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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第八章第八章 生态系统的一般特征生态系统的一般特征1严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第一节第一节 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 英国植物生态学家英国植物生态学家A.G.TansleyA.G.Tansley在研在研究中发现气候、土壤和动物对植物生长、究中发现气候、土壤和动物对植物生长、分布和丰盛度都有明显的影响。于是他在分布和丰盛度都有明显的影响。于是他在19351935年首先提出了生态系统（年首先
2、提出了生态系统（ecosystemecosystem）的概念的概念“生物与环境形成一个自然系统。生物与环境形成一个自然系统。正是这种系统构成了地球表面上各种大小正是这种系统构成了地球表面上各种大小和类型的基本单元，这就是生态系统和类型的基本单元，这就是生态系统”。2严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。美国著名生态学家美国著名生态学家Odum E.P.Odum E.P.和和Odum H.T.Odum H.T.兄弟二人对生态系统概念兄弟二人对生态系统概念的发展作出过杰出的贡献。从上世的发展作出过杰出的贡献。从上世纪纪505
3、0年代以来，年代以来，Odum E.P.Odum E.P.就一贯强就一贯强调生态系统研究工作的重要意义，调生态系统研究工作的重要意义，在营养动态和能量流动方面提出了在营养动态和能量流动方面提出了许多新思想和新方法，并创建了生许多新思想和新方法，并创建了生态学和社会科学相结合的模式。态学和社会科学相结合的模式。3严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统就是在一定空间中共同栖居生态系统就是在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与环境之间着的所有生物（即生物群落）与环境之间通过不断的物质循环和能量流动过程而形通过
4、不断的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。地球上的森林、草原、荒成的统一整体。地球上的森林、草原、荒漠、海洋、湖泊、河流等，不仅它们的外漠、海洋、湖泊、河流等，不仅它们的外貌有区别，生物组成也各有特点，但都是貌有区别，生物组成也各有特点，但都是生物和非生物构成的一个相互作用、物质生物和非生物构成的一个相互作用、物质不断循环、能量不停流动的生态系统。不断循环、能量不停流动的生态系统。4严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统的范围和大小并没有严格的生态系统的范围和大小并没有严格的限制。小到一滴水，大到整个海洋，甚
5、至限制。小到一滴水，大到整个海洋，甚至整个地球上的生物圈，都可以称为一个生整个地球上的生物圈，都可以称为一个生态系统。陆生生态系统的空间范围一般在态系统。陆生生态系统的空间范围一般在1 1 10105 5m m之间；海洋生态系统的空间范围通之间；海洋生态系统的空间范围通常要比陆生生态系统大，在常要比陆生生态系统大，在10102 2 10106 6m m之间。之间。5严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统的边界可能很清晰，生态系统的边界可能很清晰，也可能是模糊、过渡的。在生态系也可能是模糊、过渡的。在生态系统边界划
6、分上一定要注意尺度，根统边界划分上一定要注意尺度，根据研究问题的特征，用与生态系统据研究问题的特征，用与生态系统的规模相当的尺度分析边界。同样，的规模相当的尺度分析边界。同样，研究过程中生态系统的时间尺度也研究过程中生态系统的时间尺度也是不一致的。是不一致的。6严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。寻找自然生态系统持续稳定性的机理，寻找自然生态系统持续稳定性的机理，是研究生态系统规律的主要目的。近年来，是研究生态系统规律的主要目的。近年来，无论是国内还是国外，又把自然生态系统无论是国内还是国外，又把自然生态系统进一步扩展
7、为包括经济和社会的复合生态进一步扩展为包括经济和社会的复合生态系统。马世骏等（系统。马世骏等（19931993）在探讨人类生态）在探讨人类生态学的基础上，提出了社会学的基础上，提出了社会-经济经济-自然复合自然复合生态系统（生态系统（Social-Economic-Natural Social-Economic-Natural Complex EcosystemComplex Ecosystem）模型。该模型反映当）模型。该模型反映当代许多社会问题，或多或少关系到社会体代许多社会问题，或多或少关系到社会体制、经济发展状况和生态系统的真实情况。制、经济发展状况和生态系统的真实情况。7严格执行突发
