生態系統生態學複習重點

2023-02-10 06:21:02 字數 5249 閱讀 7409

生態系統:在一定空間範圍內,生物群落與其非生物環境,通過能量流動、物質迴圈、資訊傳遞而形成相互作用、相互依存的動態複合體。

生態系統概念3個方面的內涵:

(1)指明了是生態學的屬性。與物理系統屬於機械系統不同,生態系統強調有機體與環境的不可分割性,包括內生型與外生型;

(2)生態系統是個功能單元,而不是分類單元,也是地理學單元。並具有開放性、多樣性、調控性與可持續性;

(3)生態系統突出了系統論的科學觀。系統功能不完全等於各組分功能的相加,而是產生一種集體效應。

生態效率(林德曼效率):食物鏈上乙個等級的生產力相對於它後一級的生產力之比。

lindeman的能量流動理論:

1.食物鏈上每個等級與生態效率的概念,由生長和呼吸關係所確定。

2.能量在食物鏈上的關係。

3.把湖泊生產、營養化的演替過程與陸地生態系統連線起來,構建了生態能量學。

鉚釘學說:主張每個物種對生態系統的貢獻都是獨特的,就如飛機上的每顆鉚釘,任何乙個物種丟失都會使生態系統過程發生改變,該假說認為每個物種對生態系統具有同樣重要的功能。

冗餘學說:認為生態系統中物種作用有顯著的不同,一種是起主導作用的,若丟失會引起生態系統的災變或停擺,而其他物種的丟失將對生態系統功能並無影響,則是冗餘的;某些物種在生態功能上有相當程度的重疊。

生態系統服務功能的四項基本原則

(1)自然生態系統服務功能是客觀的存在;

(2)生態系統服務功能與生態過程密不可分;

(3)人與自然和諧相處;

(4)自然生態系統是多種效能的轉換器。

可持續發展觀的主要內涵

(1)可持續發展的發展觀

(2)可持續發展的整體觀

(3)可持續發展的文明觀

(4)可持續發展的資源觀

(5)可持續發展的法制觀

生態系統的型別、劃分:

生態系統的基本原理:

1) 開放性原理

2) 時空結構性原理

3) 結構與功能的相關性原理

4) 反饋性原理

5) 整體性原理

6) 層級系統原理

反饋:反饋是生態系統內部自調節,自維持的主要機制。

生態系統自調控就是反饋功能的乙個體現,具有增強系統功能作用的稱正反饋,具有削弱系統功能作用的稱為負反饋。

層級系統:按照系統各要素特點、****、功能的共性、尺度大小以至能量變化範圍等多方面特點劃分的等級體系。

層級系統劃分:全球(生物圈)、區域(生物群系)、景觀、生態系統、群落、種群(population)、個體、組織、細胞、基因、分子十乙個層級。

食物鏈型別:牧食食物鏈、碎屑食物鏈、寄生食物鏈。

初級生產:生態系統中綠色植物通過光合作用,吸收和固定太陽能,從無機物合成、轉化成複雜的有機物。

次級生產:初級生產以外的生態系統生產,即消費者利用初級生產的產品進行新陳代謝,經過同化作用形成異養生物自身的物質。

影響初級生產的因素:是由光、二氧化碳、水、營養物質、氧和溫度六個因素決定的。

全球生物地球化學迴圈分為:水迴圈、氣體型迴圈(碳、氮)和沉積型迴圈(磷、硫)

氣體型迴圈:氧迴圈碳迴圈氮迴圈沉積型迴圈:磷迴圈硫迴圈

生態系統資訊種類:

(1)物理資訊:生態系統中的光、聲、溫度、濕度、磁力等,通過物理過程傳遞的資訊。

(2)化學資訊:生物在生命活動過程中,產生的一些可以傳遞資訊的化學物質。

(3)行為資訊:動物的特殊行為,在同種或異種生物間傳遞的某種資訊。

(4)營養資訊:食物和養分的供給狀況也是一種資訊。

植被指數:當照射在植物上時,近紅外波段的光大部分被植物反射回來,可見光波段的紅光則大部分被植物吸收,通過對近紅外和紅光波段反射率的線性或非線性組合,消除土壤光譜的影響得到的特徵指數。

