生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與調(diào)控

關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與調(diào)控第1頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述一、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：主要指構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)諸要素及其量比關(guān)系，各組分在時(shí)間、空間上的分布，以及各組分能量、物質(zhì)、信息流的途徑與傳遞關(guān)系。(1)組分結(jié)構(gòu)：是指生態(tài)系統(tǒng)中由不同生物類型或品種以及它們之間不同的數(shù)量組合關(guān)系所構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。(2)時(shí)空結(jié)構(gòu)（形態(tài)結(jié)構(gòu)）是指各種生物成分或群落在空間上和時(shí)間上的不同配置和形態(tài)變化特征。(3)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物之間，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間以食物營(yíng)養(yǎng)為紐帶所形成的食物鏈和食物網(wǎng)。第2頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次性生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)——11個(gè)層次全球、區(qū)域、景觀、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個(gè)體、組織、細(xì)胞、基因、分子。第3頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（1）結(jié)構(gòu)與功能是相互依存的，任何一種生態(tài)系統(tǒng)的要素與結(jié)構(gòu)是其功能的內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ)，而功能是要素與結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn)和作用結(jié)果。（2）結(jié)構(gòu)與功能又是相互制約，相互影響轉(zhuǎn)化的。（3）結(jié)構(gòu)和功能的聯(lián)系密不可分，在生態(tài)系統(tǒng)中存在著多種類型。第4頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)：是指生態(tài)系統(tǒng)中各種生物成分在空間上和時(shí)間上的分布與變化的相互關(guān)系。一、生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)特征——垂直上的成層性二、生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)特征——水平上的鑲嵌性三、生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)特征——時(shí)間上的演替性四、生態(tài)系統(tǒng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的高效利用第5頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例證1：

北方旱農(nóng)區(qū)的“糧草輪作”、“農(nóng)牧結(jié)合”系統(tǒng)問(wèn)題：人少地多、風(fēng)沙干旱、土地貧瘠、土壤風(fēng)蝕做法：三圃制、秸桿牧畜糞尿還田第6頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例證2：

黃淮海平原的“林、牧、經(jīng)、糧”系統(tǒng)問(wèn)題：土地旱、澇、堿、薄做法：糧食作物經(jīng)濟(jì)作物林木

動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)品肥料飼料飼料燃料第7頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例證3：

長(zhǎng)江中游丘陵的“林、草、牧”系統(tǒng)問(wèn)題：水土流失做法：林下種草、種草養(yǎng)畜——“林草畜”、“果草兔”、“林草鵝”

林（果）+草

動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)品肥料飼料第8頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例證4：

