5基础生态学 全套课件

生态系统的结构——物理结构和功能群结构生物群落生物群落(community)——在一定时间和空间内所有种群组成的具有内在联系和共同规律的生物系统。–植物群落–动物群落–微生物群落对于同一尺度的生物在空间上具有排他性生态系统Ecosystem——以生物群落为主体，在一定时间和空间内，生物和非生物成分之间，通过不断的能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的整体。是生态学的一个结构、功能和进化单位。生态系统的组分非生物成分——太阳辐射能，无机物质(大气、水、土壤等)，有机物质生物成分–结构性组分——建群种、优势种、伴生种、偶见种–功能性组分——生产者、消费者、分解者、流通者、调控者生态系统结构性组分主体结构性物种的地位类型–建群种（constructivespecies）–优势种（dominantspecies）–次优势种（sub-dominantspecies）非主体结构性物种的地位类型–伴生种（附属种,accompanyingspecies）–偶见种（accidentalspecies）生态系统结构性组分非生态学术语–关键种（keystone-species）–冗余种（speciesredundancy）生态系统中物种的数量特征基本数量参数–多度–密度–盖度–频度–高度–重量生态系统中物种的数量特征综合数量指标–优势度（dominance）–重要值（importantvalue）–综合优势比（summeddominanceratio）群落最小面积生态系统中物种和种群的多样性生态系统中物种的多样性–物种多样性物种丰富度（richness）物种均匀度（evenness）物种间差异度（difference）–物种多样性测度丰富度指数多样性指数影响生态系统物种多样性的因素生态系统物种丰富度模型决定生态系统物种多样性的因素–时间–环境适宜度和空间异质性–竞争–捕食–气候稳定性–生产力–其它因素生态系统的外貌和边界生态系统的外貌生态系统的空间范围–尺度跨越很大–空间独占性生态系统的边界–如何看待边缘?生态交错带（Ecotone）生态系统的垂直结构成层性主要生物类群的分层–温带森林最典型——4层–亚热带常绿阔叶林——5层–寒温带针叶林而——3层（缺少灌木层）–热带雨林？？？层间植物空间分层的原因和意义生态系统的水平结构镶嵌性–生境异质性–其它隔离因素小群落–群落不均匀是绝对的–小群落之间边界相对模糊–小群落之间本质上同一生态系统的时间结构外貌的季节动态——季相–温带最典型–热带雨林几乎没有，但季雨林有–主要受温度和水分两个因素决定外貌的年变化–气候原因–内生原因——大小年食物链–捕食食物链–寄生食物链–食物链的长度–食物链的连结——食物网食物网–复杂，难以定量研究生态系统的营养结构生态系统的功能群生产者（producer）–初级生产者（primaryproducer）–高级生产者（advancedproducer）消费者——根据某生物在某一时间段的主要作用决定其角色分解者——既是消费者，也是生产者流通者调控者各功能群之间的关系——分工与合作营养级和生态金字塔营养级生态金字塔–个体数量金字塔–生物量金字塔–能量金字塔–生产力金字塔生态系统功能群结构的耦合自然生态系统破缺成为人工生态系统，分工使生产力大大提高破缺系统需要耦合，成为大系统的子系统生态系统的过程和功能I生态系统中生产的概念生物生产——一个过程–初级生产–高级生产生产力——能力、速率衡量–总生产力–净生产力生物量——一种存在现存量——考虑时间因素的现实存在生态系统的初级生产初级生产力的主导因子和限制因子陆地生态系统–水，营养，LAI，其它生物因素淡水生态系统–营养，入射光，生物因素–生产力的质量——富营养化海洋生态系统–光，营养，生物因素–富营养化生态系统的高级生产过程对于捕食者来说，动物产品同样是生物生产的结果——生物量高级生产具有多个层次，但性质一样各个层次上的生产都有很多损耗，可以用效率来衡量–生态效率——能量或物质转移的效率生物生产的效率摄食速率和同化速率同化效率生长效率消费效率Lindeman效率自然状态下初级生产力的最大估计值为2.4%高级生产效率大体上为10%，但差异较大生态系统生产力的时空分异水平变化——较小–纬向——热量–经向——水分垂直变化–与山体所在水平位置有关–与纬向分布对应时间动态–季节变化–年际变化生态系统中的分解分解是极其复杂的过程腐解链的概念及其与食物链的区别–腐解级–再循环影响分解过程的因素–资源质量–分解者类型–理化性状生态系统中的消费过程所有生物皆是消费者，但在不同情况下所显现出来的主要功能不同分解实际上是终端消费过程消费是生产的逆过程，二者相互促进、相互制约。