态系统中有水流湍急的浅滩急流带， 也有平静的水潭，在这两个不同但相互关联的生境 中其生物组成亦有一定差异。流速的快慢，水流的 深浅都有可能影响到大量河流物种的分布。很多生 物对于水流速度是非常敏感的，河流中的水流速率 还决定了水中浮游生物是否能够生长并且维持它们 自身的发展。
14
第二节 淡水生态系统
一.淡水生态系统的类型
淡水生态系统通常可分为静水的和 流动水的两种类型。前者指淡水湖泊、 沼泽、池塘和水库等；后者指河流、溪 流和水渠等。淡水生态系统的结构，不 仅因静水与流水两大类型而异，而且同 一类型的各种栖息地之间往往也有明显 的差别。
水域生态学：01 绪论
学单位
种群Population 同一地区同种生物所有个体的集合 群落Community 同一地区所有不同种类生物种群
的集合
生态系统Ecosystem 有机体与其物理环境的统一体 景观Landscape 镶嵌着（patchwork）各种生态
系统的一块陆地
生物圈Biosphere 地球生态系统，地球上所有有机
Aquatic Ecology 水域生态学
学习目标
• 生态学定义和生态学的10条规则 • 生态学发展的历史和趋势 • 为什么学习（水域）生态学 • 生态学的分支
• 生态学与生物组织层次 • 生态学的次级学科 • 应用生态学
• 生态学的研究方法
1. 生态学定义
❖研究有机体与其环境相互作用的科学。
强调相互关系和作用
– 生态系统：能流、食物网和营养物质循环
• 个体生态学（Autecology ）研究单一种 类的生态学问题
• 群体生态学（Synecology）研究整个有 机体群体的生态学问题
许多生态学家建议不用个体生态学和群体生态 学这两个名词
生态学家的观点: 有机体途径 （approach)
❖ 个体的形态(form)、生理（physiology）、 和行为（behavior）如何使有机体存活?
and energy budgets, population dynamics 和 natural selection 以及
evolution
4. 为什么要学生态学
❖自然之奇(wonders)激发我们的好奇 （curiosity ）和 愿望（desire）去了解 我们周围的事物
❖人口的持续增长不断施加压力于自然世界， 导致两大相关的问题： ➢人类对自然系统的冲击（impacts) ➢人类自身环境的恶化（deterioration）
种群Population 同一地区同种生物所有个体的集合 群落Community 同一地区所有不同种类生物种群
的集合
生态系统Ecosystem 有机体与其物理环境的统一体 景观Landscape 镶嵌着（patchwork）各种生态
系统的一块陆地
生物圈Biosphere 地球生态系统，地球上所有有机
Aquatic Ecology 水域生态学
学习目标
• 生态学定义和生态学的10条规则 • 生态学发展的历史和趋势 • 为什么学习（水域）生态学 • 生态学的分支
• 生态学与生物组织层次 • 生态学的次级学科 • 应用生态学
• 生态学的研究方法
1. 生态学定义
❖研究有机体与其环境相互作用的科学。
强调相互关系和作用
– 生态系统：能流、食物网和营养物质循环
• 个体生态学（Autecology ）研究单一种 类的生态学问题
• 群体生态学（Synecology）研究整个有 机体群体的生态学问题
许多生态学家建议不用个体生态学和群体生态 学这两个名词
生态学家的观点: 有机体途径 （approach)
❖ 个体的形态(form)、生理（physiology）、 和行为（behavior）如何使有机体存活?
and energy budgets, population dynamics 和 natural selection 以及
evolution
4. 为什么要学生态学
❖自然之奇(wonders)激发我们的好奇 （curiosity ）和 愿望（desire）去了解 我们周围的事物
❖人口的持续增长不断施加压力于自然世界， 导致两大相关的问题： ➢人类对自然系统的冲击（impacts) ➢人类自身环境的恶化（deterioration）
水域生态学
第五章1.物质循环的一般特征：1）物质循环与能量流动相伴发生2）物质可以被生态系统的生物成员反复地利用3）分解者系统在营养物循环中起主要作用2.物质循环三大类型水循环（基础）气体型循环沉积型循环3.碳循环主要过程生物的同化和异化过程大气和海洋间的CO2交换碳酸盐的沉淀作用失汇现象：释放二氧化碳的库成为源，吸收二氧化碳的库成为汇。
4.氮循环的主要过程固氮作用氨化作用（蛋白质通过水解降解为氨基酸，然后氨基酸中的碳被氧化而释放出氨的过程）硝化作用（氨的氧化作用）反硝化作用（把硝酸盐还原为亚硝酸盐，释放NO；亚硝酸盐进一步还原产生N2O和N2）生物可利用的氮的形式：NO32-、NO22-、NH4+生态系统的固氮途径：高能固氮，工业固氮，生物固氮生物固氮的意义：平衡反硝化作用；对局域缺氮环境有重要意义；使氮进入生物循环5. 磷循环❑磷是构成核酸、细胞膜、能量传递系统和骨骼的重要成分❑磷循环属典型的沉积循环❑磷循环是不完全循环，大部分以钙盐形式沉积起来6．溶解有机物被异养浮游细菌摄取进行微生物二次生产，形成DOM-异养浮游细菌-原生动物-桡足类的摄食关系称为微型生物食物环或简称为微食物环或微生物环。
