西北农林科技大学生态学PPT生态学2生态系统
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0.9
0.9
0.9 可靠性 = 1-(1-0.9)3=0.999
0.9 0.9 0.9
可靠性 = 0.93=0.729
4）系统结构、功能的可控性
输入 输入
反馈信息
自控系统
反馈信息
自控系统
反馈信息
输出 输出
反馈控制系统示意图
物质、能量流
信息流
2.1.3 系统方法
1）系统分析（system analysis）
上，确定系统模型的参数，进行模型实验，分析系统的 动态关系。
第四阶段：系统结构优化阶段是通过模型分析，优化系统结构，实
行系统调控，使系统具有系统功能整合特性，实现优化 的系统功能。
3）系统分析途径 （1）黑箱法
（2）白箱法
（3）灰箱法
2.1.4 生态系统的含义
生物与生物之间以及生物与其生存环 境之间密切联系､相互作用，通过物质交 换､能量转化和信息传递，成为占据一定 空间､具有一定结构､执行一定功能的动 态平衡整体，称为生态系统 （ecosystem）。
是在明确研究目的和系统边界的基 础上，分析系统组成要素、层次结构及 各组分间相互影响的定量关系，建立系 统的数学模型，并利用计算机对系统结 构优化，使系统具有功能整合作用的研 究过程。
2）系统分析过程
系统组分的 整体性分析
系统结构的 有序性分析
系统功能整 合特性分析
系统结构功能 调控性分析
定性分析阶段
共同完成一定的功能。
2.1.2 系统的基本性质Hale Waihona Puke Baidu
1）系统组分的整体性 2）系统结构的有序性 3）系统功能的整合特性 4）系统结构、功能的可控性
1）系统组分的整体性
（1） 系统的边界（Boundary）: 系统无论大小都具有一 定边界。系统边界是区分系统内外的标志。系统边界有自 然形成的，称自然边界；系统边界也有人为确定的，称为 人为边界。 （2）系统的水平分离特征: part有序地结合起来
2.2 生态系统的一般特征
2.2.1 生态系统的组成成分 2.2.2 生态系统的一般结构 2.2.3 生态系统的基本功能及过程 2.2.4 生态系统的特点 2.2.5 生态系统研究与一般系统的差异
2.2.1 生态系统的组成成分
基本成分
光照 生 态 系 统 的 组 成 及 结 构
绿色植物
还原者
营养物质
定量分析阶段 模型分析阶段 系统结构优化阶段
第一阶段：定性分析阶段包括明确问题及研究目标；划分
系统边界、确定系统组分、分析系统层次。
第二阶段：定量研究在定性分析的基础上进行定量分析主要是系统
结构有序性分析，包括定量研究各组分之间的定量影响 关系，建立系统数学模型 。
第三阶段：模型分析阶段是在系统组分及基本量化关系认识的基础
生态学
李新平
西北农林科技大学 资源环境学院
内容目录
1 绪论 2 生态系统 3 生态系统中的生物与环境 4 生态系统中的生物种群 5 生态系统中的生物群落 6 生态系统中的能量流动 7 生态系统中的物质循环 8 生态系统的信息传递 9 生态系统的结构及调整 10 应用生态学
2 生态系统
2.1 系统观与生态系统 2.2 生态系统的一般特征 2.3 生态系统类型 2.4 生态系统服务与管理
(Characteristic of horizontal part) （3）系统的垂直分离特征：
(Characteristic of verticality part) 指：大系统套 小系统的系统层次结构特征。
2）系统结构的有序性
(1)系统的各个组分之间都有一定的量比关系 X1=f(Xn)
(2)系统内各组分通过各种联系相互作用、相互牵制 X1=f(X1,X2,X3,……Xn)
生产者完成有机物的合成过程，是生物圈生命活动 能量的源头。
2）消费者
是指直接或间接利用绿色植物有机物 作为食物的异样生物，
主要是指动物（草食动物、肉食动物、 腐生动物、杂食动物）和寄生性生物。
老鹰
四级 消费者
黄雀
三级 消费者
螳螂
二级 消费者
禅
一级 消费者
肉食 动物
草食 动物
杨树
绿色 植物
消费者完成有机物的转化过程，是 生物圈生命活动最活跃的部分。
