生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)

第四章 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能主要生態(tài)系統(tǒng)的類型生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及功能?生態(tài)系統(tǒng)物種結(jié)構(gòu)?生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)?生態(tài)系統(tǒng)的空間與時(shí)間結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念■ 生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)的定義：指在一定的空間內(nèi)，生物成分和非生物成分通過(guò)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位，這個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位稱生態(tài)系統(tǒng)。(英國(guó)植物生態(tài)學(xué)家A.G.Tansley(1935)提出)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分■無(wú)機(jī)物■有機(jī)化合物■氣候因素■生產(chǎn)者(producer)■消費(fèi)者(consumer)■分解者(還原者)(decomposer)生產(chǎn)者(producers)又稱初級(jí)生產(chǎn)者(primaryproducers)，指自養(yǎng)生物，主要指綠色植物，也包括一些化能合成細(xì)菌。這些生物能利用無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，并把環(huán)境中的太陽(yáng)能以生物化學(xué)能的形式第一次固定到生物有機(jī)體中。初級(jí)生產(chǎn)者也是自然界生命系統(tǒng)中唯一能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)能的媒介。?消費(fèi)者不能利用無(wú)機(jī)物質(zhì)制造有機(jī)物質(zhì)，而是直接或間接依賴于生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物質(zhì)。它們屬于異養(yǎng)生物。?分解者(composers)，指利用動(dòng)植物殘?bào)w及其它有機(jī)物為食的小型異養(yǎng)生物，主要有真菌、細(xì)菌、放線菌等微生物。小型消費(fèi)者使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和貯備的能量通過(guò)分解作用又釋放到無(wú)機(jī)環(huán)境中去。生態(tài)系統(tǒng)各成份的相互關(guān)系線條粗細(xì)表示作用強(qiáng)弱和物質(zhì)能量流通的總量多寡無(wú)機(jī)物質(zhì) 有機(jī)物質(zhì) 氣候因素生態(tài)系統(tǒng)各成份的相互關(guān)系線條粗細(xì)表示作用強(qiáng)弱和物質(zhì)能量流通的總量多寡無(wú)機(jī)物質(zhì) 有機(jī)物質(zhì) 氣候因素生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)■物種結(jié)構(gòu)■關(guān)鍵種■冗余種?物種在生態(tài)系統(tǒng)中的作用?鎦釘假說(shuō)■冗余假說(shuō)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 食物鏈?一.一食物網(wǎng)一食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一食物網(wǎng)的控制機(jī)理食物鏈及其類型 一 -— 生產(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)，通過(guò)一系列取食和被食的關(guān)系而在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物按其取食和被食的關(guān)系而排列的鏈狀順序稱為食物鏈。? 捕食食物鏈：以植食動(dòng)物吃植物的活體開始。? 一 碎屑食物鏈：從分解動(dòng)植物尸體或糞便中的有機(jī)物質(zhì)顆粒開始。? 寄生食物鏈：寄生物和食腐動(dòng)物形成輔助食物鏈。. 水體生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈如：樣游植物f浮游動(dòng)物f食早性魚類f食肉性魚類。? 