第五章 生态系统生态学
第五章：生态系统服务
中国生态足迹报告2012，于2012年12月12日发布，这份报 告显示随着碳及其他污染物排放远远超过生态系统的承受能力 ，中国正经历有史以来最大的生态赤字———这是由几十年经 济高增长和快速城市化导致的。
第二节
第二节 生态系统服务功能的主要内容
• • • • 一、有机质的生产与生态系统产品 二、生物多样性的产生与维护 三、调节气候 四、减缓灾害 五、维持土壤功能 六、传粉播种 七、控制有害生物 八、净化环境 九、感官、心理和精神调节 十、美学和文化创作的源泉
一、有机质的生产与生态系统产品
生物生产是生态系统服务的最基本功能，生态系 统通过第一级生产与次级生产，合成与生产了人类生 存所必需的有机质及其产品。生态系统还是重要的能 源来源。
自然生产的多样性高而集约性低。
二、生物多样性的产生与维护
生物多样性形成了一种“超结构”，不仅使生 态系统服务的提供成为可能，而且也是人类开发新的 食品、药品和品种的基因库。生物多样性还提供了一 种缓冲和保险，可使生态系统受灾后的损失减少或限 制在一定的范围内。
十、美学和文化创作的源泉
自然生态环境深刻地影响着人们的美学倾向、 艺术创造和宗教信仰。自然是人的精神上高层次追 求和发展的重要源泉。
第三节
第三节 生态系统服务的功能价值及其评估
• • • • 一、环境经济学与资源价值 二、生态系统服务功能价值的特征 三、生态系统服务功能价值的分类 四、生态系统服务功能价值的评估方法
思考题
• 结合你的实际观察，阐述对生态系统服务 概念的理解。 • 结合实例，说明你对生态系统服务功能中 的共享性特征的看法。 • 何谓旅行费用法（TCM）和条件价值评估 （CVM）法，两者有何异同？ • 你是如何认识绿色国民账户的进步意义的？ • 以森林生态系统为例，阐述其服务价值评 估的基本方法。
生态系统生态学
2. 生态锥体（ecological pyramid） 若以一个多层柱状体的横柱代表营养级， 横柱的宽度表示各营养级的量，且按食物 链中营养级的顺序，由低至高排列起来， 所组成的图形称为生态锥体，也可以称为 生态金字塔。 各营养级的量可以用数量、生物量或能量 来表示，因此，生态锥体有： 数量锥体 （pyramid of number） 生物量锥体（pyramid of biomass） 能量锥体 （pyramid of energy）
营养结构是指一种以营养为纽带，把生态系统中 的生物成分和非生物成分紧密结合起来，构成生 产者、消费者和分解者三大功能群，能量流动、 物质循环和信息传递成为三大功能的有机整体。 生态系统研究就是以营养结构研究为基础的。
生态系统可分为三个亚系统，即生产者亚系统、 消费者亚系统和分解者亚系统。
4.1.3 食物链和食物网
生态锥体的特点：
由于生物个体大小相差悬殊，数量锥体经常有倒 置现象。 生物量锥体的倒置是指在特定时间上进行调查可 能出现的结果，若以动态观点来看，高营养级的 多生物量肯定是依赖于更多前营养级的生物量， 不可能出现倒置。 能量锥体的典型金字塔形则强调的是在能量流动 过程中，由于部分能量在传递过程的损耗，不可 能出现倒置现象。 数量锥体可能过高地估计了小型生物的作用，而 生物量锥体则过高强调了大型生物的作用，能量 锥体以热力学为基础，较好地反映了生态系统内 能量流动的本质。
1. 食物链（food chain） (1) 食物链定义
生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和 被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食 物关系排列的链状顺序称为食物链。 由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可 能太长，一般食物链都是由4～5个环节构成的。 生态系统中的食物链不是固定不变的，只有在生 物群落组成中成为核心的、数量上占优势的种类 所组成的食物链才是稳定的。
生态系统生态学复习资料
第一章生态系统概论1、生态学起源洪堡《植物地理学随笔》关注的是什么决定了群落的物种组成和相对多度。
达尔文《物种起源》“是什么驱动力决定着这一草坪上每种植物种类与比例”恩斯特.赫克尔首次提出“生态学Ecology”坦斯利 1935 首次提出“生态系统ecosystem”,定义强调了生态系统中无机成分与有机成分以及生物有机体之间物质交换的重要性。
G.Evelyn Hutchinson(G.伊芙琳.哈钎森) “现代生态学之父”Raymond Lindeman（莱曼德.林德曼）“十分之一定律”Odum兄弟，能流，开创了“生态系统”研究的热潮，创建了能值理论与方法。
20世纪中叶，“生物多样性导致稳定性”的观点形成了以Robert MacArthur（侧重于研究较小等级的生态学系统）和Eugene Odum为首的两大学派。
广泛应用数学模型工具。
20世纪50-60年代酸雨等环境问题，导致环境生态学兴起，开始了生态系统定位研究。
《寂静的春天》1962 蕾切尔.卡逊2、生态系统的特性：（1）生态系统是生态学上的主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次；（2）生态系统内部具有自我调节能力。
生态系统的结构越复杂，物种数目越多，自我调节能力也越强。
