湿地生态系统的组成与结构
第一节湿地生态系统的生物组分
生物部分组成
–根据它们获取营养和能量的方式，在能量流通和物质循环中所起作用不同，可分为三大基本类群：
? 生产者
? 消费者(异养生物)
? 分解者(异养生物)
一、湿地生态系统生产者－湿地植被
湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。
不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。
1 湿地植被类型
湿地植被生态类型多样，分为：
–湿生植物
–水生植物
–盐生植物
–耐盐植物
–红树林
湿生植物
湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。
─ 阴生湿生植物：如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中，林内光照微弱，蒸腾也弱，故根系不发达，抗旱能力极差。
─ 阳生湿生植物：生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类，叶片上常有防止蒸腾的角质层，输导组织也发达。
水生植物
狭义的水生植物：
只有植物体的部分或全部，长期离不开水域生活的植物。
广义的定义：（淡水和咸水）
只要是生长在水边潮湿地上的植物，都应该归为水生植物。
按水质分淡水和咸水植物。
按水流动性分流水和静水水生植物
水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性，多为广布种或世界种。但各地区水域环境并非完全一致，不同地带内也会出现不同的水生植被类型
–比如河流上游多湍流，水中溶氧量高，河床多以石砾垫底，水流清澈，以固着性藻类为主，如刚毛藻、丝藻和硅藻。下游水流平缓，水温较高而含氧量低，河床多为泥质或沙质底，植物多为浮游性的绿藻、蓝藻和部分硅藻为主，在浅水区常有高
等植物成片分布。
按生态型，水生植物又包括：
–挺水植物
–浮叶植物
–漂浮植物
–沉水植物
–浮游植物
挺水植物
挺水植物是生长在水深－的浅水区，根或地下茎生长在泥底中，茎叶则挺身出水面的植物，如莲花、香蒲等。
浮叶植物
水生浮叶植物是指生长在浅水区，叶片漂浮在水
面上，形状多为扁平状，叶上表面有气孔，根或
地下茎固着在泥土里，根部所需的氧气经由叶片
的气孔由外界来供应，叶柄会随着水的深度而伸长的植物。常见的有田字草、睡莲、菱角等。
漂浮植物
漂浮植物又名浮水植物，指漂浮在水面上的植物，其体内多贮藏有较多的气体，使叶片或植物体能平稳地漂浮于水面，气孔也多生于叶片的上表面，植物体无根或根不固着于水底土壤中，某些还具有特化的气囊，能够随风漂游。常见的有布袋莲、水鳖、满江红、槐叶萍等。
沉水植物
沉水植物是指植物体全部或大部分沉浸在水
下面，根固着在水下泥土里或漂浮于水中的植物。常见的有水蕴草、苦草、石龙尾、金鱼藻等。
浮游植物
浮游植物是一个生态学概念，是指在水中营浮游生活的微小植物，通常浮游植物就是指浮游藻类，主要包括蓝藻、隐藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、裸藻和绿藻八个种类。
已知全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻
类有25000种左右，我国已发现的淡水藻类约有 9000种。
盐生植物
指适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物，其组成的群
落即为盐生植物群落，主要分布在温带，亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。
有积盐植物和泌盐植物之分
－积盐植物通常细胞中的渗透压较高，茎叶肉质化，能吸收盐分浓度较高土体中的水分，容纳较多的盐分；
－泌盐植物通过枝条凋落或经过叶上盐腺、毛管将体内过剩盐分分泌出去，以调节盐分平衡。
耐盐植物
湿地植物中，有不少种类能够在不同含盐量的环境中生长，随着长时间的适应，形成能够抵抗盐侵害的能力，从而在逆境环境中生存下来，成为耐盐湿生植物。
特别是在滨海湿地，有着非常丰富的耐盐湿地植物，如耐盐型芦苇等。
红树林
红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的木本
植物群落，也是唯一能形成海岸类型的活的生物群体。
据统计，全世界红树植物有24科30属82种。其中我国有16科19属30种。
中国红树植物群系主要有7个类型(林鹏, 2001)。
–①白骨壤群系；②红树海桑群系；
–③秋茄群系；④木榄群系；
–⑤桐花树群系；⑥海桑群系；⑦水椰群系。
二、湿地生态系统的消费者
湿地生态系统的消费者主要有具飞翔能力的鸟类和昆虫，适应湿生环境的哺乳类、两栖类和爬行类，以鱼类为代表的水生动物，以及种类繁多的底栖无脊椎动物。
不同的湿地类型，其消费者种类组成有一定的差异。
湿地动物
?鸟纲
?腹足纲
?瓣鳃纲
?昆虫纲
?爬行纲
?两栖纲
?哺乳纲
?鱼纲
鸟纲
（湿地是许多迁徙鸟类的主要栖息地）
－涉禽类：朱鹮、绿鹭、夜鹭、黄斑苇、丘鹬，彩鹬、鹤类等。
－游禽类：疣鼻天鹅、绿翅鸭、鸿雁、天鹅、鸬鹚和鸳鸯等。（生活在水上或近水处）
腹足纲
腹足纲动物身体一般不对称，具一螺旋形外壳，
腹面为发达的足。种类丰富，有10万种以上，为动物界中第二大纲。
田螺科 Viviparidae
盘螺科 Valvatidae
觿(xi)螺科 Hydrobiidae
黑螺科 Melaniidae
椎实螺科 Lymnaeidae
扁卷螺科 Planorbidae
各种螺类分布的环境简述如下：
潮湿地区，即沟边、河岸、池塘岸边、及湖泊周围的滩
地等，这样的环境是一些两栖性的螺类栖息的场所，如钉螺及拟沼螺等；
沟渠、池塘、水稻田此类环境底质肥沃，适合田螺科、
椎实螺科、扁卷螺科等种类的生存；
湖泊水面宽广，水生植物繁茂，通常觿螺类种类繁多，
有大量的田螺科、黑螺科和觿螺科的种类栖息着。
山区的溪流小河这类环境一般水流较急，底质多为砂、
石底，水质瘦，清澈透明，水温较低，常见的都已黑螺科的种类为主。
瓣鳃纲
在体躯与外套膜之间，左右均由外套腔，内有瓣状鳃，故又名瓣鳃类。
身体左右扁平，两侧对称，具有从两侧合抱身体的两个外套膜和两个贝壳，故名双壳类。
内部器官:包括消化、呼吸、生殖、排泄、循环及神经系统等。
贻贝科 Mytilidae
珍珠蚌科 Margaritanidae
珠蚌科 Unionidae
珠蚬科 Sphaeriidae
蚬科 Corbiculidae
生态分布
－双壳类除少数营固着生活外，大多数种类栖于水底借助腹足作缓慢的行动，同时挖掘泥沙使身体部分或全部隐藏在泥沙中。呼吸主要由鳃进行。
－双壳类是滤食性的，食物为浮游藻类、细菌、腐屑和小型浮游动物。当环境恶化或遇敌害时，整个身体便缩进壳内，紧闭双壳。
昆虫纲
蜉蝣目
蜻蜓目
直翅目
半翅目
鞘翅目
鳞翅目
双翅目
弹尾目
两栖纲
爬行纲:龟鳖目、蜥蜴目、蛇目
哺乳纲
－食虫目
－食肉目
－兔形目
－啮齿目
－偶蹄目
－常见的有麋鹿、长须鲸、白鳍豚、斑海豹、河马、刺猬、水獭等。
鱼纲
鱼类是湿地脊椎动物中种类最多、数量最大的生物类群。
全世界有鱼类24618种，我国约3000种，其中湿地鱼类约有1000种。
湿地鱼类由内陆湿地鱼类、近海海洋鱼类、河
口半咸水鱼类和过河口洄游性鱼类构成。
三、湿地生态系统的分解者－微生物
微生物是湿地生态系统的分解者，它对湿地生
态物质转化、能量流动起着重要作用，制约着湿地的类型和演替。
微生物对湿地区有机物及有毒物质具有降解净化作用。
湿地微生物主要是指水体中的细菌、真菌、霉菌和放线菌等。
根据细菌对氧气需求将其分为五类:
（1）好氧菌：要有氧气存在才能生长，降解糖类等高能分子时，使用氧作为最终电子接受者。
（2）微好氧菌：只能生存于氧气含量较低的环境，氧气浓度过高则因酶无法作用而死亡。
（3）绝对厌氧菌：若生存于无氧环境，因不具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶，将因为无法代谢有毒产物而死亡。
（4）耐氧性次氧菌：不使用氧气作为最终的电子受体(发酵)，因此不需要氧气，但由于具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶，所以在有氧条件下可以代谢有毒产物，对氧具有一定的耐受性。
（5）兼性厌氧菌：有氧时进行有氧呼吸作用，无氧时进行发酵作用(利用硝酸根离子、硫酸根离子作为最终的电子受体)。
分布格局
一般来说，在单位体积湿地沉积物中的细菌数要比水体中的细菌数多。
