生态系统（ecosystem）是英国生态学家坦斯利（A. G. Tansley）于1935年首先提出来的，指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环...

生态系统（ecosystem）是英国生态学家坦斯利（A. G. Tansley）于1935年首先提出来的，指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。它把生物及其非生物环境看成是互相影响、彼此依存的统一整体。生态系统不论是自然的还是人工的，都具有下列共同特性：生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。生态系统的概念生态系统是指在一定的时间和空间范围内，在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。生态系统具有基本的成分、结构和功能。生态系统的成分非生物的物质和能量（无机环境），生产者（自养型）主要是绿色植物，消费者（异养型）主要有动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物生态系统的结构生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物生态系统的功能物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三大功能生态系统的范围生态系统有大有小，生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。任何一个生态系统都由生物群落和它的无机环境相互作用而形成。根据生态系统的概念，可以把生态系统分成两大类，即自然生态系统和人工生态系统。自然生态系统还可进一步分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统包括海洋生态系统、淡水生态系统；陆地生态系统包括森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统、湿地生态系统、城市生态系统等等。人工生态系统主要有农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等。生态系统的结构1. 生态系统的组成成分生态系统的组成成分：非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者。（1）非生物的物质和能量（无机环境）①无机物：CO2、O2、N2、NH3、H2O、NO3- 等各种无机盐。②有机物：以各种形式存在，如：蛋白质、糖类、脂质等。③能量：主要是指热能，在生态系统中一般遵循从高温到低温的规律。（2）生产者①概念：自养型生物（主要是指绿色植物及化能合成作用的生物），是生态系统中最基本、最关键的生物成分。②地位：生产者是生物群落中的基石，是生态系统的主要成分。③作用：生产者为消费者和分解者所利用，为消费者和分解者提供有机物和能量，保证生态系统的正常运行。（3）消费者①概念：异养型生物（主要指动物）。②地位：是生态系统的重要成分。③作用：加快生态系统的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播。（4）分解者①概念：营腐生生活的微生物和动物。②地位：是生态系统的重要成分。③作用：将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，供给绿色植物再利用。（5）四种组成成分之间的关系在一定的空间范围内，各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体，就是生态系统。生态系统的四种组成成分之间所存在的这种关系，就是生态系统的结构。生产者、消费者、分解者和非生物环境，通过各自的生理功能和作用过程，形成了一个完整的生态系统，共同维持着生态系统的稳定。2. 生态系统的营养结构（1）食物链和食物网①食物链：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。②食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。③食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。（2）食物链和食物网中的有关计算①已知最高营养级求最低营养级最多消耗能量（至少消耗能量）最多消耗能量：按20%能量利用率计算，需要已知营养级能量÷20%÷20%÷…÷20%；至少消耗能量：按10%能量利用率计算，需要已知营养级能量÷10%÷10%÷…÷10%。②已知最低营养级求最高营养级最多获得能量（至少获得能量）最多获得能量：按20%能量利用率计算，需要已知营养级能量×20%×20%×…×20%；至少获得能量：按10%能量利用率计算，需要已知营养级能量×10%×10%×…×10%。3. 生态系统的成分、食物链和食物网之间的关系生态系统的成分通过食物链和食物网这个渠道进行物质循环和能量流动，它们之间是相互依存、相互制约的。生态系统的功能1. 物质循环生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。这里的物质包括组成生物体的基础元素：碳、氮、硫、磷，以及以DDT为代表的，能长时间稳定存在的有毒物质。2. 能量流动能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点：单向流动，逐级递减。3. 信息传递信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息。