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第九章生态系统调控!.ppt

花匠小妙招
2024-11-11 02:53

第九章生态系统调控!

生态系统退化是自然和人为双重影响而形成的退化的驱动力土壤—生物—大气之间的相互作用侵蚀、火烧、垦荒、放牧、毁林等人为破坏任何生态系统其退化如果是生态因子（土壤、水分等）引起的退化，则要恢复到原来状态很难。因而，判定一个地区生态退化的程度需要从植物层、土壤层进行综合分析（大环境不变或微变的情况下）。生态系统结构的改变一般先从其功能退化开始。自然过程中如不给予人为过度干扰，其退化速度相对有较长的期限，并且时段非常明显，有一定的梯度分布规律，而达到某个时期之后，如果生态因子（气候、土壤、水分等）不继续恶化，就会有一个相当长的稳定时期。草地生态退化初始退化是草地第一性生产力的降低植株变矮、盖度减少、生物量下降，这种退化是轻度的继续退化杂草增多，优势种群被其它植物替代，甚至草地类型发生变化草原演替为荒漠化草原，这种退化是中度的随着草地类型的改变，其生草土壤理化性状逐渐发生变化，土壤变得干旱、贫薄，这种退化已达到重度继续下去可能发生生草土层被侵蚀，土壤A层消失，石质化、沙质化、砾质化或盐碱化发生，这时土地的生产力基本丧失，是退化的极点，极重度退化生态退化过程种群数N dN dt = r(1- 种群增长的负反馈机制 N K ) K 时间t 种群数N 种群增长的负反馈结果种群增长的Logistic模型综合了正反馈和负反馈过程，种群增长模式 dN / dt = r · N · ( 1 – N / K) 在种群数量（N）低的情况下正反馈起主要作用，随着种群数量的增长，负反馈（-r2/K）起的作用越来越大，这样种群能迅速而又稳定地接近环境容纳量（K） dN dt = r · N 正反馈 dN dt = -r N2 K 负反馈 + 种群数N 种群Logistic增长的反馈机制种群Logistic增长结果 K 在自然生态系统中长期的反馈联系促进了生物的协同进化，产生了诸如致病力—抗病性、大型凶猛的进攻型—小型灵活的防御型等相关性状。这些结构形式表现出来的长期反馈效应对自然生态系统形成一种受控的稳态有很大作用。反馈作用还能使系统的抗干扰能力、应变能力大大增强。三、生态系统不同层次的稳态机制（一）个体水平的生态适应机制通过生理与遗传的变化适应环境，通过适应，形成生活型、生态型、亚种以致新种，使物种多样性和遗传基因的异质性得到加强，提高环境资源利用效率生物还具有不同程度的再生、愈合和补偿能力低等动物受伤后，器官有再生能力，如蚯蚓、海星等高等植物受伤之后有很强的愈合能力（二）种群水平的反馈调节机制种群数量动态的平衡是指种群的数量常围绕某一定值作小范围的波动，它是与种群Logistic模型联系在一起的种群开始增长缓慢，然后加快，但不久之后，由于环境阻力增加，速度逐渐降低，直至达到容纳量K的水平并维持下去种群密度达到一定程度后，往往导致增殖率和个体生长率下降动物通过生殖能力和行为变化可协调种群密度和资源的关系密度较低时，白唇鹿雌鹿怀孕达93%，且23%是单胎、60%是双胎、7%是三胎密度较高时，白唇鹿雌鹿怀孕为78%，且81%是单胎、18%是双胎蝗虫、旅鼠在密度过高时还会发生大规模迁移作物群体对资源利用的稳定性因个体器官的相对生长变化和功能互补关系得到加强水稻群体插植密度很大时，通过分蘖成穗数和穗粒数的调节使产量相对稳定小麦播种量不同，但产量相差较少，主要是通过分蘖、成穗率等进行调节（三）群落水平的种间关系机制生物种间通过相互作用，调节彼此间的种群数量和对比关系，同时又受到共同的最大环境容纳量的制约虫媒花植物和传粉昆虫可以相互促进，而虫媒植物的繁衍又有利于加强与植物有关的食物链群落内，物种混居，必然出现以食物、空间等资源为核心的种间关系，逐步形成有利、有害，或无利无害的相互作用多个物种在一起相生相克，保持系统稳定（四）系统水平的自组织机制系统论认为系统存在的空间总是有限的，开放系统必然存在有外环境，系统与环境之间的相互作用是经常的，环境对系统的干扰是随机的。开放系统要保持其功能的稳定性，系统必须具备对环境适应能力和自我调节能力。在系统水平上，复杂的种群关系、生态位分化、严格的食物链量比关系等，都对系统稳态有积极作用当系统内组分较多而且彼此功能协调时，系统的自我调控能力较强，稳定性较大复杂的乔、灌、草、针阔叶林中，鸟类多，可控制害虫危害小麦多品种配套轮换种植可避免病菌生理小种发生致病性突变农林牧、农牧渔结合的综合性农业，不但具有较高的物质、能量和价值转换效率，而且各业可在良性循环中稳定增长第二节生态平衡及其人工调控生态平衡生态平衡失调生态重建与恢复生态学生态系统的人工调控一、生态平衡（一）生态平衡的含义生态平衡（ecological balan