比較長(zhǎng)的食物鏈如：植物f蝴蝶f蜻蜓f蛙f蛇f鷹。食物網(wǎng)?一一 生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈彼此交錯(cuò)連接，形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就是食物網(wǎng)。物種在食物網(wǎng)中的位置類型：頂位種，中位種，基位種一個(gè)食物鏈的例子 “螳螂捕蟬，黃雀在后”（ （據(jù)周立志）食物鏈的特征?食物鏈的長(zhǎng)度通常不超過(guò)6個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，最常見的4—5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，因?yàn)槟芰垦厥澄镦溋鲃?dòng)時(shí)不斷流失；?食物鏈越長(zhǎng)，最后營(yíng)養(yǎng)級(jí)位所獲得的能量也越少。因?yàn)閺钠瘘c(diǎn)到終點(diǎn)經(jīng)過(guò)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，其能量損耗也就越大；?食物鏈或食物網(wǎng)的復(fù)雜程度與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接相關(guān)；?生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈不是固定不變的，它不僅在進(jìn)化歷史上有改變，在短時(shí)間內(nèi)也會(huì)發(fā)生變化。食物鏈和食物網(wǎng)的意義?食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的形象體現(xiàn)；? 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的；?食物鏈和食物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律。食物網(wǎng)的控制機(jī)理?自上而下機(jī)理?自下而上機(jī)理?實(shí)際結(jié)果:兩種效應(yīng)同時(shí)控制空間與時(shí)間結(jié)構(gòu)■空間結(jié)構(gòu)?分層現(xiàn)象?森林生態(tài)系統(tǒng)?動(dòng)物的空間分布?水域生態(tài)系統(tǒng)的分層現(xiàn)象■時(shí)間結(jié)構(gòu)第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能?生物生產(chǎn)■能量流動(dòng)■物質(zhì)循環(huán)■信息傳遞■自我調(diào)節(jié)生物生產(chǎn)-----初級(jí)生產(chǎn)者的概念?生產(chǎn)力是指單位時(shí)間、單位面積上的有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)量。單位：g/(m2?a)?生物量是指在某一定時(shí)刻調(diào)查時(shí)單位面積上積存的有機(jī)物質(zhì)。單位是干重g/m2或J/m2。生物生產(chǎn) 初級(jí)生產(chǎn)者的概念■植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱為初級(jí)生產(chǎn)量或第一性生產(chǎn)量。.植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生長(zhǎng)和生殖，這部分生產(chǎn)量稱為凈初級(jí)生產(chǎn)量。■包括呼吸消耗在內(nèi)的全部生產(chǎn)量，稱為總初級(jí)生產(chǎn)量?！隹偝跫?jí)生產(chǎn)量(GP)、呼吸所消耗的能量(R)和凈初級(jí)生產(chǎn)量(NP)3者之間的關(guān)系是：GP=NP+RNP=GP-R生物生產(chǎn)-----初級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定方法收獲量測(cè)定法氧氣測(cè)定法CO2測(cè)定法放射性標(biāo)記物測(cè)定法葉綠素測(cè)定法生物生產(chǎn)-----初級(jí)生產(chǎn)力的分布次級(jí)生產(chǎn)■次級(jí)生產(chǎn)指消費(fèi)者通過(guò)攝取、吸收直接或間接來(lái)自植物生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)，通過(guò)消費(fèi)者自身的生物過(guò)程將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程，在此過(guò)程中，植物制造的有機(jī)物質(zhì)所包含的能量也有部分轉(zhuǎn)化為消費(fèi)者制造有機(jī)物質(zhì)中儲(chǔ)存的能量生物生產(chǎn)-----次級(jí)生產(chǎn)過(guò)程■C=A+FU■A=P+RP=C-FU—R其中：P代表凈生產(chǎn)量，C代表動(dòng)物從外界攝食的能量，F(xiàn)U代表糞、尿能量，R代表呼吸能量。