第一章水土保持基本原理_水土保持学.ppt

1、初级生产 几个重要概念 生产： 绿色植物通过光合作用，把太阳能转化为化学能并积累在植物体中，这就叫做生产。 初级生产：由于生产是生态系统最初的和最基本的能量储存形式，所以叫做初级生产。 初级生产力：单位时间和单位面积积累的能量叫初级生产力。 总初级生产：植物吸收的总光能，也就是总光合作用量叫做总初级生产。 净初级生产：总初级生产除去植物呼吸消耗的能量后，以有机物的形式储存起来的能量叫做净初级生产。 净初级生产= 总初级生产- 呼吸消耗 2、食物链、食物网、营养级和生态金字塔 食物链:在一个生态系统中，生物之间形成以食物营养为中心的连锁关系，即食物链。 一个食物链的例子 “螳螂捕蝉，黄雀在后” 植物 蝉 (初级消费者) 螳螂 (二级消费者) 黄雀 (三级消费者) 鹰 (四级消费者) (顶极食肉动物) 食物网:生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往成交叉链索，形成复杂的网络结构，这就是食物网。 营养级:食物链上的每一环节称为营养级。 食物链和食物网的意义： 食物链和食物网是生态系统营养结构的形象体现； 生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的； 食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。 生态金字塔: 由于营养级的能量在向上传递过程中的大量损失。因此，沿食物链逐级向上，储藏在各营养级中的能量也越来越少，形成—底宽、上窄的金字塔形生态系统能量分布模式，这就是“生态金字塔”。 有三种表达形式：生物量金字塔； 生物数量金字塔； 能量金字塔。 蚜虫 3、次级生产 次级生产是指储存在消费者中的能量值。 有两个指标用来度量生态系统各营养级之间次级生产的效率： 林德曼效率=N营养级同化量/ N-1营养级同化量 消费率=输入N营养级的量/N-1营养级的净生产力 林德曼效率近乎一个常数，大约是10%左右。 消费率其值在20—25%之间。 4、生态系统的能量流动 生产者 草食动物 肉食动物 光能 分解者 未利用同化的能量 热 呼吸 3000 1500 15 1.5 0.3 Kcal/m2/day 5、能量流动的特征 生态系统的能量可以由一种状态转化为另外一种状态； 能量传递过程，大约只有10%的能量从生产者传递消费者； 能量的流动是单向的。 五、生态系统的物质循环 1、物质循环路径 生态系统的物质循环：指组成生物体的C、H、O、N、P、K等元素在无机环境与有机界(生物群落)之间形成的往复循环运动。 可区分为两条途径：气态循环路径和沉积循环途径。 气态循环：指在生物地球化学循环过程中有一定阶段以气态的形式存在于大气中的化学元素循环过程。 沉积循环：指化学元素始终以非气态形式进行生物地球化学循环的过程。 2、沉积循环路径 消费者 分解者 生产者 土壤 岩石 水体 3、气态循环路径 消费者 分解者 生产者 土壤 岩石或化石燃料 水体 大 气 碳 循 环 六、生物多样性与生态系统的功能 生物多样性 ： 指生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。 通常被认为有四个层次： 遗传、物种、生态系统和景观多样性。 1、“铆钉”假说 铆钉 物种 “铆钉”假说阐明：生物多样性与生态系统功能是一种正的相 关关系。 2、生物多样性与生态系统稳定性 稳定性是指系统受到外部扰动后保持和恢复其初始状态的能力 。 生态系统稳定性的概念一般包括抵抗力、恢复力、持久性和变异性等4个方面的内涵。 。 生态系统的抵抗力：指系统抵抗外力干扰的能力。 特定资源生产力水平下群落种群多样性的高低直接影响到群落对扰动的抵抗力。 例如，对因外来种入侵而引起的扰动： 多样性程度高 缺乏闲置生态位 外来种群 难以立足 抵抗力强 恢复力：指群落经扰动后恢复到初始状态的能力。 它直接决定了扰动后群落中种群构件和种子库的丰富度。 持久性和变异性： 持久性和变异件是