環(huán)境生態(tài)學(xué)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

環(huán)境生態(tài)學(xué)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)環(huán)境生態(tài)學(xué)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)/環(huán)境生態(tài)學(xué)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)環(huán)境生態(tài)學(xué)知識(shí)點(diǎn)第一講生物及環(huán)境第一節(jié)環(huán)境的概念及其類型一,環(huán)境的概念環(huán)境指某一特定生物個(gè)體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。分為自然環(huán)境,半自然環(huán)境,社會(huì)環(huán)境我們通常所說(shuō)的環(huán)境為地球環(huán)境，包括：大氣圈對(duì)流層,水圈,巖石圈,土壤圈,生物圈，又稱為地理環(huán)境。二,環(huán)境的類型1.按環(huán)境主體分：以人為主體的人類環(huán)境,以生物為主體生物體以外的環(huán)境2.按環(huán)境性質(zhì)分：自然環(huán)境,半自然環(huán)境,社會(huì)環(huán)境3.按環(huán)境范圍大小分：微環(huán)境,內(nèi)環(huán)境,區(qū)域環(huán)境,地球環(huán)境,宇宙環(huán)境第二節(jié)生物及環(huán)境因子的相互作用光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)地球上生物生存和繁衍的最基本的能量源泉——光光照強(qiáng)度的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)黃化現(xiàn)象是光及形態(tài)建成的各種關(guān)系中最極端的典型例子，黃化是植物對(duì)黑暗環(huán)境的特殊適應(yīng)。光合作用飽和點(diǎn)是肯定范圍內(nèi)，光合作用的效率及光強(qiáng)成正比，但到達(dá)肯定強(qiáng)度光合效率不會(huì)再增加，若接著增加光強(qiáng)，光合效率下降，這點(diǎn)謂之飽和點(diǎn)。光補(bǔ)償點(diǎn)植物同化器官中，光合作用汲取的二氧化碳及呼吸作用釋放的二氧化碳相等時(shí)的光照強(qiáng)度。依據(jù)植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)程度分為：陽(yáng)地植物：適應(yīng)強(qiáng)光照地區(qū)生活。蒲公英,薊,楊,柳,樺,槐等陰地植物：適應(yīng)弱光照地區(qū)生活。連線草,鐵衫,紅豆衫,人參,三七（二）光質(zhì)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光質(zhì)變化規(guī)律空間變化隨緯度增加而削減，隨海拔上升而增加；時(shí)間變化冬季長(zhǎng)波光增多，夏季短波光增多；中午短波光最多，早晚長(zhǎng)波光較多。生物的適應(yīng)植物不同的光質(zhì)對(duì)植物的光合作用，色素形成，向光性，形態(tài)建成的誘導(dǎo)等的影響是不同的。例如光合作用的光譜范圍只是可見(jiàn)光區(qū)。動(dòng)物可見(jiàn)光對(duì)動(dòng)物生殖，體色變化，遷徙，毛羽更換，生長(zhǎng)及發(fā)育等都有影響；紫外光有致死作用，特殊是細(xì)菌，病毒及微生物，但昆蟲(chóng)對(duì)紫外光有趨光反應(yīng)。（三）生物對(duì)光周期的適應(yīng)光周期現(xiàn)象生物對(duì)晝夜周期變化發(fā)生各種生理,生態(tài)反應(yīng)的現(xiàn)象。植物的光周期臨界暗期指在晝夜周期中能誘導(dǎo)植物開(kāi)花所需的最短或最長(zhǎng)的暗期長(zhǎng)度。依據(jù)植物對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)類型分為：長(zhǎng)日照,短日照,長(zhǎng)短日照植物長(zhǎng)日照植物：鳳仙蘭,紫菀短日照植物：蒼耳,玉米,大豆動(dòng)物的光周期鳥(niǎo)類的遷移和生殖時(shí)間是由日照長(zhǎng)度確定的。魚(yú)類的生殖和遷移受光周期影響，特殊是表層水中的魚(yú)類。昆蟲(chóng)的代謝和發(fā)育受光周期的影響。哺乳動(dòng)物的生殖和換毛受光周期的影響。二,溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）溫度因子的生態(tài)作用生物的三基點(diǎn)：參及生物生命活動(dòng)中生理生化過(guò)程中的酶的活性有最低溫度,最適溫度,最高溫度，相應(yīng)的則是生物生長(zhǎng)的“三基點(diǎn)”。高溫使蛋白質(zhì)凝固，酶系統(tǒng)失活；低溫將引起細(xì)胞膜滲透性改變,脫水,蛋白質(zhì)沉淀等不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)變化。在肯定范圍內(nèi)，生物的生長(zhǎng)速率及溫度成正比。春化作用有些花卉須要低溫條件，才能促進(jìn)花芽形成和花器發(fā)育，這一過(guò)程叫做春化階段，而使花卉通過(guò)春化階段的這種低溫刺激和處理過(guò)程則叫做春化作用。有效積溫法則溫度及生物發(fā)育最普遍的規(guī)律指植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，需從環(huán)境中攝取肯定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且某一特定植物類別各發(fā)育階段所須要的總熱量是一個(gè)常數(shù)。K=N（t-t0）式中，K——生物所需的有效積溫N——天數(shù)，dt——當(dāng)?shù)卦摃r(shí)期的平均溫度，℃t0——生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需最低臨界溫度（生物學(xué)零度），℃作用有效積溫（K）和發(fā)育起點(diǎn)溫度（C）確定后，可以推想一種昆蟲(chóng)在不同地區(qū)可能發(fā)生的世代數(shù)，估計(jì)昆蟲(chóng)在地理上可能分布的界限，預(yù)料害蟲(chóng)的發(fā)生期等。（二）極端溫度對(duì)生物的影響及生物對(duì)極端溫度的適應(yīng)貝格曼規(guī)律生活在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類個(gè)體大，因?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物，其單位體重散熱量相對(duì)削減。阿倫規(guī)律恒溫動(dòng)物身體的突出部分如四肢,尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢(shì)，是削減散熱的一種形態(tài)適應(yīng)，稱為阿倫規(guī)律。三,水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）水因子的生態(tài)作用1．水是生物生存的重要條件水是生物體的重要組成部分水是很好的溶劑水是生物新陳代謝的直接參及者，是光合作用的原料水是生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)2．水對(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響水分對(duì)植物生長(zhǎng)“三基點(diǎn)”：最高,最適和最低低于最低點(diǎn)，植物萎蔫,生長(zhǎng)停止高于最高點(diǎn)，根系缺氧,窒息,爛根處于最適點(diǎn)，是植物最優(yōu)的生長(zhǎng)條件對(duì)于動(dòng)物，水分不足可以引起滯育或休眠3．水對(duì)動(dòng)植物數(shù)量和分布的影響降水在地球分布的不勻稱導(dǎo)致動(dòng)植物分布的不勻稱，物種數(shù)量也有差異。植物的分類水生植物沉水植物，浮水植物陸生植物濕生植物，中生植物，旱生植物（二）動(dòng)物對(duì)水因子的適應(yīng)（1）水生動(dòng)物的滲透壓調(diào)整不同類群的水生動(dòng)物有著各自不同的適應(yīng)實(shí)力和調(diào)整機(jī)制。滲透壓調(diào)整可以通過(guò)限制外表對(duì)鹽類和水的通透性，改變所排出的尿和糞便的濃度及體積，逆濃度梯度地主動(dòng)汲取或主動(dòng)排出鹽類和水等的方法里實(shí)現(xiàn)。（2）陸生動(dòng)物對(duì)環(huán)境濕度的適應(yīng)影響陸生動(dòng)物水平衡更多的是環(huán)境中的濕度，動(dòng)物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上,行為上,生理上都有不同程度的適應(yīng)。如兩棲類體表分泌黏液以保持潮濕，昆蟲(chóng),爬行類,嚙齒類等白天躲在洞內(nèi)夜里出來(lái)活動(dòng)，荒漠鳥(niǎo)獸具有可重新汲取水分功能的腎臟。四,土壤因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)植物對(duì)于長(zhǎng)期生活的土壤會(huì)產(chǎn)生肯定的適應(yīng)特性。因此，形成了各種以土壤為主導(dǎo)因素的植物生態(tài)類型。依據(jù)植物對(duì)土壤酸度的反應(yīng)可劃分為酸性土,中性土,堿性土植物依據(jù)植物對(duì)土壤中礦質(zhì)鹽類（如鈣鹽）的反應(yīng)：可劃分為鈣質(zhì)土植物和嫌鈣植物依據(jù)植物對(duì)土壤含鹽量的反應(yīng)：可劃分出鹽土和堿土植物鹽類對(duì)多數(shù)植物危害程度的大小，可按下列次序排列：MgCl2＞Na2CO3＞NaHCO3＞NaCl＞MgSO4＞Na2SO4陽(yáng)離子：Na+＞Ca2+陰離子：CO32－＞HCO3－＞Cl－＞SO42－五,環(huán)境因子作用的一般規(guī)律（一）環(huán)境因子及生態(tài)因子生態(tài)因子是指環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)，發(fā)育，生殖，行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。如溫度，濕度，食物，氧氣，二氧化碳和其他相關(guān)生物等。（二）環(huán)境因子作用的一般特征1．環(huán)境因子的綜合作用環(huán)境中的各種生態(tài)因子彼此聯(lián)系,相互促進(jìn),相互制約，任何一個(gè)單因子的變化必將引起其他因子不同程度的變化，對(duì)生物起到不是單一的而是綜合的作用。2．主導(dǎo)因子及特點(diǎn)對(duì)生物起確定性作用的生態(tài)因子即為主導(dǎo)因子。3．直接作用和間接作用區(qū)分生態(tài)因子的直接作用和間接作用對(duì)生物的生長(zhǎng),發(fā)育,繁殖及分布很重要。4．環(huán)境因子作用的階段性生態(tài)環(huán)境的規(guī)律性變化導(dǎo)致生態(tài)因子對(duì)生物的階段性作用。5．