生态系统
生态系统
一、生态系统：公式：生态系统 = 非生物环境（温度、土壤、无机物等） + 生物环境概念：在一定的空间和时间内，生物与生物之间，生物与非生物之间，通过不断地物质循环和能量流动而形成的相互作用、相互依存的一个生态学功能单位。
功能：物质生产和循环、能量流动、信息传递。
*生态系统的服务功能：提供产品、调节、文化和支持。
1产品提供功能：生产或提供产品：食品、医用药品、加工原料、动力工具等；2调节功能：调节人类生态环境：气候调节、水文调节等；3文化功能：人们通过精神感受、知识获取、主观映象、消遣娱乐和美学体验从生态系统中获得的非物质利益；4支持功能：提供必需的基础功能：提供生境、水资源供应等；对人类的影响：支持功能：间接、时间较长；其它3种：直接、短期现实生活中主要是：净化空气（大气调节）、调节城市小气候、减低噪声污染、降雨与径流的调节、废水处理（废物处理）和文化娱乐价值。
净化空气：由于工业生产、交通和供暖所导致的空气污染，是城市最主要的环境问题之一。
尤其是那些位置低洼、污染物不易扩散、清洁生产技术不发达的城市。
众所周知，植被可以吸收大气污染物，具有明显的减轻大气污染、净化空气的作用，但其净化程度取决于城市当地的条件[8]。
植被净化空气最初是从叶片对空气中污染物和颗粒物的过滤开始的，其次才进行吸收。
过滤能力随叶片面积的增加而增加，因此树木的净化能力要高于草地与灌木。
针叶具有最大的比表面积，而且冬季空气污染最严重时针叶树叶不脱落，因此针叶树比落叶树的过滤能力更强。
但是，针叶树对大气中污染物却较为敏感，而阔叶树对硫化物SOx（如SO2）、氮氧化物（NOx）、卤化物等污染物的吸收力很强[1]。
因此，行道树、公园、城市森林等的结构以种植针、阔混合林时效果最好，植被比水或空旷地有更强的净化空气能力。
植被的布局和结构也会影响净化能力，过于密集的植被又会引起大气紊流。
Bernazky曾报道，在公园中空气污染物近85%被过滤吸收，而林荫道上只有70%。
生态系统知识点
生态系统知识点生态系统是指由物种、环境和它们之间相互作用所组成的一个整体。
它是自然界中信息流和能量流的基本单位，起到维持生命平衡和保护环境的重要作用。
了解生态系统的知识，可以帮助我们更好地认识和保护自然环境。
本文将介绍一些关于生态系统的基本知识点。
一、生态系统的组成生态系统由两个主要组成部分构成：生物群落和非生物组成。
生物群落是指在一定地理区域内共同生活并相互作用的不同物种的集合体。
非生物组成包括土壤、水体、空气等非生物要素。
生物群落和非生物组成之间通过物质的能量流和信息流相互作用。
二、生态系统的级别生态系统可分为不同的级别，包括生物个体、种群、生物群落、生态位和生态区域等。
生物个体是生态系统中的最小单位，指的是一个个体生物。
种群是指同一物种的个体聚集在一起的总体。
生物群落是指同一地区内各种种群相互作用形成的稳定的生物组合。
生态位是指一个物种在生态系统中占据的特定生活方式和地位。
生态区域是指具有一定生态条件、包括多个生态系统的地理区域。
三、生态系统的能量流生态系统的能量来源主要是太阳能。
太阳能照射到地球上的植物叶子上，通过光合作用转化为植物体内的化学能，形成食物链的第一级生产者。
食物链中的能量从一个物种传递到另一个物种，形成食物链的各个层级。
能量在生态系统中不断流动，最终以热能的形式散失到环境中。
四、生态系统的物质循环生态系统中的物质循环是指在生物活动过程中，物质从一个物种转移到另一个物种。
其中，碳循环、氮循环和水循环是生态系统中最重要的物质循环过程。
碳循环包括碳的固定、储存、释放和再循环等过程。
氮循环包括氮的固定、储存、释放和再循环等过程。
水循环是指地球上水的不断变化和周转的过程，包括蒸发、降水和径流等。
五、生态系统的平衡与稳定生态系统中的物种和环境之间通过相互作用形成动态平衡。
这种平衡是指各种物种在生态系统中处于相对稳定、相对平衡的状态。
当生态系统受到外界干扰时，可能会破坏平衡状态，引起物种种群的波动甚至灭绝。
生态系统
5、生物圈 生物圈是指地球上有生命存在的所 有地方，其中包括水域、岩石表面、 有地方，其中包括水域、岩石表面、 土壤和大气圈的下部。 土壤和大气圈的下部。
二、生态系统中的生产与分解
生态系统中的生产 生产是生物将环境中的物质转化 为自身有机物的过程，是积蓄和 转化能量的过程. 转化能量的过程.
