生态系统的一般特征课件.ppt

1、地球上的所有生物群落共同组成了地球上的所有生物群落共同组成了生生物圈物圈。生物圈从宇宙中我们已知的情。生物圈从宇宙中我们已知的情况来看，它是地球上特有的一个圈层。况来看，它是地球上特有的一个圈层。生物圈生物圈渗透在我们地球其它三个圈层渗透在我们地球其它三个圈层（大气圈、水圈大气圈、水圈和和岩石圈岩石圈）中，并与）中，并与其它三个圈层结合在一起，我们称它其它三个圈层结合在一起，我们称它们为们为自然界自然界。小结小结主要概念主要概念思考题思考题l 生态系统生态系统l 系统系统生态系统的特征生态系统的特征1.生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位，生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位，属于

2、生态学研究的最高层次属于生态学研究的最高层次。2.生态系统内部具有自我调节能力。结构越复杂、物生态系统内部具有自我调节能力。结构越复杂、物种数目越多，自我调节能力就越强。种数目越多，自我调节能力就越强。3.能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。功能。4.营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能量在流动中巨大损失，生态系统营养级的数目通常量在流动中巨大损失，生态系统营养级的数目通常不会超过不会超过56个。个。5.生态系统是一个动态系统。生态系统是一个动态系统。l非生物环境l 生产者l 消费者消

3、费者食草动物食草动物食肉动物食肉动物大型食肉动物或顶级食肉动物大型食肉动物或顶级食肉动物l分解者分解者生态系统的组成生态系统的组成植物植物化能合成细菌化能合成细菌动物，包括大动物，包括大型消费者、小型消费者、小型消费者型消费者细菌细菌真菌真菌 日光能日光能 无机物质无机物质 有机物质有机物质 气候因素气候因素11.3 食物链和食物网食物链和食物网食物链食物链 生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其取食和被食关系而排列的链状顺序称为取食和被食关系而排列的链状顺序称为食

4、物链食物链(food chain)。食物链的类型食物链的类型 食物链的特点食物链的特点食物链的类型食物链的类型l 捕食食物链捕食食物链(grazing food chain)：以吃活的动植：以吃活的动植物为起点的食物链物为起点的食物链。l 碎屑食物链碎屑食物链(detrital food chain)：以吃死生物或：以吃死生物或腐屑为起点的食物链腐屑为起点的食物链。l 寄生食物链寄生食物链（parasitic chain）l 海洋食物链海洋食物链1 l 海洋食物链海洋食物链2l 冻原生态系统食物链冻原生态系统食物链捕食食物链捕食食物链 绿色植物为起点到食草动物进而到食绿色植物为起点到食草动物进

5、而到食肉动物的食物链肉动物的食物链 植物植物食草动物食草动物食肉动物食肉动物 草原上：青草草原上：青草野兔野兔狐狸狐狸 狼狼 湖泊中：藻类湖泊中：藻类甲壳类甲壳类小鱼小鱼大鱼大鱼碎屑食物链碎屑食物链 动、植物的遗体被动、植物的遗体被食腐性生物食腐性生物(小型土小型土壤动物、真菌、细壤动物、真菌、细菌菌)取食，然后到它取食，然后到它们的捕食者的食物们的捕食者的食物链链 植物残体植物残体蚯蚓蚯蚓线虫类线虫类节肢动物节肢动物食物链的特点食物链的特点l陆地和浅水生态系统中，能流是以碎屑食陆地和浅水生态系统中，能流是以碎屑食物链为主。物链为主。l陆地生态系统中，净初级生产量只有很少陆地生态系统中，净初级

6、生产量只有很少一部分通向捕食食物链。一部分通向捕食食物链。l只在某些水生生态系统中，捕食食物链才只在某些水生生态系统中，捕食食物链才会成为能流的主要渠道。会成为能流的主要渠道。l沿着食物链动物个体越来越大的概念，只沿着食物链动物个体越来越大的概念，只适用于一般情况。适用于一般情况。食物网食物网（food web）食物网食物网食物网食物网 食物网越复杂，食物网越复杂，生态系统抵抗生态系统抵抗外力干扰的能外力干扰的能力就越强，反力就越强，反之亦然之亦然矶鹞 海鸟海豹 雪鹀 贼鸥 松鸡类 北极熊 北极狐 蜘蛛 水生无脊椎动物 海滩海洋哺乳动物 FOOD WEB A few of the organi