環(huán)境因子的不可代替性和補(bǔ)償作用各種生態(tài)因子的存在都有其必要性，主導(dǎo)因子的缺乏可影響生物生長(zhǎng)甚至死亡，所以不可代替，但在綜合作用過(guò)程中可局部補(bǔ)償。二者關(guān)系：環(huán)境因子包含了生態(tài)因子，生態(tài)因子是環(huán)境因子中對(duì)生物起作用的因子。（三）環(huán)境因子的限制性作用1.限制因子生物的生存和繁殖依靠于各種生態(tài)因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數(shù)幾種因子是限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子，這些關(guān)鍵性的因子就是限制因子。任何一種生態(tài)因子只要接近或超過(guò)生物的耐受范圍，它就會(huì)成為這種生物的限制因子。2.Liebig最小因子定律19世紀(jì)，德國(guó)有機(jī)化學(xué)家Liebig認(rèn)為：植物的生長(zhǎng)取決于那些處于最少量狀態(tài)的養(yǎng)分成分，基本思想是，每種植物都須要肯定種類和肯定量的養(yǎng)分物質(zhì)，假如環(huán)境中缺乏其中的一種，植物就會(huì)發(fā)育不良，甚至死亡。假如這種養(yǎng)分物質(zhì)處于最少量狀態(tài)，植物的生長(zhǎng)量就最少。3.Shelford耐受性定律生態(tài)幅定義美國(guó)生態(tài)學(xué)家在最小因子定律的基礎(chǔ)上又提出了耐受性定律，并試圖用這個(gè)定律來(lái)說(shuō)明生物的自然分布現(xiàn)象。他認(rèn)為生物對(duì)每一種生態(tài)因子都有其耐受的上限和下限，上下限之間就是生物對(duì)這種生態(tài)因子的耐受范圍，稱生態(tài)幅。耐受性定律任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量或質(zhì)量上的不足或過(guò)多，即當(dāng)其接近或達(dá)到某種生物的耐受性限度時(shí)，就會(huì)使該生物衰退或不能生存。Shelford的耐受性定律可以形象地用一個(gè)鐘形耐受曲線來(lái)表示。第二講生物圈中的生命系統(tǒng)第一節(jié)生命系統(tǒng)的層次一,分子作為生態(tài)學(xué)中的探討對(duì)象，分子是指生物活性分子。二,基因基因是全部生物表現(xiàn)生命活動(dòng)的根本結(jié)構(gòu)和用來(lái)維持其種屬遺傳性的關(guān)鍵。組成基因或基因組的核酸中存在生物的全部遺傳信息。基因隸屬于分子生態(tài)學(xué)的探討范疇，但探討的是基因?qū)哟紊仙w的基因結(jié)構(gòu)組成。物質(zhì)物質(zhì)能量基因器官生命體群體社會(huì)細(xì)胞基因系統(tǒng)細(xì)胞系統(tǒng)器官系統(tǒng)機(jī)體系統(tǒng)群體系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)分子生態(tài)學(xué)微生態(tài)學(xué)宏觀生態(tài)學(xué)生物成分

＋

非生物成分

||生物系統(tǒng)Odum向近敏等生物圈中的生命系統(tǒng)層次劃分三,細(xì)胞細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本單位。有機(jī)體除了少數(shù)類型（病毒等）外，都是由細(xì)胞構(gòu)成的。單細(xì)胞有機(jī)體的個(gè)體就是一個(gè)細(xì)胞，一切生命活動(dòng)都是由這個(gè)細(xì)胞來(lái)?yè)?dān)當(dāng)。多細(xì)胞有機(jī)體是由很多形態(tài)和功能不同的細(xì)胞組成，共同保證整個(gè)有機(jī)體正常生活的進(jìn)行。四,組織人們把在個(gè)體發(fā)育中，具有相同來(lái)源的同一類型，或不同類型的細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位稱為組織。組織是具有功能分工的細(xì)胞的集合體，不同的相互聯(lián)系的組織構(gòu)成了器官。高等生物的個(gè)體是由各種組織和器官組成的。五,個(gè)體生物存在的形式，是種群的基本組成單位，具有新陳代謝,自我復(fù)制繁殖,生長(zhǎng)發(fā)育,遺傳變異,感應(yīng)性和適應(yīng)性等生命現(xiàn)象。六,種群種群是指在肯定空間中同種個(gè)體的組合，種群中很多個(gè)體相互依靠,相互制約。不同的種群相互有機(jī)的組合復(fù)合形成了群落。種群生態(tài)學(xué)探討種群的數(shù)量,分布以及種群及其棲息環(huán)境中的非生物因素和其他生物種群的相互作用。七,生物群落在肯定空間內(nèi)生活在一起的各種動(dòng)物,植物和微生物種群的集合體。很多種群彼此相互作用，具有獨(dú)特的成分,結(jié)構(gòu)和功能。生物群落可以從植物群落,動(dòng)物群落和微生物群落這三個(gè)不同的角度來(lái)探討。群落生態(tài)學(xué)是探討生物群落及環(huán)境相互關(guān)系及其規(guī)律的學(xué)科。八,生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)中最重要的概念，也是自然界最重要的功能單位。生態(tài)系統(tǒng)=生物群落+非生物環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)指肯定空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過(guò)物質(zhì)的循環(huán)和能量的流淌相互作用,相互依存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。第二節(jié)生物種群的特征及動(dòng)態(tài)一,種群概念及特征1.種群概念種群是指在肯定空間中同種個(gè)體的組合。種群是物種在自然界中存在的基本單位。從進(jìn)化論的觀點(diǎn)看，種群是一個(gè)演化單位。從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，種群又是生物群落的基本組成單位。2.種群的基本特征種群的主要特征表現(xiàn)在三方面：①數(shù)量特征（密度或大?。河绊懛N群數(shù)量大小的基本參數(shù)為誕生率,死亡率,遷入率和遷出率。②空間分布特征：它包括內(nèi)分布格局和地理分布格局。③遺傳特征：種群的遺傳特征是種群遺傳學(xué)和進(jìn)化生態(tài)學(xué)的主要探討內(nèi)容。二,種群的增長(zhǎng)及其數(shù)量變動(dòng)1,種群的群體特征①種群密度。②初級(jí)種群參數(shù)：誕生率,死亡率,遷入和遷出率。③次級(jí)種群參數(shù)：性比,年齡分布和種群增長(zhǎng)率等。性比第一性比是指種群中雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的比例；第二性比為幼體成長(zhǎng)到性成熟階段，雌性和雄性個(gè)體的比例；第三性比為充分成熟的個(gè)體的性比。生命表是描述種群生死過(guò)程的一種有用的圖表模式。簡(jiǎn)單的生命表是依據(jù)各年齡組的存活或死亡數(shù)據(jù)編制，綜合生命表則包括誕生數(shù)據(jù)，從而能估計(jì)種群的增長(zhǎng)。存活曲線Deevey（1947）曾將存活曲線分為三個(gè)類型：Ⅰ型：曲線凸型，表示在接近生理壽命前只有少數(shù)個(gè)體死亡。Ⅱ型：曲線呈對(duì)角線型，表示各年齡死亡率相等。Ⅲ型：曲線凹型，表示幼年期死亡率很高。(a)(a)(b)(c)繁殖后期繁殖期繁殖前期（a）增長(zhǎng)型種群（b）穩(wěn)定型種群（c）下降型種群2,種群增長(zhǎng)模型（1）及密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型假設(shè)：環(huán)境中空間,食物等資源是無(wú)限的。①種群離散增長(zhǎng)模型或式中：N——種群大??；t——時(shí)間λ——種群的周期增長(zhǎng)率。②種群連續(xù)增長(zhǎng)模型在世代重疊的狀況下，種群以連續(xù)方式變化。把種群變化率dN／dt及任何時(shí)間的種群大小聯(lián)系起來(lái)，單位時(shí)間內(nèi)種群的變化率，即：其積分式為：式中：e——自然對(duì)數(shù)的底。若對(duì)種群大小Nt對(duì)時(shí)間t作圖，種群增長(zhǎng)曲線呈“J”字型。以lgNt對(duì)t作圖，則變?yōu)橹本€。Ⅰ型Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型存活數(shù)的對(duì)數(shù)年齡比無(wú)密度效應(yīng)模型增加兩點(diǎn)假設(shè)：①存在環(huán)境容納量（K），當(dāng)Ｎt=K時(shí)，種群為零增長(zhǎng)，即dN／dt=0；②增長(zhǎng)率隨密度上升而按比例降低變化。其模型為邏輯斯特方程：其積分式為：式中：a——參數(shù)，其值取決于N0，表示曲線對(duì)原點(diǎn)的相對(duì)位置。邏輯斯諦曲線可劃分為5個(gè)時(shí)期：①開(kāi)始期，也稱潛藏期，由于種群個(gè)體數(shù)很少，密度增長(zhǎng)緩慢；②加速期，隨個(gè)體數(shù)增加，密度增長(zhǎng)漸漸加快；③轉(zhuǎn)折期，當(dāng)個(gè)體數(shù)達(dá)到飽和密度一半（即K／2時(shí)），密度增長(zhǎng)最快；④減速期，個(gè)體數(shù)超過(guò)K/2以后，密度增長(zhǎng)漸漸變慢；⑤飽和期，種群個(gè)體數(shù)達(dá)到K值而飽和。邏輯斯特方程的重要意義：它是兩個(gè)相互作用種群增長(zhǎng)模型的基礎(chǔ)；它也是漁撈,林業(yè),農(nóng)業(yè)等實(shí)踐領(lǐng)域中，確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型；模型中兩個(gè)參數(shù)r,K，已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。3,種群的數(shù)量變動(dòng)種群數(shù)量變動(dòng)的兩個(gè)重要特征：波動(dòng)性及穩(wěn)定性（1）不規(guī)則波動(dòng)：東亞飛蝗等（2）周期性波動(dòng)：嚙齒動(dòng)物（3）季節(jié)波動(dòng)：蒼蠅和蚊子等種群（4）種群的爆發(fā)：赤潮等（5）生態(tài)入侵：人類有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地把某種生物帶入相宜其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展，這種過(guò)程稱生態(tài)入侵。（6）種群的衰落和滅亡第三節(jié)種群關(guān)系一,種內(nèi)關(guān)系1．集群是同一種生物的不同個(gè)體，或多或少都會(huì)在肯定的時(shí)期內(nèi)生活在一起，從而保證種群的生存和正常繁殖，是一種重要的適應(yīng)性特征。分類依據(jù)集群后群體持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短，集群分為臨時(shí)性和永久性兩種類型。同一種動(dòng)物在一起生活所產(chǎn)生的有利作用，稱為集群效應(yīng)。意義（1）集群有利于提高捕食效率；（2）可以共同防衛(wèi)敵害；