微生物环在能流过程中的作用：❑溶解有机物和超微型自养生物通过微生物环进入海洋的经典食物链❑超微型和微型自养生物的初级生产构成海洋初级生产力的最重要部分❑微型和小型浮游动物是海洋生态系统能流的重要中间环节微生物环在物质循环中的作用：缺7. 海洋原绿球藻是迄今发现的地球上最小的(0.6-0.7um)放氧型光合自养原核生物。
是目前发现的唯一以二乙烯基叶绿素作为主要光合色素的野生型物种。
是迄今发现的丰度最高的光合自养生物。
8.养殖水域溶解氧的收支平衡氧的来源：主要是大气溶解和水生植物的光合作用。
氧的去路：主要在于水呼吸，养殖动物呼吸，底质呼吸和逸散于空气中，此外还有水底渗漏和排水损失。
9.湖泊能量流动特点：1631）单向，不可逆 2）据“林德曼定律”，按10%-20%效率沿食物链逐级传递且递减，大多数未被利用。
水域生态系统资料课件
人类活动对水域生态系统的影晌
水资源开发
改变水域的流向和水质， 对水生生物的生存环境造 成破坏。
污染
导致水域中的有害物质增 加，对水生生物的健康和 生存造成威胁。
渔业活动
过度捕捞和非法捕捞可能 导致水生生物资源的枯竭 ，破坏水域生态系统的平 衡。
04
水域生态系统的平衡与稳 定
水域生态系统的平衡与稳定的概念
水域生态系统资料课件
目录
• 水域生态系统概述 • 水域生态系统的生物群落 • 水域生态系统的环境因子
目录
• 水域生态系统的平衡与稳定 • 水域生态系统的保护与恢复 • 水域生态系统案例分析
01
水域生态系统概述
水域生态系统的定义与特点
定义：水域生态系统是指在水体中由生 物群落与非生物环境共同组成的具有一 定结构和功能的生态系统。
受到人为活动的影响较大，如污染、过 度捕捞等。
水体具有自净能力，通过物理、化学和 生物过程实现水质净化。
特点
水生生物多样性高，包括浮游生物、水 生植物、水生动物等。
水域生态系统的组成与结构
组成：水域生态系统包括水生生物、水体和非 生物环境三部分。
01
02
结构
浮游生物：包括浮游植物和浮游动物，如 藻类、原生动物等。
06
水域生态系统案例分析
长江流域水域生态系统案例
流域面积
长江流域面积约为180万平方公里， 是中国第一大河。
02
地理位置
长江发源于青藏高原，流经中国中部 的11个省份，最终注入东海。
01
人类活动影响
长江流域的人类活动对水域生态系统 造成了不同程度的影响，如水利工程 、水污染、过度捕捞等。
05
水域生态学概论anintroductionofaquaticecology
AEFN
[Pritcharol，1952，1955，1967，Odum(孙儒泳等译)]
AEFN
湖
泊
湖泊的概念
AEFN
四周陆地所围之洼地，与海洋不发生直接联系的静止水体。与沼 泽相比，湖泊不受沿岸植物之侵入而水中央部分蓄水较深（Forel, 1892）。 不具有单向倾斜而充满水团的大陆洼地。 湖泊是天然水体，即地面上大小形状不同的充满水体的洼地，这 种洼地与河流不同，它完全没有水体按一定恒定的方向前进运动， 即使有也是十分缓慢的。 湖泊是湖盆、湖水、水体中所含物质—矿物质、溶解质、有机质 以 及 水 生 生 物 等 所 共 同 组 成 的 矛 盾 统 一 体 （ 施 成 熙 ， 1987 ， 1989）。 湖泊系由一定形态的湖盆和水域构成，分布于大陆地表的洼地， 是一个在一定空间（湖盆）内，由生命系统和非生命系统的多种 因素互相联系，互相制约，互为因果组成的一个统一的整体，即 生态系统。（金相灿，屠清瑛， 1990）
AEFN
海洋表层水温变化幅度为-2-28℃，仅表层数米有昼夜温度变化：外海 昼夜温度变化不超过 0.3℃，沿岸带水域昼夜温度变化不超过 3℃。海 洋中永远存在温跃层，但温跃层仅为 1000m以上水层的特征， 1000m 以下温度从最大5℃下降到0.5-2.0℃。 沿岸带水域有光带（Photic zone 或Euphotic zone）可达30m，在外海 （Open ocean）可达150m。在最强的光照下，最澄清的水域250m处 可进行光合作用，澄清的沿岸带水域光合作用深度为 50m，浑浊水中 光合作用深度仅为数厘米。 1250m之下日光无法到达，除了生物发光 外没有光源。
AEFN
透光带：深度下限一般为100-150m。 无光带：包括 中水层带：温度下限为10℃等温线，深度下限一般为700-1000m。 深水层带：温度下限为4℃，深度下限一般为2000-4000m。 深渊水层带：深度下限一般为6000m。 超深渊水层带：深度下限一般为10000m。
水域生态学
生物效应浓度和环境浓度之间旳关系
从理论上说，生物效应浓度和环境浓度之间存在着三种关系(图 13．4)：①生物效应浓度大大地高于环境浓度(图13.4a)。有较大旳 安全余地(safety margin)。在这种情况下人们能够合理下结论，虽然 用这化学品旳危险性较小，经过部分旳Tiers试验就能够作出正确 旳裁决，在常规旳生物监测中只须采用少许合理旳参数。③生物 效应虽在环境浓度上，但十分接近(图13.4b)。安全余地很窄，只 有经过整个Tiers试验，才干对化学品旳危害作出科学旳判断。③ 环境浓度高于生物效应浓度(图13.4c)。没有安全余地，这种化学 品应禁止进入环境。
所以，化学家们怎样正确预报化学品旳环境浓度，生物学家怎样 正确预报化学品旳 生物效应浓度是至关主要旳。而且两者是不可 分割、不可偏废旳。只有这么才干对公害作出正确旳评价和预报
四、公害评价旳基本原理
