第九章+生态系统生态学

生态系统生态学生物群落和环境相互作用关系分析与模拟生态系统生态学是研究生物群落和环境之间相互作用关系的科学领域。

它关注生态系统中的各种生物群落和它们与环境的相互作用，包括物质和能量的流动、物种之间的相互关系以及环境因素对生物群落结构和功能的影响。

通过对生态系统生态学的分析与模拟，我们可以更好地理解和预测生物群落与环境的相互作用关系，为环境保护和生态学研究提供理论基础。

生态系统生态学的研究主要包括生态因子、生态学过程和生态学模型三个方面。

生态因子是指影响生物群落构成和功能的各种环境因素，如温度、湿度、光照等。

生态学过程是指生物群落与环境之间相互作用的过程，如物种之间的竞争、捕食和共生关系、能量和物质的流动等。

而生态学模型则是用来描述和模拟这些生态学过程的数学模型，从而揭示生物群落与环境相互作用的规律和机制。

在生态系统生态学的研究中，我们通常会运用各种实验和调查方法来收集和分析生物群落与环境的数据。

这些数据可以包括物种丰富度、物种组成、种群密度和群落结构等方面的信息。

通过对这些数据的统计分析和模拟研究，我们可以揭示出生态系统内部和生物群落与环境之间的相互作用关系。

在生态系统生态学的研究中，模拟方法是非常重要的工具。

通过构建生态学模型，我们可以模拟不同环境因子对生物群落的影响，预测未来环境变化对生态系统的影响，并提出相应的环境管理和保护策略。

例如，我们可以基于气候模型和物种分布数据来预测未来气候变化对物种多样性的影响。

同时，我们还可以模拟不同的干扰类型和强度对生物群落的影响，以及生物群落的恢复过程。

生态系统生态学的研究对于生态环境保护和生态系统恢复具有重要价值。

通过了解生物群落与环境的相互作用关系，我们可以更好地制定和实施生态保护计划，减轻生态系统的压力，维持生物多样性和生态系统功能的稳定。

此外，生态系统生态学的研究还可以为环境决策和资源管理提供科学依据，帮助我们更好地平衡经济发展与环境保护的关系。

总而言之，生态系统生态学是研究生物群落和环境相互作用关系的重要学科。

今天我们来学习一下第九章生态系统管理人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题，也就是如何运用生态学、经济学、社会学和管理学的有关原理，对各种资源进行合理管理的问题，这样既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成损害。

所以我们就先先来学习第一节生态系统管理的内涵。

生态系统管理是随着生态学的发展逐渐形成的。

它的定义就是指一、定义在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下，以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标，并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。

二、生态系统管理的内涵主要包括以下几方面：1.生态系统管理要求将生态学和社会科学的知识和技术，以及人类自身和社会的价值整合到生态系统的管理活动中；2.生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统；3.生态系统管理的效果可用生物多样性和生产力潜力来衡量；4.生态系统管理要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源，并在退化前采取措施；5.生态系统管理要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择；6.生态系统管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应。

所以，生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现，也是实现可持续发展的手段和重要途径。

我们来看第三个大问题生态系统管理的基本原则：生态系统管理是以人为主体的管理行为，因为人既是生态系统的重要组分（被管理者），又是管理的实施者，管理是靠人来执行和实现的。

所以只有加强规范人的行为的法规、政策和制度的建设，提高全人类的环境保护意识，树立可持续发展观念，才能真正实现可持续的生态系统管理。

另外，生态系统管理应遵循的原则还有几个方面，它们是1.整体性原则。

整体性是生态系统的基本特性，各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律，人为的随意地分割就会给整个系统带来灾难。

我们建拦河大坝，就会造成枯水期的延长。

因此在管理中我们要遵循系统的整体性原则，切忌人为切割。

森林生态系统概述一、生态系统的组成和结构（一）生态系统概念（ecosystem）和特性1生态系统：是一定空间范围内，各生物成分（包括人类在内）和非生物成分（环境中的物理和化学因子），通过能量流动和物质循环而相互作用、相互依存所形成的一个功能单位。

生态系统概念最早是由英国的Tansley提出来的（1935），他强调了生物与环境的不可分割性，所以坦斯利被认为是生态系统理论的奠基人。

2生态系统的共同特性生态系统不论是自然的还是人工的，都具有下面一些共同特性：（1）生态系统是生态学中的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次（生态学研究的四个层次由低到高依次为个体、种群、群落和生态系统）。

（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。

能量流动是单向的，物质流动是循环的，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。

通常，物质组成的变化、环境因素的改变和信息系统的破坏是导致自我调节失效的三个主要原因。

（4）生态系统中营养级的数目受限于生产者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的特性。

（二）生态系统的组成所有的生态系统都具有4个基本的组成部分，即非生物环境、生产者、消费者和分解者。

非生物环境：是生物赖以生存的物质条件，包括（1）无机物质：包括处于各种物质循环中的各种无机物、如氧、氮、二氧化碳、水和各种无机盐等；（2）有机化合物：包括蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等；（3）气候因素：如温度、湿度、风和雨雪等。

生物因素又根据它们在能量和物质循环中所起的作用不同，可分为三类：生产者、消费者和分解者。

第九章生态系统的一般特征地球上的所有生物群落共同组成了生物圈。

生物圈从宇宙中我们已知的情况来看，它是地球上特有的一个圈层。

生物圈渗透在我们地球其它三个圈层（大气圈、水圈和岩石圈）中，并与其它三个圈层结合在一起，我们称它们为自然界。

生态系统，简言之，就是生物群落加环境，依次定义，它就是无所不包的系统。

大多数现代生态学家认为，生态系统的主要研究对象是系统中和系统间的能量流动和物质循环。

这是生态系统的两大功能或过程。

目前，生态系统的概念和原理已经被许多别的学科所接受，并且，由于它与很多应用问题密切相关，生态系统生态学已经成为现代生态学的主流。

9.1生态系统的基本概念9.1.1定义系统，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。

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。

生物地理群落（俄国生态学家苏卡切夫，1944）的基本含义与生态系统的概念相同。

动物园中的各种动物，由于它们相互之间并没有必然的内在联系，因此，不是一个生态系统。

生态系统的概念在生态学中有很深的根底。

生态系统思想的第一次陈述可以探索到1877年Forbes和Mobius的著作中。

他们陈述，生态学的研究单位应该包括整个植物、动物及其物理环境的错综复杂的复合体。

Tansley（ 1935）从这个观点1提出了生态系统这个术语。

Tansley（英国生态学家，1936）的生态系统，包括在一定空间中的一切动物、植物和物理的相互作用。

他说：“更基本的概念是… 完整的系统，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”。

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。