12第三篇群落生态学

1第五章生态系统生态学2第二节生态系统的基本功能和生态平衡3本节主要内容一、生态系统的生物生产二、生态系统的能量流动三、生态系统的物质循环四、生态系统的信息传递五、生态平衡4一、生态系统的生物生产（一）初级生产1.概念：初级生产量，净初级生产量，总初级生产量2.初级生产量的变化（群落演替时的变化规律）（二）次级生产次级生产量的一般生产过程5二、生态系统中的能量流动“单向性”----单向流动太阳能光合作用绿色植物植食动物肉食动物（化学能）死亡被分解太阳能化学能热能环境“低效性”----逐级递减6（1/10法则、10%定律）“低效性”----逐级递减金字塔形的营养级关系7（一）、物质循环的特点及类型（二）、水循环（三）、碳循环（四）、氮循环（五）、沉积型循环（六）、有毒有害物质的循环三、生态系统的物质循环8（一）、物质循环的特点及类型1物质循环（生物地化循环）库流通率2物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。周转率=流通率/库中营养物质总量；周转时间=库中营养物质总量/流通率93.能量流动与物质循环的关系4.物质循环的类型水循环气体型循环（C,N）沉积型循环（S,P）一、物质循环的特点及类型11（二）水循环水和水循环对于生态系统具有特别重要意义，它是地球上各种物质循环的中心循环。通过降水和蒸发这两种形式，使地球水分达到平衡状态。此外，水循环通过地表径流将各种营养物质从一个生态系统搬到另一个生态系统，补充某些生态系统营养物质的不足。植被在水循环过程中起重要作用。12水和水循环对于生态系统具有特别重要意义，它是地球上各种物质循环的中心循环。大气圈单位：1017kg陆地海洋地表径流（0.37）水循环通过地表径流将各种营养物质从一个生态系统搬到另一个生态系统，补充某些生态系统营养物质的不足。植被在水循环过程中起重要作用。1415（三）碳循环1.全球碳贮存量约为26×1015吨，绝大部分以碳酸盐的形式禁锢在岩石圈中，其次是化石燃料。生物可直接利用的碳是水圈和大气圈中主要以CO2形式存在的碳。162.碳在生态系统中循环不平衡引起的生态效应：CO2增加，引起的温室效应（greenhouseeffect），致使全球变暖《京都协定》：限制发达国家的二氧化碳排放。173、保持碳循环相对平衡的生态对策(1)减少CO2的排放：提高能源的利用效率——发电采用高效先进技术；大力发展不含碳的能源和低碳能源代替煤炭——水力发电、核能发电、充分利用各种再生能源（太阳能、风能、潮汐能等）、天然气、生物能（如沼气利用）等。(2)大力开展对CO2的吸收，固定和利用——海洋交换吸收、陆地植树种草、保护森林植被。18（四）氮循环氮循环中的主要作用(图)固氮作用——三条途径：闪电、宇宙射线、火山爆发活动等的高能固氮，形成氨或硝酸盐，随降雨到达地面，为7.6×106·a。工业固氮（化肥的制造），目前全世界已达1×108吨。生物固氮（最重要途径），为5.4×107·a。氨化作用——由氨化细菌而后真菌的作用将有机氮分解成为氨与氨化合物。硝化作用——氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。反硝化作用——也称脱氨作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大气库中。19矿化亚硝酸盐硝化作用反硝化作用有机胺20（五）沉积型循环（P，S，Ca等）分子或化合物无气体形态，以固体颗粒存在主要储存库：土壤，沉积物，岩石圈循环的全球性不明显循环性能不完善，易发生局部短缺，难以在短期内补充。212223六有毒有害物质的循环有毒有害物质的循环是指那些对有机体有害的物质进入生态系统，通过食物链富集或被分解的过程。有毒有害物质循环的特点：①在食物链营养级上进行循环流动并逐级浓缩富集；②在生物体代谢过程中不能被排泄而被生物体同化，长期停留于生物体内；③有些有毒有害物质不能分解而相反经生态系统循环后使毒性增加。24以DDT、汞为例1．DDT（二氯二苯三氯乙烷）DDT是一种人工合成有机氯杀虫剂，它的问世，对农业的发展起了很大作用，但它是是有机毒物。生态系统通过两个途径吸入人类喷洒的DDT并通过食物链加以富集：①通过植物茎叶、根系进入植物体草食动物吃肉食动物食逐级浓缩；②喷洒的DDT落入地面经土壤动物吃用富集陆上动物逐级浓缩。营养级越高，富集能力越强，积累量越大。其危害主要是影响生殖，导致人类、动物产生怪胎。2526四、生态系统的信息传递要求自学，回答课后思考题第7题。27五、生态平衡1、生态平衡物质和能量的输入与输出处于相对稳定状态；（即系统中生产、消费、分解过程处于相对平衡状态）生态系统中的动植物种类和数量上的相对稳定。表现为2、生态平衡是暂时的相对的动态平衡生态系统总是在不平衡----平衡----不平衡的发展过程中，进行物质和能量的交换，推动着自身的变化和发展。28水里微生物----浮游动植物----鱼类之间建立的生态平衡浮游动物鱼类被微生物分解为基本化合物营养源营养源营养源死亡光合作用消耗浮游植物O229含氮、磷的废液和污水排入湖泊湖泊养分剧增藻类过度生长浮游生物过度繁殖大量积累了有机物质水中的O2被大量消耗（过度缺氧）鱼类死亡30根据生态系统和生态平衡知识分析下列问题：1、箭竹开花危及大熊猫的生存。2、“一山不容二虎”。3、“落红不是无情物，化作春泥更护花”。4、含N、P废水导致鱼类死亡。5、农区禁捕青蛙。食物链能量流动特点物质可循环生态平衡生态平衡