第一章水土保持基本原理_水土保持學(xué)

1、第一章 水土保持基本原理第一節(jié)第一節(jié) 水土流失帶性規(guī)律水土流失帶性規(guī)律 影響水土流失的因素主要有：影響水土流失的因素主要有： 氣候氣候: :降雨，風(fēng)等；降雨，風(fēng)等； 地質(zhì)、地貌：巖石、構(gòu)造、坡度等；地質(zhì)、地貌：巖石、構(gòu)造、坡度等； 土壤：透水性、抗蝕性和抗沖性等；土壤：透水性、抗蝕性和抗沖性等； 植被：覆蓋度、植被類型等；植被：覆蓋度、植被類型等； 人為因素。人為因素。 其中自然地理要素在地球表面是成帶性分布的。其中自然地理要素在地球表面是成帶性分布的。降雨的分布：降雨的分布：地表植被類型的地帶性分布：地表植被類型的地帶性分布：熱帶雨林熱帶雨林溫帶落葉林草原v一、自然地理環(huán)境的地域分異規(guī)律v

2、地球的形狀、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)地球的形狀、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn) 地表的太陽輻地表的太陽輻射量由北向南呈規(guī)律性排列射量由北向南呈規(guī)律性排列 氣候、植物和動(dòng)氣候、植物和動(dòng)物也成帶狀分布。物也成帶狀分布。v 但是，地球表面不是一個(gè)但是，地球表面不是一個(gè)連續(xù)的、均勻的、具連續(xù)的、均勻的、具有相同物質(zhì)組成的行星有相同物質(zhì)組成的行星，大陸占地表的，大陸占地表的2929，海洋，海洋占占7171，這種面積的數(shù)量對(duì)比關(guān)系，使大陸與海洋，這種面積的數(shù)量對(duì)比關(guān)系，使大陸與海洋以及大陸的東岸、西岸和內(nèi)部的自然地理要素分布以及大陸的東岸、西岸和內(nèi)部的自然地理要素分布更為復(fù)雜。更為復(fù)雜。 （一）全球性的地域分異：（一）全球性的地域分異：v

3、 海陸對(duì)比：地表有大洋和大陸之分，這是海陸對(duì)比：地表有大洋和大陸之分，這是自然自然地理環(huán)境的基本分異地理環(huán)境的基本分異。它除表現(xiàn)為。它除表現(xiàn)為海與陸的強(qiáng)烈對(duì)海與陸的強(qiáng)烈對(duì)比比外，還構(gòu)成兩種明顯不同的外，還構(gòu)成兩種明顯不同的陸地生態(tài)環(huán)境與海洋陸地生態(tài)環(huán)境與海洋生態(tài)環(huán)境生態(tài)環(huán)境，并通過其間的相互影響，造成次一級(jí)的，并通過其間的相互影響，造成次一級(jí)的地域分異。地域分異。v 熱力分帶：熱力分帶：太陽輻射太陽輻射隨地理緯度不同而發(fā)生的隨地理緯度不同而發(fā)生的熱力分帶性熱力分帶性是一種全球性的地域分異規(guī)律。它決定是一種全球性的地域分異規(guī)律。它決定著氣溫、氣壓、濕度、降水、風(fēng)向等要素在地表呈著氣溫、氣壓、濕度

4、、降水、風(fēng)向等要素在地表呈帶狀分布。帶狀分布。v（二）大陸和大洋的地域分異二）大陸和大洋的地域分異v 大陸的地域分異規(guī)律大陸的地域分異規(guī)律：貫穿整個(gè)大陸，如緯度分異等；：貫穿整個(gè)大陸，如緯度分異等；v 大洋的地域分異大洋的地域分異：大洋表層緯向自然帶大洋底層自然區(qū)。：大洋表層緯向自然帶大洋底層自然區(qū)。v（三）區(qū)域性的地域分異（三）區(qū)域性的地域分異v 地帶段性；地區(qū)性；垂直帶性。地帶段性；地區(qū)性；垂直帶性。v（四）地方性的分異規(guī)律（四）地方性的分異規(guī)律v 地形的垂直分化，地面組成物質(zhì)和地方氣候的差異。如地形的垂直分化，地面組成物質(zhì)和地方氣候的差異。如坡向不同引起水熱分布上的差異。坡向不同引起水熱