生物生產(chǎn)-----次級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定方法按同化量和呼吸量估計(jì)生產(chǎn)量P=A—R按攝食量扣除糞尿量估計(jì)同化量，即A=C—FU測(cè)定次級(jí)生產(chǎn)力的另一途徑P=Pg+Pr式中：Pr代表生殖后代的生產(chǎn)量，Pg是個(gè)體增重的部分生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)-----熱力學(xué)定律■熱力學(xué)第一定律：在自然界發(fā)生的所有現(xiàn)象中，能量既不能消失也不能憑空產(chǎn)生，它只能以嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。(又稱為能量守恒定律)■熱力學(xué)第二定律：在封閉系統(tǒng)中，一切過(guò)程都伴隨著能量的改變，在能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，除了一部分可以繼續(xù)傳遞和作功的能量(自由能)外，總有一部分不能繼續(xù)傳遞和作功，而以熱的形式消散，這部分能量使系統(tǒng)的熵和無(wú)序性增加。能流特點(diǎn)■與物理系統(tǒng)中的區(qū)別■單向流■不斷遞減■質(zhì)量提高能量流動(dòng)規(guī)律-----林德曼效率?所謂林德曼效率是指n+1營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量占n營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量之比。?既：林德曼效率=(n+1)營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的食物/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的食物■平均10%物質(zhì)循環(huán)■循環(huán)模式■循環(huán)類型■有渡物質(zhì)循環(huán)生物地化循環(huán)(biogeochemicalcycle)■礦物元素在生態(tài)系統(tǒng)之間的輸入和輸出，它們?cè)诖髿馊Α⑺?、巖圈之間以及生物間的流動(dòng)和交換稱生物地(球)化(學(xué))循環(huán)，即物質(zhì)循環(huán)(cyclingofmaterial)。生物地化循環(huán)的特點(diǎn)■①物質(zhì)循環(huán)不同于能量流動(dòng)，后者在生態(tài)系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)是循環(huán)的；■②生物地化循環(huán)可以用庫(kù)和流通率兩個(gè)概念來(lái)描述。庫(kù)是由存在于生態(tài)系統(tǒng)某些生物或非生物成分中一定數(shù)量的某種化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成的，可分為貯存庫(kù)和交換庫(kù)。前者的特點(diǎn)是庫(kù)容量大，元素在庫(kù)中滯留的時(shí)間長(zhǎng)，流動(dòng)速率小，多屬于非生物成分；交換庫(kù)則容量較小，元素滯留的時(shí)間短，流速較大。物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)單位面積或單位體積)和單位時(shí)間的移動(dòng)量稱流通率?！觫凵锏鼗h(huán)在受人類干擾以前一般是處于一種穩(wěn)定的平衡狀態(tài)?！觫茉睾碗y分解的化合物常發(fā)生生物積累、生物濃縮和生物放大現(xiàn)象。生物積累、生物濃縮和生物放大■生物積累(bioaccumlation):指生態(tài)系統(tǒng)中生物不斷進(jìn)行新陳代謝的過(guò)程中，體內(nèi)來(lái)自環(huán)境的元素或難分解的化合物的濃縮系數(shù)不斷增加的現(xiàn)象。