第五章生态系统生态学第一节生态系统概述2、生态系统的共同特性(1)生态系统是生态学上的最主要的结构和功能单位。(2)生态系统具有自我调节能力。(3)能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。(4)营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值以及能流过程中能量的损失，一般不超过5~6个。(5)生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。3、生态系统的类型划分（1）按空间环境性质淡水生态系统、海洋生态系统、陆地生态系统。（2）按人类对生态系统的影响自然生态系统、人工生态系统。二、生态系统的组成成分1、FoodChain食物链中每一个生物成员称为营养级。生态系统中的食物链不是固定不变的，在动物发育的不同阶段、不同季节、不同年分中，自然界食物条件的改变都会引起食物链结构的变化。食物链类型1）捕食食物链：指一种活的生物取食另一种活的生物所构成的食物链。食物链以生产者为起点。如植物→植食性动物→肉食性动物。草原上的青草→野兔→狐狸→狼。湖泊中的藻类→甲壳类→小鱼→大鱼。2）碎食食物链：以碎食（植物的枯枝落叶等）为起点的食物链。森林中90%的净生产以食物碎食方式被消耗。例如：碎食物→碎食物消费者→小型肉食性动物→大型肉食性动物。3）寄生性食物链：生物间以寄生物与寄主的关系而构成食物链。它以大型动物为食物链起点。如哺乳类或鸟类→跳蚤→原生动物→细菌→病毒。4）腐生性食物链：以动、植物的遗体或粪便为食物链起点，也称分解链。如动植物遗体或粪便→真菌、细菌→原生动物→土壤动物→节肢动物。食物链的特点：1）在同一个食物链中，常包含有食性和其它生活习性极不相同的多种生物。2）在同一个生态系统中，可能有多条食物链，它们的长短不同，营养级数目不等。由于在一系列取食与被取食的过程中，每一次转化都将有大量化学能变为热能消散。因此，自然生态系统中营养级的数目是有限的。在人工生态系统中，食物链的长度可以人为调节。3）在不同的生态系统中，各类食物链的比重不同。4）在任一生态系统中，各类食物链总是协同起作用。2、FoodWeb四、生态系统的物种流动1、物种流（speciesflow）：指物种在生态系统内的时空变化的状态。物种流是生态系统一个重要过程，它扩大和加强了不同生态系统间的交流和联系。2、对物种流的理解（1）生物与环境相互作用产生的时间和空间变化过程；（2）物种在生态系统内格局和数量的动态，反映了物种关系状态，如寄生、捕食、共生等；（3）生物群落中物种组成、配置，营养结构变化，外来种和本地种的相互作用，生态系统对物种增加和空缺的反应等。（4）物种既是遗传单元，又是适应变异的单元。同一物种个体可自由交配，共享共有的基因库，所以物种流意味着基因流。3．物种流的特点（1）迁移和入侵。物种的空间变动分为无规律的生物入侵和有规律的迁移两类。迁移指动物依靠主动和自身行为进行扩散和移动，有一定的途径和线路，跨越不同的生态系统。生物入侵指生物由原发地侵入到另一个新的生态系统的过程，入侵成功与否决定于多方面因素。（2）有序性。个体移动有季节先后；有年幼、成熟个体的先后。（3）连续性。个体在生态系统内运动常连续不断。（4）连锁性。物种向外扩展常是成批的。如东亚飞蝗先是少数个体起飞，然后带动大量蝗虫起飞。（2）入侵物种通过资源利用改变了生态过程晶态冰树入侵美国加利福尼亚的群岛，带来土壤盐份变化。这种树在利用土壤盐份方面不同于群落中其他物种，它能使土壤表面的盐份加重和沉积。改变了土壤的营养输送过程，沉积盐又抑制了其他植物萌发和生长。这些岛屿就成为单一晶态冰树的生长区。消除了不能以冰树为食的动物，从而改变了群岛生态系统的营养结构。有的入侵物种改变资源的利用或资源更新，从而改变资源的利用率。大西洋加那利群岛上生长的一种固氮植物称为火树，侵入夏威夷，占据了岛上大部分湿地和干树林。这些树每年给土壤所固定的氮是本地植物固氮的4倍，早在1800年夏威夷火山周围的灰质壤，缺乏氮肥。火树入侵后，土壤含氮量大增，提高了生产力，促进了矿质营养的循环，为新的入侵物种提供了沃土。（3）物种丧失、空缺对分解作用及其速率产生影响印度洋马里恩岛上缺乏食草性哺乳动物，生态系统中的食碎屑动物占重要位置，如象鼻虫、蜗牛和蚯蚓等。马里恩无翅蛾是本地特有种，是处理有机物的主要物种，Crafford(1990)估算，无翅蛾每年分解的落叶占该岛最大初级生产量的50%。Smith做试验，把幼虫放入有落叶的微环境中，氮和磷的矿化作用得到加强，氮提高到10倍，磷提高到3倍。结论：无翅蛾是岛上营养物质矿化作用中的最主要角色。1818年，猎海豹的海轮把小家鼠偶尔带到岛上。小家鼠多以无脊椎动物为食，取食