第九章、生态系统的一般特征-课件.ppt

第九章、生态系统的一般特征第九章、生态系统的一般特征基基 本本 内内 容容第一节、生态系统的基本概念第一节、生态系统的基本概念第一节、生态系统的基本概念第一节、生态系统的基本概念第二节、生态系统的组成与结构第二节、生态系统的组成与结构第二节、生态系统的组成与结构第二节、生态系统的组成与结构第三节、食物链与食物网第三节、食物链与食物网第三节、食物链与食物网第三节、食物链与食物网第四节、营养级与生态金字塔第四节、营养级与生态金字塔第四节、营养级与生态金字塔第四节、营养级与生态金字塔第五节、生态效率第五节、生态效率第五节、生态效率第五节、生态效率第六节、生态系统的反馈调节和生态平衡第六节、生态系统的反馈调节和生态平衡第六节、生态系统的反馈调节和生态平衡第六节、生态系统的反馈调节和生态平衡教教 学学 重重 点点系统、生态系统、生态平衡、生态危机的系统、生态系统、生态平衡、生态危机的基本概念基本概念生态系统的组成成分及作用生态系统的组成成分及作用生态系统营养结构及表示方法生态系统营养结构及表示方法营养级位内、外生态效率的评价方法营养级位内、外生态效率的评价方法反馈机制在生态平衡中的作用反馈机制在生态平衡中的作用第一节、生态系统的基本概念第一节、生态系统的基本概念奥地利生物学家贝塔朗菲（奥地利生物学家贝塔朗菲（奥地利生物学家贝塔朗菲（奥地利生物学家贝塔朗菲（L.V.BertalanffyL.V.BertalanffyL.V.BertalanffyL.V.Bertalanffy）定）定）定）定义：义：义：义：“系统是系统是系统是系统是相互联系相互作用相互联系相互作用相互联系相互作用相互联系相互作用的诸的诸的诸的诸元素的综合元素的综合元素的综合元素的综合体体体体”一般构成系统至少有一般构成系统至少有一般构成系统至少有一般构成系统至少有3 3 3 3个条件：个条件：个条件：个条件：系统是系统是系统是系统是由许多成分组成由许多成分组成由许多成分组成由许多成分组成各各各各成分间不是孤立的成分间不是孤立的成分间不是孤立的成分间不是孤立的，而是，而是，而是，而是彼此互相联系彼此互相联系彼此互相联系彼此互相联系、互互互互相作用相作用相作用相作用系统系统系统系统具有独立的、特定的功能具有独立的、特定的功能具有独立的、特定的功能具有独立的、特定的功能英国植物生态学家英国植物生态学家英国植物生态学家英国植物生态学家坦斯利坦斯利坦斯利坦斯利(A.G.Tansley1935)(A.G.Tansley1935)提出提出提出提出:生物与环境生物与环境生物与环境生物与环境形成一个自然系统形成一个自然系统形成一个自然系统形成一个自然系统，正是这种系统，正是这种系统，正是这种系统，正是这种系统构成了地球表面上各种大小和类型构成了地球表面上各种大小和类型构成了地球表面上各种大小和类型构成了地球表面上各种大小和类型的基本单元，也就是的基本单元，也就是的基本单元，也就是的基本单元，也就是生态系统生态系统生态系统生态系统。生态系统：在生态系统：在生态系统：在生态系统：在一定空间一定空间一定空间一定空间中共同栖居着的所有中共同栖居着的所有中共同栖居着的所有中共同栖居着的所有生物生物生物生物(即生物群落即生物群落即生物群落即生物群落)之间之间之间之间以及他们以及他们以及他们以及他们与其环境之间与其环境之间与其环境之间与其环境之间由于不由于不由于不由于不断地进行断地进行断地进行断地进行物质循环物质循环物质循环物质循环、能量流动能量流动能量流动能量流动和和和和信息传递信息传递信息传递信息传递过程而过程而过程而过程而形成的形成的形成的形成的统一整体统一整体统一整体统一整体。一滴水一滴水海洋海洋生物圈生物圈生态系统的分类生态系统的分类地球上的生态系统大小不一，多种多样。地球上的生态系统大小不一，多种多样。