第九章生態(tài)系統(tǒng)的一般特征

1、 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及三大功能類型 三、食物鏈和食物網(wǎng) 四、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔 五、生態(tài)效率 六、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡 第九章第九章 生態(tài)系統(tǒng)的一般特征生態(tài)系統(tǒng)的一般特征一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是指在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物是指在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過(guò)物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng)互相作用，互相依的成分通過(guò)物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng)互相作用，互相依存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。 在自然界只要在一定空間內(nèi)存在生物和非生物兩種成分，并能互相作用達(dá)到某種功能上的穩(wěn)定性，這個(gè)整體就可以視為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。因此在

2、我們居住的這個(gè)地球上有許多大大小小的生態(tài)系統(tǒng)，大至生物圈(biosphere)或生態(tài)圈(ecosphere)，海洋，陸地，小至森林，草原、湖泊和小池塘。 一個(gè)簡(jiǎn)化了的陸地生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng)的基本特性基本特性： 1生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)上的一個(gè)主要結(jié)構(gòu)和功能單結(jié)構(gòu)和功能單位位，屬于生態(tài)學(xué)研究的最高層次。最高層次。 2生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，物種數(shù)目越多，自我調(diào)節(jié)能力也越強(qiáng)。但生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限度的，超過(guò)了這個(gè)限度，調(diào)節(jié)也就失去了作用 3能量流動(dòng)，物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞能量流動(dòng)，物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能。能量流動(dòng)是單方向的，物質(zhì)流動(dòng)是循環(huán)式的，

3、信息傳遞則包括營(yíng)養(yǎng)信息、化學(xué)信息、物理信息和行為信息，構(gòu)成了信息網(wǎng)。通常，物種組成的變化、環(huán)境因素的改變和信息系統(tǒng)的破壞是導(dǎo)致自我調(diào)節(jié)失效的三個(gè)主要原因。 4生態(tài)系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)目營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)目受限于生產(chǎn)者所固定的最大能值和這些能量在流動(dòng)過(guò)程中的巨大損失。因此生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)目通常通常不會(huì)超過(guò)不會(huì)超過(guò)56個(gè)個(gè)。 5. 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，要經(jīng)歷一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從不成熟到成熟的發(fā)育過(guò)程，其早期發(fā)育階段和晚期發(fā)育階段具有不同的特性。 生態(tài)系統(tǒng)概念的提出為生態(tài)學(xué)的研究和發(fā)展奠定了新的基礎(chǔ)，極大地推動(dòng)了生態(tài)學(xué)的發(fā)展。 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及三大功能類型 三、食物

4、鏈和食物網(wǎng) 四、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔 五、生態(tài)效率 六、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng)是由四個(gè)部分組成的見(jiàn)下圖生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者分解者分解者無(wú)生命物質(zhì)無(wú)生命物質(zhì)能量能量物質(zhì)物質(zhì)熱量熱量 生產(chǎn)者：生產(chǎn)者：主要是綠色植物，凡能進(jìn)主要是綠色植物，凡能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物的植物種類，包行光合作用制造有機(jī)物的植物種類，包括單細(xì)胞藻類，均屬于生產(chǎn)者。還有一括單細(xì)胞藻類，均屬于生產(chǎn)者。還有一些能利用化學(xué)能把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物些能利用化學(xué)能把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的化能自養(yǎng)型微生物，也應(yīng)列入生產(chǎn)者的化能自養(yǎng)型微生物，也應(yīng)列入生產(chǎn)者之列。之列。 消費(fèi)者：主要是動(dòng)物，又分為一級(jí)消消費(fèi)者：主要是動(dòng)物，又分

