1、1. 生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 2 . 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 3. 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 4 生態(tài)系統(tǒng)的信息聯(lián)系 5. 生態(tài)系統(tǒng)的演化和演替,生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué) （Ecosystem ecology),第九章,一、生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem)是指生物群落與其生境相互聯(lián)系、相互作用、彼此間不斷地進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息聯(lián)系的統(tǒng)一體。簡言之，生態(tài)系統(tǒng)就是生物群落和非生物環(huán)境(生境)的總和。 許多生態(tài)系統(tǒng)合在一起構(gòu)成的鑲嵌體，形成了流域、山脈、城鎮(zhèn)等景觀單位。地球上所有各種鑲嵌體聯(lián)合起來就構(gòu)成復(fù)雜程度更高的生物圈。,Ecosystem的由來,生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)一詞是英國植物生態(tài)學(xué)家A

2、GTansley(187l一1955)于1935年首先提出來的。Tansley興趣廣泛，他對植物群落學(xué)進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)土壤、氣候和動物對植物的分布和豐度有明顯的影響，于是提出了一個概念，即居住在同一地區(qū)的動植物與其環(huán)境是結(jié)合在一起的。他指出：“更基本的概念是整個系統(tǒng)(具有物理學(xué)的概念)，它不僅包括生物復(fù)合體，而且還包括了人們稱為環(huán)境的各種自然因素的復(fù)合體。我們不能把生物與其特定的自然環(huán)境分開，生物與環(huán)境形成一個自然系統(tǒng)。正是這種系統(tǒng)構(gòu)成了地球表面上具有大小和類型的基本單位，這就是生態(tài)系統(tǒng)。,Ecosystem的特點(diǎn),Tansley提出生態(tài)系統(tǒng)概念時，強(qiáng)調(diào)了生物和環(huán)境是不可分割的整體；強(qiáng)調(diào)

3、了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物成分和非生物成分在功能上的統(tǒng)一，把生物成分和非生物成分當(dāng)作一個統(tǒng)一的自然實體，這個自然實體生態(tài)系統(tǒng)就是生態(tài)學(xué)的功能單位。例如：森林群落與其環(huán)境就構(gòu)成了森林生態(tài)系統(tǒng)，草原群落與其環(huán)境就構(gòu)成了草原生態(tài)系統(tǒng)，而池塘中的魚、蝦和藻類等生物與水域環(huán)境就構(gòu)成了池塘生態(tài)系統(tǒng)。,生物地理群落,原蘇聯(lián)植物生態(tài)學(xué)家VNSukachev(1944)，在深入研究植物群落中種間和種內(nèi)競爭的基礎(chǔ)上，提出了生物地理群落(biogeocoenosis)的概念。生物地理群落是指在地球表面上的一個地段內(nèi)，動物、植物、微生物與其地理環(huán)境組成的功能單位。他強(qiáng)調(diào)了在一個空間內(nèi)，生物群落中各個成員和自然地理環(huán)境因素之間是

4、相互聯(lián)系在一起的整體。實際上，正如1965年在丹麥哥本哈根召開的國際學(xué)術(shù)會議上認(rèn)定的那樣，生物地理群落和生態(tài)系統(tǒng)是同義語。,三、生態(tài)平衡,生態(tài)系統(tǒng)作為生物群落與理化環(huán)境的統(tǒng)一體，同其他生命系統(tǒng)一樣具有自我維持和自我調(diào)節(jié)的能力。在一定的時間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中各生物成分之間、群落與環(huán)境之間以及結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系可以達(dá)到相對地穩(wěn)定和協(xié)調(diào)，并且在一定強(qiáng)度的外來干擾下能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，這就是生態(tài)平衡（Ecological balance） 。簡單的說，所謂的生態(tài)平衡是指頂級穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。,1. Pimente（1961）試驗,把卷心菜一部分種在單一的植物群中，另一部分種在約有300個物

5、種的多年的農(nóng)田群落中。經(jīng)過15周的每周觀察，發(fā)現(xiàn)在單一物種的種植區(qū)中，蚜蟲、跳岬、鱗翅目昆蟲猖獗發(fā)生，而在混種種植區(qū)則沒有這種現(xiàn)象。,2. Paine（1966）觀察,一個海灣的巖石潮間帶的一種海星對潮間帶群落的穩(wěn)定性有顯著作用。這種海星取食石鱉、蟲戚 貝、雙殼貝類、荷和石石劫 。在有海星存在的海區(qū)潮間帶，實際上有15個物種共存。而在沒有海星的試驗區(qū)，則茗荷很快成為優(yōu)勢種，在同一年內(nèi)茗荷又被貽貝和石劫 所排擠。三年后群落中的物種從15個減少到8個。,3. 肯尼亞Nakura湖,肯尼亞Nakura湖是蘇打湖，pH達(dá)10.5，生物種類極少，生產(chǎn)者唯有螺旋藻，主要消費(fèi)者是小火烈鳥。引進(jìn)羅非魚利用螺旋藻，羅非魚大量繁殖后又引來幾種食魚鳥和食魚獸。1974年湖泊巨變，螺旋藻消失，湖水清澈透明，小火烈鳥隨著絕跡。幸好有一種小型綠藻很快地繁殖起來，接著濾食這種綠藻的橈足類種群開始增長，因而又招來大火烈鳥。,生態(tài)平衡的重要性,一個群落中食物網(wǎng)越復(fù)雜，則穩(wěn)定性越增加，此外，腐屑的存在也可加強(qiáng)生態(tài)系的多樣性和穩(wěn)定性。 生態(tài)平衡常常因各種因素遭到破壞，主要是人類的生產(chǎn)活動和污染等。 人類對自然資源不合理的開發(fā)利用，常常導(dǎo)致毀滅， 水土流失，水源枯竭、草原荒廢，土地