营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能量在流动中巨大损失，生态系统中营养级不会超过5-6个
动态系统
二 、生态系统的组成成分
1 生态系统的非生物成分
无机物质
有机物质
气候因素(及其他物理条件）
2 生态系统的生物成分
生产者 (producer)
消费者 (consumer)：食草动物、食肉动物、大型食肉动物
分解者 (decomposer)
三 、生态系统的营养结构
1 三大功能类群
2 食物链和食物网
食物链 (food chain)：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在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序
食物网 (food web)：食物链彼此交错连结，形成一个网状结构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。食物网以营养为纽带，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。
3 营养级和生态金字塔
l 营养级(trophic level)：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和：
各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量
各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去
各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量
能流在通过各营养级时会急剧减少，食物链就不可能太长
生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级。
l 生态金字塔(ecological pyramid)
营养级之间的数量关系
数量关系可采用生物量、能量和个体数量单位来表示
能量金字塔：由各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔，以相同的单位面积和单位时间内的生产者和各级消费者所积累的能量比率来构造。
生物量金字塔：以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生态系统中比较典型，因为生产者是大型的，所以塔基比较大，金字塔比较规则。
数量金字塔：湖泊和开旷海洋，第一性生产者主要为微型藻类，生活周期短，繁殖迅速，大量被植食动物取食利用，在任何时间它的现存量很低，导致这些生态系统的生物量金字塔呈倒金字塔形。
总结：能量金字塔表达营养结构最全面，确切 表示食物通过食物链的效率，永远是正塔型
数量金字塔过分突出小生物体的重要性
生物量金字塔过分突出大生物体的重要性
4 生态效率
l 生态效率：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。
能量参数：
摄取量（I）：表示各生物所摄取的能量
同化量(A)：动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能；植物光合作用所固定的日光能
呼吸量(R)：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量
生产量(P)：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。P= A- R
l 林德曼效率：n+1营养级所获得的能量占n营养级所获得的能量之比：
Le=In+1/In
林得曼定律（十分之一定律）：能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级只能是前一营养级能量的十分之一左右。
5 反馈调节
反馈(feedback)：系统的一个组分的变化，引起了另外组分的变化反过来又导致或调整前一组分的变化就是反馈
正反馈(positive feedback)
如果另外组分的变化导致前一组分变化的进一步加强就是正反馈，如水体污染——鱼类死亡——加剧污染讯息传递与自我调节机制
负反馈(negative feedback)
另外组分的变化导致前一组分的变化的减弱从而调整或控制变化的幅度即负反馈，如捕食者种群与被捕食者种群之间所表现出动态关系即负反馈
6 生态平衡
l 生态平衡：生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状态，它包括结构、功能和能量输入和输出的稳定，生态系统物质能量的输入和输出间达到平衡。
在一定时空条件下，生态系统的组成成分完整，并构成完善、正常的营养结构及食物链关系；生态系统物质循环和能量流动较长时间地保持平衡状态，生物组份在数量上保持相对衡定；外来干扰所引起的变化可由自我调节而恢复到原初的稳定状态。
a. 影响生态平衡的因素：
自然因素
主要表现在环境突变上。如陨石撞击、影响的局限性和广泛性火山爆发、地震、山洪、水/旱灾难、海啸、泥石流、电击火烧。特点：局限性。
人为因素