7、sms in a temperate tall-grass prairie and the food web that connects them 大草原 l营养级营养级生态系统中营养级数目生态系统中营养级数目 各营养级消费者不可能各营养级消费者不可能100%利用前一营养利用前一营养级的生物量级的生物量 各营养级同化率也不是各营养级同化率也不是100%，总有一部分，总有一部分排泄出去排泄出去 各营养级生物要维持自身的生命活动，消耗各营养级生物要维持自身的生命活动，消耗一部分能量，以热能而耗散掉。一部分能量，以热能而耗散掉。因此，能流在通过各营养级时会急剧减少，因此，能流在通过各营养级时会急剧减

8、少，食物链就不可能太长食物链就不可能太长。生态系统中的营养级一般只有四、五级，很生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级少超过六级生态金字塔生态金字塔(ecological pyramid)指各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体指各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体单位来表示。单位来表示。浮游生物（浮游生物（809g/m2）分解者分解者（5g/m2）二级肉食者（二级肉食者（1.5g/m2）一级肉食者（一级肉食者（11g/m2）草食者（草食者（37g/m2）（a）生物量金字塔）生物量金字塔（b）生物量金字塔（倒置）生物量金字塔（倒置）421浮游生物（浮游生物（4g

9、/m2）浮游和底栖动物（浮游和底栖动物（21g/m2）（d）数量金字塔）数量金字塔浮游生物浮游生物41091.1105（c）能量金字塔）能量金字塔净生产量净生产量3.67107J/(m2 a)总生产量总生产量1.57108J/(m2 a)细菌细菌1.63107J一级肉食者一级肉食者2.0105J草食者草食者2.5106J图图11-4 生态锥体生态锥体Energy Pyramid An energy pyramid for a prairie ecosystem.Each trophic level from producer to tertiary consumer has less ener

10、gy stored in it.The width of the rectangles represents energy found in the organisms at each trophic level.Biomass pyramid 以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生态系生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生态系统中比较典型，因为生产者是大型的，所以塔基比统中比较典型，因为生产者是大型的，所以塔基比较大，金字塔比较规则较大，金字塔比较规则。Biomass pyramid 湖泊和开阔海洋，

11、第一性生产者主要为微型藻类，生活湖泊和开阔海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速，大量被植食动物取食利用，在任何周期短，繁殖迅速，大量被植食动物取食利用，在任何时间它的现存量很低，导致这些生态系统的生物量金字时间它的现存量很低，导致这些生态系统的生物量金字塔呈倒金字塔形。塔呈倒金字塔形。Pyramid of number 单位面积内生产者的个体数目为塔基，以相同面积单位面积内生产者的个体数目为塔基，以相同面积内各营养级位有机体数目构成塔身及塔顶。一般每内各营养级位有机体数目构成塔身及塔顶。一般每一个营养级所包括的有机体数目，沿食物链向上递一个营养级所包括的有机体数目，沿食物链向

12、上递减。减。Pyramid of number 有时植食动物比有时植食动物比生产者数目多。生产者数目多。如昆虫和树木如昆虫和树木 个体大小差别很个体大小差别很大，只用个体数大，只用个体数目多少来说明问目多少来说明问题有局限性。题有局限性。现存量现存量(生物量生物量)金字塔与能量金字塔金字塔与能量金字塔 P-Productors H-Herbivorers C-Carnivorers TC-Top carnivorers D-Decomposers数量金字塔与生物量金字塔 Eltonian Pyramids摄食量摄食量同化量同化量呼吸量呼吸量生产量生产量营养级位之内的生态效率营养级位之内的生态效

13、率 是量度一个物种利用食物能的效率，即同是量度一个物种利用食物能的效率，即同化能量的有效程度。化能量的有效程度。v林德曼效率林德曼效率(Lindemans efficiency)：v林德曼效率：林德曼效率：v林德曼效率林德曼效率v林德曼定律林德曼定律Lindemans law or 植食性动物植食性动物62.812.662.8生产者生产者464.6肉食性动物肉食性动物12.6分解者分解者14.6呼吸呼吸122.6未利用未利用327.312.52.196.329318.829.37.5太阳能太阳能未固定未固定图中的数字为能量数值，单位是图中的数字为能量数值，单位是J/cm2.a(焦每平方厘米每年

