第五部分-生态系统-1-类型与分布

世界干旱区域分布
沙漠
沙漠的特点


热带荒漠和温带荒漠 荒漠植物不一定都是旱生植物，也有一些短生和类短 生的中生植物。 旱生植物的类型多样
苔原生态系统(tundra ecosystem)



苔原生态系统是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存 环境所组合成的综合体，主要特征是低温、生物种类贫乏、 生长期短、降水量少。 苔原也叫冻原，意思是没有树木的丘陵地带。全球苔原面积 约800万km2，约占陆地总面积的5.3%，主要分布于北冰洋 周围沿岸，在欧亚大陆北部和北美北部占了很大面积，形成 一个大致连续的地带。 苔原的生态环境甚为恶劣。气候特点是寒冷，年平均气温在 0℃以下，冬季漫长而严寒；夏季短而凉。植物生长季很短， 大约2个月左右。年降水量不多，降水次数多，水分蒸发差， 故空气湿度大。苔原植被处于极为不利的生态条件，因此这 里的植物种类少，群落结构简单。植物多是寒带植被的种类， 数目通常为100～200种，较南部地区可达400～500种，是灌 木和草本而无乔木。苔藓和地衣很发达，有重要作用，在系 统中保护着灌木和草本植物的根、茎基部以及更新芽。某些 地区可成为优势种，故有苔原之称。

生态系统的反馈调节和生态平衡

a：开放系统 b：可控制系统 c：具有一个位置点的可控制系统
向调整
向偏离
输入
生态系 统稳态
输出
向调整
向偏离
生态系统的负反馈环与稳定态
各种生态系统类型


陆地生态系统：森林生态系统、草原生态系统、荒 漠生态系统、农田生态系统、城市生态系统…… 水域生态系统：河流生态系统、池塘生态系统、海 洋生态系统…… 自然生态系统，半自然生态系统，人工生态系统
生态系统生态学
第10章: 生态系统的一般特征
主要内容

生态系统的基本概念
全球陆地主要生态系统类型及其分布
§1. 生态系统概念和特征
生态系统的概念

什么是系统？

由相互联系、相互作用的若干要素结合而成的具有素所组成 要素之间要相互联系，相互作用，相互制约 要素之间通过相互作用，产生跟各个组成成分不同的新功能， 即整体功能。



淡水生态系统(fresh

water ecosystem)

在地球上散布着大小、方圆、深浅不一的淡水水域，面积 共约4500万km2，只占水域面积的2%～3%。虽然淡水水面 不大，但是自古以来，人类傍水而居，世代相传。它在整 个生物圈中占有重要地位。 淡水生态系统的基本特点概括如下: 淡水生态系统的生产者是藻类和水草，藻类和水草体内的 有机物质中所含的C、N、P等主要营养元素，一般都有一 个较稳定的比例。 淡水中的消费者有以藻类和水草为食的一级消费者浮游动 物和鲢鱼、草鱼等鱼类。 由于水域的影响，太阳辐射减弱。水体中辐射强度的变化， 主要决定于光照的强度和性质、水面太阳被反射的量、水 的深度。 淡水生态系统的生产力一般比陆地低。
我国的主要生态系统类型
陆地生态系统的垂直分布格局


地球上陆地生物群落还表现出 因高度不同而呈现垂直分布现 象。山地植被随海拔升高发生 了垂直地带性变化，其排列是 有一定秩序的，沿山地形成山 地垂直带谱。一个山体有一个 山体特有的植被垂直带谱。 垂直分布格局主要由温度和降 水决定。但在高纬度地区，温 度成为决定生态系统类型的主 要因素；而在温带和热带地区， 降水则更重要一些。
主要森林类型的世界分布
热带雨林
热带雨林的特点




是地球上植物种类成分最 丰富的一种生态系统。 热带雨林的周期性不明显， 全年都呈深绿色。 热带雨林是地球上结构最 复杂的植物群落。 物种特征：板状根乔木、 层间植物、木质藤本、绞 杀现象、独木成林。
针叶林
北方针叶林的特点

北方针叶林又称寒温性针叶林或泰加林。
生态系统的特点

4．生态系统是一个复杂的动态平衡体系。生 态系统的生物个体间存在着种内和种间相互关 系，生物与环境也密切联系且不断发展变化， 通过反馈调节等机制，使物种间及生物与环境 间达到功能协调和动态平衡。 5．各类生态系统都是程度不同的开放系统， 不断地从外界输入能量和物质，经过变换而成 为输出，从而维持系统的有序状态。
苔原
苔原的特点


