生态系统的一般特征

第九章生态系统的一般特征

地球上的所有生物群落共同组成了生物圈。生物圈从宇宙中我们已知的情况来看，它是地球上特有的一个圈层。生物圈渗透在我们地球其它三个圈层（大气圈、水圈和岩石圈）中，并与其它三个圈层结合在一起，我们称它们为自然界。

生态系统，简言之，就是生物群落加环境，依次定义，它就是无所不包的系统。大多数现代生态学家认为，生态系统的主要研究对象是系统中和系统间的能量流动和物质循环。这是生态系统的两大功能或过程。目前，生态系统的概念和原理已经被许多别的学科所接受，并且，由于它与很多应用问题密切相关，生态系统生态学已经成为现代生态学的主流。

9.1 生态系统的基本概念

9.1.1 定义

系统，是指彼此间相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体，是有序的整体。

构成系统至少要有3个条件：

①系统是由许多成分组成的；

②各成分间不是孤立的，而是彼此互相联系、互相作用的；

③系统具有独立的、特定的功能。生物地理群落（俄国生态学家苏卡切夫，1944）的基本含义与生态系统的概念相同。

动物园中的各种动物，由于它们相互之间并没有必然的内在联系，因此，不是一个生态系统。

生态系统的概念在生态学中有很深的根底。生态系统思想的第一次陈述可以探索到1877年Forbes和Mobius的著作中。他们陈述，生态学的研究单位应该包括整个植物、动物及其物理环境的错综复杂的复合体。Tansley（1935）从这个

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观点提出了生态系统这个术语。Tansley（英国生态学家，1936）的生态系统，包括在一定空间中的一切动物、植物和物理的相互作用。他说：“更基本的概念是…完整的系统，它不仅包括生物复合体，而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体…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…这些生态系统有各种各样的大小和种类”。

生态系统(ecosystem)就是在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。

生态系统可以是任何大小的，这取决于被研究的群落。现代生态学家更倾向于从能流、碳流和营养物循环来理解生态系统。因此，生态系统这个术语的产生，主要在于强调一定地域中各种生物相互之间、它们与环境之间功能上的统一性。它是功能上的单位，而不是生物学中的分类学的单位。

学者在应用生态系统概念的时候，对其范围和大小并没有严格的限制，小到动物有机体内消化道中的微生态系统，大到各大洲的森林、草原、荒漠等生物群落类型，甚至整个地球上的生物圈或生态圈，其范围和边界是随研究问题的特征而定。例如：教材p198的两句。但是不管在这些方面有多大的不同，其研究的焦点始终是围绕着物质、能量在生态系统的生物和非生物各成员之间的流动、循环、转换和积累，以及其稳态的调节这几个主要的方面。

9.1.2 特征

1，生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位。

2，生态系统内部具有自我调节能力，结构越复杂、物种数目越多，自我调节能力就越强。

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，生态系统营养级的数目通常不会超过5—6个。

5，生态系统是一个动态系统。

生态系统是当代生态学中最重要的概念之一。在纪念英国生态学会成立75

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年之际（1989年），该学会向世界生态学家作了函调，询问他们所认为的最重要的生态学概念，在645封回函中，生态系统概念获得了最高分，然后依次是演替、能流、资源保护、竞争、生态位、物质循环、、等，大多也与生态系统生态学有紧密联系。纵观生态学的发展史，这么学科的研究重心，由自然历史转到动物的种群生态学和植物的群落生态学，然后转到生态系统的研究。

近年来，无论国外还是国内，又把自然生态系统进一步扩展为包括经济系统和社会系统的复合生态系统的倾向。

近几十年来生态系统研究成为生态学主流，它是与环境、人口、生物资源的科学管理、温室效应、全球性气候变化、生物多样性保护、、等人类赖以生存的地球受到威胁有密切关系。地球上大部分自然生态系统本来就有维持稳定、持久，物种间协调共存等的特点，这是长期进化的结果。向自然生态系统寻找这些问题的解决办法的机理，从而获得科学管理地球及其生态系统的启示，是研究生态系统规律的主要目的。另一方面，生态系统的概念和原理，已经为许多学科和许多实践领域所接受，诸如生态学与经济学的密切结合和生态经济学的形成和发展、生态系统服务和生态系统管理的提出、农业上的农业生态系统、环保中的生态评价、生态管理和风险性估计、濒危物种和生物多样性保护、大工程建设和自然改造大规划的生态预评…并对生态学家提出进一步的要求，发展生态系统的理论。

20世纪60年代开始的IBP（国际生物学计划）及以后的MAB（人与生物圈）、MA（千年生态系统评估，Millennium Ecosystem Assessment）等国际合作研究计划相继出现，所有这些使生态学已从生物学中一个分支学科上升到举世瞩目的地位，并发展成一门独立的生态科学，而生态学的主流也由种群生态学和群落生态学转移到生态系统生态学。

由全球变化四大研究计划国际地圈生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)、国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划(DIVERSITAS)。

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9.2 生态系统的基本结构

从营养结构上讲，生态系统包括以下主要组成成分，我们以池塘和草地作为实例来说明（图9-1）：

9.2.1 非生物环境（abiotic environment）

包括参加物质循环的无机元素和化合物（如C、N、CO2、P、K），联结生物和非生物成分的有机物质（如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等）和气候或其他物理条件（如温度、压力等）。

9.2.2 生产者

生产者(producers) ：是能以简单的有机物制造食物的自养生物（autotrophs）。对于淡水池塘来说，主要分为：

（1）有根的植物或漂浮植物，通常只生活在浅水中。

（2）体形小的浮游植物：主要是藻类，分布在光线能够透入的水层中。一般用肉眼看不到。但对水塘来说，比有根的植物更重要，是有机物质的主要制造

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者。因此，池塘中的几乎一切生命都依赖它们。对草地来说，则是有根的绿色植物。

9.2.3 消费者（consumers）

是针对生产者而言的，即它们不能从无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，因此属于异养生物。

消费者按其营养方式上的不同又可分为3类：

1、食草动物(herbivores) 是直接以植物体为营养的动物。在池塘中有两大类，即浮游动物和某些底栖动物；草地上的食草动物。食草动物可以统一称为一级消费者。

2、食肉动物(carnivores)，即以食草动物为食者。池塘中鱼类。统称为二级消费者。

3、大型食肉动物或顶级食肉动物(top carnivores)，即以食肉动物为食者。统称为三级消费者。

9.2.4 分解者（decomposer）

是异养生物，其作用是把动植物体的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单的化合物，并释放出能量，其作用正与生产者相反。

分解者主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁以及秃鹫等大型腐食性动物。

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9.3 食物链和食物网

如前节所述，生态系统中生物成员之间的最重要的联系是通过营养，即通过食物链联成一个整体。水体生态系统中的食物链：浮游植物——浮游动物——食草性的鱼类——食肉性的鱼类。比较更长一点的食物链：植物——蝴蝶——蜻蜓——青蛙——蛇——老鹰。当然，生态系统中生物成员之间，食物联系的实际情况要复杂得多。我们把生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其取食和被食关系而排列的链状顺序称为食物链(food chain)。食物链彼此交错连结，形成一个网状结构，这就是食物网（food wed）。教材P201，介绍了DDT（是有效的杀虫剂。为20世纪上半叶防止农业病虫害，减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了不小的作用。瑞士的化学家穆勒(Paul Mueller) 发明合成了DDT (Dichloro-diphenyl- trichloroethane) 能够有效地杀除蚊虫、控制疟疾蔓延，一时之间DDT功德无量，遍及全球。穆勒也因为DDT的发明于一九四八年荣获诺贝尔生理/医学奖。DDT是不易分解和易于扩散的化学物质，对自然生态系统来说，是人类强加的外部输入。DDT及其类似的杀虫剂，在化学性质上是亲脂肪的，很容易积累在生物体内）在食物网中的传递的生物扩大作用。据报道，甚至在南极企鹅（当地从未使用过DDT，企鹅也未离开过该地）体内脂肪也积累DDT。美国海洋生物学家Rachel Carson在其发表著作《寂静的春天》中高度怀疑，DDT进入食物链，最终会在动物体内富集。这一点说明了生态系统的作用，其影响有多么的深远。人类也逃脱不了DDT 的危害，1971年美国华盛顿大学科学工作者记录到，有的妇女因DDT而引起排卵受阻并导致不孕（2001年的《流行病学》杂志提到，科学家通过抽查24名16到28岁墨西哥男子的血样，证实了人体内DDT水平升高会导致精子数目减少）。另一方面，长期使用DDT，使害虫产生了抗药性，甚至遗传特性都有所改变；而害虫的天敌，往往对DDT更加敏感，因为它们处在食物链中更高的营养级。因此，DDT在一些国家中已经禁止使用。这个例子说明了生态系统的食物链在理论和实践应用上的意义，它正强调了生物与非生物条件之间彼此联系，构成一