国家环境保护部门对目前水污染中旳潜在公害 问题急需懂得旳是：①有多少潜在污染物 进 入环境，什么地方、什么时候、怎样进入? ② 污染物在环境中将会在物理上、化学上、生物 上发生什么情况?③假如这种化学品已到达环 境旳不同部位，会对个体(涉及人)、种群、群 落、整个生态系产生什么效应?④化学品在环 境中和其他物质将会怎样相互作用?⑤假如该 种化学品己引起了上述旳这些效应，会引起环 境产生什么性质旳变化?要回答这些问题，既 有化学家旳工作，也有生物学家旳任务。
水域生态学
第十六章
水污染生态学
第一节 水污染对水生生物旳影响
一、水资源现状 二、污染与胁迫 三、污染物对水生生物旳影响及其反馈 作用——生物净化
一、水资源现状
水是人类宝贵旳自然资源，因为地球上旳 生命都离不开水。与海洋和陆地相比，淡水仅 占地球表面较小旳百分比，但是它对人类旳主 要性却是无与伦比旳。据统计地球上咸水占 97．3％，而淡水仅占2.7％。就这小部分淡水 中还涉及人类目前尚无法利用旳南北两极旳冰 山和冰河，以及深度在750m下列旳地下水。所 以，人类能利用旳淡水还不到地球总储水量旳 1％。
水域生态学
养殖水域生态学绪论生态学的定义生态学（Ecology）是研究生物（有机体）与其环境之间相互关系的科学。
上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔（Haeckel,1866（9））首次提出的。
生态学诞生以来出现的三次飞跃：个体生态学种群生态学群落生态学生态系统生态学养殖水域生态学（Aquatic Ecology for Aquaculture）就是研究养殖水域中水生生物与环境相互关系的科学。
第一章个体生态学1.生态因子分类及其基本作用规律生态因子：环境中直接或间接影响一种或几种生命有机体的任何部分或条件称为生态因子。
限制因子：在众多环境因子中，任何接近或超过某生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因素称为限制因子。
适应：是物种的特性，即生物有适应环境变化的能力，也就是说当外界条件变化时生物能保持本身结构的完整性和功能的稳定性最适度：生物平均产量最高而变异系数最小时的某环境因子的量称为最适度。
生态幅（ecological amplitude）又称生态价（ecological valence）、耐性限度或适应幅度，是指每种生物有机体能够生存的环境变化幅度，即最高、最低生态因子（或称耐受性下限和上限）之间的范围。
2．光能影响有机体的理化变化，从而产生各种各样的生态学效应。
(1)光对动物和植物的生存提供能量的来源。
(2)光直接影响植物的光合作用和色素的形成。
没有光，绿色植物难以生存。
水环境的光照条件远远不及陆地，即使在水的上层，光照强度也较空气中小得多，在水体的深处则是永远黑暗的。
因此光在水生植物的生活中具有特别重要的生态意义。
(3)动植物对光的刺激都会产生一定的反应，如视觉、繁殖、发育、行为、分布等。
(4)光对于动物的重要意义，一方面是通过植物和影响其他环境因素的动态而产生的间接关系，另一方面主要起着信号作用，对于动物的行为和生理上有很大影响。
在有些情况下光是动物生活中所需要的环境因子之一。
然而，光对动物的深刻影响在许多方面还没有充分的了解，因为光对有机体的作用可能是直接的，也可能是间接的，还有可能是通过对其他环境因子的影响而起作用。
生态学：第十三章水生生态
32
急流带群落--急流带生物群落的组成可能和池塘、 湖泊的静水区完全不同，因而认为由典型的河流生物组成， 主要是一些着生藻类和各种昆虫幼虫。生活在这里的动物 都具有特化的形态结构，明显地适应于流水环境。
滞水带群落--生产者有丝状藻类和一些沉水植物。消 费者主要包括一些穴居或底埋动物和多种鱼类，后者为了 觅食亦常在急流带出现。在某些流速很低的河流中还生长 着浮游生物。
河道带群落--其结构类似于静水生物群落。除河流生物 外还可见到很多静水生物。但由于河床底质的不均匀性， 底栖动物通常以成团的形式分布。
33
河流
34
急流带和滞水带
35
河流生态系统中的生物
主要由鱼类，藻类，水生植物及两栖动物组成
36
河流生态系统由于流速快，营养物质难以停留，使得河 流的生产力较低，生物个体难以进一步发育。
2. 水的比热容较大，导热性能差 水温，尤其是大洋水温，比陆地稳定得多。
如温带海域全年温度变幅一般为10～15℃， 两极和热带海域仅约 5℃，同时水体对于其周 围环境的温度调节也极为显著，例如海滨城市 日常温度变化较内陆城市小。
7
3. 光线在水中的穿透力比在空气中小
日光射入水体后衰减较快。特别是在海洋
2
第一节 概述 第二节 淡水生态系统 第三节 海洋生态系统
第四节 滨海湿地生态系统
3
第一节 概述
1
水域生态 系统的特 点
2
水域生态 系统的组 成与功能
3
生态循环
4
一、水域生态系统的特点
地球上绝大部分的面积均为水域生态 系统所覆盖，因此水域生态系统有着比 陆地生态系统更为重要的生态功能与作 用。水域生态系统区别于其他生态系统 的主要特点之一在于水这一特殊环境因 子。水的某些特性对生态系统中的其他 因子具有重要影响：
急流带群落--急流带生物群落的组成可能和池塘、 湖泊的静水区完全不同，因而认为由典型的河流生物组成， 主要是一些着生藻类和各种昆虫幼虫。生活在这里的动物 都具有特化的形态结构，明显地适应于流水环境。
滞水带群落--生产者有丝状藻类和一些沉水植物。消 费者主要包括一些穴居或底埋动物和多种鱼类，后者为了 觅食亦常在急流带出现。在某些流速很低的河流中还生长 着浮游生物。
