第一章 生态系统的基本概念
生态学-生态系统的一般特征
B 生物量金字塔
以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物 量即生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生 态系统中比较典型，因为生产者是大型的，所以塔 基比较大，金字塔比较规则；
?但对于湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要 为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速，大量 被植食动物取食利用，在任何时间它的现存 量很低，导致这些生态系统的生物量金字塔 呈倒金字塔形。
三、营养级位之间的生态效率
量度营养级位之间的转化效率。
（一）消费效率（利用效率） 消费效率 (Ce)=In+1/NPn
消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取 食压力。一般在 20-35%范围内。每一营养级净生产的 65%-75% 进入碎屑食43;1/NPn 利用效率的高低，说明前一营养级的净生产量被后 一营养级同化多少。
一、能量参数
（一）摄取量（ I）：表示各生物所摄取的能量。 （二）同化量 (A)：动物消化道内被吸收的能量，即消
费者吸收所采食的食物能；植物光合作用所固定的日 光能。 （三）呼吸量 (R)：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动 所消耗的全部能量。 （四）生产量 (P)：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量 值。 P= A- R
生态系统中的食物营养关系是很复杂的。由于 一种生物常常以多种食物为食，而同一种食物又常 常为多种消费者取食，于是食物链交错起来，多条 食物链相联，形成了食物网。食物网不仅维持着生 态系统的相对平衡，并推动着生物的进化，成为自 然界发展演变的动力。 这种以营养为纽带，把生物 与环境、生物与生物紧密联系起来的结构， 称为生 态系统的营养结构 。
（5）生态系统可持续发展的研究
过去以破坏环境为代价来发展经济的道路使 人类社会走进了死胡同，人类要摆脱这种困境， 必须从根本上改变人与自然的关系，把经济发展 和环境保护协调一致，建立可持续发展的生态系 统。
生态系统的基本概念
生态系统的基本概念
生态系统是生物圈中具有一定稳定性，地理上相对封闭，包含一定数量的生物种类和非生物环境，并且生物种类之间、生物与非生物环境之间存在大量相互作用的一个动态整体。
其中，生物与非生物环境之间的相互作用对生态系统的稳定性起着极其重要的作用。
生态系统由生物组成部分和非生物组成部分两部分构成。
生物组成部分包括生态系统中所有的生物，这些生物既包括可见的大型生物，如动物和植物，也包括不可见的微生物。
非生物组成部分则包括生态系统中所有的非生物环境，如土壤、气候、水等。
生态系统中的生物种类数量及其分布受到生态系统的各种特性的影响，这些特性又被称为生态系统的属性。
生态系统的属性包括生物多样性、物种丰富度、生产力、物质循环、能量流动、稳定性等。
其中，生物多样性是指生态系统中生物种类的多样性，物种丰富度是指生态系统中物种的数量，生产力是指生态系统中生物的生长和繁殖的能力，物质循环是指生态系统中的物质在生物和非生物环境之间的交换，能量流动是指生态系统中的能量从一个生物到另一个生物的传递，稳定性是指生态系统在面对扰动时能够保持其结构和功能不变的能力。
生态系统按照其生物组成和环境条件可划分为多种类型，如森林生态系统、草原生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统等。
不同的生态系统其物种组合、能量流动和物质循环具有鲜明的特性。
每一种生态系统都有其独特的结构和功能，它们在地球生命系统中发挥着重要的作用，维持着地球的生态平衡。
然而，人类的活动对许多生态系统产生了负面影响，如过度开采、污染等，这对生态系统的稳定性和持久性构成了威胁，也对我们人类的生存环境构成了威胁。
因此，我们有必要保护生态系统，维护地球生态平衡。
生态系统知识点
生态系统知识点生态系统是由一系列相互作用的生物和非生物组成的动态系统。
它包括生物群落、生物圈、生态位等各个方面，对于我们了解自然界、保护环境、维持生物平衡具有重要意义。
本文将围绕生态系统的基本概念、组成要素、功能和影响等方面进行探讨。
一、生态系统的基本概念生态系统是指生物群落及其所处的非生物环境的整体，包括了生物、地理、气象等多个方面。
它是一个具有相对独立边界的自然单位，内部有一定的物质和能量流动，是生物和环境之间相互作用的综合体。