長(zhǎng)江、珠江三角洲的“?；鶟O塘”系統(tǒng)問(wèn)題：地下水位高做法：挖低填高，高做基、低做塘、基上種桑養(yǎng)蠶、塘內(nèi)分層養(yǎng)魚草、花、果、桑茶、稻、麻、蔗豬菜藻魚糞蠶糞泥泥第9頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例證5：江蘇的“糧桑菜牧”系統(tǒng)問(wèn)題：人多地少做法：以農(nóng)田、桑園、水面為三大基地（1）農(nóng)田：種三熟（麥稻稻、油稻稻、肥稻稻）綠肥還田，秸桿10%還田，30%作燃料，60%作飼料。（2）桑園：春、夏、秋三季種桑養(yǎng)蠶，冬季桑下種菜，菜根、菜葉、蠶沙蠶蛹做豬、羊、兔的飼料。（3）水面：養(yǎng)魚、養(yǎng)珍珠，另70%的水面放養(yǎng)三水（水花生、水葫蘆、水浮蓮）以“三養(yǎng)”（豬、羊、兔）為紐帶，實(shí)現(xiàn)以“三水”促“三養(yǎng)”、以“三養(yǎng)”促“三熟”。第10頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月江蘇的“糧桑菜牧”系統(tǒng)桑園水面（三養(yǎng)）水花生、水葫蘆、水浮蓮農(nóng)田（三熟）麥稻稻、油稻稻、肥稻稻豬、羊、兔（三養(yǎng)）塘泥飼料飼料肥料飼料肥料第11頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：是指生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物之間，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間以食物營(yíng)養(yǎng)為紐帶所形成的食物鏈和食物網(wǎng)，它是物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的主要途徑。第12頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、食物鏈加環(huán)1、生產(chǎn)環(huán)一般生產(chǎn)環(huán)：凡是某種生物需要的資源亦是人所需要的一級(jí)產(chǎn)品稱為一般生產(chǎn)環(huán)。高效生產(chǎn)環(huán)：凡是某種生物需要的資源不是人類需要或不能利用、不能直接取得的，經(jīng)過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化后可產(chǎn)生高效或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，稱為高效生產(chǎn)環(huán)。2、增益環(huán)指為擴(kuò)大生產(chǎn)環(huán)的效益所加入的環(huán)節(jié)。3、減耗環(huán)耗損環(huán)：在食物鏈中，有的環(huán)節(jié)只是消耗者或破壞者，對(duì)系統(tǒng)不利。4、復(fù)合環(huán)5、產(chǎn)品加工環(huán)第13頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、食物鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、定義：是人們根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的相關(guān)原理，在原有食物鏈網(wǎng)中增加或引入新的環(huán)節(jié)的一種常用方法，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能流、物流的效率，以擴(kuò)大系統(tǒng)的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。2、原則：(1)填補(bǔ)空白生態(tài)位，增加產(chǎn)品產(chǎn)出；(2)使廢棄物質(zhì)資源化，提高廢棄物的利用價(jià)值；(3)減少養(yǎng)分的丟失浪費(fèi)和能量的無(wú)效損耗；(4)擴(kuò)大產(chǎn)品的多樣化，廣開(kāi)農(nóng)民的就業(yè)門路，增加經(jīng)濟(jì)收入；(5)實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化，提高生態(tài)效益。第14頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月珠江三角洲地區(qū)的桑基魚塘第15頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基塘生產(chǎn)系統(tǒng)有“?；~塘”、“蔗基魚塘”、“果基魚塘”、“草基魚塘”、“花基魚塘”等，這是我國(guó)珠江三角洲地區(qū)的人民在長(zhǎng)期的生產(chǎn)勞動(dòng)中總結(jié)的成果，變不利條件為有利條件，形成一整套的科學(xué)耕作方法和獨(dú)特的經(jīng)營(yíng)管理制度。他們?cè)诘屯莸牡貐^(qū)挖地成塘，把挖出的塘泥堆積在塘四周成為基堤，在塘中蓄水養(yǎng)魚，在基堤上種桑養(yǎng)蠶或種植甘蔗、果木，用塘泥作桑、蔗、果的肥料，以蠶糞、桑葉做魚餌，塘基互養(yǎng)，成為一個(gè)無(wú)廢物、無(wú)污染、本身能調(diào)節(jié)水、肥和飼料，結(jié)構(gòu)上較為合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，其經(jīng)濟(jì)效益也較單純種稻約高出四倍多。第16頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第17頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月農(nóng)業(yè)世遺－－浙江青田稻田養(yǎng)魚第19頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第20頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月稻鴨共生的效果(一)除草效果。鴨喜歡吃禾本科以外的植物和水面浮生雜草，因此可不使用農(nóng)藥、除草劑。經(jīng)田間觀察，在稻鴨共生田塊，除有少量革命草和稗草外，其他雜草均未發(fā)現(xiàn)。(二)除害蟲效果。鴨喜吃昆蟲類和水生小動(dòng)物，能消滅稻田里的許多害蟲，其除蟲效果相當(dāng)于使用殺蟲劑。經(jīng)調(diào)查螟蟲危害造成的白穗率，養(yǎng)鴨田為2.5％，非養(yǎng)鴨田為9.7％，養(yǎng)鴨田的白穗率比非養(yǎng)鴨田降低74.2％。(三)中耕渾水作用。因?yàn)轼喸诘咎镏胁婚g斷地活動(dòng)，稻田中的水始終是渾濁的，這樣可促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。(四)對(duì)水稻的刺激效果。因鴨的嘴和腳起劃撥稻根和雜草作用，因而可加速稻的根系發(fā)育和促進(jìn)植株開(kāi)張和分蘗，對(duì)水稻的生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)有明顯促進(jìn)作用并且可抑制雜草的發(fā)芽與生長(zhǎng)。(五)肥料效果。鴨的糞尿作為一種豐富的有機(jī)肥料，可減少稻田化肥的施用。根據(jù)測(cè)算，1只鴨排泄在稻田中的糞便約為10公斤，相當(dāng)于氮47克、磷70克、鉀31克。放過(guò)鴨的稻田土質(zhì)泛黑肥沃，稻田土質(zhì)明顯得到改善。(六)節(jié)省養(yǎng)鴨飼料。一般可節(jié)省養(yǎng)鴨飼料10％-30％，同時(shí)，還提高了鴨肉品質(zhì)。(七)降低了生產(chǎn)成本。據(jù)去年肥東點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)測(cè)算，水稻畝均增產(chǎn)30公斤，折30元；農(nóng)藥、化肥、除草劑等節(jié)約70元/0.067公頃(１畝)；鴨創(chuàng)利60元/0.067公頃(１畝)。3項(xiàng)合計(jì)，每0.067公頃(1畝)多創(chuàng)利潤(rùn)160元。提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)保效果尤為明顯。