生態(tài)系統(tǒng)概念與結(jié)構(gòu)PPT課件

1、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué) ecosystem ecologyecosystem ecology： 以生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，研究生態(tài)系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)與功能、發(fā)展與演替，以以生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，研究生態(tài)系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)與功能、發(fā)展與演替，以及人為影響與調(diào)控機(jī)制的生態(tài)科學(xué)分支。及人為影響與調(diào)控機(jī)制的生態(tài)科學(xué)分支。概念和特征第1頁(yè)/共40頁(yè)A.G. Tansley（1935）：生物與環(huán)境形成一個(gè)自然系統(tǒng)，這種系統(tǒng)構(gòu)成了地球表面上各種大小和類型的基本單元， 這就是生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）.Tansley, A. G. 1935. The use and abuse of vegetational

2、 concepts and terms. Ecology, 16: 284-307第2頁(yè)/共40頁(yè)蘇卡喬夫 Sukachev V. N. (1944): 地球表面的一個(gè)地段內(nèi)，動(dòng)物、植物、微生物與其他地理環(huán)境組成的功能單元（生物地理群落，biogeocoenosis）. 第3頁(yè)/共40頁(yè)Lindeman R. (1934): Cedar Bog Lake “百分之十定律”Ricklefs R.E. (1979):生態(tài)學(xué)：物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)；相互作用；生態(tài)系統(tǒng)的能源來自太陽(yáng)。Golley F.B. (1968):營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能流研究；能流渠道 食物鏈；陸地生態(tài)系統(tǒng)能流分析的奠基人。第4頁(yè)/共40頁(yè)O

3、dum, E. P. ：營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)和能流研究的新方法；生態(tài)學(xué)與社會(huì)科學(xué)的相結(jié)合的分析模式；Fundaments of ecology (1971)，Basic ecology (1983); 不同的組織層次譜系，將生態(tài)系統(tǒng)的概念系統(tǒng)化。Odum, H. T. : 美國(guó)弗洛里達(dá)的Silver Spring的能量收支研究（已成范例）；Energy basis for man and nature (1976)；System ecology: an introduction (1983)第5頁(yè)/共40頁(yè)第6頁(yè)/共40頁(yè)H. T. Odum（1983）創(chuàng)建的一整套能量的符號(hào)語言。第7頁(yè)/共40頁(yè)Cars

4、on R. (1962):寂靜的春天 污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響；人類要限制自己的行動(dòng)，不要破環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的功能；促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)與現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)的結(jié)合；現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)的基石。第8頁(yè)/共40頁(yè)Biodiversity (resources) (1969)Ecosystem management (1970s)Ecosystem health (for man) (1985)Sustainable development (1991)重大國(guó)際合作：IBP (International Biological Programme) (1960s)MAB (Man and the Biosphere Prog

5、ramme)(1971)IGBP (International Geosphere Biosphere Program) (1986)第9頁(yè)/共40頁(yè)基本特征：概念和特征 有時(shí)空概念的復(fù)雜的大系統(tǒng): 多等級(jí)；多維；網(wǎng)狀；復(fù)雜性高 一定的負(fù)荷力: carrying capacity; environmental capacity 明確的功能和公益服務(wù)性能：功能單元；固能和能流；物質(zhì)轉(zhuǎn)換和物流；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（ecosystem service）第10頁(yè)/共40頁(yè)基本特征基本特征：概念和特征 自維持和自調(diào)控功能: 開放性；進(jìn)化適應(yīng)導(dǎo)致協(xié)調(diào)和自我控制（同種種群密度；異種種群數(shù)量；生物與環(huán)境）；負(fù)反饋（

6、negative feedback）機(jī)制。 動(dòng)態(tài)的、生命的特征：“個(gè)體發(fā)育”和“系統(tǒng)發(fā)育” 健康、可持續(xù)發(fā)展特性：進(jìn)化的產(chǎn)物；與環(huán)境的協(xié)調(diào)和對(duì)環(huán)境變化的方應(yīng)；人類的作用; sustainable development第11頁(yè)/共40頁(yè)研究方法：1.系統(tǒng)生態(tài)學(xué)2.模型模擬3.實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)第12頁(yè)/共40頁(yè)第13頁(yè)/共40頁(yè)第14頁(yè)/共40頁(yè)一個(gè)以昆蟲為主的生態(tài)系統(tǒng)第15頁(yè)/共40頁(yè)第16頁(yè)/共40頁(yè)第17頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究的發(fā)展趨勢(shì)基礎(chǔ)理論研究以結(jié)構(gòu)和功能為基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力；自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；生態(tài)系統(tǒng)管理；生態(tài)系統(tǒng)的自維持模型；結(jié)合生態(tài)規(guī)劃和生態(tài)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)空間格局研究生態(tài)系統(tǒng)、區(qū)域

7、和全球等多層次；尺度轉(zhuǎn)換。第18頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究的發(fā)展趨勢(shì)研究方法的改善S；網(wǎng)絡(luò)（如，CERN）；長(zhǎng)期（LTER）微（微氣候micro-climate、微環(huán)境micro-environment和微宇宙microcosm）；生態(tài)系統(tǒng)定量研究；優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)模型第19頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究的發(fā)展趨勢(shì)自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的結(jié)合學(xué)科交叉和交叉學(xué)科：生態(tài)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)法學(xué)、生態(tài)哲學(xué).等第20頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)及原理組成要素： 生物群落環(huán)境第21頁(yè)/共40頁(yè)第22頁(yè)/共40頁(yè)組成要素的作用：一、生產(chǎn)者（producer）：自養(yǎng)生物：植物和光合細(xì)菌1.固定能量2.環(huán)境改造3.能量流動(dòng)和

8、物質(zhì)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)第23頁(yè)/共40頁(yè)二、消費(fèi)者（consumer）的主要作用：異養(yǎng)生物（heterotroph）1.植食動(dòng)物（herbivore）初級(jí)消費(fèi)者2.肉食動(dòng)物（carnivore）次級(jí)消費(fèi)者:一級(jí)、二級(jí)等 3.雜食性動(dòng)物4.食蟲植物第24頁(yè)/共40頁(yè)三、分解者（decomposer）的主要作用:還原者（reducer）1.菌類：細(xì)菌、真菌、放線菌2.土壤原生動(dòng)物3.小型無脊椎動(dòng)物第25頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本原理 結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)的基本原理、空間結(jié)構(gòu)分層（stratification）綠帶（green belt）褐帶（brown belt）相互作用(網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu))（interaction (network structure)）第26頁(yè)/共40頁(yè)第27頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本原理 結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)的基本原理、時(shí)間結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間尺度：地質(zhì)演替中時(shí)間尺度：生態(tài)演替短時(shí)間尺度：晝夜、季節(jié)第28頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本原理結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)的基本原理、主要差異生產(chǎn)者的大小和數(shù)量：陸地生態(tài)系統(tǒng)比水生生態(tài)系統(tǒng)的個(gè)體大，但數(shù)量少。代謝速率：陸地生態(tài)系統(tǒng) 部分之和。各部分獨(dú)立性下降，相互依存。各部分對(duì)整體都有貢獻(xiàn)。第36頁(yè)/共40頁(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要類型自然生態(tài)系統(tǒng)、半自然生態(tài)系統(tǒng)、人工生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)、水生生態(tài)系統(tǒng)其他：開放性（