（3）有利于改變小生境；（4）有利于某些動(dòng)物種類提高學(xué)習(xí)效率；

（5）能夠促進(jìn)繁殖；（6）有利于分工提高工作效率等等。優(yōu)劣在肯定的密度下，群體密度的增加能夠有利于群體的生存和增長(zhǎng)。但是隨著個(gè)體數(shù)的增加，密度過(guò)高,繁殖過(guò)剩時(shí)產(chǎn)生有害的擁擠效應(yīng)。2．種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)概念生物為了利用有限的共同資源，相互之間所產(chǎn)生的不利或有害的影響，這種現(xiàn)象稱為競(jìng)爭(zhēng)。方式競(jìng)爭(zhēng)的主要方式有兩類：資源利用性競(jìng)爭(zhēng)和相互干涉性競(jìng)爭(zhēng)，前者又稱為間接競(jìng)爭(zhēng)，后者又稱為直接競(jìng)爭(zhēng)。競(jìng)爭(zhēng)可以分為種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng)。特點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的不對(duì)稱性是種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng)的共同特點(diǎn)。不對(duì)稱性是指競(jìng)爭(zhēng)者各方受競(jìng)爭(zhēng)影響所產(chǎn)生的不等同后果。在自然界，不對(duì)稱性競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)例遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于對(duì)稱性競(jìng)爭(zhēng)。作用競(jìng)爭(zhēng)具有調(diào)整種群大小的作用，也可以導(dǎo)致物種分化和物種形成。二,種間關(guān)系1．種間競(jìng)爭(zhēng)高斯假設(shè)當(dāng)兩個(gè)物種利用同一種資源和空間時(shí)產(chǎn)生的種間競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。兩個(gè)物種越相像，它們的生態(tài)位重疊就越多，競(jìng)爭(zhēng)也就越激烈。這種種間競(jìng)爭(zhēng)狀況后來(lái)被英國(guó)生態(tài)學(xué)家稱之為高斯假說(shuō)。混合培育時(shí)大草履蟲(chóng)單獨(dú)混合培育時(shí)大草履蟲(chóng)單獨(dú)培育時(shí)雙小核草履蟲(chóng)時(shí)間混合培育時(shí)雙小核草履蟲(chóng)單獨(dú)培育時(shí)大草履蟲(chóng)時(shí)間個(gè)體數(shù)2．捕食一種生物吃掉另一種生物的這種對(duì)抗性關(guān)系稱為捕食。吃的一方稱為捕食者，被吃掉的一方稱為獵物或被食者。這種捕食者及獵物的關(guān)系對(duì)獵物種群的數(shù)量和質(zhì)量的調(diào)整上具有重要的生態(tài)學(xué)意義。3．寄生及共生（1）寄生指一個(gè)種（寄生者）借居于另一個(gè)種（寄主）的體內(nèi)或體表,從而攝取寄主養(yǎng)分以維持生活的現(xiàn)象。寄生物對(duì)寄生植物的生長(zhǎng)有抑制作用，而寄主植物對(duì)寄生物則有加速其生長(zhǎng)的作用。（2）共生偏利共生是共生中僅對(duì)一方有利，附生植物及被附生植物是一種典型的偏利共生?；ダ采莾晌锓N相互有利的共居關(guān)系，彼此間有直接的養(yǎng)分物質(zhì)的溝通，相互依靠,相互依存,雙方獲利。第四節(jié)生物群落及其動(dòng)態(tài)一,生物群落的定義及特征定義是指在特定空間或特定生境下，具有肯定的生物種類組成及其及環(huán)境之間彼此影響,相互作用，具有肯定的外貌及結(jié)構(gòu)，包括形態(tài)結(jié)構(gòu)及養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，并具特定的功能的生物集合體?；咎卣鳍偃郝渚哂锌隙ǖ奈锓N組成；②群落具有肯定的外貌及內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③形成群落環(huán)境，對(duì)環(huán)境因子進(jìn)行改造；④群落中不同物種之間相互影響；⑤群落具有肯定的動(dòng)態(tài)特征；⑥群落具有肯定的分布范圍；⑦群落的邊界特征。二,生物群落種類的組成（一）物種組成的性質(zhì)分析物種組成是確定群落性質(zhì)的最重要的因素，也是鑒別不同群落類型的基本特征。分析物種組成，首先要選擇樣地來(lái)登記群落的物種組成，然后可以依據(jù)各個(gè)種在群落中的作用來(lái)劃分群落成員型。常見(jiàn)群落成員型包括：優(yōu)勢(shì)種,建群種,亞優(yōu)勢(shì)種,伴生種,偶見(jiàn)種對(duì)群落結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯限制作用的植物種稱為優(yōu)勢(shì)種。群落的不同層次可以有各自的優(yōu)勢(shì)種，優(yōu)勢(shì)層中的優(yōu)勢(shì)種稱為建群種。（二）物種組成的數(shù)量特征和綜合特征1,種群的數(shù)量特征密度指單位面積或單位空間內(nèi)的個(gè)體數(shù)多度是對(duì)物種個(gè)體數(shù)目多少的一種估測(cè)指標(biāo)，多用于群落內(nèi)草本植物的調(diào)查蓋度是指植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比，即投影蓋度頻度即某個(gè)物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率，指包含該種個(gè)體的樣方占全部樣方的百分比高度或長(zhǎng)度指物種的自然高度或肯定高度，藤本植物則測(cè)其長(zhǎng)度重量用來(lái)衡量種群生物量或現(xiàn)存量多少的指標(biāo)，可分干重及鮮重體積生物所占空間大小的度量2,綜合特征（1）優(yōu)勢(shì)度Dominance優(yōu)勢(shì)度用以表示一個(gè)種在群落中的地位及作用，但其詳細(xì)定義和計(jì)算方法各家意見(jiàn)不一。BrawnBlanquet主見(jiàn)以蓋度,所占空間大小或重量來(lái)表示優(yōu)勢(shì)度，并指出在不同群落中應(yīng)采納不同指標(biāo)。蘇卡喬夫（1938）提出，多度,體積或所占據(jù)的空間,利用和影響環(huán)境的特性,物候動(dòng)態(tài)應(yīng)作為某個(gè)種的優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)。（2）重要值ImportantValue（縮寫(xiě)為IV）用來(lái)表示某個(gè)種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo)，因?yàn)樗?jiǎn)單,明確，所以在近些年來(lái)得到普遍采納。計(jì)算的公式如下：重要值IV=相對(duì)多度RA+相對(duì)頻度RF+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（相對(duì)基蓋度）RD（3）綜合優(yōu)勢(shì)比SummedDominanceRatio（縮寫(xiě)為SDR）是一種綜合數(shù)量指標(biāo)。包括以下兩因素,三因素,四因素和五因素等四類。常用的為兩因素的總優(yōu)勢(shì)比SDR2，即在密度比,蓋度比,頻度比,高度比和重量比這五項(xiàng)指標(biāo)中取隨意兩項(xiàng)求其平均值再乘以100％，如SDR2=（密度比十蓋度比）/2×100％。三,生物群落的結(jié)構(gòu)（一）群落的結(jié)構(gòu)要素1．生活型,生態(tài)型和生長(zhǎng)型生活型是生物對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式，同一生活型的生物，不但體態(tài)相像，而且在適應(yīng)特點(diǎn)上也是相像的。生態(tài)學(xué)家RaunkiaerC選擇休眠芽在不良季節(jié)的著生位置作為劃分生活型的標(biāo)準(zhǔn)，將陸生植物分為高位芽植物,地上芽植物,地面芽植物,隱芽植物和一年生植物五類生活型。生態(tài)型同一個(gè)種為了在不同的環(huán)境中生長(zhǎng)，其所適應(yīng)環(huán)境分化出來(lái)的性質(zhì)，在遺傳中固定下來(lái)而產(chǎn)生的類型稱為生態(tài)型。生態(tài)型強(qiáng)調(diào)植物及環(huán)境的適應(yīng)，一個(gè)生態(tài)型的個(gè)體，及屬于同一生態(tài)種的另一生態(tài)型的個(gè)體能夠自由地交配。生長(zhǎng)型植物的很多形態(tài)特征都可以用于區(qū)分植物的生長(zhǎng)型，如植物的高大和矮小,木本和非木本,常綠和落葉等。生長(zhǎng)型也反映植物生活的環(huán)境條件，相同的環(huán)境條件具有相像的生長(zhǎng)型。生活型及生長(zhǎng)型確定群落的外貌，而外貌是群落分類的重要指標(biāo)之一。2．垂直結(jié)構(gòu)植物的垂直結(jié)構(gòu)也就是群落的層次性，群落的層次主要是由植物的生長(zhǎng)型和生活型所確定的。成層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的實(shí)力。在發(fā)育成熟的森林中，陽(yáng)光是確定森林分層的一個(gè)重要因素，而動(dòng)物分層主要及食物有關(guān)。3．水平結(jié)構(gòu)植物的水平結(jié)構(gòu)是指群落的配置狀況或水平格局。多數(shù)群落中的各個(gè)物種常形成斑塊狀鑲嵌，也可能勻稱分布。導(dǎo)致水平結(jié)構(gòu)的困難性有三方面的緣由：①親代的擴(kuò)散分布習(xí)性；②環(huán)境異質(zhì)性；③種間相互作用的結(jié)果。4．時(shí)間結(jié)構(gòu)不同生物生命活動(dòng)在時(shí)間上的差異，導(dǎo)致了不同時(shí)間群落結(jié)構(gòu)的配置差異，形成了群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)。①周期性；②季節(jié)性；5．群落交替帶及邊緣效應(yīng)群落交織帶又稱生態(tài)交織帶或生態(tài)過(guò)渡帶。在生態(tài)過(guò)渡帶中生物種類和種群密度有增多的趨勢(shì)，在群落邊緣的生物個(gè)體因得到更多的光照等資源而生長(zhǎng)特殊旺盛或因生境異質(zhì)性的提高而使物種數(shù)量增加的現(xiàn)象被稱為邊緣效應(yīng)四,生物群落的演替在生物群落發(fā)展變化的過(guò)程中，一個(gè)群落代替另一個(gè)群落的演化現(xiàn)象，稱為群落的演替。依據(jù)演替持續(xù)時(shí)間劃分：世紀(jì)演替，長(zhǎng)期演替，快速演替依據(jù)演替起始條件劃分：原生演替，次生演替依據(jù)限制演替主導(dǎo)因素劃分：水生演替，旱生演替依據(jù)基質(zhì)性質(zhì)劃分：內(nèi)因性演替，外因性演替依據(jù)群落代謝特征劃分：自養(yǎng)性演替，異養(yǎng)性演替生物群落演替的制約因素1．植物繁殖體的遷移，散布和動(dòng)物的活動(dòng)性。2．群落內(nèi)部環(huán)境的變化。3．種內(nèi)和種間關(guān)系的改變。