河道带群落--其结构类似于静水生物群落。除河流生物 外还可见到很多静水生物。但由于河床底质的不均匀性， 底栖动物通常以成团的形式分布。
33
河流
34
急流带和滞水带
35
河流生态系统中的生物
主要由鱼类，藻类，水生植物及两栖动物组成
36
河流生态系统由于流速快，营养物质难以停留，使得河 流的生产力较低，生物个体难以进一步发育。
2. 水的比热容较大，导热性能差 水温，尤其是大洋水温，比陆地稳定得多。
如温带海域全年温度变幅一般为10～15℃， 两极和热带海域仅约 5℃，同时水体对于其周 围环境的温度调节也极为显著，例如海滨城市 日常温度变化较内陆城市小。
7
3. 光线在水中的穿透力比在空气中小
日光射入水体后衰减较快。特别是在海洋
2
第一节 概述 第二节 淡水生态系统 第三节 海洋生态系统
第四节 滨海湿地生态系统
3
第一节 概述
1
水域生态 系统的特 点
2
水域生态 系统的组 成与功能
3
生态循环
4
一、水域生态系统的特点
地球上绝大部分的面积均为水域生态 系统所覆盖，因此水域生态系统有着比 陆地生态系统更为重要的生态功能与作 用。水域生态系统区别于其他生态系统 的主要特点之一在于水这一特殊环境因 子。水的某些特性对生态系统中的其他 因子具有重要影响：
水域生态学概论
生态学研究简史-3 生态学研究简史
生态学的发展趋势： 生态学的发展趋势：
AEFN
种群生态学-群落生态 （ 1）越来越关注大尺度的生态变化： 个体生态学 种群生态学 群落生态 ） 越来越关注大尺度的生态变化：个体生态学-种群生态学 生态系统生态学-景观生态学 全球生态学（ 学-生态系统生态学 景观生态学 全球生态学（遥感技术，自动监测 生态系统生态学 景观生态学-全球生态学 遥感技术， 系统、数学模型方法为增加生态学研究尺度提供了可能性） 系统、数学模型方法为增加生态学研究尺度提供了可能性）。 （2）更注重生态学机制和过程，从微观的角度解释生态现象，由于分子 ）更注重生态学机制和过程，从微观的角度解释生态现象， 生物学技术的发展和渗透，产生了分子生态学（进化生物学、 生物学技术的发展和渗透，产生了分子生态学（进化生物学、生态 毒理学） 毒理学） 。 关注的问题：生物多样性；生态系统的持续性；全球变化（臭氧层变化） 关注的问题：生物多样性；生态系统的持续性；全球变化（臭氧层变化） （中国国家自然科学基金委员会， 1997a） 中国国家自然科学基金委员会， ） 生态学与其它学科如系统理论， 生态学与其它学科如系统理论， 社会科学特别是经济学的交叉和渗透 （李博，1993） 李博， ）
AEFN
水域生态学概论
Brief Introduction of Aquatic Ecology
王
岩
水域生态与鱼类营养实验室
第一章 绪论 （2） 1. 生态学的概念、对象和内容 2. 生态学发展史 3. 水域生态学的概念、对象和内容 4. 水域生态学发展史 5. 水域生态学研究的发展趋势及部分前沿问题 第二章 水域环境（4） 1. 理化环境（2） 海洋：大洋 沿岸水体 河口湾 内陆水域：湖泊 池塘 河流 湿地 2. 生物环境 （2） 浮游生物 游泳动物 底栖动物 水生植物 周丛生物
水域生态系统的结构和功能
降雨量
降雨量随季节变化，影响水域的水位、水流和营养盐输入 。
年际变化
气候波动
气候的年际波动会导致水温、降雨等水文条件的改变。
水生生物种群波动
水生生物种群数量受气候、环境等多种因素影响，呈现年际波动。
人类活动影响
人类活动如水利工程建设、污染排放等会对水域生态系统造成年际 间的差异。
长期变化
气候变化
对策
加强气候变化对水域生态系统影响的研究和预测，制定适应性管理策略；加大水污染治理力度，改善 水域生态环境质量；合理规划利用水生生物资源，促进资源的可持续利用；加强国际合作与交流，共 同应对全球性水域生态系统挑战。
THANKS
感谢观看
营养级
生物在食物链或食物网中的位置和等级，反映其营养水平。
03
水域生态系统的功能
物质循环与能量流动
物质循环
水域生态系统通过生物地球化学循环 ，如碳、氮、磷等元素的循环，实现 物质的再利用和生态系统的稳定性。
能量流动
太阳能是水域生态系统的主要能量来 源，通过光合作用被生产者转化为化 学能，随后在食物链和食物网中流动 和转化。
水域生态系统对人类活动的响应与反馈
水质变化
人类活动导致的水质恶化，可能 引发水生生物的死亡和迁移，进 而影响水域生态系统的结构和功 能。
生物多样性下降
水域生态系统中的生物多样性对 人类活动非常敏感，生物多样性 的下降可能导致生态系统服务功 能的减弱。
水域生态系统退化
长期的人类活动干扰可能导致水 域生态系统发生退化，表现为水 质下降、生物群落结构简化、生 态功能减弱等。
沼泽生态系统
包括沼泽湿地、沼泽森林等水域，具有水 分含量高、生物多样性丰富、生产力较高 等特点。
降雨量随季节变化，影响水域的水位、水流和营养盐输入 。
年际变化
气候波动
气候的年际波动会导致水温、降雨等水文条件的改变。
水生生物种群波动
水生生物种群数量受气候、环境等多种因素影响，呈现年际波动。
人类活动影响
人类活动如水利工程建设、污染排放等会对水域生态系统造成年际 间的差异。
长期变化
气候变化
对策
加强气候变化对水域生态系统影响的研究和预测，制定适应性管理策略；加大水污染治理力度，改善 水域生态环境质量；合理规划利用水生生物资源，促进资源的可持续利用；加强国际合作与交流，共 同应对全球性水域生态系统挑战。