5、為一級(jí)消費(fèi)者（如草食性動(dòng)物）；二級(jí)消費(fèi)者（如費(fèi)者（如草食性動(dòng)物）；二級(jí)消費(fèi)者（如肉食動(dòng)物）；肉食動(dòng)物）；等等。等等。 一級(jí)消費(fèi)者草食動(dòng)物二級(jí)消費(fèi)者肉食動(dòng)物 分解者：指各種具有分解能力的微生分解者：指各種具有分解能力的微生物，也包括一些微型動(dòng)物，如鞭毛蟲(chóng)，土物，也包括一些微型動(dòng)物，如鞭毛蟲(chóng)，土壤線蟲(chóng)等。壤線蟲(chóng)等。 微生物（真菌）橙蓋傘橙蓋傘分解者分解者無(wú)生命物質(zhì)：指生態(tài)系統(tǒng)中的各種無(wú)無(wú)生命物質(zhì)：指生態(tài)系統(tǒng)中的各種無(wú)生命的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和各種自然因素生命的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和各種自然因素（如土壤、空氣、水等）。（如土壤、空氣、水等）。 巖石礦物土壤空氣水體p生產(chǎn)者；c1初級(jí)消費(fèi)者；c23二、三級(jí)消費(fèi)者

6、；cn四級(jí)消費(fèi)者；d分解者太陽(yáng)生產(chǎn)者一級(jí)消費(fèi)者二級(jí)消費(fèi)者簡(jiǎn)化的陸地生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)化的池塘生態(tài)系統(tǒng)一級(jí)消費(fèi)者（浮游生物）二級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者 生產(chǎn)者（浮游植物）分解者（微生物）分解者圖2-2 任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是由生物成分和非生物生物成分和非生物成分成分兩部分組成的，但是為了分析的方便，常常又把這兩大成分區(qū)分為以下六種構(gòu)成成分六種構(gòu)成成分： 1. 無(wú)機(jī)物質(zhì)無(wú)機(jī)物質(zhì) 包括處于物質(zhì)循環(huán)中的各種無(wú)機(jī)物，如氧、氮、二氧化碳，水和各種無(wú)機(jī)鹽等。 2. 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 包括蛋白質(zhì)、糖類、脂類和腐殖質(zhì)等。 3. 氣候因素氣候因素 如溫度、濕度、風(fēng)和雨雪等。 4. 生產(chǎn)者生產(chǎn)者(producers) 指能利用

7、簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)制造食物的自養(yǎng)生物，主要是各種綠色植物，也包括藍(lán)綠藻和一些能進(jìn)行光合作用的細(xì)菌。 5. 消費(fèi)者消費(fèi)者(consumers) 異養(yǎng)生物，主要指以其他生物為食的各種動(dòng)物，包括植食動(dòng)物、肉食動(dòng)物、雜食動(dòng)物和寄生動(dòng)物等。 6. 分解者分解者(decomposers或reducers) 異養(yǎng)生物，它們分解動(dòng)植物的殘?bào)w、糞便和各種復(fù)雜的有機(jī)化合物，吸收某些分解產(chǎn)物，最終能將有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，而這些無(wú)機(jī)物參與物質(zhì)循環(huán)后可被自養(yǎng)生物重新利用。分解者主要是細(xì)菌和真菌，也包括某些原生動(dòng)物和蚯蚓、白蟻、禿鷲等大型腐食性動(dòng)物。 按生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分的作用可劃分為三大類群：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者

8、，由于它們是依據(jù)其在生態(tài)系統(tǒng)中的功能劃分的而與分類類群無(wú)關(guān)，所以又被稱為生態(tài)系統(tǒng)的三大功功能類群能類群。 二氧化碳二氧化碳分分 解解 者者食草動(dòng)物食草動(dòng)物食肉動(dòng)物食肉動(dòng)物1食肉動(dòng)物食肉動(dòng)物2碎碎屑屑消費(fèi)消費(fèi)者亞者亞系統(tǒng)系統(tǒng)分解分解者亞者亞系統(tǒng)系統(tǒng)再循環(huán)再循環(huán)無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物營(yíng)養(yǎng)物生產(chǎn)生產(chǎn)者亞者亞系統(tǒng)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般性模型的一般性模型 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及三大功能類型 三、食物鏈和食物網(wǎng) 四、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔 五、生態(tài)效率 六、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡 一、食物鏈和食物網(wǎng)的概念一、食物鏈和食物網(wǎng)的概念 植物所固定的能量通過(guò)一系列的取食和被取植物所