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个统一的、不断进行物质循环和能量流动的整体。

图9-3是食物网的示意图，实际上，哪怕是很简单的生态系统，要用图描绘出全部食物联系也是很困难的。同一个种可以占有几个营养级。有的动物位于两个营养级之间。另外，绝大多数动物的食物是多种多样的，完全单食性的情况是比较少见的。因此，在实践中只能从研究经济上最有价值和生态系统中起主要作用的食物链着手。

图9-3 食物网示意图

生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改变，在短时间内也有改变。动物在个体发育的不同阶段里，食性的改变（如蛙）就会引起食物链的改变。动物食性的季节性特点，多食性动物，或在不同年份中，由于自然界食物条件改变而引起主要食物组成变化等，都能使食物网的结构有所变化。因此，食物链往往具有暂时性质，只有在生物群落组成中成为核心的、数量上占优势的种类，食物联系才是比较稳定的。即使如此，往往在食物链某一环节发生了变化，其影响甚至达到整个食物链，并影响生态系统的结构。

有一个有趣的例子，

马缨丹（Lantana camera）作为观赏植物由墨西哥引入夏威夷，同时引入雉鸡和

2001年多伦多国际电影节闭幕晚会上的展映片，并获选为澳大利亚电影局举办的电影节中的核心影片，囊括澳洲电影协会七项大奖。片名所代表的植物，马缨丹（lantana）表面上看是一种开满了奇异花朵的可爱植物，然而在漂亮的外表下却隐藏着密布的荆棘。这是一部展示人物内心世界的情景剧，集爱、性和欺骗等错综复杂的关系和情感于一体。《爱情无色无味》被喻为澳洲电影的代表作之一，并不约而同被当地媒体评为该年度最好看最具代表性的电影。剧中敏感细腻的张力有《钢琴师》杰佛瑞罗许、《伴我一世情》芭芭拉荷西、《纽约的秋天》安东尼拉裴格利亚…等人精采诠释，新锐广告导演雷劳伦斯为澳洲电影引进新风格，因而本片赢得澳洲电影协会7项大奖，并囊括最佳影片、导演、最佳改编剧本，以及所有最佳演员奖项的殊荣。

鹦鸽，雉鸡和鹦鸽喜食马缨丹的浆果，从而将未消化的种子在牧场上散布开

来，使马缨丹成为牧场的危害。为了防治马缨丹，引入了23昆虫，有8种得到

了良好的发展，消灭了马缨丹的危害。但是马缨丹引入前，粘虫对夏威夷牧场和

甘蔗危害甚大，由于鹦鸽消灭大量粘虫而减低了粘虫的危害。在马缨丹被根治以

后，因鹦鸽数量的减少，使粘虫的危害有加重起来。这个例子十分明显地说明，

生态系统中生物成员之间相互联系的整体性。

分类：

生态系统中，一般均有两类主要的食物链：牧食食物链(grazing food chain) ，

以活的动植物吃植物为起点的食物链；碎屑食物链(detrital food chain)，从分解动

植物尸体或粪便中有机物质开始。碎屑（腐屑），地质学中用以表示岩石分化的

产物，在此则指死亡有机体分解过程中的全部有机物质颗粒。对碎屑食物链进行

定量研究十分困难，目前常用的手段是通过放射性元素的研究，来获得一些资料。

寄生食物链（parasitic chain）：许多寄生物有复杂的生活史，与生态系统中

其他生物的食物关系尤其复杂，有的寄生物还有超寄生，组成寄生食物链。

9.4 营养级和生态金字塔

自然界中的食物链和食物网是物种和物种之间的营养关系，这种关系是错综

复杂的。至今生态学家已经绘出了许多复杂的食物网，但是还没有一种食物网能

够如实地反映出自然界食物网的复杂性。实际上，这种千丝万缕的复杂关系是根

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本无法在有限图纸上用图解的方法完全表示出来的。为了使生物之间复杂的营养关系变得更加简明和便于进行定量的能流分析和物质循环的研究，于是生态学家又在食物链和食物网概念的基础上提出了营养级（trophic levels）的概念。

一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和，因此，营养级之间的关系已经不是指一种生物和另一种生物之间的营养关系，而是指一类生物和处在不同营养层次上另一类生物之间的关系（图9-4）。例如，作为生产者的绿色植物和所有自养生物都位于食物链的起点，即食物链的第一环节，它们构成了第一个营养级。所有以生产者（主要是绿色植物）为食的动物都属于第二个营养级，即植食动物营养级。第三个营养级包括所有以植食动物为食的肉食动物。以此类推，还可以有第四个营养级（即二级肉食动物营养级）和第五个营养级等。由于环节数目是受到限制的，所以营养级的数目也不可能很多，一般限于3～5个。营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类和数量就越少，当少到一定程度的时候，就不可能再维持另一个营养级中生物的生存了。

有很多动物，往往难以依据它们的营养关系把它们放在某一个特定的营养级中，因为它们可以同时在几个营养级取食或随着季节的变化而改变食性，如螳螂既捕食植食性昆虫又捕食肉食性昆虫；野鸭既吃水草又吃螺虾。有些动物雄性个体和雌性个体的食性不相同，如雌蚊是吸血的，而雄蚊只吃花蜜和露水。还有一些动物幼虫和成虫的食性也不一样，如大多数寄生昆虫的幼虫是肉食性的，而成虫则主要是植食性的。但为了分析的方便，生态学家常常依据动物的主要食性决定它们的营养级，因为在进行能流分析的时候，每一种生物都必须置于一个确定的营养级中。一般说来，离基本能源（即第一营养级中的绿色植物）越远的动物

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就越有可能对两个或更多的营养级中的生物捕食。离基本能源越近的营养级，其中的生物受到取食和捕食的压力也越大，因而这些生物的种类和数量也就越多、生殖能力也越强，这样可以补偿因遭强度捕食而受到的损失。

对生态系统中的能量流动进行研究可以在种群、食物链和生态系统三个层次上进行，所获资料可以互相补充，有助于了解生态系统的功能。

在食物链层次上进行能流分析是把每一个物种都作为能量从生产者到顶位消费者移动过程中的一个环节，当能量沿着一个食物链在几个物种间流动时，测定食物链每一个环节上的能量值，就可提供生态系统内一系列特定点上能流的详细和准确资料。1960年，F．B．Golley在密执安荒地（弃耕田）对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析（图9-4）。从图中可以看到，食物链每个环节的净初级生产量（NP）只有很少一部分被利用。例如99.7％的植物没有被田鼠利用，其中包括未被取食的（99.6％）和取食后未被消化的（0.1％），而田鼠本身又有62.8％（包括从外地迁入的个体）没有被食肉动物鼬所利用，其中包括捕食后未消化的1.3％。能流过程中能量损失的另一个重要方面是生物的呼吸消耗（R），植物的呼吸消耗比较少，只占总初级生产量（GP）的15％。但田鼠和鼬的呼吸消耗相当高，分别占各自总同化能量的97％和98%，这就是说，被同化能量的绝大部分都以热的形式消散掉了，而只有很小一部分被转化成了净次级生产量。由于能量在沿着食物链从一种生物到另一种生物的流动过程中，未被利用的能量和通过呼吸以热的形式消散的能量损失极大，致使鼬的数量不可能很多，因此鼬的潜在捕食者（如猫头鹰）即使能够存在的话，也要在该研究地区以外的大范围内捕食才能维持其种群的延续。

最后应当指出的是，Golley所研究的食物链中的能量损失，有相当一部分是被该食物链以外的其他生物取食了，据估计，仅昆虫就吃掉了该荒地植物生产量的24％。另外，在这样的生态系统中，能量的输入和输出是经常发生的，当动物种群密度太大时，一些个体就会离开荒地去寻找其他的食物，这也是一种能量损失。另一方面，能量输入也是经常发生的，据估算，每年从外地迁入该荒地的鼬为13500大卡／公顷·年。