8、事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第二节第二节 生态系统的组成与结构生态系统的组成与结构 生态系统中的生物根据其在生态系统生态系统中的生物根据其在生态系统中发挥作用和地位的不同，可划分为生中发挥作用和地位的不同，可划分为生产者、消费者和分解者三大功能类群。产者、消费者和分解者三大功能类群。因此，生态系统的基本组成可以概括为：因此，生态系统的基本组成可以概括为：非生物环境、生产者、消费者和分解者。非生物环境、生产者、消费者和分解者。任何一个生态系统都是由生物系统和环任何一个生态系统都是由生物系统和环境系统共同组成，二者缺一不可。如
9、果境系统共同组成，二者缺一不可。如果没有非生物环境，生物就没有了生存的没有非生物环境，生物就没有了生存的空间。（图空间。（图8-18-1）8严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图图8-1 生态系统组成成分生态系统组成成分9严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、生态系统基本组成一、生态系统基本组成 （一）非生物环境（一）非生物环境 非生物环境包括能源、气候、非生物环境包括能源、气候、基质和介质，以及参加物质循环的基质和介质，以及参加物质循环的无
10、机元素和化合物，联系生物和非无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质等。生物成分的有机物质等。10严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（二）生产者（二）生产者 生产者（生产者（producerproducer）包括所有）包括所有绿色植物和可进行光能和化能自养绿色植物和可进行光能和化能自养的细菌。生态系统的生产者能进行的细菌。生态系统的生产者能进行光合作用，固定太阳能，以简单的光合作用，固定太阳能，以简单的无机物质为原料制造各种有机物质，无机物质为原料制造各种有机物质，不仅供自身生长发育的需要，也是不仅供自身生长
11、发育的需要，也是其他生物类群以及人类食物和能量其他生物类群以及人类食物和能量的来源，是生态系统中最基础的成的来源，是生态系统中最基础的成分。分。11严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。绿绿 色色 植植 物物12严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（三）消费者（三）消费者 消费者（消费者（consumersconsumers）是指不能用）是指不能用无机物直接制造有机物，直接或间接无机物直接制造有机物，直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物的异地依
12、赖于生产者所制造的有机物的异养生物（养生物（heterotrophsheterotrophs）。根据营养）。根据营养方式的不同，消费者可分为食草动物方式的不同，消费者可分为食草动物（herbivoresherbivores）、食肉动物）、食肉动物（carnivorescarnivores）、大型食肉动物或顶）、大型食肉动物或顶级食肉动物（级食肉动物（top carnivorestop carnivores）。）。13严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。食草动物又称为植食动物，直接以植物食草动物又称为植食动物，直接以植物
13、体为营养的动物。如水域生态系统中的浮游体为营养的动物。如水域生态系统中的浮游动物和底栖动物，陆地生态系统中马、牛、动物和底栖动物，陆地生态系统中马、牛、羊以及啮齿类，这些食草动物统称为一级消羊以及啮齿类，这些食草动物统称为一级消费者（费者（primary consumersprimary consumers）。）。14严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。食肉动物又称为肉食动物，以食草动食肉动物又称为肉食动物，以食草动物为食者。例如，池塘中某些以浮游动物物为食者。例如，池塘中某些以浮游动物为食的鱼类，以食草动物为食的捕食
