基本生态过程
基础生态学ppt
原生裸地和次生裸地的概念
原生裸地：指在从来没有植物覆盖的地面，或者 是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有 植被下的土壤）的地段，如冰川的移动等造成的 裸地。
次生裸地：指原有植被植虽物已的不繁存殖在体，但原有植被 下的土壤条件基本保留达，到甚新至地还点有后曾，经生长在此 的种子或其他繁殖体的开地始段发。芽、生波动性不同 定性特征与定量特征的波动性不同 不同气候带的波动性不同 波动的不完全可逆性
9.2 生物群落的演替
9.2.1 演替的概念：
演替(succession)：某一地段上一种生物群落被另一种生物群 落所依次取代的过程。
（由低级到高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶段，一个 群落代替另一个群落的自然演变现象 ）
Secondary Succession
云南大学生命科学学院 彭明春 江望高
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9.2.3 演替系列——水生演替和旱生演替
水生演演替替：系列演：替在开生始物于群水落生的环演境替中过，程但，一从般植都发展到 物的定居开始，到形成稳定的植物群落为
陆地群止落，。这个如过淡程水叫湖做或演池替塘系中列水生群落向中生群落的 转变过程 旱生演替：从干旱缺水的基质开始。如裸露的岩石表 面上生物群落的形成过程
亚顶极：达到气候顶极以前的一个相对稳定的演替 阶段
偏途顶极：由一种强烈而频繁的干扰因素所引起的 相对稳定的群落
先顶极：在一个特定的气候区域内，由于局部气候 条件适宜而产生的较优越气候区的顶极
超顶极(后顶极)：在一个特定的气候区域内，由于局 部气候条件差而产生的稳定群落
多元顶极论
A.G.Tansley(1954)提出 如果一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下在较长时
内因性(生态/动态)演替：群落中生物的生命活动结果 首先使它的生境发生改变，然后被改造的生境又反作 用于群落本身。如此相互促进，使演替不断向前发展
生态学过程
生态学过程生态学是一门研究生物与环境相互作用的学科，它探讨了生态系统中物质与能量的流动、生物间的相互关系以及环境对生物的影响。
在生态学中，有一系列重要的过程，这些过程是生态系统中物质与能量的重要转化路径，下面我们来详细了解一下这些过程。
1. 光合作用光合作用是植物吸收光能、二氧化碳和水，利用光合色素催化合成有机物质的过程。
这个过程是生态系统中最重要的生化反应之一，它为整个生态系统提供了能量来源。
通过光合作用，植物将太阳能转化成有机物质，这些有机物质为整个生态系统的生物提供了能量和营养。
2. 养分循环养分循环是指生态系统中营养物质的循环利用过程。
例如，植物吸收的养分在它们死亡后会回归到土壤中，再被其他植物吸收利用，形成了一个循环过程。
这个过程中，微生物、植物和动物都参与了养分的循环，它们通过代谢作用使养分被转化为其他有机物质，从而促进了生态系统中营养物质的循环。
3. 能量流动能量流动是指生态系统中能量的传递过程。
在这个过程中，光合作用产生的能量被传递给植物，再由植物传递给食草动物，最终传递给食肉动物。
在能量传递的过程中，每个生物都会消耗一部分能量，因此能量总是从一个级别向下一个级别流动，并且逐渐减少。
4. 生物群落演替生物群落演替是指生态系统中不同种群之间的相互作用，包括竞争、共生和捕食等。
当环境发生变化时，生态系统中的物种会适应新的环境，从而导致生物群落的演替。
例如，在一个荒地上，最开始会有一些杂草和灌木，随着时间的推移，这些植物会逐渐被更多的植物所取代，最终形成一个完整的森林生态系统。