而与表层漂浮生物或大型植物相接触的表层水体中细菌密度通常也很高。
水体中固体悬浮物的增加，往往会导致钻附性细菌的大量生长。
在湿地沉积物中，不同的深度也通常具有不同的微生物类群的组成。
－如在盐沼湿地中，沉积物表面富含植物残体和碎屑，真菌是其中主要的分解者。
－表层沉积物中，需氧细菌是分解被腹足类和端足类动物撕碎的已腐烂的植物碎屑的
主要微生物类群。
－而在深层的缺氧沉积物中，厌氧细菌数量明显增加，它们以硫酸盐为主要电子受体，分解大部分衰老的根系和地下茎生物量。
第二节湿地生物的生态适应
湿地环境既不同于陆地，也不同于水域，其主要
的环境因子通常对生物具有生理胁迫特征，如缺氧、较大幅度的盐度变化和水位波动等。
对于湿地独特的环境条件，特别是胁迫性因子，
不同的生物类群、组织层次，具有不同的耐受、调节机制。
单细胞有机体显示出生化适应，它也是更复杂的多细胞生物细胞水平的适应特征。维管束植物同时显现结构上和生理上的适应。动物具有最大范围的适应性，不仅仅通过生理和结构方式，还包括行为反应。而在群落整体水平上，通过共生、互惠使相应生物类群能够更好地适应湿地环境。
一、细胞水平的适应
（一）对缺氧的适应
当氧气开始成为限制因子，多数细胞、细菌等利用
内部有机化合物作为电子受体。糖代谢的糖解或发
酵途径产生厌氧产物丙酮酸，随之还原为乙醇、乳酸或其它还原有机化合物。
许多细菌是兼性厌氧菌，能从有氧呼吸转化为厌氧呼吸。其它一些细菌转化为专性厌氧菌，依赖特殊的电子受体而不是氧进行呼吸代谢。脱硫弧菌属就属于这一类，它用硫酸盐作为最终的电子受体，形成硫化物使湿地有臭鸡蛋气味。
（二）对盐的适应
盐胁迫是双方面的—渗透性和直接毒性。
在细胞环境中盐浓度提高的即时效应是渗透。导致细胞质脱水。这一反应通常只需要几分钟时间，但它对细胞的影响可能是致命的。
尽管无机离子（如钠）的吸收可以缓解细胞膜间的
渗透梯度，在细胞质中这些高浓度的离子也会对大多数有机体产生毒害，对有机体的生存造成威胁。
为了保持自身水势，具有盐适应性细胞的内部渗
透浓度通常稍高于外部浓度。
细胞质中积累的离子被不太牢固地束缚住，或者
细胞质内的水比外部水具有更有序的结构，结果
使得细胞质内的钾和钠等离子不如外部溶液中的自由，但仍然满足渗透和生理活性。
二、维管束植物的适应性
1. 对缺氧的适应
2. 对盐的适应
3. 光合作用的适应特征
4. 植物的整体策略
1 对缺氧的适应
①通气组织比较发达
许多水生植物的根和茎都有气腔和通气组织，叶、
茎和根部均有细胞间隙与气腔相通连，便于气体交换和满足各部分通气的需要。
使得氧可以从植物的地上部分向根系扩散。这使得
水生植物根细胞不再依赖于从周围土壤中扩散而来的氧。
通常陆生植物通气组织占体积的2%-7%，而湿地植物根体积的60％以上含有空隙。
耐涝的沼生千里光的根具有较大的孔隙率，比对
淹水敏感的习见千里光更耐受缺氧条件限制。
生长在持续淹水环境中的水稻比未淹水植物具有更大的根部孔隙率，以维持根组织中的氧浓度。
②特殊器官
除了促进通气组织生成外，缺氧促进不定根的形成。在缺氧区域耐淹植物可以产生不定根，这些根可以在缺氧环境中正常发挥作用。
另一个由淹水诱发的反应是水生和半水生植物如荇菜和落羽杉快速的茎伸长。
在热带和亚热带海岸带的红树林通常在拱形支柱
根支撑下生长。在高潮位以上，这些支柱根有无数的小孔隙(又称皮孔)，其下部为长而多孔的、内部充气的淹没的根。
这些埋入缺氧淤泥的根中，氧浓度可保待在15%-
18％之间，但是如果皮孔被堵塞，氧气浓度会在2d之内降到2％或更少。
一种海榄雌属的红树植物会产生数以千计的气生根，高20-30 cm，直径1cm ,海绵状并且布满皮孔。
它们从主根系伸到淤泥外，在低潮时暴露。淹没
的主根系中氧的浓度有随潮周期的变化而变化，
通常在低潮时升高，在被淹没时降低，反映了气生根周期性出露的特点。
③增压气流
即增压气体从表面流动到根周。
空气进入地上叶子的内部充气空间，在由温度梯度和水蒸发压力产生的轻压的推动下下行。
④氧化根周
当中度缺氧的时候，通过许多湿地植物到根的
氧扩散量增大，不仅可以供应根，还会扩散出
来，给邻近的缺氧土壤充氧，产生有氧根周。
在根周铁、锰等离子趋向于被氧化和沉淀，其毒性也被有效地解除。
有氧根周的存在，是识别湿地的重要方法。
在植物的根死去很久以后，氧化态铁离子沉积形
成的红色和橙色残留纹理仍保留在很多矿物土壤
中，这是水生植物在该土壤中生长过的标志，同
时它们也是作为湿生土壤存在的一种指示。
⑤水的吸收
植物对厌氧环境不耐受的典型表现是减少水的摄取，即使水充足的情况下也是如此，这可能是根代谢全面降低的反应。
水摄取减少导致与干旱条件相同的症状：气孔关闭，吸收二氧化碳减少，蒸发作用的减少以及萎蔫气孔的关闭受脱落酸调节，根部淹水导致叶片
组织中脱落酸的浓度提高。
⑥营养吸收
土壤中许多营养物质的可利用性受缺氧环境的影
响。尽管一些研究表明大多数耐淹种的营养吸收没有呈现出变化，但是其它研究已证明充足的氧是营养吸收所必需的，
水培的欧洲桤木在缺氧条件下，氮、磷和磷酸盐
吸收分别减少到有氧条件的20%，30%和70% 。
⑦呼吸作用
在缺氧条件下，植物组织进行厌氧呼吸。在大多
数植物中，丙酮酸（糖酵解的终产物）被脱去羧基生成乙醛，乙醛被还原成乙醇。这两种化合物对植物组织都具有潜在的毒性。
耐淹植物一般具有减小这种毒性的适应性。
－在厌氧条件下，乙醇脱氢酶（ADH）的活性显著提高，ADH是催化乙醛还原成乙醇的诱导酶，其酶活性的增长意味着向厌氧呼吸的转化，而使乙醛无法在根组织中过度积聚。
－另一种减少乙醇产量的代谢策略是将其转变为无毒的有机酸。
2 对盐的适应
维管束植物可发展出复杂结构提高适应性，包括阻止和控制盐进入的屏障和专门用来排泄盐的器官。
普遍认为根皮层的充气空间最易受根周环境的
影响，其内皮层形成阻止土壤溶液向上运动的第一层屏障。
由于根原质体能过滤盐，许多盐地植物的汁液几乎是纯水。
在不同生长期，植物体中盐含量和分布也会有所
不同。
如红树植物桐花树，种苗在母树上的胎生过程是一个低盐化过程，而种苗胎生的孕育环境—宿存果皮是一个盐分累积提高的高盐环境，以利于种苗在胎生过程中对盐分的抗性锻炼；胎生种苗在脱离母树后，在林地生长发育的初生苗阶段是一个大量吸收和累积盐分的过程。
一些不会排除根部的盐或者过滤盐的植物，具有排泄器官。
例如，许多盐沼湿地的禾本科植物的叶子覆盖着
由叶片中的特殊盐腺排泄的结晶盐粒。这些盐腺有选择地从叶片维管束组织中去除特定的离子。如在米草中，排泄物中含钠比钾更多。
盐排除和盐排泄这两种机制。
3 光合作用的适应特征
C3光合作用
－在自然界中最普遍
－主要反应物是二磷酸核酮糖（RuBP）
－光合作用的最初产物是三碳糖
C4 光合作用
－主要反应物是磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），四碳有机酸。
－PEP羧化酶能更有效地降低叶内CO2浓度，增加了外界与叶内CO2浓度梯度，因而C4植物比C3植物用闭合得更紧的气孔来吸收CO2，从而减少了水分损失。
－与C3植物相比，C4光合途径的主要优点就是水分的丧失较少。
－通过C4途径进行光合作用的如芦苇、互花米草、唐氏米草和洋野黍。
4 植物的整体策略
许多植物通过生活史适应性进化出避让或逃避策略。
－通过推迟或提前开花，使种子产生在非洪涝季的季节；
－产生有浮力的种子，飘浮直到落于高处无淹水的地面；
－在果实附着在树上时，种子就萌发(胎萌)，如红树林；
－大规模持久稳固的种子库的产生；
－在长期淹水情况下仍能存活的块茎、根和种子的产生。
－植物的休眠。
三、动物的适应性
1 对氧的适应
①体内用于气体交换的专门区域的形成或诱发变异，如鱼和甲壳动物的鳃、多毛类环节动物的疣足。
②可扩散膜两侧氧气梯度的提升机制，如迁移到富氧环境，或通过纤毛运动向鳃内送水。
③内部的结构变化，如血管强化、更好的循环系统，或者更强壮的泵(心脏)。
④呼吸色素的改变以提高氧承载力
⑤生理适应，包括代谢途径和心率的改变。
⑥行为方式，如在低氧胁迫下减少活动量或者关闭外壳。
2 对盐的适应
多数简单的海洋动物是渗透顺应者，即内部细胞环境随着外部介质的渗透浓度变化而变化。
高等复杂的湿生动物，可通过渗透调节主动控制内部渗透浓度（主要的适应方式），可通过肾、鳃、泌盐器官、鼻以及内脏专门的排泄功能。
多数湿地生物，特别是滨海湿地生物，必须是广
盐性的，它们既可以是渗透顺应者也可是渗透调节者。
3 对觅食条件的适应
生活在湿地沉积物中的生物更适于从环境中直接吸
收溶解的有机化合物。如底栖多毛类动物能利用环境中的溶解氨基酸。
许多底栖生物对极小的颗粒有一种或更多的适应，
如依靠伪足、纤毛、黏液和刚毛摄食，或者可能无选择地摄取底土。
许多大型底栖动物(虾，蟹)的附器适于以极小的底