4．外界環(huán)境條件變化，氣候,地貌,土壤和火等。5．人類對(duì)生物群落演替的影響。五,影響群落組成及結(jié)構(gòu)變化的因素（一）生物因素的影響1．競(jìng)爭(zhēng)對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響競(jìng)爭(zhēng)在群落結(jié)構(gòu)形成過(guò)程中所起的重大作用，可導(dǎo)致生態(tài)位的分化。2．捕食對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響捕食對(duì)群落結(jié)構(gòu)形成的作用，視捕食者是泛化種還是特化種而異。（二）人為干擾對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響生物群落不斷經(jīng)受各種隨機(jī)變化事務(wù)影響，F(xiàn).E.Clement指出：“即使最穩(wěn)定的群叢也不完全處于平衡狀態(tài)，凡發(fā)生次生演替的地方都受到干擾影響”。觀點(diǎn)一干擾擾亂了頂極群落的穩(wěn)定性，使演替離開(kāi)了正常軌道。觀點(diǎn)二一種有意義的生態(tài)現(xiàn)象，引起群落的非平衡特性，強(qiáng)調(diào)干擾在群落結(jié)構(gòu)形成和動(dòng)態(tài)中的作用。第四章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和特征一,生態(tài)系統(tǒng)指在肯定時(shí)間和空間內(nèi)，由借助物種流淌,能量流淌,物質(zhì)循環(huán),信息傳遞和價(jià)值流淌而相互聯(lián)系,相互制約的生物群落及其環(huán)境組成的具有自調(diào)整功能的復(fù)合體。是生物群落及其環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流淌過(guò)程而形成的統(tǒng)一整體。二,生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)非生物部分生物部分非生物成分生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者生物部分（三大功能群）①生產(chǎn)者：綠色植物光能和化能細(xì)菌又稱初級(jí)生產(chǎn)者，指自養(yǎng)生物，主要指綠色植物，也包括一些化能合成細(xì)菌。這些生物能利用無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，并把環(huán)境中的太陽(yáng)能以生物化學(xué)能的形式第一次固定到生物有機(jī)體中。初級(jí)生產(chǎn)者也是自然界生命系統(tǒng)中唯一能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)能的媒介。②消費(fèi)者：1.食草動(dòng)物：以植物為食的動(dòng)物，為一級(jí)消費(fèi)者。2.食肉動(dòng)物：以動(dòng)物為食的動(dòng)物。第一級(jí)肉食動(dòng)物：以食草動(dòng)物為食的動(dòng)物，為二級(jí)消費(fèi)者。第二級(jí)肉食動(dòng)物：以一級(jí)食肉動(dòng)物為食的動(dòng)物，為三級(jí)消費(fèi)者。第三級(jí)肉食動(dòng)物：以二級(jí)食肉動(dòng)物為食的動(dòng)物，為四級(jí)消費(fèi)者。3.寄生者如：蛔蟲(chóng),線蟲(chóng),菟絲子,血吸蟲(chóng)4.雜食類消費(fèi)者如：熊,鯉魚(yú),刺猬食性按所吃食物的性質(zhì)：植食性,肉食性,雜食性,腐蝕性,寄生性按取食食物種類的多少：?jiǎn)问承?寡食性,廣食性③分解者：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，把困難的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，主要有真菌,細(xì)菌,放線菌等微生物。一級(jí)結(jié)構(gòu)還原者環(huán)境二級(jí)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)者,還原者環(huán)境三級(jí)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)者,消費(fèi)者,還原者環(huán)境三,生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)（一）物種結(jié)構(gòu)關(guān)鍵種一些對(duì)其他物種具有不成比例影響的物種，在維護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定方面起著重要作用。假如它們消逝或減弱，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就可能要發(fā)生根本性的變化，這樣的物種稱為關(guān)鍵種。冗余種在一些群落中有些種是冗余的，這些種的去除不會(huì)引起生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)其他物種的丟失，同時(shí)對(duì)整個(gè)群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不會(huì)造成太大的影響。（二）物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用鉚釘假說(shuō)認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中每個(gè)物種都具有同樣重要功能，一個(gè)鉚釘或一個(gè)關(guān)鍵種的丟失或滅絕都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)峻事故或系統(tǒng)變故。冗余假說(shuō)認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)中物種作用有顯著的不同，某些在生態(tài)功能上有相當(dāng)程度的重疊，而冗余種在短時(shí)間內(nèi)好像多余，但經(jīng)過(guò)在變化環(huán)境中長(zhǎng)期發(fā)展，次要種和冗余種就可能在新環(huán)境下變?yōu)閮?yōu)勢(shì)種或關(guān)鍵種，改變和充溢原來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)。四,生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)1,食物鏈生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)食物鏈把生物及非生物，生產(chǎn)者及消費(fèi)者，消費(fèi)者及消費(fèi)者連成一個(gè)整體。食物鏈在自然生態(tài)系統(tǒng)中主要有牧食食物鏈和碎食食物鏈。食物鏈的類型：①牧食物鏈(捕食食物鏈)以活的動(dòng)植物為起點(diǎn)的食物鏈，如草食動(dòng)物,各級(jí)食肉動(dòng)物。構(gòu)成是：植物→植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物。牧草→羊,牛→狼2.碎食性食物鏈碎食物--碎食物消費(fèi)者--小肉食動(dòng)物--大肉食動(dòng)物--樹(shù)葉碎片--蝦（蟹）--魚(yú)--食魚(yú)的鳥(niǎo)3.寄生性食物鏈哺乳類或鳥(niǎo)類--跳蚤--螨--細(xì)菌4.腐食性食物鏈腐爛的動(dòng)植物殘?bào)w--細(xì)菌--原生動(dòng)物2,食物網(wǎng)在生態(tài)系統(tǒng)中，一種生物同時(shí)屬于數(shù)條食物鏈，而且食物鏈往往是交叉鏈索，形成困難的網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)即食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)中各生物成分間通過(guò)食物網(wǎng)發(fā)生直接和間接的聯(lián)系，保持著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定性。（一）食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為簡(jiǎn)化食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，把養(yǎng)分階層相同的不同物種或相同物種不同發(fā)育階段作為一個(gè)養(yǎng)分物種。依據(jù)物種在食物網(wǎng)中所處的位置可分為三種類型：頂位種食物網(wǎng)中不被任何其他天敵捕食的物種。在食物網(wǎng)中，頂位種常稱為收點(diǎn)，描述一種或數(shù)種捕食者。中位種它在食物網(wǎng)中既有捕食者，又有被食者?；环N不取食任何其他生物。食物網(wǎng)中，基位種稱為源點(diǎn)，包括一種或數(shù)種被食者。（二）食物網(wǎng)的限制機(jī)理“自上而下”：較低養(yǎng)分階層的種群結(jié)構(gòu)依靠于較高養(yǎng)分階層物種的影響，稱為下行效應(yīng)?！白韵露稀保狠^低養(yǎng)分階層的密度,生物量等確定較高養(yǎng)分階層的種群結(jié)構(gòu)，稱為上行效應(yīng)。食物鏈和食物網(wǎng)的意義1.食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的形象體現(xiàn)；2.生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的；3.食物鏈和食物網(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。一方面，毒物可以通過(guò)食物鏈到達(dá)人體，引起毒害；另一方面，毒物可通過(guò)食物鏈逐級(jí)富集，增加毒害，又可以通過(guò)食物鏈解毒。（三）養(yǎng)分級(jí)養(yǎng)分級(jí)是指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的全部生物種的總和。綠色植物和其它自養(yǎng)生物為第一養(yǎng)分級(jí)，草食動(dòng)物為第二養(yǎng)分級(jí)，一級(jí)肉食動(dòng)物為第三養(yǎng)分級(jí)，二級(jí)肉食動(dòng)物為第四養(yǎng)分級(jí)。（四）生態(tài)金字塔將每個(gè)養(yǎng)分級(jí)有機(jī)體的能量,生物量及個(gè)體數(shù)量，按養(yǎng)分級(jí)排列起來(lái)，繪制成圖形，統(tǒng)稱生態(tài)金字塔（生態(tài)錐體）。①能量金字塔能量金字塔始終是正向的，這是由生態(tài)系統(tǒng)能流的單向性確定的。由于各養(yǎng)分級(jí)不能百分之百的同化輸入到本級(jí)的能量，也不能百分之百地輸出本級(jí)同化的能量到后一養(yǎng)分級(jí)，單向流淌的能量在各個(gè)養(yǎng)分級(jí)的儲(chǔ)存必定逐級(jí)削減。②生物量金字塔生物量金字塔有正立和倒置兩種狀況。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體很小，生活史很短，在某一時(shí)刻調(diào)查的生產(chǎn)者生物量，常低于浮游動(dòng)物的生物量。