水土保持原理课件.ppt
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1、 第一章第一章 水土保持原理水土保持原理1ppt课件第三节第三节 生态系统平衡原理生态系统平衡原理 生生态系系统 生生态系系统平衡平衡 生生态经济系系统及平衡及平衡 受受损生生态系系统的恢复的恢复2ppt课件一、生态系统(一、生态系统(ecosystem)生态系统的概念生态系统的概念 生态系统就是在一定空间中共同栖居着的所有生物生态系统就是在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。和能量流动过程而形成的统一整体。一般认为,构成系统至少有一般认为,构成系统至少有3 3个条件:个条
2、件:系统是由许多成分组成的;系统是由许多成分组成的;各各成成分分间间不不是是孤孤立立的的,而而是是彼彼此此互互相相联联系系,互互相相作用的;作用的;系统具有独立的、特定的功能。系统具有独立的、特定的功能。3ppt课件第三节第三节 生态系统平衡原理生态系统平衡原理生生态态系系统统(一)生态系统的组成成分(一)生态系统的组成成分非生物非生物环境境生生 产 者者(producer)消消 费 者者(consumer)分分 解解 者者(decomposer)能用简单的无机物制造有机物的自养生物,包括所有的绿色植物和某些细菌,是生态系统中最基础的成分不能用无机物质制造有机物质的生物,他们直接或间接地依赖于
3、生产者所制造的有机物质。均属于异养生物,如细菌、真菌、放线菌、土壤原生动物和一些无脊椎动物,把复杂的有机物质逐步分解为简单的无机物。主要是为生物成分提供生存的场所和空间,以及能量与物质。土壤、空气、矿物盐类等4ppt课件 白尾鹿树木枯枝落叶分解(微生物)土壤森林生态系统生物环境生态系统生产者生产者消费者消费者分解者分解者5ppt课件生态系统的成分间关系生态系统的成分间关系非生物物质生产者消费者分解者制造有机物,为消费者提供食物和栖息场所帮助传粉、受精、种子传播遗体遗体非生物环境紧密联系紧密联系 缺一不可缺一不可6ppt课件(二)生态系统的结构(二)生态系统的结构 指生态系统中有机体内部与彼此之
4、间在时空上的联系指生态系统中有机体内部与彼此之间在时空上的联系方式及物质、能量的转移关系。方式及物质、能量的转移关系。生态系统结构主要包括时空结构和营养结构两个方面。1、时空结构、时空结构也称形态结构,是指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征,如生物种类、种群数如生物种类、种群数量,种群的空间格局、种群的时间变化,种群的垂直分布量,种群的空间格局、种群的时间变化,种群的垂直分布和水平分布等。和水平分布等。7ppt课件2营养结构营养结构(1)食物链结构)食物链结构食物链是生态系统中由食性关系所建立的各种生物之间的营养联食物链是生态系统中由食性关系所建立的各种生物之间的营养联
5、系,形成一系列猎物与捕食者的锁链现象。像系,形成一系列猎物与捕食者的锁链现象。像“大鱼吃小鱼,小大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米鱼吃虾米”就是食物链的形象描述。就是食物链的形象描述。(2)食物网结构)食物网结构自然界中很少有一种生物完全依赖于另一种生物,而生物食物链自然界中很少有一种生物完全依赖于另一种生物,而生物食物链有捕食食物链有捕食食物链(放牧食物链放牧食物链)、碎食食物链、寄生食物链和腐生食物、碎食食物链、寄生食物链和腐生食物链之分;生存,常常是一种动物可以多种生物为食物,同一种动链之分;生存,常常是一种动物可以多种生物为食物,同一种动物可以占据几个营养层次,这就形成了食物网结构。物可以占据几个
6、营养层次,这就形成了食物网结构。8ppt课件 生物之生物之间由于由于食物关系而形成食物关系而形成的一种的一种联系。系。食物食物链上的每上的每一个一个环节2 2、营养级、营养级1 1、食物链、食物链第四第四营养养级第三第三营养养级第二第二营养养级第一第一营养养级初级消费者初级消费者三级消费者三级消费者次级消费者次级消费者生生 产产 者者绿色植物绿色植物蛇蛇青蛙青蛙昆虫昆虫3 3、分类、分类捕食捕食链寄生寄生链腐生腐生链9ppt课件食物网:食物网:生态系统物质循环和能量流动的生态系统物质循环和能量流动的渠道渠道食物链彼此交错连接的复杂的营养关系食物链彼此交错连接的复杂的营养关系10ppt课件(三)