5、分布上的差異。v 二、土壤侵蝕的地理分布二、土壤侵蝕的地理分布v 1 1、地表水熱狀況與外營(yíng)力、地表水熱狀況與外營(yíng)力v 地表水熱狀況不同，決定了不同性質(zhì)的外營(yíng)力地表水熱狀況不同，決定了不同性質(zhì)的外營(yíng)力作用及其強(qiáng)度。作用及其強(qiáng)度。v 土壤侵蝕的過程：風(fēng)化剝蝕、搬運(yùn)和沉積土壤侵蝕的過程：風(fēng)化剝蝕、搬運(yùn)和沉積v風(fēng)化作用：風(fēng)化作用：v 指暴露在地表的巖石，由于受到各種因素的作用，其形指暴露在地表的巖石，由于受到各種因素的作用，其形狀、結(jié)構(gòu)和成分發(fā)生改變的現(xiàn)象。狀、結(jié)構(gòu)和成分發(fā)生改變的現(xiàn)象。v 風(fēng)化為搬運(yùn)創(chuàng)造了條件！風(fēng)化為搬運(yùn)創(chuàng)造了條件！v 不同水熱條件下，風(fēng)化作用有鮮明的特點(diǎn)：不同水熱條件下，風(fēng)化作用

6、有鮮明的特點(diǎn)：v 物理風(fēng)化發(fā)生在高寒區(qū)；物理風(fēng)化發(fā)生在高寒區(qū)；v 化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈發(fā)生于高溫高濕區(qū)，等等?；瘜W(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈發(fā)生于高溫高濕區(qū)，等等。 搬運(yùn)作用：搬運(yùn)作用：v 將風(fēng)化的松散物質(zhì)由原來的地方搬運(yùn)到附近將風(fēng)化的松散物質(zhì)由原來的地方搬運(yùn)到附近或很遠(yuǎn)的地方并堆積起來的過程。或很遠(yuǎn)的地方并堆積起來的過程。v 搬運(yùn)與風(fēng)化關(guān)系密切：搬運(yùn)與風(fēng)化關(guān)系密切：v 風(fēng)化為搬運(yùn)準(zhǔn)備了物質(zhì)；風(fēng)化為搬運(yùn)準(zhǔn)備了物質(zhì)；v 搬運(yùn)為進(jìn)一步風(fēng)化創(chuàng)造條件。搬運(yùn)為進(jìn)一步風(fēng)化創(chuàng)造條件。v沉積作用：沉積作用：v 風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)過一段時(shí)間的搬運(yùn)后，由于介質(zhì)的風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)過一段時(shí)間的搬運(yùn)后，由于介質(zhì)的搬運(yùn)能力減弱而沉積下來的過程。搬運(yùn)能力減弱而沉

7、積下來的過程。v 認(rèn)真分析可見，認(rèn)真分析可見，土壤侵蝕與地表水熱狀況是分土壤侵蝕與地表水熱狀況是分不開的：不開的：v 高溫少雨地區(qū)，風(fēng)化作用以物理風(fēng)化為主，風(fēng)高溫少雨地區(qū)，風(fēng)化作用以物理風(fēng)化為主，風(fēng)蝕嚴(yán)重；蝕嚴(yán)重；v 高溫多雨區(qū)，化學(xué)風(fēng)化為主，水力侵蝕活躍；高溫多雨區(qū)，化學(xué)風(fēng)化為主，水力侵蝕活躍；v 低溫少雨區(qū)，風(fēng)蝕為主。低溫少雨區(qū)，風(fēng)蝕為主。v2 2、侵蝕的地帶性規(guī)律、侵蝕的地帶性規(guī)律v 有三有三個(gè)氣候侵蝕帶：個(gè)氣候侵蝕帶：v 冰雪氣候侵蝕帶冰雪氣候侵蝕帶：氣候特點(diǎn)是降雪量大于消融量，形成：氣候特點(diǎn)是降雪量大于消融量，形成冰川，或融水下滲，結(jié)成凍土；冰川，或融水下滲，結(jié)成凍土；v 濕潤(rùn)氣候侵

