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环境学导论第二章__生态学基础.pptx
成层现象在森林群落表现最为明显,而以温带阔叶林和针叶林的分 层最为典型,热带森林的成层结构则最为复杂。一般按生长型把森林群 落从顶部到底部划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层(苔藓地衣) 四个基本层次,在各层中又按植株的高度划分亚层,例如热带雨林的乔 木层通常分为三个亚层。草本群落则通常只有草本层和地被层。
水平结构
群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现 特征是镶嵌性。
镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现 为斑块相间的现象。具有这种特征的群落叫做镶嵌群落。在镶嵌群 落中,每一个斑块就是一个小群落,小群落具有一定的种类成份和 生活型组成,它们是整个群落的一小部分。例如,在森林中,林下阴 暗的地点有一些植物种类形成小型的组合,而在林下较明亮的地点是 另外一些植物种类形成的组合。这些小型的植物组合就是小群落。
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 。也即 生命系统和环境系统在特定空间的组合。
种群、群落、生态系统之间关系
(2)生态系统的组成和作用
生产者:主要是绿色植物,凡能进行光合作用制造有 机物的植物种类,包括单细胞藻类,均属于生产者。 消费者:主要是动物,又分为一级消费者(如草食性 动物);二级消费者(如肉食动物);……等等。 分解者:指各种具有分解能力的微生物,也包括一些 微型动物,如鞭毛虫,土壤线虫等。 无生命物质:指生态系统中的各种无生命的无机物、 有机物和各种自然因素(如土壤、空气、水等)。
(b)营养结构 生态系统的营养结构,是通过营养这一纽带,把
生物和非生物之间紧密结合起来,构成以生产者、消 费者和分解者为中心的物质循环和能量流动。即在太 阳能的作用下,环境的营养物质被生产者吸收,转化 为有机物,供消费者使用,而后消费者被分解者分解 为无机物返回环境,再供生产者使用,完成物质循环。 因此营养结构是生态系统中能量流动和物质循环的基 础。
生产者 (绿色植物)
物)
还原(分解)者 (细菌、真菌)
生态系统营养结构模式图
(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。 n例如:浮游植物—浮游动物—小鱼—大鱼
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。
2、生态学的发展 (1)研究对象:
植物
动物
生物(包括人)
(2)与基础科学和应用科学相结合,发 展了生态学,扩大了生态学的领域。如: 数学生态学、系统生态学、经济生态学 等。
3、生态学与环境学的异同 a.相同:研究范围---生物圈
研究问题--基本相同
b.不同点:
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。
蜂类和蝇类活动,而一到晚上,便只能看到夜蛾类和螟蛾类昆虫了。白 天在森林里可以见到很多种鸟类,但猫头鹰和夜鹰只能在夜里见到。 季相结构
群落的季节变化也很明显。在温带地区,草原和森林的外貌在春、 夏、秋、冬有很大不同,这就是群落的季相。
群落的季节性也决定于植物与传粉动物之间的协同进化。植物的 开花时间是在各种植物争夺传粉动物的自然选择压力下形成的。
➢生态系统的组成和主要作用
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);
食物链越复杂,生态系统越稳定
按照生物间的相互关系,一般可把食物链分 为:
(1)捕食性食物链:即由一些以其他动物为 食的动物构成的食物链。
(2)碎食性食物链:是由一些食碎屑生物构 成的。
(3)寄生性食物链:是由一些寄生性生物构 成的。
群落镶嵌性形成的原因,主要是群落内部环境因子的不均匀性, 例如小地形和微地形的变化,土壤温度和盐渍化程度的差异,光照的 强弱以及人与动物的影响。在群落范围内,由于存在不大的低地和高 地因而发生环境的改变形成镶嵌,这是环境因子的不均匀性引起镶嵌 性的例子。
时间结构 群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。 群落物种组成的昼夜变化是明显的。白天在开阔地有各种蝶类、
第二章 生态学基础
第一节 生态学研究的基本内容
一、生态学的含义及其发展
1、含义 生态学是一门研究生物与其生活环境相
互关系的科学,(侧重植物、动物)是生物学 的主要分支之一。
如果把生物看成是一个生命系统,环境 看成是一个环境系统,又可以说,生态学就是 研究生命系统和环境系统之间相互作用的规律 和机理的一门学科。(现代生态学定义)
(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
一个简化了的池塘生态系统
(4)生态系统的结构
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。
(a)形态结构(即为群落结构):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(发育、季相)。
群落结构包括垂直结构和水平结构、时间结构和季相 结构。 垂直结构
群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是 成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。
群落的成层性包括地上成层和地下成层。层的分化主要决定于植物 的生活型,生活型不同,植物在空中占居的高度以及在土壤中到达的深 度就不同,水生群落则在水面以下不同深度形成物种的分层排列,这样 就出现了群落中植物按高度(或深度)配置的成层现象。