9、固定的能量通過(guò)一系列的取食和被取食關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，我們把生物之間存在食關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，我們把生物之間存在的這種傳遞關(guān)系稱為的這種傳遞關(guān)系稱為食物鏈?zhǔn)澄镦?food chains)。 由于受能量傳遞效率的限制，食物鏈的長(zhǎng)度不可能太長(zhǎng)，一般有45個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成,最簡(jiǎn)單的食物鏈有3個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。如草兔狐貍。 在生態(tài)系統(tǒng)中，生物成分之間通過(guò)能量傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中，生物成分之間通過(guò)能量傳遞關(guān)系存在著一種錯(cuò)綜復(fù)雜的普遍聯(lián)系，這種聯(lián)系關(guān)系存在著一種錯(cuò)綜復(fù)雜的普遍聯(lián)系，這種聯(lián)系象是一個(gè)無(wú)形的網(wǎng)把所有生物都包括在內(nèi)，使它象是一個(gè)無(wú)形的網(wǎng)把所有生物都包括在內(nèi)，使它們彼此之間都有著某種直接或間接的關(guān)系，這就們彼

10、此之間都有著某種直接或間接的關(guān)系，這就是是食物網(wǎng)食物網(wǎng)(foodweb) 。 一個(gè)復(fù)雜的食物網(wǎng)是使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的重要條件，一般認(rèn)為，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強(qiáng)；食物網(wǎng)越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)就越容易發(fā)生波動(dòng)和毀滅。 二、食物鏈的類型二、食物鏈的類型 在生態(tài)系統(tǒng)中都存在著三種主要的食物在生態(tài)系統(tǒng)中都存在著三種主要的食物鏈，鏈，捕食食物鏈捕食食物鏈(grazing food chain)和和碎屑食碎屑食物鏈物鏈( detrital food chain)和和寄生食物鏈寄生食物鏈。 捕食食物鏈雖然是人們最容易看到的，捕食食物鏈雖然是人們最容易看到的，但它在陸地生態(tài)系統(tǒng)和很多水生生態(tài)系

11、統(tǒng)中但它在陸地生態(tài)系統(tǒng)和很多水生生態(tài)系統(tǒng)中并不是主要的食物鏈并不是主要的食物鏈,只在某些水生生態(tài)系統(tǒng)只在某些水生生態(tài)系統(tǒng)中，捕食食物鏈才會(huì)成為能流的主要渠道，中，捕食食物鏈才會(huì)成為能流的主要渠道， 在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，凈初級(jí)生產(chǎn)量只有很少在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，凈初級(jí)生產(chǎn)量只有很少一部分通向捕食食物鏈。一部分通向捕食食物鏈。捕食食物鏈和碎屑食物鏈及兩類食物鏈之間的相互關(guān)系捕食食物鏈和碎屑食物鏈及兩類食物鏈之間的相互關(guān)系綠色植物植食動(dòng)物肉食動(dòng)物頂位肉食動(dòng)物腐屑糞便小分解者食微生物者小捕食者大分解者太陽(yáng)輻射能1234r112233a1d1d2d3d4d11d11d22d332233r1r2r3r4a11r