5. 生物多样性维持生物多样性维持是指保持生态系统中不同物种的多样性。
生态系统中的生物群落是一个复杂的网络，每个物种都扮演着不同的角色，如果一个物种消失了，整个生态系统都会受到影响。
因此，保持生物多样性非常重要，它有助于维持生态系统的稳定性和健康。
以上就是生态学中的一些重要过程，这些过程相互作用，共同构成了一个完整的生态系统。
名词解释 基础生态
环境：是生物赖以生存的外界条件的总和。
它包括一定的空间以及其中可以直接或间接影响生物生活和发展的各种因素。
生态因子：是指组成环境的因素，又称环境因子。
所以有人称生态因子的总和为生态环境。
生境：特定群落的生态因子的总和（无机环境）称为生境。
限制因子：在众多的环境（生态）因子中，任何接近或超过某种生物的耐受极限，而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子，叫做限制因子。
利比希最低因子定律：利植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分”。
后来被人们称之为最低因子定律。
即，每种植物都需要一定种类和数量的营养物质，缺乏一种，植物会死亡，一种处在最小量时，生长最少。
耐受性定律：“任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生存”。
生态幅：是指物种对生态环境适应范围的大小。
它常与耐受限度一致，耐受限度越宽，生态幅也越大。
大环境：是指地区环境（具有不同气候和植被特点的地理区域）、地球环境（包括各圈的全球环境）和宇宙环境。
如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太阳黑子等。
小环境：是指对生物有着直接影响的邻接环境。
如生物个体表面的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。
驯化：是指在实验条件下诱发的生理补偿机制，这种生理适应短时间即可完成。
气候驯化（适应），指自然条件下所诱发的生理补偿变化，这种生理适应需较长时间完成；适应指生物在生存竞争中适应环境条件而形成一定性状的现象。
这种形态适应需要很长时间。
休眠：是生物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制。
在休眠期，生物对环境条件的耐受范围就会比正常活动时宽的多。
内稳态：是指生物控制自身体内环境，使其保持相对恒定。
光饱和点：植物光合作用达到最大值时的光照强度，称为该种植物的光饱和点。
光补偿点：光合作用和呼吸作用相等时的光照强度称为光补偿点。
有效积温：植物和某些变温动物完成某一发育阶段所需总热量（有效积温）是一个常数。
岩石圈：主要由地球的地壳层构成，是生物所需要的各种元素和化合物的源泉，也是成土母质、海洋盐类、大气和一切自由水的源泉。
生态学概论
随着人口的增加和工业、技术的进步, 人类正以前所未有的规模和强度影响着环境, 人类在获得巨大物质财富的同时, 也出现了一系列环境问题, 诸如人口膨胀、能源耗费、资源枯竭、粮食短缺、环境退化、生态平衡失调等, 这六大基本问题的解决, 都有赖于生态学原理的指导, 从而推动了生态学的迅速发展, 使生态学超越了自然科学的范畴, 迅速成为当今最活跃的前沿科学之一, 生态学的基本原则, 不仅是被看作是环境科学的重要理论基础, 也被看成是社会经济可持续发展的理论基础, 生态学不仅引起当代各学科科学家的高度重视, 使生态学形成若干新增长点, 同时, 也被各国政治领袖和社会舆论所称道, 生态学学科正以其旺盛的生机在发展, 并肩负着解决一系列世界性问题的历史使命。
第一章绪论⏹生态学的产生与发展☐生态学的定义生态: 指生物的生理习性和生活习性及其与生存环境所有关系的总和。