初级生产与次级生产（初级生产者/ 初级生产与次级生产（初级生产者/ 次级生产者） 次级生产者） 初级生产： 初级生产：将无机物质通过光和作 用或化能合成作用转化为有机物质 的过程，同时积蓄和储存了能量。 的过程，同时积蓄和储存了能量。 次级生产： 次级生产：动物或微生物直接或间 接摄取或吸收植物制造的有机物质 并转化为自身物质和能量的过程。 并转化为自身物质和能量的过程。
(一)研究能量传递规律的热力学定律
热力学第二定律 表达有关能量传递方向和转换效率的规律。 表达有关能量传递方向和转换效率的规律。 自然界中任何形式的能最终归宿是热能，且 自然界中任何形式的能最终归宿是热能， 不可逆。任何一种能量的转换，总有一些能 不可逆。任何一种能量的转换， 量损失掉， 量损失掉，一种形式的能绝不会全部转换成 另一种形式的能。 另一种形式的能。
（一）生态系统中的初级生产量 初级生产量： 初级生产量：生态系统中的能量流 动开始于绿色植物通过光合作用对 太阳能的固定。因为这是生态系统 太阳能的固定。 中第一次能量固定， 中第一次能量固定，所以植物所固 定的太阳能或所制造的有机物质称 为初级生产量。 为初级生产量。
在初级生产过程中，植物固定的能量 有一部分被植物自己的呼吸消耗掉， 剩下的可以用于植物生长和生殖，这 部分生产量称为净初级生产量（NP）。 而包括呼吸（R）在内的全部生产量， 称为总初级生产量（GP）。三者之间 的关系是： GP = NP + R 式中三个量的单位都是J/(m2·a)。
第二章 生态系统
五、生态系统的功能
三大功能：能量流动、物质循环和信息传递。
（一）能量流动
地球是一个开放系统，存在着能量的输入和输出。能量输入 的根本来源是太阳能，食物是光合作用固定和储存的太阳能，化石 燃料则是过去地质年代固定和储存的太阳能。 光合作用是植物固定太阳能的惟一有效途径，其全过程很复 杂，包括100多步化学反应，但其总反应式却非常简明： 6CO2＋12H2O→C6H12O6+6O2＋6H2O 能够通过光合作用制造食物分子的植物被称为“自养生物”， 主要是绿色植物。其他生物靠自养生物取得其生存所必须的食物分 子，这些生物称为“异养生物”。它们无法固定太阳能，只能直接 （如食草兽）或间接（如食肉兽）从绿色植物中获取富能的化学物 质，然后通过“呼吸作用”把能量从这些化学物质中释放出来。
4．磷循环
生态系统中磷是生物的重要营养成分，主要以磷酸盐(PO43－ HPO42－)的形式存在。磷是携带遗传信息DNA的组成元素，是动物 骨骼、牙齿和贝壳的重要组分。 生态系统中的磷具有不同于其他元素的特点： 1、它全部来源于岩石的风化作用，经破碎、溶解在土壤水中， 被植物吸收。但生态系统中可利用的磷很少，因为磷酸盐难溶于水， 地球上含磷的岩石也不多。因此，在许多土壤和水体中，缺磷常常 是植物生长的限制性因素。另一方面，水体中磷的过度增加又可能 引起富营养化。 2、它在循环过程中和微生物的关系不像碳和氮那样大。生物 死亡后，躯体中的磷酸盐逐渐释放出来，回到土壤和海洋中去。 3、磷不进行大气迁移，因为在地表的温度和压力下，磷及其 化合物不以气态存在。虽然磷酸盐的颗粒能被风吹扬至远距离，但 它并不是构成大气的组分。 动物从植物或其他动物中获取磷，其排泄物和遗体腐解后，其 中的磷酸盐又回到土壤和水体中，最终在海底成为含磷沉积岩。
什么是生态系统
什么是生态系统生态系统是指由生物群体与其所处环境相互作用、相互依存而形成的一个功能完整的系统。
它涵盖了一定的地理范围，包括各种生物种类、它们的生存空间以及它们之间的相互关系。
生态系统是地球上生物多样性的基础，也是人类生存和发展的重要基础。
生态系统由生物群落、生物群体、生物种群以及它们所处的生物地理环境组成。
