5.1 生态系统的概述
5.1.2 生态系统的共同特征
生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位，属于 生态学研究的最高层次。
生态系统内部具有自我调节能力。 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功 能。 生态系统中营养级数目受限于生产者所固定的能值和 能量在流动过程中的损失，通常不会超过5～6个。 生态系统是一个动态系统。
一个简单的陆地生态系统模式图
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5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的结构
• 空间结构 • 时间结构 • 营养结构
食物链 食物网
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植物
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
蝉 (初级消费者)
螳螂 (二级消费者)
黄雀 (三级消费者)
鹰 (四级消费者)
(顶极食肉动物)
5.1 生态系统的概述
5.1 生态系统的概述
（2）生态锥体
• 是表示生态系统中能流量、生物量和生物个体数量在 各营养级分布比例的图形。以方框长度代表各级能流 量、生物量或个体数量的大小，并按营养级顺序由下 而上叠置在一起。 也称为生态金字塔。
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活 周期短，繁殖迅速，大量被植食动物取食利用，在任何 时间它的现存量很低，导致这些生态系统的生物量金字 塔呈倒金字塔形。
5.1 生态系统的概述
5.1.5 营养级与生态金字塔
（1）营养级 指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 营养级间的关系已经不是一种生物同另一种生物之间 的关系，而是指某一层次上的生物和另一层次上的生 物之间的关系。 生态系统中的能流是单向的，通过各个营养级的能量 是逐级减少的。减少的原因是：①各营养级消费者不 可能百分之百地利用前一营养级的生物量；②各营养 级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成排泄 物；③各营养级生物要维持自身的生命活动，总是有 一部分能量变成热能而耗散掉。
（1）食物链的定义 生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和
被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物 关系排列的链状顺序称为食物链。
由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可 能太长，一般食物链都是由4～5个环节构成的。
生态系统中的食物链不是固定不变的。
生物扩大作用(biological agnification) 如：DDT在海水中浓度为5.0×10-11g，浮游 植物含 4.0×10-8g，蛤中4.2×10-7g，到银鸥达 75.5×10-6g， 扩大了百万倍。营养级越高，积累剂量越大。
食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性 直接相关；
生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在 进化历史上有改变，在短时间内也会发生变化。
5.1 生态系统的概述
（4）食物网
• 生态系统中许多食物链彼此交错连接，形成的一个 网状结构。
• 一般说来，生态系统中的食物网越复杂，生态系统 抵抗外力干扰的能力就越强，其中一种生物的消失 不致引起整个系统的失调；生态系统的食物网越简 单，生态系统就越容易发生波动和毁灭，尤其是在 生态系统功能上起关键作用的种，一旦消失或受严 重损害，就可能引起这个系统的剧烈波动。一个复 杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。
回
顾
1、群落的概念及基本特征 2、群落的种类组成 3、群落的结构 4、影响群落结构的因素 5、主要生物群落类型 6、生物群落分布规律 7、群落的演替
—Department of Environmental Science and Engineering—
上篇：环境生态学基础知识
五
• 1、生态系统的概述
中型浮游动物 (肉食性甲壳动物)
3
灯笼鱼、秋刀鱼
(食浮游动物鱼类)
大型浮游动物 ( 毛颚类、磷虾 )
海洋食物链 1
乌贼、鲑、金枪鱼 ( 食鱼动物 )
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（3）食物链的特征
食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的 4—5个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流 失；
食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。 因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损 耗也就越大；
5.1 生态系统的概述
（2）食物链的类型
捕食食物链（grazing food chain）：又称放牧 食物链，以活的动植物为起点的食物链，如草食动 物、各级食肉动物。
牧草→ 羊、牛→ 狼 以绿色植物为起点。 腐食食物链（detrital food chain）：又称碎屑 食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。 动植物残体→ 腐食性动物 →肉食性动物 → 顶级肉食动物 以动、植物残体为起点，数量越来越少。
5.1 生态系统的概述
5.1.3 生态系统的研究内容
自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机理、恢复模型及其修复的研究 全球性生态问题的研究 生态系统可持续发展研究
5.1 生态系统的概述
5.1.4 生态系统的组成成分
六大组成成分
无机物 有机化合物 非生物成分 气候因素 生产者
(producer) 消费者
(consumer)生物成分 分解者 (生物群落)
(还原者) (decomposer)
三大功能群
①生产者：自养生物，主 要是各种绿色植物，也包 括蓝绿藻和一些能进行光 合作用的细菌。
②消费者：异养生物，主 要指以其他生物为食的各 种动物。
③分解者：异养生物，把 复杂的有机物分解成简单 无机物，包括细菌、真菌、 放线菌和动物等。
5.1 生态系统的概述
寄生型食物链：以活的生物为寄主，夺取寄 主的物质和能量来维持生存。体型越来越小， 数量越来越多。 植物 →动物 →寄生物 →更小的寄生物
1 大型浮游植物
2 大型浮 游植物
大型浮 游动物
鯷鱼 以浮游生物为食
鲸 以浮游生物为食
微型浮游植物 ( 小鞭毛藻 )
小型浮游动物 (植食性原生动物)
、
生
• 2、生态系统的生物生产
态
系
• 3、生态系统的能量流动
统
生
• 4、生态系统的物质循环
态
学
• 5、自然生态系统功能
5.1 生态系统的概述
5.1.1 生态系统的定义 指在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质 循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生 态学功能单位，这个生态学功能单位称生态系统。 （英国植物生态学家A.G.Tansley(1935)提出）