生态系统中的生产和消费应该动态平衡生态系统中的流通、分配和交换世界上没有免费的午餐，生态系统由于交换和流通而繁荣交换是维持分工的必要条件交换强度与生产力水平有关，同时也有积极作用生态系统中的连续交换构成流通过程–食物链是流通的管道生态系统中的分配是系统的宏观调节动物在生态系统中的意义重要多重要?可以讨论生态系统中的能流能流途径能流特点生态系统中能量的损耗生态系统中的能流途径牧食途径腐解途径暂时贮存生态系统中的能流能流特点–越流越细，最后全部消失–单方向、不可逆生态系统中能量的损耗–不可避免，必需消耗——维持能–其它耗能生态系统中的物质周转和循环基本概念–源-库-流–周转率–周转时间–流通率–循环指数生态系统中物质主要是流动，循环较少–热带雨林及水生生态系统中有一定循环–北方植被贮存较多生态系统中的物质周转和循环生态系统中水的流动和循环有双重意义–水自身的流动循环以及作为介质的流动循环。营养物质的流动和循环–N、P较典型有毒有害物质的流动和循环–生物富集是与营养物质的不同点生态系统的信息传递种类–物理信息–化学信息–营养信息–行为信息•动物间的信息传递–捕食–居住–防卫–性行为–群集生态系统的过程和功能II生态系统的生长规模扩大的过程生态系统形成的基质–裸地，原生与次生物种扩散（散布）进来传播、定居与竞争–只有在新地点自行繁殖，才是定居成功–阻限（barrier）与筛滤路线（filterroute）生态系统的壮大–密度增高，体积增加生态系统的发育生态系统的发育阶段以及在发育过程中系统性质的变化–初期先锋物种\高多样性\低联系–盛期生物多样性适中\复杂性高\历时长–末期混杂生态系统的变态生物群落的演替就是生态系统的变态–结构\过程有明显差异,但却是同一个系统的延续和发育成熟原生演替与次生演替水生演替与旱生演替内因性演替与外因性演替自养性演替与异养性演替千年演替、世纪演替与快速演替从干旱环境开始的原生演替系列地衣植物阶段苔藓植物阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段旱生演替系列的方向是干燥生境湿润化群落演替的一些共同特征大多数群落的演替都有着共同的趋向从低等生物到高等生物从小型生物发展到大型生物生活史从短到长群落空间层次从少到多；生态系统营养级从低到高增加，复杂性增加；种类竞争从无到有，再发展到很激烈，最后趋向于动态中的稳定群落演替中的一些共同特征演替速度各异–原生慢–次生快演替中的“利他效应”–发育和进化的基础演替顶极演替顶极与顶极群落——吸引子恒定性演替–多数群落的演替具有方向性，并在稳定的群落阶段长期保持，有微小波动，地带性植被类型的演替属于此类；周期性演替–由一个类型转变为另一个类型，然后又回到原有类型关于顶极群落性质的三种学说单元顶极说–有顶级，并且是单一的多元顶极说–有顶级，但多个顶极群落格局假说–没有固定的顶级，是种群的混合体生态系统的平衡生态平衡–一个生态系统在特定时间内的相对稳定状态，是一种动态平衡。特征–结构、过程和功能不发生大变化–输入和输出接近相等（但不是完全相等）–动态平衡–涨落自然生态系统的自我调控干扰生态系统稳定性–恒定性（constancy）–稳定性（stability）敏感的生态系统弹性的生态系统抵抗稳定性（resistantstability）–再生性（regeneration）生态系统的多样性与稳定性争论理论研究实验研究生态系统的自我调控生态系统的内稳态–温度内稳态–水内稳态生态系统健康生态系统结构的修复–局部裸地与林窗生态系统结构的再生–次生演替生态系统的破坏生态平衡及调控解决生态平衡失调的对策–正确处理保持生态平衡与开发资源的关系–正确安排环境供需相对平衡–维持生物间的制约关系–妥善处理部分与全局的关系，使生态系统处于优化状态生态健康结构良好、过程畅通、与环境充分融合保持弹性恢复能力强人为帮助恢复——生态工程生态系统的功能生态学的服务阅读、思考