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昆虫生态学讲义群落及生态系统生态学.ppt

花匠小妙招
2025-05-21 06:55

昆虫群落生态学李为争Wei-zhengli@163.com 第一节基本概念生物群落：相同时空区域的生境中聚集的全部生物种群的集合。群落没有明确的边界，常呈现过渡性特征，过渡区往往物种比较丰富。注意3点： 1. 并非必须研究“全部”生物种类，而是根据人类的需要进行研究； 2. 研究的是有“相互作用”的种群； 3. “群落生态学”与“生态系统生态学”本质上是没有区别的，但是目前争议较大。第二节昆虫群落的特点一、昆虫与植物泥盆纪：真蕨、石松、楔叶类植物；无翅亚纲昆虫石炭纪：大量有翅昆虫出现（巨）二叠纪：裸子植物取代蕨类植物；鞘翅目、半翅目、蜻蜓目、缨翅目；三叠纪：苏铁、松柏、银杏；直翅目、螳螂目侏罗纪：大部分昆虫形成白垩纪：被子植物、鳞翅目第二节昆虫群落的特点二、昆虫群落的特点种类繁多，食性复杂独立于其他动物群落而自成体系，相互影响、相互制约；与植物协同进化与蛛形纲最为密切；天敌多，包括鸟、兽、两栖类、爬行类、微生物第三节生物群落的外貌特征由于进化上的趋同性，在天然屏障隔离的不同区域的相同区系中，昆虫群落的物种组成可能很不相同，但昆虫群落的多样性、丰富度、各物种占有的生态位则是非常相似的。这是有害种类侵入和有益种类引进定殖的基础。如：南美亚马逊河、非洲刚果盆地、东南亚马来西亚第四节多种群共存系统 1. 多种群共存而相互作用的数学模型 Volterra的模型（以3个物种为例）第四节多种群共存系统 Goh的模型（无限多种群）第五节群落多样性和稳定性一、群落的丰富度：指一个群落所包含的物种数，有时也称之为物种多样性。群落多样性有两方面的含义：物种丰富度和群落均匀性第五节群落多样性和稳定性 2、Shannon—Wiener指数第五节群落多样性和稳定性二、群落相似性指数：昆虫生态系统生态学李为争Wei-zhengli@163.com 一、概念与基本特征（一）概念：特定空间内生物群落与环境通过能量流动、物质循环、信息传递而相互作用和相互依赖构成的功能单元。（二）基本特征 1、通常与特定空间相联系，包括一定区域和范围的空间概念。 2、具有繁殖、发育、生长、衰老和死亡等生物有机体的特征，因而便显出了时间特性，从而产生了生态系统的演替。 3、具有生物代谢机能的特征。 4、具有系统整体自动调节功能。自动调节机能二、基本组成结构无机物有机化合物气候因素生产者消费者分解者三、食物链与食物网食物链的一般规律思考： 1. 分解者营养层次是否高于一切植食动物和肉食动物？ 2. 食物链中的“能量递减”与物理学中的“能量守恒定律”是否矛盾？三、食物链与食物网食物网：生态系统生物种类越复杂，个体数量越庞大，食物链就越多，彼此联系就越复杂。同一种生物可能捕食多种生物，或者同一种生物可能被多种生物捕食，各条食物链彼此交错形成网状，就叫做食物网。生物浓缩指生态系统中同一营养级上许多生物种群或者生物个体，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物富集。生物放大食物链上高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解化合物在生物机体中的浓度随营养级的提高而逐步增大的现象（如某些海洋植物能够浓缩铀）。（二）能量流动的热力学定律（1）能量从一种形式转化为另一种形式是严格遵守热力当量比例进行，能量守恒定律。（2）能量流动只能单一方向传递转化，并在转化过程中产生不能利用的热能，称为热力学第二定律（熵律）。熵值越大系统无序程度越高。反之，熵值越低，系统的非平衡程度就越高，有序程度就越大。能量流动和物质循环的关系（3）群落代谢种P/R（总生产量与群落呼吸量之间的比例）由大于或小于1到接近1，P/B（总生产量与现有生产量之间比率）呈现出由高逐渐降低的趋势。（4）无机营养物质由外源为主到以内源为主。因此，生态系统发育过程中的主要物质（N,P, K等）的生物地球化学循环由开放式逐渐趋向封闭式。（5）系统的稳定性不断增加，抵御外来干扰的能力趋向增强。（二）自校稳态（三）生态平衡 2、基本观点 4、生物生产生态系统不断运转，生物有机体在能量代谢过程中，将能量、物质重新组合，形成新的生物产品（糖、脂肪和蛋白质等）的过程，称为生态系统的生物生产。初级生产：指地球上的各种绿色植物通过光合作用将太阳辐射能以有机物质的形式储存起来的过程。次级生产：消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成自身的物质，称为次级生产。初级生产量 (GPP)：生态系统中绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量。（g·m-2·a-1 或J·m-