生态学图片及概率PPT课件
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第四部分 生态系统生态学 ppt课件
同
化
效率 A Inn
固定的日光能 同化的食物能 吸收的日光 能 摄取的食物能
生长效率 A Pnn
n营养级的净生产能 n营养级的同化能
消费和利用 IP n效 n 1 率 nn营 1营 养养 级级 的的 净摄 生食 产
生态系统中营养级间的生态效率：
林德曼 Li（ ndm ）a效 nI率 Inn1nn1营 营养 养级 级摄 摄取 取的 的食 食
11.5生态效率
生态效率（ecological efficiencies）是指 各种能流参数中的任何一个参数在营养级之 间或营养级内部的比值关系。
I (摄取或吸收)：表示一个生物(生产者，消费者 或腐食者)所摄取的能量；对植物来说，I代表被光 合作用色素所吸收的日光能值。
A (同化)：表示在动物消化道内被吸收的能量(吃 进的食物不一定都能吸收)。对分解者来说是指细 胞外产物的吸收；对植物来说是指在光合作用中所 固定的日光能，即总初级生产量(GP)。
通过对以上公式的比较可以发现， 林德曼效率相当于同化效率、生长 效率与利用效率的乘积。即：
In1 An Pn In1 In In An Pn
但也有学者把营养级间的同化能量 之比值视为林德曼效率，即：
林德曼效 AA率 nn1nn营 1营养 养级 级的 的同 同化 化能 能
多个生态系统中，林德曼效 率似乎是一个常数，即10%，生 态学家通常把10%的林德曼效率 看成是一条重要的生态学规律。
一个复杂的食物网是使生态系统 保持稳定的重要条件。食物网越复杂， 生态系统抵抗外力干扰的能力就越强； 食物网越简单，生态系统就越容易发 生波动和毁灭。
11.3.2.食物链的类型
在生态系统中都存在着三种 主要的食物链，捕食食物链、 碎屑食物链和寄生食物链。
生态学(共26张PPT)
逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落，利用环境和改 造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地
先⑤锋起物 始种条最件先划出分的现：、原湿易生于演被替生挤、掉次的生演沼替。泽植物开始生长。如莎草科、禾本科等一些湿生
种类。排水能力更强和垫高能力更强 浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来
水生演替系列
➢ 自由飘浮植物阶段：整个植物体漂浮在水面上的一类浮水植物，
这类植物的根通常不发达。
➢ 沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，由于它
的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌气条件轮藻 的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深2-4米左右，有金
鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底
➢ 多元顶极论 地下水位降低，大量地被物改变了土壤条件
新兴特有现象的存在，以及对植物环境特殊适应为方向的物种形成 ⑤起始条件划分：原生演替、次生演替。 第七章 群落的动态 万年到亿年：群落的演化 气候顶极是顶极群落的一种类型，但在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点
列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着顺序阶段向着 顶极群落的演替过程称之为进展演替
➢ 逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定
性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落， 利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地
➢ 进展演替和逆行演替的比较
进展演替和逆行演替比较
水更浅，使湖底迅速升高 根据主导因子的不同，除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；
先⑤锋起物 始种条最件先划出分的现：、原湿易生于演被替生挤、掉次的生演沼替。泽植物开始生长。如莎草科、禾本科等一些湿生
种类。排水能力更强和垫高能力更强 浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来
水生演替系列
➢ 自由飘浮植物阶段：整个植物体漂浮在水面上的一类浮水植物，
这类植物的根通常不发达。
➢ 沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，由于它
的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌气条件轮藻 的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深2-4米左右，有金
鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底
➢ 多元顶极论 地下水位降低，大量地被物改变了土壤条件
新兴特有现象的存在，以及对植物环境特殊适应为方向的物种形成 ⑤起始条件划分：原生演替、次生演替。 第七章 群落的动态 万年到亿年：群落的演化 气候顶极是顶极群落的一种类型，但在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点
列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着顺序阶段向着 顶极群落的演替过程称之为进展演替