[CH2O]+2S+H2O
CO2+2H2O 化学能 [CH2O]+H2O+O
深海的生产者——化能自养硫化细菌
在大洋深处的火山口附近广泛存在着高生产力的小 型生态系统。在 生态系统中最明显的是大白蚌和长达3m 的管虫，但许多甲壳类、环节动物、软体动物和鱼类也 在火山口附近以极大的密度聚集在一起。火山口群落的 高生产力与附近荒漠般的海底形成鲜明反差。处于海洋 透光之下的这些群落如何获得能量呢？这与火山口喷出 的水流有关，这些水流很热并含有还原形式的硫化氢。 火山水流和海水交混处的环境适宜化能自养硫化细菌的 生存。这些细菌利用海水中的氧来氧化火山水流中的硫 化氢，氧化反应反过来又为海水中的无机炭和无机氮的 同化反应提供能源。
转换者
非基本成分
}生产者
草食动物 杂食动物 寄生动物
肉 食 动 物
消费者
食腐动物
分解者
非生物成分
生物成分
1）生产者
是制能利用无机物制造有机物的自养生物，主要 是绿色植物，也包括一些蓝绿藻、光合细菌及化能合 成细菌。
6CO2+12H2O
光能 叶绿素
C6H12O6+6H2O+6O
CO2+2H2S
光能 光和色素
2.1 系统观与生态系统
2.1.1 系统的概念 2.1.2 系统的基本性质 2.1.3 系统方法 2.1.4 生态系统的含义
2.1.1 系统的概念
1) 什么是“系统”
定义：系统（system）是“相互联系的诸要素的联 合 体” 。（奥地利：贝塔朗菲）
系统三要素： （1）有两个以上的组分。 （2）各组分相互联系，具有一定结构 。 （3）具有独立的、特定的功能；即能以整体方式
(3)系统各组分、各层次分工合作，各居其位、各司其职 共同完成系统整体功能 y=f(X1,X2,X3,……Xn)
3）系统功能的整合特性
系统的整体功能不等于它各组分功能的相加，而是一 种集体效应，既有各组分的功能，又有各组分之间交 互作用产生的新功能，这种整体功能大于部分功能之 和的特性成为系统整合功能（Integration of system function）。
① 降低分解者的压力 ② 促进有机物合成 ③ 促进有机物分解 ④ 促进物质循环 ⑤ 各种调节功能
0.9
0.9 可靠性 = 1-(1-0.9)3=0.999
0.9 0.9 0.9
可靠性 = 0.93=0.729
4）系统结构、功能的可控性
输入 输入
反馈信息
自控系统
反馈信息
自控系统
反馈信息
输出 输出
反馈控制系统示意图
物质、能量流
信息流
2.1.3 系统方法
1）系统分析（system analysis）
上，确定系统模型的参数，进行模型实验，分析系统的 动态关系。
第四阶段：系统结构优化阶段是通过模型分析，优化系统结构，实
行系统调控，使系统具有系统功能整合特性，实现优化 的系统功能。
3）系统分析途径 （1）黑箱法
（2）白箱法
（3）灰箱法
2.1.4 生态系统的含义
生物与生物之间以及生物与其生存环 境之间密切联系､相互作用，通过物质交 换､能量转化和信息传递，成为占据一定 空间､具有一定结构､执行一定功能的动 态平衡整体，称为生态系统 （ecosystem）。
是在明确研究目的和系统边界的基 础上，分析系统组成要素、层次结构及 各组分间相互影响的定量关系，建立系 统的数学模型，并利用计算机对系统结 构优化，使系统具有功能整合作用的研 究过程。
2）系统分析过程
系统组分的 整体性分析
系统结构的 有序性分析
系统功能整 合特性分析
系统结构功能 调控性分析
定性分析阶段
共同完成一定的功能。
2.1.2 系统的基本性质Hale Waihona Puke Baidu
1）系统组分的整体性 2）系统结构的有序性 3）系统功能的整合特性 4）系统结构、功能的可控性
1）系统组分的整体性
（1） 系统的边界（Boundary）: 系统无论大小都具有一 定边界。系统边界是区分系统内外的标志。系统边界有自 然形成的，称自然边界；系统边界也有人为确定的，称为 人为边界。 （2）系统的水平分离特征: part有序地结合起来
2.2 生态系统的一般特征
2.2.1 生态系统的组成成分 2.2.2 生态系统的一般结构 2.2.3 生态系统的基本功能及过程 2.2.4 生态系统的特点 2.2.5 生态系统研究与一般系统的差异