生态学（ecology）：研究生物与其环境相互关系的科学, 具体来讲, 生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。
（生态学的概念是由德国博物学家E.Haeckel于1866年在其著作《普通生物形态学》（Generelle Morphologie Der Organismen）首次提出并定义的。
）生态学的理论基础是建立在进化论物种起源的“自然选择”和“最适者生存”的两项基本原则之上。
☐生态学的发展简史（书2～6页）1、生态学萌芽时期（十七世纪以前）2、生态学的创立与发展时期（十七世纪至十九世纪）①E.Warming 《以植物地理学为基础的植物分布学》②A.F.W.Schimper 《以生理为基础的植物地理学》3、生态学的巩固及学派分化时期（二十世纪10到30年代）英美学派法瑞学派北欧学派前苏联学派4.生态系统生态学时期（二十世纪40到60年代）☐ 5.人类生态学时期（二十世纪60世纪末到现在）☐生态学的发展趋势1、生态系统生态学是现代生态学的发展主流2.生态学研究由定性向定量研究发展3.生态学向宏观和微观两极发展⏹ 4.应用生态学迅速发展⏹生态学的学科体系☐生态学的研究对象及内容（6）研究对象: 由生物与环境相互作用而构成的整体, 即生态系统, 可以说所有的生命层次都是生态学的研究对象。
自然保护区对保护生物多样性的意义
自然保护区对保护生物多样性的意义作者：杨绣坤来源：《农业与技术》2018年第06期摘要：人加大了对自然的干预力度，威胁了一些生物的生境，影响了部分物种的正常生存和繁衍，对区域生物多样性造成了威胁。
通过建立自然保护区，可为保护生物多样性创造有利条件，本文对自然保护区在保护生物多样性中的意义进行了讨论。
关键词：自然保护区；生物多样性；意义中图分类号：S7-0 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.201803332221 自然保护区可以维持基本的生命系统与基本生态过程自然保护区规模不断拓展，会逐渐转变成具有特定结构与功能的生态系统。
该生态系统一般具有生物多样性，且每种生物都有其特定的生态地位。
系统内的各种能量会自然流动，物质会有序循环。
生态系统的发展离不开能量流动和物质循环的支持。
在该系统中，植物是主要的能量生产者。
其通过光合作用形成有机物时，会将太阳能转变成化学能并使之存留于有机物内，能力则是通过物质循环被消耗的。
作为有机整体，自然保护区具有完整性，但若其关键组成部分被破坏，这种完整性就会丧失，基本生态过程也无法持续。
严重时这个有机整体会被迫解体。
被视为生态系统的自然保护区内含多种调节功能，特别是其基因、物种种类日益增多时，其结构会变得愈加复杂，但自然调节能力却会显著增强。
植物多样性会对系统多样性、动物多样性等产生巨大影响，因此自然保护区应将植物多样性保护视为最基本的保护任务。
2 自然保护区为自然进化、物种生存提供了场所物种适应速率、生态变化速率间存在某种特定的协调性，这种协调性使得物种能尽量适应环境变化，防止忍耐性超越底线，从而推动生物实现可持续性发展。
而物种对变化环境的适应需耗费较长时间，具体时长取决于物种本身的生理特性和其遗传结构。
如果生态环境出现大而突然的变化，导致物种忍耐性被破坏，物种就会丧失环境适应力，并逐渐走向灭绝。
任何物种都是通过居群来进一步繁衍的，其发展阶段有4个：居群；地方宗；地理宗；种分化。
生态系统知识：生态系统中的生态过程和生态功能区
生态系统知识：生态系统中的生态过程和生态功能区生态系统是由生物体与环境之间产生的一系列相互作用所组成的。
在生态系统中，不同的生物与环境之间相互影响，形成了一系列生态过程和生态功能区。