■生物濃縮(bioconcentration):指生態(tài)系統(tǒng)中同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上許多生物種群或者生物個(gè)體，從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解的化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過(guò)環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象，又稱生物富集。■生物放大(biomagnification):指生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈上，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物以低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為食，某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象。生物放大的結(jié)果使食物鏈上高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體中該類物質(zhì)的濃度顯著超過(guò)環(huán)境中的濃度。生物地化循環(huán)的類型■水循環(huán)■氣體型循環(huán)?沉積型循環(huán)水循環(huán)(aquaticcycle)■水循環(huán)的意義：A水是所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的介質(zhì)；A水對(duì)物質(zhì)是很好的溶劑；A水是地質(zhì)變化的動(dòng)因之一?！鏊h(huán)的途徑■人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響：A空氣污染和降水；A改變地面，增加徑流；A過(guò)度利用地下水；A水的再分布。水循環(huán)示意圖氣體型循環(huán)(gaseouscycle)■氧循環(huán)■碳循環(huán)■氮循環(huán)氧循環(huán)(oxygencycle)碳循環(huán)(carboncycle)氮循環(huán)(nitrogencycle)沉積型循環(huán)(sedimentarycycle)■磷循環(huán)■硫循環(huán)磷循環(huán)(phosphoruscycle)沉積型循環(huán)硫循環(huán)(sulfurcycle)有毒物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化■有毒物質(zhì)的類型■有毒物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化■有毒物質(zhì)循環(huán)的典型代表----汞循環(huán)有毒物質(zhì)的類型■有毒物質(zhì)(toxicsubstance)又稱污染物(pollutant)，按化學(xué)性質(zhì)分兩類。無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)主要指重金屬、氟化物、和氰化物；有機(jī)有毒物質(zhì)主要有酚類、有機(jī)氯藥等。■按污染物的作用分一次污染物和二次污染物。前者由污染源直接排入環(huán)境的，其物理和化學(xué)性狀未發(fā)生變化的污染物，又稱原發(fā)性污染物；后者是由前者轉(zhuǎn)化而成，排入環(huán)境中的一次性污染物在外界因素作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)形成新的物理化學(xué)性狀的污染物，又稱繼發(fā)性污染物。有毒物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化■遷移(transport)是重要的物理過(guò)程，包括分散、混合、稀釋和沉降等；■轉(zhuǎn)化(transformation)主要是通過(guò)氧化、還原、分解和組合等作用，會(huì)發(fā)生物理的化學(xué)的和生物化學(xué)的變化。汞循環(huán)(mercurycycle)元素循環(huán)的相互作用?自然界中的元素循環(huán)是密切關(guān)聯(lián)和相互作用著的，而且表現(xiàn)在不同的層次上。?例如在光合作用和呼吸作用中，碳和氧循環(huán)是互相聯(lián)結(jié)的。海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)的速率受到浮游植物的氮/磷比影響，從而使碳循環(huán)與氮和磷循環(huán)聯(lián)結(jié)起來(lái)。淡水生態(tài)系統(tǒng)中磷的有效性也受到底部沉積物中的硝酸鹽和氧多少的間接影響?！鲇捎诖髿舛趸己康脑黾?，可能使光合作用速率上升，全球氣候變暖，并伴隨著出現(xiàn)光強(qiáng)度的減弱和土壤濕度的降低。