水滴、小水沟、水池、湿地、花坛、荒漠、草水滴、小水沟、水池、湿地、花坛、荒漠、草水滴、小水沟、水池、湿地、花坛、荒漠、草水滴、小水沟、水池、湿地、花坛、荒漠、草原、森林、农田、城市、整个地球、甚至宇宙原、森林、农田、城市、整个地球、甚至宇宙原、森林、农田、城市、整个地球、甚至宇宙原、森林、农田、城市、整个地球、甚至宇宙飞船等等都是生态系统。飞船等等都是生态系统。飞船等等都是生态系统。飞船等等都是生态系统。常见的生态系统：森林生态系统；草原生态系常见的生态系统：森林生态系统；草原生态系常见的生态系统：森林生态系统；草原生态系常见的生态系统：森林生态系统；草原生态系统；海洋生态系统；湿地生态系统；农田生态统；海洋生态系统；湿地生态系统；农田生态统；海洋生态系统；湿地生态系统；农田生态统；海洋生态系统；湿地生态系统；农田生态系统；城市生态系统。系统；城市生态系统。系统；城市生态系统。系统；城市生态系统。根据形成的原动力和影响力根据形成的原动力和影响力 自然生态系统、半人工生态系统、人工生态系统自然生态系统、半人工生态系统、人工生态系统自然生态系统、半人工生态系统、人工生态系统自然生态系统、半人工生态系统、人工生态系统根据生物栖息环境（生境）根据生物栖息环境（生境）陆生（地）生态系统和水生（域）生态系统陆生（地）生态系统和水生（域）生态系统陆生（地）生态系统和水生（域）生态系统陆生（地）生态系统和水生（域）生态系统生物圈生物圈生物圈生物圈2 2号号号号是美国建于亚利桑那州沙漠中的一座微型人工生态是美国建于亚利桑那州沙漠中的一座微型人工生态是美国建于亚利桑那州沙漠中的一座微型人工生态是美国建于亚利桑那州沙漠中的一座微型人工生态系统，由美国前橄榄球运动员约翰系统，由美国前橄榄球运动员约翰系统，由美国前橄榄球运动员约翰系统，由美国前橄榄球运动员约翰 艾伦发起，历时艾伦发起，历时艾伦发起，历时艾伦发起，历时8 8年，耗资年，耗资年，耗资年，耗资1.51.5亿美元。占地亿美元。占地亿美元。占地亿美元。占地1.281.28公顷。总体积约为公顷。总体积约为公顷。总体积约为公顷。总体积约为1818万万万万mm3 3。有。有。有。有5 5个野生生个野生生个野生生个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。约有人工生物群落（集约农业区和居住区）。约有人工生物群落（集约农业区和居住区）。约有人工生物群落（集约农业区和居住区）。约有40004000种物种种物种种物种种物种生态系统的基本特征生态系统的基本特征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，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，属于属于属于属于经典生态学研究的最高层次经典生态学研究的最高层次经典生态学研究的最高层次经典生态学研究的最高层次。生态系统内部生态系统内部生态系统内部生态系统内部具有自我调节能力具有自我调节能力具有自我调节能力具有自我调节能力。具有稳定性具有稳定性具有稳定性具有稳定性能量流动能量流动能量流动能量流动、物质循环物质循环物质循环物质循环和和和和信息传递信息传递信息传递信息传递是生态系统的是生态系统的是生态系统的是生态系统的三三三三大功能大功能大功能大功能。生态系统生态系统生态系统生态系统营养级的数目营养级的数目营养级的数目营养级的数目通常通常通常通常不超过不超过不超过不超过5-65-65-65-6个个个个。生态系统是一个生态系统是一个生态系统是一个生态系统是一个动态系统动态系统动态系统动态系统。第二节、生态系统的组成及结构第二节、生态系统的组成及结构一、生态系统的基本组成一、生态系统的基本组成生物系统生物系统生物系统生物系统（生物群落）（生物群落）（生物群落）（生物群落）+非生物环境非生物环境非生物环境非生物环境（无机环境）（无机环境）（无机环境）（无机环境）1.