自然地理環(huán)境的整體性(2)-資料下載頁
2025-01-08 12:39本頁面
【正文】 果 ―― 死亡 分解 歸還給土壤與大氣。 三、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)流與能量流 1．生態(tài)系統(tǒng)的概念及其與自然地理環(huán)境 (自然地理系統(tǒng) )的區(qū)別 ? 生態(tài)系統(tǒng) 是生物有機(jī)體與非生物環(huán)境相互作用，占有一定空間，具有一定結(jié)構(gòu)并能完成一定功能的由物質(zhì)和能量聯(lián)系起來的整體。它是由作為生產(chǎn)者的植物，作為消費(fèi)者的動(dòng)物，作為分解者的微生物和非生物循環(huán)之間組成的系統(tǒng)，是有機(jī)界與無機(jī)界的復(fù)雜結(jié)合，這一概念是由 (Tansley)提出的。 ? 在概念上，生態(tài)系統(tǒng)與生物地理群落比較接近。 ? 地理學(xué)與生態(tài)學(xué)聯(lián)系緊密。 1922年美國地理協(xié)會(huì)會(huì)長巴羅斯（ Barrows）就提出：“地理學(xué)是人類生態(tài)學(xué)”，后來 1939年 Troll發(fā)展了景觀生態(tài)學(xué)。 生態(tài)系統(tǒng)與自然地理系統(tǒng)的區(qū)別 ? 生態(tài)系統(tǒng)是自然地理環(huán)境整體中更富有意義的一部分，是自然地理系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換裝置（景貴和），但兩者在概念和內(nèi)容上是不等同的，表現(xiàn)為： ? (1)生態(tài)系統(tǒng)的能量活動(dòng)主要是沿食物鏈的活動(dòng)，而自然地理系統(tǒng)除了能量在有機(jī)界的轉(zhuǎn)換外，還要注意能量在無機(jī)界的轉(zhuǎn)換。 ? (2)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)遷移循環(huán)也主要是沿食物鏈進(jìn)行的，而自然地理系統(tǒng)的物質(zhì)遷移除食物鏈外，還有水遷移，空氣遷移，板塊運(yùn)動(dòng)，巖漿活動(dòng)等帶來的宏觀遷移。 ? (3)索恰瓦認(rèn)為：生態(tài)系統(tǒng)是單中心的 (生物中心 )綜合體，而地理系統(tǒng) (自然地理系統(tǒng) )是多中心的；生態(tài)系統(tǒng)旨在研究有機(jī)體與其環(huán)境的關(guān)系，地理系統(tǒng)則涉及到作用于系統(tǒng)的全部聯(lián)系。 2．生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： (構(gòu)成 ) 生態(tài)系統(tǒng) 生物群落 無機(jī)環(huán)境 生產(chǎn)者 （ 初 級 生 產(chǎn)者 ） — 綠色植物 ） 光合作用 化學(xué)合成植物 消費(fèi)者：動(dòng)物 第一級消費(fèi)者 （ 第二級生產(chǎn)者 ） ：植食動(dòng)物：兔 、 牛等 第二級消費(fèi)者 （ 第三級生產(chǎn)者 ） ：肉食動(dòng)物：狼 、 狐等 第三級消費(fèi)者 （ 第四級生產(chǎn)者 ） ：大型食肉動(dòng)物：虎 分解者 （ 還原者 ） ：有機(jī)營養(yǎng)微生物：細(xì)菌 、 真菌 媒質(zhì)： —— 水 、 空氣 、 土壤 基質(zhì)： —— 巖 、 沙 、 泥 物質(zhì)代謝原料： —— 光； CO2；營養(yǎng)鹽分；水；氧氣；有機(jī)物等 3．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流與物質(zhì)流 ： 生態(tài)系統(tǒng)的功能就是維系生態(tài)平衡 (1)食物鏈 ： ? 1)食物鏈： 食物鏈?zhǔn)潜皇痴吆筒妒痴咧g的相互作用順序。 ?食物鏈生態(tài)金字塔： 在生態(tài)系統(tǒng)中，沿食物鏈，從初級生產(chǎn)者到頂級消費(fèi)者，生態(tài)系統(tǒng)的個(gè)體數(shù)量、生物量和能量，像金字塔一樣依次減小的規(guī)律。