植物在生理上對(duì)于二氧化碳含量的反應(yīng)，又與對(duì)溫度的反應(yīng)強(qiáng)烈相關(guān)，同時(shí)還受到氮的有效性所約束信息傳遞■信息與信息量■信息及其傳遞■行為信息傳遞■營(yíng)養(yǎng)信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息的概念及其特征? 狹義：通訊系統(tǒng)中的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)和信號(hào)燈的傳送。 廣義：事物存在的方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及各種方式、狀態(tài)的表達(dá)。?信息是客觀存在，來(lái)源于物質(zhì)，與能量有密切的關(guān)系。?信息是重要的資源，可以米集、生成、壓縮、更新和共享。信息的類型及其傳遞?物理信息及其傳遞?化學(xué)信息一動(dòng)植物之間一動(dòng)物之間一植物之間?行為信息及其傳遞?營(yíng)養(yǎng)信息及其傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息化的生態(tài)系統(tǒng)陽(yáng)光與植物間的信息聯(lián)系?植物形態(tài)建成功能受陽(yáng)光信息控制。? 光信息對(duì)植物種子的萌發(fā)作用有兩重性。?在量上，比光合作用需要的要少；在質(zhì)上，超出了可見光的范圍，在作用上，僅能啟動(dòng)植物發(fā)生和分化方式的轉(zhuǎn)化。生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息化的生態(tài)系統(tǒng)植物間的信息交流?次生代謝物質(zhì)，對(duì)基礎(chǔ)代謝物質(zhì)作用不大，但影響其它植物的生長(zhǎng)強(qiáng)力地改變著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成。?植物信息物質(zhì)的種類是多樣的，信息的傳播途徑是多種的（樹葉、樹脂、根部；大氣、雨水、土壤）。生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息化的生態(tài)系統(tǒng)植物與動(dòng)物間的信息交流?通過(guò)形態(tài)、生理生化、生態(tài)對(duì)策等方面米取各種手段保衛(wèi)自己。?皮刺、細(xì)毛、次生代謝物等。?花的顏色吸引昆蟲。生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息化的生態(tài)系統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)通訊?具有一定的作用距離。?包括光的變化、物體的形狀、結(jié)構(gòu)、移動(dòng)等。?易于定位，只能直線傳播，易受光線的影響。生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息化的生態(tài)系統(tǒng)聲音信號(hào)通訊?具有種屬的特異性，需要對(duì)聲音信息檢測(cè)、定向、確定距離和位置。?動(dòng)物為主，尤其是昆蟲、鳥類等?；瘜W(xué)信號(hào)通訊 原生動(dòng)物到哺乳動(dòng)物都能分泌化學(xué)信息物質(zhì)。稱為信息素或外激素。?皮膚、腺體、器官、排泄物等。生態(tài)系統(tǒng)的信息流動(dòng)----信息化的生態(tài)系統(tǒng)觸覺(jué)信號(hào)通訊?近距離，身體接觸。舞蹈信號(hào)通訊?蜜蜂、螞蟻等。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)?反饋調(diào)節(jié)一正反饋一負(fù)反饋?生態(tài)平衡反饋調(diào)節(jié)?一一反饋(feedback)-系統(tǒng)的一個(gè)組分的變化，引起了另外組分的變化反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致或調(diào)整前一組分的變化就是反饋 -.一一正反饋(positivefeedback)-上述變化中，如果另外組分的變化導(dǎo)致前一組分變化的進(jìn)一步加強(qiáng)就是正反饋，如麥克風(fēng)對(duì)著擴(kuò)音器會(huì)導(dǎo)致嘯叫—* 負(fù)反饋(negativefeedback)-上述變化中，另外組分的變化導(dǎo)致前一組分的變化的減弱從而調(diào)整或控制變化的幅度即負(fù)反饋，如恒溫箱的控制即負(fù)反饋?― 生態(tài)系統(tǒng)中較多表現(xiàn)負(fù)反饋，某些生境中有正反饋生態(tài)平衡 ? 