但生态系统的自我调节能力是有限度的，超过了这个限度，调节也就失去了作用；（3）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。
能量流动是单方向逐级递减的，物质流动是循环式的，信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息，构成了信息网；（4）生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的巨大损失。
因此生态系统营养级的数目通常不会超过5-6个；（5）生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂，从不成熟到成熟的发育过程，其早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同特性4、反馈：指当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程5、生态系统生态学：指研究（1）生态系统组成要素、结构与功能、格局与过程、变化与演替，（2）系统内部组分之间及系统与外部环境之间的能量流动与物质循环，（3）人类活动和环境变化对生态系统的影响和反馈，（4）人为影响与调控生态系统的生态学原理、过程机理及管理技术的科学。
第五章 个体生态学原理及应用
耐性定律示意图
比尔格曼法则(Bergmann‘s law)
同类恒温动物当中，大型种类趋向
于分布在北方寒冷地区，小型种类 趋于分布在南方温热地区
§2
环境对生物的制约
奥德姆（E.P.Odum）对其作如下补充：
同一生物对不同生态因子的耐性范围不同，对一个因子
的耐性范围很广，而对另一因子的耐性范围可能很窄。 不同生物对同一生态因子的耐性范围不同。对主要生态 因子耐性范围大的物种其分布也广。 同一生物在不同发育阶段对生态因子的耐性范围不同。 由于生态因子的相互作用， 当某个生态因子不处于适 宜状态时，则生物对其他生态因子的耐性范围会缩小。 同一生物种的不同品种长期生活在不同生态环境会发生 生态型的分化，以适应不同环境，因而对多个生态因子 的耐性范围会有差异。
生活型的划分有不同的方法例如将植物分为乔木灌木半灌木木质藤本多年生草本一年生草植物生态型是与生活型相对应的一个概念是指同种生物内适应于不同生态条件或区域的不同类群它们的差异是源于基因的差别是可遗传的
第五章 个体生态学及应用
由生物构成的种群和群落是生态系统能量流动和物质循环 的核心。 对于一个生态系统，研究常可分为个体水平、种 群水平、群落水平和系统水平，分别称为个体生态学、种 群生态学、群落生态学和生态系统生态学。 个体生态学(Autecology): 就是研究生物个体发育、物种系统发育与其环境之间相互 关系的一门学科, 即生物对环境的适应过程及环境对生物 的塑造作用。 就植物来说，是研究植物个体的发芽、生长、开花、结果、 落叶、休眠等各个阶段的形态变化、生理变化反应与环境 的关系. 就动物而言，是研究动物个体的适应性、耐受性、食性、 迁移、繁殖、生活史等。
第5章生态系统及其稳定00
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生态系统的组成成分及其地位、作用和相互关系
是生态系统存在的物质基础 绿色植物 自养生物
非生物的物质和能量：阳光、空气、热能、水、矿物质等；
生产者
生物成分 消费者
也包括蜣螂 （屎克螂）蚯蚓、 等腐生动物
营养级指向高营养级，同时体现捕食与被捕食的关系。
4.一条食物链的营养级一般多于2个，而少于5个 5.各种动物所处的营养级的级别,并不是一成不变的。 6. 分解者不参与食物链的构成
总 结
生态系统的结构
非生物物质和能量
生态系统 的成分
生产者
捕食关系 食物链（网）
（营养结构）
消费者
分解者
（2008年上海生物，18）下图中的圆分别表示： a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、 e—腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是
.如图是一个陆地生态系统食物网的结构模式 图，下列叙述中，不正确的是 C
A.在该食物网中，共有5条食物链存在 B.在该食物网中，H处于三个不同的营养级 C.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中， 则该种群的密度在一段时间内会明显变大 D.在该食物网中，如果C种群的数量下降 10%，则H的数量不会发生明显变化
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人教版教学课件甘肃省永昌县第一中学生物必修三《51生态系统的结构》课件
消费者
分解者
1.一棵枯木上，生有苔藓、藻类、蘑菇等生物，它们（枯 木和生物）共同构成了（ ） A．种群 B．群落 C．生态系统 D．生物圈
2．在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是（ ） A. 蚯蚓 B．硅藻 C．硝化细菌 D. 酵母菌 3．在生态系统中，以朽木和粪便为生的蕈类、蚯蚓等生 物为（ ） A．次级消费者 B．生产者 C．分解者 D．初级消费者