14、性鸟为食的鱼类，以食草动物为食的捕食性鸟兽。它们统称为二级消费者（兽。它们统称为二级消费者（secondary secondary consumersconsumers）。）。15严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。大型食肉动物或顶级食肉动物即以食肉大型食肉动物或顶级食肉动物即以食肉动物为食者。例如池塘中的黑鱼或动物为食者。例如池塘中的黑鱼或鳜鳜鱼，草鱼，草原上的鹰隼猛禽等。它们可统称为三级消费原上的鹰隼猛禽等。它们可统称为三级消费者（者（tertiary consumerstertiary consumers）。）。
15、16严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（四）分解者（四）分解者 分解者（分解者（decomposersdecomposers）都是异养生）都是异养生物，包括细菌、真菌、放线菌及土壤原物，包括细菌、真菌、放线菌及土壤原生动物和一些小型无脊椎动物等。是把生动物和一些小型无脊椎动物等。是把动植物残体的复杂有机物分解为生产者动植物残体的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单的化合物，并释放出能重新利用的简单的化合物，并释放出能量。其作用刚好与生产者相反。分解能量。其作用刚好与生产者相反。分解者在生态系统中的作用是极为重要的，
16、者在生态系统中的作用是极为重要的，如果没有它们，动植物尸体将会堆积成如果没有它们，动植物尸体将会堆积成灾，物质不能循环，生态系统亦将不复灾，物质不能循环，生态系统亦将不复存在。存在。17严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、生态系统的结构特征二、生态系统的结构特征 结构（结构（structurestructure）是生态系统内）是生态系统内各要素相互联系、相互作用的方式，是各要素相互联系、相互作用的方式，是生态系统的基础属性。生态系统的结构生态系统的基础属性。生态系统的结构特征主要表现在三个方面：空间结构、特征主要表
17、现在三个方面：空间结构、时间结构和营养结构。生态系统各要素时间结构和营养结构。生态系统各要素之间最本质的联系是通过营养来实现的，之间最本质的联系是通过营养来实现的，具体体现于食物链和食物网。具体体现于食物链和食物网。18严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（一）空间结构（一）空间结构 生态系统空间结构可以分为垂生态系统空间结构可以分为垂直结构和水平结构两方面。直结构和水平结构两方面。生态系统在形成过程中，由于生态系统在形成过程中，由于环境的逐渐分化，导致对环境有不环境的逐渐分化，导致对环境有不同需要的生物种各自占有一定
18、的空同需要的生物种各自占有一定的空间，具有明显的分层现象间，具有明显的分层现象（stratification），构成生态系统），构成生态系统的垂直结构。的垂直结构。19严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。如在欧亚大陆北方针叶林生态系统中，如在欧亚大陆北方针叶林生态系统中，最上层（树冠层）栖息着柳莺、交嘴和戴菊最上层（树冠层）栖息着柳莺、交嘴和戴菊等；森林中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和等；森林中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和貂等；灌木层中栖息着莺、苇莺和花鼠等；貂等；灌木层中栖息着莺、苇莺和花鼠等；地被层和草本层中栖息着两
19、栖类、爬行类、地被层和草本层中栖息着两栖类、爬行类、鸟类（丘鹬、榛鸡）、兽类（黄鼬）和各种鸟类（丘鹬、榛鸡）、兽类（黄鼬）和各种鼠形啮齿类；最下层是蜘蛛、蚂蚁等在土层鼠形啮齿类；最下层是蜘蛛、蚂蚁等在土层上活动；土层以下还有蚯蚓、蝼蛄等昆虫。上活动；土层以下还有蚯蚓、蝼蛄等昆虫。如在池塘中，大量的浮游植物聚集在水如在池塘中，大量的浮游植物聚集在水的表层；浮游动物和鱼、虾等多生活在水中；的表层；浮游动物和鱼、虾等多生活在水中；在底层沉积的淤泥层内外有大量的细菌等微在底层沉积的淤泥层内外有大量的细菌等微生物。生物。20严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇
20、报并处理各类违纪行为或突发事件。（二）时间结构（二）时间结构 生态系统随着时间的变动结构亦生态系统随着时间的变动结构亦发生变化。一般有三个时间度量，一是发生变化。一般有三个时间度量，一是长时间度量，以生态系统进化为主要内长时间度量，以生态系统进化为主要内容；二是中等时间度量，以群落演替为容；二是中等时间度量，以群落演替为主要内容；三是以昼夜、季节等短时间主要内容；三是以昼夜、季节等短时间的变化。的变化。21严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统短时间结构的变化反映了生态系统短时间结构的变化反映了植物、动物等为适应