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图9-4

从这个例子中，我们可以看到生态系统中的能流是单向性的，同时也是层层递减的，从太阳辐射能到被生产者固定，再经食草动物，到食肉动物，再到大型食肉动物，能流是逐渐减少的，生态系统中的能量通过各个营养级逐级减少的原因：

①各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量，总有一部分会自然死亡和被分解者利用；②各营养级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成排泄物而留于环境中，为分解者生物所利用；③各营养级生物要维持自身的生命活动，总要消耗一部分能量，这部分能量变成热能而耗散掉，这一点很重要。

能量通过营养级逐级减少，如果把通过各营养级的能流量，由低到高画成图，就成为一个金字塔形，称为能量锥体或金字塔。同样如果以生物量或个体数目来表示，就能得到生物量锥体和数量锥体。3类锥体合称为生态锥体。

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9.5 生态效率

生态效率（ecological efficiencies）是指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系，这种比值关系也可以应用于种群之间或种群内部以及生物个体之间或生物个体内部，不过当应用于生物个体时，这种效率更常被认为是一种生理效率。文献上使用的生态效率有很多种，并且学者间不统一；造成一些混乱，Kozlovsky（1969）曾作过评述，并提出最重要的几个，而且说明了其间的相互关系。介绍这些生态效率前，首先要对能流参数加以定义。

I（摄取或吸收）：表示一个生物（生产者、消费者或腐食者）所摄取的能量；对植物来说，I代表被光合作用色素所吸收的日光能值。

A（同化）：表示在动物消化道内被吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收）。对分解者来说是指细胞外产物的吸收；对植物来说是指在光合作用中所固定的日光能，即总初级生产量（GP）。

R（呼吸）：指在新陈代谢和各种活动中所消耗的全部能量。

P（生产量）：代表呼吸消耗后所净剩的能量值，它以有机物质的形式累积在生态系统中。对植物来说，它是指净初级生产量（NP）；对动物来说，它是同化量扣除维持消耗后的生产量，即P=A-R。

利用以上这些参数可以计算生态系统中能流的各种效率：

若n营养级为植物，In即为植物吸收的日光能。并且，

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即林德曼效率相当于同化效率、生长效率与利用效率的乘积。但也有学者把

营养级间的同化能量之比值视为林德曼效率，即

一般说来，大型动物的生长效率要低于小型动物，老年动物的生长效率要低于幼年动物。肉食动物的同化效率要高于植食动物。但随着营养级的增加，呼吸消耗所占的比例也相应增加，因而导致在肉食动物营养级净生产量的相应下降。图5-6是对多个生态系统中利用效率和林德曼效率的实测值，从利用效率的大小可以看出一个营养级对下一个营养级的相对压力，而林德曼效率似乎是一个常数，即10％，生态学家通常把10％的林德曼效率看成是一条重要的生态学规律，但近来对海洋食物链的研究表明，在有些情况下，林德曼效率可以大于30％。对自然水域生态系统的研究表明，在从初级生产量到次级生产量的能量转化过程中，林德曼效率大约为15～20％；就利用效率来看，从第一营养级往后可能会略有提高，但一般说来都处于20～25％的范围之内。这就是说，每个营养级的净生产量将会有75～80％通向碎屑食物链。

生态效率的概念也可用于物种种群的研究。例如，非洲象种群对植物的利用

效率大约是9.6％，即在3.1×106J／m2的初级生产量中只能利用3.0×105J/m2；

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草原田鼠（Microtus）种群对食料植物的利用效率大约是 1.6％，而草原田鼠营养环节的林德曼效率却只有0.3％，这是一个很低的值。我们通常认为是很重要的一些物种，最终发现它们在生态系统能量传递中所起的作用却很小。例如，1970年，G．C．Varley曾计算过栖息在Wytham森林中的很多脊椎动物的利用效率，这些动物都依赖栎树为生，其中大山雀的利用效率为0.33％，鼩鼱的利用效率为0.10％，林姬鼠为0.75％，即使是这里的优势种类，也只能利用该森林净初级生产量的1％。草原生态系统中的植食动物通常比森林生态系统中的植食动物能利用较多的初级生产量（图5-7）。在水生生态系统中，食植物的浮游动物甚至可以利用更高比例的净初级生产量。1975年，Whittaker对不同生态系统中净初级生产量被动物利用的情况提供了一些平均数据，这些数据表明，热带雨林大约有7％的净初级生产量被动物利用，温带阔叶林为5％，草原为10％，开阔大洋40％和海水上涌带35％。可见，在森林生态系统中，净生产量的绝大多数都通向了碎屑食物链。

对动物种群生态效率的研究大都与能流的研究相联系，但也有从营养循环角度研究动物种群生态效率的，而且这方面的工作越来越多。1962年，S．D．Gerking曾从氮（蛋白质）代谢的观点研究过鱼类的生产量，他的研究工作表明：在印第安纳湖中，蓝鳃太阳鱼的生长效率（只考虑蛋白质）为15～26％。在夏季的月份中，蓝鳃太阳鱼对底栖蠓蚊幼虫的蛋白质利用效率可达到50％，这是全年中利用效率最高的时期。其他动物种群的生态效率见表5-1。从表中可以看出，不同类型动物的同化效率和生长效率是很不相同的，脊椎动物的呼吸消耗大约占其同化能量的98％，因此只有2％的同化能量用于生长；无脊椎动物的

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呼吸消耗大约占同化能量的79％，因此可以把更多的同化能量用于生长。如果按照代谢类型把动物区分为恒温动物和变温动物两大类群，那么这两类动物生态效率的差异是很明显的。一般说来，恒温动物的同化效率很高（约为70％），但生长效率极低（约为1～3％）。变温动物的同化效率虽然比较低（约为30％），但生长效率极高（约为16～37％）。把这两种生态效率综合起来分析，不难看出，变温动物的总能量转化效率要比恒温动物高得多。例如，蝗虫每吃50千克植物可以长6.85千克肉（包括构成身体的各种组织），而田鼠每吃50千克植物只能长0.7千克肉（包括各种组织）。两类动物的总能量转化效率大约相差14倍！可见，变温动物是生态系统中更有效的“生产者”，它们在把自然界中的植物有机质转化为动物有机质方面发挥着更大的作用。从这个角度看，这类动物在生态系统能量流动过程中所起的作用是举足轻重的。归根结底是因为变温动物用于呼吸的能量消耗比较少，因此可以把更多的同化能量转化为动物有机产品。其中特别值得注意的是昆虫类，自然界的昆虫数量多，繁殖快，在温带草原，蝗虫每年每平方米约消费31克植物茎叶，这相当于年生产量的9％，可以设想如果没有昆虫，食物链的环节数和营养级的数目肯定还会减少。

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9.6 生态系统的反馈调节和生态平衡

宇宙中有两类系统，一类是封闭系统，即系统和周围环境之间没有物质和能量的交换，一类是开放系统，即系统和周围环境之间存在物质和能量交换（图5-8）。除了宇宙之外，自然界所有的系统都是开放系统，生态系统就是一种开放系统，但各生态系统的开放程度却有很大不同，例如一个溪流系统开放的程度就比一个池塘系统大得多，因为在溪流系统中，水携带着各种物质不停地流入和流出。

It is important to understand the distinctions among open, closed, and isolated systems. An open system takes in and gives out both matter and energy. The economy is such a system. A closed system imports and exports energy only; matter circulates within the system but does not flow through it. The Earth closely approximates a closed system. An isolated system is one in which neither matter nor energy enters or exits. It is hard to think of an example of an isolated system, except perhaps the universe as a whole. We say the Earth is approximately a closed system because it does not exchange significant amounts of matter with outer space—an occasional meteor comes in, an occasional rocket never returns. Maybe material exchanges will be greater someday, but so far they are negligible.

