生态学基础知识.
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能量流动 物质循环 信息联系
1、生态系统中的能量流动
1)媒介：通过食物链（网）完成 2)能量流动特点： • 生产者(绿色植物)对太阳能的利用率低，只有1·2%
• • • •
为单向流动；
流动中能量逐渐减少，每经过一级均有能量以热量形
势散失；
各级能量流动遵百度文库1/10 定律，即各级能量利用率低
只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时，
二、生态系统
（一）生态系统的概念 生物种群（Population）:一个生物物种在一定
的范围内所有个体的总和。 生物群落（Community）：在一定自然区域的 环境条件下，许多不同种的生物相互依存，构 成了有着密切关系的群体。 生态系统（Ecosystem）：生物群落与其周围非 生物环境的综合体。也即生命系统和环境系统 在特定空间的组合。
在一个生态系统中，食物关系往 往复杂，各种食物链相互交错，形成 所谓食物网。能量的流动，物质的迁 移和转化，就是通过食物链或食物网 进行的。见下图 ：
食物网
大甲虫 毛虫
杜鹃
鹰 兔
蛇 鼠
植物
结论：（1）消费者在不同的食物链中所 处的营养级不同 （2）植物在食物链中所处的营养级 是固定的
（四）生态系统的功能
（1）食物链（网）和营养级
生态系统中各种生物之间由于食物关系而 形成的一种联系称为食物链。 一个生态系统中许多食物链彼此相互交错 形成的复杂的营养关系叫食物网。 食物链上的每一个环节称为营养级。
按照生物间的相互关系，一般可把食 物链分为： （1）捕食性食物链：即由一些以其他动物 为食的动物构成的食物链。 （2）碎食性食物链：是由一些食碎屑生物 构成的。 （3）寄生性食物链：是由一些寄生性生物 构成的。 （4）腐生性食物链：是由腐生性生物构成 的。
第二节生态平衡及生态系统 的动态变化
一、生态平衡的概念
生态系统发展到一定的阶段，它的生 产者、消费者、分解者之间能够较长时 间地保持着一种动态平衡；也就是说， 它的能量流动和物质循环能较长时间地 保持着一种动态平衡，这种平衡状态就 叫做生态平衡。
相互作用所共同构成的空间
（二）生态学的发展
生态学原是一门研究生物与其生活环境
相互关系的科学，是生物学的重要分科 之一。初期主要研究植物，后来逐渐涉 及动物和人类。
（三）生态学与环境学的异同
a.相同：研究范围---生物圈 研究问题--基本相同 b.不同点：
比较的项目 生 态 学 环 境 学 定 义 研究生命系统与环 研 究 人 类 活 动 与 境系统之间相互作 其 环 境 质 量 关 系 用的规律及机理 的科学 研究对象 以一般生物为对象 以人为主要对象 研究内容 环境因素与生物之 将 环 境 与 人 类 生 间的相互关系 活的相互影响作 为整体来研究 所属范畴 自然科学 交叉性学科， 涉及 自然科学、 社会科 学等
生态系统中种的时间变化（发育、季相）
2、生态系统的营养结构
生态系统的营养结构，是通过营养这一纽 带，把生物和非生物之间紧密结合起来，构成 以生产者、消费者和分解者为中心的物质循环 和能量流动。即在太阳能的作用下，环境的营 养物质被生产者吸收，转化为有机物，供消费 者使用，而后消费者被分解者分解为无机物返 回环境，再供生产者使用，完成物质循环。它 是生态系统中能量流动和物质循环的基础。
生态系统的结构和功能才保持动态平衡
3) 1/10定律： 能量在各能量级之间流动时， 各级所吸收的能量为前一级传递的总能量的 10%（平均值)
人 二级消费者 一级消费者 绿色生产者 10 kcal 100kcal 1000kcal 10000kcal
能量金字塔
2、生态系统的物质循环
生态系统中物质循环在不断地进行着。碳 、氢、氧、氮、磷、硫是构成有机体地主要元 素，因而这些物质的循环是生态系统的基本物 质循环。另外，还有几十种微量元素也是生命 活动必不可少的。在生态系统中也构成了各自 的循环，与环境污染密切相关的主要有水、碳 和氮的循环。