基础梳理 二、生态系统的结构 1、生态系统的组成成分 ⑴非生物的物质和能量：阳光、热能、水 、空气、无机盐等。 ⑵生产者 ①生物类群：自养生物，主要是绿色植物。 ②作用：把太阳能转变成可被生物利用的化学能，是生态系统的基石。 ⑶消费者 ①生物类群： 动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。 ②作用：a.将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环。
图中共有多少条食物链？
“螳螂捕蝉，黄雀在后” 否
“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴 （主要指浮游植物）”是 这两句谚语是否构成食物链？请说明理由！
7.下图是处于平衡状态的简单淡水生态系统，请回答： （1）此生态系统中共有 3 条食物链。 （2）此生态系统中属于第三营养级的动物是
水鸟 小鱼 淡水虾
淡水虾与小鱼的关系是 竞争 大鱼与小鱼的关系是 捕食 （3）此生态系统中的分解者是 D
A．海鸟 C．水藻 B．水绵 D．腐生细菌、真菌
， 。
（4）若所有水鸟迁徙到别处则大鱼数目 ， 水藻数目 减少 ，淡水虾数目 减少 。 （5）此生态系统中各种生物的总和在生的食物网，据图回答： (1)该生态系统中最长的食物链有_____个营养级。 六 蜘蛛、食虫鸟、青蛙、鹰 (2)属于第三营养级的动物有__________________________。 (3)蜘蛛和青蛙的关系是_____________________。 捕食和竞争 (4) 若要增加生态系统的稳定性，可采用的方法是： _________________________________。 增加食物链，丰富食物网 (5)生产上常采用喷洒农药的方法治虫，从长远看，这种做法 的危害有___________________________该食物网体现的治虫 毒死捕食者，害虫越来越多 方法最大的优越性在于_______________________________。 不污染环境，不会引起害虫泛滥
2020年高中生物第五章生态系统及其稳定性第1节生态系统的结构课件新人教版必修3
2．某自然保护区里的各种植物、动物和看不见的微生物以
及水和光等无机条件，它们共同构成了一个( )
A．种群
B．生物群落
C．生态系统
D．物种
解析：选 C 由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的
统一整体，叫做生态系统。保护区内的各种生物和无机环境构成
了生态系统。
3．从生态系统的组成成分看，光合细菌和蚯蚓分别属于
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析： ①在食物网中，当一种生物因某种原因而大量减少对另一种 生物的影响沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为 分析依据。考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。 ②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某 一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减 少。
|探究演练| 3．如图所示某湖泊的食物网，其中鱼 a、鱼 b 为两种小型 土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是 ()
A．土著鱼的数量减少 B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势 C．浮游动物总量锐减后再急升 D．浮游植物总量急升后再锐减
解析：选 A 鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系，B 项错误；引 入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼 a、b 的数量都下降，短 期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定，相应地浮游植物锐 减后再急升最后近于稳定，A 项正确，C、D 项错误。
生物同 化类型
异养型
地位
物质 循环 中的 关键 成分
2. 牢 记 生 态 系 统 组 成 成 分 的 三 类 “ 不 一 定 ” 和 两 类 “ 一 定”
(1)三类“不一定” ①生产者不一定是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物不一定是 生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。
第5.1章 生态系统生态学(一)
生态系统的类型
按基质的 性质
• 陆地生态系统 • 湿地生态系统 • 水域生态系统 • 自然生态系统 • 半自然生态系统 • 人工生态系统
按人类影 响程度
按系统开 放程度
• 开放系统 • 封闭系统 • 隔离系统
地球表层主要生态系统类型
森林生态系统 草原生态系统 荒漠、冻原生态系统 淡水生态系统 海洋生态系统 湿地生态系统 农业生态系统 城市生态系统
鹰
(四级消费者)
(顶极食肉动物)
