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1、种群群落和生态系统第1页，本讲稿共16页生态系统的成分生态系统的成分生态系统生态系统的成分的成分非生物的物非生物的物质和能量质和能量生物成分生物成分无机物：无机物：C、N、CO2、O2、Ca、P、K。气候：温度、压力、湿度气候：温度、压力、湿度能源：光能、化学能能源：光能、化学能有机物：蛋白质、糖类、脂类有机物：蛋白质、糖类、脂类生产者：主要是绿色植物生产者：主要是绿色植物消费者：动物消费者：动物分解者：某些细菌、真菌、分解者：某些细菌、真菌、蚯蚓等蚯蚓等生态系统：由生物群落和无机环境相互作用构成的一个生物学功能系统。生物圈：地球上全部的生物和无机环境的总和第2页，本讲稿共16页年龄结构年龄结
2、构：生殖后期生殖后期生殖期生殖期生殖前期生殖前期年龄金字塔年龄金字塔 增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型预测种群未来数量预测种群未来数量一 种群的特征出生率，死亡率，性比例，分布型，年龄结构，种群密度第3页，本讲稿共16页种群密度：种群密度：某个种群在某个种群在单位面积单位面积或或体积体积中的个体中的个体数量。数量。密度调查方法：标记重捕法密度调查方法：标记重捕法捕捉捕捉标记标记放回放回重捕重捕MM条条MM条条n n条，其中被条，其中被标记的标记的m m条条求种群总求种群总个体数个体数N Nm/n=M/N第4页，本讲稿共16页时间时间种种群群数数量量二、种群的增二、种群的增长长方式方式1 1
3、、种群增种群增长长的的“J”J”型曲型曲线线（3 3）特点）特点:种群数量无限增种群数量无限增长长（4 4）适用范）适用范围围:种群迁入种群迁入新新环环境的境的开始开始一段一段时间时间;实验实验室室理想理想条件下条件下（1）条件：食物和空间条件充裕、气候）条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件（无限条件适宜、没有敌害等理想条件（无限条件/无环境阻力）无环境阻力）（2）数学模型：）数学模型：Nt=N0tN0为种群的起始数量为种群的起始数量 第二年的种群数量是第一年的第二年的种群数量是第一年的倍倍 每年每年的增长率都保持不变的增长率都保持不变第5页，本讲稿共16页2、种群增长的、种
4、群增长的“S”型曲线型曲线（2）特点：）特点：在在 K/2值时，种群增长率最大值时，种群增长率最大 增长率是变化的增长率是变化的 大于大于K/2值时，种群增长率逐渐变小值时，种群增长率逐渐变小 K值时，种群停止增长，种群增长率为零，此时环境阻力最大值时，种群停止增长，种群增长率为零，此时环境阻力最大（3）适用范围）适用范围:自然种群的增长规律自然种群的增长规律（1）形成条件：）形成条件：(存在环境阻力存在环境阻力)食物、空间有限，有捕食者存在等食物、空间有限，有捕食者存在等非理想条件有最大值：非理想条件有最大值：K值（环境值（环境容纳量）容纳量）种种群群数数量量时间时间第6页，本讲稿共16页二
5、 群落1.群落的群落的物种组成物种组成：群落的物种组成是：群落的物种组成是区别区别不同群落的重要特征不同群落的重要特征，不同群落的物种数，不同群落的物种数目有差别，群落中物种数目的多少称为目有差别，群落中物种数目的多少称为物物种丰度种丰度优势种优势种2.群落的结构群落的结构垂直结构：光照，温度、温度、温度水平结构：地形，土壤湿度，酸碱度，光照强度第7页，本讲稿共16页草本层草本层树冠层树冠层灌木层灌木层下木层下木层（矮树）（矮树）地表层地表层 第8页，本讲稿共16页3.种间关系种间关系关系类关系类型型物种物种关系一般特征关系一般特征实例实例A B互利共互利共生生寄生寄生竞争竞争捕食捕食（“”表
6、示有利，表示有利，“”表示有害）表示有害）彼此有利，彼此依赖彼此有利，彼此依赖地衣、根瘤地衣、根瘤一方有利，一方受害一方有利，一方受害彼此抑制彼此抑制种群得利种群得利种群有害种群有害蛔虫和人蛔虫和人水稻和稗草水稻和稗草羊与草羊与草狼与羊狼与羊第9页，本讲稿共16页群落演替主要类型群落演替主要类型初生演替初生演替：在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在：在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。岩、冰川泥上进行的演替。演替的过程：裸底阶段演替的过程：