但考察一年的狀況，生產(chǎn)者的總生物量還是較浮游動(dòng)物多。③數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔也有正立和倒置兩種狀況。數(shù)量金字塔倒置的狀況往往發(fā)生在消費(fèi)者個(gè)體小而生產(chǎn)者個(gè)體大的時(shí)候，如白蟻和樹(shù)木。（五）生態(tài)效率1,生態(tài)效率：指各種能流參數(shù)中的任何一個(gè)參數(shù)在養(yǎng)分級(jí)之間或養(yǎng)分級(jí)內(nèi)部的比值關(guān)系。2,能流參數(shù)：I（攝取或汲?。阂粋€(gè)生物所攝取的能量。A（同化）：生物所固定的能量。R（呼吸）：新陳代謝和各種活動(dòng)所消耗的能量。P（生產(chǎn)量）：呼吸消耗后所剩下的能量值。P=A–R能量效率的計(jì)算：（1）同化效率：An/In（2）生長(zhǎng)效率：Pn/An（3）消費(fèi)或利用效率：In+1/Pn（4）林德曼效率In+1/InAn+1/An同化生長(zhǎng)利用百分之十定律（林德曼定律）：從一個(gè)養(yǎng)分級(jí)倒另一個(gè)養(yǎng)分級(jí)的能量轉(zhuǎn)換效率約為10%。這就是養(yǎng)分級(jí)不能超過(guò)四級(jí)的緣由。特別適用于水生生態(tài)系統(tǒng)，但也有高達(dá)30%的，也有低至只有0.3%的。養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的特征1.食物鏈的長(zhǎng)度通常不超過(guò)6個(gè)養(yǎng)分級(jí)，最常見(jiàn)的4—5個(gè)養(yǎng)分級(jí)，因?yàn)槟芰垦厥澄镦溋魈蕰r(shí)不斷流失；生產(chǎn)者光能利用率低；排泄物帶走；不可利用部分；自身的消耗；自身的維持能2.食物鏈越長(zhǎng)，最終養(yǎng)分級(jí)位所獲得的能量也越少。因?yàn)閺钠瘘c(diǎn)到終點(diǎn)經(jīng)過(guò)的養(yǎng)分級(jí)越多，其能量損耗也就越大；3.食物鏈或食物網(wǎng)的困難程度及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接相關(guān)；4.生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈不是固定不變的，它不僅在進(jìn)化歷史上有改變，在短時(shí)間內(nèi)也會(huì)發(fā)生變化。五,生態(tài)系統(tǒng)的空間及時(shí)間結(jié)構(gòu)（一）空間結(jié)構(gòu)自然生態(tài)系統(tǒng)一般都有分層現(xiàn)象，成層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的實(shí)力。如水域生態(tài)系統(tǒng)：大量的浮游植物聚集于水的表層；浮游動(dòng)物和魚(yú),蝦等多生活在水中；底層沉積污泥層中有大量細(xì)菌等微生物。（二）時(shí)間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外貌會(huì)隨時(shí)間不同而變化，這反應(yīng)誕生態(tài)系統(tǒng)在時(shí)間上的動(dòng)態(tài)。短時(shí)間周期性變化在生態(tài)系統(tǒng)中是較為普遍的現(xiàn)象。六,生態(tài)系統(tǒng)的基本特征生態(tài)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)功能系統(tǒng);生態(tài)系統(tǒng)是具有肯定的區(qū)域特征;生態(tài)系統(tǒng)是開(kāi)放的“自持系統(tǒng)”;生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)整的功能第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能及生態(tài)平衡一,生物生產(chǎn)（一）初級(jí)生產(chǎn)1．初級(jí)生產(chǎn)量的計(jì)算初級(jí)生產(chǎn)量通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能或制造的有機(jī)物質(zhì)，又稱第一性生產(chǎn)量。測(cè)定方法收獲量測(cè)定法,氧氣測(cè)定法,二氧化碳測(cè)定法,放射性標(biāo)記物測(cè)定法和葉綠素測(cè)定法。凈初級(jí)生產(chǎn)量初級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中植物固定的能量用于呼吸,生長(zhǎng)和生殖生產(chǎn)量?？晒┥鷳B(tài)系統(tǒng)其他生物利用的能量?？偝跫?jí)生產(chǎn)量包括消耗在內(nèi)的全部生產(chǎn)量。海洋中珊瑚礁生海藻床是高生產(chǎn)量的，而且由河口灣向大陸架到大洋區(qū)，單位面積凈初級(jí)生產(chǎn)量和生物量有明顯降低的趨勢(shì)；陸地上，熱帶雨林是生產(chǎn)量最高的，而且熱帶雨林向溫帶常綠林,落葉林,北方針葉林,稀樹(shù)草原,溫帶草原地,寒漠和荒漠依次削減。2．初級(jí)生產(chǎn)量的變化水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量都有垂直變化；生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)量隨群落的演替而變化（二）次級(jí)生產(chǎn)次級(jí)生產(chǎn)量在被同化的能量中，用于動(dòng)物的呼吸代謝和生命維持的能量最終以熱的形式消散掉，其余用于動(dòng)物各器官組織的生長(zhǎng)和繁殖新的個(gè)體，這就是我們所說(shuō)的次級(jí)生產(chǎn)量。二,生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌（一）探討能量傳遞規(guī)律的熱力學(xué)定律能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的傳遞和轉(zhuǎn)化規(guī)律聽(tīng)從熱力學(xué)的兩個(gè)定律：熱力學(xué)第肯定律在自然界中，能量既不能消逝也不能憑空產(chǎn)生，它只能以嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。熱力學(xué)第二定律在封閉系統(tǒng)中，一切過(guò)程都伴隨著能量改變，在能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，除了一部分可以接著傳遞和做功的能量外，總有一部分不能接著傳遞和做功，而以熱的形式消散，這部分能量使系統(tǒng)的熵和無(wú)序性增加。（二）能量在生態(tài)系統(tǒng)中流淌的特點(diǎn)1．能流在生態(tài)系統(tǒng)中和在物理系統(tǒng)中不同2．能流是單向流，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：①太陽(yáng)的輻射能以光能的形式輸人生態(tài)系統(tǒng)后，通過(guò)光合作用被植物所固定，但不能再以光能的形式返回；②自養(yǎng)生物被異養(yǎng)生物攝食后，能量就由自養(yǎng)生物流到異養(yǎng)生物體內(nèi)，不能再返回給自養(yǎng)生物；③從總的能流途徑而言，能量只是一次性流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)，是不可逆的。3．能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流淌的過(guò)程是不斷遞減的過(guò)程①各養(yǎng)分級(jí)消費(fèi)者不可能百分之百地利用前一養(yǎng)分級(jí)的生物量；②各養(yǎng)分級(jí)的同化作用也不是百分之百的，總有一部分不被同化；③生物在維持生命過(guò)程中進(jìn)行新陳代謝總是要消耗一部分能量。4．能量在流淌中質(zhì)量漸漸提高三,生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)從大氣,水體和土壤等環(huán)境中獲得養(yǎng)分物質(zhì)，通過(guò)綠色植物汲取，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，被其他生物重復(fù)利用，最終再歸入環(huán)境中，稱為物質(zhì)循環(huán)，又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。（一）物質(zhì)循環(huán)的模式庫(kù)由存在于生態(tài)系統(tǒng)某些生物或非生物成分中肯定數(shù)量的某種化合物構(gòu)成的，對(duì)于某一種元素而言，存在一個(gè)或多個(gè)主要的蓄庫(kù)。物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)事實(shí)上是在庫(kù)及庫(kù)之間彼此流通。流通量常用單位時(shí)間,單位面積內(nèi)通過(guò)的養(yǎng)分物質(zhì)的肯定值表達(dá)。為了表示一個(gè)特定的流通過(guò)程對(duì)有關(guān)庫(kù)的相對(duì)重發(fā)性，用周轉(zhuǎn)率和周轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)表示。周轉(zhuǎn)率=流通率／庫(kù)中養(yǎng)分物質(zhì)總量周轉(zhuǎn)時(shí)間=庫(kù)中養(yǎng)分物質(zhì)總量／流通率周轉(zhuǎn)時(shí)間表達(dá)了移動(dòng)庫(kù)中全部養(yǎng)分物質(zhì)所須要的時(shí)間。影響物質(zhì)循環(huán)速率最重要的因素有：①循環(huán)元素的性質(zhì)②生物的生長(zhǎng)速率③有機(jī)物分解的速率（二）物質(zhì)循環(huán)的類型水循環(huán)全部的物質(zhì)循環(huán)都是在水循環(huán)推動(dòng)下完成的，水循環(huán)是物質(zhì)循環(huán)的核心。氣體循環(huán)物質(zhì)的主要儲(chǔ)存庫(kù)是大氣和海洋，循環(huán)及大氣和海洋親密相連，具有明顯的全球性，循環(huán)性能最為完善。沉積型循環(huán)物質(zhì)的主要蓄庫(kù)在土壤,沉積物和巖石中，因此這類物質(zhì)循環(huán)的全球性不如氣體型循環(huán)，循環(huán)性能也不完善。水循環(huán)人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響水質(zhì)污染和降水；圍湖造田；過(guò)度利用地下水；植被破壞；興建大型水利工程。