第四章 生态系统,4.1 生态系统概论 4.2 生态系统中的能量流动 4.2.1 生态系统中的能和能流 4.2.2 生态系统中的初级生产和次级生产 4.3 生态系统中的物质循环 4.3.1 物质循环的概念和特点 4.3.2 生态系统中的物质循环类型 4.3.3 生态系统中几种重要物质的循环 4.4 生态系统中的物质分解,4.1 生态系统概论,在一定时间或空间内生物成分和非生物成分 通过物质循环和能量流动的相互作用,相互依 存而构成的一个生态学功能单位. 生态系统大小不等,小到一个池塘,大至一个 生物圈.,五个共同特性 是生态学上一个主要结构和功能单位. 生态系统内部调节能力有限,越复杂自我调节能 力越强. 具有能量流动,物质循环,信息传递三大功能. 生态系统中的营养级不超过5-6个. 是一个需经历从简单到复杂,从不成熟到成熟的 动态系统.,4.1 生态系统概论,生态系统的组成 环境成分 - 太阳辐射,气体,水体,土壤等无机物质以及 腐殖质等有机成分. -为生物提供物质和能量. - 是生物生活,物质循环,能量流动的场所.,生态系统的组成,生物成分 - 生产者:自养生物 - 消费者:异养生物，包括草食动物、肉食动 物、杂食动物 一级消费者或初级消费者：草食动物 二级消费者或一级肉食动物：以昆虫为食的鸟类 三级消费者或二级肉食动物：狼、蛇 四级消费者或三级肉食动物：虎、鹰 分解者：还原者或小型消费者，如细菌、真菌。,生产者和分解者是生态系统的基本成分,生态系统的基本结构 形态结构：生物成分在空间、时间的配置和 变化，即群落中的垂直、水平和时间格局 营养结构：功能结构包括食物链、食物网、营养级和生态锥体,食物链 生物群落中各种动植物和微生物由于摄食关系彼此联系起来的序列. 食物链有捕食、腐食、寄生、混合食物链四种 食物链的特点 不能无限加长，链上成员的食性和习性不同 一种生物不是固定于一种食物链上 食物链是能量流动、物质循环实现的途径 食物链在一定时间内和进化历史上可以发生变化,营养级 处于食物链上某一环节上所有生物种的总和. 一条食物链上的营养级只有45级. 第一营养级：绿色植物和其他自养生物 第二营养级：以植物为食的所有动物 第三营养级：以植食动物为食的肉食动物 第四营养级：以二级动物为食的肉食动物 第五营养级：以三级肉食动物为食的肉食动物 一种动物不固定于一种营养级,生态系统的主要类型 根据所在环境的性质：陆地和水生生态系统 根据人类对生态系统的干扰程度：自然、半自然 和人工生态系统 生态系统的平衡 -动态的平衡 -反馈现象 正反馈和负反馈,4.2 生态系统中的能量流动 4.2.1 生态系统中的能和能流 4.2.2 生态系统中的初级生产和次级生产,4.2.1 生态系统中的能和能流,生态系统中能的类型 动能和势能 能流 生态系统动能、势能的传递和转化过程构成能流 能量流动符合热力学的两大定律 能量流动是单方向和不可逆的,4.2.2 生态系统中的初级生产和次级生产,生态系统中的能量流动包括初级生产和次级生产 初级生产的基本概念 -初级生产:绿色植物能量积累的过程 -初级生产力:初级生产积累物质的速率 -初级生产量:初级生产有机质的量,初级生产力水平,总初级生产力(Pg) :自养生物测定阶段固定的总能量 净初级生产力(Pc) :自养生物在测定阶段呼吸消耗以外的能量或有机量 群落净生产力(Pnc):整个生态系统自养生物被消费者消耗后剩下的有机物的贮藏率.,影响初级生产力的因素,叶面积：决定吸收光能的多少 二氧化碳：初级生产的限制因素 温度：影响酶的活性，从而影响光合作用 水：影响光合作用 营养物质,初级生产量的测定方法,收割法：陆生定期收获植被，烘干至恒重 根据不同的目的收集地上部分和地下部分 氧气测定法：根据光合作用和呼吸作用中氧气和二 氧化碳的变化来估算净生产量 二氧化碳测定法：测定二氧化碳的变化估算生产量 pH值测定法：适合水体生态系统初级生产量测定。,初级生产量的测定方法,原料消耗测定法：适合海洋生态系统和大型湖泊生产量的测定；测定水体中氮、磷的消失量。 同位素标记法：应用同位素14C等测定植物对14C的 吸收速度而计算初级生产力 叶绿素测定法：通过测定叶绿素的含量来估算初级生产力,次级生产,次级生产：消费者和分解者利用净初级生产量进行同化的过程，它所表现的是动物、微生物的生长、繁殖及营养物质的贮存。 次级生产力：次级生产形成有机质的速率。 次级生产量：次级生产形成有机质的量。