自然界生态系统的一个很重要的特点就是它常常趋向于达到一种稳态或平

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衡状态，使系统内的所有成分彼此相互协调。这种平衡状态是靠一种自我调节过程来实现的。借助于这种自我调节过程，各个成分都能使自己适应于物质和能量输入和输出的任何变化。例如，某一生境中的动物数量决定于这个生境中的食物数量，最终这两种成分（动物数量和食物数量）将会达到一种平衡。如果因为某种原因（如雨量减少）使食物产量下降，因而只能维持比较少的动物生存，那么这两种成分之间的平衡就被打破了，这时动物种群就不得不借助于饥饿和迁移加以调整，以便使自身适应于食物数量下降的状况，直到调整到使两者达到新的平衡为止。

生态系统的另一个普遍特性是存在着反馈现象。什么是反馈？当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。反馈有两种类型，即负反馈（negative feedback）和正反馈（Positive feedback）。

负反馈是比较常见的一种反馈，它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。例如，如果草原上的食草动物因为迁入而增加，植物就会因为受到过度啃食而减少，植物数量减少以后，反过来就会抑制动物数量（图5-9和图5-10）。

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另一种反馈叫正反馈，正反馈是比较少见的，它的作用刚好与负反馈相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态。在自然生态系统中正反馈的实例不多，下面我们举出一个加以说明：如果一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类死亡速度也会越来越快。从这个例子中我们可以看出，正反馈往往具有极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的，所经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节将起主要作用。

由于生态系统具有自我调节机制，所以在通常情况下，生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡，因为能量流动和物质循环总在不间断地进行，生物个体也在不断地进行更新。正如前面我们所谈的，生态系统是由生产者、消费者和分解者三大功能类群以及非生物成分所组成的一个功能系统，一方面生产者通过光合作用不断地把太阳辐射能和无机物质转化为有机物质，另一方面消费者又通过摄食、消化和呼吸把一部分有机物质消耗掉，而分解者则把动植物死后的残体分解和转化为无机物质归还给环境供生产者重新利用。可见能量和物质每时每刻都在生产者、消费

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者和分解者之间进行移动和转化。在自然条件下，生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到使生态系统达到成熟的最稳定状态为止。

当生态系统达到动态平衡的最稳定状态时，它能够自我调节和维持自己的正常功能，并能在很大程度上克服和消除外来的干扰，保持自身的稳定性。有人把生态系统比喻为弹簧，它能忍受一定的外来压力，压力一旦解除就又恢复原初的稳定状态，这实质上就是生态系统的反馈调节。但是，生态系统的这种自我调节功能是有一定限度的，当外来干扰因素如火山爆发、地震、泥石流、雷击火烧、人类修建大型工程、排放有毒物质、喷撒大量农药、人为引入或消灭某些生物等超过一定限度的时候，生态系统自我调节功能本身就会受到损害，从而引起生态失调，甚至导致发生生态危机。生态危机是指由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。生态平衡失调的初期往往不容易被人们觉察，如果一旦发展到出现生态危机就很难在短期内恢复平衡。为了正确处理人和自然的关系，我们必须认识到整个人类赖以生存的自然界和生物圈是一个高度复杂的具有自我调节功能的生态系统，保持这个生态系统结构和功能的稳定是人类生存和发展的基础。因此，人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还必须特别注意生态效益和生态后果，以便在改造自然的同时能基本保持生物圈的稳定与平衡。

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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

城市生态系统和自然生态系统的区别

自然生态系统与城市生态系统的不同之处组成主体营养结构系统功能能量流通调控机制自然生态系统各种生物金字塔型物质流、能量流和信息流在通过食物网各生物间流通具有自净能力城市生态系统人类倒金字塔型还具有人口流和价值流利用机械设备依赖性强，易被破坏组成从组成上看，自然生态系统有四个基本组成部分，即非生物环境、生产者、消费者、分解者；而城市生态系统主要有两大部分，即由生物物质与无生命物质两部分组成，生物物质主体是消费者——人，而不是动植物。 城市生态系统是人类起主导作用的生态系统。 城市中的一切设施都是人制造的，人类活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。 与自然生态系统相比，城市生态系统的生产者绿色植物的量很少；消费者主要是人类，而不是野生动物；分解者微生物的活动受到抑制，分解功能不强。 营养结构从营养结构上看，我们知道，食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质和能量就是顺着这种渠道流动的。 自然生态系统内能量的流动是靠各种有机体来转化和传递的，能量在顺着营养级序列传递时，大部分用于呼吸，只有10%左右输送给上一级。 这样便形成了逐级地、急剧地、梯级般的递减图形，即能量金字塔。 城市生态系统中生产者与消费者的关系，则成倒金字塔，即生产者所占比例很小，消费者所占比例大。 维持城市居民生活和城市正常生产的物质与能量，必须从环境中或外界输入，并同时向环境排泄废物，因此，城市生态系统是开放式的。 系统功能城市生态系统的功能是指系统及其内部各子系统或各组成成分能为人类社会提供的各种类型优的服务。 自然生态系统的功能主要是物质流、能量流和信息流；城市生态系统的功能，除了上面3个流以外，还有人口流和价值流在发括重要作用城市生态系统

环境生态学导论思考题

环境生态学导论 第一章绪论 P28思考题 2、举例说明你对人类活动与环境问题两者关系的看法。 参考：人类社会进入21世纪以后，以环境污染和生态破坏为主要特征的环境问题，呈现出形势继续严峻与人类社会的努力不断增强相交织攀升的状态。一方面，资源利用与环境保育的矛盾仍然是制约世界各国实现可持续发展的难点，长期积累的诸多全球性环境问题，如资源枯竭、全球气候变暖、自然生态系统功能退化以及突发性环境和生态灾害频发等还在继续发展；另一方面，人类正在用智慧，通过技术、管理和行为三个层面的整合，加大了解决自身生存、经济发展和环境保育三者间诸多矛盾的力度。 举例的话，就拿那些环境问题好了。比如，全球气候变暖。 4、简述环境生态学的学科任务。（P16） 答：研究生物圈系统和各支持系统在人类活动干扰下的演变过程、相互作用的机制和规律以及变化效应及危害，寻求受损生态系统和环境要素修复或重建的各种生态学措施。 5、举例说明你所熟悉的某个环境问题，并从生态学的视野阐述其危害作用过程、基本特征及你所思考的解决对策。 全球气候变暖，由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种 温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上生等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 解决对策，从衣、食、住、行等方面考虑

第二章生物与环境 3、你对生物多样性的生态学意义是如何理解的？ 维持平衡 4、简述光的生态作用及生物的适应。 （一）光强的生态作用与生物的适应 ①光强对生物生长发育和形态建成的作用光照强度与植物细胞的增长和分化、体积的增长和质量的增加关系密切；光还能促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。 ②光照强度和水生植物光的穿透性限制着植物在海洋中的分布，只有在海洋表层的透光带上部，植物的光合作用量才能大于呼吸量。 ③植物对光照强度的适应类型阳地植物和阴地植物 （二）光质的生态作用与生物的适应①植物的生长发育是在日光的全光谱照射下进行的，同时，不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的。 可见光对动植物生殖、体色变化、迁移、毛羽更换、生长及发育等都有影响。不可见光对生物的影响也是多方面的。 （三）生物对光周期的适应日照长度的变化对动植物都有重要的生态作用。 ①植物分长日照植物和短日照植物。 ②日照长短和变化是许多动物进行迁移、生殖、换毛等生命活动最可靠的信号系统。 7、盐土和碱土有何区别？耐盐植物有哪几种适应盐土壤的方式？ 盐土和碱土是所含可溶性盐的种类、pH以及土壤结构均不相同的两类土壤。 方式：①聚盐性植物细胞液浓度特别高，能吸收高浓度土壤中的水分