碳循環(huán)碳的重要性：生命元素,能量流淌碳庫(kù)：海洋和大氣,生物體碳的存在形式：CO2，無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)碳，單質(zhì)主要循環(huán)過(guò)程生物的同化和異化過(guò)程；大氣和海洋間的CO2交換；碳酸鹽的沉淀作用人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)造成嚴(yán)峻影響，引起氣候變化的主要緣由（2）溫室效應(yīng)大氣中對(duì)長(zhǎng)波輻射具有屏蔽作用的溫室氣體濃度增加使較多的輻射能被截留在地球表層而導(dǎo)致溫度上升溫室氣體：二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),氧化亞氮(N2O),六氟化碳(SF6),氟氯碳化物(CFCs),氫氟碳化物(HFCs)等溫室效應(yīng)的影響海平面上升，淹沒(méi)陸地全球氣候常常發(fā)生暴雨或干旱土地沙漠化，生態(tài)環(huán)境改變氮循環(huán)氮的重要性氮庫(kù)：大氣,土壤,陸地植被生物可利用的氮的形式：NO3-,NO2-,NH4+氮循環(huán)的主要過(guò)程固氮作用,氨化作用,硝化作用,反硝化作用固氮作用類型閃電,宇宙射線,火山爆發(fā)等高能固氮工業(yè)固氮：400攝氏度，200大氣壓下生物固氮：固氮菌,及豆科植物共生的根瘤菌和藍(lán)藻等自養(yǎng)和異養(yǎng)微生物意義平衡反硝化作用對(duì)局域缺氮環(huán)境有重要意義使氮進(jìn)入生物循環(huán)氨化作用,硝化作用和反硝化作用氨化作用：由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮分解成為氨和氨化合物，氨溶水成為NH4+，為植物利用硝化作用：在通氣良好的土壤中，氨化合物被亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，供植物汲取利用反硝化作用：反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)?，回到大氣?kù)中人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響工農(nóng)業(yè)活動(dòng),水體富養(yǎng)分化,地下水亞硝酸鹽，（高鐵血紅蛋白癥）,食物,蔬菜中亞硝酸鹽的累積，亞硝酸胺磷循環(huán)磷循環(huán)屬典型的沉積循環(huán)磷以不活躍的地殼作為主要貯存庫(kù)磷的循環(huán)過(guò)程巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷肥，被植物汲取進(jìn)入植物體內(nèi)沿食物鏈傳遞，并以糞便,殘?bào)w或直接以枯枝落葉,秸稈歸還土壤含磷有機(jī)化合物經(jīng)土壤微生物的分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧姿猁}，可再次供應(yīng)植物汲取利用，這是磷的生物小循環(huán)。一部分磷脫離生物小循環(huán)進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)動(dòng)植物遺體在陸地表面的磷礦化磷受水的沖蝕進(jìn)入江河，流入海洋

酸雨是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。（三）有毒物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)有毒物質(zhì)某種物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，使環(huán)境正常組成和性質(zhì)發(fā)生變化，在肯定時(shí)間內(nèi)直接或間接地有害于人或生物時(shí)，就稱為有毒物質(zhì)或稱為污染物。有毒物質(zhì)循環(huán)對(duì)有機(jī)體有毒的物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)食物鏈富集或被分解的過(guò)程。特點(diǎn)：毒物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是多種多樣的；大多數(shù)毒物在生物體內(nèi)具有濃縮現(xiàn)象；毒物進(jìn)入環(huán)境經(jīng)驗(yàn)遷移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程。在食物鏈養(yǎng)分級(jí)上進(jìn)行循環(huán)流淌并逐級(jí)濃縮富集；在生物體代謝過(guò)程中不能被排泄而被生物體同化，長(zhǎng)期停留在生物體內(nèi)；有些有毒有害物質(zhì)不能分解，而相反經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)后使毒性加強(qiáng)有毒有害物質(zhì)循環(huán)DDTDDT是人工合成的有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑DDT不溶于水，而溶于脂肪，極易通過(guò)食物鏈而濃集DDT通過(guò)食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體后，使鈣代謝功能丟失，從而使鳥(niǎo)類蛋殼變薄，雌鳥(niǎo)孵卵時(shí)將蛋壓破，從而使禽類的數(shù)量削減危害殲滅害蟲(chóng)的同時(shí)，無(wú)選擇地將益蟲(chóng),益鳥(niǎo)和害蟲(chóng)的天敵殺死如美國(guó)加利福尼亞州，由于濫用DDT，1967年有19%的蜜蜂被殺死，導(dǎo)致水果和蜂蜜急劇減產(chǎn)2．有機(jī)毒物DDT在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)DDT富集的途徑有兩個(gè)：（1）莖,葉及根系→植物體→草食動(dòng)物→肉食動(dòng)物；（2）土壤動(dòng)物（蚯蚓）→肉食動(dòng)物（小雞）→高級(jí)的肉食動(dòng)物（鷹）類似DDT人工合成大分子化合物不能被生物消化及分解，沿食物鏈轉(zhuǎn)移，食物鏈越困難，逐級(jí)積累濃度越大，呈倒金字塔形。3．重金屬汞在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)汞循環(huán)（mercurycycle）是重金屬在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的典型代表。地殼中汞經(jīng)過(guò)兩種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)：（1）火山爆發(fā),巖石風(fēng)化,巖熔等自然運(yùn)動(dòng)；（2）人類活動(dòng)，如開(kāi)采,冶煉,農(nóng)藥噴灑等。生態(tài)系統(tǒng)中的主要循環(huán)：（1）大氣→土壤→植物→人畜（2）廢水→水生植物→水生動(dòng)物→人畜（3）水→土壤→植物→人畜（四）影響物質(zhì)循環(huán)速率的因素不同物質(zhì)循環(huán)速率在空間和時(shí)間上差異很大，影響物質(zhì)循環(huán)速率的緣由有以下幾個(gè)方面。1．元素的性質(zhì)：有的元素循環(huán)的速率快，而有的則比較慢，這是元素化學(xué)特性和被生物有機(jī)體利用的方式不同所確定的。如CO21年,N100萬(wàn)年2．動(dòng),植物生長(zhǎng)的速率：確定生物對(duì)物質(zhì)汲取的速率以及物質(zhì)在食物網(wǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度3．有機(jī)物質(zhì)腐爛的速率：相宜的環(huán)境有利于分解者的生存，并使有機(jī)體很快分解，供生物重新利用4．人類活動(dòng)的影響：開(kāi)墾農(nóng)田和砍伐森林引起土壤礦物質(zhì)的流失，影響物質(zhì)循環(huán)速率化石燃燒把硫和二氧化硫釋放大氣中四,生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（一）信息及信息量信息是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，是自然,社會(huì)間的普遍聯(lián)系，而且是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出向輸入的信息反饋。（二）信息及其傳遞生態(tài)系統(tǒng)中包含多種多樣的信息，大致可以分為物理信息,化學(xué)信息,行為信息和養(yǎng)分信息。1.物理信息及其傳遞生態(tài)系統(tǒng)中以物理過(guò)程為傳遞形式的信息為物理信息，生態(tài)系統(tǒng)中的各種光,聲,熱,電和磁都是物理信息2.化學(xué)信息及其傳遞信息素生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)層次都有生物代謝產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)參及傳遞信息,協(xié)調(diào)各種功能，這種傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)通稱為信息素。個(gè)體內(nèi)通過(guò)激素或神經(jīng)體液系統(tǒng)協(xié)調(diào)各器官的活動(dòng)。種群內(nèi)部通過(guò)種內(nèi)信息素協(xié)調(diào)個(gè)體之間的活動(dòng)，以調(diào)整受納動(dòng)物的發(fā)育,繁殖和行為，并可供應(yīng)某些情報(bào)貯存在記憶中。群落內(nèi)部通過(guò)種間信息素調(diào)整種群之間的活動(dòng)。種間信息素主要是次生代謝物生物堿,萜類,黃酮類,非蛋白質(zhì)有毒氨基酸，以及各種苷類,芳香族化合物等。①動(dòng)物植物之間的化學(xué)信息②動(dòng)物之間的化學(xué)信息③植物之間的化學(xué)信息3.行為信息及其傳遞很多植物的異樣表現(xiàn)和動(dòng)物異樣行動(dòng)傳遞了某種信息，可通稱為行為信息。4.養(yǎng)分信息及其傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中生物的食物鏈就是一個(gè)生物的養(yǎng)分信息系統(tǒng)，各種生物通過(guò)養(yǎng)分信息關(guān)系連成一個(gè)相互依存和相互制約的整體。信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用。生物種群的繁衍,離不開(kāi)信息的傳遞．調(diào)整生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1.提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行限制五,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整及平衡（一）生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)整反饋就是系統(tǒng)的輸出變成了確定系統(tǒng)將來(lái)功能的輸入；一個(gè)系統(tǒng)，假如其狀況能夠確定輸入，就說(shuō)明它有反饋機(jī)制的存在。反饋分為正反饋和負(fù)反饋，負(fù)反饋限制可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定，正反饋使偏離加劇。（二）生態(tài)系統(tǒng)平衡生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)育和調(diào)整所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定,功能上的穩(wěn)定和能量輸入,輸出上的穩(wěn)定。