第五章生態(tài)系統(tǒng)園林1

1、1.生態(tài)系統(tǒng)的基本概念2.研究的主要內(nèi)容3.生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)發(fā)展的趨勢和特點4.生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)5.生態(tài)系統(tǒng)的基本特征1935年，英國植物學(xué)家tansley定義：指在一定時空內(nèi)，生物的成分和非生物的成分通過物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。組成：組成：主要成分（四大基本成分）主要成分（四大基本成分） 四四 大大 成成 分分 生生 物物 成成 分分 非非 生生 物物 成成 分分 氣氣 候候 有有 機機 成成 分分 無無 機機 成成 分分 分分 解解 者者 消消 費費 者者 生生 產(chǎn)產(chǎn) 者者 蚜蟲吸食大量汁液 數(shù)量下降 數(shù)量上升 蚜蟲食物充足 蚜蟲饑餓 棉花生長

2、良好 棉花生長不良 食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)：生產(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)，通過一系列取食和被食的關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序稱為食物鏈；食物鏈彼此交錯連結(jié)，形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就是食物網(wǎng)。捕食食物鏈：開始于植物草兔狐貍碎屑食物鏈：開始于死生物或排泄物動植物殘體或排泄物線蟲節(jié)肢動物1)以生物為主體，具有整體性的特征2)復(fù)雜、有序的層級系統(tǒng)3)開放的、遠離平衡態(tài)的熱力學(xué)系統(tǒng)4)具有明確功能和功益服務(wù)性能5)受環(huán)境深刻的影響6)環(huán)境演變與生物進化相聯(lián)系7)具有自維持、自調(diào)控功能8)具有一定的負荷力9)具有動態(tài)的、生命的特征10)具有健康、可持續(xù)發(fā)展特性n指在一定時空內(nèi)，生

3、物的成分和非生物的成分通過物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。n生產(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)，通過一系列取食和被食的關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序稱為食物鏈；食物鏈彼此交錯連結(jié)，形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就是食物網(wǎng)。1.營養(yǎng)級2.生態(tài)金字塔3.生態(tài)效率4.生態(tài)平衡是指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和?；环N中位種頂位種1.種類漸漸減少，體形漸漸增大2.密度漸稀3.食性漸廣，專一性降低4.覓食能力增強，活動范圍闊廣5.食物的質(zhì)量提高，含能量提高各個營養(yǎng)級之間的數(shù)量關(guān)系。下寬上窄金字塔形，叫做生態(tài)金字塔或生態(tài)錐體。生物量金字塔、數(shù)量金字塔、能量金

4、字塔生物組織的干重表示每一個營養(yǎng)級中生物的總重量。5000.011荒地珊瑚礁70311132 浮游生物809（g/m2）植食者37（g/m2）一級肉食者11（g/m2）二級肉食者1.5（g/m2）生物個體數(shù)量沿食物鏈逐漸減少150萬株1頭9萬頭20萬只利用各營養(yǎng)級所固定的總能值的多少來構(gòu)成的生態(tài)金字塔自養(yǎng)生物肉食動物植食動物118892未吸收11878123.0呼吸作用分解3.070.0未利用捕食者15.07.04.5未利用呼吸作用分解0.5捕食者3.0呼吸作用未利用1.01.2分解111n逐級減少能量n呼吸所占比例增大n利用率增大n分解者自始至終起作用n總能量不變a.攝取量 ( i )b.同

5、化量( a )c.呼吸量( r )d.生產(chǎn)量( p )是指各種能流參數(shù)中的任何一個參數(shù)在營養(yǎng)級之間或營養(yǎng)級內(nèi)部的比值關(guān)系n同化效率n生長效率n消費效率n林德曼效率同化效率同化效率（an/in）=同化量/攝取量動物：動物：同化效率（an/in）=被動物吸收的能量/動 物的攝食量植物：植物：同化效率（an/in）=被植物固定的能量/吸 收的日光能生長效率生長效率（pn/an）=生產(chǎn)量/同化量組織生長效率=n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量/n營養(yǎng)級的同化能量生態(tài)生長效率= n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量/ n營養(yǎng)級的攝入量消費效率或利用效率消費效率=(n+1)營養(yǎng)級的攝入量/n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量利用效率=(n+1)營養(yǎng)級的同化

