第二章生态系统基础理论
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总初级生产仅仅能利用总太阳能的3.6%， 减去呼吸作用所消耗的能量，仅有2.4%的 总太阳能用于净生产力，绝大部分太阳能 不为植物利用而被丢失。
能wenku.baidu.com输入
总太阳能
5000
植物色素不吸收
植物色素吸收
植物表面反射
非活性吸收
光合作用的有效能
能量不稳定状态
总生产力（Pg）
呼吸作用（R）
净生产力（Pn）
能量丢失
（2）消费者（consumers）： 以其他生物或有机物为食的动物，是异养
生物（heterophyte）。 据其食性区分为草食动物（herbivores)、 肉食动物（carnivores）两类。 寄生者（parasite）是特殊的消费者，另 外还有杂食者（omnivores ），介于草食动 物与肉食动物之间的消费者。
△E=Q—W，其中，△E是系统内能的改变；Q 是系统从外界吸收的热量；W是系统对外界所作 的功。
热力学第二定律：非生命的自然界发生的变 化，都不必借助于外力的帮助而能自动实现， 即自发过程或自动过程。热自发的从高温物体 传到低温物体，直到两者温度相等。
当顶级生态系统达到平衡时，即自由能最小 或等于零，熵值最大。系统能够自发地向顶级 方向发展，到自由能最小和熵值最大时为限度。
（3） 还原者（decomposers）: 主要是细菌和真菌，也包括某些原生动 物及腐食性动物，属于异养生物。
把复杂的动植物有机残体最终分解为无 机物，归还到环境中，被生产者再次利 用，又称为分解者。
生态系统还可以根据物质和能 量的活动性，分为：
① 贮存库（reservoir pool） ② 交换库（循环库）（exchange
（二）生态系统的能量流动规律
(1)初级生产（primary production）：生 态系统通过光合作用进行能量积累的过程。
初级生产力（primary productivity）： 初级生产积累能量的速率。
生态系统的能量流动和物质循环，都以 初级生产为基础，它又是生态系统能源的 基础。
初级生产就是植物光合作用过程。
2780 2200
185 220 1815 1633 182 61 121
百分率 100 -55.8 44.2 -3.7 -4.4 36.1 -32.5 3.6 -1.2 2.4
水生生态系统的有效能量利用，能提供给净 生产的不过0.52%。荒地能量的估算指出，最 后用于生产力的只有1.2%。 （见图2-4）
生态系统：在一定时间和空间 内，生物的和非生物的成分之间， 通过不断的物质循环和能量流动 而相互依存的统一整体。
第一节 生态系统的组成与结构
一、生态系统的组成 （一）无生命类 （1）太阳辐射能(solar energy). （2）无机物质(inorganic matter)，如O2、N2、 CO2、H2O，Fe等。 （3）有机物质(organic matter)，如碳水化合物、 蛋白质、脂类和核酸等。
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 能量转变为112 kcal/mol。（见图2-3）
（ 2 ） 总 初 级 生 产 （ gross primary production）:植物光合作用中固定的总太 阳能。
净初级生产(net primary production)，总 初级生产减去植物呼吸所消耗的能量。
生空气和水的环流； （2）光化学能，为植物光合作用所利用和固
定，而形成有机化合物，成为生命活动的 能源。
一、能量流动
（一）能量的基础知识
能量的流动和转化，服从于热力学第一定律 和第二定律。
热力学第一定律: “在自然界的一切现象中， 能量既不能创造，也不能消灭，而只能以严格 的当量比例，由一种形式转变为另一种形式。”
第二章 生态系统基础理论
第一节 生态系统基础理论 第二节 生态系统的能量流动与物质循环 第三节 城市生态系统 第四节 生态系统平衡及其意义
1935年，坦斯利（A．Tansley）提出了 生态系统（ecology system）的概念，经 林 德 曼 （ R ． Lindeman ） 和 奥 德 姆 （E．P．Odum）等的发展，生态学从 生态系统的组成与结构、能量流动与物 质循环、生态因子及其作用和生态系统 平衡等方面开展研究。
城市生态系统，不同阶层的人，或 不同经济收入的人，同样具有不同的 空间分布格局。
生态系统的营养结构：以营养为纽 带和链条，把生物与非生物紧密的结 合起来，构成以生产者、消费者、还 原者为中心的三大功能类群。
第二节 生态系统的能量流动与物质循环
能量（energy）来源于太阳。 （1）热能，它温暖大地，推动水分循环，产
各种生态系统类型总生产力（Pn）的估算
生态系统类型 沙漠 海洋 大陆架 草地 冷气侯森林 一般的森林 农业 湿地 沼泽 珊瑚礁 热带农业
（二）有生命类
（1）生产者（producer）： 主要绿色植物，能用简单的无机物质合成 复 杂 的 有 机 物 质 的 自 养 生 物 （ autophyte ） ， 也包括一些光合细菌。 其作用是进行初级生产，即光合作用。太 阳能只有通过生产者，才能输入生态系统， 成为消费者和还原者唯一的能源。
of cycling pool）
① 贮存库：
生态系统中，除运转的物质和能量外，有一部 分属于贮存的物质和能量。
包括生产者自身的一部分碳素，经过长期矿化 作用形成为泥炭，如化石，珊瑚礁等；有的则 转化成为化石燃料，例如石油和煤等；有的则 流入大海形成沉积物，它们都暂时或长期地离 开了生态系统的循环而贮存起来。（见图2-2）
② 交换库或循环库： 生物体与大气圈、水圈和生物圈
之间的物质循环和能量流动。
与贮存库相反，它们之间的交换是 迅速的，但容量小，而且很活跃。
（见图2-2）
二、生态系统的结构
