02471环境生态学自考重点：生态系统生态学

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生态系统生态学

1.生态系统

生物群落与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。

组成要素：①非生物环境②生产者③消费者④分解者

2.相关概念

（1）食物链：指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系。分捕食食物链（以绿色植物为起点）和碎屑食物链（从死亡的有机体或腐屑开始）两大类型。

（2）食物网：食物链交叉，形成复杂的网络式结构即食物网。

（3）营养级：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。

同一营养级物种可能是一个生物物种，也可能是若干个物种。生产者属于第一营养级，草食动物是第二营养级，以草食动物为食的动物是第三、四、五等营养级，杂食动物占有好几个营养级。

3.生态金字塔/锥体图

（1）能量锥体：金字塔形

（2）生物量锥体：有时是倒置的

例如，海洋生态系统中，生产者(浮游植物)的个体很小，生活史很短，根据某—刻调查的生物量，常低于浮游动物的生物量。这样按上法绘制的生物量锥体就倒置过来。

（3）数量锥体：倒置的情况就更多一些

4.食物网的控制机理

指较低营养阶层的种群结构依赖于较高营养阶层物种的影响，称为下行效应。

指较低营养阶层的种群结构决定较高营养阶层的种群结构，称为上行效应。

5.生态系统的5个基本功能：物质生产、能量流动(单向)、物质循环、信息传递、自我调节

6.物质生产

（1）初级生产（第一性生产）：自养生物的生产过程。

（2）初级生产量/力（第一性生产量/力PP、总初级生产量GPP）：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质。

（3）净初级生产量/力NPP：在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这部分生产量称为净初级生产量。（GPP＝NPP＋呼吸消耗量）。

（4）次级生产（第二性生产）：异养生物的再生产过程。

（5）次级生产量（第二性生产量）：在被动物同化的能量中，除用于动物的呼吸代谢和生命维持外，剩下用于动物生长和繁殖的能量就是次级生产量。

（6）生产量和生物量的不同

生产量指单位时间单位面积上的有机物质生产量；

生物量是指某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物质，单位是干重（g/m2）或（J/m2）。

7.总初级生产量、净初级生产量、生物量随群落演替的时间变化规律

群落演替早期植物生物量很低初级生产量不高随时间推移，生物量渐渐增加生产量也提高(一般森林在叶面积指数达到4时，净初级生产量最高)至最大当生态系统发育成熟或演替达到顶极时，生物量略下降至较稳定，由于系统保持在动态平衡中，净生产量反而最小。

8.次级生产量的估算

次级生产量＝动物从外界摄食的能量－粪、尿能量－呼吸能量

（1）按同化量和呼吸量估计次级生产量P

P＝A－R；A＝C－FU

A：被同化的能量，R：呼吸量，C：动物从外界摄食的能量，FU：粪、尿能量

测定通常是在个体水平上进行，因此要与种群数量、性比、年龄结构等特征结合起来，才能估计出动物种群的净生产量。

（2）按生殖后代的生产量和个体增重计算

P＝Pg十Pr

Pr：生殖后代的生产量（g）；Pg：个体增重（g）。

9.能量流动

（1）生态效率：能量在营养级之间或营养级内部传递的比率(%)。

（2）递减的原因：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各营养级的同化作用也不是百分之百的，总有一部分不被同化；③生物在维持生命过程中进行新陈代谢总是要消耗一部分能量。

（3）递减量

能量从一个营养级到另一个营养级的转化效率约5%～30%。从植物到植食动物的转化效率约10%，从植食动物到肉食动物的转化效率约15%。

林德曼效率(Le)：在次级生产过程中，后一营养级所获得的能量大约只有前一营养级能量的10%，大约90%的能量损失掉了，这就是著名的百分之十定律。

10.分解过程

分解过程：有机质分解时，无机元素从有机物质中释放出来的过程，也称矿化作用。

分解效率的制约因素：（1）分解者：包括细菌和真菌及动物。（2）被分解物：有机物中各化学成分的分解速率顺序为：单糖、半纤维素、纤维素、木质素和酚。（3）环境条件：温度高，湿度大的地带，有机物的分解速率很高，而低温和干燥地带，分解速率低。

11.生态系统能流模型图

12.生物地球化学循环（biogeochemical cycle）：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后再归入环境中。

13.植被带分布类型

（1）纬度地带性：热带雨林—亚热带常绿阔叶林—温带落叶阔叶林—寒温带针叶林—极地苔原。

（2）经度地带性：森林植被—草原植被—干旱荒漠植被

（3）垂直地带性：海拔

14.湖泊的生产者类型：沉水植物、浮水植物、挺水植物。

15、湿地：指沼泽地、湿原、泥炭地、河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水位不超过6m的沿岸带水区。

16.红树林生态系统

（1）红树林生态系统：热带、亚热带河口海湾潮间带，由红树林（为主）、动植物和微生物组成的一个整体。热带海区60％～70％的岸滩有红树林成片或星散分布。常可沿河口海湾、三角洲地区或沿河口延伸至内陆数公里。

（2）生境特征

1、母岩：花岗岩或玄武岩的风化产物比较细粘，河口淤泥沉积，适于红树林生长。

2、土质：土壤由粉粒和粘粒组成，含有大量有机质，土壤含盐量0.2％～2.5％，pH 4～8。

3、温度：海水年均温度24～27℃，气温20～30℃。

4、海水和潮汐：红树植物具有耐盐特性，在一定盐度海水下才成为优势种。另一个重要条件是潮汐，没有潮间带的每日有间隔的涨潮退潮的变化，红树植物是生长不好的。

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