二、生态系统的组成要素1. 生物组成：生态系统中包括植物、动物、微生物等多种生物体，它们相互依存、相互作用，构成了生态系统的基本组成部分。
2. 土壤和水体：土壤和水体是生态系统中的非生物组成部分，它们提供了生物生长和繁衍所需的物质和环境条件。
3. 光线和温度：生态系统中的光线和温度是影响生物生命活动的重要因素，它们对植物光合作用和动物的体温调节有着重要的影响。
三、生态系统的功能1. 养分循环：生态系统通过物质的循环将能量和养分转化并传递给不同的生物体，实现了生物与环境之间的物质流动。
2. 能量流动：生态系统通过食物链和食物网的形成，将太阳能转化为植物的生物质，并依次传递给动物，维持着能量在生物间的传递和转化。
3. 环境调节：生态系统对于调节环境具有重要作用，例如森林对气候和水循环的影响，湿地对于水质净化的作用等。
4. 生物多样性维护：生态系统保护和维持着丰富的物种和生物多样性，是地球生命的基础。
四、生态系统的影响1. 人类生活：生态系统为人类提供了食物、水源、气候调节等多个方面的资源，对于人类的生存和发展具有重要影响。
2. 生物灭绝：生态系统的破坏和污染会导致物种灭绝和生物多样性的丧失，对生态系统的稳定和健康带来威胁。
3. 自然灾害：生态系统的破坏会导致土地退化、水资源减少等问题，从而增加自然灾害的发生概率和强度。
总结：生态系统是一个复杂而精密的自然系统，它以其多样性和可持续性维持着整个地球生态平衡。
生态系统的基本概念
生态系统的基本概念生态系统(ecosystem)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和能量流动过程而形成的统一整体。
地球上的森林、草原、荒漠、湿地、海洋、湖泊、河流等，不仅它们的外貌有区别，生物组成也各有其特点，并且其中生物和非生物构成了一个相互作用、物质不断地循环、能量不停地流动的生态系统。
系统(system)是指彼此间相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体，是有序的整体。
一般认为，构成系统至少要有3个条件：①系统是由许多成分组成的；②各成分间不是孤立的，而是彼此互相联系、互相作用的；③系统具有独立的、特定的功能。
动物园中的各种动物相互之间并没有必然的内在联系，因此不是一个系统。
生态系统这个概念，最初是由英国生态学家坦斯利(Tansley，1936)提出，他说：“更基本的概念是……完整的系统(物理学上所谓的系统)，它不仅包括生物复合体，而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体。
……我们不能把生物从其特定的、形成物理系统的环境中分隔开来。
……这种系统是地球表面上自然界的基本单位。
……这些生态系统有各种各样的大小和种类。
”因此，生态系统这个术语的产生，主要在于强调一定地域中各种生物相互之间、它们与环境之间功能上的统一性。
生态系统主要是功能上的单位，而不是生物学中分类学的单位。
前苏联生态学家苏卡切夫(1944)所说的生物地理群落(biogeocoenosis)的基本含义与生态系统的概念相同。
生态系统思想的产生不是偶然的，而是有其一定的历史背景。
学者在应用生态系统概念时，对其范围和大小并没有严格的限制，小至动物有机体内消化道中的微生态系统，大至各大洲的森林、荒漠等生物群落型，甚至整个地球上的生物圈或生态圈，其范围和边界是随研究问题的特征而定。
例如，池塘的能流、核降尘、杀虫剂残留、酸雨、全球气候变化对生态系统的影响等，其空间尺度的变化很大，相差若干数量级。
生物与环境生态系统的基本概念
生物与环境生态系统的基本概念生物与环境是生态系统中的两个重要组成部分。
生物是指各种生命形式，包括植物、动物和微生物等，而环境是生物生活和发展的空间和条件。
生物与环境之间相互作用，构成了生态系统。
本文将介绍生物与环境的基本概念，以及它们在生态系统中的相互关系和作用。
一、生物概念生物是指地球上所有的生命形式，包括植物、动物和微生物等。
生物具有生长、繁殖、自我调节和适应环境等特点。
生物通过各种代谢活动，获取能量和营养物质，并进行生命活动的维持和发展。
生物可以分为不同的类别，按照营养方式可分为植物、食肉动物和食草动物等；按照生存环境可分为陆生生物和水生生物等。
生物之间通过食物链、食物网等方式相互联系和依赖，谱系发展的过程中不断演化和适应环境，形成丰富的生物多样性。
二、环境概念环境是指生物生长和发展的空间和条件。
环境包括物理环境和生物环境两个方面。
物理环境包括气候、土壤、水体等自然要素；生物环境包括同种生物和其他生物种类之间的相互作用、竞争和捕食等关系。
环境对生物起着重要的影响，决定了生物的分布和生态行为。
不同的环境条件对生物的适应能力和生存繁衍能力产生影响。