非生物环境非生物环境非生物环境非生物环境参加物质循环的参加物质循环的参加物质循环的参加物质循环的无机元素和化合物无机元素和化合物无机元素和化合物无机元素和化合物（C C、N N、CaCa、P P、KK、COCO2 2、OO2 2）联系生物与非生物成分的联系生物与非生物成分的联系生物与非生物成分的联系生物与非生物成分的有机物质有机物质有机物质有机物质（蛋白质、脂类、（蛋白质、脂类、（蛋白质、脂类、（蛋白质、脂类、糖类）糖类）糖类）糖类）气候、能源、介质气候、能源、介质气候、能源、介质气候、能源、介质等（光、温度、水、岩石、气压等）等（光、温度、水、岩石、气压等）等（光、温度、水、岩石、气压等）等（光、温度、水、岩石、气压等）根据不同根据不同根据不同根据不同生物在生态系统中地位、作生物在生态系统中地位、作生物在生态系统中地位、作生物在生态系统中地位、作用的不同用的不同用的不同用的不同，将生物划分为：，将生物划分为：，将生物划分为：，将生物划分为：生产者生产者生产者生产者、消费者消费者消费者消费者及及及及分解者分解者分解者分解者三大功能类群三大功能类群三大功能类群三大功能类群2.生产者生产者凡能凡能以简单无机物制造食物以简单无机物制造食物的的自养生物自养生物均属于均属于生产者。生产者。主要是主要是主要是主要是绿色植物绿色植物绿色植物绿色植物。可进行光能和化能自养的生物，也应列入生产者可进行光能和化能自养的生物，也应列入生产者可进行光能和化能自养的生物，也应列入生产者可进行光能和化能自养的生物，也应列入生产者之列。（如：之列。（如：之列。（如：之列。（如：自养细菌自养细菌自养细菌自养细菌）3.消费者消费者异养生物，直接或者间接异养生物，直接或者间接依赖于生产者所制造依赖于生产者所制造的有机物质的有机物质。（。（动物动物）消费者按其营养方式上的不同可分为消费者按其营养方式上的不同可分为3类：类：食草动物（一级消费者）食草动物（一级消费者）食草动物（一级消费者）食草动物（一级消费者）；食肉动物（二级）食肉动物（二级）食肉动物（二级）食肉动物（二级）大型食肉动物或顶极肉动物（三级）大型食肉动物或顶极肉动物（三级）大型食肉动物或顶极肉动物（三级）大型食肉动物或顶极肉动物（三级）；杂食动物杂食动物杂食动物杂食动物蝉螳螂黄雀猫头鹰消费者的作用消费者的作用对生产物起着加工、再生产的作用对生产物起着加工、再生产的作用对生产物起着加工、再生产的作用对生产物起着加工、再生产的作用而且许多消费者对其他生物种群而且许多消费者对其他生物种群而且许多消费者对其他生物种群而且许多消费者对其他生物种群数量数量数量数量、质量质量质量质量起起起起着重要的着重要的着重要的着重要的调控作用调控作用调控作用调控作用在在在在物质循环物质循环物质循环物质循环、能量流动能量流动能量流动能量流动中发挥着重要的作用中发挥着重要的作用中发挥着重要的作用中发挥着重要的作用4.分解者分解者异养生物异养生物，包括细菌、真菌、放线菌及土，包括细菌、真菌、放线菌及土壤原生动物和一些无脊椎动物。壤原生动物和一些无脊椎动物。分解者的作用分解者的作用把动植物残体中的复杂把动植物残体中的复杂有机物分解有机物分解为生产者为生产者能重新利用的简单的化合物，并释放出能量，能重新利用的简单的化合物，并释放出能量，其作用正与生产者相反。其作用正与生产者相反。分解者在生态系统中的作用是极为重要的，分解者在生态系统中的作用是极为重要的，如果没有它们，如果没有它们，动植物尸体将会堆积成灾动植物尸体将会堆积成灾，物质不能循环物质不能循环，生态系统将毁灭生态系统将毁灭。