8、蝕帶濕潤(rùn)氣候侵蝕帶：氣候特點(diǎn)是：氣溫較高，降水量大于：氣候特點(diǎn)是：氣溫較高，降水量大于蒸發(fā)量，多余的水滲入地下成為潛水或地下徑流，未滲入地蒸發(fā)量，多余的水滲入地下成為潛水或地下徑流，未滲入地下的水形成地表徑流。所以，以水力侵蝕為主；下的水形成地表徑流。所以，以水力侵蝕為主；v 干旱氣候侵蝕帶干旱氣候侵蝕帶：在地面蒸發(fā)量大于降水量的地區(qū)，空：在地面蒸發(fā)量大于降水量的地區(qū)，空氣十分干燥，植被生長(zhǎng)受到限制，風(fēng)力作用極為強(qiáng)烈，形成氣十分干燥，植被生長(zhǎng)受到限制，風(fēng)力作用極為強(qiáng)烈，形成風(fēng)沙流破壞地表。風(fēng)沙流破壞地表。 。v第二節(jié)第二節(jié) 水、沙平衡原理水、沙平衡原理v 一、水量平衡一、水量平衡v 水分循環(huán)：

9、地球表面的廣大水體，在太陽輻射作用下，水分循環(huán)：地球表面的廣大水體，在太陽輻射作用下，大量水分被蒸發(fā)，上升到空中，被氣流帶動(dòng)送到各地。在這大量水分被蒸發(fā)，上升到空中，被氣流帶動(dòng)送到各地。在這個(gè)過程中，遇冷凝結(jié)而以降水形式落到地面上，再從河道或個(gè)過程中，遇冷凝結(jié)而以降水形式落到地面上，再從河道或地下流人海洋：地下流人海洋：水分這樣往返循環(huán)不斷轉(zhuǎn)移交替的現(xiàn)象稱為水分這樣往返循環(huán)不斷轉(zhuǎn)移交替的現(xiàn)象稱為水分循環(huán)或水循環(huán)。水分循環(huán)或水循環(huán)。包括了降水、徑流和蒸發(fā)三過程。包括了降水、徑流和蒸發(fā)三過程。v v大、小循環(huán)。大、小循環(huán)。v 大循環(huán)：大循環(huán)是海陸間的水分交換大循環(huán)：大循環(huán)是海陸間的水分交換 ；v

10、小循環(huán)：從海洋上蒸發(fā)的水汽，上升遇冷凝結(jié)后又降落小循環(huán)：從海洋上蒸發(fā)的水汽，上升遇冷凝結(jié)后又降落在海洋上，或陸地上蒸發(fā)的水汽上升遇冷凝結(jié)后又降落到陸在海洋上，或陸地上蒸發(fā)的水汽上升遇冷凝結(jié)后又降落到陸地上，這種局部的循環(huán)稱為小循環(huán)。地上，這種局部的循環(huán)稱為小循環(huán)。 v 水量平衡：水量平衡：v I = O + I = O + W Wv I I 某時(shí)段內(nèi)輸入水量；某時(shí)段內(nèi)輸入水量；v O O 某時(shí)段內(nèi)輸出水量；某時(shí)段內(nèi)輸出水量；v W W 時(shí)段內(nèi)儲(chǔ)水量增量。時(shí)段內(nèi)儲(chǔ)水量增量。二、容許土壤流失量（二、容許土壤流失量（T值）值）v1 1、概念、概念v 小于或等于成土速率的年土壤流失量。小于或等于成土速

