第一章绪论 、生态系统 1、概念及组成 概念:一定空间范围内,生物群落与其所处环境所形成的相互作 用的统一体,是生态学的基本功能单位。 无机物质(氧气、二氧化碳、无机盐等) 非生物成分有机物质(腐殖质) 浮游生物 和浮动物 气候因素(阳光、温度、水等) 放大图 TTIT. a18 生产者:绿色植物和化能合成生物 生物成分 (功能类群消费者:初级消费者、次级消费者和三级消费者 淤中的线虫 分解者:腐生性微生物和腐食性动物
一、生态系统 1、概念及组成 概念：一定空间范围内，生物群落与其所处环境所形成的相互作 用的统一体，是生态学的基本功能单位。 第一章 绪论
第一章绪论 2、生态因子与生态作用 ■生态因子( ecological factors):环境中对生物生长、发育、生殖、 行为和分布有直接或间接影响的环境因子。如温湿度、食物、氧 气、二氧化碳和其他相关生物。按性质划分为五类: 气候因子:如温度、湿度、光、降水、风和雷电等。 土壤因子:包括土壤结构、土壤有机物和无机成分的理化性非 质及土壤生物等。 生物 地形因子:如地面的起伏,山脉的坡度和阴坡阳坡等,这些因 因子对植物的生长和分布有明显的影响。 生物因子:包括生物之间的各种相互关系,如捕食、寄生、 竞争和互惠共生等。 生 人为因子:把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人物 的作用的特殊性和重要性。 人为因子对自然界和其他生物的影响已越来越大,分布在地球素 各地的生物都直接或间接受到人类活动的巨大影响
2、生态因子与生态作用 第一章 绪论 生态因子(ecological factors)：环境中对生物生长、发育、生殖、 行为和分布有直接或间接影响的环境因子。如温湿度、食物、氧 气、二氧化碳和其他相关生物。按性质划分为五类： 气候因子：如温度、湿度、光、降水、风和雷电等。 土壤因子：包括土壤结构、土壤有机物和无机成分的理化性 质及土壤生物等。 地形因子：如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡等，这些 因子对植物的生长和分布有明显的影响。 生物因子：包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、 竞争和互惠共生等。 人为因子：把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人 的作用的特殊性和重要性。 人为因子对自然界和其他生物的影响已越来越大，分布在地球 各地的生物都直接或间接受到人类活动的巨大影响。 非生物因素 生物因素
2、生态因子与生态作用 生态作用:由于生态因子对生物发生作用(也称影响),使生命系 统的结构、过程和功能发生相应的变化。 对生物的作用:对生物的结构、过程、行为、功能、寿命和 分布的影响。 生态因子的作用与因子的质、量和持续时间有关 生物种的耐受性限度图解(仿 Smith,1980) Infrared 耐受性下限 耐受性上阻 Inlight at top of 经耐受区生理受 生理受排制不能耐受 群没有生物生物不多 生物不多没有生物 Wavelength(nm Lower 质:因子的状态是否对 量:因子的数量或强持续时间:对生物的作 生物有意义,如可见光 度,决定其对生物作用必须有一定的持续时 380760nm 用及响应程度 间才有效
2、生态因子与生态作用 生态作用：由于生态因子对生物发生作用（也称影响），使生命系 统的结构、过程和功能发生相应的变化。 对生物的作用：对生物的结构、过程、行为、功能、寿命和 分布的影响。 质：因子的状态是否对 生物有意义，如可见光 380-760nm 生态因子的作用与因子的质、量和持续时间有关 量：因子的数量或强 度，决定其对生物作 用及响应程度 持续时间：对生物的作 用必须有一定的持续时 间才有效
2、生态因子与生态作用 生态因子作用的一般特征: ●生态因子作用具有综合性,任何一个因子变化必然引起其它因子变化; 生态因子间具有不可代替性和可调剂性,即不可代替和同等重要律; 生态因子具有限制性和主导性,如水稻过量施氮肥,产生“疯长 不结实,热带的高温、多湿对热带植物起主导作用因子 直接因子和间接因子:直接参与生理或代谢作用的因子称为直接因子, 影响直接作用的因子为间接因子,如阴坡和阳坡通过温度间接地对生 物发生作用,坡向就是间接作用因子; ●生态因子作用具有阶段性,即阶段发育不同,要求的生态因子不同
生态因子作用的一般特征： 2、生态因子与生态作用 生态因子作用具有综合性，任何一个因子变化必然引起其它因子变化； 生态因子间具有不可代替性和可调剂性，即不可代替和同等重要律； 生态因子具有限制性和主导性，如水稻过量施氮肥， 产生“疯长、 不结实，热带的高温、多湿对热带植物起主导作用因子； 直接因子和间接因子：直接参与生理或代谢作用的因子称为直接因子， 影响直接作用的因子为间接因子，如阴坡和阳坡通过温度间接地对生 物发生作用，坡向就是间接作用因子； 生态因子作用具有阶段性，即阶段发育不同，要求的生态因子不同
3、生忐因子与物作用的一般親律 多因子综合作用:拮抗、叠加、协同 Liebig最小作用因子定律 低于某种生物需要的最小量的任何特定因子, 是决定该种生物生存和分布的根本因素。 Shelford耐性定律 美国生态学家谢尔福德(V.E. Shelford)1913年提出:生物对其生存环 境的适应有一个最小量和最大量的界限,“生物的存在与繁殖依赖于 综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量或质不足或过多,超过 了某种生物的耐性限度,该物种则不能生存甚至灭绝”。 把任何接近或超过耐性下限或上限的因子称为限制因子。如玉米生长 发育的温度最低不能低于94℃,最高不能超过461℃