种群
群落
生态系统
（二）生态系统的组成
生产者：主要是绿色植物，凡能进行光合作用制造有 机物的植物种类，包括单细胞藻类，均属于生产者。
消费者：主要是动物，又分为一级消费者（如草食性 动物）；二级消费者（如肉食动物）；……等等。
分解者：指各种具有分解能力的微生物，也包括一 些微型动物，如鞭毛虫，土壤线虫等。
无生命物质：指生态系统中的各种无生命的无机物、 有机物和各种自然因素（如土壤、空气、水等）。
（三）生态系统的结构
1、生态系统的形态结构：生态系统的生
物种类，种群数量、种的空间配置（水 平分布、垂直分布）、种的时间变化（ 发育、季相）等构成了生态系统的形态 结构。
生态系统中物种的类型、分布、空间配置
2、生态系统中的物质循环
（1）水循环
（2）碳循环
（3）氮循环
（1）水循环
（2）碳循环
（3）氮循环
氮循环
• • • • 生物固氮：每年约为54X106吨。 工业固氮：每年大约30X106吨 电离固氮：每年大约7.6X106吨 岩浆固氮：每年大约0.2X106吨
（ 4） 硫 循 环
（5）磷 循 环
3、生态系统中的信息联系
信息在生态系统中表现为多种形式，主 要有营养信息、化学信息、物理信息、 遗传信息和行为信息。
3.信息联系
北极狐和北极兔
据科学家们观察，生活在北极地区的北极狐 是以北极兔为食的。北极狐一胎可以怀单胎， 也可以怀双胎。而这是取决于北极兔的多少。 北极兔的数量多，怀双胎；数量少则怀单胎。 这对于维持生态系统的平衡是至关重要的。难 道是北极兔告诉北极狐自己的数量吗？显然不 可能，这只能是生态系统中某些类似物理、化 学等信息在起作用。
第一章 生态学基础知识 第一节 概述
一、生态学及其发展
（一）生态学的定义
A. 传统定义： 研究生物或生物
群体与其环境的关系，或生活着的生物 与其环境之间相互联系的科学 。(侧重于 植物、动物)
B.现代生态学：研究生命系统与环境 系统之间相互作用的规律及机理
1)生命系统：自然界具有一定结构和 调节功能的生命单元。 2)环境系统：是自然界的光、热、空 气、水分以及各种有机物和无机元素
1、生态系统中的能量流动
1)媒介：通过食物链（网）完成 2)能量流动特点： • 生产者(绿色植物)对太阳能的利用率低，只有1·2%
• • • •
为单向流动；
流动中能量逐渐减少，每经过一级均有能量以热量形
势散失；
各级能量流动遵百度文库1/10 定律，即各级能量利用率低
只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时，
二、生态系统
（一）生态系统的概念 生物种群（Population）:一个生物物种在一定
的范围内所有个体的总和。 生物群落（Community）：在一定自然区域的 环境条件下，许多不同种的生物相互依存，构 成了有着密切关系的群体。 生态系统（Ecosystem）：生物群落与其周围非 生物环境的综合体。也即生命系统和环境系统 在特定空间的组合。
在一个生态系统中，食物关系往 往复杂，各种食物链相互交错，形成 所谓食物网。能量的流动，物质的迁 移和转化，就是通过食物链或食物网 进行的。见下图 ：
食物网
大甲虫 毛虫
杜鹃
鹰 兔
蛇 鼠
植物
结论：（1）消费者在不同的食物链中所 处的营养级不同 （2）植物在食物链中所处的营养级 是固定的
（四）生态系统的功能
（1）食物链（网）和营养级
生态系统中各种生物之间由于食物关系而 形成的一种联系称为食物链。 一个生态系统中许多食物链彼此相互交错 形成的复杂的营养关系叫食物网。 食物链上的每一个环节称为营养级。
按照生物间的相互关系，一般可把食 物链分为： （1）捕食性食物链：即由一些以其他动物 为食的动物构成的食物链。 （2）碎食性食物链：是由一些食碎屑生物 构成的。 （3）寄生性食物链：是由一些寄生性生物 构成的。 （4）腐生性食物链：是由腐生性生物构成 的。
第二节生态平衡及生态系统 的动态变化
一、生态平衡的概念
