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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,
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