11、率的年土壤流失量。v 對(duì)于坡耕地，是使作物在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)能經(jīng)濟(jì)、持續(xù)穩(wěn)定地對(duì)于坡耕地，是使作物在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)能經(jīng)濟(jì)、持續(xù)穩(wěn)定地獲得高產(chǎn)而允許的年最大土壤流失量。獲得高產(chǎn)而允許的年最大土壤流失量。v2 2、T T值范圍值范圍v 美國依據(jù)滿足作物生長(zhǎng)需要的土層深度、流失區(qū)域大小、美國依據(jù)滿足作物生長(zhǎng)需要的土層深度、流失區(qū)域大小、保證下游的安全等條件確定不同情況的保證下游的安全等條件確定不同情況的T T值（值（P17P17）。）。v 一般來說，耕地土層深厚且剖面土壤肥力接近的情況下，一般來說，耕地土層深厚且剖面土壤肥力接近的情況下，容許流失量可大些；對(duì)于土層薄、少量侵蝕即會(huì)顯著降低生容許流失量可大些；對(duì)于土

12、層薄、少量侵蝕即會(huì)顯著降低生產(chǎn)力的情況，其值要低。產(chǎn)力的情況，其值要低。 v v4-114-11噸噸/ /公頃公頃年和年和2-62-6噸噸/ /公頃公頃年年v 我國采用的我國采用的T T值值v 我國根據(jù)有效土層厚的抗蝕年限，劃分出土壤潛在侵蝕我國根據(jù)有效土層厚的抗蝕年限，劃分出土壤潛在侵蝕危害程度（危害程度（P18P18）。顯然，無險(xiǎn)型土壤抗蝕年限最長(zhǎng)，容許）。顯然，無險(xiǎn)型土壤抗蝕年限最長(zhǎng)，容許流失量可大些；極險(xiǎn)型和毀壞型，容許流失量應(yīng)取最小值。流失量可大些；極險(xiǎn)型和毀壞型，容許流失量應(yīng)取最小值。v 在在水土保持技術(shù)規(guī)范水土保持技術(shù)規(guī)范中，明確提出：在不同成土條中，明確提出：在不同成土條件下，

13、容許流失量件下，容許流失量T T值分別采用值分別采用200t200t(km2a)(km2a)、500t500t(km2a)(km2a)和和1000t1000t(km2a)(km2a)。v三、沖淤平衡三、沖淤平衡v 縱向平衡：縱向平衡：v 不沖不淤：來水的含沙量，通過河段即不發(fā)生沖不沖不淤：來水的含沙量，通過河段即不發(fā)生沖v 刷，又不產(chǎn)生淤積的平衡狀態(tài)；刷，又不產(chǎn)生淤積的平衡狀態(tài)；v 沖淤平衡：河段內(nèi)有沖有淤，但一定時(shí)間內(nèi)（沖淤平衡：河段內(nèi)有沖有淤，但一定時(shí)間內(nèi)（1 1年）年）v 其沖淤達(dá)到平衡。其沖淤達(dá)到平衡。v v 斷面平衡斷面平衡：床面上水流的作用流速，與床面土質(zhì)的抗沖：床面上水流的作用流

14、速，與床面土質(zhì)的抗沖能力以及斷面內(nèi)的橫向輸沙都能互相平衡，不致引起斷面形能力以及斷面內(nèi)的橫向輸沙都能互相平衡，不致引起斷面形狀的改變。狀的改變。v 平面平衡平面平衡：指游蕩型河流的穩(wěn)定問題。：指游蕩型河流的穩(wěn)定問題。第三節(jié)第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)平衡原理生態(tài)系統(tǒng)平衡原理 v一、生態(tài)系統(tǒng)的概念一、生態(tài)系統(tǒng)的概念v 指生物群落及其無機(jī)環(huán)境相互作用的一個(gè)自然指生物群落及其無機(jī)環(huán)境相互作用的一個(gè)自然系統(tǒng)。系統(tǒng)。v v二、生態(tài)系統(tǒng)的組成二、生態(tài)系統(tǒng)的組成v 白尾鹿樹木枯枝落葉分解(微生物) 土壤森林生態(tài)系統(tǒng)生物環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者分解者分解者生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者分解者分解者土壤、空氣土壤、空