苔原又称冻原，是由耐寒小灌木、多年生草类、苔 藓和地衣构成的低矮植被。 大多数苔原植物是地面芽和地上芽（多年生）植物。 大多数苔原灌木是常绿的。 匍匐状植物、垫状植物十分典型 大多数苔原植物发育有粗壮的根系 苔原植物具有大型的花和花序，长日照有关。
水域生态系统
从低纬度到高纬度地区，从低海拔到高海拔 地区……
全球陆地自然生态系统类型

从赤道到极地依次出现： 森林生态系统： 热带雨林生态系统 常绿阔叶林生态系统 常绿落叶阔叶混交林生态系统 落叶阔叶林生态系统 针叶林生态系统等； 草原生态系统 草甸草原生态系统 典型草原生态系统 荒漠草原生态系统 荒漠生态系统 苔原生态系统
纬度地带性
经度非对称性
世界主要陆地生态系统类型分布
森林生态系统(forest ecosystems)



森林是以乔木为主体，具有一定面积的密度的植物群落， 是陆地生态系统的主干。森林群落与其环境在功能流的作 用下形成一定结构、功能和自调控的自然综合体就是森林 生态系统。 森林生态系统是陆地生态系统中面积最大、最重要的自然 生态系统。据专家估测，历史上森林生态系统的面积曾达 到76亿hm2，覆盖着世界陆地面积的2/3，覆盖率为60%。 在人类大规模砍伐之前，世界森林约为60亿hm2，占陆地 面积的45.8%。至1985年，森林面积下降到41.47亿hm2， 占陆地面积的31.7%。至今，森林生态系统仍为地球上分 布最广泛的系统。 森林生态系统在地球自然生态系统中占有首要地位。在净 化空气、调节气候、保护环境等方面起着重大作用。
水域生态系统中有广阔的海洋、江河和湖泊等， 占地球广大的面积，与陆地生态系统不同:
水的密度大于空气，具有较大的浮力； 水体具有折射性，能将太阳一大部分光反射到大气中， 其长波辐射被吸收，水深处则以绿光为主； 水域中物质循环速度比陆地的快； 水域常具有复杂的垂直分层； 浮游生物代谢率高，繁殖快。 水域生态系统一般分为海洋生态系统和淡水生态系统。
温带草原
草原的特点

温带半干旱气候 草原是耐寒的旱生多年草本植物占优势的植被类型。 草原外貌呈暗绿色，高度不大，具有明显的季相更替。 草原植物的发育节律与草原气候相适应 草原植物的繁殖方式反映了草原环境的严酷性。
萨王纳（热带稀树草原）
稀树草原的特点


是散生着乔木或灌木的热带草地。 稀树草原是外貌相似的植物群落的总称，形成的生态 原因可能是很不相同的。 物种特征：纺锤树，禾草
北方针叶林常常是由单一树种构成的纯林。
北方针叶林可以根据它们的郁闭情况分成暗针叶林 （云杉、冷杉）和明亮针叶林（松、落叶松）。
草原生态系统(grassland ecosystem)



草原生态系统是以各种多年生草本占优势的生物群落与其 环境构成的功能综合体，是最重要的陆地生态系统之一。 草原是内陆半干旱到半湿润气候下的产物，这里降水不足 以维持森林的成长，却能支持耐旱的多年生草本植物的生 长。世界草地总面积约5000万km2，占陆地总面积33.5%， 仅次于森林生态系统。草原是一种地带性的类型，地球上 的分布可分为温带草原与热带草原两类生态系统。 气候(温度)对草原植物有明显的影响。温带草原以耐寒旱生 多年生草本植物占优势，还混生耐旱的小灌木和小半灌木。 在高山和高原寒冷条件下，由非常耐寒的旱生矮草本植物 为主组成的植物群落，并经常混生一些垫状植物和其他高 山植物。热带、亚热带稀树草原以及温带草原的暖温带地 区，以黍系禾草为主，并混生一些耐旱的乔木和灌木。




生态系统的特点



1．生态系统是由生命物体与环境相互联系而成的 一个综合系统。因而，只有生命存在的情况下， 才有生态系统的存在。 2．由于生物圈范围的广阔及所构成的环境条件的 地区差异，生物与环境长期协同进化，因而生物 圈内有不同的生态系统，且生态系统经常与特定 的地区相联系，反映了一定地区的环境特性。 3．生态系统中的生物具有产生、发展、死亡的变 化过程，而且环境也在发展变化、不断更替，从 而使得整个系统具有发展变化的特征。
荒漠生态系统(desert ecosystem)



