2生态系统的组成和作用
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）； （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。
近1000年来发达国家和发展中国家每年平均人口增长率
世界人口发展情况
（二）增长特点
2、年龄结构两极分化
社会人口结构划分的标准
年轻型 人口结构 少年儿童系数 老年人口系数 年龄中值 >40% <4% <20岁 成年型 人口结构 30%-40% 4%-7% 20-30岁 老年型 人口结构 <30% >7% >30岁
生态系统退化
第一节 生态系统的基本概念
一、生态系统的组成和类型
1生态系统的概念
生态系统（Ecosystem）
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Βιβλιοθήκη 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： 生物成分：生产者、消费者、分解者。 非生物成分：无机及有机营养分、气候状况。
环境保护与可持续发展
1水循环
2碳循环
3氮循环
大气氮进入生物有机体的主要途径：
①生物固氮（豆科植物、细菌、藻类等） ②工业固氮（合成氨） ③岩浆固氮（火山活动） ④大气固氮（闪电、宇宙线作用）
环境保护与可持续发展
4磷循环
四、生态平衡
1、生态平衡的含义 （1）概念 任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总 是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和 还原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就 叫生态平衡。在自然生态系统中，平衡还表现为生物种 类和数量的相对稳定。 （2）生态平衡的原因 生态平衡内部具有自动调节的能力。 生态系统的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途 径越复杂，其调节能力也越强。但是，一个生态系统的 调节能力有一定限度的，超出了限度，调节就不再起作 用，生态平衡就会遭到破坏。
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。 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。能量的流动、物质的迁移 和转化都是通过食物链和食物网进行的。
一个简化了的陆地食物网
水生生物的生态系统及其物质和能量的流动示意图
荒漠化是指在干旱、半干旱地区和一些半湿润 地区，生态环境遭到破坏，造成土地生产力衰退或 丧失而形成荒漠或类似荒漠的过程。
5．采矿废弃地
采矿废弃地是指因采矿活动被破坏、 不经治理而无法使用的土地。
6．垃圾堆放场
垃圾堆放场或堆埋场，主要是家庭、城市、工 业等垃圾或遗弃废物堆积的地方。
7．污染的水域
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：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。 （b）营养结构：生态系统各组成部分之间建立起来 的营养关系。是生态系统能量流动和物质循环的基础。
狼数量增加 狼数量下降
狼因饥 饿死亡
狼的食 物增多
兔数量增加 兔数量减少
狼吃少 量的兔
狼吃较 多的兔
兔的食 物增加
兔因饥 饿死亡 植物减少
兔吃少 量植物
兔吃大 量植物
植物增加
狼、兔、植物种群之 间的双重负反馈环
干扰 正常作用范围 生 态 系 统 功 能 功能轨迹曲线 恢复力的量度：当一次 干扰的强度和作用时间 一定时，此区域的面积 越大 ( 轨迹回复到正常 范围越早 ) ，生态系统 的恢复力越强
4．土壤和小环境的变化
植被的变化影响是多方面的，而最直接和最主要的就是对 土壤和小环境的作用和改变。
5．生物之间生态关系的变化
最本质和最深刻的变化是生态系统内部生物之间生态关系的变动， 包括动物与动物，动物与植物，植物与植物以及与微生物之间的关系。
四、中国退化生态系统的现状
中国地处中纬度地区，南北跨纬度49度，东 西跨经度62度，地形多样，气候复杂，从农业生 产和资源的角度看，表现为东部适农西部宜牧， 南方水丰北方干旱，山地平川农林互补。 中国各类资源的人均值低于世界平均水平， 人均土地面积为世界1／3，森林资源为1／6，草 地资源为1／3，耕地资源为1／3。我国是全世界 人均资源缺乏的国家之一。 我国退化生态系统占国土总面积的比例较大。
华北平原区（如河北，冬春干旱、盐碱内涝严 重、风沙和自然灾害频繁）
南方丘陵区（如湖南等，水土流失较严重）