本文将会对这两个内容进行详细的探讨。
一、生态过程生态过程指的是生态系统中不同生物之间、生物与环境之间的相互作用的过程。
这些过程表明了生物在生态系统中的位置以及环境对生物的影响。
常见的生态过程有以下几种：1、物质循环过程物质循环过程是生态系统中最基本的过程之一。
这个过程包括碳、氮、氧、水等各种物质基本元素的循环。
生态系统中的生物通过摄食、呼吸、分解、吸收等过程，将这些元素转化成不同的化合物，从而满足自身生长和繁殖需要。
而环境中的水、空气、土壤等也通过一系列交换作用，让这些元素重新流通，构成完整的物质循环过程。
2、能量流过程生态系统中的生物需要能量才能生长和存活。
能量流过程是生态系统中的另一种基本过程。
能量最初来自于太阳，通过光合作用进入生态系统之中。
在生态系统中，光能被转化为化学能，从而满足生物的能量需要。
在这个过程中，能量逐渐被生物吸收，转化，释放，排泄，并逐渐从生态系统中流出。
因此，能量流过程也是一个不断变化的、具有生态价值的过程。
3、生物间相互作用生物间相互作用是生态过程中最丰富和最复杂的过程之一。
生物之间可以进行利益共享，互补作用，利用、盗食、捕杀、抗击和竞争等。
这些相互作用不仅影响着生物种群的数量，还决定了整个生态系统的稳定性和可持续性发展。
二、生态功能区生态功能区是指生态系统中的不同区域，这些区域在协同作用下，促进物质循环、能量流动、生物的生长和繁殖。
生态功能区分为水域生态系统和陆地生态系统两类。
其中，水域生态系统包含了海洋生态系统和淡水生态系统。
陆地生态系统包括了森林、草原、荒漠、湿地等不同类型的生态系统。
1、海洋生态系统海洋生态系统由大洋、海湾、海峡、滨海平原等多个部分组成。
这些部分之间错综复杂的关系决定着海洋生态系统的物质循环和能量流动。
生态系统中水循环的过程
生态系统中水循环的过程水循环是生态系统中非常重要的一个过程，它通过水的蒸发、降水和地下水的流动，使水分得以循环利用，维持了生态系统的稳定性和生物多样性。
下面我们来详细了解一下水循环的过程。
一、蒸发和蒸散水循环的第一步是蒸发和蒸散。
当太阳能照射到地球表面的水体上时，水分子就会被加热，变成水蒸气。
这个过程称为蒸发。
蒸发不仅发生在海洋、湖泊和河流等水体上，也发生在植物的叶片上。
植物吸收了土壤中的水分，并通过叶子上的气孔释放出来，这个过程称为蒸散。
二、凝结和降水蒸发后的水蒸气上升到大气中，遇冷后就会凝结成云。
云是由无数微小的水滴或冰晶组成的。
当云中的水滴或冰晶足够大时，就会下降到地面，形成降水。
降水形式有雨、雪、雾、露等。
降水的量和分布对地球上的生物和生态系统都有重要影响。
三、径流和地下水降水落到地面上后，一部分水分会形成地表径流，流入河流、湖泊和海洋等水体。
地表径流是一种重要的水资源，也是供给生物生活的重要来源。
另一部分水分则会渗入地下，形成地下水。
地下水是地下岩石或土壤中储存的水，它是许多地区的重要水源，也是植物生长所必需的水分之一。
四、植物吸收和蒸腾地下水被植物的根系吸收后，通过植物体内的细胞和组织向上运输，最终以水蒸气的形式释放到大气中。
这个过程称为蒸腾。
蒸腾是植物生长和代谢的重要过程，它不仅能够提供水分，还能够帮助植物调节体温，维持生理功能的正常运作。
五、再次蒸发和循环蒸腾释放的水蒸气再次升到大气中，与其他空气中的水蒸气混合后，形成新的云。
这样，水循环就完成了一次循环。
整个过程中，水分不断在地球大气圈、水体和陆地之间转移，保持了水的循环利用。
水循环不仅为生物提供了水分，也调节了地球的温度和气候，维持了生态系统的平衡。
总结起来，生态系统中水循环的过程包括蒸发和蒸散、凝结和降水、径流和地下水、植物吸收和蒸腾以及再次蒸发和循环。
这个过程使水分得以循环利用，维持了生态系统的稳定性和生物多样性。
