自然地理学生物群落与生态系统课件.ppt
第四节生态系统,4.1 生态系统的概念及基本性质4.2 生态系统的组分和结构4.3 生态系统的功能4.4 生态系统的反馈调节与生态平衡,4.1 生态系统的概念及基本性质,什么是生态系统(Ecosystem)？,在一定的空间内生物成分（生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而形成的一个生态学功能单位,常见的生态系统有哪些？,生态系统是一个开放系统，必须依赖外界环境提供物质和能量的输入和接受输出。生态系统是一个反馈系统，在一定限度内具有自我调节和自组织能力，保持其相对平衡。生态系统是一个动态系统，要经历由简单到复杂，从不成熟到成熟的发育过程。,生态系统的性质,4.2 生态系统的组分和结构,生态系统的组成四类成分生产者: 包括绿色植物、蓝藻和为数不多的光和细菌、化能合成细菌。均为自养生物。消费者: 包括各类动物 ，属于异养生物。分为植食动物和肉食动物。分解者: 主要指细菌、真菌、原生动物和一些腐食性动物。非生物成分: 包括太阳辐射能、H2O、CO2、O2、各种无机盐类和蛋白质、脂肪、糖类、腐殖质等有机质。,生态系统的营养结构食物链: 生态系统中以生产者为起点，一些生物有机体通过食物的关系彼此联结而形成的一个能量与物质流动的系列。食物网: 各个食物链彼此交织、错综连接形成复杂的能量与物质流通的网络。营养级: 凡是以相同方式获取相同性质食物的植物类群或者动物类群可称作一个营养级。,食物链的种类捕食食物链（活食食物链）碎食食物链（腐食食物链）,食物链、食物网及营养级是生态系统长期发展过程中逐渐形成的，其中各种生物间、生物与环境间处于相互适应、彼此协调的状态，从而维持生态系统的稳定和平衡。如果人们不合理地去除或增添食物链、网中的某一环节，将可能会导致生态系统失衡。,4.3 生态系统的功能,生物生产；能量流动；物质循环,生态系统的功能,物种流动；信息流动；价值流；资源分解,生态系统的功能： 生物生产,绿色植物的初级生产 绿色植物所固定的太阳能或者所制造的有机质的数量称为初级生产量(第一性生产量)。,消费者动物的次级生产 各级消费者动物直接或间接利用初级生产的物质进行同化作用，把植物性物质转换为动物性物质，使自身得到生长、繁殖和物质和能量的贮存。统称为次级生产量(第二性生产量),生态系统的功能： 能量流动,生态系统中非生物成分与生物成分的相互作用过程中，始终伴随着能量的流动和转化。,太阳能的输入有机物质的输入 = 自养生态系统,太阳能的输入有机物质的输入 = 异养生态系统,能量的流动是单向的； 能量的流动是不断递减的（林德曼定律）。,生态系统能量流动功能的两大特征,1 太阳辐射能以光能的形式输入生态系统后，通过光合作用被植物所固定，此后不能以光能的形式返回；,如何理解生态系统能量流动的单向性？,2 自养生物被异养生物摄食后，能量就由自养生物流到异养生物体内，也不能再返回给自养生物；,3 从总的能流途径而言，能量只是一次性流经生态系统，是不可逆的。,注意：能量流动的单向性并不是绝对的！,猪笼草捕食小虫,蛇被鼠吃掉,林德曼定律（百分之十定律） 指在一个生态系统中，从绿色植物开始的能量流动过程中，后一营养级获得的能量约为前一营养级能量的10%，其余90%的能量因呼吸作用或分解作用而以热能的形式散失。,如何理解生态系统能量流动的递减性？,生态金字塔,物质循环的概念,是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。,生态系统的功能： 物质循环,生态系统物质循环的三大类型： 水循环(Hydrologic cycles) 气体型循环(Gaseous cycles) 淀积型循环(Sedimentary cycles),2、物质循环的类型,水循环： 水循环是物质循环的核心，也是生命活动的介质。没有水循环生态系统就无法开启，生命就会死亡。,水循环的意义为陆地生物、淡水生物和人类提供了淡水资源；水是良好的溶剂，绝大多数物质都是先溶于水才能迁移和被生物利用；水是地理环境变化的动因之一；水可以防止温度剧烈变化，有利于生物的生存。,主要有二氧化碳、氧气、氮气和氯等。气体循环的物质主要的存储库是大气圈。参与这类循环的元素具有扩散性强、流动性大和容易混合的特点，所以循环周期比较短，很少出现元素过分集中或短缺的现象。气体型循环具有全球循环性质和较完善的循环系统。,气体型循环,沉积型循环,主要是磷、钾、钠、镁等元素的循环。这些物质主要以固体状态参与循环，其主要储存库是岩石、土壤和沉积物。 保存在岩石圈中的这些元素只有当地壳抬升变为陆地后，才有可能因岩石风化、侵蚀和人工采矿等形式释放出来被生产者植物所利用。循环周期很长，常常还会造成局部性的匮乏。,生态系统中能量流与物质流的关系,4.4 生态系统的反馈调节与生态平衡,当生态系统处于相对稳定状态时，生物之间和生物与环境之间出现高度的相互适应与协调，种群结构与数量比例持久地没有明显变化，能量和物质的输入和输出大致相等以及结构与功能之间相互适应并获得最佳协调关系，这种状态就是生态平衡。,生态系统之所以能保持动态平衡，是因为生态系统具有自动调节能力。,生态系统的反馈机制负反馈：是生态系统在受到一定干扰后恢复和保持其稳定平衡状态。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，使生态系统维持相对稳定。正反馈：生态系统受到内部或外界某因素的干扰引起了一些变化。这些变化反过来又加强了某些因素的干扰和所引起的那些变化，使生态系统远离平衡状态。,两个负反馈之间的相互关系,本次课结束，欢迎各位老师批评指正！,