14、焦每平方厘米每年)。图中的。图中的“未固定未固定”是指未被固定的太阳能，是指未被固定的太阳能，“未利用未利用”是指未被后一个营养级是指未被后一个营养级和分解者利用的能量。为方便起见，这里肉食性动物作为一个营养级。和分解者利用的能量。为方便起见，这里肉食性动物作为一个营养级。林德曼效率林德曼效率利用效率利用效率特点特点大型动物的生长率低于小型动物。大型动物的生长率低于小型动物。老年动物的生长率低于幼年动物。老年动物的生长率低于幼年动物。肉食动物的同化效率高于植食动物。肉食动物的同化效率高于植食动物。草原生态系统中的植食动物比森林生态系统中的植草原生态系统中的植食动物比森林生态系统中的植食动物能利

15、用较多的初级生产量。食动物能利用较多的初级生产量。恒温动物的同化效率很高，但生长效率极低。恒温动物的同化效率很高，但生长效率极低。变温动物的同化效率比较低，但生长效率极高。变温动物的同化效率比较低，但生长效率极高。变温动物的总能量转化效率要比恒温动物高的多。变温动物的总能量转化效率要比恒温动物高的多。变温动物是生态系统中更有效的变温动物是生态系统中更有效的“生产者生产者”。兔食物增加兔食物增加兔数量增加兔数量增加兔数量下降兔数量下降兔因饥饿死亡兔因饥饿死亡植物减少植物减少植物增加植物增加兔吃少量植物兔吃少量植物兔吃大量兔吃大量植物植物组图组图 说明：这是说明：这是2000年年6月月25日，几只

16、企鹅在南非罗本岛海岸上日，几只企鹅在南非罗本岛海岸上清理满身的油污。一艘载有清理满身的油污。一艘载有1400吨原油的轮船在罗本岛附近海域沉吨原油的轮船在罗本岛附近海域沉没，造成海水污染并危及栖息在这里的没，造成海水污染并危及栖息在这里的5700多对企鹅。多对企鹅。组图说明：这是组图说明：这是2003年年7月月5日，巴日，巴西皮拉波拉杜邦热苏斯居民从漂西皮拉波拉杜邦热苏斯居民从漂浮着泡沫的铁特河岸边走过。铁特浮着泡沫的铁特河岸边走过。铁特河是巴西污染最严重的河流。由于河是巴西污染最严重的河流。由于河上的这些泡沫散发出一种毒气，河上的这些泡沫散发出一种毒气，导致当地儿童患呼吸道疾病和皮肤导致当地儿

17、童患呼吸道疾病和皮肤病的人数激增。病的人数激增。2006年年7月月4日，巴西小城镇皮拉波拉杜日，巴西小城镇皮拉波拉杜邦热苏斯河流中溢满了白色积雪状泡沫。这邦热苏斯河流中溢满了白色积雪状泡沫。这些白色泡沫全部来自巴西最大城市圣保罗，些白色泡沫全部来自巴西最大城市圣保罗，并且放射出大量酸性有害气体，但由于皮拉并且放射出大量酸性有害气体，但由于皮拉波拉城市下水管道设施陈旧，这里的白色污波拉城市下水管道设施陈旧，这里的白色污染泡沫越积越多，现在已经快要淹没桥梁。染泡沫越积越多，现在已经快要淹没桥梁。说明：这是说明：这是2002年年11月月25日，在德国日，在德国法兰克福附近的一个发电厂上空，一道法兰克福附近的一个发电厂上空，一道彩虹划过被污染的厂区。彩虹划过被污染的厂区。组图组图 说明：这是说明：这是2002年年6月月27日，桔红色的晚霞日，桔红色的晚霞浮现在澳大利亚悉尼纳拉浮现在澳大利亚悉尼纳拉宾海滩的上空。由于空气宾海滩的上空。由于空气污染严重，空气中的悬浮污染严重，空气中的悬浮颗粒遭遇冷空气，透过阳颗粒遭遇冷空气，透过阳光的照射便形成了如此灿光的照射便形成了如此灿烂的烂的“晚霞晚霞”。本章到此结束本章到此结束,谢谢谢谢!