生態(tài)系統(tǒng)及平衡

關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)及平衡第1頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成第2頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成

一、生態(tài)系統(tǒng)的概念與發(fā)展（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念1935年A.G.Tansley率先提出了生態(tài)系統(tǒng)的概念。居住在同一地區(qū)的動(dòng)植物與其環(huán)境結(jié)合在一起的，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)成分和非生物成分在功能上是一個(gè)統(tǒng)一的自然實(shí)體，這自然實(shí)體——生態(tài)系統(tǒng)就是生態(tài)學(xué)上的功能單位。第3頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成

1940年，蘇聯(lián)植物生態(tài)學(xué)家V.N.Sukachev在深入研究植物群落中種間和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)上，提出了生物地理群落的概念。他認(rèn)為：“生物地理群落是在地球表面上的一個(gè)地段內(nèi)，一個(gè)空間內(nèi)，生物群落及其所處的大氣圈、巖石圈、水圈、土壤圈都是相適應(yīng)的?！彼麖?qiáng)調(diào)生物群落中各個(gè)成員和自然地理環(huán)境因素之間是相互聯(lián)系在一起整體。第4頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成按照生態(tài)學(xué)家的定義，所謂的生態(tài)系統(tǒng)是在一定時(shí)間和空間內(nèi)由生物成分和非生物成分組成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位，在這個(gè)功能單位與綜合體中，生物與其棲息的環(huán)境之間不斷地進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)、信息傳遞的過(guò)程。第5頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)必須具備四個(gè)最基本的備件：第一：生態(tài)系統(tǒng)是客觀存在的實(shí)體，有時(shí)間和空間的概念；第二，生態(tài)系統(tǒng)是由生物成分和非生物成分組成的；第三，生態(tài)系統(tǒng)是以生物為主體的；第四，各成員之間有機(jī)地組織在一起，具有同一的整體功能。第6頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成（二）生態(tài)系統(tǒng)概念的發(fā)展動(dòng)物學(xué)家R.Lindeman(1941)提出了營(yíng)養(yǎng)級(jí)的概念，他的著作《生態(tài)學(xué)的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)狀況》（1942）是一篇生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的經(jīng)典著作，具有劃時(shí)代的意義，已經(jīng)成為生態(tài)系統(tǒng)能量動(dòng)態(tài)研究的基礎(chǔ)。第7頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成當(dāng)代生態(tài)學(xué)家中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)概念的發(fā)展作出貢獻(xiàn)的是奧德姆兄弟（E.P.Odum,H.T.odum)及W.E.Odum.E.P.Odum創(chuàng)造性地提出了許多生態(tài)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)和功能特征的變化規(guī)律，并在營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)和能量流動(dòng)方面提出了許多新思想和新方法

H.T.odum對(duì)佛羅里達(dá)州銀泉生態(tài)系統(tǒng)能流收支的研究，是當(dāng)今生態(tài)系統(tǒng)水平上能量流動(dòng)分析的典范。第8頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成H.D.Kumar(1992)指出:生態(tài)系統(tǒng)是個(gè)超系統(tǒng),它包括了相互作用的植物、動(dòng)物、微生物及其信賴的非生物的環(huán)境。他作了一個(gè)三維生態(tài)系統(tǒng)模型。所有的初級(jí)生產(chǎn)者、次級(jí)生產(chǎn)者和分解者都是該系統(tǒng)中的主要成分。他強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的整體性、有限性和復(fù)雜性。第9頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第10頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成從以上可以看到，生態(tài)系統(tǒng)正處于不斷的發(fā)展階段，新的概念、新的理論還會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷地發(fā)展下去。正如G.C.Evans(1976)在英國(guó)植物生態(tài)學(xué)年會(huì)上的開幕詞中所指出的那樣：“生態(tài)系統(tǒng)概念的優(yōu)越之處就是它全面，包括了生物有機(jī)體的全部物理的、化學(xué)的和生物的要素，全部的科學(xué)知識(shí)……是一袋未經(jīng)雕刻的金剛石?！钡?1頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成（三）生態(tài)系統(tǒng)研究的對(duì)象生態(tài)系統(tǒng)研究的對(duì)象主要是自然界的任何一個(gè)部分。第12頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成二、生態(tài)系統(tǒng)的組成（一）生態(tài)系統(tǒng)的組成1、生產(chǎn)者綠色植物、光能和化能自養(yǎng)的某些細(xì)菌2、消費(fèi)者食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物第13頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成第14頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成3、分解者（還原者）細(xì)菌、真菌、放線菌、土壤原生物和一些小型無(wú)脊椎動(dòng)物4、非生物環(huán)境（環(huán)境亞系統(tǒng)）光、熱、水、汽、土壤和營(yíng)養(yǎng)成分第15頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成（二）生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的這四個(gè)成分，在能量獲得和物質(zhì)循環(huán)中各以其特有的作用而相互影響，相互依存，通過(guò)復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系而緊密結(jié)合為一個(gè)統(tǒng)一整體，共同組成了生態(tài)系統(tǒng)這個(gè)功能單元。