生产者通过光合作用将简单的无机物合成复杂的有机物质，使得植物生物量增加，是一种生产过程消费者通过摄取植物的制造的有机物质，经过消化分解后，最后合成自身所需营养物质，从而使得动物生物量增加，所以也可称为生产过程初级生产初级生产初级生产初级生产或或或或第一性生产第一性生产第一性生产第一性生产次级生产次级生产次级生产次级生产或或或或第二性生产第二性生产第二性生产第二性生产二、生态系统结构特征二、生态系统结构特征1.1.空间结构空间结构空间结构空间结构垂直结构垂直结构垂直结构垂直结构：生态系统在形成过程中，由于环境的逐渐：生态系统在形成过程中，由于环境的逐渐：生态系统在形成过程中，由于环境的逐渐：生态系统在形成过程中，由于环境的逐渐分化，导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定分化，导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定分化，导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定分化，导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定的空间，具有明显的的空间，具有明显的的空间，具有明显的的空间，具有明显的分层现象分层现象分层现象分层现象。水平结构水平结构水平结构水平结构：生态系统中生物的种类、密度等在二维平：生态系统中生物的种类、密度等在二维平：生态系统中生物的种类、密度等在二维平：生态系统中生物的种类、密度等在二维平面中的不均匀配置，使群落表现为面中的不均匀配置，使群落表现为面中的不均匀配置，使群落表现为面中的不均匀配置，使群落表现为斑块相间的分布格斑块相间的分布格斑块相间的分布格斑块相间的分布格局局局局，称为镶嵌性。，称为镶嵌性。，称为镶嵌性。，称为镶嵌性。2.2.时间结构时间结构时间结构时间结构长时间度量，以长时间度量，以生态系统进化生态系统进化生态系统进化生态系统进化为主要内容为主要内容中等时间度量，以中等时间度量，以群落演替群落演替群落演替群落演替为主要内容为主要内容短时间度量，以短时间度量，以昼夜、季节昼夜、季节昼夜、季节昼夜、季节等短时间的变化等短时间的变化3.3.营养结构：营养结构：营养结构：营养结构：食物链和食物网食物链和食物网第三节、食物链和食物网第三节、食物链和食物网一、食物链生产者所固定的生物能量和物质，通过一系列取食与被取食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其食物关系而排列的链状顺序称为食物链。生态系统中的食物链不是固定不变的。食物链的长度受到限制。蝉螳螂黄雀猫头鹰植物种子植物种子植物种子植物种子二、食物网生态系统中的各种成分通过食物传递形成错综复杂的关系。食物链彼此之间交错连接，形成一个网状结构，这就是食物网。生态系统抵抗外力干扰的能力与食物网复杂性之间的关系？食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力越强食物网越简单，生态系统抵抗外力干扰的能力越弱三、食物链的类型三、食物链的类型自然生态系统中存在着三种主要的食物链：自然生态系统中存在着三种主要的食物链：1.1.捕食捕食捕食捕食（牧食）食物链（牧食）食物链（牧食）食物链（牧食）食物链(grazing food chain)(grazing food chain)(grazing food chain)(grazing food chain)2.2.寄生寄生寄生寄生食物链（食物链（食物链（食物链（parasitic food chainparasitic food chainparasitic food chainparasitic food chain）3.3.碎屑碎屑碎屑碎屑食物链食物链食物链食物链(detritus food chain)(detritus food chain)(detritus food chain)(detritus food chain)1.