➢ 逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定
性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落， 利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地
➢ 进展演替和逆行演替的比较
进展演替和逆行演替比较
水更浅，使湖底迅速升高 根据主导因子的不同，除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；
生态学图片及概率
④其它鉴别用途（包括科技考古）
（3）氮循环
（4）磷循环
1、能量流动
能量的固定过程。
分解还原过程。
贮存与矿化过程。
输入生态系统中的能量（太阳能）总是和生物有机体贮存、转 换的能量和释放的热量相等。
以热的形式散失的能量不能再回到生态系统参与流动和被利用
6CO2+12H2O
3、信息传递
信息是指系统传输和处理的对象。在生态系统的各 组成部分之间及各组成部分的内部，存在着各种形式的 信息联系，以这些信息使生态系统联系成为一个有机的 统一整体。 生态系统中的信息形式主要有营养信息、化学信 息、物理信息和行为信息。
四、生态平衡
1、 生态平衡的概念 任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总 是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还 原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生 态平衡。在自然生态系统中，平衡还表现为生物种类和数 量的相对稳定。
②鉴别蜂蜜
实例 纯蜂蜜与蔗糖的δ13C值明显不同，蜜蜂采的花 一般是C3植物，而蔗糖是C4植物，δ13C值约为11.5‰。如果在蜂蜜中加入蔗糖，其δ13C值会增高。
③鉴定名酒真伪
实例
葡萄酒的δ13C = -29.3‰―-31.8‰，玉米酒的
δ13C = -11.4‰―-13.4‰；土豆酒的δ13C = -26.0‰―-25.6‰； 工业酒精的δ13C = -25.9‰―- 27.6‰ 。如果混合了劣质的土豆 酒或工业酒精，其碳同位素组成会有明显差别。
（1）水循环
由于二价铁在氧化条件下很易氧化为三价铁，后 者易发生水解作用形成氢氧化铁(即针铁矿及水针铁 矿)沉淀下来，部分并转变为赤铁矿。这些铁的氢氧 化物和氧化物在地表很稳定，又不溶于水，因此，残 留在原地，形成了所谓铁帽，即盖在硫化物矿脉顶部 的富含铁的氧化物的顶盖。
（3）氮循环
（4）磷循环
1、能量流动
能量的固定过程。
分解还原过程。
贮存与矿化过程。
输入生态系统中的能量（太阳能）总是和生物有机体贮存、转 换的能量和释放的热量相等。
以热的形式散失的能量不能再回到生态系统参与流动和被利用
6CO2+12H2O
3、信息传递
信息是指系统传输和处理的对象。在生态系统的各 组成部分之间及各组成部分的内部，存在着各种形式的 信息联系，以这些信息使生态系统联系成为一个有机的 统一整体。 生态系统中的信息形式主要有营养信息、化学信 息、物理信息和行为信息。
四、生态平衡
1、 生态平衡的概念 任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总 是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还 原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生 态平衡。在自然生态系统中，平衡还表现为生物种类和数 量的相对稳定。
②鉴别蜂蜜
实例 纯蜂蜜与蔗糖的δ13C值明显不同，蜜蜂采的花 一般是C3植物，而蔗糖是C4植物，δ13C值约为11.5‰。如果在蜂蜜中加入蔗糖，其δ13C值会增高。
③鉴定名酒真伪
实例
葡萄酒的δ13C = -29.3‰―-31.8‰，玉米酒的
δ13C = -11.4‰―-13.4‰；土豆酒的δ13C = -26.0‰―-25.6‰； 工业酒精的δ13C = -25.9‰―- 27.6‰ 。如果混合了劣质的土豆 酒或工业酒精，其碳同位素组成会有明显差别。
（1）水循环
由于二价铁在氧化条件下很易氧化为三价铁，后 者易发生水解作用形成氢氧化铁(即针铁矿及水针铁 矿)沉淀下来，部分并转变为赤铁矿。这些铁的氢氧 化物和氧化物在地表很稳定，又不溶于水，因此，残 留在原地，形成了所谓铁帽，即盖在硫化物矿脉顶部 的富含铁的氧化物的顶盖。
第四节 生态系统(共9张PPT)
气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的过程。 受能量传递效率的限制，食物链一般4～5个环节，最少3个。但也有例外的时候，比如我国的蛇岛，曾出现过7个环节“花蜜—飞虫—蜻蜓—蜘蛛—小鸟—蝮蛇—老鹰”，但这种情况是极为特殊的。
•
食物链主要可分为两类，一种是以活体为起点的，称之为牧食食物链；另一种是以死体为起点的，称之ห้องสมุดไป่ตู้碎屑食物链。
第四节 生态系统
• 在一定地域内，生物与环境所形成的统一 的整体叫生态系统。生态系统的范围可大 可小，相互交错，最大的生态系统是生物 圈；最为复杂的生态系统是热带雨林生态 系统，人类主要生活在以城市和农田为主 的人工生态系统中。