生态系统发展到一定的阶段，它的生 产者、消费者、分解者之间能够较长时 间地保持着一种动态平衡；也就是说， 它的能量流动和物质循环能较长时间地 保持着一种动态平衡，这种平衡状态就 叫做生态平衡。
相互作用所共同构成的空间
（二）生态学的发展
生态学原是一门研究生物与其生活环境
相互关系的科学，是生物学的重要分科 之一。初期主要研究植物，后来逐渐涉 及动物和人类。
（三）生态学与环境学的异同
a.相同：研究范围---生物圈 研究问题--基本相同 b.不同点：
比较的项目 生 态 学 环 境 学 定 义 研究生命系统与环 研 究 人 类 活 动 与 境系统之间相互作 其 环 境 质 量 关 系 用的规律及机理 的科学 研究对象 以一般生物为对象 以人为主要对象 研究内容 环境因素与生物之 将 环 境 与 人 类 生 间的相互关系 活的相互影响作 为整体来研究 所属范畴 自然科学 交叉性学科， 涉及 自然科学、 社会科 学等
生态系统中种的时间变化（发育、季相）
2、生态系统的营养结构
生态系统的营养结构，是通过营养这一纽 带，把生物和非生物之间紧密结合起来，构成 以生产者、消费者和分解者为中心的物质循环 和能量流动。即在太阳能的作用下，环境的营 养物质被生产者吸收，转化为有机物，供消费 者使用，而后消费者被分解者分解为无机物返 回环境，再供生产者使用，完成物质循环。它 是生态系统中能量流动和物质循环的基础。
生态系统的结构和功能才保持动态平衡
3) 1/10定律： 能量在各能量级之间流动时， 各级所吸收的能量为前一级传递的总能量的 10%（平均值)
人 二级消费者 一级消费者 绿色生产者 10 kcal 100kcal 1000kcal 10000kcal
能量金字塔
2、生态系统的物质循环
生态系统中物质循环在不断地进行着。碳 、氢、氧、氮、磷、硫是构成有机体地主要元 素，因而这些物质的循环是生态系统的基本物 质循环。另外，还有几十种微量元素也是生命 活动必不可少的。在生态系统中也构成了各自 的循环，与环境污染密切相关的主要有水、碳 和氮的循环。
种群
群落
生态系统
（二）生态系统的组成
生产者：主要是绿色植物，凡能进行光合作用制造有 机物的植物种类，包括单细胞藻类，均属于生产者。
消费者：主要是动物，又分为一级消费者（如草食性 动物）；二级消费者（如肉食动物）；……等等。
分解者：指各种具有分解能力的微生物，也包括一 些微型动物，如鞭毛虫，土壤线虫等。
无生命物质：指生态系统中的各种无生命的无机物、 有机物和各种自然因素（如土壤、空气、水等）。
（三）生态系统的结构
1、生态系统的形态结构：生态系统的生
物种类，种群数量、种的空间配置（水 平分布、垂直分布）、种的时间变化（ 发育、季相）等构成了生态系统的形态 结构。
生态系统中物种的类型、分布、空间配置
2、生态系统中的物质循环
（1）水循环
（2）碳循环
（3）氮循环
（1）水循环
（2）碳循环
（3）氮循环
氮循环
• • • • 生物固氮：每年约为54X106吨。 工业固氮：每年大约30X106吨 电离固氮：每年大约7.6X106吨 岩浆固氮：每年大约0.2X106吨
（ 4） 硫 循 环
（5）磷 循 环
3、生态系统中的信息联系
信息在生态系统中表现为多种形式，主 要有营养信息、化学信息、物理信息、 遗传信息和行为信息。
3.信息联系
北极狐和北极兔
据科学家们观察，生活在北极地区的北极狐 是以北极兔为食的。北极狐一胎可以怀单胎， 也可以怀双胎。而这是取决于北极兔的多少。 北极兔的数量多，怀双胎；数量少则怀单胎。 这对于维持生态系统的平衡是至关重要的。难 道是北极兔告诉北极狐自己的数量吗？显然不 可能，这只能是生态系统中某些类似物理、化 学等信息在起作用。
第一章 生态学基础知识 第一节 概述
一、生态学及其发展
（一）生态学的定义
A. 传统定义： 研究生物或生物
群体与其环境的关系，或生活着的生物 与其环境之间相互联系的科学 。(侧重于 植物、动物)
B.现代生态学：研究生命系统与环境 系统之间相互作用的规律及机理
1)生命系统：自然界具有一定结构和 调节功能的生命单元。 2)环境系统：是自然界的光、热、空 气、水分以及各种有机物和无机元素