歸一化植被指數:近紅外波段與可見光紅光波段反射率之差和這兩個波段反射率之和的比值。

淨第一性生產力:是生態系統內植被所固定的有機碳中扣除本身呼吸消耗的部分,用於植被生長和生殖。npp=總第一性生產力- 植物呼吸消耗。

鬱閉度:為單位面積上林冠覆蓋林地面積與林地總面積之比。

植物區系:是指某一特定地區生長的全部植物種類。

生態功能:指自然生態系統支援人類社會的服務功能,也叫生態系統服務。

生態功能區劃:是根據區域生態環境要素、生態環境敏感性與生態系統服務功能空間分異規律,將區域劃分成不同生態功能區的過程,生態功能區劃是實施區域生態環境分割槽管理的基礎和前提。

目的:充分認識客觀自然條件的基礎上,依據區域生態環境的主要生態過程、服務功能特點和人類活動規律進行區域劃分和合併,確定不同區域單元,明確其對生態服務功能和生態敏感性大小,有針對性地進行區域生態建設政策的制定。

工作步驟:

(1)生態環境現狀評價,對生態環境的現狀進行評估和分析;

(2)生態環境敏感性及其空間分異規律評價,對生態系統功能中容易受到干擾和破壞的一些方面進行評估;

(3)生態服務功能重要性評價,用來確定某個區域生態系統最主要的服務功能;

(4)生態功能分割槽方案,對在地圖上實現不同區域的主導功能分割槽;

(5)各生態功能區概述,對每乙個分割槽的功能、重要性、敏感性等問題進行描述。

生態補償:是以保護和可持續利用生態系統服務為目的,以經濟手段為主要方式,調節相關者利益關係的制度安排。

生態公益林:是指生態區位極為重要,或生態狀況極為脆弱,對國土生態安全、生物多樣性保護和經濟社會可持續發展具有重要作用,以提供森林生態和社會服務產品為主要經營目的的重點的防護林和特種用途林。

生態環境敏感性評價的實質:具體的生態過程在自然狀況下潛在能力的大小,並用來表徵外界干擾可能造成的後果。

生態敏感性評價內容:土壤侵蝕敏感性、沙漠化敏感性、鹽漬化敏感性、石漠化敏感性、

凍融侵蝕敏感性、酸雨敏感性

自然保護區:又叫自然保護地,是為了保護珍貴和瀕危動、植物以及各種典型的生態系統,同時為進行自然保護教育、科研和宣傳活動提供場所,在指定的區域內開展旅遊和生產活動而劃定的特殊區域的總稱。

核心區:未經或很少經人為干擾過的自然生態系統的所在,取得自然本底資訊的所在地。

緩衝區:對生態系統物質迴圈和能量流動等進行研究的地區,是試驗性和生產性的科研基地,也是保護區的主要設施基地和教育基地。

實驗區:是乙個多用途地區,除了開展與緩衝區相類似的工作外,還包括有一定範圍的生產活動,還可有少量居民點和旅遊設施。

森林生態系統:森林群落與其環境在功能流的作用下形成一定結構、功能和自調控的自然綜合體,是以喬木為主體的生物群落及其非生物環境綜合組成的生態系統。

森林生態系統的主要特徵:

1) 物種繁多、結構複雜,是個巨大的基因庫;

2) 生物種類多、結構複雜;

3) 森林生態系統型別多樣;

4) 系統穩定性高;

5) 物質迴圈的封閉程度高;

6) 生產效力高、現存量大,對環境影響大。

熱帶雨林分布:主要集中分布於中、南美洲亞馬遜河流域,非洲剛果河流域,南亞地區。

世界四大林業生態系統:美國「羅斯福工程」、前蘇聯「史達林改造大自然計畫」、阿爾及利亞「綠色壩工程」、中國「三北防護林工程」。

三北防護林工程:

