生态学 第十一章 生态系统的一般特性

第十一章生态系统的一般特性系统system：是指彼此间相互作用、相互依赖的事物有规律四联合的集合体，是有序的整体。构成系统的3个条件：①系统是由许多成分组成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。生态系统ecosystem：在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动的过程而形成的统一整体。生态系统的组成成分：①非生物环境：包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质和气候或其他物理条件。②生产者producer：是能以简单的无机物制造食物的自养生物autotroph③消费者consumer：不能从无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，属于异养生物hetertroph④分解者decomposer：是把动植物体的复杂有机物分解为生产者能重新利用的的简单的化合物，并释放出能量，其作用正与生产者相反，属于异养生物。初级生产primaryproduction：是自养生物的生产过程，又称第一性生产，其提供的生产力称为初级生产力primaryproductivity。次级生产secondaryproduction：是异养生物再生产的过程，又称第二性生产，提供的生产力称次级生产力secondaryproductivity。食物链foodchain：植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递，这种传递关系称为食物链。食物链有2大类型：①捕食食物链grazingfoodchain：以活的动植物为起点②碎食生物链detritalfoodchain以死生物或腐屑为起点食物网foodweb：生态系统中的食物链彼此交错连接，形成一个网状结构，这就是食物网。通过食物网，生态系统中的所有生物成分之间通过营养关系而发生的某种直接或间接联系。营养级trophiclevel：是处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。其特点为：①能量在营养级上是单向流动，逐级减少②各营养级对前一营养级的消费不是100%；各营养级生物的同化率不是100%③营养级的位置越高，该营养级上的生物种类和数量就越少生态椎体Ecologicalpyramid：把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，故称生态金字塔或生态锥体。生态椎体有3种类型：①数量椎体pyramidofnumbers②生物量椎体pyramidofbiomass，有时有倒置的情况③能量椎体pyramidofenergy，最能保持金字塔形生态效率ecologicalefficiencies：各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系。4个重要的生态效率为：①同化效率assimilationefficiency：植物吸收的太阳能中被光合作用所利用的能量比例或在动物摄食的能量中被同化的能量比例,即Ae=An/In。②生产效率productionefficiency：形成新的生物量的生产能量占同化能量的百分比，生产效率=n营养级的净生产量/n营养级的同化能量，即Pe=Pn/An。③消费效率consumptionefficiency：指n+1营养级消费的能量占n营养级净生产能量的比例，即Ce=In+1/Pn。④林德曼效率Lindemansefficiency：是指n+1营养级所获得的能量占n营养级获得的能量之比它相当于同化效率、生产效率和消费效率的乘积，即。\n能流参数：①摄食量I：表示一个生物所摄取的能量②同化量A：动物：其消化道内吸收的能量；分解者：对细胞外产物的吸收；植物：在光合作用中所固定的太阳能③呼吸量R：指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量④生产量P:指生物在呼吸消耗后净剩的同化能量值，它以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中，植物：净初级生产量；动物：同化量扣除呼吸量的净剩的能量值反馈机制feedbackmechanism：当系统中某一成分发生变化的时必然引起系统内其他成分发生相应的变化，这些变化最终会反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈，即系统的输出决定系统未来的输入。正反馈Positivefeedback：使系统远离平衡状态或稳态的作用。其结果是加速最初发生变化的成分所发生的变化。负反馈negativefeedback：能够使系统达到和保持平衡或稳态的作用。其结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。生态平衡ecologicalequilibrium：是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定，是一种动态平衡。生态危机ecologicalcrisis：是指由于人类盲目活动导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。周转期turnovertime：周转率的倒数为周转期。周转率是指生态系统到达稳定状态后，某一组分的物质在单位时间内所流出的量或流入的量占库存量的分数值。自养生物autotrophs：也称为生产者。主要包括绿色植物和许多微生物，它们可以利用阳光、空气中的二氧化碳、水以及土壤中的无机盐等，通过光合作用等生物过程制造有机物，为生态系统中各种生物的生活提供物质和能量。异养生物heterotrophs：不能从无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，包括消费者和分解者