15、氣生物生物非生物環(huán)境非生物環(huán)境生生態(tài)態(tài)系系統(tǒng)統(tǒng) v生產(chǎn)者（生產(chǎn)者（producersproducers）又稱初級(jí)生產(chǎn)者又稱初級(jí)生產(chǎn)者（primary producersprimary producers），利用太陽光能），利用太陽光能把把CO2CO2和和H2OH2O合成有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)把光能合成有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。v消費(fèi)者消費(fèi)者 不能利用無機(jī)物質(zhì)制造有機(jī)不能利用無機(jī)物質(zhì)制造有機(jī)物質(zhì)，而是直接或間接依賴于生產(chǎn)者物質(zhì)，而是直接或間接依賴于生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物質(zhì)。它們屬于異養(yǎng)生所制造的有機(jī)物質(zhì)。它們屬于異養(yǎng)生物。物。v分解者（分解者（composerscomposers），

16、指利用動(dòng)植物殘，指利用動(dòng)植物殘?bào)w及其它有機(jī)物為食的小型異養(yǎng)生物，體及其它有機(jī)物為食的小型異養(yǎng)生物，主要有真菌、細(xì)菌、放線菌等微生物。主要有真菌、細(xì)菌、放線菌等微生物。小型消費(fèi)者使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和貯小型消費(fèi)者使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和貯備的能量通過分解作用又釋放到無機(jī)環(huán)備的能量通過分解作用又釋放到無機(jī)環(huán)境中去。境中去。主要環(huán)境組分主要環(huán)境組分 輻射輻射 大氣大氣 水體水體 土壤土壤v三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)v 指生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)體內(nèi)部與彼指生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)體內(nèi)部與彼此之間在時(shí)空上的聯(lián)系方式及物質(zhì)、此之間在時(shí)空上的聯(lián)系方式及物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)移關(guān)系。能量的轉(zhuǎn)移關(guān)系。v 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈和食物網(wǎng)

17、。營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈和食物網(wǎng)。v 空間結(jié)構(gòu)：垂直和水平空間結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)：垂直和水平空間結(jié)構(gòu)。v 垂直結(jié)構(gòu)：指生物群落在空垂直結(jié)構(gòu)：指生物群落在空間上的垂直分化規(guī)律。間上的垂直分化規(guī)律。 v水平結(jié)構(gòu)：水平結(jié)構(gòu)：v 是指生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者和是指生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者有機(jī)體、種群或群落各級(jí)消費(fèi)者有機(jī)體、種群或群落的水平分布狀況和動(dòng)態(tài)，體現(xiàn)了的水平分布狀況和動(dòng)態(tài)，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的二維水平結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)的二維水平結(jié)構(gòu)。v 種群：生態(tài)系統(tǒng)中或一定區(qū)種群：生態(tài)系統(tǒng)中或一定區(qū)域內(nèi)同一種生物的個(gè)體總和。域內(nèi)同一種生物的個(gè)體總和。v 群落：由生態(tài)系統(tǒng)中所有生群落：由生態(tài)系統(tǒng)中所有生物種群構(gòu)成的有機(jī)整體。物

18、種群構(gòu)成的有機(jī)整體。 四、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)四、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)v 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程起史于綠色植物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程起史于綠色植物的光合作用，經(jīng)歷了草食性（的光合作用，經(jīng)歷了草食性（herbivoryherbivory）和肉）和肉食性（食性（carnivorycarnivory）過程，最后經(jīng)微生物分解釋）過程，最后經(jīng)微生物分解釋放，并以熱的形式散發(fā)到環(huán)境中去。可見，生放，并以熱的形式散發(fā)到環(huán)境中去?？梢?，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是在系統(tǒng)的生產(chǎn)、消費(fèi)和分在系統(tǒng)的生產(chǎn)、消費(fèi)和分解的過程中實(shí)現(xiàn)的解的過程中實(shí)現(xiàn)的。 v1 1、初級(jí)生產(chǎn)、初級(jí)生產(chǎn) v 幾個(gè)重要概念幾個(gè)重要概念v