12、11r22r33a2a3a4熱熱 一般說(shuō)來(lái)，生態(tài)系統(tǒng)中的能量在沿著捕食食一般說(shuō)來(lái)，生態(tài)系統(tǒng)中的能量在沿著捕食食物鏈的傳遞過(guò)程中，物鏈的傳遞過(guò)程中，每從一個(gè)環(huán)節(jié)到另一個(gè)環(huán)每從一個(gè)環(huán)節(jié)到另一個(gè)環(huán)節(jié)，能量大約要損失節(jié)，能量大約要損失9090，也就是能量轉(zhuǎn)化效，也就是能量轉(zhuǎn)化效率大約只有率大約只有10%10%。越是處在食物鏈頂端的動(dòng)物，越是處在食物鏈頂端的動(dòng)物，數(shù)量越少、生物量越小，能量也越少，而頂位數(shù)量越少、生物量越小，能量也越少，而頂位肉食動(dòng)物數(shù)量最少，以致使得不可能再有別的肉食動(dòng)物數(shù)量最少，以致使得不可能再有別的動(dòng)物以它們?yōu)槭?，因?yàn)閺乃鼈兩砩纤@取的能動(dòng)物以它們?yōu)槭?，因?yàn)閺乃鼈兩砩纤@取的能量不

13、足以彌補(bǔ)為搜捕它們所消耗的能量。一般量不足以彌補(bǔ)為搜捕它們所消耗的能量。一般說(shuō)采，能量從太陽(yáng)開(kāi)始沿著捕食食物鏈傳遞幾說(shuō)采，能量從太陽(yáng)開(kāi)始沿著捕食食物鏈傳遞幾次以后就所剩無(wú)幾了，所以食物鏈一般都很短，次以后就所剩無(wú)幾了，所以食物鏈一般都很短，通常只由通常只由4 45 5個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，很少有超過(guò)很少有超過(guò)6 6個(gè)環(huán)節(jié)個(gè)環(huán)節(jié)的的。 在大多數(shù)陸地生態(tài)系統(tǒng)和淺水生態(tài)系統(tǒng)中，生在大多數(shù)陸地生態(tài)系統(tǒng)和淺水生態(tài)系統(tǒng)中，生物量的大部分不是被取食，而是死后被微生物所分物量的大部分不是被取食，而是死后被微生物所分解，因此能流是以通過(guò)解，因此能流是以通過(guò)碎屑食物鏈碎屑食物鏈為主。碎屑食物為主。碎屑食物鏈可能

14、有兩個(gè)去向，這兩個(gè)去向就是鏈可能有兩個(gè)去向，這兩個(gè)去向就是微生物微生物或或大型大型食碎屑動(dòng)物食碎屑動(dòng)物，這些生物類群對(duì)能量的最終消散所起這些生物類群對(duì)能量的最終消散所起的作用已經(jīng)引起了生態(tài)學(xué)家的重視。的作用已經(jīng)引起了生態(tài)學(xué)家的重視。 由于寄生物的生活史很復(fù)雜，所以由于寄生物的生活史很復(fù)雜，所以寄生食寄生食物鏈也很復(fù)雜物鏈也很復(fù)雜。例如，寄生在哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類身上。例如，寄生在哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類身上的跳蚤反過(guò)來(lái)可以被細(xì)滴蟲(chóng)的跳蚤反過(guò)來(lái)可以被細(xì)滴蟲(chóng)( (一種寄生原生動(dòng)物一種寄生原生動(dòng)物) )所所寄生。寄生。 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及三大功能類型 三、食物鏈和食物網(wǎng) 四、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生

15、態(tài)金字塔 五、生態(tài)效率 六、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡 營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)（trophic levels）是指處于食物鏈某一指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。因此，營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間因此，營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的關(guān)系不是指一種生物與另一種生物之間的營(yíng)養(yǎng)的關(guān)系不是指一種生物與另一種生物之間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，而是指一類生物與處在不同營(yíng)養(yǎng)層次上與關(guān)系，而是指一類生物與處在不同營(yíng)養(yǎng)層次上與另一類生物之間的關(guān)系另一類生物之間的關(guān)系。 生產(chǎn)者的綠色植物和所有自養(yǎng)生物都位生產(chǎn)者的綠色植物和所有自養(yǎng)生物都位于食物鏈的起點(diǎn)，即食物鏈的第一環(huán)節(jié)，于食物鏈的起點(diǎn)，即食物鏈的第一環(huán)節(jié)，它們構(gòu)成了它們構(gòu)成了第一個(gè)營(yíng)