第23頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第24頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月棉花與草莓套種第25頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第26頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性一、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本含義（1）定義：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（2）分類：抗變穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗干擾和保護(hù)自身的結(jié)構(gòu)和功能不受損傷的能力。彈性穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)被干擾、破壞后恢復(fù)的能力。2、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的閾值生態(tài)閥值：態(tài)系統(tǒng)可以忍受一定程度的外界壓力，并通過(guò)自我調(diào)控機(jī)制而恢復(fù)其相對(duì)平衡，超出此限度，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制就降低或消失，這種相對(duì)平衡就遭到破壞甚至使系統(tǒng)崩潰，這個(gè)限度就稱為“生態(tài)閥值”。第27頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生態(tài)系統(tǒng)功能時(shí)間恢復(fù)力指標(biāo)抵抗力指標(biāo)正常作用范圍擾動(dòng)抵抗穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系第28頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生態(tài)系統(tǒng)總穩(wěn)定性(抵抗力與恢復(fù)力)關(guān)系示意圖生態(tài)系統(tǒng)功能時(shí)間干擾抵抗力的量度：當(dāng)一次干擾的強(qiáng)度和作用時(shí)間一定時(shí)，此區(qū)域的面積越大(軌跡偏離正常范圍越晚和幅度越小)，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力越強(qiáng)功能軌跡曲線正常作用范圍第29頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生態(tài)系統(tǒng)總穩(wěn)定性(抵抗力與恢復(fù)力)關(guān)系示意圖生態(tài)系統(tǒng)功能時(shí)間干擾恢復(fù)力的量度：當(dāng)一次干擾的強(qiáng)度和作用時(shí)間一定時(shí)，此區(qū)域的面積越大(軌跡回復(fù)到正常范圍越早)，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力越強(qiáng)功能軌跡曲線正常作用范圍第30頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抗變穩(wěn)定性和彈性穩(wěn)定性的關(guān)系任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)既具有抗變穩(wěn)定性，又有彈性穩(wěn)定性，但兩者之間則上此長(zhǎng)彼短的關(guān)系。若一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)抗變穩(wěn)定性高，則彈性穩(wěn)定性差，如森林生態(tài)系統(tǒng)。若一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)抗變穩(wěn)定性差，則彈性穩(wěn)定性強(qiáng)，如水域生態(tài)系統(tǒng)。第31頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的關(guān)系1、生態(tài)系統(tǒng)的生物種類越多，各個(gè)種群的生態(tài)位越分化，以及食物鏈越復(fù)雜，系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)；反之亦然。2、生物多樣性越高，能流、物流途徑的復(fù)雜程度越高。3、生態(tài)系統(tǒng)中的物種越多，遺傳基因庫(kù)越豐富，生物對(duì)改變了的環(huán)境也越容易適應(yīng)。4、生物多樣性保證了系統(tǒng)功能完整性及功能組分冗余。5、生態(tài)系統(tǒng)越成熟，生物種類越多樣化，信息傳遞和反饋調(diào)節(jié)能力也越強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)也越穩(wěn)定。第32頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、生態(tài)平衡1、生態(tài)平衡的含義生態(tài)平衡：是指在一定的時(shí)間和相對(duì)穩(wěn)定的條件下，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各部分(生物、環(huán)境和人)的結(jié)構(gòu)和功能均處于相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡，生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)的一種良好的狀態(tài)。2、衡量標(biāo)準(zhǔn)(1)時(shí)空結(jié)構(gòu)上的有序性(2)能流、物流的收支平衡(3)系統(tǒng)自我修復(fù)、自我調(diào)節(jié)功能的保持，抗逆、抗干擾、緩沖能力強(qiáng)。3、生態(tài)平衡的表現(xiàn)形式(1)相對(duì)靜止穩(wěn)態(tài)(2)動(dòng)態(tài)穩(wěn)態(tài)(3)“非平衡”穩(wěn)態(tài)第33頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、生態(tài)平衡失調(diào)1、定義如果外界壓力無(wú)節(jié)制的超過(guò)該生態(tài)系統(tǒng)的“生態(tài)閾值”和“容量”時(shí)，它的自我調(diào)節(jié)能力便會(huì)降低，甚至消失，最后導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)衰退或崩潰。2、自然因素造成的生態(tài)平衡失調(diào)(1)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的原因(2)生態(tài)系統(tǒng)外部的原因3、人為因素造成的生態(tài)平衡失調(diào)(1)人與自然策略的不一致(2)濫用資源(3)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)分離第34頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)活節(jié)島是智利瓦爾帕萊索省的屬島。該島孤懸于東太平洋上，島長(zhǎng)22.5公里，寬僅其半。面積117km2。島的最高點(diǎn)海拔600m，島由三座死火山的熔巖流和凝灰?guī)r所構(gòu)成，呈三角形。土壤瘠薄，較好的耕地局限于島西南部的平原和島東端一隅。沒(méi)有溪河，土地干旱，依靠火口湖和池塘等蓄雨水。水從寬1000米的拉努科火口湖用導(dǎo)管引向西南部平原。海岸懸崖陡立，高達(dá)150-300m。缺泛天然港口。氣候?qū)賮啛釒ь愋停昶骄鶜鉁丶s22℃，1月平均氣溫25℃，8月21℃。年平均降雨量約1000毫米，6-7月多雨，9月份少雨。植物十分貧乏，主要是草木植物及稀少的灌木。第35頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月島上殘留的巨大人頭石像和象形文字至今仍是不解之謎?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)石像700