生物对环境具有一定的适应性，通过进化和自然选择，逐渐适应了特定的环境条件。
三、生物与环境的相互关系生物与环境是密切相关的，二者之间产生相互影响和相互作用。
生物对环境具有依赖性，环境为生物提供了生长发育所需的物质和能量。
生物通过物质循环和能量流动与环境进行交换。
同时，生物也对环境产生影响，通过生态位的占据、竞争和捕食等方式，改变着环境的组成和结构。
生物与环境的相互作用构成了生态系统。
生态系统是由生物群落、生物种群和非生物因素组成的一个生态单元。
生态系统中的物质和能量在生物之间进行循环和流动，保持着生态平衡。
四、生态系统的基本概念生态系统是由生物群落、生物种群和非生物因素组成的一个生态单元。
生态系统分为自然生态系统和人工生态系统两种类型。
自然生态系统是指在自然条件下形成的生物群落和它们的生境。
生态系统的一般特征
第三节 食物链与食物网
1、概念
各种生物按其取食和被食的关系而排列的链 状顺序称为食物链。如： 浮游植物→浮游动物→食草性鱼类→食肉性鱼类。
植物→蝴蝶→蜻蜓→蛇→鹰。
食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，称为食物网
食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，反之亦 然。
生物扩大
生物放大是指在同一个食物链上，高位营养级 生物体内来自环境的某些元素或难以分解的 化合物的浓度，高于低位营养级生物的现象。
3、呼吸量（R）: 指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗 的全部能量。
4、生产量（P）: 指生物在呼吸消耗后净剩的同化能量值，它 以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对于植物来 说，它是净初级生产量。对于动物来说，它是同化量扣除呼吸 量以后的净剩的能量值 。
二、 营养级位之内的生态效率 （一）同化效率
同化效率 = 被植物固定的能量 / 植物吸收的日光能 = 被动物吸收的能量 / 动物摄食量 即 Ae = An / In； (n 是营养级数)
同化效率：肉食动物>植食动
（二）生长效率
组织生长效率= n营养级的净生产量 / n营养级的同化量 即 TGe = NPn / An
生态生长效率= n营养级的净生产量 / n营养级的摄入量 即 EGe = NPn / In
1、生产者：绿色植物、蓝绿藻和光合细菌 2、消费者：包括杂食动物、寄生生物
食草动物(一级消费者)
食肉动物(二级消费者)
大型食肉动物或顶级食肉动物(三级消费者) 3、分解者
分解者主要是细菌和真 菌，也包括某些原生动物 和蚯蚓。
4、非生物环境 • 无机物质 • 有机化合物： 如蛋白质、糖类脂类和腐殖质。 • 气候因素
生态系统的基本概念与特征
专题一、生态系统生态学第一章生态系统的基本概念与特征学习要点1．了解生态系统基本概念、模型及概念的拓展。
2．学会运用生态系统基本概念、模型和特征的理论，分析有关的生态环境问题。
基本概念1．生态系统(ecosystem)：是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体，各组成要素间藉助物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动，而相互联系、相互制约，并形成具有自调节功能的复合体。
2．生态系统模型(model)：是生态系统研究的基本方法。
它是从系统基本成分、结构、行为出发，简要描绘出生态系统最本质的特性和行为。
3．环境容量(environmental capacity)：是指一个生态系统能容纳污染物的一个最大负荷量。
第一节生态系统的概念一、生态系统的定义生态系统(ecosystem)是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体，各组成要素间藉助物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动，而相互联系、相互制约，并形成具有自调节功能的复合体。
生态系统定义的基本含义是：①生态系统是客观存在的实体，有时、空概念的功能单元；②由生物和非生物成分组成，以生物为主体；③各要素间有机地组织在一起，具有整体的功能；④生态系统是人类生存和发展的基础。
生态系统范围可大可小，通常是根据研究的目的和具体的对象而定。
最大是生物圈(biosphere)，可看作是全球生态系统，它包括了地球一切的生物及其生存条件。
小的如一块草地，一个池塘都可看作一个生态系统。
生态系统生态学(ecosystem ecology)以生态系统为对象，是研究生态系统的组成要素、结构与功能、发展与演替，以及人为影响与调控机制的生态科学。