21、环境因素的变化而植物、动物等为适应环境因素的变化而引起整个生态系统外貌上的变化。随着引起整个生态系统外貌上的变化。随着气候季节性交替，生物群落或生态系统气候季节性交替，生物群落或生态系统呈现不同的外貌就是季相。例如，热带呈现不同的外貌就是季相。例如，热带草原地区一年中分旱季和雨季，生态系草原地区一年中分旱季和雨季，生态系统在两季中差别较大；温带地区四季分统在两季中差别较大；温带地区四季分明，生态系统的季相变化也十分显著。明，生态系统的季相变化也十分显著。温带草原中一年可有温带草原中一年可有4 4 5 5个季相。个季相。22严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、
22、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（三）营养结构（三）营养结构 1.食物链和食物网食物链和食物网 生物能量和物质通过一系列取食与被生物能量和物质通过一系列取食与被取食的关系在生态系统中传递，各种生物取食的关系在生态系统中传递，各种生物按其事物关系排列的链状顺序称为食物链按其事物关系排列的链状顺序称为食物链（food chain）。）。“大鱼吃小鱼，小鱼吃大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米虾米”、“螳螂捕蝉，黄雀在后螳螂捕蝉，黄雀在后”这都是这都是食物链形象地说明。在食物链中每一个资食物链形象地说明。在食物链中每一个资源消费者反过来又成为另一个消费者的资源消费者反过来又成为另一个消费者的资源。源。El
23、ton(1942)是最早提出食物链概念的是最早提出食物链概念的人之一，他认为由于受到能量传递效率的人之一，他认为由于受到能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般由限制，食物链的长度不可能太长，一般由45个环节构成。个环节构成。23严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。自然界中常常是一种动物以多种生自然界中常常是一种动物以多种生物为食物，同一种动物可以占几个营养物为食物，同一种动物可以占几个营养层次，如一些杂食动物。生物之间实际层次，如一些杂食动物。生物之间实际的取食与被取食关系并不像食物链所表的取食与被取食关系并
24、不像食物链所表达得那么简单，各种生物成分通过食物达得那么简单，各种生物成分通过食物传递关系存在一种错综复杂的普遍联系，传递关系存在一种错综复杂的普遍联系，这种联系似一张无形之网把所有生物都这种联系似一张无形之网把所有生物都包含在内，使它们彼此间都有某种直接包含在内，使它们彼此间都有某种直接或间接的关系，因此称为食物网（或间接的关系，因此称为食物网（food web）。图）。图8-2就是食物网的一个例子。就是食物网的一个例子。24严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图图8-2 一个陆地生态系统的食物网一个陆地生态系统的食
25、物网25严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.2.食物链的类型食物链的类型 自然生态系统中主要有三种类型食物链，自然生态系统中主要有三种类型食物链，即牧食食物链（即牧食食物链（grazing food chaingrazing food chain）、寄）、寄生食物链（生食物链（parasitic food chainparasitic food chain）和碎屑）和碎屑食物链（食物链（detritus food chaindetritus food chain）。）。牧食食物链又称为捕食性食物链牧食食物链又称为捕
26、食性食物链（predatory food chainpredatory food chain），是以绿色植物），是以绿色植物为基础，从食草动物开始的食物链，其构成为基础，从食草动物开始的食物链，其构成方式是：植物方式是：植物植食性动物植食性动物肉食性动物。肉食性动物。这种食物链既存在于水域，也存在于陆地环这种食物链既存在于水域，也存在于陆地环境。例如：草原上的青草境。例如：草原上的青草野兔野兔狐狸狐狸狼；狼；湖泊中的藻类湖泊中的藻类甲壳类甲壳类小鱼小鱼大鱼。大鱼。26严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。碎屑食物链又称为