捕食食物链：以捕食食物链：以捕食食物链：以捕食食物链：以活的绿色植物活的绿色植物活的绿色植物活的绿色植物为基础，从为基础，从为基础，从为基础，从食草食草食草食草动物动物动物动物开始的食物链。开始的食物链。开始的食物链。开始的食物链。植物植物植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物2.寄生食物链：以寄生食物链：以活的动植物有机体活的动植物有机体为基础，从为基础，从某些专门靠某些专门靠寄生生活的动植物寄生生活的动植物开始的食物链。开始的食物链。昆虫昆虫寄生蝇寄生蝇小峰小峰3.碎屑食物链：以碎屑食物链：以死的有机物残体死的有机物残体为基础，从为基础，从真真菌、细菌和某些土壤动物菌、细菌和某些土壤动物开始的食物链。开始的食物链。动植物残体动植物残体蚯蚓蚯蚓残体残体微生物微生物土壤动物土壤动物生态系统中，捕食食物链与碎屑食物链同等重要也同时存在第四节、营养级和生态金字塔第四节、营养级和生态金字塔一、营养级一、营养级指处于食物链指处于食物链某一环节上某一环节上的的所有生物种的所有生物种的总和总和。第一营养级：所有绿色植物和自养生物第一营养级：所有绿色植物和自养生物第一营养级：所有绿色植物和自养生物第一营养级：所有绿色植物和自养生物第二营养级：所有食草动物第二营养级：所有食草动物第二营养级：所有食草动物第二营养级：所有食草动物第三营养级：所有以食草动物为食的动物第三营养级：所有以食草动物为食的动物第三营养级：所有以食草动物为食的动物第三营养级：所有以食草动物为食的动物第四营养级：所有以食肉性动物为食的大型食第四营养级：所有以食肉性动物为食的大型食第四营养级：所有以食肉性动物为食的大型食第四营养级：所有以食肉性动物为食的大型食肉动物（如此类推）肉动物（如此类推）肉动物（如此类推）肉动物（如此类推）注：营养级数一般在注：营养级数一般在3-5之间，很少超过之间，很少超过6对于单一食物链难以确定其营养级别的物种，以它的对于单一食物链难以确定其营养级别的物种，以它的对于单一食物链难以确定其营养级别的物种，以它的对于单一食物链难以确定其营养级别的物种，以它的主要食性主要食性主要食性主要食性来确定营养级来确定营养级来确定营养级来确定营养级营养级别营养级别低低的物种：受捕食的压力越大；的物种：受捕食的压力越大；数量多；繁殖力强数量多；繁殖力强营养级别营养级别高高的物种：可捕食更多营养级生的物种：可捕食更多营养级生物；受捕食的压力越小；数量少物；受捕食的压力越小；数量少如果某一生态系统食物链非常简单如果某一生态系统食物链非常简单如果某一生态系统食物链非常简单如果某一生态系统食物链非常简单草草草草-兔子兔子兔子兔子-狐狸狐狸狐狸狐狸-狮子狮子狮子狮子根据能量守恒，各级生物量应该相同根据能量守恒，各级生物量应该相同根据能量守恒，各级生物量应该相同根据能量守恒，各级生物量应该相同但实际情况呢？但实际情况呢？但实际情况呢？但实际情况呢？生态系统能量是单向流通的，从低级向高生态系统能量是单向流通的，从低级向高级流通，但是随着级流通，但是随着营养级上升总能量逐渐营养级上升总能量逐渐下降下降原因：原因：低级低级低级低级部分死亡部分死亡部分死亡部分死亡，导致能量损失，导致能量损失，导致能量损失，导致能量损失排泄排泄排泄排泄，导致能量损失，导致能量损失，导致能量损失，导致能量损失维持生命活动维持生命活动维持生命活动维持生命活动，导致能量损失，导致能量损失，导致能量损失，导致能量损失低营养级能量不能完全被高营养级吸收低营养级能量不能完全被高营养级吸收低营养级能量不能完全被高营养级吸收低营养级能量不能完全被高营养级吸收，导，导，导，导致能量损失致能量损失致能量损失致能量损失二、生态金字塔二、生态金字塔二、生态金字塔二、生态金字塔生态系统中各个营养级之间的量值自基础营养级生态系统中各个营养级之间的量值自基础营养级生态系统中各个营养级之间的量值自基础营养级生态系统中各个营养级之间的量值自基础营养级向上排列，呈现出向上排列，呈现出向上排列，呈现出向上排列，呈现出上小下大上小下大上小下大上小下大的类似金字塔的结构，的类似金字塔的结构，的类似金字塔的结构，的类似金字塔的结构，称之为生态金字塔。