6、量/n營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量林德曼效率林德曼效率=同化效率生長效率消費效率 = (n+1)營養(yǎng)級的同化量/n營養(yǎng) 級的同化量 1/101%30%定義：生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達到的穩(wěn)定狀況。n反饋調(diào)節(jié)n結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定n功能的穩(wěn)定n能量輸入、輸出上的穩(wěn)定n動態(tài)平衡n生態(tài)危機：由于人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅到人類的生存。 蚜蟲吸食大量汁液 數(shù)量下降 數(shù)量上升 蚜蟲食物充足 蚜蟲饑餓 棉花生長良好 棉花生長不良 一、生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)二、生態(tài)系統(tǒng)中的次級生產(chǎn)三、生態(tài)系統(tǒng)中的分解一、生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)1、初級生產(chǎn)的基本概念是指綠色植物的生產(chǎn)，即通過光合作用，吸收和固定

7、光能，把無機物轉(zhuǎn)化為有機物的生產(chǎn)過程。6co2+12h2o c6h12o6+6o2+6h2o葉綠素光能初級生產(chǎn)量：植物所固定的太陽能或所制造的有機物質(zhì)稱為或第一性生產(chǎn)量。凈初級生產(chǎn)量：在初級生產(chǎn)過程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生長和生殖，這部分稱為。總初級生產(chǎn)量：包括呼吸消耗在內(nèi)的全部能量。生物量和生產(chǎn)量、生產(chǎn)量和生產(chǎn)力gp=np+rdb/dt = np r h - dgp總初級生產(chǎn)量總初級生產(chǎn)量db/dt某一時期內(nèi)生物量的變化某一時期內(nèi)生物量的變化np凈初級生產(chǎn)量凈初級生產(chǎn)量r呼吸所消耗的能量呼吸所消耗的能量h被較高營養(yǎng)級動物所取食的生物量被較高營養(yǎng)級動

8、物所取食的生物量d因死亡而損失的生物量因死亡而損失的生物量總初級生產(chǎn)量=凈初級生產(chǎn)量+呼吸所消耗的能量地下生物量/地上生物量= r/sr/s大，說明植物對水分和營養(yǎng)物質(zhì)具有比較強的競爭能力，能適應(yīng)比較貧瘠惡劣的環(huán)境r/s小，說明植物能夠利用較多的日光能，既有比較高的生產(chǎn)能力苔原溫帶草原 森林喬木 森林灌木 闊葉草本51130.2130.51.0生態(tài)系統(tǒng)類型面 積/109km2凈初級生產(chǎn)力/g.m-2 a-1全球凈初生量/109t a-1生物量/kg.m-2全 球 生物量/109t范圍平均范圍平均熱帶雨林17.01000-3500220037.406-8045.00765.00熱帶季雨林7.51

9、000-2500160012.006-6035.00262.50溫帶常綠林5.0 13006.506-20035.00175.00溫帶落葉林7.0600-250012008.406-6030.00210.00北方落葉林12606-4020.00240.00灌叢和林業(yè)地8.5250-12007006.002-206.0051.00熱帶稀樹草原15.0200-200090013.506.2-15.4.0060.00溫帶草原9400.2-5.01.6014.40寒漠和高山8100.1-3.00.605.00荒漠灌叢

10、18.010-250901.600.1-4.00.7012.60巖石、沙漠、荒漠和冰地24.00-1030.070-0.20.020.50栽培地14100.4-12.1.0014.00沼澤濕地2.0800-350020004.003-50.015.0030.00湖泊和河流2500-0.10.020.04大陸統(tǒng)計149. 773115.0 12.301840.0海洋統(tǒng)計361. 15255.0 0.013.9全球統(tǒng)計510. 333170.0 3.601841.0n陸地比水域的初級生產(chǎn)量大n陸地上初級生產(chǎn)量有隨緯度增加而逐漸降低的趨勢n海洋中初級生產(chǎn)量有由河口灣向大陸架和大洋區(qū)逐漸降低的趨勢n全球初級生產(chǎn)量可劃分為三個等級 生產(chǎn)量極低的區(qū)域，海洋和荒漠 中等生產(chǎn)量區(qū)域，草地、沿海區(qū)域、深湖、農(nóng)田 高生產(chǎn)量區(qū)域，濕地、河口、珊瑚礁、熱帶雨林、精耕細作農(nóng)田、沖積平原太陽輻射010云層吸收52水氣吸收24到達地面24474能量輸入能量損失所占百分比總?cè)肷淙展饽?000100不能被植物色素吸收的278055.8可被植物色