通过深入了解水循环的过程，我们可以更好地认识到水资源的重要性，提高对水的合理利用和保护意识，保护好我们的生态环境。
自然环境知识：生态学中的森林演替过程
自然环境知识：生态学中的森林演替过程在生态学中，森林演替是指森林经历自然或人为干扰后的演替过程，包括由初级林相到中级林相，再到成熟林相的变化过程。
这一过程是由一系列动植物群落的相继演替而形成的，是一个持续的、逐步的、定向性的生态系统变迁。
本文将详细介绍森林演替的过程、特征和影响。
一、森林演替的过程森林演替是一个复杂的动态生态过程，它根据不同的干扰程度和群落类型，可以分为自然演替和人为干扰演替两种类型。
1.自然演替自然演替是指在没有外部干扰的条件下，森林内不同物种从最初的演化状态逐渐发展直至成熟状态的演变过程。
初级阶段是由先驱种群形成的，它们一般是具有快速生长能力和高耐逆性的物种，比如草本植物、灌木、杂木等。
这些先驱种群在经过一段时间后发育成为次生林相。
次生林相是由一些较大的树木种群组成的，它们通常比先驱物种更具生态价值，并且在演替时间的尺度上生长和发育得相对缓慢。
最后，次生林相发展为成熟林相，这一阶段的群落组成相对稳定，生物量和多样性都高于前期阶段，同时也存在着动态平衡的现象。
2.人为干扰演替人类活动对森林生态系统的影响，常常会打破森林内物种间的平衡，导致森林演替的加速和改变。
例如人类活动会砍伐一些树种，去除一些植被，这样会导致树种的种群和结构变化，使得森林的组成和品质发生变化。
人为干扰演替和自然演替的过程类似，也具有先驱种群、次生林相和成熟林相等阶段。
不同之处是，人为干扰演替的发展速度可能会快于自然演替，而且可能会导致一些物种灭绝或者生态链断裂等现象。
二、森林演替的特征森林演替的一个显著特征就是它的历时性和持续性。
一个稳定的成熟林相需要经过数十年或甚至数百年的时间来形成，这说明森林的生态演替是一个漫长的过程。
另外，森林演替的过程是有方向性的，即不同阶段的群落状态一般是呈现相对稳定和趋同性。
例如在初期阶段，物种组成比较简单，多为先驱种群，而在后期阶段，物种组成变得复杂多样，生物多样性也得到了很好的维持和发展。
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一、景观基本生态过程
1 景观生态过程
❑自然过程（元素和水分的分布与迁移、物种的分布与迁徙、径流与侵蚀、能量的交换与转化…...）；
❑社会文化过程（交通、人口、文化的传播…...）
2 景观自然过程与生态流
（1）基本生态流：
①能量流(研究较少）例如：热能、生物能
②养分流（被动过程，严格受景观要素影响）例如：无机物质、有机物质、水
③物种流（主动过程）例如：物种的聚集与扩散
（2）影响三种流运动的驱动力
①扩散
扩散：溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度区的移动，物质通过自身的布郎运动作无规则的运动。
例如：将香水洒在屋子的一角，满屋都是香水味。
山区的水泥加工厂的粉尘扩散。
市区采暖的火烟囱、滇池的污染等
②物质流
物质流是物质沿能量梯度的运动。
空气流（风）：是一种重要的物质流，由大气压产生。
水流：是由高处向低处
土壤流：流域营养盐地形梯度随径流流动
③移动
移动：是消耗本身能量从一个地方运动到另一个地方。
例如：采蜜的蜜蜂，捕食的动物
运动最组要的生态特征就是高度聚集性格局。
（3）几种重要的生态流特征
①空气流
1）风：
√具有较大传输距离的传输媒介。
借助风力进行传输的生态流包括：热能、水分、污染物、种子等；
√景观中避免风的灾害影响，建立农田防护林。
并根据风向和风速等特点设计合适的林网结构和林带结构。
2）气体，污染物质等：
√根据景观结构和空气流特征设计合适的景观结构。
如城市热岛效应决定了城市周围不应该布局更多的工厂，以免污染物质集中对城市中心的影响。
