東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院

1、國(guó)慶喜東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院TelEmail:森林生態(tài)學(xué)森林生態(tài)學(xué) 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日第一章 生態(tài)系統(tǒng)的概念Concept of Ecosystemz生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念 z生態(tài)系統(tǒng)類型生態(tài)系統(tǒng)類型 z生態(tài)系統(tǒng)在生物科學(xué)中的位置生態(tài)系統(tǒng)在生物科學(xué)中的位置 z生態(tài)系統(tǒng)基本特征生態(tài)系統(tǒng)基本特征 z小結(jié)小結(jié) 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日構(gòu)成系統(tǒng)的條件：構(gòu)成系統(tǒng)的條件：z 由若干要素所組成由若干要素所組成z要素之間要相互聯(lián)系，相互作用，相互制約要素之間要相互聯(lián)系，相互作用，相互制約z要素之間通過(guò)相互作

2、用，產(chǎn)生跟各個(gè)組成成要素之間通過(guò)相互作用，產(chǎn)生跟各個(gè)組成成分不同的新功能，即整體功能。分不同的新功能，即整體功能。為什么對(duì)系統(tǒng)感興趣？為什么對(duì)系統(tǒng)感興趣？一、什么是系統(tǒng)？一、什么是系統(tǒng)？由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素結(jié)合而由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素結(jié)合而成的具有一定功能的整體。成的具有一定功能的整體。 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日 在一定空間范圍內(nèi)，各在一定空間范圍內(nèi)，各生物成分生物成分（包括人類在內(nèi)）和（包括人類在內(nèi)）和非生物成分非生物成分（環(huán)境中物理和化學(xué)因子）通過(guò)（環(huán)境中物理和化學(xué)因子）通過(guò)能量流動(dòng)能量流動(dòng)和和物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)而相互作用、而相互作用、相互依存所

3、形成的一個(gè)相互依存所形成的一個(gè)功能單位功能單位。二、生態(tài)系統(tǒng)的概念：二、生態(tài)系統(tǒng)的概念：生物區(qū)高能量有機(jī)化合物物質(zhì)區(qū)低能量無(wú)機(jī)化合物熱量活動(dòng)呼吸作用能量釋放光合作用能量同化光太陽(yáng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)模型 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日 三、生態(tài)系統(tǒng)類型三、生態(tài)系統(tǒng)類型：z陸地生態(tài)系統(tǒng)：森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)陸地生態(tài)系統(tǒng)：森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)。z水域生態(tài)系統(tǒng)：河流生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)水域生態(tài)系統(tǒng)：河流生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)。 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 20

4、22年2月15日四、生態(tài)系統(tǒng)在生物科學(xué)中的位置四、生態(tài)系統(tǒng)在生物科學(xué)中的位置生態(tài)域細(xì)胞組織器官器官系統(tǒng)有機(jī)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈地球行星太陽(yáng)系宇宙分子原子 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日 五、生態(tài)系統(tǒng)是如何發(fā)展起來(lái)的？五、生態(tài)系統(tǒng)是如何發(fā)展起來(lái)的？z英國(guó)學(xué)者坦斯利（英國(guó)學(xué)者坦斯利（Tansley）于）于1935年提出生態(tài)系統(tǒng)年提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，強(qiáng)調(diào)生物和環(huán)境的不可分割性。的概念，強(qiáng)調(diào)生物和環(huán)境的不可分割性。z20世紀(jì)世紀(jì)60年代以來(lái)，成為國(guó)際上生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)。年代以來(lái)，成為國(guó)際上生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)。z發(fā)展背景：發(fā)展背景： 1 空間技術(shù)、遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)

5、備、空間技術(shù)、遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備、放射性同位素等的發(fā)展，使人們可以精確地測(cè)定生放射性同位素等的發(fā)展，使人們可以精確地測(cè)定生態(tài)環(huán)境的變化。態(tài)環(huán)境的變化。 2 2 隨著世界工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了舉世矚目的隨著世界工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了舉世矚目的世界性問(wèn)題，如人口增加，資源短缺、環(huán)境污染等世界性問(wèn)題，如人口增加，資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題日益嚴(yán)重。問(wèn)題日益嚴(yán)重。 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日六、生態(tài)系統(tǒng)基本特征：六、生態(tài)系統(tǒng)基本特征：（一）結(jié)構(gòu)特征（一）結(jié)構(gòu)特征生態(tài)系統(tǒng)生物成分非生物環(huán)境 生產(chǎn)者（producers） 消費(fèi)者(consumers)還原者(decomp