在一定時(shí)空條件下，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能表現(xiàn)為相對(duì)穩(wěn)定，能量與物質(zhì)的輸入、輸出接近相當(dāng)，外來(lái)干擾所引起的變化可由自我調(diào)節(jié)而恢復(fù)到原初的穩(wěn)定狀態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)的這種狀況即為生態(tài)平衡。影響生態(tài)平衡的因素自然因素-主要表現(xiàn)在環(huán)境突變上。如隕石撞擊、影響的局限性和廣泛性火山爆發(fā)、地震、山洪、水/旱災(zāi)難、海嘯、泥石流、電擊火燒。特點(diǎn)：局限性。人為因素-特點(diǎn)普遍性和加劇表現(xiàn)。①關(guān)鍵物種人為滅絕（獵捕、生境、經(jīng)濟(jì)原因）；②引種導(dǎo)致食物鏈破壞：物種的引入（有意、無(wú)意）；③砍伐森林，破壞植被木材需求（人口增長(zhǎng)）、戰(zhàn)爭(zhēng)、政治原因；范圍：水體、陸地；④污染，農(nóng)業(yè)、生活、工業(yè)原因（如除草劑、化學(xué)藥品、除蟲劑）；；⑤人類的大型工程建設(shè)；⑥人類工業(yè)重大事故；此外如基因工程的潛在危險(xiǎn)等等。調(diào)整被破壞的生態(tài)平衡?收獲量與生產(chǎn)量關(guān)系?一 調(diào)整食物鏈?從生態(tài)系統(tǒng)整體性考慮問(wèn)題：如大型工程綜合考慮。?從生態(tài)學(xué)角度和整體角度考慮和規(guī)劃生態(tài)區(qū)域及工業(yè)、農(nóng)、林、牧業(yè)發(fā)展方向；?人造高產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展；?建立自然保護(hù)區(qū)；?控制和治理污染。第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的類型?地球上的生態(tài)系統(tǒng)，根據(jù)人類活動(dòng)的影響大小可以分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)能源的來(lái)源可以分為四種主要類型，它們分別是無(wú)補(bǔ)助的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)、自然補(bǔ)助的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)、人類補(bǔ)助的太陽(yáng)供能生態(tài)系統(tǒng)、燃料供能的城市一工業(yè)系統(tǒng)。但一般較少以這種方式來(lái)劃分地球上的生態(tài)系統(tǒng)。而以下面的劃分方式來(lái)劃分世界主要生態(tài)系統(tǒng)的類型?森林生態(tài)系統(tǒng)?草地生態(tài)系統(tǒng)河流生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)分布示意圖森林生態(tài)系統(tǒng)?森林生態(tài)系統(tǒng)占世界陸地面積的22%，森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者包括林內(nèi)的喬木、灌木、草本、藤本植物，其中木本植物是主要建群者，同時(shí)也是主要生產(chǎn)者。?森林生態(tài)系統(tǒng)無(wú)論是形態(tài)結(jié)構(gòu)還是營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，都是極端復(fù)雜的，具有最復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)級(jí)和食物網(wǎng)關(guān)系，也是生產(chǎn)力最大的生態(tài)系統(tǒng)。它以巨大的生產(chǎn)力維持著各種類型的消費(fèi)者，從最大型的食草類消費(fèi)者例如大象，到最兇猛的肉食類消費(fèi)者，構(gòu)成長(zhǎng)短不一的食物鏈和食物網(wǎng)，因此研究它們的功能和結(jié)構(gòu)也是最困難的。?熱量的多少，生長(zhǎng)季節(jié)的長(zhǎng)度，決定著森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)成分、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的速率以及生物生產(chǎn)量的高低。根據(jù)這些特征，森林生態(tài)系統(tǒng)可劃分出熱帶雨林、熱帶季雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、亞寒帶針葉林等一系列不同的類型生態(tài)系統(tǒng)。