第16頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成第17頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能一、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（一）生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有空間結(jié)構(gòu)，指生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的空間配置（分布）狀況，包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。水平結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的植物在水平空間上的分化或鑲嵌現(xiàn)象。第18頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（二）生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)中的物種組成、外貌、結(jié)構(gòu)和功能等隨著時(shí)間推移和環(huán)境因子的變化而呈現(xiàn)的各種時(shí)間格局。長(zhǎng)時(shí)間尺度、短時(shí)間尺度、中等時(shí)間尺度第19頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（三）生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)中各種成分之間最本質(zhì)的聯(lián)系是通過(guò)營(yíng)養(yǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)食物鏈把生物與非生物、生產(chǎn)者與消費(fèi)者、消費(fèi)者與消費(fèi)者連成一個(gè)整體。第20頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能第21頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能二、生態(tài)系統(tǒng)的基本特征及類型劃分（一）生態(tài)系統(tǒng)的基本特征1、生態(tài)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的功能系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是生命存在并與外界不斷進(jìn)行物質(zhì)交換和能量傳遞的特定空間。因此，生態(tài)系統(tǒng)具有生命有機(jī)體的一系列生物學(xué)特性，如發(fā)育、代謝、繁殖、生長(zhǎng)與衰老等。第22頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的區(qū)域特征生態(tài)系統(tǒng)都與特定的空間相聯(lián)系，因此它是一個(gè)包含一定地區(qū)和范圍的空間概念。在不同的空間里存在著不同的生態(tài)條件，棲息著與之相適應(yīng)的生物類群。如同為森林生態(tài)系統(tǒng)，寒溫帶的長(zhǎng)白山區(qū)的針闊混交林與海南島的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)在物種結(jié)構(gòu)、物種的豐富度或系統(tǒng)的功能等都具有明顯的差異。第23頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能3、生態(tài)系統(tǒng)是開放的“自持系統(tǒng)”生態(tài)系統(tǒng)連續(xù)的自我維持的基礎(chǔ)就是它所具有的代謝機(jī)能，這種代謝機(jī)能是通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者三個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)水平的生物類群完成的，它們是生態(tài)系統(tǒng)“自維持”的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。第24頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能4、生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能所謂自我調(diào)節(jié)功能是指生態(tài)系統(tǒng)受到外來(lái)干擾而使穩(wěn)定狀態(tài)改變時(shí)，系統(tǒng)靠自身內(nèi)部的機(jī)制再返回穩(wěn)定、協(xié)調(diào)狀態(tài)的能力。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)功能表現(xiàn)在三個(gè)方面，即同種生物種群密度調(diào)節(jié)；異種生物種群間數(shù)量調(diào)節(jié)；生物與環(huán)境之間相互適應(yīng)的調(diào)節(jié)。第25頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（二）生態(tài)系統(tǒng)的分類1、按生態(tài)系統(tǒng)空間環(huán)境性質(zhì)劃分陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)第26頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能第27頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、按生態(tài)系統(tǒng)的生物成分劃分可分為植物生態(tài)系統(tǒng)、動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)、微生物生態(tài)系統(tǒng)、人類生態(tài)系統(tǒng)。3、按人類活動(dòng)及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響程度劃分（1）自然生態(tài)系統(tǒng)（2）半自然生態(tài)系統(tǒng)如風(fēng)景風(fēng)等第28頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（3）人工生態(tài)系統(tǒng)如城市生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等三、生態(tài)系統(tǒng)的功能生物生產(chǎn)、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)及信息傳遞功能。（一）生物生產(chǎn)1、初級(jí)生產(chǎn)力第29頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1、初級(jí)生產(chǎn)力初級(jí)生產(chǎn)（第一性生產(chǎn)），是指植物把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，物質(zhì)從有機(jī)物到無(wú)機(jī)物的過(guò)程。用公式表示為：