THANKS
感谢观看
营养级
生物在食物链或食物网中的位置和等级，反映其营养水平。
03
水域生态系统的功能
物质循环与能量流动
物质循环
水域生态系统通过生物地球化学循环 ，如碳、氮、磷等元素的循环，实现 物质的再利用和生态系统的稳定性。
能量流动
太阳能是水域生态系统的主要能量来 源，通过光合作用被生产者转化为化 学能，随后在食物链和食物网中流动 和转化。
水域生态系统对人类活动的响应与反馈
水质变化
人类活动导致的水质恶化，可能 引发水生生物的死亡和迁移，进 而影响水域生态系统的结构和功 能。
生物多样性下降
水域生态系统中的生物多样性对 人类活动非常敏感，生物多样性 的下降可能导致生态系统服务功 能的减弱。
水域生态系统退化
长期的人类活动干扰可能导致水 域生态系统发生退化，表现为水 质下降、生物群落结构简化、生 态功能减弱等。
沼泽生态系统
包括沼泽湿地、沼泽森林等水域，具有水 分含量高、生物多样性丰富、生产力较高 等特点。
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决定多样性梯度的因素： 进化时间学说：古老的群落多样性较高。 生态时间学说：物种分布区的扩大需要一定的时间。 空间异质性学说：物理环境越复杂，动植物群落的复杂性越高，多样 性越大。 气候稳定学说：气候越稳定，变化越小，动植物的种类越丰富 竞争学说：在气候温和而稳定的地区，生物之间的竞争能够成为进化 和生态位分化的主要动力。 捕食学说：捕食导致多样性增加。 生产力学说：群落的生产力越高，物种多样性就越高。李博，1993
Nybakken ，1993
群落种类组成的数量特征
AEFN
密度（density）：单位面积上植物株数 盖度（Coverage）： Post H V 最先提出此概念，指植物地上部
分垂直投影面积占样地面积的百分比。 频度（Frequency）：某个物种在调查范围内出现的频率。 群集度（sociality）：描述植物在群落中的生长方式。 高度（height） 重量（weight） 体积（volume） 优势度（dominance）和重要值（important value）：重要值用
生境和生态位
AEFN
生境（Habitat）：物种在自然界中出现的栖息环境。 生态位（Ecological niche）：群落中某个种群的职能（occuption）；或
某个种的特殊生境。生态位不仅包括生物占有的物理空间，还包括它在 群落中的功能作用以及它们在环境条件变化梯度中的位置。 （ Smith， 李建东等1988译） “生态学或环境的生态位”是一个物种或亚种的根本分布单元 （ Grinnell ，1917,1924,1928）。 生态位是群落中某个种占据的地位和职能（occuption）(Elton， 1927) 。 生态位是某个种能够生存的所有机能变量和环境变量的上下极限。 （ Hutchinson ） 生态位与遗传学中的表现型的概念平行（Mac Arthur，1968） 有机体在生态系统中的功能和生境的统一构成其生态位。（Vesilind & Peirce, 1983）
以确定优势度 重要值=相对密度+相对频度+相对优势度
综合优势比（SDR）：日本学者提出。短期：季节变化和物候期 长期：演替
空间结构：水平：镶嵌 垂直：成层
营养结构：
李博，1993
群落结构—空间结构
AEFN
垂直：成层现象
水平：镶嵌
镶嵌性（mosaic）：层片在二维空间中的不均匀配置，使群落在 外形上表现为斑块相间，称之为镶嵌性，具有这种特征的群落叫 做镶嵌群落。每一个斑块叫做一个小群落，它们彼此组合，形成 了群落的镶嵌性，所有相似的小群落的联合叫小群聚。镶嵌可分 为融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（在小群落间有 明显的边界）。
D变动范围：０-（１-１／S）
香农－威纳指数：（Shannon-Weiner index）： H= -pilog2pi
H变动范围：０-log2S
物种多样性变化趋势
AEFN
多样性梯度： 从热带到两极，随纬度增加多样性降低。 随海拔升高多样性降低。在海洋或淡水水体中，多样性随深度增加而 降低。
（见李博，1993）
AEFN
群落结构—营养结构
食物链：把来自植物的食物能转化为一连串食物重复取食与被 取食的有机体，叫做食物链。 牧食链（Grazing circuit）：以绿色植物为基础。 腐屑链（Detritus circuit） ：以死的有机物基础。
食物网： 营养级：
“引进各种动物如果没有把它们原来自然或人为的控制技巧也 引进该地区的话，常常会成为严重的灾难”。
竞争（competition）：在同一群落中的两个种利用同一资源（如食物 和空间），由于资源短缺，或由于相互作用而影响其生长和生存。
共生（symbiosis）或互惠共生（mutualism）：两个中之间存在密切、 永久和专一联系的状况，这种关系对两个种彼此都有利。
共栖（commensalism）：对一种有利而对另一种也无害。 独生（amensalism）：指种群独立生活不受影响，并明显地抑制另一
个种群。
寄生（parasitism）：一种从另一种中得到营养。 群居寄生：寄生物将它的幼体强加给寄主抚育。
Smith （李建东等1988译）
群落内的种间关系—捕食
Lotka-Volterra（1925，1928）捕食模型： 对于种群1：dN1/dt=r1N1 (K1-N1-αN2)/ K1 对于种群2：dN2/dt=r2N2 (K2-N2-βN2)/ K2