生物群落是指在一定地理范围内由多种生物种类组成的群体，它们通过相互作用和相互依赖形成一个相对稳定的生态系统。
生物群体是指同一种类的个体组成的群体，它们在同一生态系统中具有共同的生态功能和生活方式。
生物种群是指同一物种的个体组成的群体，它们在同一生态系统中共同繁衍和生存。
生态系统包括陆地生态系统和水生生态系统。
陆地生态系统包括森林、草原、沙漠、山地等各种类型，水生生态系统包括湖泊、河流、海洋等。
不同类型的生态系统具有不同的物理、化学和生物特征，并且在不同程度上受到人类活动的影响。
生态系统具有多种功能。
首先，它提供了物质和能量的循环和转化。
生物通过光合作用将太阳能转化为化学能，形成有机物，供其他生物利用。
同时，生态系统中的生物通过食物链和食物网相互依存，形成物质和能量的流动。
其次，生态系统维持了地球上的气候和水循环。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，调节大气中的气体成分。
另外，生态系统的植被也能够影响地表水的蒸发和降水过程。
再次，生态系统提供了生物多样性的基础。
不同物种之间的相互关系和相互作用构成了复杂的生物多样性网络，维持了生态平衡和稳定。
最后，生态系统还具有景观美学和文化价值。
自然景观和生物多样性为人们提供了心灵的慰藉和观赏价值。
然而，由于人类活动的干扰和影响，许多生态系统正面临严重的威胁和破坏。
过度的开发和利用土地导致森林砍伐、湿地退化和土地沙化等问题。
化学物质的排放和工业废弃物的处理不当导致了水体和土壤的污染。
气候变化和全球变暖威胁着生态系统的稳定和物种的生存。
因此，保护和恢复生态系统成为了当今社会的重要课题。
什么是生态系统？
什么是生态系统？生态学是一门研究生物与环境相互作用的学科，而生态系统则是生态学研究的核心内容之一。
那么，什么是生态系统呢？1. 生态系统的定义生态系统是由生物和环境因素相互作用而形成的一种系统。
它包括生物群落、生态位、生态相互作用和生态物质循环等要素，构成一个复杂而协调的整体。
生态系统是一种自然系统，是大自然中生命活动的基本单位。
2. 生态系统的组成生态系统由生物要素和非生物要素两部分组成。
生物要素包括生物群落和生物种群，它们之间的相互关系成为生态相互作用。
而非生物要素包括气候、水文、地形等物理环境因素，以及土壤等化学环境因素，它们构成了环境场所。
这两部分相互作用，形成了生态系统。
3. 生态系统的种类生态系统可分为陆地生态系统和海洋生态系统。
陆地生态系统包括森林、草原、沙漠、水域等自然环境，而海洋生态系统包括咸水湖泊、河流和海洋等水环境。
不同类型的生态系统之间因为地理位置和环境差异而产生了各自不同的生物群落，生态相互作用和生态物质循环。
4. 生态系统的重要性生态系统的稳定性和健康程度直接影响到人类的生存和福利。
我们赖以生存的食品、药品、水源等都来自于生态系统的运转。
而如果生态系统遭到破坏、退化、污染或失衡，将对生物群落和物质流转等方面造成极大影响，威胁到人类的生命安全和生产生活水平。
5. 保护生态系统的方法为了保护生态系统的健康，需要从多个方面入手。
首先，要建立相应的法律法规和政策，设立自然保护区、野生动植物保护区等，保护生态系统和物种的多样性。
其次，要加强环境污染的治理和管理，减少人类活动对生态系统的干扰和破坏。
同时，我们也要通过科学研究来深入了解生态系统，发展环保产业和绿色经济，推动可持续发展和自然资源的合理利用。
总之，生态系统是我们生存和发展的基础，我们必须保护和维护好它。
只有这样，我们才能够实现可持续发展，建设生态文明的美好未来。
