第二章生態(tài)系統(tǒng)

第二章 生態(tài)系統(tǒng)第一節(jié)生態(tài)學(xué)與生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 生態(tài)系統(tǒng)：一定空間內(nèi)由生物成份與非生物成份組成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。（英國植物群落學(xué)家坦斯萊）一、生態(tài)學(xué) 生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及生物與生物之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的一門科學(xué)二、生物圈生命活動的所有領(lǐng)域及其居住環(huán)境三、生態(tài)系統(tǒng)的組成

a．生物成分

b．非生物成分自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物氣候：溫度、光照、濕度、風(fēng)無機(jī)物：Ｎ，Ｏ、Ｃｏ２及無機(jī)鹽有機(jī)物：蛋白質(zhì)、糖類、脂類和土壤腐殖質(zhì)生命系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)生物成份生產(chǎn)者（自養(yǎng)生物）：一切能進(jìn)行光合作用的高等植物、藻類和地衣。能利用太陽能或化學(xué)能把無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物消費(fèi)者（異養(yǎng)生物）：植食動物、肉食動物、雜食動物、寄生動物分解者（異養(yǎng)生物）：把生產(chǎn)者和消費(fèi)者的殘體分解成簡單物質(zhì)，再供給生產(chǎn)者，主要指細(xì)菌和真菌等物理或生物階段分解的過程腐生生物作用階段腐植酸的礦化作用階段四.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)：生態(tài)系統(tǒng)的生物種類、種群數(shù)量、種的空間配置和時間變化等，構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。時間變化結(jié)構(gòu)：同一個生態(tài)系統(tǒng)，在不同的時期或不同季節(jié)，存在著有規(guī)律的時間變化。五.生態(tài)系統(tǒng)的類型按地理條件可分為：水生生態(tài)系統(tǒng)、陸生生態(tài)系統(tǒng)按人為干預(yù)程度可分為：自然生態(tài)系統(tǒng)、半自然生態(tài)系統(tǒng)以及人工生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)：淡水與海洋流水靜水濱海大洋陸生生態(tài)系統(tǒng)：草原、森林、荒漠、高山、凍原草原生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)森林熱帶森林亞熱帶森林溫帶森林寒溫帶森林荒漠生態(tài)系統(tǒng)高山生態(tài)系統(tǒng)凍原生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)原始森林半自然生態(tài)系統(tǒng)人工撫育過的森林養(yǎng)殖湖泊人工生態(tài)系統(tǒng)城市礦山第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能一、食物鏈（網(wǎng)）食物鏈：各種生物之間存在著取食與被取食的關(guān)系。食物網(wǎng):任何一個生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈都很復(fù)雜,并且交織在一起,成為網(wǎng)狀。二、營養(yǎng)級：食物鏈上各個環(huán)節(jié)。。。。。。以食物鏈所構(gòu)成的生態(tài)金字塔能量金字塔三、生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞三大功能具有自我調(diào)節(jié)的能力是一種動態(tài)系統(tǒng)1.能量流動能量輸入的來源太陽能量流動的過程遵循熱力學(xué)第一定律地球生態(tài)系統(tǒng)中的能量流(d.b.sutton等，1973） 6co2+12h2o--------->c6h12o6+6o2+6h2o2817.8kj光合作用色素2.物質(zhì)循環(huán)c,h,o,n,p,s是構(gòu)成生命有機(jī)體的主要物質(zhì)，也是自然界中的主要元素mg,ca,k,s,na是生命活動需要的大量元素，稱“常量”zn,cu,mn,al,si,i等稱為“微量元素”水循環(huán)碳循環(huán)構(gòu)成生物體的基本元素，占生物總質(zhì)量的25%在無機(jī)環(huán)境中，