称之为生态金字塔。称之为生态金字塔。称之为生态金字塔。这种数量关系可采用这种数量关系可采用这种数量关系可采用这种数量关系可采用能量能量能量能量单位、个体单位、个体单位、个体单位、个体数量数量数量数量单位、单位、单位、单位、生物量生物量生物量生物量单位来表示，采用这些单位所构成的生态单位来表示，采用这些单位所构成的生态单位来表示，采用这些单位所构成的生态单位来表示，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为金字塔就分别称为金字塔就分别称为金字塔就分别称为能量金字塔能量金字塔能量金字塔能量金字塔、数量金字塔数量金字塔数量金字塔数量金字塔、生生生生物量金字塔物量金字塔物量金字塔物量金字塔。出现倒置的情况最多如：虫子以树木为食第五节、生态效率第五节、生态效率生态效率生态效率资源在资源在营养级之间营养级之间或者或者营养级内部营养级内部转移转移过程中的比值关系。常以百分数表示。过程中的比值关系。常以百分数表示。营养级位之间的生态营养级位之间的生态效率效率度量度量营养级营养级位之间的转化效率和位之间的转化效率和能流通道大小能流通道大小如：如：消费效率消费效率或利用或利用效率；效率；林德曼效率林德曼效率营养级位内部的生态营养级位内部的生态效率效率度量度量一个物一个物种利用食物能的效率种利用食物能的效率如：如：同化效率同化效率；生长生长效率效率（组织生长效率；（组织生长效率；生态生长效率）生态生长效率）一、常用的几个能量参数一、常用的几个能量参数摄取量（摄取量（I）同化量（同化量（A）呼吸量（呼吸量（R）生产量（生产量（P）1.摄取量（摄取量（I）：）：一个生物所摄取的能量一个生物所摄取的能量。植物：光合作用所植物：光合作用所吸收吸收的太阳能的太阳能动物：动物动物：动物吃进吃进的食物能量的食物能量2.同化量（同化量（A/GP）：）：植物：在光合作用中所植物：在光合作用中所固定的能量固定的能量，常，常常以总初级生产量（常以总初级生产量（GP）表示。）表示。动物：消化管道内动物：消化管道内吸收吸收的能量，的能量，A表示表示 在单位时间里在单位时间里在单位时间里在单位时间里,生产者所固定生产者所固定生产者所固定生产者所固定的全部太阳能量或生产者生产出的全部太阳能量或生产者生产出的全部太阳能量或生产者生产出的全部太阳能量或生产者生产出来的全部有机物的量来的全部有机物的量来的全部有机物的量来的全部有机物的量不管是动物还是植物：摄取量（不管是动物还是植物：摄取量（I I）同化量（同化量（A/GPA/GP）3.呼吸量（呼吸量（R）：）：在呼吸等在呼吸等新陈代谢新陈代谢和和各种各种活动活动中消耗的全部能量。中消耗的全部能量。4.生产量（生产量（P/NP）：）：指生物在指生物在呼吸消耗后净呼吸消耗后净剩的同化能量值剩的同化能量值，P(NP)=A(GP)-R。是以。是以有机物质的形式累积在生物体内或生态系有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中统中。