19、生產(chǎn)：生產(chǎn)： 綠色植物通過光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)化為化綠色植物通過光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并積累在植物體中，這就叫做生產(chǎn)。學(xué)能并積累在植物體中，這就叫做生產(chǎn)。v 初級(jí)生產(chǎn)：初級(jí)生產(chǎn)：由于生產(chǎn)是生態(tài)系統(tǒng)最初的和最基本的能由于生產(chǎn)是生態(tài)系統(tǒng)最初的和最基本的能量?jī)?chǔ)存形式，所以叫做初級(jí)生產(chǎn)。量?jī)?chǔ)存形式，所以叫做初級(jí)生產(chǎn)。v 初級(jí)生產(chǎn)力：初級(jí)生產(chǎn)力：?jiǎn)挝粫r(shí)間和單位面積積累的能量叫初級(jí)單位時(shí)間和單位面積積累的能量叫初級(jí)生產(chǎn)力。生產(chǎn)力。v 總初級(jí)生產(chǎn)：總初級(jí)生產(chǎn)：植物吸收的總光能，也就是總光合作用植物吸收的總光能，也就是總光合作用量叫做總初級(jí)生產(chǎn)。量叫做總初級(jí)生產(chǎn)。v 凈初級(jí)生產(chǎn)：凈初級(jí)生產(chǎn)：總初級(jí)生產(chǎn)

20、除去植物呼吸消耗的能量后，總初級(jí)生產(chǎn)除去植物呼吸消耗的能量后，以有機(jī)物的形式儲(chǔ)存起來的能量叫做凈初級(jí)生產(chǎn)。以有機(jī)物的形式儲(chǔ)存起來的能量叫做凈初級(jí)生產(chǎn)。v 凈初級(jí)生產(chǎn)凈初級(jí)生產(chǎn)= = 總初級(jí)生產(chǎn)總初級(jí)生產(chǎn)- - 呼吸消耗呼吸消耗 v2 2、食物鏈、食物網(wǎng)、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔、食物鏈、食物網(wǎng)、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔 v 食物鏈?zhǔn)澄镦? :在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間形成在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間形成以食物營(yíng)養(yǎng)為中心的連鎖關(guān)系，即食物鏈。以食物營(yíng)養(yǎng)為中心的連鎖關(guān)系，即食物鏈。 一個(gè)食物鏈的例子一個(gè)食物鏈的例子 “螳螂捕蟬，黃雀在后螳螂捕蟬，黃雀在后” 植物植物蟬蟬(初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者) 螳螂螳螂(二級(jí)消

21、費(fèi)者二級(jí)消費(fèi)者)黃雀黃雀(三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者)鷹鷹(四級(jí)消費(fèi)者四級(jí)消費(fèi)者)(頂極食肉動(dòng)物頂極食肉動(dòng)物)v食物網(wǎng):生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈很少是單條、孤立出現(xiàn)的，它往往成交叉鏈索，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這就是食物網(wǎng)。 v營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí): :食物鏈上的每一環(huán)節(jié)稱為營(yíng)養(yǎng)級(jí)。食物鏈上的每一環(huán)節(jié)稱為營(yíng)養(yǎng)級(jí)。v 食物鏈和食物網(wǎng)的意義：食物鏈和食物網(wǎng)的意義：v 食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的形食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的形象體現(xiàn)；象體現(xiàn)；v 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)正是沿著生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的；食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的；v 食物鏈和食物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染食物鏈和食