生态系统• 是开放（1系）生统态系，统的水为平结了构 维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否则就有崩溃的危险； 像这样，• 在一均个匀的生生。态态有系的统系地的段水统种平中类结多构，、是食植指被在物盖一度定关大生系的态地区往段域往动内物生很种物类类复也群杂相在应水，多平各，空反间种之上则的食少组物。合这与链种分互生布物。相成在分不交的同错区的域地，分理布形环差境成异条性件的直下就接，体受是现地在形食景、物观水类文网型、（的土变壤图化、上气2-，候1形等）成环。了境所因谓子的的带综状合分影布响、，同植心物圆在式地分面布上或的块分状布镶并嵌非分是 在生态系统中，生物之间实际的取食与被取食的关系，并不像食物链所表达的那样简单，通常是一种生物被多种生物食用，同时也食用多种其 布等的景观格局。例如，地处北京西郊的百家疃村，其地貌类型为一山前洪积扇，从山地到洪积扇中上部再到扇缘地带，随着土壤、水分等因素的梯度变化，农业生态系统的水平结构表现出规律性变化。山地以人工生态林为
水循环是生态系统的重要过程，是所有物质进行循环的必要条件。 •
《生态学基础知识》PPT课件
精选ppt
18
三、种间关系
1．种间竞争
➢ 高斯假说——在一个稳定的环境中，由于竞争的结果， 完全的竞争者不能共存。在进化过程中，由于激烈的 竞争，可能向两个方向发展。一是一个物种完全排斥 另一物种；二是两个物种之间必须出现栖息地、食性、 活动时间或其它特征上的生态位分化。
➢ 生态位是指生物种在生物群落或生态系统中的地位和 作用。
精选ppt
21
二、群落的结构
第二章 生态学基础知识
生态学是研究生物与其周围环境之
间相互关系及其机理的科学。环境 科学则是以人类为中心，把人类生 活与环境的相互影响作为一个整体 来研究的一门学科。因此，生态学 作为环境科学的基础理论，可以指 导人们研究人类生存、发展与环境 的相互关系。
精选ppt
1
本章的主要内容
第一节 生物与环境 第二节 种群生态学 第三节 群落生态学 第四节 生态系统生态学 第五节 生态系统稳定性与生态平衡
I型——凸型存活曲线。表示种群在达到生理寿命之 前只有少数个体死亡，如人类和一些大型哺乳动物。
II型——对角线存活曲线。表示种群各年龄期的死 亡率基本相同，如鸟类、大多数爬行动物和一些小 型哺乳动物。
III型——凹型存活曲线。表示种群幼体的死亡率很 高，只有极少数个体能够活到生理寿命，如大多数 鱼类，两栖类、海洋无脊椎动物等。
0.014
0
0.014
2.0
0
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精选ppt
死亡率 qx
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.000 -----
Lx
Tx
102
22ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2024年)全新生态学ppt课件
02
01
倡导全球共治
积极倡导全球共治理念，推动构建公平合理 、合作共赢的全球环境治理体系。
04
03
2024/3/26
32
2024/3/26
谢谢聆听
33
03
温室气体排放趋势
随着全球工业化进程的加速，温室气体排放量持续增加 ，对气候的影响日益严重。
9
极端气候事件频发原因分析
2024/3/26
气候变化导致极端天气事件增加
01
全球变暖使得极端高温、干旱、洪涝等天气事件频发。
人类活动对极端天气事件的影响
02
城市化进程、土地利用变化等人类活动加剧了极端天气事件的
1
城市化进程加速，导致自然生态系统破坏和生境 丧失。
2
城市扩张占用大量农田和绿地，导致生态服务功 能下降。
3
城市人口集聚，资源消耗和废弃物排放增加，环 境压力加大。
2024/3/26
19
城市绿地系统规划与建设实践
绿地系统规划原则
生态优先、因地制宜、均衡布局、功能多样。
绿地建设实践
公园绿地、街头绿地、生态廊道、居住区绿地等 。
政策支持
政府加大对有机农业和绿色食品产业的扶持力度，推动产业快速发 展。
技术创新
通过技术创新和集成应用，提高有机农业和绿色食品产业的生产效率 和经济效益。
2024/3/26
25
农业废弃物资源化利用途径
畜禽粪便
通过堆肥发酵、生产有机肥等方式，实现畜禽粪便的资源化利用 。
农作物秸秆
推广秸秆还田、生产生物质燃料等技术，提高农作物秸秆的利用率 。
固体废弃物分类
生活垃圾、建筑垃圾、工业固体废物等。
第5部分生态系统生态学-PPT文档资料144页
1、食物链和食物网
（2）、食物链的长度
一般说来，生态系统中的能量在沿着 捕食食物链的传递过程中，每从一个环节 到另一个环节，能量大约要损失90％， 也就是能量转化效率大约只有10%。
26.09.2019
16
三、生态系统的营养结构
1、食物链和食物网
（2）、食物链的长度
顶位肉食动物数量最少？ 越是处在食物链顶端的动物，数量越
②消费者： 异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物（一级） 、 肉食动物（二～四级） 、杂食动物和寄生动物等。
③分解者： 异养生物，把复杂的有机物 分解成简单无机物 ，
包括细菌、真菌、放线菌和动物（如蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物
等。
26.09.2019
11
三、生态系统的营养结构
生态平衡：指生态系统通过发育和调节所达到 的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能 上的稳定和能量输入、输出上的稳定，是一种 动态平衡。
26.09.2019
38
四、生态系统的反馈调节和生态平衡
输入
其它 能源
太阳
系统
输出
能量、物质 迁出的生物
物质和生物
环境
一个开放的生态系统模型
26.09.2019
环境
39
四、生态系统的反馈调节和生态平衡
反馈：系统的输出变成了决定未来功能的输入。
负反馈:使生态系统达到或保持平衡或稳态，结 果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变 化。
26.09.2019
25
三、生态系统的营养结构
2、营养级和生态金字塔