西南石灰岩山地（土层薄、肥力低、保水性能 差）
西南山地和青藏高原区（如西藏等，极端的气 候条件）
世界人口发展情况
人口与人口过程 人口的定义
人口是生活在特定社会、特定地域、具有一定数量和 质量，并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会 因素组成复杂关系的人的总称。
生态系统类型 总面积/106hm2 退化面积/106hm2 比例/% 农田 草地 林地 荒漠 淡水 140 400 165.2 0.130 0.743 28 132 31.2 — 0.245 20 33 25 — 32
2005年中国退化 的主要生态系统类型及其面 积
废弃矿地
2
—
—
五、中国脆弱 生态系统
自然干扰使生态系统返回到生态演替的早期状态。 但火山爆发、洪水等剧变或突变会导致生态系统的彻 底毁坏。 人为干扰可直接或间接地加速、减缓和改变生态 系统退化的方向与过程。
人为干扰的主要形式
1 ．对森林和对草原植被的砍伐与开垦
2．污染
3．采集
4．采樵
5．狩猎和捕捞
二、退化生态系统的类型
1．裸地
脆弱生态系统是指自身稳定性差、对外界干 扰抵抗能力低的生态系统。有三种内涵： 其一：脆弱生态系统的正常功能一旦被打乱，常 发生不可逆变化而失去恢复的能力； 其二：生态系统发生的变化常常是深刻和全面的； 其三：生态系统退化后的恢复是比较困难的。
我国生态系统分布范围广、面积较大。据统计， 我国脆弱生态系统的面积为194万km2，超过国土 总面积的1/5。
（a）通过各级食物链，组成了生态系统的能量流动， 并且服从热力学定律。 （b）能量流动的实现途径：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。
（d）能量流动的特点
①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低,只有1.2％；
②能量只朝单一方向流动； ③流动中能量逐渐减少，每经过一个营养级都有能量以热 的形式散失掉； ④各级消费者之间能量的利用率也不高，在4．5％～17
它们又可分为： 北方半干旱一半湿润区 华北平原区 西北干旱脆弱区 南方丘陵区
西南石灰岩山地
西南山地和青藏高原区
北方半干旱一半湿润区（如黄土高原，其土壤风蚀沙化 严重、水土流失严重、土壤盐渍化、自然灾害频繁）
西北干旱脆弱区（如新疆等，干旱缺水、风沙化严 重、土壤盐碱化、山地植被稀少、草原严重退化）
3、低出生率、低死亡率、低自然增长率阶段
现代 欧美发达国家出现人口零增长甚至是负增长的现象。
世界人口发展情况
（二）增长特点
英国、法国、比利时、 卢森堡、德国、意大利
美国东部、 加拿大东南部
巴基斯坦、 印度、 孟加拉、 斯里兰卡
中国东部、 朝鲜、日本
世界人口分布图
世界人口发展情况
（二）增长特点
1、随经济的发展而有所不同
世界人口发展情况
人口与人口过程
人口过程是人口在时空上的发展和演变过程。
人口的出生和死亡（人口数量的增加和减少） 人口的迁入和迁出（人口数量在空间上发生分布和密度 的改变） 人口社会结构的改变（职业结构、民族结构、文化结构 和行业结构等）
人口过程反映了人口与社会、人口与环境的相互关系
世界人口发展情况
（二）生态系统退化的原因
包括自然干扰和人为干扰。 人为干扰叠加在自然干扰之上，共同加速生态系 统的退化。
（三）生态系统退化的机理
某些干扰对生态系统或环境会形成静态或动态 压力。可直接破坏或毁灭环境和生态系统中的某些 组分，造成系统资源短缺和某些生态学过程或生态 链的断裂，导致整个生态系统的崩溃。 干扰的类型、强度和频度决定着生态系统退化 的方向与程度。
世界人口发展情况
（二）增长特点
2、年龄结构两极分化 发达国家面临着人口老化问题， 而发展中国家年轻型 人口偏多。有生育能力的人多，这就决定了发展中国家今 后的人口还要持续增长。从世界范围来看，人口正在老化， 年龄中值（年龄中值就是年龄平均值）从1950年的22.9岁 增加到1985年的23.3岁，预计到2050年将超过30岁。
•营养级
•
不同生态系统的能量转化效率差别很大；
•森林约为5％、草地是
25％左右，浮游生物占优势的群落可达
50％。
（c）生物富集作用
DDT在某水生食物链中的富集
二、生态系统中的能量流动
1照射到地球上的太阳能量 （a）太阳辐射的电磁波情况
（b）太阳辐射及地球吸收太阳能的情况
2生态系统中的能量流动
％之间，平均起来约为10％；
⑤只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时，生 态系统的结构和功能，才能保持动态的平衡。
三、生态系统中的物质循环
生命必须的元素约24种:
99%以上
“关键元素”或 “能量元素”
碳、氮、氧、氢、钙、硫、磷、钠、钾、氯、镁、 铁、碘、铜、锰、锌、钴、铬、锡、钼、氟、硅、 硒、钒