多個(gè)，一般高4～5米，重4～5噸；最大的高20米，最重的達(dá)80噸。并有大量未完工的石像和豎立石像的石臺(tái)，以及刻有象形文字的木板。當(dāng)?shù)胤Q拉帕努伊島，意即石像的故鄉(xiāng)。第36頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第38頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第39頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)活節(jié)島的興衰考古發(fā)掘表明，復(fù)活節(jié)島曾經(jīng)有過(guò)輝煌的文明。島上最早的人類活動(dòng)可追溯到400-700年，石像建造的年代在1200-1500年，最繁盛時(shí)期島上的總?cè)丝谠_(dá)到7000人。對(duì)島上的孢粉研究表明，在人類到達(dá)復(fù)活節(jié)島之前，島上遍布亞熱帶森林，樹(shù)下生長(zhǎng)著繁茂的灌木和草叢。最常見(jiàn)的高大樹(shù)木是石棕櫚。這種景觀完全不同于今天人們見(jiàn)到的草地景觀。第40頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)活節(jié)島的興衰公元400年，波利尼西亞人登上了復(fù)活節(jié)島。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間開(kāi)荒種植，人口增加，糧食不足。公元800年，大規(guī)模砍伐森林，棕櫚樹(shù)——獨(dú)木舟。為爭(zhēng)奪資源爆發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)。公元1200年，樹(shù)立對(duì)首領(lǐng)的崇拜建造巨大石像，森林砍伐嚴(yán)重。公元1400年，棕櫚樹(shù)消失，至15世紀(jì)末島上森林全部被砍伐干凈。航海能力變差，開(kāi)墾荒地種植谷物，但仍不能滿足人們的食物供給。出現(xiàn)食人部落。公元1700年，人口衰減至原來(lái)的1/5，開(kāi)始紛紛居住在洞穴中以防衛(wèi)敵人。20世紀(jì)初，生存條件已非常惡劣，只剩下111個(gè)土著居民。第41頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第42頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第43頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第44頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控及穩(wěn)態(tài)機(jī)制一、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控1、自我調(diào)控機(jī)制程序調(diào)控——隨動(dòng)調(diào)控——最優(yōu)調(diào)控——穩(wěn)態(tài)調(diào)控2、自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制（1）自然生態(tài)系統(tǒng)的組織層次與穩(wěn)態(tài)（2）自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的功能組分冗余與穩(wěn)態(tài)（3）自然生態(tài)系統(tǒng)中的反饋關(guān)系與穩(wěn)態(tài)第45頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第47頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第48頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)態(tài)調(diào)控自然生態(tài)系統(tǒng)組織層次的垂直、水平分離特性而形成的層次結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上組分的冗余現(xiàn)象有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。自然生態(tài)系統(tǒng)中種群、群落、系統(tǒng)水平上普遍存在著反饋調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性起著重要作用。系統(tǒng)水平上，復(fù)雜的種間關(guān)系、生態(tài)位的分化、嚴(yán)格的食物鏈量比關(guān)系等形成的自組織機(jī)制有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。第49頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反饋：當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化時(shí)，必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過(guò)來(lái)影響起初發(fā)生變化的那個(gè)成分，這個(gè)過(guò)程稱為反饋。負(fù)反饋：其作用是使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡或穩(wěn)態(tài)，其結(jié)果是抑制或減弱最初發(fā)生變化的那個(gè)成分所發(fā)生的變化。正反饋：其作用是當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其他一系列變化，會(huì)加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化，其結(jié)果是使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。第50頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死狼吃飽吃了較多兔子吃了較少兔子兔吃飽兔餓死吃了較少的草吃了大量的草污染↑