生态系统中生物种类、种群数 量、种的空间配置（水平的和垂 直的分布），时间变化（发育、 演替和季节性变化）是生态系统 的结构特征，这些特征与植物群 落的结构特征相一致。
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总太阳能
5000
植物色素不吸收
植物色素吸收
植物表面反射
非活性吸收
光合作用的有效能
能量不稳定状态
总生产力（Pg）
呼吸作用（R）
净生产力（Pn）
能量丢失
（2）消费者（consumers）： 以其他生物或有机物为食的动物，是异养
生物（heterophyte）。 据其食性区分为草食动物（herbivores)、 肉食动物（carnivores）两类。 寄生者（parasite）是特殊的消费者，另 外还有杂食者（omnivores ），介于草食动 物与肉食动物之间的消费者。
△E=Q—W，其中，△E是系统内能的改变；Q 是系统从外界吸收的热量；W是系统对外界所作 的功。
热力学第二定律：非生命的自然界发生的变 化，都不必借助于外力的帮助而能自动实现， 即自发过程或自动过程。热自发的从高温物体 传到低温物体，直到两者温度相等。
当顶级生态系统达到平衡时，即自由能最小 或等于零，熵值最大。系统能够自发地向顶级 方向发展，到自由能最小和熵值最大时为限度。
（3） 还原者（decomposers）: 主要是细菌和真菌，也包括某些原生动 物及腐食性动物，属于异养生物。
把复杂的动植物有机残体最终分解为无 机物，归还到环境中，被生产者再次利 用，又称为分解者。
生态系统还可以根据物质和能 量的活动性，分为：
① 贮存库（reservoir pool） ② 交换库（循环库）（exchange
（二）生态系统的能量流动规律
(1)初级生产（primary production）：生 态系统通过光合作用进行能量积累的过程。
初级生产力（primary productivity）： 初级生产积累能量的速率。
生态系统的能量流动和物质循环，都以 初级生产为基础，它又是生态系统能源的 基础。
初级生产就是植物光合作用过程。
2780 2200
185 220 1815 1633 182 61 121
百分率 100 -55.8 44.2 -3.7 -4.4 36.1 -32.5 3.6 -1.2 2.4
水生生态系统的有效能量利用，能提供给净 生产的不过0.52%。荒地能量的估算指出，最 后用于生产力的只有1.2%。 （见图2-4）
生态系统：在一定时间和空间 内，生物的和非生物的成分之间， 通过不断的物质循环和能量流动 而相互依存的统一整体。
第一节 生态系统的组成与结构
一、生态系统的组成 （一）无生命类 （1）太阳辐射能(solar energy). （2）无机物质(inorganic matter)，如O2、N2、 CO2、H2O，Fe等。 （3）有机物质(organic matter)，如碳水化合物、 蛋白质、脂类和核酸等。
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 能量转变为112 kcal/mol。（见图2-3）
（ 2 ） 总 初 级 生 产 （ gross primary production）:植物光合作用中固定的总太 阳能。
净初级生产(net primary production)，总 初级生产减去植物呼吸所消耗的能量。
生空气和水的环流； （2）光化学能，为植物光合作用所利用和固
定，而形成有机化合物，成为生命活动的 能源。
一、能量流动
（一）能量的基础知识
能量的流动和转化，服从于热力学第一定律 和第二定律。
热力学第一定律: “在自然界的一切现象中， 能量既不能创造，也不能消灭，而只能以严格 的当量比例，由一种形式转变为另一种形式。”
第二章 生态系统基础理论
第一节 生态系统基础理论 第二节 生态系统的能量流动与物质循环 第三节 城市生态系统 第四节 生态系统平衡及其意义
1935年，坦斯利（A．Tansley）提出了 生态系统（ecology system）的概念，经 林 德 曼 （ R ． Lindeman ） 和 奥 德 姆 （E．P．Odum）等的发展，生态学从 生态系统的组成与结构、能量流动与物 质循环、生态因子及其作用和生态系统 平衡等方面开展研究。
城市生态系统，不同阶层的人，或 不同经济收入的人，同样具有不同的 空间分布格局。
生态系统的营养结构：以营养为纽 带和链条，把生物与非生物紧密的结 合起来，构成以生产者、消费者、还 原者为中心的三大功能类群。
第二节 生态系统的能量流动与物质循环
能量（energy）来源于太阳。 （1）热能，它温暖大地，推动水分循环，产
各种生态系统类型总生产力（Pn）的估算
生态系统类型 沙漠 海洋 大陆架 草地 冷气侯森林 一般的森林 农业 湿地 沼泽 珊瑚礁 热带农业
（二）有生命类
（1）生产者（producer）： 主要绿色植物，能用简单的无机物质合成 复 杂 的 有 机 物 质 的 自 养 生 物 （ autophyte ） ， 也包括一些光合细菌。 其作用是进行初级生产，即光合作用。太 阳能只有通过生产者，才能输入生态系统， 成为消费者和还原者唯一的能源。
of cycling pool）
① 贮存库：
生态系统中，除运转的物质和能量外，有一部 分属于贮存的物质和能量。
包括生产者自身的一部分碳素，经过长期矿化 作用形成为泥炭，如化石，珊瑚礁等；有的则 转化成为化石燃料，例如石油和煤等；有的则 流入大海形成沉积物，它们都暂时或长期地离 开了生态系统的循环而贮存起来。（见图2-2）
② 交换库或循环库： 生物体与大气圈、水圈和生物圈
之间的物质循环和能量流动。
与贮存库相反，它们之间的交换是 迅速的，但容量小，而且很活跃。
（见图2-2）
二、生态系统的结构
生态系统中生物种类、种群数 量、种的空间配置（水平的和垂 直的分布），时间变化（发育、 演替和季节性变化）是生态系统 的结构特征，这些特征与植物群 落的结构特征相一致。