山西农业大学：《昆虫生态及预测预报》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 昆虫生态学的基本概念

2023/7/26 21:20:57 第一章昆虫生态学的基本概念 1-1 第一章昆虫生态学的基本概念 一、系统的基本概念 二、限制因子的原理 1、利比赫的最小因子定律 2、谢尔福德的耐受性定律 三系统的反馈机制 1、生态平衡及其反馈调节机制 2、生态学的一般规律

第一章 昆虫生态学的基本概念 一、系统的基本概念 二、限制因子的原理 1、利比赫的最小因子定律 2、谢尔福德的耐受性定律 三、系统的反馈机制 1、 生态平衡及其反馈调节机制 2、生态学的一般规律 2023/7/26 21:20:57 第一章 昆虫生态学的基本概念 1-1

2023/7/26 21:20:57 第一章昆虫生态学的基本概念 1-2 系统的基本概念 系统：是许多相互作用又相互联系的物质单元或成分的 集合体，它们之间相互依赖又相互制约，成为一个整体。 系统的属性： 1.系统的整体性 2.系统的界限和功能 3.系统的有序性 4.系统与环境的融合性

一、系统的基本概念 系统：是许多相互作用又相互联系的物质单元或成分的 集合体，它们之间相互依赖又相互制约，成为一个整体。 系统的属性： 1.系统的整体性 2.系统的界限和功能 3.系统的有序性 4.系统与环境的融合性 2023/7/26 21:20:57 第一章 昆虫生态学的基本概念 1-2

系统分类 系统是普遍存在的，在宇宙间，从基本粒子到河外星系，从人类 社会到人的思维，从无机界到有机界，从自然科学到社会科学，系统 无所不在。按宏观层面分类，它大致可以分为自然系统、人工系统、 复合系统。 自然系统包括生态平衡系统、生命机体系统、天体系统、物质微 观结构系统以及社会系统等等。 人工系统包括立体成像系统、生产系统、交通系统、电力系统、 计算机系统、教育系统、医疗系统、企业管理系统等等。 复合系统包括导航系统、交通管理系统和人一机系统等等

系统分类 ◼ 系统是普遍存在的，在宇宙间，从基本粒子到河外星系，从人类 社会到人的思维，从无机界到有机界，从自然科学到社会科学，系统 无所不在。按宏观层面分类，它大致可以分为自然系统、人工系统、 复合系统。 ◼ 自然系统包括生态平衡系统、生命机体系统、天体系统、物质微 观结构系统以及社会系统等等。 ◼ 人工系统包括立体成像系统、生产系统、交通系统、电力系统、 计算机系统、教育系统、医疗系统、企业管理系统等等。 ◼ 复合系统包括导航系统、交通管理系统和人一机系统等等

系统的状态 ■特定时间或空间下系统的状况称为系统状态。 随时间空间变动的系统组成分称为变量；不变的为常量。 ■状态变量受其他变量、环境输入和本身的影响。 S2 S 图1状态变量的流程图

系统的状态 ◼ 特定时间或空间下系统的状况称为系统状态。 ◼ 随时间空间变动的系统组成分称为变量；不变的为常量。 ◼ 状态变量受其他变量、环境输入和本身的影响

2023/7/26 21:20:57 第一章昆虫生态学的基本概念 1-5 限制因子的原理 限制因子：在稳定状态下，当某种或几种基本物质的可利用量 最接近于所需要的临界最小量时，这种或这些基本物质便将成 为一个限制因子。 利比赫的最小因子定律：当一种或几种限制因子低于需要量的 最低阈值时，作物的生长、繁殖或生产将被抑制，而作物的产 量直接与这些限制因子的施入量成正比。 最高量定律：当某些因子的存在量高于生物所需要的最高量时， 也同样可成为该生物的限制因子

二、限制因子的原理 限制因子：在稳定状态下，当某种或几种基本物质的可利用量 最接近于所需要的临界最小量时，这种或这些基本物质便将成 为一个限制因子。 利比赫的最小因子定律：当一种或几种限制因子低于需要量的 最低阈值时，作物的生长、繁殖或生产将被抑制，而作物的产 量直接与这些限制因子的施入量成正比。 最高量定律：当某些因子的存在量高于生物所需要的最高量时， 也同样可成为该生物的限制因子。 2023/7/26 21:20:57 第一章 昆虫生态学的基本概念 1-5