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魚死亡↑污染↑

魚死亡↑

↑↑魚死亡↑↑污染↑

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生態(tài)系統(tǒng)中的反饋（正反饋（左）和負(fù)反饋（右））第51頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兔的食物增加兔數(shù)量減少兔因饑餓死亡兔吃少量植物植物增加兔數(shù)量增加兔吃大量植物植物減少兔與植物種群之間的負(fù)反饋環(huán)第52頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兔數(shù)量減少兔吃少量植物兔因饑餓死亡兔的食物增加植物減少植物增加兔數(shù)量增加兔吃大量植物狼數(shù)量下降狼數(shù)量增加狼因饑餓死亡狼的食物增多狼吃少量的兔狼吃較多的兔狼、兔、植物種群之間的雙重負(fù)反饋環(huán)第53頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、生態(tài)系統(tǒng)不同層次的穩(wěn)態(tài)機(jī)制1、個(gè)體水平的生態(tài)適應(yīng)機(jī)制2、種群水平的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制3、群落水平的種間關(guān)系機(jī)制4、系統(tǒng)水平的自組織機(jī)制第54頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因多樣性

第55頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物種多樣性

第56頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月海參，每當(dāng)有敵害靠近它時(shí)，就會(huì)將自己的肚腸一股腦兒吐出，趁著來(lái)敵轉(zhuǎn)移注意力時(shí)，自己逃之夭夭。不久，海參又會(huì)長(zhǎng)出新的肚腸。海星，它是一種體形很特別的動(dòng)物，身上有很多腕。漁民擔(dān)心養(yǎng)殖的牡蠣被海星危害，每次捉到海星，都要將其撕碎，扔進(jìn)大海，豈料每一個(gè)碎片都又長(zhǎng)成新的海星。海綿，是海洋里再生能力最強(qiáng)的生物。若把它撕成碎片拋入大海，碎片仍可以各自獨(dú)立成活，長(zhǎng)成完整的新個(gè)體。蚯蚓（身體斷裂后，長(zhǎng)出新的部分）壁虎（尾巴掉了能再生）章魚、螃蟹會(huì)在危急時(shí)刻斷掉自己的出手或螯足以吸引敵害注意力，過(guò)后傷口能自行愈合并長(zhǎng)出新的部分。第57頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1自然環(huán)境因素氣候溫度濕度風(fēng)力、風(fēng)向鹽度日照強(qiáng)度周期高度

……2種群結(jié)構(gòu)因素出生率/死亡率遷入/遷出3人為因素引種環(huán)境改變過(guò)度獵取砍伐過(guò)度利用過(guò)度人口增長(zhǎng)