栖生物体为食，而这些小型底栖生物位于湿地/河口食物链的中间环节。
4 行为适应
从进化角度来看，一个物种策略必然是以最小的能最代价繁殖富有生命力的后代。湿地沉积物中的底内动物，由于其活动受到限制，通常采用通过有机体直接接触受精，以及后代不经历幼虫阶段直接增长，或通过保留幼虫的繁殖策略。
除了繁殖策略，很多动物通过调整生活方式以适应湿地的季节性变化。
－如当早春森林地面被淹没，许多鱼类和贝类从附近河流迁到漫滩觅食和产卵；当洪水退去时，它们沿着水线迁移，以丰富的残渣和底栖无脊椎动物为食。
－许多陆地动物，如鹿、熊等会从周围高地进入湿地区域，取食植物的种子和果实；秋、冬季在长江口地区湿地上方常可观察到猛禽在取食。
四、互惠与共生
有研究发现根沉积物中的根海绵和其附着的红树之间的互惠作用。
细小的红树林不定根在海绵中交错分布，并从中吸收溶解铵，从而促进更多根的生长。海绵还可以保护根不受等足目动物的损害;
红树林的根为海绵提供在此生境中唯一稳固的生长基质，同时还通过释放碳来促进海绵的生长。
城市生态学(2.1.2)--生态系统的组成与结构
第二章 生态系统基础理论 自1935年英国学者坦斯黎（A.G.Tansley）根据前人和他本人对森林动态的研究基础上，特别是在美国学者clements的森林演替的单元顶极理论(monoclimax theory)与他本人提出的森林演替多元顶极理论(polyclimax theory)的基础上提出了生态系统（ecology system）的概念以来，经过1942年美国学者林德曼（R.L.Lindeman）和能量学专家奥德姆（E. P. Odum）等生态学家的发展，生态学的研究得到了迅速地发展，广泛地从生态系统的组成与结构、能量流动与物质循环、生态因子及其作用和生态系统平衡等方面开展研究。生态系统理论已经成为大家所接受的理论。坦斯黎强调了有机体与环境不可侵害的观点，他认为“我们不能把生物从其特定的形成物理系统的环境中分隔开来，这种系统是地球表面上自然界的基本单位，它们有各种大小和种类”。因此，生态系统包括有生命的成分和无生命的成分，有生命的部分是由生物个体、种群、群落或几个群落所组成，无生命的部分是由环境中影响有机体的所有物质和能量所组成，即整个环境的综合。总之，生态系统就是在一定时间和空间内，生物的和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而互相依存的统一整体，构成一个生态学的功能单位。本章节仅从这几个方面简单地介绍自然生态系统基础理论的常识。 第1节 生态系统的组成与结构 一．生态系统的组成 生态系统的成分，可以分为生命的和无生命的两类。无生命类可分为三种，生命类可分为三种，即生态系统共可分为六种组成成分： （一）非生命类 1．太阳辐射能。 2．无机物质，如氧（O2）、氮（N2）、二氧化碳（CO2）、水（H2O）和铁（Fe）等。3．有机物质，如碳水化合物、蛋白质、脂类和核酸等。 （二）生命类 1．生产者（produces） 主要指是绿色植物，能用简单的无机物质合成复杂的有机物质的自养生物，也包括一些光合细菌。它们在生态系统中的作用是进行初级生产，即光合作用。现阶段的知识水平认为，太阳能只有通过生产者，才能源源不断地输入生态系统，成为消费者和还原者唯一的能源。 2．消费者（consumers）属于异养生物，指的是那些以其它生物或有机物为食的动物。根据其食性区分为草食动物（herbivores）和肉食动物（carivores）两类。寄生者（parasite）是特殊的消费者，另外还有杂食者(omnivorous)，其是介于草食动物与肉食动物之间的消费者。 3．还原者（decomposers）属于异养生物，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物及腐食性动物。它们把复杂的动植物有机残体分解为简单的化合物，最终分解为无机物，归还到环境中，被生产者再次利用，所以还原者的功能是分解，又可称为分解者。它们在物质循环和能量流动中具有重要的意义。 生态系统的成分组成归结为图2-1： 太阳辐射能
生态系统的类型和结构
生态系统的类型和结构 重要考点： 一、生态系统的类型 1．各类生态系统的比较 2．森林生态系统的功能 （1）经济效益：提供木材、林副业产品（食物资源、油料资源和药材资源）和极其丰富的物种资源。 （2）生态效益：维持生物圈稳定，改善生态环境
①制造O ②净化空气③过滤尘埃 2 ④杀灭细菌⑤消除噪声⑥减缓雨水对地面的冲刷，减少在表径流 ⑦函养水源，保持水土 3．草原生态系统的功能 （1）畜牧业生产基地 （2）调节气候防止土地被风沙侵蚀 4．海洋生态系统的功能 （1）人类生活资源、工业原料和能源的重要场所 （2）调节气候防 5．湿地生态系统的功能 （1）生活和工农业水源 （2）调节流量和控制洪水 （3）丰富的动植物资源 二、生态系统的结构 1．形成食物网的原因：一种生物可以摄食多种其他生物，一种生物也可以被多种生物摄食。2．分析食物网中生物之间的关系时，应考虑是否同时存在捕食和竞争关系。 3．食物网中某生物的数量减少对其他生物数量的影响 （1）．若处于第一营养级的生物减少，其他生物都将减少。 （2）．若天敌减少，则被捕食者数量先增加后减少，最后趋向稳定。 （3）．若处于中间营养级的生物减少，则另一种生物的数量变化应视具体的情况确定： ①若只有一条食物链，则其天敌数量会减少，则其食物数量会先增加后减少，最后趋向稳定。 ②若中间营养级处于食物网中，应视情况而定。应遵循以下原则：当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。 例1：在图2的食物网中如果蚱蜢突然减少，则蚯蚓的数量如何变化？ 图2 图3 解析：当蚱蜢突然减少时，以它为食的蜥蜴也减少，蛇随之减少，鹰就要更多地捕食相思鸟和兔，蚯蚓由于天敌相思鸟的减少而数量增加，达至极限时发生剧烈的种内斗争，导致数量下降，所以蚯蚓的数量先增加后减少。
第一章 湿地生态系统概论
湿地生态学 注：PDF中黄色字体用蓝色标出，绿色字体用下划线绿色标出，标题类无色【有误自己改】 第一章湿地生态系统概论 湿地的定义 湿地的特征 湿地生态系统服务功能 湿地的类型和分布 我国湿地特点与分布 湿地研究的对象及前沿热点 第一节湿地的定义 美国的定义 加拿大的定义 湿地公约的定义 美国鱼类和野生动物保护协会定义（1956） 湿地是被浅水或暂时性积水所覆盖的低地。 一般包括： 草本沼泽（mashes）， 森林、灌丛沼泽（swamp）， 泥炭沼泽（bogs）， 湿草甸（wetmeadow）， 泡沼（potholes）， 浅水沼泽（sloughs） 滨河泛滥地（bottom land）， 也包括生长挺水植物的浅水湖泊或浅水水体，不包括河、溪、水库和深水湖泊等稳定水体。 美国鱼类和野生动物保护协会（1979）定义： 湿地是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区，通常其地下水位达到或接近地表，或者处于浅水淹覆状态；
湿地必须具有以下三个特点之一以上的特征： （1）地表长期或周期性受到水淹或水浸； （2）适应多水环境的水生植物； （3）基质以排水不良的水成土为主。 《湿地：特征和边界》一书的湿地定义（1995）： 湿地是一个依赖于在基质的表面或附近持续的或周期性的浅层积水或水份饱和的生态系统，并且具有持续的或周期性的浅层积水或饱和的物理、化学生物特征。 通常湿地的诊断特征为：水成土壤和水生植被。除非特殊的物理化学、生物条件，或人为因素，使得这些特征消失或阻碍它们发育，湿地一般具备上述特征。 加拿大的学者将湿地定义为： “湿地系指水淹或地下水位接近地表，或水分饱和时间足够长，从而促进湿成和水成过程，并以水成土壤、水生植被和适应潮湿环境的生物活动为标志的土地”。 国际生物学计划及其湿地定义 1. 国际生物学计划 国际生物学计划是联合国教科文组织在20世纪60年代初发起的全球性研究行动计划，旨在通过区域的标准化研究和国家空间合作，掌握全球各类生态系统的生产国和生物量现状与动态，为生态系统管理、利用和保护提供科学基础。该计划在70年代被人与生物圈计划取代，并从80年代中期演变为国际地圈－生物圈计划。 2. 国际生物学计划中湿地的定义 国际生物学计划中认为湿地是：陆地和水域之间的过渡区域或生态交错带，由于土壤浸泡在水中，所以湿地特征植物得以生长。该定义特指生长有挺水植物的区域。 该湿地定义是一个狭义的概念。将紧密联系的开阔水体和湿地分割开来，对于湿地的管理和保护有所不便。 《湿地公约》及湿地定义 1996年10月，国际湿地公约常委会决定将每年2月2日定为世界湿地日。 历界世界湿地日的主题： 年：湿地是生命之源（Wetlands : a Source of Life）