6CO2+12H2O+C6H12O6+6H2O第一生產(chǎn)可分為總第一性生產(chǎn)和凈第一性生產(chǎn)。凈第一性生產(chǎn)量是從總第一性生產(chǎn)量中減掉植物自身消耗的部分，它是生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)的主第30頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第31頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能初級(jí)生產(chǎn)量或初級(jí)生產(chǎn)力：?jiǎn)挝粫r(shí)間和單位面積（體積）內(nèi)初級(jí)生產(chǎn)者積累的能量或生產(chǎn)物質(zhì)量。綠色植物稱為初級(jí)生產(chǎn)者。2、次級(jí)生產(chǎn)次級(jí)生產(chǎn)（第二性生產(chǎn)）是指除了初級(jí)生產(chǎn)者之外的其他有機(jī)體（消費(fèi)者和分解者）的生產(chǎn)，它是建立在初級(jí)生產(chǎn)基礎(chǔ)上，表現(xiàn)為以初級(jí)產(chǎn)品為原料的動(dòng)物和真菌、細(xì)菌等微生物的生長(zhǎng)、繁殖和營(yíng)養(yǎng)物的儲(chǔ)藏等其他生命活動(dòng)的過(guò)程。第32頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能次級(jí)生產(chǎn)力取決于次級(jí)生產(chǎn)者對(duì)環(huán)境適應(yīng)和以食料利用、轉(zhuǎn)化的能力，以及種群大??；還取決于人類對(duì)次級(jí)生產(chǎn)過(guò)程的管理能力和水平。次級(jí)生產(chǎn)者在轉(zhuǎn)化初級(jí)生產(chǎn)物的過(guò)程中，不能把全部的能量都轉(zhuǎn)化為新的次級(jí)生產(chǎn)者，而是有很大的一部分要在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中被損耗掉，即通常所說(shuō)的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化率大約是10%~20%。百分之十定律。第33頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（二）能量流動(dòng)1、能量和能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律：熱力學(xué)定律熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律熱力學(xué)第二定律：指當(dāng)能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的時(shí)候，轉(zhuǎn)化效率并不是100%，即在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，除了一部分可以繼續(xù)傳遞和做功的能量外，總有一部分不能繼續(xù)傳遞和做功，而是以熱能的形式消散到環(huán)境中，這部分能量使得熵和無(wú)序增加。第34頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、生態(tài)系統(tǒng)的能量流生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)可以通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔來(lái)描述。食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的渠道。（1）食物鏈一類是生食食物鏈，以活的生物為食的食物鏈；另一類是腐食食物鏈或稱碎屑食物鏈，以死的食物為食的食物鏈第35頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

食物鏈

第36頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能食物鏈生食食物鏈腐生食物鏈捕食食物鏈寄生食物鏈第37頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（2）食物網(wǎng)食物網(wǎng)形象地反映了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物有機(jī)體之間的相互關(guān)系和營(yíng)養(yǎng)位置。（3）營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔初級(jí)生產(chǎn)者；一級(jí)消費(fèi)者；二級(jí)消費(fèi)者；四級(jí)消費(fèi)者（大型食肉動(dòng)物如猛禽、猛獸、大魚等，虎、鯊魚。）第38頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五食物網(wǎng)第39頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五金字塔第40頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能3、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖（三）物質(zhì)循環(huán)第41頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水域和土壤中獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)以綠色植物為代表的生產(chǎn)者吸收，進(jìn)入生命系統(tǒng)，再被食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物等消費(fèi)者重復(fù)利用，最后由還原者分解轉(zhuǎn)化回歸于環(huán)境中。第42頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖第43頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)主要是指維持生物生命過(guò)程正常運(yùn)行的化學(xué)元素，大約需要30~40種。這些化學(xué)元素可以分為能量元素、大量元素、微量元素。能量元素：能量元素是構(gòu)成生命蛋白質(zhì)所必需的碳、氫、氮和氧，這四種元素占總到植物總干重的95%。第44頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能大量元素主要有鈣、磷、鎂、鉀、硫等。微量元素有銅、鋅、硼、錳、鉬、鋁、鉻、氟、碘、溴、硒、硅、銀、釩、錫等。它們?cè)谏w內(nèi)的所占的比例很小，但卻是必不可少的，有些的重要性并不次于大量元素第45頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能根據(jù)物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程中是否有氣相存在，可以分為氣體型循環(huán)和沉積型循環(huán)。有學(xué)者認(rèn)為水是自然的先驅(qū)，沒有水循環(huán)也就沒有整個(gè)生物地球化學(xué)循環(huán)，因此把水循環(huán)單獨(dú)列出來(lái)。