密度性比年齡結(jié)構(gòu)種群行為特征種間關(guān)系

第58頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相互作用類型對(duì)種群的影響相互作用的一般特征甲種群乙種群無(wú)影響00彼此不受影響競(jìng)爭(zhēng)--互相抑制，兩種群均受傷害偏害作用-0甲種受害，乙種無(wú)影響寄生+-甲種受益，乙種受害捕食+-甲種捕食受益，乙種被捕食受害偏利（寄居）+0甲種有利，乙種無(wú)影響原始合作++互相有利，但不是必然的互利共生++相互作用、相互依賴第59頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)環(huán)境輸入輸出系統(tǒng)環(huán)境輸入輸出負(fù)反饋置位點(diǎn)－偏離輸入輸出穩(wěn)態(tài)時(shí)期負(fù)反饋＋偏離正反饋正反饋ＡＣＢＡ：開(kāi)放系統(tǒng)，表示系統(tǒng)的輸入和輸出；Ｂ：具有一個(gè)反饋環(huán)的系統(tǒng)，使系統(tǒng)成為控制論系統(tǒng)；Ｃ：具有一個(gè)位置點(diǎn)的控制論系統(tǒng)．第60頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、生態(tài)系統(tǒng)的人工調(diào)控1、生物調(diào)控；2、環(huán)境調(diào)控；3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)控；4、系統(tǒng)的輸入輸出調(diào)控；5、生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控。生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境生物群落生物種群生物個(gè)體輸入輸出調(diào)控環(huán)境調(diào)控生物調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)控第61頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、生物調(diào)控是通過(guò)對(duì)生物個(gè)體及種群的生理及遺傳特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以增加生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性及提高生物對(duì)環(huán)境資源的轉(zhuǎn)化效率。（1）個(gè)體水平：如選種、育種，提高生物的環(huán)境適應(yīng)性和豐產(chǎn)性。（2）種群水平：如合理密植，調(diào)節(jié)種群密度。（3）群體水平：如群體種類組成調(diào)節(jié)，作物套種、立體農(nóng)業(yè)，動(dòng)物的混養(yǎng)，混交林的營(yíng)造等。第62頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、環(huán)境調(diào)控是指為了增加生物種群的產(chǎn)量而采取的一種改造生態(tài)環(huán)境的措施。（1）對(duì)土壤環(huán)境的調(diào)控(物理、化學(xué)、生物等)；（2）對(duì)氣候因子的調(diào)控；（3）對(duì)水環(huán)境的調(diào)控；（4）外來(lái)物種的引進(jìn)；第63頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第64頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第65頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第66頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月施化肥第67頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月泥炭、草炭等有機(jī)肥第68頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月草田輪作指大田作物種植若干年后，連續(xù)種植一年生或多年生牧草，實(shí)行草田輪作。如利用苜蓿、三葉草等豆科牧草和貓尾草、黑麥草等禾本科牧草進(jìn)行單播或混播，以促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成和土壤肥力的恢復(fù)和提高，并給畜牧業(yè)提供優(yōu)良飼料。通常種草兩年左右后耕翻，播種糧食或棉花等，隔年再種牧草進(jìn)行第二次輪回。主要為西北歐國(guó)家及美、蘇等國(guó)采用。在中國(guó)新疆、內(nèi)蒙古、東北一帶地多人少、肥料不足或土地瘠薄的地區(qū)也有采用。第69頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月草田輪作第70頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中國(guó)三北防護(hù)林第71頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中國(guó)三北防護(hù)林第72頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人工降雨第73頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第74頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物棚舍第75頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溫室栽培第76頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月修建水庫(kù)和引水渠第77頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第78頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自動(dòng)噴灌第79頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月滴灌第80頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月滴灌第81頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)控是利用綜合技術(shù)與管理措施，協(xié)調(diào)不同種群的關(guān)系，合理組裝，建成新的復(fù)合群體，使系統(tǒng)各組成成分間的結(jié)構(gòu)與功能更加協(xié)調(diào)，系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)更趨合理。（1）確定系統(tǒng)組成在數(shù)量上的最優(yōu)比例。（2）確定系統(tǒng)組成在時(shí)間、空間上的最優(yōu)聯(lián)系方式。（3）確定系統(tǒng)組成在能流、物流、信息流上的最優(yōu)聯(lián)系方式。第82頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、系統(tǒng)的輸入輸出調(diào)控系統(tǒng)外部環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況亦會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。