生态系统基本特征

生态系统基本特征 1．有时空概念的复杂的大系统 通常与一定的空间相联系，以生物为主体，呈网络式的多维空间结构的复杂系统。 是一个极其复杂的由多要素、多变量构成的系统，而且不同变量及其不同的组合，以及这种不同组合在一定变量动态之中，又构成了很多亚系统。 2．有一定的负荷力 生态系统负荷力(carring capacity)是涉及用户数量和每个使用者强度的二维概念。在实践中可将有益生物种群保护在一个环境条件所允许的最大种群数量，此时，种群繁殖速率最快。对环境保护工作而言，在人类生存和生态系统不受损害的前提下，容纳污染物要与环境容量(environmental capacity)相匹配。任何生态系统的环境容量越大，可接纳的污物就越多，反之则越少。应该强调指出，生态系统纳污量不是无限的。污染物的排放必须与环境容量相适应。 3．有明确功能和功益服务性能 生态系统不是生物分类学单元，而是个功能单元。首先是能量的流动，绿色植物通过光合作用把太阳能转变为化学能贮藏在植物体内，然后再转给其他动物，这样营养就从一个取食类群转移到另一个取食类群，最后由分解者重新释放到环境中。其次，在生态系统内部生物与生物之间，生物与环境之间不断进行着复杂而有序的物质交换，这种交换是周而复始和不断地进行着，对生态系统起着深刻的影响。自然界元素运动的人为改变，往往会引起严重的后果。生态系统在进行多种过程中为人类提供粮食、药物、农业原料、并提供人类生存的环境条件，形成生态系统服务(ecosystem service)。 4．有自维持、自调控功能 任何一个生态系统都是开放的，不断有物质和能量的进入和输出。一个自然生态系统中的生物与其环境条件是经过长期进化适应，逐渐建立了相互协调的关系。生态系统自调控(self regulation)机能主要表现在三方面：第一是同种生物的种群密度的调控，这是在有限空间内比较普遍存在的种群变动规律。其次是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物、动物与动物之间，常有食物链关系。第三是生物与环境之间的相互适应的调控。生物经常不断地从所在的生境中摄取所需的物质，生境亦需要对其输出进行及时的补偿，两者进行着输入与输出之间的供需调控。 生态系统调控功能主要靠反馈(feedback)来完成。反馈可分为正反馈(positive feedback)和负反馈(negative feedback)。前者是系统中的部分输出，通过一定线路而又变成输入，起促进和加强的作用；后者则倾向于削弱和减低其作用。负反馈对生态系统达到和保持平衡是不可缺少的。正、负反馈相互作用和转化，从而保证了生态系统达到一定的稳态。 5．有动态的、生命的特征 生态系统也和自然界许多事物一样，具有发生、形成和发展的过程。生态系统可分为幼期、成长期和成熟期，表现出鲜明的历史性特点，从而具有生态系统自身特有的整体演变规律。换言之，任何一个自然生态系统都是经过长期历史发展形成的。这一点很重要!我们所处的新时代具有鲜明的未来性。生态系统这一特性为预测未来提供了重要的科学依据。6．有健康、可持续发展特性 自然生态系统是在数十亿万年中发展起来的整体系统，为人类提供了物质基础和良好的生存环境，然而长期以来人们活动已损害了生态系统健康。为此，加强生态系统管理促进生态系统健康和可持续发展(sustainable development)是全人类的共同任务。

四大生态系统的特点

陆地生态系统： 地球陆地表面由陆生生物与其所处环境相互作用构成的统一体。这一系统占地球表面总面积的1/3，以大气和土壤为介质，生境复杂，类型众多。按生境特点和植物群落生长类型可分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统以及受人工干预的农田生态系统。该系统的第一性生产者主要是各种草本或木本植物，消费者为各种类型的草食或肉食动物。在陆地的自然生态系统中，森林生态系统的结构最复杂，生物种类最多，生产力最高，而荒漠生态系统的生产力最低。 水域生态系统： 水域生态系统主要包括湖泊、水库、江河和海洋生态系统等不同类型，而水库实际上是“人工湖泊”，有与湖泊基本相同的特征。对水域的划分，生态学中常依据对水生生物分布、生长等起重要作用的主要生态因子如水温、盐度等为依据。科学地划分水域的类型是开展水域生态系统研究的基础。水域类型不同，生物群落的结构和功能就不同，因而对外界干扰的反应和抵抗力亦不同。例如，同是淡水水域，湖泊和河流这两个类型之间无论是在生物群落的物种组成、系统的功能特征还是抗干扰的能力(如自净能力)等都存在着很大的差别。 与陆地生态系统相比,水生生态系统的环境因水具有流动性,广大水域比较均一而较少变化,并且很少出现极端情况,使许多水生生物具有广泛的地理分布,系统的类型也因此而比陆地少。根据水化学性质不同,可分为海洋生态系统和淡水生态系统。 一.城市生态系统 1.结构：是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的(如图）。城市中的自然系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境，如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等；经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节；社会系统涉及城市居民社会、经济及文化活动的各个方面，主要表现为人与人之间、个人与集体之间以及集体与集体之间的各种关系。 2.组成:城市生态系统不仅有生物组成要素(植物、动物和细菌、真菌、病毒)和非生物组成要素(光、热、水、大气等),还包括人类和社会经济要素,这些要素通

生态系统的概念及基本特征

生态系统的概念及基本特征 一、生态系统的概念 生态系统这一概念是由英国生态学家坦斯黎首先提出的。他认为，生态系统的基本概念是物理学上使用的“系统”整体，这个系统不仅包括有机复合体，而且也包括形成环境的整个物理因素复合体。生态系统是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体。各组成要素间借助物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动，而相互联系、相互制约，并形成具有自调节功能的复合体。生态系统可以是一个很具体的概念，一个池塘，一片森林或一块草地都是一个生态系统。同时，它又是在空间范围上抽象的概念。生态系统和生物圈只是研究的空间范围及其复杂程度不同。小的生态系统联合成大的生态系统，简单的生态系统组合成复杂的生态系统，而最大，最复杂的生态系统就是生物圈。 二、生态系统的基本特征 每一个生态系统都有一定的生物群落与其栖息的环境相结合，进行着物种、能量和物质的交流。在一定时间和相对稳定条件下，系统内各组成要素的结构与功能处于协调的动态之中。关于这部分内容，蔡晓明作了相应阐述，生态系统具有如下l0项重要特征。 1．以生物为主体，具有整体性特征 生态系统通常与一定空间范围相联系，以生物为主体，生物多样性与生命支持系统的物理状况有关。一般而言，一个具有复杂垂直结构的环境能维持多个物种。一个森林生态系统比草原生态系统包含了更

多的物种。同样，热带生态系统要比温带或寒带生态系统展示出更大的多样性。各要素稳定的网络式联系，保证了系统的整体性。 2．复杂、有序的层级系统 由于自然界中生物的多样性和相互关系的复杂性，决定了生态系统是一个极为复杂的、多要素、多变量构成的层级系统。较高的层级系统以大尺度、大基粒、低频率和缓慢速度为特征，它们被更大系统、更缓慢作用所控制。 3．开放的、远离平衡态的热力学系统 任何一个自然生态系统都是开放的。有输入和输出，而输入的变化总会引起输出的变化。虽然输出并不是立即变化，有时它们可能落在后面，但它们不会赶在输入之前，这是因为输出是输入的结果，而输入是原因、源。从这一观点看，没有输入也就没有输出。维持生态系统需要能量。生态系统变得更大更复杂时，就需要更多的可用能量去维持，经历着从混沌到有序，到新的混沌，再到新的有序的发展过程。 4. 具有明确功能和功益服务性能 生态系统不是生物分类学单元，而是个功能单元。例如能量的流动，绿色植物通过光合作用把太阳能转变为化学能贮藏在植物体内，然后再转给其他动物，这样营养物质就从一个取食类群转移到另一个取食类群，最后由分解者重新释放到环境中。又如在生态系统内部生物与生物之间，生物与环境之间不断进行着复杂而有规律的物质交换。这种物质交换是周而复始不断地进行着，对生态系统起着深刻的影响。自然界元素运动的人为改变，往往会引起严重的后果。生态系统就是

城市生态学简答题

简答： 1简述系统的特征 1 整体性或称集合性 2 关联性 3 目的性 4 环境适应性 5 反馈机制 2 系统研究思路一般可分为哪几种？ 1）系统研究思路一般可分为黑箱，白箱和灰箱三种 2）黑箱研究思路是完全忽略系统内部结构，只通过输入和输出的信息来研究系统的转化特性和反应特性 3）白箱研究思路是建立在对系统的组分构成及其相互联系有透彻了解的基础上，通过揭示系统内部的结构和功能来认识包括输入和输出在内的整体特性 4）灰箱研究思路是建立在对系统内部结构与功能只有部分已知，而其余部分未知的基础上来认识分析系统 3 何谓还原者？其基本功能是什么？ 1）还原者属于异养生物，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和腐食性动物 2）还原者是把杂交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，在物质循环和能量流动中具有重要的意义 4 简述生态系统的组成成分 1）生态系统的成分可分为生命的和无生命的两类 2）生命类可分为生产者，消费者，还原者三种 3）无生命类可分为太阳辐射能，无机物质，有机物质三种 5 简述生态系统物质循环的类型 1）生态系统的物质循环根据循环的属性可分成水循环，气态循环，沉积循环三种类型2）水循环：水是自然的驱使者，没有水的循环就没有生物地球化学循环 3）气态循环：主要蓄库是大气和海洋，具有明显的全球性循环性质 4）沉积循环：主要蓄库是岩石圈和土壤圈，具有循环缓慢，非全球性，不显著的特点6 生态系统的物质循环和能量流动有何联系和区别？ 答：1）生命的存在依赖于生态系统的物质循环和能量流动，二者密切不可分割地构成一个统一的生态系统功能单位 2）能量流经生态系统，沿食物链营养级向顶部方向流动，能量都以自由能的最大消耗和熵值的增加，以热的形式而损耗，因此能量流动是单方向的，生态系统必须不断地由外界获得能量 3）物质流动是循环的，各种有机物最终经过还原者分解成可被生产者吸收的形式重返环境，进行再循环 7 简述生态因子作用的一般特征 答：1）综合作用2）主导因子作用3）直接作用和间接作用 4）因子作用的阶级性5）生态因子的不可代替性和补偿作用 8 如何理解生态因子不可代替性和补偿作用？ 答：1）环境中各种因子对生物的作用不尽相同，但都各具有其重要性，尤其是作为主导作用的因子，如果缺少便会影响生物的正常生长和发育，甚至疾病残疾，所以说总体上生态因子是不可代替的，但在局部能补偿 2）在一定条件下的多个生态因子的综合作用过程中，由于某一因子在量上的不足，可以由其他生态因子来补偿，同样获得相似的生态效应 3）但生态因子的补偿作用只能在一定范围内做部分补偿，而不能以一个因子代替另一个因子，且因子间的补偿作用也不是经常存在的