植物：净初级生产量（植物：净初级生产量（NP=GP-R）动物：同化量扣除呼吸量以后的能量值动物：同化量扣除呼吸量以后的能量值动物或植物：摄取量（动物或植物：摄取量（动物或植物：摄取量（动物或植物：摄取量（I I I I）同化量（同化量（同化量（同化量（A/GPA/GPA/GPA/GP）生产量（生产量（生产量（生产量（P/NPP/NPP/NPP/NP）二、营养级位内的生态效率二、营养级位内的生态效率度量度量一个物种利用食物能的效率一个物种利用食物能的效率同化效率同化效率生长效率生长效率组织生长效率组织生长效率生态生长效率生态生长效率1 1、同化效率、同化效率指指植物植物吸收的日光能吸收的日光能中被光合作用所中被光合作用所固定固定的能量的能量的比例，或被的比例，或被动物动物摄食的能量摄食的能量中被中被同化了的能量同化了的能量的比例。的比例。肉食动物与草食动物比较：谁的同化效率高？肉食动物与草食动物比较：谁的同化效率高？肉食动物与草食动物比较：谁的同化效率高？肉食动物与草食动物比较：谁的同化效率高？2 2、生长效率、生长效率指指形成新生物量形成新生物量的生产能量占的生产能量占同化能量同化能量（或摄入能量）（或摄入能量）的百分比。的百分比。生长效率比较生长效率比较植物植物动物动物小型动物小型动物大型动物大型动物幼年动物幼年动物年长动物年长动物生物的组织生物的组织生态生长效率生态生长效率三、营养级位之间的生态效率三、营养级位之间的生态效率度量度量营养级位之间的转化效率和能流通道营养级位之间的转化效率和能流通道大小大小消费效率消费效率或利用效率或利用效率林德曼效率林德曼效率1 1、消费效率（利用效率）、消费效率（利用效率）n+1营养级营养级摄食（或同化）的能量摄食（或同化）的能量占占n营养级营养级净生产量净生产量的比例。的比例。消费效率的意义：量度一个营养级位对前一营养消费效率的意义：量度一个营养级位对前一营养消费效率的意义：量度一个营养级位对前一营养消费效率的意义：量度一个营养级位对前一营养级位的级位的级位的级位的相对采食能力相对采食能力相对采食能力相对采食能力。一般在。一般在。一般在。一般在25%35%25%35%。利用效率的意义：说明前一营养级位的净生产量利用效率的意义：说明前一营养级位的净生产量利用效率的意义：说明前一营养级位的净生产量利用效率的意义：说明前一营养级位的净生产量被后一营养级位被后一营养级位被后一营养级位被后一营养级位同化同化同化同化了多少。了多少。了多少。了多少。2 2、林德曼效率、林德曼效率等于同化效率、生长效率、消费效率的乘等于同化效率、生长效率、消费效率的乘积。积。林林德德曼曼效效率率约约为为10%，生生态态学学家家通通常常把把10%的的林林德德曼曼效率看成是一条重要的生态学规律，即十分之一规律。效率看成是一条重要的生态学规律，即十分之一规律。第六节、生态系统反馈调节和生态平衡第六节、生态系统反馈调节和生态平衡封闭系统：系统与环境之间没有物质和能量的交换。开放系统：系统和环境之间存在着物质和能量的交换。生态系统开放的系统注意：不同生态系统注意：不同生态系统注意：不同生态系统注意：不同生态系统的开放性有很大差异的开放性有很大差异的开放性有很大差异的开放性有很大差异 反馈：当生态系统中反馈：当生态系统中反馈：当生态系统中反馈：当生态系统中某一成份发生变化某一成份发生变化某一成份发生变化某一成份发生变化的时候，的时候，的时候，的时候，它必然会引起它必然会引起它必然会引起它必然会引起其它成分出现系列的相应变化其它成分出现系列的相应变化其它成分出现系列的相应变化其它成分出现系列的相应变化，这，这，这，这些变化最终又反过来些变化最终又反过来些变化最终又反过来些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成影响最初发生变化的那种成影响最初发生变化的那种成影响最初发生变化的那种成分分分分，这个过程就叫反馈。，这个过程就叫反馈。，这个过程就叫反馈。，这个过程就叫反馈。正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈和负反馈负反馈使系统负反馈使系统负反馈使系统负反馈使系统保持稳定保持稳定保持稳定保持稳定，正反馈使，正反馈使，正反馈使，正反馈使偏离加剧偏离加剧偏离加剧偏离加剧一个一个开放系统开放系统如何成为如何成为控制系统控制系统？