生態(tài)危機(jī)是指由于人類盲目活動(dòng)而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個(gè)生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅到人類的生存。生態(tài)平安是指生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整狀況。是人類在生產(chǎn),生活和健康等方面不受生態(tài)破壞及環(huán)境污染等影響的保障程度，生態(tài)系統(tǒng)平衡的標(biāo)記（一）結(jié)構(gòu)平衡的標(biāo)記1.生物種類和數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定。2.生產(chǎn)者,消費(fèi)者和分解者之間構(gòu)成完整的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，食物網(wǎng)關(guān)系困難。3.在平衡條件下，生態(tài)系統(tǒng)中生物的個(gè)體數(shù)目最多，生物量最大，生產(chǎn)力也最大，生物種類最多，種類比例相宜。生態(tài)系統(tǒng)成分越困難，生物種類越多自動(dòng)調(diào)整實(shí)力越強(qiáng)生態(tài)平衡不易破壞（二）功能平衡的標(biāo)記生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌和物質(zhì)循環(huán)較長(zhǎng)時(shí)間保持平衡狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)平衡的基本特征能量特征,食物網(wǎng)特征,物質(zhì)循環(huán)特征,群落結(jié)構(gòu)特征,種群適應(yīng)對(duì)策特征（三）導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)平衡失調(diào)的緣由1.自然緣由2.人為緣由亂砍,濫伐,重采輕造,采育失調(diào)，使森林資源遭到破壞。排放“三廢”,濫施化肥農(nóng)藥，使有毒物質(zhì)進(jìn)入食物鏈，危害生態(tài)系統(tǒng)的健康大量圍湖造田，破壞了全球生態(tài)系統(tǒng)的比例結(jié)構(gòu)。濫墾草場(chǎng),過(guò)度放牧，加速了草原的沙化。農(nóng)田澆灌排水系統(tǒng)不配套，加劇了土壤的次生鹽堿化。外來(lái)物種的危害有：（a）危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失；（b）危害生態(tài)系統(tǒng)，破壞生物多樣性；（c）危害人畜健康，威脅人類平安。（四）生態(tài)系統(tǒng)平衡失調(diào)的標(biāo)記l.平衡失調(diào)的結(jié)構(gòu)標(biāo)記2．生態(tài)平衡失調(diào)的功能標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的標(biāo)記1.一級(jí)標(biāo)記——結(jié)構(gòu)缺損生態(tài)系統(tǒng)的四大要素中缺少某一個(gè)或某幾個(gè)要素。2.二級(jí)標(biāo)記——結(jié)構(gòu)變化主要表現(xiàn)為生物種類削減，種群數(shù)量下降，層次結(jié)構(gòu)變化等。（1）生產(chǎn)者結(jié)構(gòu)的變化：如草原過(guò)度放牧（2）消費(fèi)者結(jié)構(gòu)的變化：如草原不顧一切的打獵（3）分解者結(jié)構(gòu)的變化（4）非生物成分組成和結(jié)構(gòu)的變化功能上的標(biāo)記1.能量流淌受阻（1）初級(jí)生產(chǎn)者的生產(chǎn)力下降例如：砍伐森林,過(guò)度放牧,水體污染（2）各級(jí)消費(fèi)者之間的食物鏈關(guān)系消逝a.改變生態(tài)環(huán)境，使食物鏈遭到破壞b.直接毒害或捕殺某一級(jí)消費(fèi)者使食物鏈關(guān)系消逝2.物質(zhì)循環(huán)中斷如：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物秸稈，草原上的枯枝落葉用作燃料（五）生態(tài)系統(tǒng)平衡失調(diào)的預(yù)防1.正確相識(shí)保持生態(tài)平衡及促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的辨證關(guān)系。2.努力限制對(duì)資源的相宜的需求水平。3.盡量維持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部和生態(tài)系統(tǒng)間的自然優(yōu)化狀態(tài)。重要性生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)在肯定時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，其物質(zhì)和能量的輸入輸出接近相等，在外來(lái)干擾下能通過(guò)自我調(diào)整（或人為限制）復(fù)原到原初的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)外來(lái)干擾超越生態(tài)系統(tǒng)的自我限制實(shí)力而不能復(fù)原到原初狀態(tài)時(shí)謂之生態(tài)失調(diào)或生態(tài)平衡的破壞。生態(tài)平衡是動(dòng)態(tài)的。維護(hù)生態(tài)平衡不只是保持其原初穩(wěn)定狀態(tài)。生態(tài)平安的本質(zhì)可以認(rèn)為是圍繞人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展目的，促進(jìn)經(jīng)濟(jì),社會(huì)和生態(tài)三者之間和諧統(tǒng)一。影響平安的因素主要有生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,公共政策和公眾素養(yǎng)。加強(qiáng)生態(tài)平安探討有諸多價(jià)值和意義：能夠促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展;對(duì)可持續(xù)發(fā)展概念起到補(bǔ)充和完善作用;有利于樹(shù)立人們的生態(tài)平安意識(shí);生態(tài)平安關(guān)系到國(guó)家平安及國(guó)民的生命及健康。第三節(jié)世界主要生態(tài)系統(tǒng)類型一,森林生態(tài)系統(tǒng)是森林群落及其環(huán)境在功能流的作用下形成肯定結(jié)構(gòu),功能和自行調(diào)控的自然綜合體。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大,最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)。森林生態(tài)系統(tǒng)具有以下主要的共同特征：（一）物種繁多，結(jié)構(gòu)困難（二）生態(tài)系統(tǒng)類型多樣（三）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性高（四）生產(chǎn)力高，現(xiàn)存量大，對(duì)環(huán)境影響大森林在全球環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用：（一）是養(yǎng)護(hù)生物最重要的基地；（二）可大量汲取二氧化碳；（三）是重要的經(jīng)濟(jì)資源；（四）在防風(fēng)沙,保水土,抗御水旱,風(fēng)災(zāi)方面有重要生態(tài)作用等。森林在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的作用是無(wú)法替代的。二,草地生態(tài)系統(tǒng)草地可分為草原和草甸。草原是地球上草地的主要類型，是內(nèi)陸干旱到半潮濕氣候條件的產(chǎn)物，以旱生多年生禾草占肯定優(yōu)勢(shì)，多年生雜草及半灌木也或多或少起到顯著作用。依據(jù)草原的組成和地理分布，可分為：溫帶草原,熱帶草原草原處于潮濕的森林區(qū)及干旱的荒漠區(qū)之間，草原的凈初級(jí)生產(chǎn)力變動(dòng)較大。草緣由受水分條件的限制，動(dòng)物區(qū)系的豐富程度及生物量均較森林低，但明顯比荒漠高。溫帶草原分布在南北兩半球的中緯度地帶，如歐亞大陸草原,北美大陸草原和南美草原等。熱帶草原分布在熱帶,亞熱帶，其特點(diǎn)是在高大禾草（常達(dá)2~3m）的背景上常散生一些不高的喬木，故被稱為稀樹(shù)草原或薩王納。三,河流生態(tài)系統(tǒng)河流生態(tài)系統(tǒng)是指那些水流流淌湍急和流淌較大的江河,溪澗和水渠等。特點(diǎn)：水流不停；陸—水交換；氧氣豐富。生物群落：急流生物群落，緩流生物群落。急流生物群落是河流的典型生物代表，它們的適應(yīng)性表現(xiàn)在：（一）一般具有流線型的身體，或很多急流淌物具有特別扁平的身體；（二）有些能夠長(zhǎng)久地附著在固定的物體上；（三）具有鉤和吸盤等附著器；（四）黏著的下表面；（五）還具有趨觸性等適應(yīng)特征。四,湖泊生態(tài)系統(tǒng)（一）湖泊生態(tài)系統(tǒng)的基本特征：界限明顯；面積較?。缓吹姆謱蝇F(xiàn)象；水量變化較大；演替，發(fā)育緩慢。（二）湖泊生物群落1．沿岸帶生物群落生產(chǎn)者：有根的或底棲植物和浮游或漂移植物。消費(fèi)者：附生生物類型中有池塘螺類,蜉蝣和蜻蜓稚蟲(chóng),輪蟲(chóng),扁蟲(chóng),苔蘚蟲(chóng)等。2．敞水帶生物群落生產(chǎn)者主要是硅藻,綠藻和藍(lán)藻。3．深水帶生物群落主要由水和淤泥中間的細(xì)菌,真菌和無(wú)脊椎動(dòng)物組成。五,海洋生態(tài)系統(tǒng)（一）海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要特征1．生產(chǎn)者均為小型即由體型微小,數(shù)量極大,種類繁多的浮游植物和一些微生物組成。2．海洋為消費(fèi)者供應(yīng)了廣袤的活動(dòng)場(chǎng)所①海洋面積大，海洋中有大量的養(yǎng)分物質(zhì)②海洋條件困難3．生產(chǎn)者轉(zhuǎn)化為初級(jí)消費(fèi)者的物質(zhì)循環(huán)效率高4．生物分布的范圍很廣（二）海洋環(huán)境的主要特點(diǎn)1．海洋是巨大的，它覆蓋70%以上的地球表面2．海洋有連續(xù)和周期的循環(huán)3．海水含有鹽分4．海洋是一個(gè)容納熱量的“大水庫(kù)”（三）海洋生物浮游生物在水流運(yùn)動(dòng)的作用下，被動(dòng)地漂移于水層中的生物類群，一般體積微小,種類多,分布廣，遍布于整個(gè)海洋的上層。游泳生物一些具有發(fā)達(dá)運(yùn)動(dòng)器官和游泳實(shí)力很強(qiáng)的動(dòng)物，如魚(yú)類,大型甲殼動(dòng)物,龜類,哺乳類和海洋鳥(niǎo)類等屬于游泳動(dòng)物。底棲生物一個(gè)很大的水生生態(tài)類群，種類很多，包括了一些原始的多細(xì)胞動(dòng)物，如海綿和海百合。六,濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)是指地表過(guò)濕或常年積水，生長(zhǎng)著濕地植物的地區(qū)。