(1).营养级：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。
26.09.2019
（2）、食物链的长度
一般说来，生态系统中的能量在沿着 捕食食物链的传递过程中，每从一个环节 到另一个环节，能量大约要损失90％， 也就是能量转化效率大约只有10%。
26.09.2019
16
三、生态系统的营养结构
1、食物链和食物网
（2）、食物链的长度
顶位肉食动物数量最少？ 越是处在食物链顶端的动物，数量越
②消费者： 异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物（一级） 、 肉食动物（二～四级） 、杂食动物和寄生动物等。
③分解者： 异养生物，把复杂的有机物 分解成简单无机物 ，
包括细菌、真菌、放线菌和动物（如蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物
等。
26.09.2019
11
三、生态系统的营养结构
生态平衡：指生态系统通过发育和调节所达到 的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能 上的稳定和能量输入、输出上的稳定，是一种 动态平衡。
26.09.2019
38
四、生态系统的反馈调节和生态平衡
输入
其它 能源
太阳
系统
输出
能量、物质 迁出的生物
物质和生物
环境
一个开放的生态系统模型
26.09.2019
环境
39
四、生态系统的反馈调节和生态平衡
反馈：系统的输出变成了决定未来功能的输入。
负反馈:使生态系统达到或保持平衡或稳态，结 果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变 化。
26.09.2019
25
三、生态系统的营养结构
2、营养级和生态金字塔
(1).营养级：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。
26.09.2019
-生态学基础ppt课件
n 与生命活动相关联的物质循环
碳、氮、磷和水等许多与生命活 动相关联的物质以多种形式—生 物的或非生物的形式，原子的、 分子的或生物大分子的形式等在 自然界中循环，这些物质的循环 叫生物地球化学循环。
➢生态系统中所有物质的生物地球 化学循环共同的特点：
(1)碳、氮、磷和水等都有一个非生物的库；(2)有一些物质 的一部分可以完全通过地学过程进行循环；(3)有些需要经过 微生物的加工才能被生物所利用；(4)微生物对各级别营养水 平生物有机质的分解作用是生物地球化学循环的关键环节。
n 地球上的主要群落类型
热带雨林分布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及 南美洲和大洋洲以北赤道附近。
▪ 垂直分布明显 ▪ 生物种类多
高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物 灵长类、鸟类、各种昆虫
n 地球上的主要群落类型
稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带 季节性干旱地区。 ▪ 大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林 ▪ 草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物 ▪ 周期性的雨季和旱季
n 地球上的主要群落类型
针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组 成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。
▪ 林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。 ▪ 动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。
针叶林中昆虫的种类也很多。
n 地球上的主要群落类型
冻原又称为苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的 严寒地带)，大约占地球陆地面积的20%。
Hale Waihona Puke n环境与生态因子➢对于一个生物，其周围一切客观存在都是它的环境。 ➢一个生物的环境因素按性质可分为非生物因素和生
物因素两大类。
➢生物生存不可缺少的环境条件称为生态因子，而对 于生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。
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生物圈2号鸟瞰
2021
1
“西28 肺”
2021
2
生物圈2号全景
2021
3
夜幕下的生物圈2号
2021
4
42
生物圈2号控制中心
2021
5
01
居住区
生物圈2号外景
热带草原
农业区
热带雨林 海洋
沼泽
沙漠
2021
返回
6
02
“西肺”
居住区
农业区
生物圈2号内景
热带雨林
热带草原 海洋
沙漠
沼泽
“南肺”
2021
太 阳
生
辐
射
产
能
输 入
者
消费者
（固定）
消费者
（固定）
分解 者
热 热
生产者呼吸
腐生生物分解和呼吸
能量流动遵循单向性和递减性。
2021
51
2021
52
➢ 由于通过食物链后能量的逐 级损失，食物链中的能量也 由下向上呈现下宽上窄的金 字塔型，称为能量金字塔 。
➢ 从能量的角度考虑，生态系 统是一个开放系统，不断的 能量输入和能量的散失，使 该开放系统维持一种稳定的 平衡状态。
(1) C3 （ Calvin型）： C3植物：δ13C平均值-26‰ （-20～-35 ‰），温带
(2) C4 （Hatch-Slack或Kranz型）：
