第二章 生态学基础 环境学概论PPT 教学课件

（a）形态结构：生物的种类、种群数量、种的 空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间 变化。
（b）营养结构：生态系统各组成部分之间建立 起来的营养关系。是生态系统能量流动和物质 循环的基础。
生产者 （绿色植物）
环境 （土壤、空气、水）
消费者 （动物）
还原（分解）者 （细菌、真菌）
生态系统营养结构模式图
⑤在任何一个生态系统中，环境和能量都是有 限的，当一个种群达到生态系统所给 于的限 制时，种群数量趋于稳定；或出于疾病、竞 争、饥饿、低繁殖率等等原因，引起种群数 量下降。
⑥环境的改变和波动(如环境的开发和种间竞 争)，表现为对种群的选择压力，有机 体必须 调整以适应这种选择压力，不能适应的有机 体便会消失，这可能在一定时间内降低 生态 系统的成熟性。
（a）通过各级食物链，组成了生态系统 的能量流动，并且服从热力学定律。
（b）能量流动的实现途径：光合作用和 有机成分的输入；呼吸的热消耗和有机物 的输出。
（c）生态系统热力学公式：
Pg＝Pn＋R 其中：Pg为食物链某营养级的总产量或输 入耗的的能能量量；。Pn为净产量；R为呼吸作用消
（d）能量流动的特点
②生态系统的功能与通过生态系统各结构成分 的物质循环和能量流动相关。这种功 能的单 位是种群。
③流经一个白然生态系统的总能量，取决于植 物或生产者所固定的能量。当能量在 营养级 间逐一传递时，有相当大的一部分作为呼吸 热而损失掉。这种情况限制了每一营养 级所 能维持的有机体的数量和质量。
④生态系统有趋于成熟的倾向，在这过程中， 生态系统由简单的状态变为较复杂的 状态， 这种定向性的变化称为演替。
①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很 低，只有1．2％；
②能量只朝单一方向流动；
③流动中能量逐渐减少，每经过一个营养 级都有能量以热的形式散失掉；
④各级消费者之间能量的利用率也不高， 在4．5％～17％之间，平均起来约为10 ％；
⑤只有当生态系统生产的能量与消耗的能 量相平衡时，生态系统的结构和功能， 才 能保持动态的平衡。
第二章 生态学基础
二、生态系统的概念与功能
1、生态系统 （1）生态系统的概念 种群（Population）：一个生物物种在一 定范围内所有个体的总和。 群落（Community）：在一 定的自然区 域中许多不同种的生物的总和 。 生态系统（Ecosystem）任何一个生物群 落 与其周围非生物环境的综合体 ：
• 不同生态系统的能量转化效率差别很大；
•森林约为5％、草地是 25％左右，浮游生物占优势的 群落可达50％。
（c）生物富集作用
DDT在某水生食物链中的富集
2、生态系统中的能量流动
（1）照射到地球上的太阳能量 （a）太阳辐射的电磁波情况
（b）太阳辐射及地球吸收太阳能的情况
（2）生态系统中的能量流动
⑦生态系统有其历史的状况，现在与过去有关， 而未来与现在也有关。
三、生态平衡
1、生态平衡的含义 （1）概念
任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是 不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还 原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫 生态平衡。在自然生态系统中，平衡还表现为生物种类 和数量的相对稳定。
（2）生态平衡的原因 生态平衡内部具有自动调节的能力。
生态系统 的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途 径越复杂，其调节能力也越强。但是，一个生态系统的 调节能力有一定 限度的，超出了限度，调节就不再起作 用，生态平衡就会遭到破坏。
2、破坏生态平衡的因素
（1）自然原因
主要是指自然界发生的异常变化或自然界本来 就存在的对人类和生物 的有害因素。如火山爆 发、山崩海啸、水旱灾害、地震、台风、流行 病等自然灾害。
（2）生态系统的组成和作用
生态系统
必要的部分
非必要的部分
非生物成分
生物成分
消费者
阳光
无机营养分
生产者
分解者和转变者
生态系统组成的结构框图
生态系统的基本组成部分为：生产者、消 费者、分解者和转变者、无机营养分。
（3）生态系统的类型
按生态系统的环境性质和形态特征分：
（a）陆地生态系统：自然生态系统 （森林生态系统、草原生态系统、荒漠生 态系统等）和人工生态系统（农田、城市、 工矿区等）；
3、生态系统中的物质循环 （1）水循环
（2）碳循环
（3）氮循环
（4）磷循环
4、小结
①生态系统是一个主要的生态学单位，它包括 生物与非生物成分；并且在土壤、水、 营养 物质、生产者、消费者和还原者之间具有某 种结构上的相互关系，以适应能量和营养 物 质在生物和非生物成分之间进行物质循环和 能量流动。
（b）淡水生态系统：包括湖泊、河 流、水库等；
（c）海洋生态系统：包括海岸、河 口、浅海、大洋、海底等。
一个简化了的陆地生态系统
统的结构
构成生态系统的各组成部分，各种生物的 种类、数量和空间配置，在一定时期内均处于 相对稳定的状态，使生态系统能够各自保持一 个相对稳定的结构。主要有形态结构和营养结 构。
（2）人为因素
主要指人类对自然资源的不合理利用、工农业 发展带来的环境污染等 。主要有三种：物种变 化引起平衡的破坏；环境因素改变引起平衡破 坏；信息系统的破坏，引起平衡破坏。
四、生态学的一般规律
（b）营养级
➢营养级：食物链的各个环节。
➢生产者为第一营养级，依次是第二、第三、 第四营养级，一般不超过七级。低位营养级的 能量仅有10％（水生系统）被上一个营养级利 用。
➢在数量上，第一营养级就必须大大超过第二 营养级，逐渐递减，就造成了生物数目金字塔、 生物量金字塔、生产率金字塔。
注意：
•营养级 之间的能量转化效率约为1／10，只是针对湖 泊等水域生态系统的经验性法则；
（5）食物链及营养级
（a）食物链和食物网 所谓食物链，就是一种生物以另一
种生物为食，彼此形成一个以食物连接起 来的链锁关系。
在一个生态系统中，食物关系往往很 复杂，各种食物链互相交错，形成食物网。 能量的流动、物质的迁移和转化都是通过 食物链和食物网进行的。
一个简化了的陆地食物网
水生生物的生态系统及其物质和能量的流动示意图