二、生态系统概念的发展生态系统(ecosystem)一词是英国植物生态学家A．G．Tansley(1871～1955)于1935年首先提出的。
他在研究中，发现气候、土壤和动物对植物的生长、分布和丰盛度都有明显的影响。
生态的基本概念
生态的基本概念生态的基本概念生态是一个广泛而深刻的概念，它涉及到自然界中所有生物和非生物之间的相互作用和关系。
在这个概念中，我们可以看到自然界中所有事物之间的联系，以及它们如何影响着彼此。
本文将为您介绍生态学的基本概念，包括生态系统、种群、群落、生态位和食物链。
一、生态系统生态系统是指由一个或多个群落组成的自然环境，包括了其中所有的非生物和生物因素。
这些因素之间相互作用，共同维持着整个环境的平衡。
一个典型的生态系统包括了土壤、水、空气等非生物因素以及植物、动物等各种不同类型的生命体。
二、种群种群是指在特定区域内属于同一种类的个体总称。
这些个体之间有着密切联系，共同协作完成各种任务。
例如，在一个森林中，属于同一种类的树木就构成了一个种群。
三、群落群落是指在特定区域内由多个不同种类组成的总称。
这些生物之间相互作用，共同形成了一个生态系统。
例如，在一个湖泊中，鱼、水草、浮游生物等不同种类的生物就构成了一个群落。
四、生态位生态位是指某个种群或个体在生态系统中所占据的特定位置。
这个位置是由该种群或个体所处环境的特点所决定的。
例如，在一个森林中，老虎所占据的生态位是食物链的顶端，因为它们是食肉动物。
五、食物链食物链描述了在一个生态系统中不同种类之间的能量传递关系。
在这个过程中，一些组织者会被捕捉并被其他动物吃掉，从而将能量传递给下一个级别。
例如，在一个草原上，草被牛吃掉后，牛再被狮子捕杀吃掉。
结论以上就是关于生态学基本概念的介绍。
通过理解这些概念，我们可以更好地理解自然界中不同事物之间的联系和相互作用。
只有当我们真正理解了这些基本概念时，才能更好地保护我们共享的自然环境。
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§1 生态系统的基本概念
生态系统（ecosystem）的定义:
指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。
（英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）
§2 生态系统的组成成分
无机物
有机化合物
气候因素
生产者
(producer)
消费者
(consumer)
分解者
(还原者)
(decomposer)
生产者（producers）又称初级生产者（primary producers），指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。
这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一次固定到生物有机体中。
初级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的媒介。
消费者不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质。
它们属于异养生物。
分解者（composers），指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物，主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。
小型消费者使构成有机成分的元素和贮备的能量通过分解作用又释放到无机环境中去。
§3 生态系统的结构
空间结构
时间结构
营养结构
食物链
食物网
一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后”（（据周立志）
食物链
食物链（food chain）和营养级（trophic level）
食物链指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉动物。
食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。
食物链的类型
捕食食物链（grazing food chain）：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的食物链，如草食动物、各级食肉动物。
牧草→羊、牛→狼
以绿色植物为起点，是活的生物体。
腐食食物链（detrital food chain）：又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。