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杂食者
杂食者既吃植物又吃动物，如人类和一些哺乳动物。它们 在生态系统中具有双重作用，既控制植物的数量又控制动 物的数量。
分解者
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定义
分解者是指那些专门分解有机物质为简单无机物质的生物。它们在生
态系统中扮演着重要的角色，帮助维持生态系统的平衡和稳定。
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分解过程ห้องสมุดไป่ตู้
分解者通过微生物降解、化学分解和物理破碎等方式将有机物质转化 为简单的无机物质。这些物质可以重新进入土壤，被植物吸收利用， 形成新的有机物质。
分解者通过分解有机物获取能量，并促进物质循环。
能量流动的特点
单向流动
能量只能从低营养级流向高营养级，不能逆向流 动。
逐级递减
每经过一个营养级，能量都会损失一部分，逐渐 减少。
不重复利用
能量不能在一个营养级中被重复利用。
能量流动的实例
森林生态系统
森林中的植物通过光合作用获取能量，并通过食物链传递给其他生物，最后 以热能的形式散失。
草原生态系统
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定义
草原生态系统是一种干旱 或半干旱的生态系统，以 草本植物为主，也有部分 灌木和乔木。
特点
草原生态系统的生物多样 性和营养结构相对简单， 适应性强，分布范围广。
分类
根据地理位置和气候条件 ，草原生态系统可分为温 带草原、热带草原、高原 草原等类型。
水域生态系统
定义
水域生态系统包括海洋、 河流、湖泊、水库等水体 及其周围的陆地环境。
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2023-10-30
目录
• 生态系统概述 • 生态系统的类型 • 生态系统中的生物群落 • 生态系统中的能量流动 • 生态系统中的物质循环 • 生态系统的破坏与保护
生态系统及其功能
生态系统及其功能一、生态系统概述1．生态系统（1）生态系统是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而互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。
（2）任何生态系统都是由非生物成分（无机物、有机物、气候和能源）和生物成分组成的。
（3）生态系统的两大重要功能是能量流动和物质循环。
2．生物成分的划分（1）生产者生产者借助于光合作用生产糖类、脂肪和蛋白质，并把太阳能转化为化学能贮存在合成的有机物中。
（2）消费者消费者是指以动植物为食的动物，消费者也包括杂食动物和寄生生物。
（3）分解者。
分解者最终可把生物死亡后的残体分解为无机物供生产者重新吸收和利用。
细菌和真菌是最主要的分解者。
二、生态系统的基本结构1．食物链相互交叉形成食物网（1）食物链食物链：由生产者所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递的单方向的营养关系。
生态系统中的两种食物链类型：①捕食食物链以活的生物为起点的食物链。
在海洋生态系统中以捕食食物链为主。
②腐食食物链以死亡的动植物或腐败有机物为起点的食物链。
在多数陆地生态系统和浅水生态系统中以腐食食物链为主。
（2）食物网食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。