7、生态系统的功能(三)生态系统的功能生态系统整体的基本功能:物质循环物质循环 能量流动能量流动 信息传递信息传递11ppt课件1物质循环物质循环(cycle of material)生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质,生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质,通过绿色植物吸收,进入系统,被其他生物重复利用,最通过绿色植物吸收,进入系统,被其他生物重复利用,最后,再归还于环境中的过程,称为后,再归还于环境中的过程,称为物质循环物质循环或或生物地球化生物地球化学循环学循环(biogeo-chemical cycle)。指组成生物体的指组成生物体的C、H、O、N、P、K等元素在无机环
8、境等元素在无机环境与有机界与有机界(生物群落生物群落)之间形成的往复循环运动。之间形成的往复循环运动。12ppt课件碳的循环过程 3、实例:碳循环、实例:碳循环13ppt课件CO2、含碳有机物、碳酸盐、煤、石油、天然气等、含碳有机物、碳酸盐、煤、石油、天然气等 在生物群落与无机环境间以在生物群落与无机环境间以CO2形式循环形式循环,在生物群内,在生物群内部是以部是以含碳有机物的形式流动含碳有机物的形式流动。生理过程:生理过程:存在形式:存在形式:循环形式:循环形式:1.碳进入生物体的途径:碳进入生物体的途径:光合作用、化能合成作用光合作用、化能合成作用食物链、食物网食物链、食物网生物的呼吸作用
9、生物的呼吸作用分解者有分解作用分解者有分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧2.碳在生物体之间传递途径:碳在生物体之间传递途径:3.碳进入大气的途径:碳进入大气的途径:14ppt课件2能量流动能量流动(energy flow)生生态系系统的能量流的能量流动(energy flow)是指是指生是指是指生态系系统中能中能量的量的输入输入、传递传递和和散失散失的的过程。程。绿色植物的绿色植物的光合作用光合作用固定太阳能开始了能量的固定太阳能开始了能量的输入输入。能量以食物的形式在生物之间能量以食物的形式在生物之间传递传递时,食物中相当一部分时,食物中相当一部分能量转化为热而能量转化为热而消散消散(使熵
10、增加使熵增加),其余则用于合成新的组织,其余则用于合成新的组织而作为潜能贮存下来。而作为潜能贮存下来。传递的途径:传递的途径:食物链和食物网食物链和食物网 初级消费者 次级消费者 生产者(植物)15ppt课件 以以有机物形式有机物形式沿食物链向下一营养级沿食物链向下一营养级传递传递;散失的是三大;散失的是三大功能类群生物的呼吸作用产生的热能。功能类群生物的呼吸作用产生的热能。能量流入某一营养级能量流入某一营养级后的四个去向后的四个去向呼吸散失呼吸散失自身储存自身储存残落物、遗体残落物、遗体流入下一营养级流入下一营养级过程:程:16ppt课件特点特点能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级能量只
11、能沿着食物链由低营养级流向高营养级逐级递减逐级递减u每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能u每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用u传递效率传递效率10%20%(形象地用能量金字塔表示)(形象地用能量金字塔表示)单向流动:单向流动:17ppt课件物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系区别:区别:物质是循环的,物质是循环的,而能量流动是单向的、逐级递减的。而能量流动是单向的、逐级递减的。物质作为能量载体物质作为能量载体,使能量沿食物链流动;,使能量沿食物链流动;能量能量作为动力作为动力,使物质能
12、够不断地在生物群落和无机环,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。境之间循环往返。联系:联系:18ppt课件生生态系系统中的各个中的各个组成成分之成成分之间的的联系除了能量流系除了能量流动和物和物质交交换之外之外,还有一种非常重要的有一种非常重要的联系系,那就是那就是信息信息传递。生物之生物之间交流的信息是生交流的信息是生态系系统中的重要内容,通中的重要内容,通过它可它可以把同一物种之以把同一物种之间,以及不同物种之,以及不同物种之间的的“意愿意愿”表达表达给对方,从而在客方,从而在客观上达到自己的目的。上达到自己的目的。保障生命活保障生命活动的正常的正常进行行保障生物种群的繁衍保