22、物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律。物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律。v生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔: :v 由于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量在向上傳遞過程中的大量損失。由于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量在向上傳遞過程中的大量損失。因此，沿食物鏈逐級(jí)向上，儲(chǔ)藏在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量也因此，沿食物鏈逐級(jí)向上，儲(chǔ)藏在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量也越來越少，形成越來越少，形成底寬、上窄的金字塔形生態(tài)系統(tǒng)能量底寬、上窄的金字塔形生態(tài)系統(tǒng)能量分布模式，這就是分布模式，這就是“生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔”。v 有三種表達(dá)形式：生物量金字塔；有三種表達(dá)形式：生物量金字塔；v 生物數(shù)量金字塔；生物數(shù)量金字塔；v 能量金字塔。能量金字塔。v 蚜蟲蚜蟲v3 3、次級(jí)生

23、產(chǎn)、次級(jí)生產(chǎn)v 次級(jí)生產(chǎn)是指儲(chǔ)存在消費(fèi)者中的能量值。次級(jí)生產(chǎn)是指儲(chǔ)存在消費(fèi)者中的能量值。v 有兩個(gè)指標(biāo)用來度量生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之有兩個(gè)指標(biāo)用來度量生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間次級(jí)生產(chǎn)的效率：間次級(jí)生產(chǎn)的效率：v 林德曼效率林德曼效率=N=N營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/ N-1/ N-1營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量v 消費(fèi)率消費(fèi)率= =輸入輸入N N營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量/N-1/N-1營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)力營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)力v林德曼效率近乎一個(gè)常數(shù)，大約是林德曼效率近乎一個(gè)常數(shù)，大約是10%10%左右。左右。v消費(fèi)率其值在消費(fèi)率其值在2025%2025%之間。之間。 v4、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生產(chǎn)者草食動(dòng)物肉食動(dòng)物光能

24、分解者未利用同化的能量熱呼吸30001500151.50.3Kcal/m2/dayv5、能量流動(dòng)的特征、能量流動(dòng)的特征v 生態(tài)系統(tǒng)的能量可以由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另生態(tài)系統(tǒng)的能量可以由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另外一種狀態(tài)；外一種狀態(tài)；v 能量傳遞過程，大約只有能量傳遞過程，大約只有10%10%的能量從生產(chǎn)的能量從生產(chǎn)者傳遞消費(fèi)者；者傳遞消費(fèi)者；v 能量的流動(dòng)是單向的。能量的流動(dòng)是單向的。 五、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)五、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)v1、物質(zhì)循環(huán)路徑、物質(zhì)循環(huán)路徑v 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)：指組成生物體的指組成生物體的C、H、O、N、P、K等元素在無機(jī)環(huán)境與有機(jī)界等元素在無機(jī)環(huán)境與有機(jī)界(生物

25、群落生物群落)之間形成的之間形成的往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。v 可區(qū)分為兩條途徑：可區(qū)分為兩條途徑：氣態(tài)循環(huán)路徑和沉積循環(huán)途徑。氣態(tài)循環(huán)路徑和沉積循環(huán)途徑。 v 氣態(tài)循環(huán)：氣態(tài)循環(huán)：指在生物地球化學(xué)循環(huán)過程中有一定階段指在生物地球化學(xué)循環(huán)過程中有一定階段以氣態(tài)的形式存在于大氣中的化學(xué)元素循環(huán)過程。以氣態(tài)的形式存在于大氣中的化學(xué)元素循環(huán)過程。 v 沉積循環(huán)：沉積循環(huán)：指化學(xué)元素始終以非氣態(tài)形式進(jìn)行生物地指化學(xué)元素始終以非氣態(tài)形式進(jìn)行生物地球化學(xué)循環(huán)的過程。球化學(xué)循環(huán)的過程。 v2、沉積循環(huán)路徑、沉積循環(huán)路徑v 消費(fèi)者分解者生產(chǎn)者土壤巖石水體v3、氣態(tài)循環(huán)路徑、氣態(tài)循環(huán)路徑消費(fèi)者分解者生產(chǎn)者土壤巖石或化石燃料水體大 氣碳碳 循循 環(huán)環(huán)六、生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的功能六、生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的功能 v生物多樣性生物多樣性 ：v 指生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此指生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和。相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和。v 通常被認(rèn)為有四個(gè)層次：通常被認(rèn)為有四個(gè)層次：v 遺傳、物種、生態(tài)