5、生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控通過(guò)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，使人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控有經(jīng)驗(yàn)地轉(zhuǎn)向定量化、最佳化。第83頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、生態(tài)重建與恢復(fù)生態(tài)學(xué)1、退化生態(tài)系統(tǒng)2、恢復(fù)生態(tài)學(xué)3、生態(tài)恢復(fù)與重建第84頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、退化生態(tài)系統(tǒng)（1）定義：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能在自然干擾和人為干擾的作用下發(fā)生位移，位移的結(jié)果打破了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使系統(tǒng)固有的功能遭到破壞或喪失，穩(wěn)定性和生產(chǎn)力降低，抗逆能力減弱，這樣的生態(tài)系統(tǒng)被稱為退化生態(tài)系統(tǒng)。第85頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月灌木、草本植物自然景觀第86頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人類開(kāi)墾農(nóng)田后又撂荒的景觀第87頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月過(guò)度利用造成嚴(yán)重退化的草地景觀第88頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）表現(xiàn)：在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，退化生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性、遺傳多樣性、結(jié)構(gòu)多樣性和空間異質(zhì)性降低，系統(tǒng)組成不穩(wěn)定，一些物種喪失或優(yōu)勢(shì)種、建群種的優(yōu)勢(shì)度降低。在能量方面，退化生態(tài)系統(tǒng)的能量生產(chǎn)量低，系統(tǒng)貯存的能量低，能量交換水平下降，食物鏈縮短，多呈直線狀，而不同于正常的環(huán)形循環(huán)。在物質(zhì)循環(huán)方面，退化生態(tài)系統(tǒng)中總有機(jī)質(zhì)存儲(chǔ)少，生產(chǎn)者亞系統(tǒng)的物質(zhì)積累降低，礦質(zhì)元素較為開(kāi)放，無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多貯存于環(huán)境庫(kù)中，而較少地貯存于生物庫(kù)中。在穩(wěn)定性方面，由于退化生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)單一，生態(tài)聯(lián)系和生態(tài)學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)化，退化生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界干擾顯得較為敏感，系統(tǒng)的抗逆能力和自我恢復(fù)能力較低，系統(tǒng)變得脆弱。第89頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自然因素人為因素自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)退化功能退化種類貧乏組成簡(jiǎn)單多樣性降低多樣性降低多樣性降低多樣性降低自然生態(tài)系統(tǒng)退化結(jié)構(gòu)退化生態(tài)因子退化土壤退化水體退化氣候變化土壤化學(xué)過(guò)程變化土壤物理性質(zhì)變化地表土壤喪失植被喪失土壤生產(chǎn)能力喪失生態(tài)退化過(guò)程第90頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、恢復(fù)生態(tài)學(xué)(1)定義：是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因，退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)和方法及其生態(tài)學(xué)過(guò)程和機(jī)理的學(xué)科。(2)研究對(duì)象：在自然災(zāi)變和人類活動(dòng)壓力下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng).(3)應(yīng)用理論：生態(tài)學(xué)的基本原理，尤其是生態(tài)系統(tǒng)演替理論。(4)研究?jī)?nèi)容：①自然因素的作用及生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)機(jī)制；②人為因素對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的作用過(guò)程與機(jī)制；③生物群落與生態(tài)系統(tǒng)演替機(jī)制。第91頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、生態(tài)恢復(fù)與重建（1）定義：生態(tài)恢復(fù)：改良和重建退化的自然生態(tài)系統(tǒng)，使其重新有益于利用，并恢復(fù)其生物學(xué)潛力。重建：指在不可能或不需要再現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)原貌的情況下?tīng)I(yíng)造一個(gè)不完全雷同于過(guò)去的甚至是全新的生態(tài)系統(tǒng)。第92頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）生態(tài)恢復(fù)的一般過(guò)程本底調(diào)查——區(qū)域自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件（水、土、氣候、可利用的條件等）綜合分析——恢復(fù)目標(biāo)的制定——恢復(fù)規(guī)劃——恢復(fù)技術(shù)體系組配——生態(tài)恢復(fù)實(shí)施——生態(tài)管理——生態(tài)系統(tǒng)的綜合利用——自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)的形成第93頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

本底調(diào)查恢復(fù)目標(biāo)及規(guī)劃生態(tài)退化程度判定

保護(hù)植被建立保護(hù)區(qū)自我恢復(fù)及穩(wěn)定

植被退化結(jié)構(gòu)、功能變化人工促進(jìn)或自然恢復(fù)植被喪失重建植被

土壤退化土壤環(huán)境變化土壤喪失土壤恢復(fù)改善土壤環(huán)境

人工植被本源種侵入自我更新人工植被引入種退出植被恢復(fù)自然植被生態(tài)系統(tǒng)管理與利用自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)恢復(fù)流程圖第94頁(yè)，課件共111頁(yè)，創(chuàng)作于2023年