C4植物：δ13C平均值-13‰ （-9～-16 ‰），热带、干旱地区。
(3) CAM （景天酸代谢型）： C3植物：δ13C平均值-16.5‰，肉质植物，如仙人掌
2021
53
2021
54
能量流动的特点
①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，只有1.2%。 ②能量只朝单一方向流动。 ③流动中能量逐渐减少，每经过一个营养级都有能量以
水循环
通常可将物 质循环分为
气体型循环 沉积型循环
有毒有害物质循环
2021
33
（1）水循环
2021
34
2021
35
2021
36
由于二价铁在氧化条件下很易氧化为三价铁，后 者易发生水解作用形成氢氧化铁(即针铁矿及水针铁 矿)沉淀下来，部分并转变为赤铁矿。这些铁的氢氧 化物和氧化物在地表很稳定，又不溶于水，因此，残 留在原地，形成了所谓铁帽，即盖在硫化物矿脉顶部 的富含铁的氧化物的顶盖。
因此，根据食物链可以推断原食物类型与古生 态环境，等等。
2021
43
2021
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②鉴别蜂蜜 实例
纯蜂蜜与蔗糖的δ13C值明显不同，蜜蜂采的花 一般是C3植物，而蔗糖是C4植物，δ13C值约为11.5‰。如果在蜂蜜中加入蔗糖，其δ13C值会增高。
③鉴定名酒真伪 实例
葡萄酒的δ13C = -29.3‰―-31.8‰，玉米酒的
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罗3伊3 ·沃尔夫德博士 在准备午餐
2021
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工3作4 人员马克·范·塞劳 在“海底”抓鱼
2021
20
琳达·利负责用生物
方法治理害虫，她
正在往生物圈2号中
3 5
释放瓢虫。
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农36 业区的工作人员
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第二章 生态学概述
§1 生态系统概述 §2 生态学的一般规律 §3 生态学在环境保护中的应用
2021
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生态系统：任何一个生物群落与其周围非生物环 境的综合体。
2021
26
二、生态系统的类型：
1、按环境性质划分：
陆地生态系统
荒漠生态系统 森林生态系统 草原生态系统
淡水生态系统：湖泊、河流 水生生态系统
海洋生态系统
（海岸、河口、大洋、海底）
2021
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2、按人为干预程度划分： 自然生态系统（原始森林、未经放牧的草原） 半自然生态系统（农田、养殖湖泊、人工森林等） 人工生态系统（城市、矿区、工厂、宇宙飞船）
2021
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§1 生态系统概述
一、基本概念
生态学：是从系统的高度研究生物与其环境之间 相互作用关系的科学。
2021
24
系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合 而成的，具有一定结构，行使一定功能的有机整体。
种群：一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。
群落：在一定的自然区域中许多不同种的生物的总和。
7
居住11 区外观
2021
8
农业12 区外观
2021
9
农22 业区内景
2021
10
“沙23 漠”
2021
11
24
2021
12
“海25 洋”
2021
13
“热26 带草原”
2021
14
“热27 带雨林”
2021
15
生31 物圈2号全体候选人
2021
16
21
餐厅
卧室
2021厨房
17
工3作2 人员马克·纳尔逊
δ13C = -11.4‰―-13.4‰；土豆酒的δ13C = -26.0‰―-25.6‰； 工业酒精的δ13C = -25.9‰―- 27.6‰ 。如果混合了劣质的土豆 酒或工业酒精，其碳同位素组成会有明显差别。
④其它鉴别用途（包括科技考古）
2021
45
2021
46
2021
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（3）氮循环
2021
2021
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（2）碳循环
20的碳同位素分 馏，造成了很大的碳同位素分馏。植物的碳同位素组成 明显不同，与光合作用路径有关。
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➢示踪来源 — 考古、食品检测中应用 原理：光合作用路径和食物链
生物（植物）固碳的主要途径：
食物链：动物和人的骨骼要相对所食食物富集13C达大 约5‰，根据食物链可以推断原食物类型与古生态环 境，等等。
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➢古人类、古脊椎动物研究和食品鉴定 ①古人类和古古脊椎动物研究
实例 南非的非洲大羚羊是以树叶为食物的。测定它
的骨胶质的13C值为-21.5‰，显然它吃的是C3植 物的树叶。
如果它的食物是C4植物，则其骨胶质的13C值 应在 -8‰―-10‰。
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（4）磷循环