AEFN
物种多样性
物种多样性（Species diversity） ： Fish, R.A.（1947）首次使用多样性 名词时，指群落中物种的数目和每一物种的个体数目。
目前物种多样性有三方面含义： 种的数目或丰富度（species richness）：指一个群落或生境中物种数目 的多寡。 种的均匀度（species evenness）：指一个群落或生境中全部物种个体数 目的分配情况，反映了种属组成的均匀程度。 种的异质性（species heterogeneity）：是上述两种含义的综合，又称总 多样性。
AEFN
生态位划分
基础生态位：单种存在时，物种所具有的理论上的生态位。 实际生态位：在生物抑制存在下所占有的生态位大小和范围。 （ Hutchinson，1965）
基础生态位：单种存在时，物种所具有的潜在生境。 局部生态位：当竞争存在但不充分时，一个物种所占的生境。 实际生态位：是一个物种所占有的生境的实际大小和范围，它是物 种和环境相互作用的结果。
互利共生（mutualism）
+
2 O 两个种群彼此不受影响 - 每一种群直接抑制另一个 - 资源缺乏时间接抑制 O 种群 1 受抑制，种群 2，无影响 - 种群 1，寄生者，通常较宿主 2 的个体小 - 种群 1，捕食者，通常较猎物 2 的个体小 O 种群 1，偏利者；种群 2，无影响 + 相互作用对两种都有利，但不是必然的 + 相互作用对两种都必然有利
竞争的结果：（1）稳定；（2）不稳定性；（3）排斥。
AEFN
群落内的种间关系—竞争
他感作用（Allelopathy）： 目前被称为化感作用，是植物界 种与种之间相互影响的方式之一。
Hiolich（1937）提出Allelopathy这一术语，指由植物体分泌 的化学物质对别种或本种发生影响的现象。植物分泌的这种 化学物质叫做他感作用物质。
Nicholson-Bailey模型：
AEFN
功能反应：随着被捕食者密度的变化，每个捕食者可获得被捕食者 的数量或速度的变化。
数量反应：随着被捕食者密度的变化，捕食者数量的变化。
综合反应：功能反应和数量反应的综合。
AEFN
群落内的种间关系—竞争
竞争排斥原理：竞争使亲缘关系密切或其它方面相似的物 种 之 间 产 生 生 态 分 离 ， 所 有 竞 争 者 不 能 共 存 （ Hardin, 1960）或称Gause原理。
复合体（complex）：由于环境条件（主要是地形、水分和土壤 条件）在一定空间地段有规律地交替，而使得两个或两个 以上的 群落或群落片段多次的、有规律的出现所组成的植被。群落复合 体是不同群落之间水平分布格局的一个特征。复合体也可分为两 类：融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（在小群落间 有明显的边界）。
1807年近代植物地理学创始人Humboldt, A.首先注意到自然界植物 的分布遵循一定的规律而集合成群落；
丹麦植物学家Warming Eug.(1909)在其经典著作《植物生态学》中 将群落定义为“一定的种所组成的天然群聚”；
德国生物学家Mobius K. (1877)年注意到海底牡蛎种群总是以一定的 规律与其它动物生长在一起，将这一有机整体称为生物群落 （Biocoenosis）；
种间相互作用分析
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相互作用类型
物种 物种
相互作用一般类型
1
中性作用
O
竞争：直接干涉型
-
竞争：资源利用型
-
偏害作用（amensalism）
-
寄生作用（parasitism）
+
捕食作用（predation）
+
偏利作用（commensalism） +
原始合作（protocooperation） +
Nybakken ，1993
红树林和盐沼
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红树林：指生长在热带和亚热带潮汐沼泽地的不同树种的生态 组合。
盐沼（Salt marshes）：温带和亚极地的河口以及有掩护的海岸 和海湾特有的植物群丛，通称盐沼。
盐沼是温带的特征，在热带和亚热带，它们被红树林替代 （Chapman， 1975）。
（1）分层格局（垂直分布）； （2）带状格局（水平分布）； （3）活动性格局（周期性）； （4）食物网格局； （5）生殖格局； （6）社会格局； （7）协同活动格局（是竞争、抗生、互利共生等）； （8）随机格局（被任意力量影响的结果）。
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边缘效应
关键种：
群落交错区：两个或更多个不同群落之间的过渡区，它是个交叉地 带或紧张地带，有着相当于线形的大片地区，但比本身毗连的群落 地区要狭窄。在交错区，通常包含各个交迭群落的生物有机体，种 的数目和一些种群密度要比相邻群落大。
边缘效应：群落交汇处种的数目和一些种群密度增大变化的趋势。
边缘种：在群落交汇处度过大部分时间，或原发于此的，或数量丰 富的有机体。
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生物多样性
生物多样性（Bio-diversity）：指地球上形形色色的生物体及其 所构成的生态综合体。