13、障生物种群的繁衍调节生物的种生物的种间关系关系,维持生持生态系系统稳定定3信息传递信息传递19ppt课件生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。生物生命活动过程中生命活动过程中产生一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸等代谢产物、以及动物的性外激素等。这就是化学信息。动物的特殊行为,向同种或异种生物传递特定的信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。生态系统中信息的种类生态系统中信息的种类物理信息化学信息行为信息20ppt课件物理信息物理信息 萤火虫以萤火虫以闪闪光光来告诉同来告诉同伴自己的伴自己的位位置等置等。生态系统中信息的种类21ppt课件一、生态系统中
14、信息的种类蝙蝠和海豚的回蝙蝠和海豚的回声定位声定位物理信息物理信息22ppt课件鸟迁徙行为中对方向的判断(地球磁场)冬天来了,一群大雁往南飞(气温)物理信息物理信息23ppt课件戴胜是一种美丽的鸟,但其臭无比,因其尾部能分泌一种极臭的物质,这样就将它们的巢穴弄得臭气熏天,一般蛇鼠和其它肉食性鸟类及盗蛋的鸟都不愿光顾。化学信息化学信息24ppt课件猫、狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味,作为领地记号。化学信息化学信息25ppt课件行为信息行为信息丹顶鹤跳起了优美的舞蹈,为博得同伴的“芳心”。26ppt课件二、生态系统平衡(二、生态系统平衡(ecosystem balance)生生态系系统中中
15、的的能能量量流流动、物物质循循环与与信信息息传递总是是不不断断地地进行行着着,在在一一定定时间内内,生生态系系统内内的的生生物物种种类与与数数量量相相对稳定定,生生物物之之间以以及及生生物物与与环境境之之间的的能能量量流流动、物物质循循环与与信信息息交交流流也也保保持持稳定定,达达到到统一一协调的状的状态,这种状种状态就叫就叫生生态平衡或生平衡或生态系系统平衡平衡。27ppt课件生态系统平衡的标志生态系统平衡的标志生态平衡是生态平衡是动态的和相对的平衡动态的和相对的平衡,其,其主要特征主要特征包括:包括:(1 1)生物的种类和数量保持相对稳定;)生物的种类和数量保持相对稳定;(2 2)物质与能
16、量的输入和输出保持相对稳定;)物质与能量的输入和输出保持相对稳定;(3 3)物质与能量的循环与流动保持合理的比例与速度;)物质与能量的循环与流动保持合理的比例与速度;(4 4)生态系统具有良好的自我调节能力。)生态系统具有良好的自我调节能力。28ppt课件三、生态经济系统及平衡三、生态经济系统及平衡p生态经济系统生态经济系统是由生态系统和经济系统通过技术中介以是由生态系统和经济系统通过技术中介以及人类劳动过程所构成相互交织、相互作用、相互耦合及人类劳动过程所构成相互交织、相互作用、相互耦合而成的复合系统。而成的复合系统。29ppt课件四、受损生态系统的恢复四、受损生态系统的恢复受损生态系统受损
17、生态系统 生态系统的结构和功能在自然干扰、人为生态系统的结构和功能在自然干扰、人为干扰、或两者的共同作用下,发生了位移(改干扰、或两者的共同作用下,发生了位移(改变),打破了生态系统原有的平衡状态,使系变),打破了生态系统原有的平衡状态,使系统的结构和功能发生变化和障碍,形成破坏性统的结构和功能发生变化和障碍,形成破坏性波动或恶性循环,这样的生态系统称之为波动或恶性循环,这样的生态系统称之为受损受损生态系统。生态系统。30ppt课件生态系统的受损,主要来自于干扰。按干扰来源,生态系统的受损,主要来自于干扰。按干扰来源,可分为自然干扰和人为干扰可分为自然干扰和人为干扰。(1)自然干扰)自然干扰火
18、、冰雹、洪水、干旱、泥石流等等,它对环境的影响火、冰雹、洪水、干旱、泥石流等等,它对环境的影响是局部的和偶然发生的。是局部的和偶然发生的。(2)人为干扰)人为干扰人为干扰的影响可以涉及从种群乃至整个生物圈。人为干扰的影响可以涉及从种群乃至整个生物圈。31ppt课件受损生态系统的基本特征受损生态系统的基本特征1、物种多样性的变化2、系统结构简单化3、食物网破裂4、能量流动效率降低5、物质循环不畅或受阻6、生产力下降7、其他服务功能减弱8、系统稳定性降低32ppt课件昌都地区的水土流失昌都地区的水土流失33ppt课件洮河河道及两岸山体受采砂影响生态系统破坏严重洮河河道及两岸山体受采砂影响生态系统破
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