第二章 湿地生态系统的组成与结构 删减版
第二章湿地生态系统的组成与结构 一、湿地生态系统的生物组分 生物部分组成 –根据它们获取营养和能量的方式，在能量流通和物质循环中所起作用不同，可分为三大基本类群： ? 生产者 ? 消费者(异养生物) ? 分解者(异养生物) 1、湿地生态系统生产者－湿地植被 湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。 不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。 湿地植被类型 湿地植被生态类型多样，分为：湿生植物、水生植物、盐生植物、耐盐植物、红树林 1.1 湿生植物 湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。 ─ 阴生湿生植物：如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中，林内光照微弱，蒸腾也弱，故根系不发达，抗旱能力极差。 ─ 阳生湿生植物：生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类，叶片上常有防止蒸腾的角质层，输导组织也发达。 1.2 水生植物 狭义的水生植物：只有植物体的部分或全部，长期离不开水域生活的植物。 广义的定义：（淡水和咸水）只要是生长在水边潮湿地上的植物，都应该归为水生 植物。 按水质分淡水和咸水植物。 按水流动性分流水和静水水生植物 水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性，多为广布种或世界种。但各地区水域环境并非完全一致，不同地带内也会出现不同的水生植被类型 按生态型，水生植物又包括： 挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物、浮游植物 1.3 盐生植物 指适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物，其组成的群落即为盐生植物群落，主要分布在温带，亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。 有积盐植物和泌盐植物之分 1.4 耐盐植物 湿地植物中，有不少种类能够在不同含盐量的环境中生长，随着长时间的适应，形
生态系统和结构和功能
第二节；生态系统的结构和功能 教学目标 1．了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构，理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系，理解营养结构与功能的关系，掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。2．通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构，培养学生分析综合和推理的思维能力。 3．通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网，渗透普遍联系的辩证观点的教育；通过了解生态系统的组成成分，渗透“人是生态系统中一员”的观点，从而对学生进行生态观点的教育。 重点、难点分析 1．生态系统生物功能类群及其地位是本节的教学重点，因为： （1）生态系统的组成可分为非生物部分和生物部分两大部分，生物成分中，生产者、消费者和分解者，是依据它们各自代谢类型以及在生态系统中的功能特征而划分的。因此，将它们统称为三大功能类群，它们在生态系统中的功能和地位各不相同。 （2）三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的关系，构成了生态系统的营养关系，是研究生态系统营养结构的基础。 （3）三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的联系，是渗透普遍联系辩证观点的教育素材，人作为消费者的一员，是渗透“人是生态系统中一员”观点的教育素材。 2．生态系统营养结构的教学内容也是本节的重点知识，因为： （l）尽管生态系统的类型多种多样，范围有大有小，但它们组分中生产者、消费者与分解者之间的关系，归根到底是食物的关系，也就是吃与被吃的关系。生态系统内各种生物之间的这种复杂的营养关系构成了食物链、食物网，这就是生态系统的营养结构。 （2）食物链与食物网是生态系统功能的结构基础，生态系统的物质和能量就是沿着食物链（网）的各个营养级而流动的。掌握了有关生态系统营养结构的知识，就为理解生态系统的功能等知识打下了必要的基础。 （3）生态系统营养结构的分析过程，利于培养学生的分析综合和推理的思维能力；食物链和食物网概念中渗透着普遍联系的辩证观点。 3．食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系是本节的难点知识，因为 （l）食物链是生物间单方向的食物联结，食物网是生物间多方向的食物联结，而营养级是食物链上同一环节上所有生物的总和，所以有的生物会占有不同的营养级。三个概念之间有相互包容的成分，也有本质的不同，要加以区分。 （2）三个概念在被运用解答新的问题情景时，容易出现混淆，应在对食物网中某一生物的营养级分析时加以区分。 教学内容分析： 第2节是本章教学的重点内容，学生在了解生态系统的组成的基础上，要继续了解生态系统的结构和功能。本节包括三个部分，首先认识生态系统的结构特点，然后了解这种结构具有什么主要功能。为了提高学生学习的积极性，从感性认识到理性认识，每一部分都安排了分析讨论活动。 （1）知识结构： 教学过程设计 一、本课题的参考课时为一课时。
第二章 城市生态学与城市生态系统
第二章城市生态学与城市生态系统 第一节城市化及其生态后果 一、城市化的概念 城市化：人口向城镇或城市地带集中的过程(《简明不列颠百科全书》）。 或人口向城市地区集中，农村地区转变为城市地区（农业人口变为非农业人口）的过程（<<中国大百科全书>>）。 表现两种形式： 城市数目增加； 城市规模（人口、空间）不断扩大：数量上农业人口转变为城镇非农业人口；质量上城市居民生活方式的现代化。 二、城市化的特点 （1）人口集中；（2）产业集中；（3）能源结构改变；（4）需水量增加；（5）交通便捷；（6）信息传递快速；（7）不透水地面增加；（8）绿地减少；（9）人们相应的生活习惯改变。 三、城市化带来的优点 （1）由于人口集中，劳动力集中，便于组织大生产； （2）产业集中，交通发达，有利于扩大贸易，繁荣经济； （3）通讯便捷，信息集中，促进了文教、卫生、科学技术的发展； （4）城市中良好的医药卫生，周到的公共服务，方便的生活条件，丰富的文娱活动，提高和丰富了人们的物质生活和精神生活，并为人们发挥多种才能提高了机会。 四、产生的生态环境问题 人类各历史阶段所带来的生态环境问题： （一）农业、畜牧业带来的生态问题 （二）工业化、城市化带来的生态问题 （三）现代城市生态环境问题 五、城市问题的生态学实质
1.城市中物流链很短，物质流动基本上是线性的,常常就是资源到产品和废物。 2.生产、生活等一切活动需要大量的能源。 3.各部门分割，行业间缺乏自觉的相互合作，各自为政，各行其事。 4.生产多着眼于局部产品，着重当前经济利益。 5.消费者和生产者的比例常常失调。 6.人们集中在一个相对密闭的有限空间内，自我驯化。 第二节城市生态学 一、城市与城市生态学的定义 1.城市（City）：是非农业人口为居民主体，以空间、环境利用为基础，以聚集经济效益为特点，以人类社会进步为目的的一个集约人口、经济、科学技术和文化的空间地域综合体。 从生态学角度定义：城市是经过人类创造性劳动加工而拥有更高“价值”的人类物质、精神环境和财富，是更符合人类自身需要的社会活动的载体场所，是人类进步的合理的生活方式之一，是以人类占绝对优势的生态系统。 特点：人口集中，工商业发达，居民以非农业人口为主的地区。常为周围地区的政治、经济、文化中心。 2.城市生态学：以生态学的概念、理论和方法来研究城市的结构、功能、动态调控的一门学科。 由于人是城市中生命成分的主体，将城市视为以人为中心的人工生态系统。因此也可以说, 城市生态学是研究城市居民与城市环境之间相互关系的科学。 二、城市生态学研究对象及研究目的 研究对象：城市生态系统。 研究的目的：通过对城市系统的结构、功能、动态的研究，最终对城市生态系统的发展、调控、管理及人类的其他活动提供建设性的决策依据，使城市生态系统沿着有利于人类利益的方向发展。为解决城市中存在的各种各样的社会矛盾（城市社会问题）和人类社会发展与自然界的矛盾（城市生态问题）提供理论基础，实现城市生态环境与经济的协调健康发展。 三、城市生态学研究内容