16、養(yǎng)級(jí)。第一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 所有以生產(chǎn)者所有以生產(chǎn)者( (主要是綠色植物主要是綠色植物) )為食為食的動(dòng)物都屬于的動(dòng)物都屬于第二個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，即植食動(dòng)物，即植食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)級(jí)。營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 第三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)包括所有以植食動(dòng)物為食的肉食動(dòng)物。以此類推，還可以有第四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(即二級(jí)肉食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)級(jí))和第五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)等。由于食物鏈的環(huán)節(jié)數(shù)目是受到限制的，所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)目也不可能很多，一般限于35個(gè)。營(yíng)養(yǎng)級(jí)的位置越高，歸屬于這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類和數(shù)量就越少，當(dāng)少到一定程度的時(shí)候，就不可能再維持另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中生物的生存了。 有很多動(dòng)物，往往難以依據(jù)它們的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系把它們放在某一個(gè)特定的營(yíng)養(yǎng)級(jí)中，因?yàn)樗鼈兛梢酝瑫r(shí)在幾個(gè)營(yíng)

17、養(yǎng)級(jí)取食或隨著季節(jié)的變化而改變食性，但為了分析的方便，生態(tài)學(xué)家常常依據(jù)動(dòng)物的主要食性決定它們的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，因?yàn)樵谶M(jìn)行能流分析的時(shí)候，每一種生物都必須置于一個(gè)確定的營(yíng)養(yǎng)級(jí)中。 生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔（ecological pyramids）是指各是指各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量數(shù)量關(guān)系關(guān)系，這種數(shù)量關(guān)系可采，這種數(shù)量關(guān)系可采用生物量單位、能量單位和個(gè)體數(shù)量單位，采用生物量單位、能量單位和個(gè)體數(shù)量單位，采用這些單位所構(gòu)成的生態(tài)金字塔就分別稱為生用這些單位所構(gòu)成的生態(tài)金字塔就分別稱為生物量金字塔、能量金字塔和數(shù)量金字塔。物量金字塔、能量金字塔和數(shù)量金字塔。 數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔是以生物的個(gè)體數(shù)量表示

18、每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 生物量金字塔生物量金字塔以生物組織的干重表示每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中生物的總重量。 能量金字塔能量金字塔是利用各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定的總能量值的多少來(lái)構(gòu)成的生態(tài)金字塔。(a)生物量金字塔生物量金字塔分解者5（g/m2）二級(jí)肉食者1.5（g/m2）一級(jí)肉食者11(g/m2)植食者37(g/m2)浮游生物809(g/m2)凈生產(chǎn)量8,763(kcal/m2d)總生產(chǎn)量36,380(kcal/m2d)細(xì)菌3800kcal一級(jí)肉食者48kcal植食者596kcal(c)能量能量金字塔金字塔(b)生物量金字塔生物量金字塔(倒形倒形)214浮游和底棲動(dòng)21(g/m2)浮游植物4(g/m2)(d)數(shù)量金字塔數(shù)量

19、金字塔浮游生物4x1091.1x105生態(tài)金字塔的生態(tài)金字塔的4種類型種類型 數(shù)量金字塔和生物量金字塔在某些生態(tài)系統(tǒng)中可以呈倒金字塔形，但能量金字塔絕不會(huì)這樣，因?yàn)樯a(chǎn)者在單位時(shí)間單位面積上所固定的能量絕不會(huì)少于靠吃它們?yōu)樯闹彩硠?dòng)物所生產(chǎn)的能量；同樣，肉食動(dòng)物所生產(chǎn)的能量是靠吃植食動(dòng)物獲得的，因此依據(jù)熱力學(xué)第二定律，它們的能量也絕不會(huì)多于植食動(dòng)物。 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及三大功能類型 三、食物鏈和食物網(wǎng) 四、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔 五、生態(tài)效率 六、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡 生態(tài)效率生態(tài)效率（ecological efficiencies）是指各種能流參數(shù)中的任何一