我國(guó)的森林資源現(xiàn)狀?我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的主要問(wèn)題?森林生態(tài)系統(tǒng)比例小，地理分布不均勻；?森林生態(tài)系統(tǒng)生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)能力下降；?恢復(fù)和重建速度慢。?森林生態(tài)系統(tǒng)破壞的生態(tài)危害：?促進(jìn)沙漠化的過(guò)程；?對(duì)大氣化學(xué)產(chǎn)生影響；?引起氣候變化、增加自然災(zāi)害發(fā)生的頻率。?我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建對(duì)策：?加快森林生態(tài)戰(zhàn)略工程的建設(shè)，增大比例、改變格局；?積極推廣農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)；?盡快建立南方用材林基地；?加強(qiáng)科學(xué)管理，發(fā)揮現(xiàn)有森林綜合效益潛力。熱帶雨林.? ——一般認(rèn)為熱帶雨林是指耐陰、喜雨、喜高溫、結(jié)構(gòu)層次不明顯、層外植物豐富的喬木植物群落。 熱帶雨林主要分布于赤道南北緯5?10?以內(nèi)的熱帶氣候地區(qū)。這里全年高溫多雨，無(wú)明顯的季節(jié)區(qū)別，年平均溫度25?30°C，最冷月的平均溫度也在18°C以上，極端最高溫度多數(shù)在36C以下。年降水量通常超過(guò)2000mm，有的竟達(dá)6000mm，全年雨量分配均勻，常年濕潤(rùn)，空氣相對(duì)濕度90%以上。熱帶雨林特點(diǎn)種類組成特別豐富，大部分都是高大喬木。群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樹冠不齊，分層不明顯。藤本植物及附生植物極豐富，在陰暗的林下地表草本層并不茂密。在明亮地帶草本較茂盛。樹干高大挺直，分枝小，樹皮光滑，常具板狀根和支柱根。莖花現(xiàn)象(即花生在無(wú)葉木質(zhì)莖上)很常見。寄生植物很普遍。熱帶雨林的植物終年生長(zhǎng)發(fā)育。熱帶雨林在世界的分布. 一..一 世界上的熱帶雨林分成三大群系類型，即印度馬來(lái)雨林群系、非洲雨林群系和美洲雨林群系。熱帶雨林在中國(guó)的分布?一一 我國(guó)的熱帶雨林王要分布在臺(tái)灣省南部、海南島、云南南部河口和西雙版納地區(qū)。此外，在西藏自治區(qū)墨脫縣境內(nèi)也有熱帶雨林的分布。 由于我國(guó)雨林是世界雨林分布的最北邊緣，因此，林中附生植物較少，龍腦香科的種類和個(gè)體數(shù)量不如東南亞典型雨林多，小型葉的比例較大，一年中有一個(gè)短暫而集中的換葉期，表現(xiàn)出一定程度上的季節(jié)變化，這是由于緯度偏高所至。亞熱帶常綠闊葉林? 亞熱帶常綠闊葉林發(fā)育在濕潤(rùn)的亞熱帶氣候地帶。常綠闊葉林主要由樟科、殼斗科、山茶科、金縷梅科等科的常綠闊葉樹組成。? 常綠闊葉林在地球上分布于亞熱帶地區(qū)的大陸東岸，南北美洲、非洲、大洋洲均有分布，但分布的面積都不大；在亞洲除朝鮮、日本有少量分布外，以我國(guó)分布的面積最大。? 我國(guó)原始的常綠闊葉林保存很少，常綠林大多已被砍伐，而為人工或半天然的針葉林所替代。此外，竹林也是我國(guó)亞熱帶氣候區(qū)的一種十分重要的植被類型。夏綠闊葉林由夏季長(zhǎng)葉冬季落葉的喬木組成的森林稱為夏綠闊葉林或落葉闊葉林。它是在溫帶海洋性氣候條件下形成的地帶性植被。主要分布在西歐，并向東伸延到前蘇聯(lián)歐洲部分的東部。日本北部、朝鮮、北美洲的東部和南美洲的一些地區(qū)也有分布。?我國(guó)主要分布在東北和華北地區(qū)。? 夏綠闊葉林主要由楊柳科、樺木科、殼斗科等科的喬木植物組成。北方針葉林?北方針葉林是指寒溫帶針葉林，它是寒溫帶的地帶性植被。?主要分布在歐洲大陸北部和北美洲，此帶是整個(gè)森林帶的最北界線。?通常由云杉屬和冷杉屬樹種組成。?在我國(guó)溫帶、暖溫帶、亞熱帶和熱帶地區(qū)，寒溫性針葉林則分布到高海拔山地。?是我國(guó)森林彳復(fù)蓋面積最大、資源蘊(yùn)藏最豐富的森林。草地生態(tài)系統(tǒng)?全世界的草原有3000萬(wàn)km2,約占陸地面積的24%。歐亞大陸，自匈牙利中部開始，向東經(jīng)中亞西亞、西伯利亞、蒙古直到我國(guó)的內(nèi)蒙古、東北大草原，形成了一條寬闊的草原帶。此外，在北美中部、南美南部、非洲南部和澳洲等地也有草原分布。?結(jié)構(gòu)可分為三層：草本層、地面層和根層。?北美草原年平均降水量約1000mm，地上部分的凈初級(jí)生產(chǎn)力為482?570g/m2?a。?