信息传递在生态系统中具有重要的作用。生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。我们将生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。信息传递在生态系统中的作用主要体现在生命活动的正常进行，离不开信息的作用；有利于生物种群的繁衍；能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。生态系统的稳定性生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定的能力，是因为生态系统具有一定的自动调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高。生态系统的稳定性具有相对性，当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。生态系统的类型生态系统的类型有森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统等。1. 森林生态系统森林在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气、消除污染等方面起着重要作用，有“绿色水库”、“地球之肺”之称。2. 草原生态系统草原生态系统分布在干旱地区，这里年降雨量很少。 与森林生态系统相比，草原生态系统的动植物种类要少得多，群落的结构也不如前者复杂。 在不同的季节或年份，降雨量很不均匀，而动植物对干旱的适应能力也是不同的。3. 海洋生态系统海洋占了地球表面积的71%，海洋生态系统是由海洋生物群落和海洋环境两大部分组成。海洋中的植物绝大部分是微小的浮游植物，虽然这些植物光合作用的效率不如森林生态系统的植物，但由于数量庞大，因为在地球上70%的水域中全是藻类植物，且代谢速率极快。所以它们通过光合作用每年能够产生360亿吨氧，占全球每年产生氧总量的70%，是产生氧的最重要的途径。4. 淡水生态系统淡水生态系统是指在由淡水生物群落及淡水域环境相互作用所构成的生态系统，分为静水的和流动水的两种类型。前者指淡水湖泊、沼泽、池塘和水库等；后者指河流、溪流和水渠等。具有易被破坏、恢复较快、群落结构复杂、物种丰富和生产力高等特点。5. 湿地生态系统湿地广泛分布于世界各地，拥有众多野生动植物资源，是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地，因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的生态净化作用，因而又有“地球之肾”的美名。在人口众多，经济发达的地区，湿地生态系统的水资源还可直接利用，如淡水和热能的供给、提供休闲和娱乐场所等。6. 农田生态系统农田生态系统是人工建立的生态系统，其主要特点是人的作用非常关键，人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动植物种类较少，群落的结构单一。人们必须不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫等活动，才能够使农田生态系统朝着对人有益的方向发展。因此，可以说农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。农田生态系统的这一特点，使它能够进行高度的物质循环和能量流动，因此农田生态系统中生物的生产量远远高于普通的生态系统。7. 城市生态系统城市生态系统是一个社会-经济-自然复合生态系统，是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体。它也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。城市中的一切设施都是该系统的有机组成部分，起着维系和发展城市生命的作用，它们之间既有内在联系，又有功能上的分工与协作，并在空间结构上有一定的配置格局。城市生态系统是一个复杂而脆弱的系统，其稳定性和健康性受到许多因素的影响，包括人口增长、城市化、环境污染、资源短缺等。因此，保护和改善城市生态系统的健康性对于城市的可持续发展和人类的生活质量至关重要。8. 冻原生态系统冻原生态系统主要分布在高山或高纬度地区，如北极和南极。这些地区的气候寒冷，冬季漫长而夏季短暂，生物种类相对较少，主要由苔藓、地衣、小型哺乳动物、鸟类和昆虫等组成。冻原生态系统的生物群落结构简单，食物链较短，生物间的相互关系较为简单。然而，这些生物在寒冷的环境中具有特殊的适应性，如抗寒、抗干燥等。生态系统的保护与恢复1. 生态系统保护生态系统保护是指采取措施保护生态系统的完整性和稳定性，防止生态系统受到破坏和退化。这包括减少人类活动对生态系统的干扰和破坏，保护和恢复生态系统的关键物种和生境，促进生态系统的自然恢复和演替等。生态系统保护是维护地球生物多样性和生态平衡的重要手段。2. 生态系统恢复生态系统恢复是指采取措施帮助受损或退化的生态系统恢复到其原始状态或更健康的状态。这包括修复受损的生态系统结构和功能，促进生物多样性的恢复和增强生态系统的抵抗力等。生态系统恢复需要综合考虑生态系统的自然恢复能力和人类活动的影响，采取适当的措施和技术手段。总结生态系统是地球上生物和非生物环境相互作用的复杂系统，具有维持地球生命力和生态平衡的重要作用。不同类型的生态系统具有不同的结构和功能特点，同时也面临着不同的威胁和挑战。保护和恢复生态系统需要全社会的共同努力和合作，采取综合措施促进生态系统的健康和可持续发展。通过加强生态系统保护、促进生态恢复、推动生态文明建设等措施，我们可以为地球生态系统的健康和稳定做出贡献。