? ④不同干扰形式和不同干扰时间所导致的不同演替系列都向类似的顶极群落会聚； ? ⑤在同一区域内具最大的中生性； ? ⑥占有发育最成熟的土壤； ? ⑦在一个气候区内最占优势。
4.9 控制演替的几种主要因素
（1） 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 植物繁殖体的迁移和散布是群落演替的先决条件。 （2） 群落内部环境的变化 群落中植物种群特别是优势种的发育而导致群落内环境条件改变，不适合该物种的生长，而为其他种的生存提供了有利条件。 （3） 种内和种间关系的改变 常见于尚未发育成熟的群落，当密度增加时，竞争能力弱的种群被排挤甚至淘汰。 （4） 外界环境条件的变化 常见的如风、采伐、火等因子的干扰。 （5） 人类的活动 4.10 森林演替举例
阔叶红松林的演替和采伐迹地的演替
? ? ? ? ?
(1) 采伐迹地阶段
(2) 喜光针叶树或喜光落叶阔叶林阶段 (3) 常绿阔叶树种定居阶段 (4) 常绿阀叶林恢复阶段
最后又发展为稳定性较高的常绿阔叶林。
东北次生林演替 华北次生林演替
长江中下游常绿阔叶林演替
森林动态模型(Forest Dynamic Modeling) 森林动态模拟通常可分为5大类：
? (1) 林分总体模拟 ? (2) 树种更替模拟 ? (3) 直径转移模拟 ? (4) 空间竞争模拟 ? (5) 林窗动态模拟 4.11 森林经营与演替
? 主伐方式与演替
? 皆伐适用于早期演替阶段林分及其更新，或需要迅速改变后期演替阶段为早
期演替林分时。
? 经营方向与演替 ? 处于早期演替阶段的林分，适于培育中小径材；后期演替阶段的林分，适于
培育大径材，并有良好的生态效益。
第五章生态系统组成、结构与功能Concept of Ecosystem
掌握 与生态系统有关的功概念
——生态系统、平衡、效率、食物链、食物网、生态金字塔 掌握 生态系统组成及各功能的作用
掌握 生态系统的营养结构与生产结构——生物链、生产力 掌握 生态系统的功能
掌握 生态系统平衡的机制 掌握 库的概念
掌握 森林的分布规律 ——水平、垂直
掌握 我们国家森林分布类型及其特点（东北——西北） 掌握 森林类型划分的原则和依据以及它们的分类系统 了解 生态系统物质循环（C、N循环）
5.1生态系统的概念
由相互联系、相互作用的若干要素结合而成的具有一定功能的整体。 构成系统的条件：
? 由若干要素所组成
? 要素之间要相互联系，相互作用，相互制约
? 要素之间通过相互作用，产生跟各个组成成分不同的新功能，即整体功能。
在一定空间范围内，各生物成分（包括人类在内）和非生物成分（环境中物理和化学因子）通过能量流动和物质循环而相互作用、相互依存所形成的一个功能单位。
生态系统类型：
? 陆地生态系统：森林生态系统、农田生态系统、城市生态系统……。 ? 水域生态系统：河流生态系统、池塘生态系统、海洋生态系统……。 生态系统基本特征： （1） 结构特征 生态系统
生物成分：生产者（producers）、消费者（consumers）、还原者（decomposers） 非生物环境：太阳辐射能、无机物质、有机物质 生产者：
自养型植物，包括所有进行光合作用的绿色植物和化能合成细菌。绿色植物利用日光作为能源，通过光合作用将吸收的水、CO2和无机盐类合成初级产品——碳水化合物，可进一步合成脂肪和蛋白质。这些有机物成为地球上包括人类在内的一切生物的食物来源。 消费者：
生活在生态系统中的各类动物和某些腐生或寄生菌类，异养型生物，只能依赖生产者生产的有机物为营养来获得能量。 分解者：
异养生物，如细菌、真菌、放线菌以及土壤原生动物和一些土壤中小型无脊椎动物。将复杂的有机物还原为无机物，把养分释放出来，归还给环境中。 功能特征：物质循环和能量流动
动态特征：生态系统是不断变化的系统。随着时间的推移，生态系统总是从比较简单的结构向复杂结构状态发展，最后达到相对稳定的阶段。 （4）相互作用和相互联系的特征
生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相连不可分割的整体。 （5）稳定平衡的特征
自然界生态系统总是趋向于保持一定的内部平衡关系，使系统内各成分间完全处于相互协调的稳定状态。生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重要途径。 例如：
