和功能才能平衡。
输入
能量从太阳 到达地球
地球生态系统
光合作用 储存的能量
呼吸作用 释放的能量
输出
生命系统生存与 运转过程中所放出 并离开地球的热能
地球生态系统中的能量流（D.B.Sutton等，1973）
生态系统能流模型（Odum,1959)
n次 1
次级消费者 （食肉动物）
10
初级消费者 （食草动物）
营养结构
❖ 营养级（trophic level）
食物链上的每一个环节称为营养阶层或 营养级，指处于食物链某一环节上的所有 生物种的总和。
第 一 营 养 级
生产者
初级消费者 第二营养级
三第 级四 消营 费养 者级
次级消费者 第三营养级
四、生态系统的功能
生态系统运行 生态系统的运行是由组成生态系统的生物群
生物多样性的保护对策：
① 生物多样性保护对策应包括全球的、国家的、 地区的和地方的等一系列不同层次。
② 建立自然保护区与国家公园。 ③ 迁地保护是将野生生物迁移到人工环境中或
易地实施保护。 ⑤ 建立种子库和基因资源库 ⑥ 退化生态系统的恢复 ⑦ 生物多样性的监测 ⑧ 环境和野生动植物保护法律
6. 生态系统：生态系统是指生命系统与非生 命系统在特定的空间组成的具有一定结构 与功能的系统。是一定空间内由生物成分 和非生物成分组成的一个生态学功能单位。
生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
生态系 统的营 养结构 (物质 循环)
环境 (土壤、空气、水)
生产者 (绿色植物)
还原者 (细菌、真菌)
消费者 (动物)
生态系 太 统的营 阳 养结构 辐 (能量 射 流动) 能
放牧系统
净初级 生产
呼吸散失
呼吸散失
分解系统
能
流
死有机物
物
流
（三）信息传递
❖ 物理信息 ❖ 化学信息 ❖ 营养信息 ❖ 行为信息
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；
➢ 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
大气中的氮
氨基酸 植物-土壤系统
植物蛋白 残体分解 氨化作用
固氮细菌
动物 动物氨基酸 动物蛋白
动物排泄物
氮气
细菌 反硝化作用
土壤中的 硝酸盐和氨
细菌 硝化作用
氨 固氮作用
生态系统中的氮循环
磷肥
植物
岩石、化石和鸟粪
风地 化壳 作上 用升
海洋沉积物
水体
径 流
分解者
动物
生物残体 （骨骼、贝壳
等） 和排泄物
落或生物群落通过它们之间复杂的关系维系的， 最重要的运行过程如下：
① 物质循环 ② 能量流动 ③ 信息传递 ④ 调节反馈
上述过程也称作生态功能。
热 分解者
非生物环境 热
太阳能 热
生产者
热
热
消费者
生态系统中的物质循环和能量流动
（一）能量流动
❖ 1、太阳能量 ❖ 能量输入的来源————太阳能量 ❖ 太阳能量以电磁波形式输入到地球－紫外线、
5. 生物多样性
生物中的多样化和变异性，以及物种 生境的复杂性。（环境生态学）
生物多样性是一个有关大自然物种拥有程 度的笼统术语，包括在给定的空间内生态 系统、物种和遗传基因的数量和出现率。 生物多样性有遗传多样性、物种多样性和 生态系统多样性（景观多样性）三个层次。
克罗地 亚发现的 极度濒危 的淡水鱼 多鳞瑞士 鲤
食物网的结构特点
❖ 根据物种在食物网中所处的位置可分为三种 基本类型： 顶位种：没有天敌的物种，又称收点； 中位种：既是捕食者，又是被食者； 基位种：被食者，又称源点。
草原食物网示意图
三、营养级和生态金字塔
❖ 某个营养级是食物链某个环节上一切生物的 总和，是处在某一营养层次上一类生物和另 一营养层次上另一类生物的关系。
从高温物体向低温物体转移。 即：在生态系统中转化、作功、消耗的动态规律
能量在生态系统中流动的特点
❖ 生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，只 有1.2%；
❖ 能量朝单一方向流动； ❖ 在流动中不断减少，而通过每一营养级以热的
形式散失； ❖ 各消费者之间的利用率为10%； ❖ 能量的产生和消耗达到平衡，生态系统的结构
可见光、近红线。 ❖ 有47%到达地表，一部分返回大气层，进入
地表生物圈中的能量作为生态系统中的基本 能量。 ❖ 分布是不均一的：赤道多、北极少
2、生态系统中能量的流动
❖ 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
规律：符合热力学第一定律：能量守恒定律 符合热力学第二定律：在自然条件下热量只能