27、分解链碎屑食物链又称为分解链（decomposition chain），是以死的动植），是以死的动植物残体为基础，从真菌、细菌和某些土壤动物残体为基础，从真菌、细菌和某些土壤动物开始的食物链，如动植物残体物开始的食物链，如动植物残体蚯蚓蚯蚓动动植物残体植物残体微生物微生物土壤动物等。以往人们土壤动物等。以往人们更多的关注捕食食物链而忽略了碎屑食物链更多的关注捕食食物链而忽略了碎屑食物链的重要价值。在森林中，有的重要价值。在森林中，有90%的净生产是的净生产是以食物碎屑方式被消化掉的。即使在大型食以食物碎屑方式被消化掉的。即使在大型食草动物十分发达的草原生态系统中，被吃掉草动物十分发达的草原生态
28、系统中，被吃掉的牧草通常也不到植物生产力的的牧草通常也不到植物生产力的1/4，其余，其余部分也是在枯死后被分解者分解。部分也是在枯死后被分解者分解。27严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。可见牧食食物链和碎屑食物链在生态系统中往往同可见牧食食物链和碎屑食物链在生态系统中往往同时存在（如图时存在（如图8-3），相辅相成地起着作用。），相辅相成地起着作用。图图8-3 两大类型的食物链间的关系（引自两大类型的食物链间的关系（引自EPOdum,1983）28严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现
29、、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.营养级和生态金字塔营养级和生态金字塔 食物链和食物网是物种和物种之间的营食物链和食物网是物种和物种之间的营养关系，这种关系错综复杂，简单的图解方养关系，这种关系错综复杂，简单的图解方法无法完全表达，为了进一步深入定量研究，法无法完全表达，为了进一步深入定量研究，生态学家提出了营养级（生态学家提出了营养级（trophic levels）的）的概念。处于食物链某一环节上的所有生物种概念。处于食物链某一环节上的所有生物种的总和称为营养级。例如，作为生产者的绿的总和称为营养级。例如，作为生产者的绿色植物和所有自养生物都位于食物链的起点，色植物和所有自养生物
30、都位于食物链的起点，共同构成第一营养级。所有以绿色植物为食共同构成第一营养级。所有以绿色植物为食的动物都属于第二营养级，即草食动物营养的动物都属于第二营养级，即草食动物营养级。第三营养级包括所有以草食动物为食的级。第三营养级包括所有以草食动物为食的肉食动物。以此类推，还可以有第四营养级肉食动物。以此类推，还可以有第四营养级和第五营养级。和第五营养级。29严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态系统各个营养级之间的量值自基生态系统各个营养级之间的量值自基础营养级向上排列，呈现出下大上小的类础营养级向上排列，呈现出下大上小
31、的类似金字塔的结构称之为生态金字塔似金字塔的结构称之为生态金字塔（ecological pyramids），又称生态锥），又称生态锥体。这种数量关系可采用个体数量单位、体。这种数量关系可采用个体数量单位、生物量单位、能量单位来度量，采用这些生物量单位、能量单位来度量，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为数量单位所构成的生态金字塔就分别称为数量金字塔（金字塔（pyramid of numbers）、生物）、生物量金字塔（量金字塔（pyramid of biomass）和能量）和能量金字塔（金字塔（pyramid of energy）图图8-4。30严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等
32、相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图图8-4 生态锥体生态锥体31严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第三节第三节 生态效率生态效率 生产者在生产过程中总会有大量资源不能生产者在生产过程中总会有大量资源不能转化成产品而损失掉，为了比较转化能力的转化成产品而损失掉，为了比较转化能力的差异，生态学上采用类似经济学中效率的概差异，生态学上采用类似经济学中效率的概念。各种资源在营养级之间或营养级内部转念。各种资源在营养级之间或营养级内部转移过程中的比值关系，常以百分数表示，被移过程中的比值关系
33、，常以百分数表示，被称为生态效率（称为生态效率（ecological efficiencies），），或转移（或转移（transfer efficiencies）。由于能量）。由于能量的可比性和便利性，所以一般用能量为基础的可比性和便利性，所以一般用能量为基础计算。生态效率的定义有多种，较为混乱，计算。生态效率的定义有多种，较为混乱，TTKozlovsky(1869)曾做过评述，提出最曾做过评述，提出最重要的几个，并说明之间的关系。重要的几个，并说明之间的关系。32严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、一、常用的几个