1、水循環(huán)水循環(huán)是在地球上的太陽(yáng)能與重力的驅(qū)動(dòng)下，水從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N形式，并在氣流（風(fēng)）和海流的推動(dòng)下在生物圈內(nèi)的循環(huán)。第46頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五水循環(huán)第47頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第48頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、氣體型循環(huán)在生物圈物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中，碳、氧、氮等的循環(huán)，主要以氣態(tài)循環(huán)為主，并存在于生物體、大氣和礦物質(zhì)中。水體富營(yíng)養(yǎng)化赤潮第49頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第50頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能3、沉積型循環(huán)在生物循環(huán)過(guò)程中參予循環(huán)的礦物質(zhì)元素，通過(guò)沉積作用進(jìn)入地殼而暫時(shí)或長(zhǎng)期離開循環(huán)，形成了一種不完全的循環(huán)，如磷、鉀和硫等的循環(huán)。第51頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第52頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（四）信息傳遞與流動(dòng)1、營(yíng)養(yǎng)信息通過(guò)食物鏈與食物網(wǎng)進(jìn)行的信息傳遞，把信息借助營(yíng)養(yǎng)關(guān)系從一個(gè)種群傳遞到另一個(gè)種群，或是從一個(gè)個(gè)體傳遞到另一個(gè)個(gè)體，即為營(yíng)養(yǎng)信息。第53頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、化學(xué)信息生物在某些特定條件下，或在某個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，經(jīng)過(guò)新陳代謝產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)如酶、維生素、抗生素、性引誘劑等，它們是在生物種群或個(gè)體之間起著特定作用的某種信息，稱之為化學(xué)信息?；瘜W(xué)信息是生態(tài)系統(tǒng)中信息流的重要組成部分。它深深地影響著生物種間和種內(nèi)關(guān)系，相互促進(jìn)或相互制約、相互吸引或相互排斥。第54頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能3、物理信息生物通過(guò)聲、光、色、電等向同類或異類傳達(dá)的信息構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的物理信息，如鳥的鳴叫、虎獅的咆哮、蝴蝶的飛舞、花朵艷麗的色彩和誘人的香氣等，它們對(duì)于生物而言就是意味著吸引、恐嚇、安全、警告、排斥、危險(xiǎn)和求偶等。第55頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能4、行為信息生態(tài)系統(tǒng)中的許多同種動(dòng)物，不同個(gè)體相遇，時(shí)常表現(xiàn)出一些特殊的行為方式，這就是所謂的行為信息。這些信息有的是向同伴或種群發(fā)出識(shí)別、食物源，有的表示挑戰(zhàn)、威脅，有的是向?qū)Ψ届乓约旱膬?yōu)勢(shì)，有的是為了配對(duì)。第56頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的演化一、生態(tài)系統(tǒng)的起源植物在生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化過(guò)程中，起著關(guān)鍵的作用，它出現(xiàn)于一定的環(huán)境條件，以其獨(dú)特的性能，深刻地作用于周圍環(huán)境，同時(shí)又受到其改變的環(huán)境的制約。它的光合作用和分解作用，推動(dòng)整個(gè)生物圈不斷向前發(fā)展。第57頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第58頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的演化二、生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)同生物體一樣，具有從幼期到成熟期的發(fā)育過(guò)程，即生物群落的演替過(guò)程，這一過(guò)程稱為生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育到穩(wěn)定狀態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)中生物量最大，生物種間的相互關(guān)系最為復(fù)雜/生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。第59頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第60頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第61頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第62頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第63頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的演化生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)包含著演替和進(jìn)化兩個(gè)方面，生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化是指系統(tǒng)在長(zhǎng)的時(shí)間尺度上的變化。它是地質(zhì)、氣候等外部環(huán)境的長(zhǎng)期變遷與生物新物種的形成和出現(xiàn)所引起的內(nèi)部變化共同作用的結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)化的總趨勢(shì)是復(fù)雜性和有序性的增加，對(duì)物理環(huán)境控制或內(nèi)部穩(wěn)定性的加大，以及對(duì)外界干擾達(dá)到最小的影響。第64頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的演化生態(tài)系統(tǒng)演替是指系統(tǒng)在短的時(shí)間尺度上的變化，它發(fā)生在一個(gè)短期內(nèi)，從其建立的不穩(wěn)定狀態(tài)，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部自調(diào)控而逐步達(dá)到一相相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。三、生態(tài)系統(tǒng)的演替生態(tài)系統(tǒng)的演替是以生物群落的演替為基礎(chǔ)，它包括生命系統(tǒng)和非生命系統(tǒng)。