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1、能量流动
➢ 能量的固定过程。 ➢ 分解还原过程。 ➢ 贮存与矿化过程。
▪ 输入生态系统中的能量（太阳能）总是和生物有机体贮存、转 换的能量和释放的热量相等。
▪ 以热的形式散失的能量不能再回到生态系统参与流动和被利用
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6CO2+12H2O
光 能 （ 叶2绿 . 6素 10 6J） C6H12O6 +6O2+6H2O 呼吸
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三、生态系统的功能
1、物质循环
生态系统的物质循环，就其本质而言又称生物地球化学循 环（biogeochemical cycles）。即是指地球上的各种化学元素 和营养物质在自然动力和生命动力的作用下，在不同层次 的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿特定的途径从环境 到生物体，再从生物体到环境，周而复始地不断进行流动 的过程。
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“西28 肺”
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生物圈2号全景
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夜幕下的生物圈2号
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生物圈2号控制中心
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01
居住区
生物圈2号外景
热带草原
农业区
热带雨林 海洋
沼泽
沙漠
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返回
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02
“西肺”
居住区
农业区
生物圈2号内景
热带雨林
热带草原 海洋
沙漠
沼泽
“南肺”
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太 阳
生
辐
射
产
能
输 入
者
消费者
（固定）
消费者
（固定）
分解 者
热 热
生产者呼吸
腐生生物分解和呼吸
能量流动遵循单向性和递减性。
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➢ 由于通过食物链后能量的逐 级损失，食物链中的能量也 由下向上呈现下宽上窄的金 字塔型，称为能量金字塔 。
➢ 从能量的角度考虑，生态系 统是一个开放系统，不断的 能量输入和能量的散失，使 该开放系统维持一种稳定的 平衡状态。
(1) C3 （ Calvin型）： C3植物：δ13C平均值-26‰ （-20～-35 ‰），温带
(2) C4 （Hatch-Slack或Kranz型）：
C4植物：δ13C平均值-13‰ （-9～-16 ‰），热带、干旱地区。
(3) CAM （景天酸代谢型）： C3植物：δ13C平均值-16.5‰，肉质植物，如仙人掌
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能量流动的特点
①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，只有1.2%。 ②能量只朝单一方向流动。 ③流动中能量逐渐减少，每经过一个营养级都有能量以
水循环
通常可将物 质循环分为
气体型循环 沉积型循环
有毒有害物质循环
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（1）水循环
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由于二价铁在氧化条件下很易氧化为三价铁，后 者易发生水解作用形成氢氧化铁(即针铁矿及水针铁 矿)沉淀下来，部分并转变为赤铁矿。这些铁的氢氧 化物和氧化物在地表很稳定，又不溶于水，因此，残 留在原地，形成了所谓铁帽，即盖在硫化物矿脉顶部 的富含铁的氧化物的顶盖。
因此，根据食物链可以推断原食物类型与古生 态环境，等等。
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②鉴别蜂蜜 实例
纯蜂蜜与蔗糖的δ13C值明显不同，蜜蜂采的花 一般是C3植物，而蔗糖是C4植物，δ13C值约为11.5‰。如果在蜂蜜中加入蔗糖，其δ13C值会增高。
③鉴定名酒真伪 实例
葡萄酒的δ13C = -29.3‰―-31.8‰，玉米酒的
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罗3伊3 ·沃尔夫德博士 在准备午餐
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工3作4 人员马克·范·塞劳 在“海底”抓鱼
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琳达·利负责用生物
方法治理害虫，她
正在往生物圈2号中
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释放瓢虫。
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农36 业区的工作人员
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第二章 生态学概述