一般认为生物多样性有三个水平: 遗传多样性:地球上生物个体中所包含的遗传信息总和，或指一 个物种内基因和基因型的多样性； 物种多样性:地球上生物种的多样性或物种的丰度； 生态系统多样性:指生物圈内生物群落、生境或生态过程的多样 化。
Nybakken ，1993
群落种类组成的数量特征
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密度（density）：单位面积上植物株数 盖度（Coverage）： Post H V 最先提出此概念，指植物地上部
分垂直投影面积占样地面积的百分比。 频度（Frequency）：某个物种在调查范围内出现的频率。 群集度（sociality）：描述植物在群落中的生长方式。 高度（height） 重量（weight） 体积（volume） 优势度（dominance）和重要值（important value）：重要值用
生境和生态位
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生境（Habitat）：物种在自然界中出现的栖息环境。 生态位（Ecological niche）：群落中某个种群的职能（occuption）；或
某个种的特殊生境。生态位不仅包括生物占有的物理空间，还包括它在 群落中的功能作用以及它们在环境条件变化梯度中的位置。 （ Smith， 李建东等1988译） “生态学或环境的生态位”是一个物种或亚种的根本分布单元 （ Grinnell ，1917,1924,1928）。 生态位是群落中某个种占据的地位和职能（occuption）(Elton， 1927) 。 生态位是某个种能够生存的所有机能变量和环境变量的上下极限。 （ Hutchinson ） 生态位与遗传学中的表现型的概念平行（Mac Arthur，1968） 有机体在生态系统中的功能和生境的统一构成其生态位。（Vesilind & Peirce, 1983）
以确定优势度 重要值=相对密度+相对频度+相对优势度
综合优势比（SDR）：日本学者提出。短期：季节变化和物候期 长期：演替
空间结构：水平：镶嵌 垂直：成层
营养结构：
李博，1993
群落结构—空间结构
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垂直：成层现象
水平：镶嵌
镶嵌性（mosaic）：层片在二维空间中的不均匀配置，使群落在 外形上表现为斑块相间，称之为镶嵌性，具有这种特征的群落叫 做镶嵌群落。每一个斑块叫做一个小群落，它们彼此组合，形成 了群落的镶嵌性，所有相似的小群落的联合叫小群聚。镶嵌可分 为融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（在小群落间有 明显的边界）。
D变动范围：０-（１-１／S）
香农－威纳指数：（Shannon-Weiner index）： H= -pilog2pi
H变动范围：０-log2S
物种多样性变化趋势
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多样性梯度： 从热带到两极，随纬度增加多样性降低。 随海拔升高多样性降低。在海洋或淡水水体中，多样性随深度增加而 降低。
（见李博，1993）
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群落结构—营养结构
食物链：把来自植物的食物能转化为一连串食物重复取食与被 取食的有机体，叫做食物链。 牧食链（Grazing circuit）：以绿色植物为基础。 腐屑链（Detritus circuit） ：以死的有机物基础。
食物网： 营养级：
“引进各种动物如果没有把它们原来自然或人为的控制技巧也 引进该地区的话，常常会成为严重的灾难”。
竞争（competition）：在同一群落中的两个种利用同一资源（如食物 和空间），由于资源短缺，或由于相互作用而影响其生长和生存。
共生（symbiosis）或互惠共生（mutualism）：两个中之间存在密切、 永久和专一联系的状况，这种关系对两个种彼此都有利。
共栖（commensalism）：对一种有利而对另一种也无害。 独生（amensalism）：指种群独立生活不受影响，并明显地抑制另一
个种群。
寄生（parasitism）：一种从另一种中得到营养。 群居寄生：寄生物将它的幼体强加给寄主抚育。
Smith （李建东等1988译）
群落内的种间关系—捕食
Lotka-Volterra（1925，1928）捕食模型： 对于种群1：dN1/dt=r1N1 (K1-N1-αN2)/ K1 对于种群2：dN2/dt=r2N2 (K2-N2-βN2)/ K2
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物种多样性
物种多样性（Species diversity） ： Fish, R.A.（1947）首次使用多样性 名词时，指群落中物种的数目和每一物种的个体数目。
目前物种多样性有三方面含义： 种的数目或丰富度（species richness）：指一个群落或生境中物种数目 的多寡。 种的均匀度（species evenness）：指一个群落或生境中全部物种个体数 目的分配情况，反映了种属组成的均匀程度。 种的异质性（species heterogeneity）：是上述两种含义的综合，又称总 多样性。