植物群落的演替，實(shí)際是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的演替。第65頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的演化三、生態(tài)系統(tǒng)的演化依據(jù)基質(zhì)的不同，自然生態(tài)系統(tǒng)的演替可劃分為兩類：陸生演替和水生演替1、陸生演替開始于干旱缺水的土地，以最早的先鋒植物群的地衣開始，經(jīng)歷苔蘚、草本、灌木直到出現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)。這一系列的演替過(guò)程，就是一個(gè)演替系列。第66頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的演化2、水生演替開始于水環(huán)境，如湖泊向森林的演替，從最早始于裸地階段，以浮游生物為主，經(jīng)歷沉水植物、浮水植物、挺水植物、草本濕生植物直到出現(xiàn)灌木、喬木和森林生態(tài)系統(tǒng)。這一系列演替是生物量不斷增大，植株高度的增加及其改造環(huán)境的能力加大。第67頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡一、生態(tài)平衡的含義生態(tài)平衡一詞是美國(guó)學(xué)者威廉.福格特在1949年出版的《生存之路》一書中正式提出來(lái)的，其用意是指自然環(huán)境沒有遭受人類嚴(yán)重干擾的天然狀態(tài)，通稱為“生態(tài)平衡”，所以有人稱為“自然界的平衡”第68頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡生態(tài)平衡的概念：生態(tài)平衡是指生物系統(tǒng)的相對(duì)平衡。在任何一個(gè)正常的、成熟的生態(tài)系統(tǒng)中，其結(jié)構(gòu)與功能都是相互依存、相互制約，包括物種組成，各種群的數(shù)量和比例，以及物質(zhì)與能量的輸入與輸出方面保持著一種動(dòng)態(tài)平衡。第69頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡判斷一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是否平衡，可以重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：（1）生態(tài)系統(tǒng)的生物與其生存環(huán)境是協(xié)調(diào)的，包括生物個(gè)體、種群乃至群落不同水平與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。所謂生態(tài)平衡就是生物與其環(huán)境之間的協(xié)調(diào)穩(wěn)定狀態(tài)，可以認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)是平衡的第70頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡（2）生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量的輸入和輸出兩者間的平衡。這主要從生態(tài)系統(tǒng)的功能方面考慮，當(dāng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)態(tài)，可以認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)是平衡的。第71頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡（3）生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。生態(tài)平衡是群落內(nèi)各物種之間相互作用的結(jié)果，物種數(shù)量趨于穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)比物種數(shù)量波動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)更平衡，生態(tài)系統(tǒng)的平衡是隨著群落組分?jǐn)?shù)量的增加而增加，即多樣性增加穩(wěn)定性，換言之，群落穩(wěn)定性是多樣性的函數(shù)。第72頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡（4）生態(tài)系統(tǒng)的平衡應(yīng)是負(fù)熵不斷增加的過(guò)程。二、生態(tài)平衡的基本規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)之所以平衡或動(dòng)態(tài)平衡，是一些基本規(guī)律在發(fā)揮著作用。1、生物與環(huán)境相互適應(yīng)、協(xié)同進(jìn)化規(guī)律2、物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律第73頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡3、輸入與輸出的動(dòng)態(tài)平衡規(guī)律三、生態(tài)系統(tǒng)平衡的調(diào)節(jié)（一）生態(tài)平衡失調(diào)及其原因生態(tài)平衡失調(diào)：各類生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)外界施加的壓力（自然的或人為的）超出了系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)能力或代償能力后，都將造成結(jié)構(gòu)的破壞、功能的受阻和正常關(guān)系的紊亂。第74頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡1、結(jié)構(gòu)失調(diào)當(dāng)外部干擾大時(shí)，可造成生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)或幾個(gè)組分的缺損而使結(jié)構(gòu)失調(diào)，從而引起營(yíng)養(yǎng)關(guān)系的改變或破壞，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能的改變或受阻。2、功能失調(diào)功能失調(diào)表現(xiàn)為由于結(jié)構(gòu)組分的缺損使得能流在系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)營(yíng)養(yǎng)層次上受阻或物質(zhì)循環(huán)的正常途徑的中斷，從而造成初級(jí)生產(chǎn)者的第一生產(chǎn)力下降，能量轉(zhuǎn)化效率增加，無(wú)效能增加。第75頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡3、生態(tài)平衡失調(diào)的原因（1）自然原因生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的原因生態(tài)系統(tǒng)外部的原因：火山爆發(fā)、地震、泥石流、雷電火災(zāi)、流行病、海嘯臺(tái)風(fēng)等。（2）人為原因第76頁(yè)，共84頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)生態(tài)平衡（二）生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)