34、能量参数常用的几个能量参数 摄取量（摄取量（）：表示一个生物所摄取的）：表示一个生物所摄取的能量。对植物来说，能量。对植物来说，代表被光合作用所吸代表被光合作用所吸收的太阳能。对动物来说，收的太阳能。对动物来说，代表动物吃进代表动物吃进的食物能。的食物能。同化量（同化量（）：表示在动物消化道内被）：表示在动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能。吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能。对分解者是指细胞外产物的吸收。对植物来对分解者是指细胞外产物的吸收。对植物来说是指在光合作用所固定的太阳能，常以总说是指在光合作用所固定的太阳能，常以总初级生产量（）表示。初级生产量（）表示。33严格
35、执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。呼吸量（呼吸量（）：指生物在呼吸等新）：指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中所消耗的全部能量。陈代谢和各种活动中所消耗的全部能量。生产量（生产量（）：指生物呼吸消耗后所）：指生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。它以有机物的形势净剩的同化能量值。它以有机物的形势累积在生物体内或生态系统中。对于植累积在生物体内或生态系统中。对于植物来说，它是指净初级生产量（）。物来说，它是指净初级生产量（）。对动物来说，它是同化量扣除维持消耗对动物来说，它是同化量扣除维持消耗后的能量，即后的能量，即。34严格执
36、行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。利用以上参数可以计算生态系统利用以上参数可以计算生态系统中能流的各种效率。营养级位内的中能流的各种效率。营养级位内的生态效率用以量度一个物种利用食生态效率用以量度一个物种利用食物能的效率，即同化能量的有效程物能的效率，即同化能量的有效程度；营养级位之间的生态效率则来度；营养级位之间的生态效率则来量度营养级位之间的转化效率和能量度营养级位之间的转化效率和能流通道的大小。流通道的大小。35严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发
37、事件。二、二、营养级位之内的生态效率营养级位之内的生态效率 （一）同化效率（一）同化效率 同化效率指被植物吸收的日光能中被同化效率指被植物吸收的日光能中被光合作用固定的能量比例。或被动物摄光合作用固定的能量比例。或被动物摄食的能量中被同化的能量比例。食的能量中被同化的能量比例。同化效率即其中同化效率即其中 n为营养级数。为营养级数。一般肉食动物的同化效率比植食动物一般肉食动物的同化效率比植食动物要高些，因为肉食动物的食物在化学组要高些，因为肉食动物的食物在化学组成上更接近其本身的组织。成上更接近其本身的组织。36严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报
38、并处理各类违纪行为或突发事件。（二）生长效率（二）生长效率 包括组织生长和生态生长效率。包括组织生长和生态生长效率。即通常植物的生长效率大于动物，即通常植物的生长效率大于动物，大型动物的生长效率小于小型动物，大型动物的生长效率小于小型动物，年老动物的生长效率小于幼年的，年老动物的生长效率小于幼年的，变温动物的大于恒温动物的，通常变温动物的大于恒温动物的，通常生物的组织生长效率高于其生态生生物的组织生长效率高于其生态生长效率。长效率。37严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三、三、营养级位之间的生态效率营养级位之间的生态
39、效率 （一）消费效率（或利用效率）（一）消费效率（或利用效率）即 即即即 即即 38严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（二）林德曼效率（二）林德曼效率 这是这是RLLindeman在经典能流研究中在经典能流研究中提出的，它相当于同化效率、生长效率和消费提出的，它相当于同化效率、生长效率和消费效率的乘积。但也有学者把营养级间的同化能效率的乘积。但也有学者把营养级间的同化能量值比值视为林德曼效率，即量值比值视为林德曼效率，即 或或即即39严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并