龙舌兰
生物多样性锐减 - 动物
88年经国家确认我国有258种野生动物濒临灭绝。联合国<<国际濒 危物种贸易公约>>列出的640种世界性濒危物种中，我国占156种，约 为总数的1/4。
濒危动物:
大熊猫 滇金丝猴 华南虎 白暨豚
1000只 1000-1500只 10头 100头
朱鹮
136只
本世纪灭绝动物：普氏野马 高鼻羚羊……. 接近灭绝动物： 蒙古野驴 野骆驼 普氏原羚……
生态系统中磷的循环
气体循环
❖ 在生态系统中的气体循环主要是氮和碳的循 环，从氮的循环来看，其中一部分为矿质养 分的循环。碳的循环则是在光合作用过程中， 绿色植物直接从大气中吸收二氧化碳，结合 成碳水化合物分子，然后经过消费者和分解 者，在呼吸和残体腐烂分解时再进入大气。
水循环
❖ 在生态系统中，一切生命有机体大部分是由 水组成，水又是生态系统中能量流支与物质 循环的介质，对调节气候和净化环境也起到 重要的作用。水分通过水面、陆面的蒸发和 植物叶面的蒸腾进入大气中，大气中的水分 遇冷凝结成雨、雪等降落到地面，其中一部 分流经河川重返大海，一部分渗入地下或被 植物所吸收，这就是自然界的水循环。
从人类角度考察生物与人类的关系或考虑 对生物进行保护时，总是把生物与其生存 的环境作为一个整体看待，因而研究环境 问题要依赖生态学的知识和方法。
生态学包括个体生态学、种群生态学、群 落生态学和生态系统生态学。
2. 种群(population)：种群是指某一地区中
同种个体的集合群体。是生物群落的基本 组成单元，如松鼠、杨树。
间和时间范围内依靠生物及其环境本身的自我调节来 维持相对稳定的生态系统。例如森林、草原、荒漠和 陆地水域、海洋及湿地生态系统。
人工生态系统：按照人类需求建立起来的，或受人
类活动强烈干扰的生态系统。如城市生态系统。
半自然生态系统：介于人工和自然生态系统之间的
生态系统。例如农业生态系统、天然放牧草原、人 类经营管理的天然林。
生态系统中，生物与生物、生物与环 境，各个环境因子之间相互联系、相互影 响、相互制约，通过能量流动、物质循环 和信息传递结合成一个完整的综合系统。
❖ 超过半数的生物群落区，其地表面积的 20%-50%已经转为农田。1950年以来，土 地变化最快的是热带旱地阔叶林，其次 是温带草原、洪泛草原和南非大草原。
分类
❖ 功能分类：生产者、消费者、分解者 ❖ 地理条件分类：
水生生态系统：海洋、淡水（湖泊和河流） 陆地生态系统：森林、草原、荒漠、高山
二、食物链与食物网
❖ 食物链：各种生物之间存在取食与被取 食的关系为食物链。
❖ 捕食食物链（植物为起点）和碎屑食物 链（腐屑为起点 ）。
一个食物链的例子
植物
“ ” 螳螂捕蝉，黄雀在后
碎食食物→ 碎食食物消费者 →小型肉食性动物 →大型 肉食动物
食物链的类型
➢ 腐食食物链：以动、植物残体为起点，从死亡的有 机体或腐屑开始，被土壤和水体中的微生物分解。 动植物残体→ 细菌和真菌微生物
➢ 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
信息传递
❖ （1）营养信息 营养交换把信息从一个种群传递到另一个种 群。如富营养化的过程就是一个例子，污水排入池塘后，促 使水体中植物营养物含量增加，将导致各种藻类大量繁殖， 随着有机物质的分解和藻类等水生生物大量耗氧，致使水体 严重缺氧，影响鱼类死亡。
❖ （２）物理化学信息 信息可以通过声、色和外激素等物理 和化学现象传导。生物界的许多动物具有靠超声波传达和接 受信息的导航、通信器官，这些特点在仿生学中得到了应用。 化学信息-昆虫的信息激素，又称外激素，如雄蛾很容易通过 性外激素找到雌蛾，科学家应用这种性外激素诱杀害虫收到 了很好的效果。
基础——生产者 （绿色植物）
100 1000
能量传递的1/10定律
（二）物质循环
❖ 生态系统的物质循环主要指C、N、P、S的 物质循环
大气中CO2
燃烧和火山活动
光合作用
呼吸作用
呼
碳水化合物
吸 作
生产者
消费者
用分解者碳化作用 Nhomakorabea碳
化
作
煤炭、石油、
用
天然气、泥炭
和石灰石等
生态系统中的碳循环（祝廷成等，1993）
❖ 群落的外部形态特征常被作为划分类型的依据。 群落的结构特征亦被用作判别其完整性的指标。
❖ 陆地植物群落中起主导和控制作用的物种称作优 势种，可用重要值和优势度表征。
❖ 群落的生物量和物种多样性常作为评价其优劣或 重要性的指标。
4. 群落演替：指在一定地段上，群落由一个类型转 变为另一类型的有顺序的演变过程。