射尔福德的耐受性定律 耐受性定律：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过 多，当接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该种生 物衰退或不能生存。 耐受性定律的特点： 1它不仅考虑到因子量的过少，而且也考虑到因子量的过多。 2不仅考虑到外界因子的限制作用，也考虑到生物本身的耐 受能力。 3.还考虑到因子之间的相互作用

谢尔福德的耐受性定律 耐受性定律：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过 多，当接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该种生 物衰退或不能生存。 耐受性定律的特点： 1.它不仅考虑到因子量的过少，而且也考虑到因子量的过多。 2.不仅考虑到外界因子的限制作用，也考虑到生物本身的耐 受能力。 3.还考虑到因子之间的相互作用

三、系统的反馈机制 反馈现象：系统除受外界环境的输入影响外，还受系统本 身的自我控制的影响。也即一个系统在其发展变化过程中 可影响其本身的动态或行为。当某一输出状态变量又反过 来变为输入变量而影响到状态的动态时，称为反馈现象 正反馈：所有输出变量对初始变量的刺激或干扰均有加强 的性质。 负反馈：最终输出变量对初始变量的刺激或干扰均有削弱 或衰减作用

三、系统的反馈机制 反馈现象：系统除受外界环境的输入影响外，还受系统本 身的自我控制的影响。也即一个系统在其发展变化过程中 可影响其本身的动态或行为。当某一输出状态变量又反过 来变为输入变量而影响到状态的动态时，称为反馈现象 正反馈：所有输出变量对初始变量的刺激或干扰均有加强 的性质。 负反馈：最终输出变量对初始变量的刺激或干扰均有削弱 或衰减作用

1、生态平衡及其反馈调节机制 ■生态平衡(ecological equilibrium)一 指生态系统的一种相对稳定状态。当处于这一状 态时，生态系统内生物之间和生物与环境之间相互高 度适应，种群结构和数量比例长久保持相对稳定，生 产与消费和分解之间相互协调，系统能量和物质的输 入与输出之间接近平衡。 生态系统平衡是一种动态平衡，因为能量流动和 物质循环仍在不间断地进行，生物个体也在不断地进 行更新

1、 生态平衡及其反馈调节机制 ◼生态平衡( )— 指生态系统的一种相对稳定状态。当处于这一状 态时, 生态系统内生物之间和生物与环境之间相互高 度适应, 种群结构和数量比例长久保持相对稳定, 生 产与消费和分解之间相互协调, 系统能量和物质的输 入与输出之间接近平衡。 生态系统平衡是一种动态平衡, 因为能量流动和 物质循环仍在不间断地进行, 生物个体也在不断地进 行更新

2023/7/26 21:20:57 第一章昆虫生态学的基本概念 1-9 2、生态平衡及其反馈调节机制 负反馈机制(negativefeedback mechanism) 生态系统的平衡靠负反馈机制维持。生态系统中的 反馈现象十分复杂，既表现在生物组分与环境之间， 也表现于生物各组分之间及结构与功能之间，其中起 主要作用的是能够使系统达到和保持平衡或稳态的负 反馈机制。 负反馈是指系统或其中某成分因一系统输入而在 输出上产生一响应变化趋势，该响应变化又反过来作 用于导致产生该响应变化的系统输入，使该输入受到 抑制从而衰减之（见下页图示）

2、生态平衡及其反馈调节机制 ◼ 负反馈机制( ) 生态系统的平衡靠负反馈机制维持。生态系统中的 反馈现象十分复杂, 既表现在生物组分与环境之间, 也表现于生物各组分之间及结构与功能之间, 其中起 主要作用的是能够使系统达到和保持平衡或稳态的负 反馈机制。 负反馈是指系统或其中某成分因一系统输入而在 输出上产生一响应变化趋势, 该响应变化又反过来作 用于导致产生该响应变化的系统输入, 使该输入受到 抑制从而衰减之(见下页图示)。 2023/7/26 21:20:57 第一章 昆虫生态学的基本概念 1-9

-向调整 +向偏离 生态系 输入 输出 统稳态 + 向调整 向偏离 生态系统负反馈环作用示意图

生态系 统稳态 生态系统负反馈环作用示意图 输 入 + 向偏离 − 向偏离 − 向调整 + 向调整 输 出