②土壤流
土层表面和土壤内部的流不太明显，但十分重要。
一部分由风造成，大部分由水形
成。
土壤流携带物质分成两类：
一种颗粒物质，如细菌、孢子、腐烂的泥沙树叶等
二种溶解性物质，如腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶性盐等
土壤流速的决定因素：小部分借助于风，大部分通过氺传输
1）水的输入量和时间：监测洪水期物质流失过程
2）土壤的结构，尤其是孔隙度
3）土壤对水中携带物质的渗滤效果，包括土壤颗粒对物质的吸附作用。
土壤流的范围很大，农田中的化肥、农药等大量流失，导致土壤肥力下降，也造成
河、湖的污染；
土壤侵蚀：通过流水冲去土壤表面颗粒物质的过程（氺蚀）。
侵蚀发生的三个因素：
1) 地表失去植被覆盖，更多的雨水冲刷
2 )失去腐殖质后，矿质土壤暴露在降雨中，形成冲沟
3 )植物根系死亡，土壤颗粒凝聚力
③水流
河流廊道作用：水分流的主要通道；
河流廊道对矿物质养分的过滤作用：
一般河流结构包括河道、河漫滩、河流阶地等，生长不同植被，对来自周围的景观中的物质具有过滤作用；
人类活动的影响，河流正常结构简化，河流污染严重－恢复河流结构河功能。
④物种流
1 ）物种流的运动特征
物种流即动、植物穿越景观的运动。
影响运动的两个因素
a）取决于廊道、障碍和斑块等结构因素
较同质的地区，流较稳定、连续；当物种从一景观进入另一景观时会发生变速或停顿。
例如：大草原上的牛羊，沙漠上的狼群
b）取决于运动方向
景观元素是有利于运动还是障碍运动，所以分析物种运动，首先需要分析景观的异质性程度和景观中的对比度。
2 ）动物的运动
动物有三种运动方式:
A）巢区内运动
即动物在窝的周围进行觅食和其他日常活动。
B）疏散运动
即动物个体离开出生的巢区到达一个新的巢区的运动.新巢区距老巢一般很远，近成年动物离开父母到新处筑巢。
疏散运动扩大小物种的分布范围。
例如：鸟
C）迁徙运动
动物在不同季节利用的不同地域之间进行的周期性运动。
典型例子：鸟类在冷暖地区的运动
垂直迁徙：动物在山地高海拔和低海拔间的迁徙
例：鸟类夏季在高海拔地区繁殖，冬季到低海拔越冬
欧洲山羊夏季在高山植被觅食，冬季到低海拔草地越冬
动物在景观中运动格局：
①动物回避对它不利的景观元素，许多动物生存要求一种以上的景观要素（生境）。
比如：东方白鹳
②廊道有时是栅栏，有时是通道。
比如：树篱是臭鼬的通道，大河是赤狐的障碍屏障能造成种群的基因差异。
③巢区的形状通常是拉长的，有时是线条状的
比如：赤狐巢区间一般存在障碍物（如：峡谷、小河流、沼泽等）
④景观中不寻常的特征有特别重要的作用。
比如：沙漠中的绿洲，对沙漠动物比如狼就是水源。
3) 植物的运动
植物的传播以散布为主
1）散播的媒介物：水、风、重力等。
不同繁殖体，媒介物不同，散布的距离也不一样。
比如：蒲公英靠风传播而且距离较远。
杨树靠重力传播距离较近。
2）靠风散布的种子
取决于种粒大小、风速、地形等因素。
植物分布区变化：
1) 植物种的边界在短期内发生波动。
由于环境条件的周期性变化引起比如：水文条件变化改变植物分布格局；
2) 长期环境条件变化，使物种灭绝、适应或迁移。
比如：自最近的冰川期以来，许多树种适应了气候变化，越过温带地区存活下来。
3）外来物种入侵：非本地种成功地移植到新的地区，广泛繁殖和传播。
比如：仙人掌的入侵毁灭了澳大利亚的主要地区。
二、景观要素与景观生态过程
1、景观要素：不同类型的斑块、廊道和基质。
它们的空间关系构成景观要素。
如：要素大小、形状、数量、类型及空间组合；
2、景观过程：自然过程（元素和水分的分布与迁移、物种的分布与迁徙、径流与侵蚀、能量的交换与转化…...）；社会文化过程（交通、人口、文化的传播…...）
3、要素（结构）影响过程，过程改变结构。