7、裸底阶段沉水植物阶段沉水植物阶段浮叶根生植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物挺水植物和沼泽植物阶段和沼泽植物阶段森林群落森林群落次生演替次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，如火灾过后的草原、保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。顶级群落顶级群落：演替达到的最终平衡状态。是由平均温度和年降雨量决定。：演替达到的最终平衡状态。是由平均温度和年降雨量决定。第10页，本讲稿共1
8、6页三 生态系统生态系统的功能：能量流动和物质循环和信息传递生态系统的功能：能量流动和物质循环和信息传递生态系统的营养结构：生态系统的营养结构：食物链食物链和和食物网食物网 草草 虫虫 食虫鸟食虫鸟 肉食性鸟肉食性鸟第一营养级第一营养级 第二营养级第二营养级 第三营养级第三营养级 第四营养级第四营养级生产者生产者 初级消费者初级消费者 次级消费者次级消费者 三级消费者三级消费者第11页，本讲稿共16页1.每条食物链的每条食物链的起点起点总是总是生产者，生产者，终点终点是不被其他动物所食的是不被其他动物所食的动动物。物。2.生产者生产者总是为总是为第一营养级第一营养级。3.各种生物所处的营养级并
9、不是一各种生物所处的营养级并不是一成不变的。成不变的。生物放大生物放大：有害物质通过食物链逐级：有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。导致危害的现象。第12页，本讲稿共16页物质循环的概念：在生态系统中，组成生物体的物质循环的概念：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环。落，再回到无机环境的循环。碳循碳循环环1 1、过过程：程：碳在无机环境（大气）中的存碳在无机环境（大气）中的存在形式：在形式：CO2碳在生物群落中传
10、递的形式：碳在生物群落中传递的形式：含含碳有机物碳有机物 碳在生物群落中传递的途径：碳在生物群落中传递的途径：食物链、食物网食物链、食物网碳在无机环境与生物群落之间的循碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：环形式：CO2第13页，本讲稿共16页能量流动的特点能量流动的特点 单向流动单向流动:不可逆，也不能循环利用不可逆，也不能循环利用逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用；可用能量金字塔表示。能量金字塔表示。生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物
11、量金字生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔，后两者在某些生态系统中可能出现倒置的现象，但塔，后两者在某些生态系统中可能出现倒置的现象，但能量金字塔永远是正金字塔型的能量金字塔永远是正金字塔型的。第14页，本讲稿共16页稳态稳态：生态系统内部的所有成分彼此相互协调，保持稳：生态系统内部的所有成分彼此相互协调，保持稳定的现象称稳态。是通过生态系统的定的现象称稳态。是通过生态系统的自我调节自我调节过程实现过程实现的。的。生态系统的自我调节功能：生态系统的自我调节功能：与生态系统的复杂程度有关，越复与生态系统的复杂程度有关，越复杂越稳定。调节功能有一定的限度。杂越稳定。调节功能有一定的限
12、度。反馈调节反馈调节负反馈调节正反馈调节第15页，本讲稿共16页（1）反馈调节反馈调节：当生态系统中的某一成分：当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生的那种成分的过程。反过来影响最初发生的那种成分的过程。（2）负反馈负反馈：抑制和减弱最初发生变化的：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。那种成分所发生的变化。结果结果:维持生态系统的稳定。维持生态系统的稳定。（3）正反馈正反馈：加速最初所发生的变化。：加速最初所发生的变化。结果：使生态系统远离
13、稳态。结果：使生态系统远离稳态。（1）反反馈馈调调节节：当当生生态态系系统统中中的的某某一一成成分分发发生生变变化化的的时时候候，它它必必然然会会引引起起其其他他成成分分出出现现一一系系列列的的相相应应变变化化，这这些些变变化化最最终终又又反反过过来来影影响响最最初初发发生生的的那那种种成成分分的的过过程程。（2）负负反反馈馈：抑抑制制和和减减弱弱最最初初发发生生变变化化的的那那种种成成分分所所发发生生的的变变化化。结结果果:维维持持生生态态系系统统的的稳稳定定。（3）正正反反馈馈：加加速速最最初初所所发发生生的的变变化化。结结果果：使使生生态态系系统统远远离离稳稳态态。第16页，本讲稿共16页