6、osers)太陽(yáng)輻射能無(wú)機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì) 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日生產(chǎn)者：生產(chǎn)者：自養(yǎng)型植物，包括所有進(jìn)行光合作用的綠色植物和化能合成細(xì)菌。綠色植物利用日光作為能源，通過(guò)光合作用將吸收的水、CO2和無(wú)機(jī)鹽類合成初級(jí)產(chǎn)品碳水化合物，可進(jìn)一步合成脂肪和蛋白質(zhì)。這些有機(jī)物成為地球上包括人類在內(nèi)的一切生物的食物來(lái)源。消費(fèi)者：消費(fèi)者：生活在生態(tài)系統(tǒng)中的各類動(dòng)物和某些腐生或寄生菌類，異養(yǎng)型生物，只能依賴生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)來(lái)獲得能量。分解者：分解者：異養(yǎng)生物，如細(xì)菌、真菌、放線菌以及土壤原生動(dòng)物和一些土壤中小型無(wú)脊椎動(dòng)物。

7、將復(fù)雜的有機(jī)物還原為無(wú)機(jī)物，把養(yǎng)分釋放出來(lái)，歸還給環(huán)境中。 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（仿生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（仿Clarke,1954）草食性動(dòng)物草食性動(dòng)物雜食性動(dòng)物雜食性動(dòng)物寄生性動(dòng)物寄生性動(dòng)物腐生性動(dòng)物腐生性動(dòng)物肉食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物還原者還原者轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 變者變者營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)光能光能綠色植物綠色植物還原者消費(fèi)者生產(chǎn)者非基本成分非生物成分生物成分基本成分 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日（二）功能特征（二）功能特征空氣水無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)者食草動(dòng)物食肉動(dòng)物分解者熱熱熱熱熱Sun第二級(jí)食肉動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)物質(zhì)流能量流 東北林業(yè)大學(xué)森

8、林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日（三）動(dòng)態(tài)特征（三）動(dòng)態(tài)特征 生態(tài)系統(tǒng)是不斷變化的系統(tǒng)。隨著時(shí)間的推移，生態(tài)系統(tǒng)總是從比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)向復(fù)雜結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)展，最后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的階段。 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日（四）相互作用和相互聯(lián)系的特征（四）相互作用和相互聯(lián)系的特征 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物和非生物成分的關(guān)系是緊密相連不可分割的整體。（五）穩(wěn)定平衡的特征（五）穩(wěn)定平衡的特征 自然界生態(tài)系統(tǒng)總是趨向于保持一定的內(nèi)部平衡關(guān)系，使系統(tǒng)內(nèi)各成分間完全處于相互協(xié)調(diào)的穩(wěn)定狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)反饋機(jī)制是達(dá)到和維持平衡或穩(wěn)定的重要途徑。 例如： 森林的自然稀疏過(guò)程 昆蟲(chóng)數(shù)量與食物的供應(yīng)思考：森林病蟲(chóng)害的防治 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日兔的食兔的食物增加物增加兔數(shù)量減少兔數(shù)量減少兔因饑兔因饑餓死亡餓死亡兔吃少兔吃少量植物量植物植物增加植物增加兔數(shù)量增加兔數(shù)量增加兔吃大兔吃大量植物量植物植物減少植物減少兔與植物種群之間的負(fù)反饋環(huán)兔與植物種群之間的負(fù)反饋環(huán) 東北林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院 2022年2月15日（六）對(duì)外開(kāi)放的特征（六）對(duì)外開(kāi)放的特征 生態(tài)系統(tǒng)之間都存在著能量和物質(zhì)的交換。 如森林與河流之間營(yíng)養(yǎng)的流通；森林植物得到來(lái)自太陽(yáng)的能量。系統(tǒng)太陽(yáng)其它能源能量、物質(zhì)遷出的生物物質(zhì)和生物環(huán)境環(huán)境輸出輸入一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)模型