第五篇 生态系统概论
《环境生态学》第五章：生态系统服务
生态资源使用价值是生产者与非生产者、所有者 与非所有者都可共享生态资源的使用价值。
6、负效益性
人类在生态系统中投入越来越多的劳动，如果投 入不当，就会使生态系统恶化或污染，这样生 态资源使用价值既可以表现对人类有益，又可 以表现为有害，前者是正效益，后者为负效益。
二、生态系统服务功能价值的分类
潜在使用价值
潜在选择价值 潜在保留价值
存在价值
（二）生态系统服务功能价值类型及其内涵
1．直接价值
显著实物型直接价值
消耗性使用价值 指没有经过市场而被当地居民直 接消耗的生物，如薪柴和野味肉 品等。
生产性使用价值 指经过市场交易的那部分生物资 源产品的商品价值，如木材、药 材、薪材、野味等产品对国民经 济具有重要影响。
（四）绿色国民经济帐户
1．可持续收入与绿色GNP
绿色国民帐户
联合国统计委员会于1993年推出新的国 民经济核算体系SNA1993，将资源和环境损 失引入国民经济核算体系中，在GDP中扣除 由于经济增长造成自然资源消耗、生态环境 破坏的直接经济损失，为恢复生态平衡、挽 回资源损失而必须支付的经济投资，初步形 成了环境与经济综合核算体系，称为绿色国 民帐户。
（一）有关的分类系统
1．McNeely系统
根据产品是否具实物性将生物资源价值分为： 直接价值 间接价值
根据产品是否经过市场贸易和是否被消耗的性 质将这两类价值划分为：
消耗性使用价值
生产性使用价值
非消耗性使用价值 选择价值 存在价值
2．UNEP系统
联合国环境规划署《生物多样性国情研究指 南》（1993）将生物多样性价值划分为： 具显著实物形式的直接价值 选择价值 间接价值 无显著实物形式的直接价值 消极价值
生态系统的概述
能量流动是指生态系统中能量从生产者到消费者再到分 解者的流动过程，这个过程伴随着物质循环而发生
信息传递是指生物之间通过化学物质、声音、光线等方式 传递信息，以协调彼此的行为和活动
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生态系统可以根据其特点和服务功 能分为不同的类型
常见的生态系统类型包括森林生态
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系统、草原生态系统、湿地生态系
导师:xxx
定义 1 结构 3 5 类型
7 意 义 和 价 值 9 面 临 的 挑 战
目录
2 组成成分 4 功能 6 稳定性和动态平衡 8 保护和维护 10 研究和发展
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生态系统由生物成分和非生物成分组成
生物成分包括各种类型的生物，如植物、动物、微生物等
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这些生物在生态系统中扮演着不同的角色，如生产者、消费者、分 解者等
美学价值和文化价值，
为人们提供了旅游、休 闲、娱乐等多种服务
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8
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保护和维
护
2
3
由于生态系统的脆弱性和重要性，保护和维护生态系 统成为了全球性的共识和行动
保护和维护生态系统的方法包括就地保护、异地保护、 公众教育、科学研究等多种措施
通过保护和维护生态系统，可以维护生态系统的平衡 和稳定性，保护生物多样性和自然资源的可持续利用， 同时也为人类提供了更好的生存和发展环境
非生物成分包括气候、土壤、水文、地理等环境因素，这些因素对 生态系统的生物成分产生影响，并制约着生态系统的运行和演化
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生产者、消费者、分解者
生产者、消费者和分解者是生态系统中重要的组成部分，它们在食物链和食物网中扮演着 不同的角色 生产者 生产者是指那些能够利用无机物质(如二氧化碳和水)合成有机物质的生物。它们是生态系 统中的基础，通过光合作用将太阳能转化为化学能，并制造出有机物质，这些有机物质可 以被其他生物(消费者)利用。在自然界中，生产者包括绿色植物和一些藻类 消费者 消费者是指那些以其他生物(生产者或其他消费者)为食的生物。根据其食性，消费者可以 被分为不同的类型 初级消费者:主要以植物(生产者)为食的动物，如草食动物
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。
第五章生态系统及其稳定性
第五章生态系统及其稳定性-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第五章：生态系统及其稳定性晨背一、生态系统的结构1、概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
最大的生态系统是生物圈2、结构：组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
二、生态系统的组成成分1、非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐和有机物等。