稀樹干草原生態(tài)系統(tǒng)又稱為Savanah，是地球表面最大的生態(tài)系統(tǒng)之一。其特點(diǎn)是降雨不多，但降雨集中，全年干濕季節(jié)交替出現(xiàn)。初級(jí)生產(chǎn)者常以熱帶型干旱草本植物為背景，上面生長(zhǎng)著稀疏的傘形樹冠狀喬木。動(dòng)物主要以斑馬、長(zhǎng)頸鹿、獅子等大型動(dòng)物為主。稀樹草原的凈初級(jí)生產(chǎn)力，依植物生活型的不同而有較大的變幅，一般在生長(zhǎng)季節(jié)中，初級(jí)生產(chǎn)力變動(dòng)在37?800g/m2-年之間。?放牧是草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的一個(gè)重要因子，適度放牧可以促進(jìn)草原生產(chǎn)力的發(fā)展，因?yàn)椴菔愁悇?dòng)物剩余的不能利用的物質(zhì)如糞便等又歸還給草原，使初級(jí)生產(chǎn)者得到豐富的養(yǎng)分而提高生產(chǎn)力；并且牲畜的適當(dāng)踐踏還有助于種子進(jìn)入土壤。但是如果放牧量過(guò)大，或有過(guò)量的嚙齒類動(dòng)物活動(dòng)，草原都將向逆向演替。淡水生態(tài)系統(tǒng)-河流和湖泊?淡水生態(tài)系統(tǒng)可根據(jù)水的流速分為流水和靜水生態(tài)系統(tǒng)兩大類型。?流水主要是河流、溪流、水渠等水體。水的流動(dòng)性受落差垂直變化的影響，流速受流量及河床大小之間比率的影響。在流水型水生生態(tài)系統(tǒng)中，初級(jí)生產(chǎn)者為藻類構(gòu)成的黏附性群落、水生植物等，另外陸地植物葉片的凋落物也是水生生態(tài)系統(tǒng)重要的物質(zhì)和能量來(lái)源。消費(fèi)者主要是一些昆蟲、無(wú)脊椎動(dòng)物、兩棲類、以及魚類。其食物鏈的基本形式是：水生植物一無(wú)脊椎動(dòng)物一魚類。?靜水生態(tài)系統(tǒng)是指陸地上的淡水湖泊、沼澤、池塘和水庫(kù)等不流動(dòng)的水體所形成的生態(tài)系統(tǒng)。湖泊生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)典型的靜水生態(tài)系統(tǒng)。?任何一個(gè)湖泊生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次：沿岸帶、表水層和深水層。在沿岸帶，湖水較淺，陽(yáng)光較強(qiáng)，02充足，溫度也高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富。因此，沿岸帶聚集著大量的植物和動(dòng)物。其中，水生綠色維管植物和浮游藻類等生產(chǎn)者尤為繁盛，并且由湖岸向湖心的方向深入，植物帶呈同心圓狀分布。淺水層也叫湖沼帶，以浮游植物及其他自養(yǎng)生物占優(yōu)勢(shì)，包括硅藻、藍(lán)藻、綠藻、雙鞭甲藻等等，水域中的02含量高，因此吸引了許多消費(fèi)者，如浮游動(dòng)物中的原生動(dòng)物、輪蟲、枝角類或橈足類等，浮游生物又為各種魚類提供了豐富的食餌。所以很多魚類也在表水層中生活。在深水層中，因?yàn)楣饩€微弱，不能滿足綠色植物光合作用的需要，所以深水層以異養(yǎng)動(dòng)物和嫌氣性細(xì)菌為主。海洋生態(tài)系統(tǒng)■海洋面積占地球表面的71%，平均深度是3750m，最深處為太平洋的馬里亞納海溝，11036m。平均含鹽量30%。，海水具有流動(dòng)性，溶于水中的所有物質(zhì)都可以擴(kuò)散，因此，海洋環(huán)境具有一定的均一性和穩(wěn)定性?！龊Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)包括海岸帶、淺海帶、上涌帶、遠(yuǎn)洋帶和珊瑚礁。遠(yuǎn)洋帶約占整個(gè)海洋面積的90%，淺海帶7.5%，海岸帶、上涌帶和珊瑚礁占2.5%。.海岸帶是海洋與陸地交界的區(qū)域，主要生產(chǎn)者是固著生長(zhǎng)的大型藻類，如海帶、裙帶菜以及紫菜等，形成水下植被。消費(fèi)者是許多消費(fèi)大型藻類的海洋動(dòng)物和濾食性動(dòng)物。.淺海帶水深200m左右，主要是大陸架。接受了河流帶來(lái)的大量有機(jī)物，光線充足，溫度適宜，有大量生物，是海洋生命最活躍的地帶。主要生產(chǎn)者是單細(xì)胞浮游藻類，如各種硅藻。第一級(jí)消費(fèi)者是草食性的浮游動(dòng)物。浮游植物和草食性浮游動(dòng)物為其他更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的動(dòng)物提供了充足的食物。.上涌帶可以將許多礦物質(zhì)帶到淺海帶或遠(yuǎn)海帶的表層，常見的是群生硅藻形成的大的膠團(tuán)和長(zhǎng)絲狀體，許多濾食性魚類直接