40、处理各类违纪行为或突发事件。第四节第四节 生态系统地反馈调节和生态平衡生态系统地反馈调节和生态平衡 宇宙中有两类系统，一类是封闭系统，宇宙中有两类系统，一类是封闭系统，即系统和环境间没有物质和能量的交换，即系统和环境间没有物质和能量的交换，一类是开放系统，即系统和环境间存在着一类是开放系统，即系统和环境间存在着物质和能量的交换（图物质和能量的交换（图8-5）。除了宇宙）。除了宇宙外，自然界所有系统都是开放系统。生态外，自然界所有系统都是开放系统。生态系统就是一种开放系统，但是各类生态系系统就是一种开放系统，但是各类生态系统的开放程度却有很大不同，例如一条溪统的开放程度却有很大不同，例如一条溪流
41、生态系统开放的程度就比池塘生态系统流生态系统开放的程度就比池塘生态系统大得多，因为在溪流系统中，水携带的物大得多，因为在溪流系统中，水携带的物质不停的流入流出。质不停的流入流出。40严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图图8-5 系统的两种类型系统的两种类型（仿（仿Emberlin，1983）41严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。开放系统必须依赖于外界环境的输开放系统必须依赖于外界环境的输入，如果输入一旦停止，系统也就失去入，如果输入一旦停止
42、，系统也就失去了功能。开放系统具有调节其功能的反了功能。开放系统具有调节其功能的反馈机制（馈机制（feedback mechanism），使），使其该系统就成为控制系统，保证外界的其该系统就成为控制系统，保证外界的不断输入。而要使反馈系统能起控制作不断输入。而要使反馈系统能起控制作用，系统应具有某个理想的状态或位置用，系统应具有某个理想的状态或位置点，系统能围绕位置点而进行调解，如点，系统能围绕位置点而进行调解，如图图8-6。42严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。（a）开放系统）开放系统（b）控制系统）控制系统（c）
43、具有位置点的可控制系统）具有位置点的可控制系统 图图8-6 自然生态系统自然生态系统43严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。反馈分正反馈和负反馈。负反馈反馈分正反馈和负反馈。负反馈控制可使系统保持稳定，正反馈是使控制可使系统保持稳定，正反馈是使偏离加剧。例如，在生物生长过程中偏离加剧。例如，在生物生长过程中个体越来越大，在种群持续增长过程个体越来越大，在种群持续增长过程中，种群数量不断上升，这都属于正中，种群数量不断上升，这都属于正反馈。正反馈也是有机体生长和存活反馈。正反馈也是有机体生长和存活所必需的。但是，正反馈不
44、能维持稳所必需的。但是，正反馈不能维持稳态，要使系统维持稳态，只有通过负态，要使系统维持稳态，只有通过负反馈控制。由于生态系统具有负反馈反馈控制。由于生态系统具有负反馈的自我调节机制，所以通常情况下，的自我调节机制，所以通常情况下，生态系统会保持自身的生态平衡。生态系统会保持自身的生态平衡。44严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。生态平衡是指生态系统通过发育生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入、
45、输出上的稳定。生态平衡是量输入、输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡，因为能量流动和物质一种动态平衡，因为能量流动和物质循环总在不间断地进行，生物个体也循环总在不间断地进行，生物个体也在不断地进行更新。自然条件下，生在不断地进行更新。自然条件下，生态系统总是朝着种类多样化、结构复态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到杂化和功能完善化的方向发展，直到使生态系统达到成熟的最稳定状态为使生态系统达到成熟的最稳定状态为止。止。45严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。思考题思考题1.生态系统有哪些主要成
46、分，它们如何构成生态生态系统有哪些主要成分，它们如何构成生态系统的？系统的？2.什么是食物链、食物网和营养级？生态金字塔什么是食物链、食物网和营养级？生态金字塔如何形成？如何形成？3.说明同化效率、生长效率、消费效率和林德曼说明同化效率、生长效率、消费效率和林德曼效率的生态学意义及关系。效率的生态学意义及关系。4.什么是负反馈？自然生态系统是如何实现自我什么是负反馈？自然生态系统是如何实现自我调节的？调节的？46严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。推荐参考文献推荐参考文献1 美Whittaker R H.群落与生态系统M.姚碧君，译。北京：科学出版社，1977.2 Odum E P.生态学基础 M.孙儒泳，等译。北京：高等教育出版社，1971.3 常杰，等.生态学M.杭州：浙江大学出版社，2001.返回返回47