湿地生态系统设计
湿地生态系统设计 引言 城市的不断壮大，城市人口的不断增加，在城市人居环境中，不断地产生大量的生活污水，而现在城市污水对城市环境有着很大的危害，为保持城市的良好水质，合理利用水资源，结合小区环境景观，我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。 设计理论 一：湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一，利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用，人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成，在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物，通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化，去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割，能够彻底将污染物从系统中排出。 二：人工湿地种植的水生植物具有观赏价值，构成了独特的怡人景观。 三：人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用，但有占地面积较大的缺点。
建设步骤 1：污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统，引起堵塞，在一级湿地进水口设方孔格网，并利用穿孔管均匀布水，水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质，又设于路面以下不便于清理，一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞， 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接，二级湿地水流方式为上行流，由表面出水，表面积水深200mm，出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤，除去较大颗粒物，二级湿地填料采用较小颗粒碎石，能截流较细的颗粒物，提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大，是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流，填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管，一条支管直接进入下级湖，另一条支管进入出水槽，出水形成瀑布流入下级湖。 2：植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能； 筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上
简述生态系统的结构和功能
简述生态系统的结构和功能 2．生态系统的组成成分 任何一个生态系统都可以分为两个部分：无生命物质——无机环境和有生命物质——生物群落（图10－6）。 无机环境包括作为系统能量来源的太阳辐射能；温度、水分、空气、岩石、土壤和各种营养元素等物理、化学环境条件；以及生物物质代谢的原料如CO2、H2O、O2、N2和无机盐类等，它们构成生物生长、发育的能量与物质基础，又称为生命支持系统。 生物群落是生态系统的核心，可以分为三大类群： 第一类为自养型生物，包括各种绿色植物和化能合成细菌，称为生产者。绿色植物能够通过光合作用把吸收来的水、CO2和无机盐类转化成为初级产品——碳水化合物，并将其进一步合成成为脂肪和蛋白质等，用来建造自身，这样，太阳能便通过生产者的合成与转化源源不断地进入生态系统，成为其他生物类群的唯一食物与能量来源。化能合成细菌也能将无机物合成为有机物，但它们利用的能量不是来自太阳，而是来自某些物质在发生化学变化时产生的能量。例如，氮化细菌能将氨（NH3）氧化成亚硝酸和硝酸，利用这一氧化过程中放出来的能量把CO2和水合成为有机物。 第二类为异养型生物，包括草食动物和食肉动物，称为消费者。顾名思义，这些消费者不能直接利用太阳能来生产食物，只能通过直接或间接地以绿色植物为食获得能量。根据不同的取食地位，又可以分为直接依赖植物的枝、叶、果实、种子和凋落物为生的一级消费者，如蝗虫、野兔、鹿、牛、马、羊等食草动物；以草食动物为食的肉食动物为二级消费者，如黄鼠狼、狐狸、青蛙等；肉食动物之间存在着弱肉强食的关系，其中的强者成为三级和四级消费者。这些高级的消费者是生物群落中最凶猛的肉食动物，如狮、虎、鹰和水域中的鲨鱼等。有些动物既食植物又食动物，称为杂食动物，如某些鸟类和鱼类等。 第三类为异养型微生物，如细菌、真菌、土壤原生动物和一些小型无脊椎动物，它们靠分解动植物残体为生，称为分解者。微生物分布广泛，富含于土壤和水体的表层，空气中含量较少且多数为腐生的细菌和霉菌。微生物是生物群落中数量最大的类群，据估计，1克肥沃土壤中含有的微生物数量可达108个。细菌和真菌主要靠吸收动植物残体内的可溶性有机物来生活，在消化过程中，把无机养分从有机物中释放出来，归还给环境。可见，微生物在生态系统中起着养分物质再循环的作用。土壤中的小型无脊椎动物如线虫、蚯蚓等将植物残体粉碎，起着加速有机物在微生物作用下分解和转化的作用。此外，这些土壤动物也能够在体内进行分解，将有机物转化成无机盐类，供植物再次吸收、利用（图10－6） ．生态系统的功能
森林生态系统
森林生态系统 森林生态系统分布在湿润或较湿润的地区, 其主要特点是动植物种类繁多，群落的结构复杂，种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态。森林中的植物以乔木为主, 也有灌木和草本。森林中的动物由于在树上容易找到丰富的食物和栖息场所，因而营树栖攀援生活的种类特别多, 如鼠、貉、眼镜猴、长臂猿、避役、树蛙等。与树栖攀援生活相适应，这些动物在形态结构上具有一系列特征，例如, 松鼠等动物具有弯曲而锐利的钩爪，足掌上有发达的足垫；眼镜猴等动物的指（趾）端具有特殊的吸盘; 避役的趾成对合呈螯伏；卷尾猴等动物具有缠绕性的长尾巴，可以缠绕在树枝上, 将身体悬挂起来。由于森林中障碍物多，肉食性动物往往采用伏击的方式进行捕食, 被捕食的动物往往采用隐蔽躲藏的方式来逃脱敌害。由于森林中地下树根密集，土壤很潮湿，不利于动物挖洞和穴居, 因而森林中挖洞和穴居的动物比较少见。森林中的鸟类大都把巢筑在树杈上或树洞里，这显然要比在地面上筑巢安全得多。 特点：动植物种类繁多，种群结构复杂，种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态。 作用：1 、经济效益：森林生态系统是人类的资源宝库，森林除了能够提供大量木材外，还能生产松香、樟脑、桐油、橡胶等具有很大经济价值的产品。森林中既有大量的食用植物，如枣、柿、栗、猕猴桃、荔枝等，又有很多油料植物，如油茶、油桐、文冠果等，还有丰富的药材资源。 2 、生态效益：它能调节生物圈中氧气与二氧化碳平衡，改善生态环境；涵养水源、保持水土，有“绿色水库”之称；防风固沙、调节气候、净化空气、消除污染等。 草原生态系统 草原生态系统分布在干旱地区, 年降雨量较少。与森林生态系统相比，草原生态系统的动植物种类要少得多，群落结构也不如前者复杂。在不同的季节或年份，降雨量很不均匀，因此，种群密度和群落的结构也常常发生剧烈变化。草原上的植物以草本植物为主，也有少量的灌丛。由于降雨稀少，乔木是非常少见的。与草原上的生活相适应，那里的动物大都具有挖洞或快速奔跑的行为特点。草原上啮齿目动物特别多，它们几乎都过着地下穴居的生活。昆虫中也有很多种类有挖洞的习性，如蚂蚁、蝼蛄等。不会挖洞的动物( 如爬行动物、鸟类等), 则常常战用啮齿目动物的洞穴。洞穴对于动物防御和逃避敌害、贮存食物等都具有重要意义。草原上有很多动物具有很强的奔跑能力，如瞪羚、黄羊、高鼻羚羊、跳鼠、野兔、狼、狐、豹、狮等。瞪羚的奔跑速度每小时可达60km ，猎豹的奔跑速度每小时可达90km 。这与草原上地面的平坦开阔、障碍物少是有关的。由于缺水在草原生态系统中，两栖类和水生动物非常少见。 特点：草原生态系统分布在干旱地区，动植物种类较少，在不同的季节或年份，降雨量很不均匀，种群密度和群落的结构也常常发生剧烈变化。 作用：1 、经济效应：草原生态系统是重要的畜牧业生产基地。草原生态系统生长着许多营养价值高、适口性强的牧草，为重要的牲畜放牧场。能生产肉、奶、皮、毛，能提供大量的畜产品，有特有的经济功能。2 、生态效应：草原生态系统是重要的生态屏障，调节气候；防止土地被风沙侵蚀。2000 年10 余次袭击北京的沙尘暴，西部大开发，长江的洪灾等许多重大问题，使我们许多人认识到草地的生态功能其实更为重要、更为突出。 海洋生态系统 海洋占地球表面积的70 ％。整个地球上的海洋是连成一体的，海水具有流动性，因此可以说地球上的全部海洋是一个巨大的生态系统。在这个生态系统中生活着大量的生物，它们与陆地上的生物种类大不相同。海洋中的动物大都能够在水中游动。不具备快速奔跑或飞翔的能力。海洋中的植物能够在水中进行光合作用，它们既不具备高大的树干，也没有发达的根系。影响海洋生物的非生物因素主要是阳光、温度、和盐度等，这一点与陆生生物也有区别。海洋中的植物以浮游植物为主，如硅藻等。浮游植物个体小, 但数量极多，是植食性动物的主要饵料。在浅海区还有很多大型藻类，如海带、裙带菜等。海洋中的动物种类很多。在水深不超过200m 的