特点普遍性和加剧表现。①关键物种人为灭绝（猎捕、生境、经济原因）；②引种导致食物链破坏：物种的引入（有意、无意）；③砍伐森林，破坏植被木材需求（人口增长）、战争、政治原因；④污染，农业、生活、工业原因（如除草剂、化学药品、除虫剂）；⑤人类的大型工程建设；⑥人类工业重大事故；此外如基因工程的潜在危险等等。
范围：水体、陆地；
b. 如何调整被破坏的生态平衡
①收获量与生产量关系
②调整结构及食物链
③从生态系统整体性考虑问题：如大型工程综合考虑。
④从生态学角度和整体角度考虑和规划生态区域及工业、农、林、牧业发展方向；
⑤建立自然保护区；
⑥控制和治理污染。
l 生态阈值：生态系统受外界干扰后，自动调节的极限
l 生态危机：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，从而威胁人类的生存
第二节 生态系统的功能特征
生态系统的功能特征表现在生物生产、物质循环、能量流动和信息传递几个方面。关于生态系统的物质分解，在不同教课书中有不同的讲授方式，此外对分解者的限定和范围也有不同解释。Odum把分解作为一个过程来介绍是比较严格的，如果把分解者单独介绍则常常不易将小型动物在分解过程中的重要作用表达清楚。
一 、生态系统的生产
1 初级生产： 自养生物的生存过程，其提供的生产力为初级生产力。
⑴ 初级生产的相关概念
生产力、生产量与生物量
初级生产量(primary production)：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，也称第一性生产量
净初级生产量(net primary production)：初级生产过程植物固定的能量一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这部分生产量成为淨初級生产量(NP)
总初级生产量(gross primary production)：初级生产过程植物固定的能量的总量 GP=NP+R
初级生产力：植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累的数量
生物量 (biomass)：是指某一时刻单位面积上积存的有机物质的量。以鲜重或干重表示
现存量：是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉落后所剩下的存活部分 SC=GP-R-H-D
⑵ 初级生产的测定（氧气测定、二氧化碳测定、放射性标记物测定、叶绿素测定）
陆生定期收获植被，烘干至恒重
以每年每平方米的干物质重量表示
以其生物量的产出测定，但位于地下的生物量，难以测定
地下的部分可以占有40%至85%的总生产量，因此不能省略
⑶ 初级生产的影响因素
⑷ 不同生态系统的初级生产
不同生态系统类型的初级生产力不同
陆地比水域的初级生产力总量大
陆地上初级生产力有随纬度增加逐渐降低的趋势
海洋中初级生产力由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低
生态系统的初级生产力随群落的演替而变化
水体和陆地生态系统的生产力有垂直变化
初级生产力随季节变化
2 次级生产：异养生物再生产的过程，其提供的生产力为次级生存力 （略）
⑴ 生态系统中的次级生产
⑵ 次级生产过程与测定
⑶ 陆地和海洋中动物的次级生产量
二、 物质的分解的概念及其意义
1 生态系统中物质分解的概念
概念：
死有机物质的逐步降解过程
将有机物还原为无机物，释放能量
意义：
建立和维持全球生态系统的动态平衡
通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营养物质
维持大气中CO2浓度
稳定和提高土壤有机质的含量，为碎屑食物链以后各级生物生产食物
改善土壤物理性状
2 分解过程与生物
碎化：把尸体分解为颗粒状的碎屑
异化：有机物在酶的作用下，进行生物化学的分解
从聚合体变成单体(如纤维素降解为葡萄糖)
进而成为矿物成分(如葡萄糖降为CO2和H2O)
淋溶：可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程
3 影响物质分解的因素
分解者生物
资源质量
理化性质
三 、能量流动
1 生态系统的能流概念
⑴ 能流及相关概念
热力学第一定律(能量守恒定律):能量既不能创生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。
生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出平衡式和编制能量平衡表。
热力学第二定律 (熵定律)
在能量传递和转化过程中，除了一部分传递和作功外，总有一部分以热的形式消散，使系统的熵增加
熵是系统无序性的指标，是系统热量与温度之比
若用熵概念表示热力学第二定律
内能不变的封闭系统中，其熵值只朝一个方向变化，常增不减
开放系统的一切过程使系统与环境熵值之和增加
生态系统是一个开放系统，它不断地与环境进行能量交换。通过光合同化，引入负熵；通过呼吸，把正熵值转出系统。
⑵ 生态系统中的能流规律
生态系统能量的流动是单一方向的
能量以光能的状态进入生态系统后，就只能以热的形式不断地逸散于环境中
从太阳辐射能到被生产者固定，再经植食动物，到肉食动物，能量是逐级递减的过程
各营养级消费者不能百分之百地利用前一营养级的生物量
各营养级的同化作用也不是百分之百的
生物的新陈代谢要消耗一部分能量
2 生态系统能量流动分析及模型
四、 生态系统中的物质循环的概念