食物网越复杂生态系统就越稳定，食物网越简单生态系统就越容易发生波动和毁灭。
三、营养级和生态金字塔的概念1．营养级（1）营养级：处于食物链某一环节上的全部生物种的总和，分为：①第一个营养级，所有绿色植物；②第二个营养级，所有以植物为食的动物；③第三个营养级，所有以食植动物为食的食肉动物。
（2）营养级的特点营养级的数目是有限的，通常是4～5个。
营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类和数量就越少。
2．生态金字塔（1）生态金字塔：各营养级之间的某种数量关系，这种数量关系可以采用个体数量单位、生物量单位或能量单位表示。
（2）三种重要的生态金字塔①数量金字塔a．数量金字塔是以食物链不同环节上生物的数量作为营养级之间的数量关系；b．数量金字塔一般是呈下宽上窄的正锥体，有些情况下可以呈现出倒锥形。
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生态系统。
这个概念是由英国植物生态学家坦斯利于年首先提出来的,他说“更基本的概念是……完整的系统,不仅包括生物复合体,而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体。
”曹凑贵,它指的是一定空间所有生物与环境之间不断进行物质循环、能量流动和信息反馈而形成的统一有机体。
系统性生态危机是生态系统的危机,由于生态系统的系统性所致,系统性也是生态危机的基本特征。
按照现代系统论的科学方法论吴元梁,来认识,就会看到,任何一个特定的生态危机都不是孤立的,而是整个生态系统遭到破坏之后所体现出来的任何一个特定的生态危机,它也会系统地影响到别的方面,造成生态危机的系列反应。
前文已经说过,在一定生态闭限内,生态系统是具有自我调节和修复能力的,当整个生态系统的结构和功能比较完整时,是不可能爆发出生态危机的而如果已经出现了生态危机,那说明己经不是某个方面出了问题,而是整个生态系统的结构和功能被破坏了。
如果深入分析,我们就会发现每一个生态危机都是如此。
另外,正是由于生态系统的系统性,那么,只要有生态危机发生,它的影响也就是系统性的。
比如,全球气候暖化既是整个生物圈生态系统的结构和功能被破坏所导致的一个结果,反过来,全球气候暖化又会系统地引起咫风暴雨增加、冰川融化、海平面上升、物种灭绝加速等生态危机。
“一个蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后美国德克萨斯州的一场龙卷风”—著名的“蝴蝶效应”,正是生态危机系统性形象生动的说明。
其一, 生态系统是具有显著整体性的生命系统。
它是生物系统和环境系统共同构成的自然整体, 是以生命的维持、生长、发育和演替为主要内容的活生生的系统。
在生态系统里, 各个相互关联的部分有机地组成一张生命网, 无论哪一个环节出现问题, 都会对整个系统产生重大的影响。
例如生物与非生物之间, 各生物物种之间构成的食物链等就是一个有机的整体。
其中任何一个环节出现故障, 就会影响到整个生命系统的延续。
其二, 生态系统是动态平衡系统。
系统内的物质和输入系统的能量在光合作用下开始循环和转化, 经过一系列传递最终分解为化合物和元素, 再回到环境中去。
系统内的物质运动如此循环往返便构成和决定了生态系统不断发展和演化的动态过程。
其三, 生态系统是自组织的开放系统。
生物系统和环境系统的相互关联、相干作用, 由外界能量的输入维持。
外来能量的输入及其在系统内的流动、消耗、转化, 形成了生态系统复杂的反馈联系, 使系统具有自我调控、保持平衡的能力。
其四, 生态平衡是稳定性与变化性相统一的平衡。