城市生态管理
第九章城市生态管理 第一节城市生态系统 一、城市生态系统的含义和组成要素 城市生态系统的含义：是特定地域内的人口、资源、环境通过各种相生相克的关系，建立起来的社会、经济、自然的复合体；是城市产生和发展的物质基础，是人类生存和发展不可或缺的物质因素。 城市生态系统的组成要素：生物组成要素（植物、动物和细菌、真菌、病毒）、非生物组成要素(光、热、水、大气等)及人类和社会经济要素（房屋、道路、生产设施、生活设施）。因此，城市生态系统又分为城市自然生态系统和城市人工生态系统。 城市生态系统的结构有空间结构、社会结构、经济结构和营养结构组成。 二、城市生态系统的特点和功能 城市生态系统的特点： 1、城市生态系统是以人为主体的复合生态系统，人起着重要的支配作用。 2、城市生态系统具有非完整性，对外依赖性很强。（物质交换） 3、城市生态系统具有非稳定性。（生产与消费的不均衡） 4、城市生态系统具有脆弱性。（人口、工业的增长和破坏） 城市生态系统平衡的标志和决定因素各是什么？ 城市生态系统平衡的标志是:城市生态系统结构与功能相协调，城市生态系统结构和功能最优化，实现人口、资源、设施、环境相协调，环境清洁、安全、优美、舒适。
城市生态系统平衡的决定因素： ①城市规模与地区资源的平衡 ②城市人口与土地空间的平衡 ③生产设施与基础设施、生活服务设施的平衡 ④城市“三废”排放与环境容量的平衡 ⑤劳动力数量与职业岗位的平衡 ⑥各类产业之间的平衡 ⑦社会生产与消费之间的平衡 ⑧城乡物资供应与居民需求的平衡。 城市生态系统的功能：1、生产功能2、生活功能（城市生态系统的最终目的是为了最大限度地满足人民日益增长的物质和精神生活的需要）3、还原净化和资源再生功能。 三、城市生态环境的质量及其标准 城市生态环境的质量可以用城市的资源质量、人群健康和生态状况等尺度来衡量，但最基本、最重要的方面可以通过环境污染来衡量。 城市生态环境质量的含义：是城市自然环境质量和社会环境质量的总和，其中自然环境质量包括物理的、化学的及生物的环境质量三个方面晒;社会环境质量则包括经济的、文化的和美学的内容。 城市生态环境质量的分类： 按照城市生态环境的组成要素，城市生态环境质量可以分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、声环境质量等; 按照城市生态环境要素的性质，城市生态态环境质量可以分为物理环境质
生态系统结构和功能
生态系统的结构与功能 考点1、生态系统的成分 任务 寄生物质腐生腐生无机物生产者分解者食物链食物网 任务2、基础题: 1、到南极考察的科学工作者,为了保护环境,除了必须把塑料以及金属类废弃物带离南极外,还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极,这就是因为南极() A.缺少生产者 B.分解者很少 C.没有消费者 D.缺乏必要的生活设施 2、下列有关生态系统的组成成分的叙述,正确的就是() A.阳光、空气与水不属于生态系统的组成成分 B.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分 C.自养型生物都就是生产者,就是生态系统的主要成分 D.细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型与厌氧型两类 任务3、提高题: 1、关于生态系统中分解者的叙述,正确的就是() A.专门营腐生生活的细菌也不一定就是分解者,也可能就是生产者或消费者 B.分解者将动植物遗传中的有机物分解成无机物,可以供绿色植物再利用 C.分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物同化作用再利用 D.微生物不一定都就是分解者,分解者一定都就是微生物 2、最近科学家在水深约3200米的太平洋底部的一副鲸的骨架上,发现了两种新型蠕虫。这些蠕虫没有消化器官,它们通过附肢里的细菌摄取营养。像树根一样的附肢可深入到死鲸的骨髓里“挖掘”营养,其中的细菌就将骨中的脂肪转化为糖供给蠕虫进行生命活动。下列有关叙述正确的就是(双选)() A.这些蠕虫与细菌都就是生态系统中的分解者 B.蠕虫与细菌的关系在生物学中属于寄生 C.这种细菌在繁殖时不可能发生有丝分裂 D.可创造一个富含有机物与O2的人工环境培养这种细菌 考点2、生态系统的营养结构 任务1、基础题 1、如图就是某草原生态系统中部分食物网简图,下列说法正确的就是(双选)()
湿地生态系统
湿地生态系统 科技名词定义 中文名称： 湿地生态系统 英文名称： wetland ecosystem 定义1： 湿地生物群与其相互作用的地理环境所构成的自然系统。 所属学科： 地理学（一级学科）；湿地学（二级学科） 定义2： 介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。 所属学科： 生态学（一级学科）；生态系统生态学（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 湿地生态系统 湿地生态系统是指介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。 目录 湿地的界定 湿地生态系统的特征 湿地生态系统的重要作用 一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库 二、湿地是重要的水源地 三、湿地是生态环境的优化器 四、湿地是重要的物种资源库 五、湿地是重要的物产和能源基地 湿地概述 湿地旅游攻略 一、浮在水面上的草原——腾冲北海湿地 二、杭州之肾——西溪湿地 三、自由自在鸟游荡——日土班公错湿地 中国主要湿地
湿地的界定 湿地生态系统的特征 湿地生态系统的重要作用 一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库 二、湿地是重要的水源地 三、湿地是生态环境的优化器 四、湿地是重要的物种资源库 五、湿地是重要的物产和能源基地 湿地概述 湿地旅游攻略 一、浮在水面上的草原——腾冲北海湿地 二、杭州之肾——西溪湿地 三、自由自在鸟游荡——日土班公错湿地 中国主要湿地 展开 编辑本段湿地的界定 湿地生态系统(图1) 湿地一词最早出现于1956年美国鱼和野生动物管理局《39号通告》,通告将湿地定义为“被间歇的或永久的浅水层覆盖的土地。” 1979年,美国为了对湿地和深水生态环境进行分类,该局对湿地内涵进行了重新界定,认为“湿地是陆地生态系统和水生生态系统之间过渡的土地,该土地水位经常存在或接近地表,或者为浅水所覆盖……”。1971年在拉姆萨尔通过了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称《湿地公约》),该公约将湿地定义为:“不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。 我国对沼泽、滩涂等湿地研究具有丰富的积累,在实践中形成了具有中国特色的湿地分类系统,通常认为“湿地系指海洋和内陆常年有浅层积水或土壤过湿的地段。” 尽管湿地的概念目前尚无统一,但它们有一共同特点:从不同的角度认为湿地是一种特殊的生态系统,该系统不同于陆地生态系统,也有别于水生生态系统,它是介于两者之间的过渡生态系统。 编辑本段湿地生态系统的特征 湿地生态系统(图2)
生态系统的结构教案(精选.)