河流与城市生态系统

河流与城市生态系统 摘要：河流是城市生态系统的重要组成部分。本文分析了河流具有的供应水源、提供绿地、保护环境、旅游娱乐、交通运输等各项生态功能，指出保持河流的自然地貌特征、维持自然水文过程、控制河流水污染、综合规划河流是发挥河流在城市生态系统中作用的基本方法。 关键词：河流城市生态系统城市生态建设 人类诞生伊始濒水而居，近水而种。河流与城市的发生、发展息息相关， 河流或穿城而过，城市或滨水一侧。在远古时代河流就为城市提供了稳定的水源和肥沃的土壤，后来，随着水上交通工具的发展，河流成为了城市物资运输的重要通道；在近代工业化阶段，河流对城市的作用更加重要，不仅成为水源地、动力源、交通通道，而且是污染净化的场所；在现代，城市生态化成为城 市建设的主流，在其生态建设过程中，河流显示出不可替代的意义。河流对城市的繁荣与衰落，对城市社会、经济、环境协调发展有至关重要的意义。 1 河流与城市生态 城市生态建设就是城市模拟自然生态系统，创建一个物质循环畅通、能量流动高效、系统过程稳定、结构和功能协调的生态系统，为城市人口提供一个与社会和自然发展相匹配的、持续稳定的物质环境，保证城市人口的身心健康发展。河流本身所具备的物质静态和动态特性，为城市生态提供了一定的基础。 1.1河流与城市水源 水在人类生活中是必不可少的物质之一，许多城市人均用水量(除工业用水)已达到100L/d·人以上，如此庞大的用水量从就近河流中引取，具有投资少，稳定性高等诸多优势。城市生产中所必需的大量的各类工业用水从就近的河流中解决，也具有明显低成本、高稳定的优势。地下水可以作为城市的水源，但是地下水安全性、卫生性、稳定性，经济高效性等方面都无法与地表河流相比，且城市地下水在很多情况下，大部分补给量仍来源于河流，河流水量的减少、水质的恶化均会影响到地下水量的时空分布和水质的时空分布，且大量使用地下水，将不可避免地引起地面沉降而加剧地质与洪涝灾害。尽管人类可以远距离调水，但是伴随而来的将是高的供水成本。可以预见，河流在未来仍是城市生产和生活用水的最佳水源。 1.2河流与城市热岛效应

城市生态与城市环境

名词解释 1、环境承载力：指某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下，所能承受的人类社会作用，具体体现在规模、强度和速度上。包括资源，技术，污染 2、生态规划：是在自然综合体的天然平衡情况不作重大变化、自然环境不遭破坏和一个部门的经济活动不给另一个部门造成损害的情况下，应用生态学原理，计算并合理安排天然资源的利用及组织地域的利用。 3、水污染综合整治：是综合运用各种方法防治水体污染的措施。 4、环境效应：指在人类活动或自然力作用于环境后所产生的正、负效果在环境系统中的响应。 5、环境容量：是指某一环境在自然生态的结构和正常功能不受损害，人类生存环境质量不下降的前提下，能容纳的污染物的最大负荷量。 6、生物圈：是由大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈这几个圈层的交接的界面所组成的。这几个圈层交接的界面里有生命在其中积极活动，所以称之为生物圈。 7、人类生态系统：是指居民与生存环境相互作用的网络结构，也是人类对自然环境适应、加工、改造二建造起来的人工生态系统。 8、生态城市：是一个经济发达、社会繁荣、生态保护三者保持高度和谐，技术与自然达到充分融合，城乡环境清洁、优美、舒适，从而能最大限度的发挥人的创造力与生产力，并有利于提高城市文明程度的稳定、协调、持续发展的人工复合系统。 9、城市污染源：指城市内产生污染物（包括废水、废气、废渣、噪声等）的设备、装置、场所和单位。 10、环境要素：又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分。 11、信息传递（信息流）：指生态系统中各生命成分之间及生命成分与环境之间相互作用、相互影响的一种特殊形式。 12、城市生产功能：是指城市生态系统具有利用域内外环境所提供的自然资源及其他资源，生产出各类“产品”（包括各类物质性及精神性产品）的能力。 13、环境区划：是根据特定区域环境系统的结构特征及其空间分异规律，结合自然生态系统和社会经济发展的实际条件，按照一定的准则和指标体系把该区域的环境空间划分为若干不同的地域单元的一项综合性的环境分类活动。 14、环境污染：是指由人类的活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物的正常生存和发展的现象。 15、环境质量综合评价：按照一定的目的在对一个区域的各种单要素评价的基础上，对环境质量进行总体的定性和定量的评定。 16、生态位：指物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。 17、能量流动（能量流）：是生态系统中生物与环境之间、生物与生物之间能量传递与转化过程。 18、城市污染综合整治：是从整体出发对环境污染问题进行综合分析，在环境质量评价、制定环境质量标准、拟定环境规划的基础上，采取防治结合、人工处理和自然净化结合等措施，以技术、经济和法制等手段，实施防止污染的最佳方案，以控制改善环境质量的措施。19、水体自净作用：是指污染物进入水体后，经物理、化学和生物学作用使污染浓度逐渐下降，水体理化性质及生物特征恢复至污染物进入前的状态的过程。 问答 1、简述生态系统的基本特征及类型？ 特征：1）生态系统是动态功能系统2）生态系统具有一定的区域特征3）生态系统是开放的

城市生态学试题及答案

城市生态学试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

《城市生态学》复习题 一、名词解释：每个3分，共15分。 1. 城市化：农村人口转化为城镇人口、农业人口转化为非农业人口、农村地区转化为城市地域，以及随之引起的相关人员的生产生活方式、价值观念发生转变的过程。 2. 城市生态系统：间范围内的居民与自然环境系统和人为建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。 3. 城市人口容量：特定的时期内，在城市这一特定空间区域能相对持续容纳的具有一定生态环境质量和社会环境质量水平及具有一定活动强度的城市人口数量。 6. 景观生态规划与设计：生态学原理为指导，以谋求区域生态系统的整体优化功能为目标，以各种模拟、规划方法为手段，在景观生态分析、综合及评价的基础上，建立区域景观优化利用的空间结构和功能的生态地域规划方法，并提出相应的方案、对策及建议。 7. 城市生态评价：在老城市改造与新城市建设中，根据气象、地理、水文和生态等条件，对工业区、居民区、公用设施、绿化地带做出的环境影响评价。 8. 城市生态建设：按照生态学原理和方法，应用工程性的和非工程性的措施建立合理的城市生态系统结构，提高城市生态系统的功能，促进系统的物质循环和能量合理流动，协调人与自然的关系，使人类在城市空间的利用方式、程度等方面与生态系统的发展过程相适应。 9. 生态城市：从城市生态系统着手，实现上台系统良好运行的城市。

11. 网络治理：以经济和生态环境协调发展为目标，通过有效的协调与及时的信息沟通，推动政府、非营利组织、私营部门和公众多元主体共同参与的城市管理模式。 12. 整体性公理： 13. 生态足迹：1：维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。是对一定区域内人类活动的自然生态影响的一种测度。2：指生产区域或资源消费单元所消费的资源和接纳其产生的废弃物所占用的生物生产性空间。 二、填空题：每空1分，共15分。 1. 决城市生态问题。 2.城市是一个复杂的社会形态，其主要功能是生产、工作、休息和生活。 3.人类既是城市生态系统的生产者，也是城市生态系统的消费者，还是城市生态系统的管理者。 4.根据人口过渡理论，正处于加速城市化和工业化的发展中国家人口增长为高出生率- 死亡率- 高增长率类型。 5.城市热岛效应是指城市气温高于郊区气温的现象。 6.酸雨是指pH值小于的天然降雨和降雪。 7.城市生态系统的食物链包括人工食物链和自然食物链两种类型。 8.能源结构是指能源总生产量和总消费量的构成及比例关系，可反映一个国家和城市生产技术发展水平。我国城市以煤为主要能源。