,次级生产量,食物种群,动物未得到的,动物得到的,动物吃进,动物未吃进,被同化的,未被同化的,次级生产量,呼吸代谢,未取食,被更高一级取食,次级生产的生态效率,常用符号 同化量(A)；摄食量(C)；净生产量(P) 同一营养级的生态效率 同化效率A/Cx100% 组织生长效率P/Ax100% 生态生长效率P/Cx100% 不同营养级的生态效率 利用效率At/Pt-1 x100% 生产效率Pt/Pt-1 x100% 同化效率At/At-1 x100% 摄食效率Ct/Ct-1 x100%,次级生产量的测定,间接测定:可用于室内或室外 动物的同化量=净生产量+呼吸量 直接测定:用于室内 动物的同化量=摄食量-粪尿量 按动物的平均日生产率来估算生产量,能流规律和模式,美国生态学家Lindeman研究湖泊生态系统的能量流动时发现 10定律：能量沿食物链流动时越来越小，一般后一营养级获得的能量大约是前一营养级能量的10。,4.3 生态系统中的物质循环 4.3.1 物质循环的概念和特点 4.3.2 生态系统中的物质循环类型 4.3.3 生态系统中几种重要物质的循环,4.3.1 物质循环的概念和特点,概念：生态系统中各物质沿着特定的途径和以 特定的方式从周围环境到生物，再从生 物到周围环境的趋势。 特点：各种物质能被反复利用 物质总是在生物与非生物这两个库之间 滞留；物质滞留在生物体内称为交换 库，物质滞留在非生物体内称为贮存库。,4.3.2 生态系统中的物质循环类型,水循环 基本循环，水的贮存库主要是海洋。 气体型循环 循环的物质有氧、C02、氮、氯、溴、氟等； 贮存库是大气圈。 沉积型循环 循环的物质是硫、磷、钠、钾、钙、铁、碘等； 贮存库是土壤和岩石,4.3.3 生态系统中几种重要物质的循环,水的循环,碳的循环 气体循环,氮的循环,磷的循环 沉积型循环,硫的循环 沉积型循环为主,4.4 生态系统中的物质分解,死的有机体逐步降能的过程 分解者生物 细菌、真菌和动物 分解速率及影响因素 资源本身的物理和化学性质 影响微生物活动的因素,； 时时平台 fvh84gyc 没福气，只能都点头称是。重阳时候，明远说的是芙蓉花，乐韵虽没明提，但几个要紧人物略微一想，也明白了。尤其老太太，为那花伤过好阵子脑筋，这会儿一听，更心里有数。乐韵把那有了灵异名声的芙蓉花在此时提出来，到底是煞风景、还是锦上添花呢？却要记着张神仙曾力保是花是福非魔，而明秀虽托石姑姑移了此花，毕竟也不敢直指这花是妖孽，怕刺了老太太的心，只好婉转道：“这些山泽草木诸物，得了天地毓秀垂钟，倒也是有的，有些贫寒人家，得了此异数，不知怎么高兴，但府上已经大富大贵，留着此物反为不妥，正所谓千金之子坐不垂堂，这种东西呢，就算能帮着主人点儿，毕竟是异物，譬如小猫小狗养在身边，一时龃龉，咬一口、抓一下，怎生得了。依贫尼之见，得罪它没有必要，太供奉它也不合适小孩子还恃宠而骄呢，何况这没人形的阿物儿？不如交给贫尼请回去，铃罄经忏，慢慢儿把它消归佛国，这一大宗儿功德，又是老太太府上的。您说可好？”问下老太太的准，焚香祝祷、轻手轻脚、全须全尾的挪走了。老太太心里，这花还是好东西、不是坏东西，听到乐韵提赞明远那话，也微微一笑。嘉颜早搀实了宝音。宝音起来，告了不懂事的罪，又贺喜了明远一句，本本分分的正待退后。老太太举起手携了她手：“好孩子，难得你康复得快。”举目对着众人：“吃了早点没？都别客气！在老太婆这里随便咽些垫一垫。”众人纷纷应着。宝音已经很自然的贴在老太太身边，错后半步，手始终携在老太太手里。她大病初愈，看着还是体弱，嘉颜便搀了她，封嫂退开，大太太亲自上来搀了老太太。福珞在后头，袖子里手绞着帕子。自从福珞帮忙明秀到唐静轩面前做了红娘，明秀就答应福珞，想办法让她进宫，就算进不了，也叫明诗给她找个皇室宗亲的贵婿。当时明秀就嘱咐福珞多多用心，这会儿，趁着明秀婚事初定、在家中地位更上升，就手儿把福珞引荐到老太太跟前，老太太果然也喜欢。福家老爷豁出去，仗着检校知书的私权，把学问公认不佳的苏大老爷硬保荐学士，老太太更高兴了，一边道这是何必，一边满口答应把福珞当亲孙女来疼。结果还是比不上亲孙女么？这个病歪歪的宝音有什么值得老太太携在身边的！老太太携着宝音，只为定心。一行人进了早膳花厅，老太太心情已经相当平静了，放开宝音的手。明秀问了各人喜好，亲自帮忙舀粥分菜，不动声色已将福珞的一份布在老太太座位旁边，给福珞一个安心的笑。太阳已经高高升起。黎明的清露，早被晒干了。小道童走在山间，木叶、草叶，有的已经发黄了、有的还没有，在晚秋阳光的热力下，蒸腾出比春光更盛大的香气来。小道童觉得所有叶子都是香草，款待得他有点醉醺醺的。前头一条小溪,