第五章生态系统及其稳定性 第一节生态系统的结构 一、教学目标 1.知识目标 （1）举例说明什么是生态系统。 （2）讨论某一生态系统的结构。 （3）讨论食物链和食物网。 2.能力目标 （1）通过指导学生分析生态系统的组成成分及其营养结构，培养学生分析综合和推理思维的能力。 （2）通过指导学生制作图表，培养学生收集和处理信息的能力。 3.情感态度与价值观目标 （1）认同生物与环境是一个统一的整体，注意生态系统是一个开放的、整体的系统。 （2）初步形成生态学的观点，确立辩证唯物主义自然观和科学的世界观。 二、教学重点和教学难点 1.教学重点 讨论某一生态系统的结构。 食物链和食物网。 2．教学难点 说明生态系统是一个整体。 三、教学过程 导入：向学生展示生态瓶和有关资料、图片，引出什么是生态系统，并讲解这就是本节课所要共同探讨的话题。 （一）、生态系统的概念及范围 1、生态系统的概念： 由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
2、范围 生态系统的空间范围有大有小，生物圈是地球上最大的生态系统，包括地球上的全部生物及其无机环境的总和。 提问：动物园里饲养着各种动物，也栽培了多种植物。一个动物园中的全部动物是一个生态系统吗？全部的动物和植物是一个生态系统吗？教师强调生态系统是生物群落和无机环境的统一整体，引出生态系统的组成成分。 （二）、生态系统的组成成分 ⑴提问为什么生态瓶内的小鱼能长时间存活？引导学生分小组讨论：①生态瓶有哪些成分？②生态瓶内各成分的关系怎样？（板书生态系统的组成成分）（2）以上我们探究了小型生态系统，如果我们把生态瓶放大到池塘生态系统（图片展示），试比较它们在成分上有什么异同点？总结生态系统的组成成分及作用。（PPT图片展示） 思考判断： 1、所有的植物都是生产者。 错。举例：寄生植物菟丝子属于消费者。可以捕捉虫子猪笼草属于消费者。 2、生产者一定是植物。 错。举例：硝化细菌可以进行化能合成作用，光合细菌可以进行光合作用，它们也属于生产者。 3、所有动物都是消费者。 错。举例：腐生性动物如蚯蚓、蜣螂等属于分解者。 4、所有微生物都是分解者。 错。举例：自养型微生物（如硝化细菌）属于生产者。 寄生型微生物（如人皮肤上的真菌）一些共生型微（如根瘤菌）属于消费者。 腐生型微生物（如细菌和真菌）属于分解者。
生态系统结构和功能
生态系统的结构和功能 考点1、生态系统的成分 任务 寄生物质腐生腐生无机物生产者分解者食物链食物网 任务2、基础题： 1、到南极考察的科学工作者，为了保护环境，除了必须把塑料以及金属类废弃物带离南极外，还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极，这是因为南极( ) A．缺少生产者B．分解者很少 C．没有消费者D．缺乏必要的生活设施 2、下列有关生态系统的组成成分的叙述，正确的是( ) A．阳光、空气和水不属于生态系统的组成成分 B．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分 C．自养型生物都是生产者，是生态系统的主要成分 D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类 任务3、提高题： 1、关于生态系统中分解者的叙述，正确的是( ) A．专门营腐生生活的细菌也不一定是分解者，也可能是生产者或消费者 B．分解者将动植物遗传中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用 C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用 D．微生物不一定都是分解者，分解者一定都是微生物 2、最近科学家在水深约3200米的太平洋底部的一副鲸的骨架上，发现了两种新型蠕虫。这些蠕虫没有消化器官，它们通过附肢里的细菌摄取营养。像树根一样的附肢可深入到死鲸的骨髓里“挖掘”营养，其中的细菌就将骨中的脂肪转化为糖供给蠕虫进行生命活动。下列有关叙述正确的是(双选)( ) A．这些蠕虫与细菌都是生态系统中的分解者 B．蠕虫与细菌的关系在生物学中属于寄生 C．这种细菌在繁殖时不可能发生有丝分裂 D．可创造一个富含有机物和O2的人工环境培养这种细菌 考点2、生态系统的营养结构 任务1、基础题 1、如图是某草原生态系统中部分食物网简图，下列说法正确的是(双选)( )
湿地生态系统的组成与结构
第一节湿地生态系统的生物组分 生物部分组成 –根据它们获取营养和能量的方式，在能量流通和物质循环中所起作用不同，可分为三大基本类群： ? 生产者 ? 消费者(异养生物) ? 分解者(异养生物) 一、湿地生态系统生产者－湿地植被 湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。 不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。 1 湿地植被类型 湿地植被生态类型多样，分为： –湿生植物 –水生植物 –盐生植物 –耐盐植物 –红树林 湿生植物 湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。 ─ 阴生湿生植物：如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中，林内光照微弱，蒸腾也弱，故根系不发达，抗旱能力极差。 ─ 阳生湿生植物：生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类，叶片上常有防止蒸腾的角质层，输导组织也发达。 水生植物 狭义的水生植物： 只有植物体的部分或全部，长期离不开水域生活的植物。 广义的定义：（淡水和咸水） 只要是生长在水边潮湿地上的植物，都应该归为水生植物。 按水质分淡水和咸水植物。 按水流动性分流水和静水水生植物 水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性，多为广布种或世界种。但各地区水域环境并非完全一致，不同地带内也会出现不同的水生植被类型 –比如河流上游多湍流，水中溶氧量高，河床多以石砾垫底，水流清澈，以固着性藻类为主，如刚毛藻、丝藻和硅藻。下游水流平缓，水温较高而含氧量低，河床多为泥质或沙质底，植物多为浮游性的绿藻、蓝藻和部分硅藻为主，在浅水区常有高
等植物成片分布。 按生态型，水生植物又包括： –挺水植物 –浮叶植物 –漂浮植物 –沉水植物 –浮游植物 挺水植物 挺水植物是生长在水深－的浅水区，根或地下茎生长在泥底中，茎叶则挺身出水面的植物，如莲花、香蒲等。 浮叶植物 水生浮叶植物是指生长在浅水区，叶片漂浮在水 面上，形状多为扁平状，叶上表面有气孔，根或 地下茎固着在泥土里，根部所需的氧气经由叶片 的气孔由外界来供应，叶柄会随着水的深度而伸长的植物。常见的有田字草、睡莲、菱角等。 漂浮植物 漂浮植物又名浮水植物，指漂浮在水面上的植物，其体内多贮藏有较多的气体，使叶片或植物体能平稳地漂浮于水面，气孔也多生于叶片的上表面，植物体无根或根不固着于水底土壤中，某些还具有特化的气囊，能够随风漂游。常见的有布袋莲、水鳖、满江红、槐叶萍等。 沉水植物 沉水植物是指植物体全部或大部分沉浸在水 下面，根固着在水下泥土里或漂浮于水中的植物。常见的有水蕴草、苦草、石龙尾、金鱼藻等。 浮游植物 浮游植物是一个生态学概念，是指在水中营浮游生活的微小植物，通常浮游植物就是指浮游藻类，主要包括蓝藻、隐藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、裸藻和绿藻八个种类。 已知全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻 类有25000种左右，我国已发现的淡水藻类约有 9000种。 盐生植物 指适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物，其组成的群 落即为盐生植物群落，主要分布在温带，亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。 有积盐植物和泌盐植物之分 －积盐植物通常细胞中的渗透压较高，茎叶肉质化，能吸收盐分浓度较高土体中的水分，容纳较多的盐分； －泌盐植物通过枝条凋落或经过叶上盐腺、毛管将体内过剩盐分分泌出去，以调节盐分平衡。 耐盐植物