為治理中國三北地區風沙危害、水土流失,木料、燃料、肥料、飼料俱缺,農業生產低而不穩等生態問題,中國**於2023年啟動三北防護林工程,工程區域東西長4480km,南北寬560-1460km,東起黑龍江賓縣,西至新疆烏孜別裡山口。分三個階段、八個工程,在73年內(1978-2023年)完成。第一階段(1978-2023年),第二階段(2001-2023年)、第三階段(2021-2023年)

濕地生態系統:是指地表過濕或常年積水,生長著濕地植物的地區。

型別:海岸濕地、湖泊濕地、河流濕地、沼澤濕地、人工濕地。

功能:生物多樣性保護功能、氣候和水文調節功能、淨化功能、濕地的天然產品、社會功能。

我國濕地現狀:我國擁有濕地面積6600多萬公頃,約佔世界濕地面積的10%,居亞洲第一位,世界第四位。其中天然濕地約為2594萬公頃,人工濕地約4000萬公頃。

我國濕地特點是型別多、絕對數量大、分布廣、區域差異顯著、生物多樣性豐富, 按地域劃分為東北濕地、黃河中下游濕地、長江中下游濕地、杭州灣北濱海濕地、杭州灣以南沿海濕地、雲貴高原濕地、蒙新乾旱/半乾旱濕地和青藏高原高寒濕地。我國是世界上濕地型別齊全、數量豐富的國家之一。但改革開放開始以後,由於不合理利用和破壞,濕地的面積急劇縮減。

到2023年代中期,已有50%的濱海灘塗不復存在,近1000個天然湖泊消亡,黑龍江三江平原78%的天然沼澤濕地喪失,七大水系63.1%的河段水質因汙染失去了飲用水的功能。

● 生物資源過度利用

● 濕地保護制度管理不完善

● 對濕地的盲目開墾和改造

● 濕地汙染加劇

● 水土流失和泥沙淤積日益嚴重

面臨威脅:(1)濕地面積銳減(2)水資源過度開採(3)生物多樣性受損(4)汙染加劇

海洋生態系統的基本特徵:

1.生產者均為小型:海水密度、運動、環流

2.為消費者提供廣闊活動場所:面積大、環境複雜

3.生產者轉化為初級消費者的物質迴圈效率高

4.生物分布範圍廣

5. 產生一定海流,北半球順時針,南半球逆時針

6. 潮汐週期在12.5h,使海洋群落有明顯的週期性

赤潮發生原因:海水富營養化、水文氣象和海水理化因子的變化、海水養殖。

赤潮的危害:對海洋生態平衡的破壞、對海洋漁業和水產資源的破壞、對人類健康的危害。

城市生態系統:指的是城市空間範圍內的居民與自然環境系統和人工建造的社會環境系統相互作用而形成的統一體,屬人工生態系統。

古代城市職能多以政治中心軍事中心商業集市為標誌。

城市生態系統的結構模式:同心圓模式、扇形模式、多核心模式

城市生態系統的特點

● 城市生態系統是人工生態系統

● 城市生態系統是以人為主體的生態系統

● 城市生態系統是不完全的生態系統(生產者小於消費者)

● 城市生態系統是高度開放的系統

● 城市生態系統是多層次的複雜系統(改變了自然生態系統自我調節機能,人類活動影響人類自身)

城市生態系統存在的問題:

1) 自然生態環境遭到徹底破壞

2) 汙染嚴重,生活環境質量惡化

3) 「城市病」現象突出

4) 當前的生態環境問題嚴重

道路生態系統研究的學科框架:

(1)道路、車輛和交通規劃

(2)動植物及棲息地

(3)水體、沉積物、化學物、大氣

(4)道路網路系統的生態效應和緩解

我國《公路建設專案環境影響評價規範》,公路建設專案的生態環境影響評價的範圍確定為公路用地界外不小於 100m。

生態足跡:任何已知人口的生態足跡是生產其消耗的資源和吸納消費引起的廢棄物所需的生物生產性空間的總面積,無論其在地球的位置如何。

生物承載力:是指某一生態限制條件下,現有生態系統所能支援的生物或人口的最大數量。

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