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生态位划分
基础生态位：单种存在时，物种所具有的理论上的生态位。 实际生态位：在生物抑制存在下所占有的生态位大小和范围。 （ Hutchinson，1965）
基础生态位：单种存在时，物种所具有的潜在生境。 局部生态位：当竞争存在但不充分时，一个物种所占的生境。 实际生态位：是一个物种所占有的生境的实际大小和范围，它是物 种和环境相互作用的结果。
互利共生（mutualism）
+
2 O 两个种群彼此不受影响 - 每一种群直接抑制另一个 - 资源缺乏时间接抑制 O 种群 1 受抑制，种群 2，无影响 - 种群 1，寄生者，通常较宿主 2 的个体小 - 种群 1，捕食者，通常较猎物 2 的个体小 O 种群 1，偏利者；种群 2，无影响 + 相互作用对两种都有利，但不是必然的 + 相互作用对两种都必然有利
竞争的结果：（1）稳定；（2）不稳定性；（3）排斥。
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群落内的种间关系—竞争
他感作用（Allelopathy）： 目前被称为化感作用，是植物界 种与种之间相互影响的方式之一。
Hiolich（1937）提出Allelopathy这一术语，指由植物体分泌 的化学物质对别种或本种发生影响的现象。植物分泌的这种 化学物质叫做他感作用物质。
Nicholson-Bailey模型：
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功能反应：随着被捕食者密度的变化，每个捕食者可获得被捕食者 的数量或速度的变化。
数量反应：随着被捕食者密度的变化，捕食者数量的变化。
综合反应：功能反应和数量反应的综合。
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群落内的种间关系—竞争
竞争排斥原理：竞争使亲缘关系密切或其它方面相似的物 种 之 间 产 生 生 态 分 离 ， 所 有 竞 争 者 不 能 共 存 （ Hardin, 1960）或称Gause原理。
复合体（complex）：由于环境条件（主要是地形、水分和土壤 条件）在一定空间地段有规律地交替，而使得两个或两个 以上的 群落或群落片段多次的、有规律的出现所组成的植被。群落复合 体是不同群落之间水平分布格局的一个特征。复合体也可分为两 类：融合型（在小群落间无明显的边界）和轮廓型（在小群落间 有明显的边界）。
1807年近代植物地理学创始人Humboldt, A.首先注意到自然界植物 的分布遵循一定的规律而集合成群落；
丹麦植物学家Warming Eug.(1909)在其经典著作《植物生态学》中 将群落定义为“一定的种所组成的天然群聚”；
德国生物学家Mobius K. (1877)年注意到海底牡蛎种群总是以一定的 规律与其它动物生长在一起，将这一有机整体称为生物群落 （Biocoenosis）；
种间相互作用分析
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相互作用类型
物种 物种
相互作用一般类型
1
中性作用
O
竞争：直接干涉型
-
竞争：资源利用型
-
偏害作用（amensalism）
-
寄生作用（parasitism）
+
捕食作用（predation）
+
偏利作用（commensalism） +
原始合作（protocooperation） +
Nybakken ，1993
红树林和盐沼
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红树林：指生长在热带和亚热带潮汐沼泽地的不同树种的生态 组合。
盐沼（Salt marshes）：温带和亚极地的河口以及有掩护的海岸 和海湾特有的植物群丛，通称盐沼。
盐沼是温带的特征，在热带和亚热带，它们被红树林替代 （Chapman， 1975）。
（1）分层格局（垂直分布）； （2）带状格局（水平分布）； （3）活动性格局（周期性）； （4）食物网格局； （5）生殖格局； （6）社会格局； （7）协同活动格局（是竞争、抗生、互利共生等）； （8）随机格局（被任意力量影响的结果）。
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边缘效应
关键种：
群落交错区：两个或更多个不同群落之间的过渡区，它是个交叉地 带或紧张地带，有着相当于线形的大片地区，但比本身毗连的群落 地区要狭窄。在交错区，通常包含各个交迭群落的生物有机体，种 的数目和一些种群密度要比相邻群落大。
边缘效应：群落交汇处种的数目和一些种群密度增大变化的趋势。
边缘种：在群落交汇处度过大部分时间，或原发于此的，或数量丰 富的有机体。
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生物多样性
生物多样性（Bio-diversity）：指地球上形形色色的生物体及其 所构成的生态综合体。
一般认为生物多样性有三个水平: 遗传多样性:地球上生物个体中所包含的遗传信息总和，或指一 个物种内基因和基因型的多样性； 物种多样性:地球上生物种的多样性或物种的丰度； 生态系统多样性:指生物圈内生物群落、生境或生态过程的多样 化。