Liebig最小作用因子定律 低于某种生物需要的最小量的任何特定因子， 是决定该种生物生存和分布的根本因素。 多因子综合作用:拮抗、叠加、协同 3、生态因子与生物作用的一般规律 Shelford耐性定律 • 美国生态学家谢尔福德(V. E. Shelford) 1913年提出：生物对其生存环 境的适应有一个最小量和最大量的界限，“生物的存在与繁殖依赖于 综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量或质不足或过多，超过 了某种生物的耐性限度，该物种则不能生存甚至灭绝”。 • 把任何接近或超过耐性下限或上限的因子称为限制因子。如玉米生长 发育的温度最低不能低于9.4℃，最高不能超过46.1℃
生物种的耐受性限度图解(仿 Smith,1980) 生态幅 耐受性下限 耐受性上限 飞受罩受狗叫上一返应区一生理能在自然界,每个生物种都适应于 定的环境,并有其特定的适应范 中 伴|没有生物生物不多 生物不多没有生物 围。每一个生物种对环境因子适 应范围的大小即生态幅( ecological amplitude),主要决 定于种的遗传特性 生态幅相对宽度的表示:英文字首 为狭窄之意,而 最适 最适最适 为广的意思。 Steno 狭温( stenotherm)广温 eurotherm) 最高最低 狭湿 stenohydric广湿 (euryhydric) 最低 生态因子 最高温度 狭盐( stenohaline)广盐( euryhaline A.泠窄温B.厂温C.暖窄温 狭食( stenophagic 食 euryphagic) 狭栖( stenoecious)广栖 euryoecious)
生态幅 在自然界，每个生物种都适应于一 定的环境，并有其特定的适应范 围。每一个生物种对环境因子适 应范围的大小即生态幅（ ecological amplitude ），主要决 定于种的遗传特性。 生态幅相对宽度的表示：英文字首 “steno”为狭窄之意，而“eury” 为广的意思
第一章绪论 4、类型 森林生态系统 陆地生态系统 草原生态系统 自然生态系统 荒漠生态系统 (地理因素) 海洋生态系统 根据 决定 水域生态系统 素 水生态系统 农田生态系统 人工生态系统 城市生态系统
4、类型 第一章 绪论
第一章绪论 5、结构 主要包括组分结构、时空结构和营养结构三个方 (1)组分结构 指生态系统中由不同生物类型或品种及它们之间不同的数量组 合关系所构成的系统结构。 主要讨论:生物群落的种类组成及各组分之间的量比关系 生物种群是构成生态系统的基本单元,不同物种(或类群)以 及它们之间不同的量比关系,构成了生态系统的基本特征
5、 结构 主要包括组分结构、时空结构和营养结构三个方 （1）组分结构 指生态系统中由不同生物类型或品种及它们之间不同的数量组 合关系所构成的系统结构。 主要讨论：生物群落的种类组成及各组分之间的量比关系 生物种群是构成生态系统的基本单元，不同物种（或类群）以 及它们之间不同的量比关系，构成了生态系统的基本特征。 第一章 绪论
第一章绪论 5、结构 (2)形态结构 指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征, 包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征, 即水平结构、垂直结构和时空分布格局。 水平结构:指在一定生态区域内生物类群在水平空间上的组合与分布。 垂直结构:包括不同类型生态系统在海拔高度不同的生境上的垂直分布 和生态系统内部不同类型物种及不同个体的垂直分层两个方面
5、 结构 （2）形态结构 指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征， 包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征， 即水平结构、垂直结构和时空分布格局。 水平结构：指在一定生态区域内生物类群在水平空间上的组合与分布。 垂直结构：包括不同类型生态系统在海拔高度不同的生境上的垂直分布 和生态系统内部不同类型物种及不同个体的垂直分层两个方面。 第一章 绪论
第一章绪论 5、结构 生态系统的营养结构 指生态系统中生物与生物间,生产者、消费者和分解者间以营养为纽 带所形成的食物链和食物网,它是构成物质循环和能量转化的主要途径。 (1)食物链 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。受能量传递效率的限制,食物链一般4~5个环节,最少3个。 特殊情况,如我国蛇岛,曾出现过7个环节“花蜜一飞虫一蜻蜓一蜘 蛛一小鸟一蝮蛇一老鹰” (2)食物网 在一个生态系统中,各种食物链互相交错,形成食物网
5、 结构 生态系统的营养结构 指生态系统中生物与生物间，生产者、消费者和分解者间以营养为纽 带所形成的食物链和食物网，它是构成物质循环和能量转化的主要途径。 （1）食物链 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。受能量传递效率的限制，食物链一般4～5个环节，最少3个。 特殊情况, 如我国蛇岛，曾出现过7个环节“花蜜—飞虫—蜻蜓—蜘 蛛—小鸟—蝮蛇—老鹰” 。 （2）食物网 在一个生态系统中，各种食物链互相交错，形成食物网。 第一章 绪论