是生态系统的基础营养方式：自养型（光能自养和化能自养型）作用：无机物转化为有机物，光能转化为化学能；；②为消费者提供食物和栖息场所2、生产者地位：生态系统的基石，也是必备成分生物种类：(1)绿色植物（主要）；(2)光合细菌和蓝藻；(3)化能合成细菌，如硝化细菌、铁细菌营养方式：异养型作用：①加快物质循环；②利于植物传粉和种子传播3、消费者地位：生态系统最活跃的部分生物类型：(1)绝大多数动物；(2)营寄生生活的植物(如菟丝子)细菌和病毒：（3）食虫植物营养方式：异养型作用：将有机物分解为无机物，供生产者重新利用4、分解者地位：生态系统的关键成分生物种类：(1)营腐生生活的细菌、真菌；(2)腐生动物，如蜣螂、蚯蚓等（注：(1)植物≠生产者：菟丝子属于植物，营寄生生活，是消费者。
(2)动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓、蜣螂等腐生动物属于分解者。
(3)细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者）5、生态系统中四种成分的联系(1)根据双向箭头“”确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。
(2)根据箭头指向判断各成分①有三个指出，应为生产者；②有三个指入，为非生物的物质和能量；③一个指入为消费者，两个指入的为分解者晚背三、生态系统的营养结构：食物链和食物网1、食物链草鼠蛇鹰生产者初级消费者次级消费者三级消费者第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级(1)起点：一定是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物(2)某一营养级生物：某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不是单个生物个体，也不一定是某种群。
生态学-生态系统概论
消费者根据食性的不同又分为: ①植食动物（食草动物）:直接采食植物获得物质 和能量的动物,故又称初级消费者或一级消费者, 如牛、马、鹿、象、羊、兔和食草昆虫等。 ②肉食动物:以植食动物和其它动物为食的动物。 这些食肉动物可统称为次级消费者。又可细分 为:
●一级肉食动物(或二级或次级消费者):以植食动物 为食,如蛙、蜘蛛、蝙蝠和某些鸟类等； ●二级肉食动物(或第三级消费者):以第一级肉食动 物为食物的动物,如狐狸、狼、蛇和鲸鱼等； ●第三级肉食动物(或第四级消费者):以第二级肉食 动物为食的动物,如虎、狮等。 在自然界,第三级肉食动物种类和个体数量已很少。 一般很少存在第四级肉食动物,因此它们常常又被 称为顶位肉食动物。
林德曼(Lindeman)效率:In+1 /In= An/In × Pn/An × Pn/An = n+1营养级的摄食能量/ n营养级的摄食 能量 或:营养级之间的同化能量之比值An+1 /An= n+1 营养级的同化能量/ n营养级的同化能量 通常情况下保持在10%左右的规律,叫Lindeman 效率。实际一般变幅于4.5%~20%。
②碎屑食物链(detrital food chain)或称腐屑食物链: 是从分解动植物尸体或腐屑（粪便中的有机质颗 粒）为起点的食物链。如木材→白蚁→食蚁兽；, 植物残体→蚯蚓→线虫→节肢动物食物链。在大 多数陆地生态系统和浅水生态系统中,碎屑食物链 是最主要的食物链。 ③寄生食物链:是从植物或动物开始,接着是寄生物 或其它动物。如大豆→菟丝子；牛→蚊子→蜘蛛； 鼠→跳蚤等食物链。寄生食物链可以看作捕食食 物链的一种特殊类型。 在上述三种类型的食物链中,①、②两种类型是最主 要的。
1.4 生态系统的功能
※物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三 个基本功能。能量主要来自太阳,物质由地球供应, 信息包括营养信息、化学信息、物理信息和行为 信息。 1)能量流动:生产者→消费者→分解者。单向、能量 损耗。(在以后详述) 2)物质循环:生物←→环境。双向、物质不灭。(在 以后详述) 2)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。
第五部分-生态系统-1-类型与分布
世界干旱区域分布
沙漠
沙漠的特点
热带荒漠和温带荒漠 荒漠植物不一定都是旱生植物，也有一些短生和类短 生的中生植物。 旱生植物的类型多样
苔原生态系统(tundra ecosystem)
苔原生态系统是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存 环境所组合成的综合体，主要特征是低温、生物种类贫乏、 生长期短、降水量少。 苔原也叫冻原，意思是没有树木的丘陵地带。全球苔原面积 约800万km2，约占陆地总面积的5.3%，主要分布于北冰洋 周围沿岸，在欧亚大陆北部和北美北部占了很大面积，形成 一个大致连续的地带。 苔原的生态环境甚为恶劣。气候特点是寒冷，年平均气温在 0℃以下，冬季漫长而严寒；夏季短而凉。植物生长季很短， 大约2个月左右。年降水量不多，降水次数多，水分蒸发差， 故空气湿度大。苔原植被处于极为不利的生态条件，因此这 里的植物种类少，群落结构简单。植物多是寒带植被的种类， 数目通常为100～200种，较南部地区可达400～500种，是灌 木和草本而无乔木。苔藓和地衣很发达，有重要作用，在系 统中保护着灌木和草本植物的根、茎基部以及更新芽。某些 地区可成为优势种，故有苔原之称。
生态系统的反馈调节和生态平衡
a：开放系统 b：可控制系统 c：具有一个位置点的可控制系统
向调整
向偏离
输入
生态系 统稳态
输出
向调整
向偏离
生态系统的负反馈环与稳定态
各种生态系统类型
陆地生态系统：森林生态系统、草原生态系统、荒 漠生态系统、农田生态系统、城市生态系统…… 水域生态系统：河流生态系统、池塘生态系统、海 洋生态系统…… 自然生态系统，半自然生态系统，人工生态系统