森林的自然稀疏过程 昆虫数量与食物的供应 思考：森林病虫害的防治 （6）对外开放的特征
生态系统之间都存在着能量和物质的交换。
如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自太阳的能量。
5.2 生态系统分类
森林生态系统分类的三个方向：
? 植物群落学的方向
? 森林立地学的方向 ? 生态系统分类方向 5.2.1 植被分类
植物群落学方向的分类途径：
? 群落外貌途径——根据优势植物的生长型和生长环境，将植被分成不同类型或等级。 群系：一特定区域内的主要植物群落类型，以外貌及由外貌所反映的一定环境范围为特征 外貌途径主要用来研究大范围植被的对比，以及植被和气候的关系。 例如：热带雨林、温带落叶林、萨王纳
? 群落区系组成途径—法瑞学派 以植物种作为划分标准 分类的基本单位——群丛
? 该学派的分类过程是通过排列群丛表来实现的。首先在野外做大量的样方，通过排群丛表，找出
特征种、区别种，从而达到分类的目的。苏联苏卡乔夫学派的林型学
? 按照植物群落的区系组成进行群落分类
? 注重各层的优势种，以林型作为森林的基本单位。
? 优势种途径：群系以下常按优势种划分类型 ? 《中国植被》分类系统
? 采用的主要分类单位：植被型、群系、群丛 ? 辅助单位：植被型组、群系组、群丛组 ? 亚级：植被亚型、亚群系
例如：
? 植被型组——针叶林、阔叶林、草原、荒漠、冻原、草甸、沼泽、水生植物 ? 植被型：寒温性针叶林、落叶阔叶林
? 植被亚型：寒温性落叶针叶林、温性常绿针叶林 ? 群系组：落叶松林、 ? 群系：兴安落叶松林
? 群丛：草类兴安落叶松林
5.2.3 立地分类
? 地位级和立地指数
? 按照林分的平均年龄和平均高确定地位级
? 按照一定年龄优势木亚优势木的树高确定立地指数
? 按照环境条件划分立地类型
? 按照气候土壤和地貌条件来划分立地类型 ? 适用于缺乏原始植被的地区
5.2.4 生态系统分类 ? 生物地理气候分类
? 在加拿大哥伦比亚省发展起来的分类系统 ? 划分出4个气候群系、7个生物地理气候区
? 生物物理分类
? 对土地的生物和物理性状进行描述和鉴定 ? 五级分类系统
5.2.5 森林植被和立地的制图 制图的目的
? 为研究提供基础 ? 有助于植被分类
? 研究植被结构、演替及其与环境关系 ? 作为资源管理的基础
5.2.6 森林分类与林业生产力评价
? 森林利用、森林培育、动植物保护、森林游乐、森林保护、流域管理 5.3 生态系统的能量流动
为什么要研究生态系统的能量流动？ 能量是生态系统的驱动力
林业、农业、渔业、牧业等工作者对森林、
农田、渔场、草原等的经营管理，应掌握能量的输入和输出途径及其限制因素，以达到高产目的，设法调整生态系统的能量分配关系，使能量流向对人类最有益的部分。 5.3.1 关于能量的概念
（1） 能量——做功的能力。
（2） 能量值的表示：卡或千卡。 （3）与生物体有关的几种能量形式：
辐射能、机械能、化学能、热能 （4） 生态系统能量流遵循热力学定律
生态系统中能量的流热 能
辐射能 化学能 热 能 机械能 太阳 有机物质的合成过程，即生产者（绿色植物）吸收太阳能量活有机物质被各级消费者（动物）消费的过程。 死有机物质（动植物残体和排泄物）被腐能量流动特点：
1 ―越流越细‖，能量在流动过程中逐渐耗散。 2 单向流动，不可逆。
5.3.2 生态系统的营养结构
（一）能量转换的途径，或称能量流动的渠道 ——食物链(food chains)
– 指生物界食物关系中，甲吃乙、乙吃丙、丙吃丁的现象。生物之间这种能量
转换连续依赖的次序称为食物链。
食物链类型：
? 草牧食物链（捕食食物链）: 是以绿色植物为基础，从草食动物开始的食物链，草
原和水体生态系统是以草牧食物链为主的生态系统。
? 腐生食物链（碎食食物链）: 指以死有机物质为基础，从腐生物开始的食物链。森
林是以腐生食物链为优势的生态系统。在森林中，有90%的净生产是被腐生生物所分解消耗的。
? 寄生性食物链:由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动
物、微型动物、细菌和病毒。后者与前者是寄生性关系。
在生态系统中各类食物链具有以下特点：