城市生态学试题

1.城市生态系统具有哪几个方面的特点？（p65） (1)城市生态系统的生命系统的主体是人类。次级生产者与消费者都是人。所以，城市生态系统最突出的特点是人口的发展代替或限制了其他生物的发展。 (2)在自然生态系统和农村生态系统中，能量在各营养级中的流动都是遵循"生态学金字塔"规律的。在城市生态系统中却表现出相反的规律。因此，城市生态系统要维持稳定和有序，必须有外部生态系统的物质和能量的输入。 (3) 城市生态系统的环境主要部分变为人工的环境。以人为主体的城市生态系统的生态环境，除具有阳光、空气、水、土地、地形地貌、地质、气候等自然环境条件外，还大量地加进了人工环境的成分，同时使上述各种城市自然环境条件都不同程度地受到了人工环境因素和人的活动的影响，使得城市生态系统的环境变化显得更加复杂和多样化。 (4) 城市生态系统是一个不完全的生态系统。 由于城市生态系统正大大改变了自然生态系统的生命组分与环境组分状况，因此，使城市生态系统的功能同自然生态系统的功能比较，有很大的区别。 ①维持城市生态至统所需要的大量营养物质和能量需要从系统外的其他生态系统中输入。 ②城市生态系统所产生的各种废物，也不能靠城市生态系统的分解者有机体完全分解，而要靠人类通过各种环境保护措施来加以分解。 所以城市生态系统是一个不完全、不独立的生态系统。如果从开放性和高度输入的性质来看，城市生态系统又是发展程度最高、反自然程度最强的人类生态系统。 (5) 城市生态系统在能量流动方面具有明显的特点。 ①在能量使用上由于技术发展，大部分且能量是在非生物的变换和流转，反映在人力制造的各种机械设备的运行过程之中。并且随着城市的发展，它的能量、物资供应地区越来越大，从城市所在的邻近地区到整个国家，直到世界各地; ②在传递方式上，城市生态系统的能量流动方式要比自然生态系统多。城市生态系统可通过农业部门、采掘部门、能源生产部门、运输部门等传递能量; ③在能量流运行机制上，城市生态系统能量流动以人工为主，例如一次能源转换成二次能源、有用能源等皆依靠人工；在能源生产和消费活动过程中，有一部风分能量以三废形式排入环境，是城市遭到污染。 2.现代城市化的概念应有明确的过程和完整的含义，你是如何理解的？请陈述你的观点。（p81） ①工业化导致城市人口的增加; ②单个城市地域的扩大及城市关系圈的形成 和变化；③拥有现代市政服务设施系统;④城市生活方式、组织结构、文化氛围 等上层建筑的形成；⑤集聚程度达到称为"城镇"的居民点数目日益增加。其过 程是表现为农村人口与经济向小城市集聚，小城市向大中城市集聚，大中城市向 大都市集聚，形成具有不同辐射与影响力的区域城市、核心城市、大城市区、大 都市带；也表现为各类城市的产业结构、基础设施、人居环境、生产效率、服务 质量、管理水平在各自的平台上得到提升，从而形成了大都市对一般大城市的辐 射力和影响力，大城市对中小城市的辐射力和影响力，整个城市对农村的辐射力和影响力。 3.简述自然生态系统和城市生态系统的不同点。（p65） (1)自然生态系统的生命系统的主体是各种植物、动物和微生物，城市生态系统的生命系统的主体是人类。其次级生产者与消费者都是人。所以，城市生态系统最突出的特点是人口的发展代替或限制了其他生物的发展。 (2)在自然生态系统中，能量在各营养级中的流动都是遵循”生态学金字塔”规律的。在城市生态系统中却表现出相反的规律。因此，城市生态系统要维持稳定和有序，必须有外部生态系统的物

城市生态学试题及答案

《城市生态学》复习题 一、名词解释：每个3分，共15分。 1. 城市化：农村人口转化为城镇人口、农业人口转化为非农业人口、农村地区转化为城市地域，以及随之引起的相关人员的生产生活方式、价值观念发生转变的过程。 2. 城市生态系统：间范围内的居民与自然环境系统和人为建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。 3. 城市人口容量：特定的时期内，在城市这一特定空间区域能相对持续容纳的具有一定生态环境质量和社会环境质量水平及具有一定活动强度的城市人口数量。 6. 景观生态规划与设计：生态学原理为指导，以谋求区域生态系统的整体优化功能为目标，以各种模拟、规划方法为手段，在景观生态分析、综合及评价的基础上，建立区域景观优化利用的空间结构和功能的生态地域规划方法，并提出相应的方案、对策及建议。 7. 城市生态评价：在老城市改造与新城市建设中，根据气象、地理、水文和生态等条件，对工业区、居民区、公用设施、绿化地带做出的环境影响评价。 8. 城市生态建设：按照生态学原理和方法，应用工程性的和非工程性的措施建立合理的城市生态系统结构，提高城市生态系统的功能，促进系统的物质循环和能量合理流动，协调人与自然的关系，使人类在城市空间的利用方式、程度等方面与生态系统的发展过程相适应。 9. 生态城市：从城市生态系统着手，实现上台系统良好运行的城市。 11. 网络治理：以经济和生态环境协调发展为目标，通过有效的协调与及时的信

息沟通，推动政府、非营利组织、私营部门和公众多元主体共同参与的城市管理模式。 12. 整体性公理： 13. 生态足迹：1：维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。是对一定区域内人类活动的自然生态影响的一种测度。2：指生产区域或资源消费单元所消费的资源和接纳其产生的废弃物所占用的生物生产性空间。 二、填空题：每空1分，共15分。 1.并试图应用整体、综合有机体等观点去研究和解决城市生态问题。 2.城市是一个复杂的社会形态，其主要功能是生产、工作、休息和生活。 3.人类既是城市生态系统的生产者，也是城市生态系统的消费者，还是城市生态系统的管理者。 4.根据人口过渡理论，正处于加速城市化和工业化的发展中国家人口增长为高出生率- 死亡率- 高增长率类型。 5.城市热岛效应是指城市气温高于郊区气温的现象。 6.酸雨是指pH值小于的天然降雨和降雪。 7.城市生态系统的食物链包括人工食物链和自然食物链两种类型。 8.能源结构是指能源总生产量和总消费量的构成及比例关系，可反映一个国家和城市生产技术发展水平。我国城市以煤为主要能源。

环境生态学课后题答案

第一章绪论 1.生态学的分支学科怎样划分的？ 2.什么是环境生态学及其研究内容对象？ 定义：环境生态学是研究人类干扰条件下，生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。 研究内容：人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究；生态系统受损程度及危害性的判断研究；各类生态系统的功能和保护措施的研究；解决环境问题的生态学对策研究 3.环境生态学产生与发展过程。 4.当今世界上的主要环境问题是什么 全球气候变化；臭氧层破坏和损耗；酸雨污染；土地荒漠化；森林植被被破坏；生物多样性锐减；海洋资源破坏和污染；有机物的污染 5.当代环境问题的主要特点 全球化；综合化；社会化；高科技化；累积化；政治化。 6.名词及术语 环境问题，生态破坏，环境污染，环境生态学，环境危机，地球温暖化，臭氧层空洞，酸雨 环境问题：是指人类为其生存和发展，在利用和改造自然的过程中，对自然环境破坏或污染所产生的危害人类生存的各种不利反馈。 生态破坏：不合理地开发和利用资源而对自然环境的破坏以及由此产生的各种生态效应。 环境污染：因工农业生产活动和人类生活所排放的废弃物造成的污染。 环境生态学：研究人类干扰条件下，生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。 环境危机：由人类生产与生活活动导致地区性、区域性，甚至全球性的环境功能的衰退或破 坏，从而严重影响和威胁人类自身的生存和发展的现象。 地球温暖化： 臭气层空洞：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭 氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。