包括數(shù)量金字塔 生物量金字塔 能量流金字塔 。 ?越是向上越小，營養(yǎng)級總能量逐漸減少 ?2)第一性生產(chǎn)量 (生產(chǎn)力，生產(chǎn)率 ) ?綠色植物在單位面積上每年通過光合作用生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)的總量，稱總第一性生產(chǎn)力 (率 )。 ?綠色植物在單位面積上，除去每年呼吸和代謝后，剩余的有機(jī)質(zhì)的數(shù)量稱第一性生產(chǎn)力 (率 )。 ?3)能量流的基本特點(diǎn)： ? A．生態(tài)系統(tǒng)中能量流總是單向流動(dòng)。 能量總是由初級生產(chǎn)者向終級消費(fèi)者轉(zhuǎn)化和流動(dòng)，不能反向流動(dòng)。?？梢猿圆?，但牛不能變回草。 ? B．能量以不同形式轉(zhuǎn)換： 比如牛吃草，牛拉車，人吃牛肉這個(gè)過程，草內(nèi)化學(xué)能 → 轉(zhuǎn)變成牛的生物能 → 再轉(zhuǎn)變成機(jī)械能（畜力）和生物能（人的能量）。等等。 ? C．能量流符合熱力學(xué)第一，第二定律。 也就是總量守恒，逐級轉(zhuǎn)換、分散。 ? ?熱力學(xué)第一定律：外界傳遞給一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量和系統(tǒng)對外所做的功的總和。 ? ?熱力學(xué)第二定律：表述有三：①熱量總是從高溫物體傳送到低溫物體，不能反向傳遞而不帶有其它變化；②功可以全部轉(zhuǎn)化成熱，但任何熱機(jī)不能全部地、連續(xù)不斷地把所受到的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣?；③在孤立系統(tǒng)內(nèi)實(shí)際發(fā)生的過程，總使整個(gè)系統(tǒng)的熵值增大，這個(gè)定律也稱為“熵的增加原理”。 (2)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流 (物質(zhì)循環(huán) ) ? 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，主要是來自地球的，生物生命所必需的各種營養(yǎng)元素物質(zhì)從大氣，水域或土壤中，通過綠色植物吸入食物鏈，然后轉(zhuǎn)移給食草動(dòng)物，最后被微生物分解與轉(zhuǎn)化回到環(huán)境中。這些釋放到環(huán)境中的物質(zhì)，再一次被植物吸收利用，重新進(jìn)入食物鏈參加生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)再循環(huán)。這個(gè)過程形成循環(huán)。 ? 生物生命所必需的營養(yǎng)元素有許多種，有 15種營養(yǎng)元素的需用量比較大，其中 H、 C、 O占活質(zhì)總量的 %，其余只占 %。 ? 大量元素 ： H、 C、 O、 N、 Ca、 K、 Mg、 S、 P； ? 微量元素 ： Si、 Al、 Cl、 Na、 Fe、 Mn等 ? 無論是大量元素或是微量元素，在生命體中所起的作用都是獨(dú)一無二的。往往由于微量元素的缺乏，造成了作物的減產(chǎn)。 ? 生命源泉： C循環(huán)， O循環(huán) ? 其次是： N， S， P， Ca， Fe循環(huán)。 ? 從循環(huán)周期來看： CO2每 300年循環(huán)一次； O2 每二年循環(huán)一次；水圈水被植物細(xì)胞裂解，并為動(dòng)物細(xì)胞再組成，一次循環(huán)約需 200萬年。 作業(yè) 1. 什么是整體性？舉例說明自然地理環(huán)境組成成分之間相互關(guān)系的基本特征。 2. 舉例說明水遷移元素對自然地理環(huán)境的標(biāo)型作用。 3. 什么是生態(tài)金字塔？生態(tài)系統(tǒng)能量流的基本特征是什么 ?
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