城市生态系统的调控原则
城市生态系统的调控原则、理论及途径城市生态调控的目标有二：一是高效，即高的经济效益和发展速度；二是和谐，即和谐的社会关系和稳定性。经济高效与社会和谐是相辅相成的两个方面，前者是正反馈过程，强调发展的速度；后者是负反馈过程，强调发展的稳定。二者既是矛盾的又是统一的。城市生态调控的目的，在于利用一切可以利用的机会，充分提高物质能量利用效率，使系统风险最小，而综合效益最高，从而使社会、经济、环境得到协调发展。 （一）城市生态系统调控的原则 1. 协调共生原则 城市生态系统中各子系统之间、各元素之间是互相联系、互相依存的，在调控中要保证它们的共生关系，达到综合平衡。共生可以节约能源、资源和运输，带来更高的效益。如采煤和火力电厂的配置、公共交通网的配置等。 2. 循环再生原则 注重综合利用物质，建立生态工艺、生态工厂、废品处理厂等，把废物变为能够被再次利用的资源。如再生纸、垃圾焚烧发电、污水的净化处理和再利用等。 3. 持续自生原则 在考虑到城市土地、淡水、能源等资源状况的条件下，在一定的阈值范围内，使系统保持具有自我调节和自我维持稳定的机制，或者说使人能够控制城市生态系统。城市生态系统的控制主要是人为的，而不像在自然生态系统中那样，依靠负反馈机制。其系统自我调节能力的强弱主要取决于信息反馈的准确和迅速程度，以及管理决策部门判断的水平。如果信息失真或不通畅，决策跟不上，就会造成失误。 （二）城市生态控制论 德国Vester教授（1976）的《在危机中的城市系统》提出了城市生态控制论的8条原则，即：①负反馈超过正反馈；②系统演替的目标在于功能的完善，而不是组分的增长；③系统生产的目标在于产品的服务功效，而不是产品的数量；④善于利用一切可以利用的甚至对抗性的力量，为系统服务；⑤产品的多重利用原则；⑥物质再生循环原则；⑦共生原则； ⑧生物设计原则。 生态系统的优化原理很多，归纳起来不外乎两条：一是高效，即物质能量的高效利用，使系统生态效益最高，其生态工艺原理包括再生原理、机巧原理和共生原理。二是和谐，即各组分间关系的平衡融洽，使系统演替的机会最大而风险最小。其生态协调原理包括相生相克原理、最适功能原理和最小风险原理。城市生态控制论的任务，就是要依据这两条基本原理去调控城市的人流、物流、能流、信息流和货币流（王如松 1988）。 生态系统功能正常与否的关键在于自我调节能力的强弱。自然生态系统靠竞争、共生、自然选择来自我调控各种生态关系，达到系统整体功能的最优。以市场经济为主的人工生态系统以价格、利润为杠杆，通过竞争、吞并等各种手段，自我实现系统功能的平衡和稳定。而以计划经济为主的人工生态系统，则是靠计划和决策部门的行政命令和指令性计划，对各子系统进行等级递阶控制。其成败的关键，在于其各个等级子系统的人工信息反馈的灵敏度和决策部门的决策手段。当反馈信息失真，反馈强度不够，反馈相位延滞或决策手段跟不上时，就起不到自我调节作用，导致生态平衡失调。 （三）城市生态系统调控的途径 城市生态调控的途径有3种： 1. 生态工艺的设计与改造 根据自然生态最优化原理设计和改造城市工农业生产和生活系统的工艺流程，疏浚物质、能量流通渠道，开拓未被有效占用的生态位，以提高系统的经济、生态效益。其基本内容包括：能源结构的改造，生物资源的利用，物质循环与再生，共生结构的设计，资源开发管理对策，化学生态工艺以及景观生态设计等。 2. 生态关系的规划与协调 运用系统科学方法、计算机工具和专家的经验知识，对城市生态系统的结构与功能、优势与劣势、问题与潜力，进行辨识、模拟和调控，为城市规划、建设和管理提供决策支持的一种软科学研究过程。常用的系统分析方法有统计分析法、模型模拟法、数学规划法等传统
第二章 湿地生态系统的组成与结构
第二章湿地生态系统的组成与结构 第一节湿地生态系统的生物组分 生物部分组成 –根据它们获取营养和能量的方式，在能量流通和物质循环中所起作用不同，可分为三大基本类群： ? 生产者 ? 消费者(异养生物) ? 分解者(异养生物) 一、湿地生态系统生产者－湿地植被 湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。 不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。 1 湿地植被类型 湿地植被生态类型多样，分为： –湿生植物 –水生植物 –盐生植物 –耐盐植物 –红树林 1.1 湿生植物 湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。 ─ 阴生湿生植物：如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中，林内光照微弱，蒸腾也弱，故根系不发达，抗旱能力极差。 ─ 阳生湿生植物：生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类，叶片上常有防止蒸腾的角质层，输导组织也发达。 1.2 水生植物 狭义的水生植物： 只有植物体的部分或全部，长期离不开水域生活的植物。 广义的定义：（淡水和咸水） 只要是生长在水边潮湿地上的植物，都应该归为水生植物。 按水质分淡水和咸水植物。 按水流动性分流水和静水水生植物 水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性，多为广布种或世界种。但各地区水
域环境并非完全一致，不同地带内也会出现不同的水生植被类型 –比如河流上游多湍流，水中溶氧量高，河床多以石砾垫底，水流清澈，以固着性藻类为主，如刚毛藻、丝藻和硅藻。下游水流平缓，水温较高而含氧量低，河床多为泥质或沙质底，植物多为浮游性的绿藻、蓝藻和部分硅藻为主，在浅水区常有高等植物成片分布。 按生态型，水生植物又包括： –挺水植物 –浮叶植物 –漂浮植物 –沉水植物 –浮游植物 1.2.1 挺水植物 挺水植物是生长在水深0.5－1.0m的浅水区，根或地下茎生长在泥底中，茎叶则挺身出水面的植物，如莲花、香蒲等。 1.2.2浮叶植物 水生浮叶植物是指生长在浅水区，叶片漂浮在水面上，形状多为扁平状，叶上表面有气孔，根或地下茎固着在泥土里，根部所需的氧气经由叶片的气孔由外界来供应，叶柄会随着水的深度而伸长的植物。常见的有田字草、睡莲、菱角等。 1.2.3 漂浮植物 漂浮植物又名浮水植物，指漂浮在水面上的植物，其体内多贮藏有较多的气体，使叶片或植物体能平稳地漂浮于水面，气孔也多生于叶片的上表面，植物体无根或根不固着于水底土壤中，某些还具有特化的气囊，能够随风漂游。常见的有布袋莲、水鳖、满江红、槐叶萍等。 1.2.4 沉水植物 沉水植物是指植物体全部或大部分沉浸在水下面，根固着在水下泥土里或漂浮于水中的植物。常见的有水蕴草、苦草、石龙尾、金鱼藻等。 1.2.5 浮游植物 浮游植物是一个生态学概念，是指在水中营浮游生活的微小植物，通常浮游植物就是指浮游藻类，主要包括蓝藻、隐藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、裸藻和绿藻八个种类。 已知全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻类有25000种左右，我国已发现的淡水藻类约有9000种。 1.3 盐生植物 指适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物，其组成的群落即为盐生植物群落，主要分布在温带，亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。 有积盐植物和泌盐植物之分 －积盐植物通常细胞中的渗透压较高，茎叶肉质化，能吸收盐分浓度较高土体中的水分，容纳较多的盐分； －泌盐植物通过枝条凋落或经过叶上盐腺、毛管将体内过剩盐分分泌出去，以调节盐分平衡。