生态系统的概念及基本特征

精心整理生态系统的概念及基本特征 一、生态系统的概念 生态系统这一概念是由英国生态学家坦斯黎首先提出的。他认为，生态系统的基本概念是物理学上使用的“系统”整体，这个系统不仅包括有机复合体，而且也包括形成环境的整个物理因素复合体。生态系统是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体。各组成要素间借助物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动，而相互联系、相互制约，并形成具有自调节功能的复合体。 生态系统可以是一个很具体的概念，一个池塘，一片森林或一块草地都是一个生态系统。同时，它又是在空间范围上抽象的概念。生态系统和生物圈只是研究的空间范围及其复杂程度不同。小的生态系统联合成大的生态系统，简单的生态系统组合成复杂的生态系统，而最大，最复杂的生态系统就是生物圈。 二、生态系统的基本特征 每一个生态系统都有一定的生物群落与其栖息的环境相结合，进行着物种、能量和物质的交流。在一定时间和相对稳定条件下，系统内各组成要素的结构与功能处于协调的动态之中。关于这部分内容，蔡晓明作了相应阐述，生态系统具有如下l0项重要特征。 1．以生物为主体，具有整体性特征 生态系统通常与一定空间范围相联系，以生物为主体，生物多样性与生命支持系统的物理状况有关。一般而言，一个具有复杂垂直结构的环境能维持多个物种。一个森林生态系统比草原生态系统包含了更多的物种。同样，热带生态系统要比温带或

寒带生态系统展示出更大的多样性。各要素稳定的网络式联系，保证了系统的整体性。 2．复杂、有序的层级系统 由于自然界中生物的多样性和相互关系的复杂性，决定了生态系统是一个极为复杂的、多要素、多变量构成的层级系统。较高的层级系统以大尺度、大基粒、低频率和缓慢速度为特征，它们被更大系统、更缓慢作用所控制。 3．开放的、远离平衡态的热力学系统 任何一个自然生态系统都是开放的。有输入和输出，而输入的变化总会引起输出的变化。虽然输出并不是立即变化，有时它们可能落在后面，但它们不会赶在输入之前，这是因为输出是输入的结果，而输入是原因、源。从这一观点看，没有输入也就没有输出。维持生态系统需要能量。生态系统变得更大更复杂时，就需要更多的可用能量去维持，经历着从混沌到有序，到新的混沌，再到新的有序的发展过程。 4.具有明确功能和功益服务性能 生态系统不是生物分类学单元，而是个功能单元。例如能量的流动，绿色植物通过光合作用把太阳能转变为化学能贮藏在植物体内，然后再转给其他动物，这样营养物质就从一个取食类群转移到另一个取食类群，最后由分解者重新释放到环境中。又如在生态系统内部生物与生物之间，生物与环境之间不断进行着复杂而有规律的物质交换。这种物质交换是周而复始不断地进行着，对生态系统起着深刻的影响。自然界元素运动的人为改变，往往会引起严重的后果。生态系统就是在进行多种生态过程中完成了维护着人类的生存“任务”；为人类提供了必不可少的粮食、药物和工农业原料等。并提供人类生存的环境条件。还有大量的间接性功益服务。5．受环境深刻的影响

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

四大生态系统的特点

四大生态系统的特点

陆地生态系统： 地球陆地表面由陆生生物与其所处环境相互作用构成的统一体。这一系统占地球表面总面积的1/3，以大气和土壤为介质，生境复杂，类型众多。按生境特点和植物群落生长类型可分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统以及受人工干预的农田生态系统。该系统的第一性生产者主要是各种草本或木本植物，消费者为各种类型的草食或肉食动物。在陆地的自然生态系统中，森林生态系统的结构最复杂，生物种类最多，生产力最高，而荒漠生态系统的生产力最低。 水域生态系统： 水域生态系统主要包括湖泊、水库、江河和海洋生态系统等不同类型，而水库实际上是“人工湖泊”，有与湖泊基本相同的特征。对水域的划分，生态学中常依据对水生生物分布、生长等起重要作用的主要生态因子如水温、盐度等为依据。科学地划分水域的类型是开展水域生态系统研究的基础。水域类型不同，生物群落的结构和功能就不同，因而对外界干扰的反应和抵抗力亦不同。例如，同是淡水水域，湖泊和河流这两个类型之间无论是在生物群落的物种组成、系统的功能特征还是抗干扰的能力(如自净能力)等都存在着很大的差别。 与陆地生态系统相比,水生生态系统的环境因水具有流动性,广大水域比较均一而较少变化,并且很少出现极端情况,使许多水生生物具有广泛的地理分布,系 统的类型也因此而比陆地少。根据水化学性质不同,可分为海洋生态系统和淡水生态系统。 一.城市生态系统 1.结构：是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的(如图）。城市中的自然系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境，如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等；经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节；社会系统涉及城市居民社会、经济及文化活动的各个方面，主要表现为人与人之间、个人与集体之间以及集体与集体之间的各种关系。 2.组成:城市生态系统不仅有生物组成要素(植物、动物和细菌、真菌、病毒)和非生物组成要素(光、热、水、大气等),还包括人类和社会经济要素,这些要素

城市生态系统相比自然生态系统的特点

城市生态系统相比自然生态系统的特点 所属系：机械与电气工程系 专业：电气工程及其自动化（2班） 学号：20140054 姓名：魏宇 摘要：城市人类活动与周围环境相互作用形成的动态平衡系统。所谓动态平衡系统是指把城市当作由物质流、能量流所联系起来的各种关系的整体。人类及其社会经济活动是城市生态系统的主体，光、热、水、气、土壤、岩石、植物、动物、微生物等自然生态要素以及各种建筑物、构筑物、道路管网系统等则是城市赖以生存和发展的物质基础。城市生态系统具有人工生态系统的特点：系统的消费者是人，系统的生产者──绿色植物的现存量远小于消费者需求的数量，而且均为次生的植被，城市的物质代谢和能量循环不能依靠自然调节来维持，需要通过合理的人工调控来改善系统的动态平衡关系。城市生态系统是开放式的生态系统，由于所需要的物质和能量不能自给，依赖农田、河湖、海洋、草原、森林以及矿区、工厂等生态系统提供。另一方面，城市生态系统中人类生产和生活中排泄的大量废弃物因不能在城市内分解和释放，向其他生态系统输送，造成河湖、海洋、农田、大气等环境污染。 关键词：城市生态系统丶环境污染丶人工生态系统丶能量不能自给丶调节能力弱。

引言：世界发展，现代化进程不可避免的会城市化，于是演变出了城市生态系统。城市生态系统具有其独特的特点。当然它也有许多缺点，比如环境问题。 ①城市是人类利用自然、改造自然的产物．是人类为改善自身的生存条件而创建的独特的人工生态系统。与自然生态系统比较，城市生态系统无论是从营养结构．能量和物质的流动特点，还是从生态系统的发展演变规律看，都有显著的区别。城市生态系统是一个结构复杂、功能多样、巨大而开放的自然、经济与社会复合人工生态系统，与自然生态系统相比，城市生态系统具如下特点： （一）城市生态系统是以人为主体的生态系统 人类是城市生态系统中的生产者，城市的一切设施都是人创造的。人类用自己的汗水和智慧，把大自然改造得适合人类的心愿。人类的生命活动是生态系统中能流、物流和信息流的一部分，人类亦具有其自身的再生产过程。 人类又是城市生态系统中的主要消费者。动物在城市生态系统中以现存量计很少，且主要为一些伴人害虫或家养动物，体现着人类的影响。人类的生物物质现存量不仅大大超过系统内的动物，也大大超过系统内绿色植物的现存量。与绿色植物和其他动物相比，人类处在营养级倒金字塔的顶端。 人类是城市生态系统的主宰者，其主导作用不仅仅在于参与生态系统的上述各个过程，更重要的是人类为了自身的利益对城市生态系统进行着控制和管理，人类的经济活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。 （二）城市生态系统是容量大、流量大、密度高、运转快、高度开放的生态系统 由于城市生态系统的主要消费者是人，其所消费的食物量大大超过系统内绿色植物所能提供的数量。因此，城市生态系统所需求的大部分食物能量和物质，要依靠从其他生态系统（如农田、森林、草原、海洋等生态系统）人为地输入。可见，城市生态系统不论在能量上还是在物质上，都是一个高度开放的生态系统。这种高度的开放性又导致它对其他生态系统具有高度的依赖性，同时会对其他生态系统产生强烈的干扰。同时，城市生态系统中的生产、建设、交通、运输等都