濕地是開(kāi)放水域及陸地之間過(guò)渡性的生態(tài)系統(tǒng)，它兼有水域和陸地生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，具有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能。富養(yǎng)沼澤是沼澤發(fā)育的最初階段。水源補(bǔ)給主要是地下水，水流帶來(lái)大量礦物質(zhì)，養(yǎng)分較為豐富。植物主要是苔草,蘆葦,蒿草,柳,落葉松,水松等。貧養(yǎng)沼澤沼澤發(fā)育的最終階段。由于泥炭層的增厚，沼澤中部隆起，高于四周，故稱為高位沼澤。水源補(bǔ)給僅靠大氣降水，養(yǎng)分貧乏。植物主要是苔蘚植物和小灌木，尤以泥炭蘚為優(yōu)勢(shì)，形成高大蘚丘，又稱泥炭蘚沼澤。中養(yǎng)沼澤介于上述兩者之間的過(guò)渡類型。養(yǎng)分狀態(tài)中等。既有富養(yǎng)沼澤植物，也有貧養(yǎng)沼澤植物。苔蘚植物較多，但未形成蘚丘，地表形態(tài)平坦。濕地生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)：1.濕地水文條件成為濕地生態(tài)系統(tǒng)區(qū)分于陸地生態(tài)系統(tǒng)和深水生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特屬性，包括輸入,輸出,水深,水流方式,淹水持續(xù)期和淹水頻率。水文條件導(dǎo)致獨(dú)特植物的組成并限制或增加種的多度。2.濕地土壤是濕地的又一主要特征，通常稱為水成土，即在淹水或水飽和條件下形成的無(wú)氧條件的土壤。3.濕地生態(tài)系統(tǒng)位于水陸交織的界面，具有顯著的邊際效應(yīng)。邊際效應(yīng)兩類生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)渡帶或兩種環(huán)境的結(jié)合部，由于遠(yuǎn)離系統(tǒng)中心，所以常常出現(xiàn)一些特殊適應(yīng)的生物物種，構(gòu)成這類地帶具有豐富物種的現(xiàn)象。濕地生態(tài)系統(tǒng)的邊際效應(yīng)不僅表現(xiàn)在物種多樣性上，還表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，無(wú)論其無(wú)機(jī)環(huán)境還是生物群落都反映這種過(guò)渡性。濕地生物群落就是濕地特殊生境選擇的結(jié)果，其組成和結(jié)構(gòu)困難多樣，生態(tài)學(xué)特征差異大，這主要由于濕地生態(tài)條件變幅很大，不同類型的濕地生境條件存在很大差異。七,城市生態(tài)系統(tǒng)（一）城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能1．結(jié)構(gòu)：分為社會(huì)生態(tài)亞系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)生態(tài)亞系統(tǒng),自然生態(tài)亞系統(tǒng)，它們交織在一起，相輔相成，形成了一個(gè)困難的綜合體。2．功能：生產(chǎn)，生活，還原（二）關(guān)于城市生態(tài)系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)自然生態(tài)觀以生物為主體，包括非生物環(huán)境的自然生態(tài)系統(tǒng)，它受人類活動(dòng)干擾并反作用于人類。經(jīng)濟(jì)生態(tài)觀以高強(qiáng)度能流物流為特征，不斷進(jìn)行新陳代謝，經(jīng)驗(yàn)發(fā)生,發(fā)展,興盛和衰亡等演替過(guò)程的人工生態(tài)系統(tǒng)。社會(huì)生態(tài)觀人類集聚的結(jié)果，集中探討了人的生物特征,行為特征和社會(huì)特征在城市過(guò)程中的地位和作用。復(fù)合生態(tài)觀社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，城市的自然及物理組分是其賴以生存的基礎(chǔ)；城市各部門的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和代謝過(guò)程是城市生存發(fā)展的活力和命脈；城市人的社會(huì)行為及文化觀念則是城市演替及進(jìn)化的源動(dòng)力。第四講生態(tài)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)第一節(jié),生態(tài)監(jiān)測(cè)的概念和理論依據(jù)1．生態(tài)監(jiān)測(cè)的概念無(wú)論是生物監(jiān)測(cè)還是生態(tài)監(jiān)測(cè)，都是利用生命系統(tǒng)各層次對(duì)自然或人為因素引起環(huán)境變化的反應(yīng)來(lái)判定環(huán)境質(zhì)量，都是探討生命系統(tǒng)及環(huán)境系統(tǒng)的相互關(guān)系。凡是利用生命系統(tǒng)為主進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法和手段都可稱為生態(tài)監(jiān)測(cè)。2,生態(tài)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)1）綜合性協(xié)同作用：一種污染物可以使另一種污染物的毒性增加。拮抗作用：兩種或兩種以上污染物對(duì)生物的毒性小于它們單獨(dú)作用的毒性。綜合性：環(huán)境中往往多種污染成分同時(shí)存在，理化監(jiān)測(cè)只能測(cè)定出它們的種類和含量，但不能說(shuō)明它們對(duì)生物的影響，而生物是接受綜合影響，所以生物能反映環(huán)境中多種污染成分綜合作用的結(jié)果。2）長(zhǎng)期性環(huán)境中污染物的濃度是變化的，理化監(jiān)測(cè)只能反映采樣前后環(huán)境的狀況，而生物由于長(zhǎng)期生活在該環(huán)境下，它能把采樣前幾年，甚至幾十年的狀況都反映出來(lái)。例如：樹(shù)木的年輪3）靈敏性有些生物對(duì)污染物的反映特別敏感，某些狀況下，甚至用精密儀器都不能測(cè)出的某些微量污染物對(duì)生物確有嚴(yán)峻危害，通過(guò)生物監(jiān)測(cè)就可以清晰地反映出來(lái)。4）困難性外界各種因子簡(jiǎn)單影響生態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果。生態(tài)監(jiān)測(cè)在時(shí)間和空間上的巨大變異性，以及自然界中很多自然災(zāi)難如洪水,干旱和火災(zāi)等所產(chǎn)生的干擾作用很大。生物生長(zhǎng)發(fā)育,生理代謝狀況等都會(huì)干擾生態(tài)監(jiān)測(cè)的結(jié)果。生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站設(shè)計(jì),設(shè)置的工作困難。5）累積性有些生物能從環(huán)境中汲取污染物質(zhì),并在體內(nèi)累積,使其體內(nèi)的濃度比環(huán)境中高很多倍，這種累積作用只有通過(guò)生物監(jiān)測(cè)才能反映出來(lái)。生物濃縮:生物從環(huán)境中汲取污染物質(zhì),使其體內(nèi)的濃度比環(huán)境中高很多倍。生物放大：污染物在生物體內(nèi)的累積隨著食物鏈中養(yǎng)分級(jí)的提高而在生物體內(nèi)逐步增加的現(xiàn)象。6）分散性生態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的選取往往相隔較遠(yuǎn)，監(jiān)測(cè)網(wǎng)的分散性很大。第二節(jié)大氣污染的生態(tài)監(jiān)測(cè)（一）,污染癥狀監(jiān)測(cè)法大氣污染損害及其它因素?fù)p害的鑒別方法1.了解污染源固定污染源,流淌污染源,農(nóng)田管理,天氣狀況等。2.視察葉子受害癥狀3.視察植物受害方式（1）有明顯的方向性2）植物受害程度及距有害氣體污染源的遠(yuǎn)近親密相關(guān),3）在有害氣體擴(kuò)散過(guò)程中遇障礙物，如建筑物,山丘,高墻,林帶等，則氣體會(huì)被阻擋，障礙物后面的植物可避開(kāi)受害,4）危害不局限在一種植物上，而是涉及到各種植物4.葉片污染物質(zhì)含量分析幾種主要污染氣體的污染癥狀1．二氧化硫（SO2）初始典型癥狀為：微微失去膨壓，失去原來(lái)光澤，出現(xiàn)呈暗綠色的水漬狀斑點(diǎn)，葉面微微有水滲出并起皺。闊葉植物：典型急性中毒癥狀是葉脈間有不規(guī)則的壞死斑，損害嚴(yán)峻時(shí)，點(diǎn)斑發(fā)展成為條狀,塊斑，壞死組織和健康組織之間一般界限明顯。單子葉植物：在平行葉脈之間出現(xiàn)斑點(diǎn)狀或條狀的壞死區(qū)。針葉植物：受二氧化硫損害首先從針葉尖端開(kāi)始，漸漸向下發(fā)展，呈紅棕色或褐色。受害嚴(yán)峻的葉子會(huì)萎焉下垂卷縮，最終因失水干枯而脫落。2．氟化物典型癥狀是葉尖和葉緣壞死，傷區(qū)和非傷區(qū)之間常有一紅色或深褐色界線。氟污染簡(jiǎn)單危害正在伸展中的幼嫩葉子，因而出現(xiàn)枝梢頂端枯死現(xiàn)象。3．光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧：指氮氧化物和碳?xì)浠衔?HC)在大氣環(huán)境中受劇烈的太陽(yáng)紫外線照耀后產(chǎn)生一種淺蘭色煙霧。1）臭氧（O3）典型癥狀：葉片上散布細(xì)密點(diǎn)狀斑，幾乎是勻稱地分布在整個(gè)葉片上，并且其形態(tài),大小也比較規(guī)則,一樣，顏色呈銀灰色或褐色，這種斑點(diǎn)隨著葉齡的增長(zhǎng)漸漸脫色，變成黃褐色或白色。這些斑點(diǎn)還會(huì)連成一片，變成大片的塊斑（blotch），致使葉片褪綠或脫落。（2）過(guò)氧?；跛狨ィ≒AN）PAN誘發(fā)的早期癥狀是在葉背面出現(xiàn)水漬狀或亮斑。隨著損害的加劇，氣孔旁邊的海綿葉肉細(xì)胞崩潰并為氣窩（airpocket）取代。結(jié)果使受害葉片的葉背面呈銀灰色，兩三天后變?yōu)楹稚?。?）氮氧化物（NOx）NO2危害植物的癥狀特點(diǎn)葉脈之間和近葉緣處的組織顯示不規(guī)則的白色或棕色解體損傷。(4)乙烯“偏上生長(zhǎng)”，即葉片下垂落葉,落花,落果莖變粗，節(jié)間變短，頂端優(yōu)勢(shì)消逝，須卷曲，側(cè)枝叢生等使某些植物如石竹,紫花苜蓿,夾竹桃等正在開(kāi)放的花朵發(fā)生閉花現(xiàn)象(5)氨（NH3）大多為脈間點(diǎn)狀或塊狀傷斑。中齡葉片好像對(duì)NH3最為敏感，整個(gè)葉片會(huì)因受NH3的損害而變成暗綠色，然后變成褐色或黑色。傷斑及正常組織之間界限明顯。(6)氯氣（C12）損害大多為脈間點(diǎn)狀或塊狀傷斑，及正常組織之間界限模糊，或有過(guò)渡帶。（二）,指示植物監(jiān)測(cè)法指示植物應(yīng)具備的條件：1.對(duì)污染物反應(yīng)比較敏感2.癥狀明顯,典型3.是當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)種，分布廣4.生長(zhǎng)期長(zhǎng)，能不斷地萌發(fā)新葉（三）幾種主要污染氣體常用的指示植1．監(jiān)測(cè)SO2的指示植物監(jiān)測(cè)二氧化硫的植物有一年生早熟禾,芥菜,堇菜,百日草,歐洲蕨,蘋果樹(shù),顫楊,美國(guó)白蠟樹(shù),歐洲白樺,紫花苜蓿,大麥,蕎麥,南瓜,美洲五針?biāo)?加拿大短葉松,挪威云杉，以及苔蘚