陆地生态系统与水生生态系统营养结构的比较
陆地生态系统：母质—土壤—无脊椎动物—草本植物—食草性昆虫和哺乳 动物或陆地鸟类及其它—微生物 水生生态系统：母质—沉积物—水中底栖无脊椎动物—水中鱼类—浮游植 物—浮游动物—微生物
食物链
食物链(food chain)：生产者所固定的能量和物质，通过 一系列取食和被取食的关系在生态系统中传递，各种生物 按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。 营养级(trophic level)：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。
生态系统的概念
生态系统(ecosystem) (Tansley,1935)
是指一定时间和空间范围内生物成分和非生物 成分通过彼此间不断的物质循环、能量流动及信息 传递而相互联系、相互影响、相互制约的生态学功 能单位。
生态系统的特征
以生物为主体，具有整体性特征 生态系统是多要素、多层次、多功能和多边性的复杂系统 生态系统是开放的、远离平衡的热力学体系 生态系统及其过程都有特征性的时间和空间 生态系统的资源和环境是有限的，具有一定的负荷力 生态系统具有自我维持和自我调控能力 生态系统的环境演变与生物进化密切相关 生态系统受环境深刻影响 生态系统具有明确功能和服务性能 生态系统具有健康和可持续发展特性
生态学第五章 生物种及其基本特征
结果计算后代间各基因 因型频率
型以及基因频率。
子一代基
因频率
S(20% )
SS ( 4% )
S ( 20% )
s( 80% )
Ss ( 32% )
ss ( 64% ) s ( 80% )
遗传平衡：
子一代配 子比率
基因频率和基
S ( 20% )
s ( 80% )
因型频率不会 发生变化
子二代基因 SS
Ss
前言
前面介绍了种群的数量动态及其调节方法。数量只是 种群内个休数量的定量方面，并未涉及到种群及其个 体的质的方面。
表示种群内个体质的特征，有表型和基因型两类。种 群数量动态是与组成种群的个体的质量和各质量等级 的相对比例具有密切的关系。另一方面，随着种群大 小的变动，选择压力也随着变化，对基因型和表型频 率的变化产生影响。
因此，种群数量变化和质量变化是种群动态两个方面， 两方面的变化相辅相成，彼此影响，互相补充。
种内个体的基因型（决定特定性状的同源染色体上的 基因组合称为基因型）和表现型（具有特定基因型的个 体，在一定环境条件下所表现出来的性状特征的总和） 的构成及其代间传递过程中发生的变化，反映了种群的 质的特征，并与其数量动态密切相关。
– 遗传物质的变异 • 基因突变、染色体突变(结构/数量) • 多态座位比例、平均杂合性
– 基因表达的蛋白质(酶)的变异 • 凝胶电泳技术识别同工酶(别构酶)
– 表现型数量性状的变异 • 形态、结构、功能的差异
– 地理变异 • 渐变群 (cline) • 地理亚种 (subspecies)
同 地 物 种 的 形 成 （ 多 倍 体 育 种 ）
• 可随时间进化改变的个体集合 • 生态系统的功能单位
环境生态学课后题整理
环境生态学课后题整理BY 周晓杰第一章：绪论1.生态学：是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。
它包括4 个层次的内容;1)生物在其历史条件下的适应；2）种群的形成与发展规律;3）生物群落(生态系统) 的形成与发展规律:4）生态系统的结构与功能.2。
环境生态学：研究人为干扰下，生态系统内的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径.为什么说生态系统生态学是生态学研究的主流？20 世纪60 年代后，由于出现全球人[ ］。
环境、资源等威胁人类生存问题出现，生态系统研究成为生态学研究主流论述环境生态学的研究内容和方法。
(书上,有）讨论环境生态学的研究进展和发展趋势（书上有)第二章:个体1.环境:是指某—特定生:物体或生:物群体以外的空间，以及直接、间接影响生:物体或生物群体生存的—一切事物的总和2。
生态因子：是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素.3。
限制因子:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,但是其中必有- 一种或少数儿种因予是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子。
4.利比希最小因子定律: 植物的生长取于最小量的那种营养物质5。
谢尔福德耐性定律:一种生物能够生存和繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在，只要其中— -项因子的量或质不足或过多，超过了耐性限度,则使该物种不能生存，甚至灭绝; 外延为耐性定律：对于具体的生物，各种生态因子都存在着- 一个生物学的上限和下限(又称阈值）,它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性限度，其中包括最适区，适宜区和高低死亡限（见耐受曲线).6。
限制因子定律：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子7。