? 在同一个食物链中，常包含有食性和其它生活习性极不相同的多种生物。
? 在同一个生态系统中，可能有多条食物链，它们的长短不同，营养级数目不等。由
于在一系列取食与被取食的过程中，每一次转化都将有大量化学能变为热能消散。因此，自然生态系统中营养级的数目是有限的。 ? 在不同的生态系统中，各类食物链的比重不同. ? 在任一生态系统中，各类食物链总是协同起作用。 （二）食物网(food webs)
? 生物之间的捕食和被食的关系不是简单的一条链，而是错综复杂的相互依赖的网状
结构，即食物网。
? 食物网不仅维持着生态系统的相对平衡，并推动着生物的进化，成为自然界发展演
变的动力。
? 这种以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为生态系
统的营养结构。
（三）生态金字塔(ecological pyramid)
? 数量金字塔(pyramid of numbers) ? 生物量金字塔(pyramid of biomass) ? 能量金字塔(energy pyramid) 5.3.3 生态系统的能量动态和储存 （一）基本名词解释
? 生产量(production)：一定时期内有机物质增加的总重量。
– 总生产量(gross production)：某一时期合成的有机物质总量. – 净生产量(net production)：总生产量减去呼吸损失的部分.
– 初级生产量(primary production)：绿色植物的生产量. – 次级生产量(seconddary production)：消费者的生产量. – GPP (Gross primary production) – NPP (net primary production) – NPP=GPP-Rplant – EPP=NPP-Rsoil
? 生物量(biomass)：任一时间某一地方某一种群、营养级或某一生态系统有机物质的
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总重量。(kg/ha、g/m、kj/m)
? 现存量(standing crop)：单位面积上当时所测得的生物体的总重量。 ? 生产力(productivity)：指单位时间单位面积的生产量，即生产的速率。 （二）初级生产者（绿色植物）营养级 1 能量输入 ——光合作用
? 光合效能：太阳能量进入生态系统的效能。 光合效能＝ 生产量 ＊100％
进入系统的太阳能量
? 测定值：1％－5％ 2 能量消耗
（1）呼吸的消耗
? 植物群落呼吸损失掉的能量变化幅度在15％－90％以上。
? 损失量从极地到热带逐次提高。原因：温度增高，尤其是夜晚温度高。从而影响植物产量。
（2）草食动物的消耗
? ? ? ?
因生态系统类型不同而有很大变化。 草地损失量约28％－60%之间。 森林为1.5%－2.5%。
水体生态系统浮游植物群落60％－99％。
思考：如何看待森林中的昆虫？ （3）凋落物的消耗 3 净生产力和生物量
奥德姆根据初级生产力将生态系统划分为4级：
? 最低：荒漠和深海。
? 较低：山地森林、热带稀树草原、某些临时农耕地、半干旱草原、深湖和大陆架。 ? 较高：热带雨林，长久性农耕地和浅湖。
? 最高：少数特殊的生态系统（农业高产田、河漫滩、三角洲、珊瑚礁、红树林）。 能否提高生态系统的生产力？
? 地球上的森林具有很大的生长潜力。
1. 生态系统生产力受到很多环境因子的限制，如光照、水分、温度、养分供应、生长期等。 2. 生态系统结构对生产力的提高也很重要。 ? 如何提高生态系统的生产力？
– 给生态系统增加能量，从而提高光能利用效率。 – 天然条件下：温度的升高，雨量的增多。
– 人工条件下：营造高光合效能的速生树种，树种的合理混交，整地，灌溉，排水，施肥，
森林抚育，病虫害防治等。
4 生物量在植物体内的分配 经营者的愿望……
? 林业工作者：净生产量更多地分布于树干；
农民：要求农作物结出更多的种子或其他可食的块茎和根茎；
? 主要影响因素：品种，环境，经营措施 ? 思考：如何让树干多长点儿？ 25 能量流周转期 生物量（g/m）? 转换时间（年）= 2净生产力（g/m/yr）
2? (凋落物）转换时间（年）= 凋落物积累（g/m）2? 能量流周转期的意义: 凋落速率（g/m/yr）