动植物残体→腐食性动物→肉食性动物→顶级肉食动物
以动、植物残体为起点，数量越来越少。
食物链的类型
寄生型食物链：以活的生物为寄主，夺取寄主的物质和能量来维持生存。
体型越来越小，数量越来越多。
植物→动物→寄生物→更小的寄生物
食物链的特征
食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的4—5个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流失；
食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。
因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大；
食物链的特征
食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性直接相关；
生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发生变化。
食物网
食物网(food web)：生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形成复杂的网络结构－食物网。
食物链和食物网的意义
食物链是生态系统营养结构的形象体现；
生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的；
食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。
§4 生态系统的功能
能量流动：生产者→消费者→分解者
物质循环：生物←→环境
信息传递：包括营养信息、化学信息、
物理信息和行为信息等，构成信息网。
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
（据周立志）
§5 生态系统的稳定性
生态系统的稳定性（stability）:
生态系统通过发育和调节达到一种稳定的状态，表现为结构上、功能上、能量输入和输出上的稳定，当受到外来干扰时，平衡将受到破坏，但只要这种干扰没有超过一定限度，生态系统仍能通过自我调节恢复原来状态。
生态系统稳定性包括了两个方面的含义:一方面是系统保持现行状态的能力,即抗干扰的能力（抵抗力resistance）;
另一方面是系统受扰动后回归该状态的倾向,即受扰后的恢复能力（恢复力resilience）。
生态系统稳定性机制：生态系统具有自我调节的能力，维持自身的稳定性，自然生态系统可以看成是一个控制论系统，因此，负反馈（negative feedback）调节在维持生态系统的稳定性方面具有重要的作用。
生态系统中的反馈（据周立志）
第三节生态系统的物质循环
§1 生物地化循环的概念
§2 水循环
§3 气体型循环
§4 沉积型循环
§5 有毒物质的迁移和转化
§6 放射性核素循环
§7 生物地化循环与人体健康
生物地化循环的类型
水循环
气体型循环
沉积型循环
§2 水循环(aquatic cycle)
水循环的意义：
水是所有营养物质的介质；
水对物质是很好的溶剂；
水是地质变化的动因之一。
水循环的途径
人类活动对水循环的影响：
空气污染和降水；
改变地面，增加径流；
过度利用地下水；
水的再分布。
水循环示意图
§3 气体型循环(gaseous cycle)
氧循环
碳循环
氮循环
氧循环(oxygen cycle)
碳循环(carbon cycle)
氮循环(nitrogen cycle)
§4 沉积型循环(sedimentary cycle)
磷循环
硫循环
磷循环（phosphorus cycle）
沉积型循环
硫循环（sulfur cycle）
§5 有毒物质的迁移和转化
有毒物质的类型
有毒物质的迁移和转化
有毒物质循环的典型代表----汞循环
有毒物质的类型
有毒物质(toxic substance)又称污染物(pollutant)，按化学性质分两类。
无机有毒物质主要指重金属、氟化物、和氰化物；有机有毒物质主要有酚类、有机氯药等。
按污染物的作用分一次污染物和二次污染物。
前者由污染源直接排入环境的，其物理和化学性状未发生变化的污染物，又称原发性污染物；后者是由前者转化而成，排入环境中的一次性污染物在外界因素作用下发生变化，或与环境中其它物质发生反应形成新的物理化学性状的污染物，又称继发性污染物。
有毒物质的迁移和转化
迁移(transport)是重要的物理过程,包括分散、混合、稀释和沉降等；
转化(transformation)主要是通过氧化、还原、分解和组合等作用，会发生物理的化学的和生物化学的变化。
汞循环(mercury cycle)。