c在大氣中主要以co2形式存在在地球表層，主要以碳酸鹽的形式存在碳循環(huán)示意圖氮循環(huán) 氮是生物的必要元素，是形成蛋白質(zhì)、氨基酸及核酸的主要成分。大氣氮進(jìn)入生物有機(jī)體的途徑生物固氮工業(yè)固氮巖漿固氮大氣固氮氮占大氣中７９％，但絕大部分不能被生物直接利用氮循環(huán)示意圖硫循環(huán) 大氣圈中天然的硫包括Ｈ２Ｓ，ＳＯ２和硫酸鹽磷循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的磷循環(huán)（g.t.miller,1996)３．信息傳遞Ａ．物理信息：主要由聲、光和顏色組成Ｂ．化學(xué)信息：由生物代謝作用產(chǎn)物組成的化學(xué)物質(zhì)，同種動物間釋放的化學(xué)物質(zhì)能傳遞求偶、行蹤和劃定活動范圍等信息Ｃ．營養(yǎng)信息：通過營養(yǎng)交換的形式，將信息從一種群傳遞給另一個種群Ｄ．行為信息：無論是同一種群還是不同種群，從不同的行為動作傳遞不同的信息第三節(jié)生態(tài)平衡及其破壞一、生態(tài)破壞：生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭到破壞，也就是外界的壓力和沖擊超過了系統(tǒng)的忍耐力，導(dǎo)致系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能嚴(yán)重失調(diào)，從而威脅到人類的生存和發(fā)展。二、生態(tài)平衡的定義：某生態(tài)系統(tǒng)各組成成分在較長時間內(nèi)保持相對協(xié)調(diào)、物質(zhì)和能量的輸入輸出接近相等，結(jié)構(gòu)與功能長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，在外來干擾下，能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到最初的穩(wěn)定狀態(tài)。三、破壞生態(tài)平衡的因素不和諧的音符自然災(zāi)害人為因素◆自然災(zāi)害火山、地震、巖崩天體撞擊、太陽輻射異常電磁異暴、宇宙射線水災(zāi)、旱災(zāi)、風(fēng)暴、冰雹、雪災(zāi)、熱浪、寒潮……病蟲害、森林火災(zāi)、物種滅絕……◆生態(tài)破壞水土流失沙漠化、荒漠化土壤次生鹽堿化森林銳減草場退化、土地退化生物多樣性的減少湖泊的富營養(yǎng)化◆資源耗竭礦產(chǎn)資源危機(jī)能源危機(jī)水資源短缺土地資源緊缺生物多樣性的減少土壤資源的退化◆環(huán)境污染水環(huán)境污染大氣環(huán)境污染土壤環(huán)境污染生物污染物理環(huán)境污染生物多樣性:地球上生物圈中所有的動物、植物和微生物,以及它們所擁有的基因和生存環(huán)境。生物多樣性包含三方面概念:1〕基因多樣性（也叫遺傳多樣性)；2〕物種多樣性；3〕生態(tài)環(huán)境多樣性。遺傳基因多樣性2.全球生物多樣性銳減a．生態(tài)系統(tǒng)多樣性的銳減（i）棲息地的改變和生物多樣性的丟失： 熱帶森林、溫帶森林和大平原以及沿海濕地正在大規(guī)模地轉(zhuǎn)變成農(nóng)業(yè)用地、私人住宅、大型商場和城市。

物種的滅絕有自然滅絕和人為滅絕b．物種多樣性銳減（i）物種的自然滅絕是一個按地質(zhì)年代計算的緩慢過程。

（ii）物種的人為滅絕是伴隨著人類的大規(guī)模開發(fā)產(chǎn)生的，自古有之，只不過當(dāng)今人類活動的干擾大大加快了物種滅絕的速度和規(guī)模。引起物種滅絕或?yàn)l危的最重要的人為影響有：①棲息地的破壞和變化；②過度狩獵和砍伐；③捕食者、競爭者和疾病的引入所產(chǎn)生的效應(yīng)。這些壓力導(dǎo)致產(chǎn)生了一些小而分散的