维护生态平衡不只是保持其原来的稳定状态, 不是单纯的消极适应和回归自然, 而是遵循生态规律, 自觉地积极保护自然。
那种认为人类对生态系统的任何干预都是破坏生态平衡的观点是错误的。
生态系统在人为的有益影响下, 可以建立新的平衡, 达到新的有序状态。
当代全球性“生态危机”是人对自然过度“奴役”的结果。
由于人类不合理的实践行为, 导致了生态系统的结构和功能的紊乱, 破坏了生态系统的和谐和稳定, 从而威胁了人类的生存和发展,这完全悖逆了生态自然观。
生态自然观的基本思想为找到缓解生态危机的可行性路径提供了重要的哲学依据。
人类对自然有能动性。
人是具有自然力的社会存在物,为改造自然界提供了现实的可能性和内在动力。
从这个意义上来说,人是“能动的存在物“ ,具有能动性。
人类的创造活动不同于其他动物的本能活动,人能认识和运用自然规律,并使其为自己服务。
动物单纯地以自己的存在改变自然界,而人通过自己的活动,通过劳动,使自然物质形态按照对人有用的方式发生改变,从而使其最终满足人类自身的目的和要求。
人化自然、属人世界的不断扩展与拓深,标志了人的主体能力日益增强。
人类在生态系统中的生态地位不仅是作为杂食性消费者,而且是生态系统的调控者。
人作为生态系统的调控者,其调控对象是人类与自然界的相互
影响。
在人类产生以前,甚至在人类产生以后一个相当长时期内,生态是靠自然调节机制来调节的,当生态陷入无序时会经过自我调节达到新的有序状态。
但是,人类社会对自然资源无限度的滥用,尤其是工业社会对自然的污染,使大自然应接不暇,单靠生态的自我调节机制难以恢复正常状态,此时即需要人类充当调控者的角色。
正如马克思所说:“人以自身的活动来引起、调控和控制人与自然的物质转变过程”[ 5]。
人类应该自觉地有目的地利用自己的能动性来协调人与自然的关系,只有在遵循自然规律和尊重自然权利的基础上发挥出的主观能动性才会给人类带来福祉。
自然对人类有制约性。
人作为自然界长期演化发展的产物,最基本的属性就是自然性。
“人直接的是自然存在物” ,“是受动的,受制约的和受限制的存在物” ,人靠自然界生活,自然界是维持人类生存的“人的无机的身体”[ 6]。
自然创造了人,没有人,自然照样能够存续,而没有自然,人只能消亡,人类的命运绝对地依赖于自然生态系统的状况,所以自然对人类有制约性。
从系统科学的角度看,自然与人的关系是整体与部分、层次与层次以及环境与系统的关系,因此自然对人类的制约性可归结为整体制约、层次制约和环境制约[ 7]。
系统论认为,整个自然界是个大系统,而人类是这个大系统的一个组成要素。
由系统的整体性可知,作为整体的组成要素的性质、功能与运动规律要受到系统整体的制约,所以自然对人类有制约性。
人作为自然界的组成部分,是有形的、感性的存在物,由于它的血肉之躯和头脑都是属于自然界的,它永远不可能完全摆脱外部自然和自身自然的制约,在任何时候,人的能动性的发挥都不是不受制约的,不是无限的、绝对的。
人类社会是由自然界进化而来的,相对于自然界来说,自然界是低级层次系统,人类社会是高级层次系统,因此自然对人类制约是低级层次系统对高级层次系统的制约。
虽然低级层次系统发展进化到高级层次系统产生了质的飞跃,但低级层次系统的某些要素、结构、功能和规律仍留存于高级层次系统中,构成起源联系,从而对高级层次系统施加影响和制约。
人类是开放系统,自然是人类的环境,因此自然对人类的制约是环境对系统的制约。
系统与环境有物质、能量与信息的交换,在交换中,环境通过改变系统的结构与功能来实现对系统的影响。
例如,生物与人类的生成是环境影响、自然选择的结果,生物和人类能否在地球上持续存在与发展亦取决于合适的自然环境条件能否稳定地存在,在地球上曾经盛极一时的恐龙的灭绝即是自然环境恶化的结果。