荒漠生态系统是地球上最为干旱的地区，其气候干燥，蒸 发强烈，由超旱生的小乔木、灌木和半灌木占优势的生物 群落与其周围环境所组成的综合体。 荒漠有石质、砾质和沙质之分。人们习惯称石质和砾质的 荒漠为戈壁；沙质的荒漠为沙漠。荒漠生态系统的生态环 境严酷。极端干旱是其最重要的一个特征。一般年平均降 水量只有50～150mm，降水少而且不稳定，年变率大。 降水少蒸发却极为强烈，一般，年蒸发量在2500～ 3000mm，超过降水的10倍，数十倍甚至上百倍。日照充 足，热量丰富。气温变化大，冷热剧变，日温差大，一般 在10～20℃，大的可达40℃以上。 植物群落以超旱生小乔木和半木本植物为优势物种。超旱 生草本植物和短生植物也具有一定季节的优势，荒漠生态 系统生物种类极度贫乏，种群密度稀少，脆弱而不稳定。 由于人类的不合理开发和利用，很容易引发整个生态系统 的破坏。土地荒漠化已成为十大全球性生态环境问题之一。
生态系统的概念
生物区 高能量，有机物
光合作用
呼吸作用
热能
能量同化
能量释放
非生物区
低能量，无机物
生态系统概念及发展

在一定空间范围内，各种生物成分（包括人类在内） 和非生物成分（环境中的物理和化学因子）通过物 质循环和能量流动而相互作用、相互依存所形成的 一个功能单位。
英国学者坦斯利（Tansley）于1935年提出生态系统的概念， 强调生物和环境的不可分割性。 20世纪60年代以来，成为国际上生态学研究的焦点。 空间技术、遥感技术、计算机、环境监测仪器设备、放射性 同位素等的发展，使人们可以精确地测定生态环境的变化。 随着世界工农业的发展，出现了举世瞩目的世界性问题，如 人口增加，资源短缺、环境污染等问题日益严重。
海洋生态系统

海洋环境有以下几个特点:




(1)海洋是巨大的，它覆盖70%以上的地球表面。世界海 洋总的布局是环绕南级洲有一个连续带，然后向北延伸 出三个大洋，即太平洋、大西洋和印度洋。 (2)海洋有连续和周期的循环。世界上的海和洋都是相 互沟通，连接成片的。海洋产生一定的海流。总的说， 它在北半球，以顺时针方向流动，而在南半球，则以逆 时针方向流动。海洋有潮汐，潮汐使这些海洋生物群落 形成明显的周期性。 (3)海水含有盐分。一般情况下，海水中各种盐类的总 含量为30‰～35‰，其中以NaCl为主，约占78%；MgCl2、 MgS02、KCl等共占22%。海水盐度可低到1‰～2‰。 (4)海洋是一个容纳热量的"大水库"。夏天海水把热量 储存起来。到了冬天，海水又把热量释放出来。所以， 海洋对整个大气圈具有重要的调节作用。

各种生态系统类型图片
地球表面主要自然生态系统类型
陆地生态系统 荒漠 苔原（冻原） 水域生态系统 淡水 静水：湖泊、池塘、水库等
极地
高山 草地 稀树干草原 温带针叶林 亚热带常绿阔叶林 热带雨林
流水：河流、溪流等
海洋 远洋 珊瑚礁 上涌水流区 浅海（大陆架） 河口（海湾、海峡、盐沼泽等） 海岸带
海洋生态系统(marine ecosystem)

海洋生态系统与陆地生态系统的主要区别是:




(1)生产者均为小型。主要由体型极小(约在2～25pm)、 数量极大、种类繁多的浮游植物和一些微生物所组成。 之所以由小型浮游生物组成食物网的基础， (2)海洋为消费者提供了广阔的活动场所。动物比海洋 植物更加多种多样，更加丰富。 (3)生产者转化为初级消费者的物质循环效率高。在海 洋上层浮游植物和浮游动物的生物量大约为同一数量级。 浮游植物的生产量几乎全部为浮游动物所消费，运转速 度很快。但海洋生态系统的生产力远低于陆地生态系统 的生产力。 (4)生物分布的范围很广。海洋面积很大，而且是连续 的、几乎到处都有生物。