20、個(gè)參數(shù)能流參數(shù)中的任何一個(gè)參數(shù)在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間或營(yíng)養(yǎng)級(jí)內(nèi)部的比值關(guān)在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間或營(yíng)養(yǎng)級(jí)內(nèi)部的比值關(guān)系系。 i (攝取或吸收攝取或吸收)：表示一個(gè)生物(生產(chǎn)者，消費(fèi)者或腐食者)所攝取的能量；對(duì)植物來(lái)說(shuō)，i代表被光合作用色素所吸收的日光能值。a (同化同化)：表示在動(dòng)物消化道內(nèi)被吸收的能量(吃進(jìn)的食物不一定都能吸收)。對(duì)分解者來(lái)說(shuō)是指細(xì)胞外產(chǎn)物的吸收；對(duì)植物來(lái)說(shuō)是指在光合作用中所固定的日光能，即總初級(jí)生產(chǎn)量(gp)。 r (呼吸呼吸)：指在新陳代謝和各種活動(dòng)中所消耗的全部能量。 p (生產(chǎn)量生產(chǎn)量)：代表呼吸消耗后所凈剩的能量值，它以有機(jī)物質(zhì)的形式累積在生態(tài)系統(tǒng)中。對(duì)植物來(lái)說(shuō)，它是指凈初級(jí)生產(chǎn)量(np

21、)；對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)，它是同化量扣除維持消耗后的生產(chǎn)量，即p=a-r。利用以上這些參數(shù)可以計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中能流的各種效率： 植物： （動(dòng)物）吸收的日光能固定的日光能同化效率nnia攝取的食物能同化的食物能營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)能量生長(zhǎng)效率nnapnn營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)能量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝食能量消費(fèi)和利用效率nnpinn11營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的食物能營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的食物能量）效率林德曼（nniilindmannn11 若n營(yíng)養(yǎng)級(jí)為植物，in即為植物吸收的日光能。并且，nnnnnnnnpiapiaii11 即林德曼效率相當(dāng)于同化效率、生長(zhǎng)效率與利用效率的乘積。但也有學(xué)者把營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的同化能量之比值視為林德曼效率，即，營(yíng)養(yǎng)

22、級(jí)的同化能量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量林德曼效率nnaann11 一般說(shuō)來(lái)，大型動(dòng)物的生長(zhǎng)效率要低于小型動(dòng)物，老年動(dòng)物的生長(zhǎng)效率要低于幼年動(dòng)物。肉食動(dòng)物的同化效率要高于植食動(dòng)物。但隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的增加，呼吸消耗所占的比例也相應(yīng)增加，因而導(dǎo)致在肉食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈生產(chǎn)量的相應(yīng)下降。 林德曼效率似乎是一個(gè)常數(shù)，即林德曼效率似乎是一個(gè)常數(shù)，即10%，生態(tài)學(xué)家通常把，生態(tài)學(xué)家通常把10%的林德曼效的林德曼效率看成是一條重要的生態(tài)學(xué)規(guī)律，率看成是一條重要的生態(tài)學(xué)規(guī)律， 但近來(lái)對(duì)海洋食物鏈的研究表明，在有些情況下，林德曼效率可以大于30%。對(duì)自然水域生態(tài)系統(tǒng)的研究表明，在從初級(jí)生產(chǎn)量到次級(jí)生產(chǎn)量的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，林德曼效率

23、大約為1520%；就利用效率來(lái)看，從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)往后可能會(huì)略有提高，但一般說(shuō)來(lái)都處于2025%的范圍之內(nèi)。這就是說(shuō)，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量將會(huì)有7580%通向碎屑食物鏈。 一、生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及三大功能類型 三、食物鏈和食物網(wǎng) 四、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔 五、生態(tài)效率 六、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)普遍特性是存在著反饋反饋現(xiàn)象。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)應(yīng)變化，這些變化最終又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)生變化的那種成分，這個(gè)過(guò)程就叫生變化的那種成分，這個(gè)過(guò)程就叫反饋反