是否具有了是否具有了调节功能的反馈机制调节功能的反馈机制负反馈负反馈是生态系统中是生态系统中最常见的反馈最常见的反馈，其主要作用，其主要作用是是维持生态系统的稳定和平衡维持生态系统的稳定和平衡。系统中系统中某成分的变化（最初）某成分的变化（最初）其它其它一系一系列变化列变化拟制最初发生变化成分继续变化拟制最初发生变化成分继续变化维持系统平衡稳定维持系统平衡稳定正反馈正反馈较少，其主要作用是较少，其主要作用是加剧生态系统的偏离加剧生态系统的偏离。其机理与负反馈刚好相反其机理与负反馈刚好相反系统中系统中某成分的变化（最初）某成分的变化（最初）其它其它一系一系列变化列变化促使最初发生变化成分继续变化促使最初发生变化成分继续变化使得系统偏离使得系统偏离如：河水受到污染，鱼类缺氧或中毒死亡，如：河水受到污染，鱼类缺氧或中毒死亡，鱼的数量减少；死亡鱼的尸体腐烂，进一鱼的数量减少；死亡鱼的尸体腐烂，进一步加剧水体恶化，鱼的进一步死亡步加剧水体恶化，鱼的进一步死亡生态平衡生态平衡由于生态系统具有由于生态系统具有负反馈负反馈的自我调节机的自我调节机制，所以在通常情况下，生态系统会保制，所以在通常情况下，生态系统会保持自身的平衡。持自身的平衡。指生态系统通过发育和调节所达到的一指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括种稳定状况，它包括结构上的稳定结构上的稳定、功功能上的稳定能上的稳定和和能量输入、输出上的稳定能量输入、输出上的稳定。物质与能量的输入、输出之间近于平衡状态，此物质与能量的输入、输出之间近于平衡状态，此时生物种的时生物种的种类组成种类组成和和数量比例数量比例持久地没有明显持久地没有明显的变动。的变动。生态平衡是生态平衡是动态的动态的、而不是静止的平衡。、而不是静止的平衡。尽管生物的种类和数量较长时期看不出变动，但经过尽管生物的种类和数量较长时期看不出变动，但经过一定时期以后，个体早已更换。一定时期以后，个体早已更换。生态平衡又是生态平衡又是相对的相对的，而不是绝对的平衡。，而不是绝对的平衡。任何生态系统在任何时候都在受到程度不同的任何生态系统在任何时候都在受到程度不同的外力干外力干扰扰。只有在一定的程度内，生态系统能自我调控、修。只有在一定的程度内，生态系统能自我调控、修补，又重新恢复平衡状态。补，又重新恢复平衡状态。生态危机生态危机生态失调：由于生态失调：由于生态失调：由于生态失调：由于外界干扰外界干扰外界干扰外界干扰超过生态系统超过生态系统超过生态系统超过生态系统自我调节自我调节自我调节自我调节能力能力能力能力，而使得系统受到损害现象。，而使得系统受到损害现象。，而使得系统受到损害现象。，而使得系统受到损害现象。生态平衡失调的初期往往不容易被人类所觉察，生态平衡失调的初期往往不容易被人类所觉察，生态平衡失调的初期往往不容易被人类所觉察，生态平衡失调的初期往往不容易被人类所觉察，生态危机是生态危机是生态危机是生态危机是严重的生态平衡失调严重的生态平衡失调严重的生态平衡失调严重的生态平衡失调。生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈至整个生物圈至整个生物圈至整个生物圈结构和功能的失衡结构和功能的失衡结构和功能的失衡结构和功能的失衡，从而威胁到人，从而威胁到人，从而威胁到人，从而威胁到人类的生存。类的生存。类的生存。类的生存。思考题思考题生态系统有哪些主要成分？生态系统有哪些主要成分？什么是食物链、食物网、营养级和生态金什么是食物链、食物网、营养级和生态金字塔？字塔？说明摄取量、同化量、呼吸量、生产量之说明摄取量、同化量、呼吸量、生产量之间的关系？间的关系？