§1 生态系统概述 §2 生态学的一般规律 §3 生态学在环境保护中的应用
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生态系统：任何一个生物群落与其周围非生物环 境的综合体。
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二、生态系统的类型：
1、按环境性质划分：
陆地生态系统
荒漠生态系统 森林生态系统 草原生态系统
淡水生态系统：湖泊、河流 水生生态系统
海洋生态系统
（海岸、河口、大洋、海底）
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2、按人为干预程度划分： 自然生态系统（原始森林、未经放牧的草原） 半自然生态系统（农田、养殖湖泊、人工森林等） 人工生态系统（城市、矿区、工厂、宇宙飞船）
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§1 生态系统概述
一、基本概念
生态学：是从系统的高度研究生物与其环境之间 相互作用关系的科学。
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系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合 而成的，具有一定结构，行使一定功能的有机整体。
种群：一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。
群落：在一定的自然区域中许多不同种的生物的总和。
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居住11 区外观
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农业12 区外观
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农22 业区内景
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“沙23 漠”
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“海25 洋”
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“热26 带草原”
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“热27 带雨林”
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生31 物圈2号全体候选人
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餐厅
卧室
2021厨房
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工3作2 人员马克·纳尔逊
δ13C = -11.4‰―-13.4‰；土豆酒的δ13C = -26.0‰―-25.6‰； 工业酒精的δ13C = -25.9‰―- 27.6‰ 。如果混合了劣质的土豆 酒或工业酒精，其碳同位素组成会有明显差别。
④其它鉴别用途（包括科技考古）
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（3）氮循环
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（2）碳循环
20的碳同位素分 馏，造成了很大的碳同位素分馏。植物的碳同位素组成 明显不同，与光合作用路径有关。
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➢示踪来源 — 考古、食品检测中应用 原理：光合作用路径和食物链
生物（植物）固碳的主要途径：
食物链：动物和人的骨骼要相对所食食物富集13C达大 约5‰，根据食物链可以推断原食物类型与古生态环 境，等等。
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➢古人类、古脊椎动物研究和食品鉴定 ①古人类和古古脊椎动物研究
实例 南非的非洲大羚羊是以树叶为食物的。测定它
的骨胶质的13C值为-21.5‰，显然它吃的是C3植 物的树叶。
如果它的食物是C4植物，则其骨胶质的13C值 应在 -8‰―-10‰。
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（4）磷循环
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1、能量流动
➢ 能量的固定过程。 ➢ 分解还原过程。 ➢ 贮存与矿化过程。
▪ 输入生态系统中的能量（太阳能）总是和生物有机体贮存、转 换的能量和释放的热量相等。
▪ 以热的形式散失的能量不能再回到生态系统参与流动和被利用
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6CO2+12H2O
光 能 （ 叶2绿 . 6素 10 6J） C6H12O6 +6O2+6H2O 呼吸
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三、生态系统的功能
1、物质循环
生态系统的物质循环，就其本质而言又称生物地球化学循 环（biogeochemical cycles）。即是指地球上的各种化学元素 和营养物质在自然动力和生命动力的作用下，在不同层次 的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿特定的途径从环境 到生物体，再从生物体到环境，周而复始地不断进行流动 的过程。