2.2.1 生态系统的组成成分
基本成分
光照 生 态 系 统 的 组 成 及 结 构
绿色植物
还原者
营养物质
定量分析阶段 模型分析阶段 系统结构优化阶段
第一阶段：定性分析阶段包括明确问题及研究目标；划分
系统边界、确定系统组分、分析系统层次。
第二阶段：定量研究在定性分析的基础上进行定量分析主要是系统
结构有序性分析，包括定量研究各组分之间的定量影响 关系，建立系统数学模型 。
第三阶段：模型分析阶段是在系统组分及基本量化关系认识的基础
生态学
李新平
西北农林科技大学 资源环境学院
内容目录
1 绪论 2 生态系统 3 生态系统中的生物与环境 4 生态系统中的生物种群 5 生态系统中的生物群落 6 生态系统中的能量流动 7 生态系统中的物质循环 8 生态系统的信息传递 9 生态系统的结构及调整 10 应用生态学
2 生态系统
2.1 系统观与生态系统 2.2 生态系统的一般特征 2.3 生态系统类型 2.4 生态系统服务与管理
(Characteristic of horizontal part) （3）系统的垂直分离特征：
(Characteristic of verticality part) 指：大系统套 小系统的系统层次结构特征。
2）系统结构的有序性
(1)系统的各个组分之间都有一定的量比关系 X1=f(Xn)
(2)系统内各组分通过各种联系相互作用、相互牵制 X1=f(X1,X2,X3,……Xn)
生产者完成有机物的合成过程，是生物圈生命活动 能量的源头。
2）消费者
是指直接或间接利用绿色植物有机物 作为食物的异样生物，
主要是指动物（草食动物、肉食动物、 腐生动物、杂食动物）和寄生性生物。
老鹰
四级 消费者
黄雀
三级 消费者
螳螂
二级 消费者
禅
一级 消费者
肉食 动物
草食 动物
杨树
绿色 植物
消费者完成有机物的转化过程，是 生物圈生命活动最活跃的部分。
[CH2O]+2S+H2O
CO2+2H2O 化学能 [CH2O]+H2O+O
深海的生产者——化能自养硫化细菌
在大洋深处的火山口附近广泛存在着高生产力的小 型生态系统。在 生态系统中最明显的是大白蚌和长达3m 的管虫，但许多甲壳类、环节动物、软体动物和鱼类也 在火山口附近以极大的密度聚集在一起。火山口群落的 高生产力与附近荒漠般的海底形成鲜明反差。处于海洋 透光之下的这些群落如何获得能量呢？这与火山口喷出 的水流有关，这些水流很热并含有还原形式的硫化氢。 火山水流和海水交混处的环境适宜化能自养硫化细菌的 生存。这些细菌利用海水中的氧来氧化火山水流中的硫 化氢，氧化反应反过来又为海水中的无机炭和无机氮的 同化反应提供能源。
转换者
非基本成分
}生产者
草食动物 杂食动物 寄生动物
肉 食 动 物
消费者
食腐动物
分解者
非生物成分
生物成分
1）生产者
是制能利用无机物制造有机物的自养生物，主要 是绿色植物，也包括一些蓝绿藻、光合细菌及化能合 成细菌。
6CO2+12H2O
光能 叶绿素
C6H12O6+6H2O+6O
CO2+2H2S
光能 光和色素
2.1 系统观与生态系统
2.1.1 系统的概念 2.1.2 系统的基本性质 2.1.3 系统方法 2.1.4 生态系统的含义
2.1.1 系统的概念
1) 什么是“系统”
定义：系统（system）是“相互联系的诸要素的联 合 体” 。（奥地利：贝塔朗菲）
系统三要素： （1）有两个以上的组分。 （2）各组分相互联系，具有一定结构 。 （3）具有独立的、特定的功能；即能以整体方式
(3)系统各组分、各层次分工合作，各居其位、各司其职 共同完成系统整体功能 y=f(X1,X2,X3,……Xn)
3）系统功能的整合特性
系统的整体功能不等于它各组分功能的相加，而是一 种集体效应，既有各组分的功能，又有各组分之间交 互作用产生的新功能，这种整体功能大于部分功能之 和的特性成为系统整合功能（Integration of system function）。
① 降低分解者的压力 ② 促进有机物合成 ③ 促进有机物分解 ④ 促进物质循环 ⑤ 各种调节功能