生態系統的組成和特點是什麼,生態系統的三大功能和特點

2021-03-22 02:11:50 字數 4722 閱讀 3503

1樓:匿名使用者

生態系統各種組成成分之間的營養聯絡是通過食物鏈和食物網來實現的。食物鏈是生態系統內不同生物之間類似鏈條式的食物依存關係,食物鏈上的每一個環節稱為營養級。每個生物種群都處於一定的營養級,也有少數種兼處於兩個營養級,如雜食動物。

生態系統中的食物鏈包括活食食物鏈和腐食食物鏈兩個主要型別。活食食物鏈從綠色植物固定太陽能、生產有機物質開始,它們屬於第一營養級,食草動物屬於第二營養級,各種食肉動物構成第

三、第四及更高的營養級。腐食食物鏈則從有機體的殘體開始,經土壤動物的粉碎與分解和細菌、真菌的分解與轉化,以無機物的形式歸還給環境,供綠色植物再次吸收。從營養級來劃分,分解者處於第五或更高的營養級。

老鼠以穀物為食,鼬鼠以老鼠為食,鷹又以鼬鼠為食,鷹死後的殘體被各種微生物分解成無機物質,便是簡單食物鏈的一個例子。然而,自然界中的食物鏈並不是孤立存在的,一個易於理解的事實是,幾乎沒有一種消費者是專以某一種植物或動物為食的,也沒有一種植物或動物只是某一種消費者的食物,如老鼠吃各種穀物和種子,而穀物又是多種鳥類和昆蟲的食物,昆蟲被青蛙吃掉,青蛙又是蛇的食物,蛇最終被鷹捕獲為食;穀物的秸杆還是牛的食物,牛肉又成為人類的食物(圖10-7)。可見,食物鏈往往是相互交叉的,形成複雜的攝食關係網,稱為食物網。

一般來說,一個生態系統的食物網結構愈複雜,該系統的穩定性程度愈大。

4.生態系統的功能

生態系統的功能主要表現為生物生產、能量流動和物質迴圈,它們是通過生態系統的核心部分——生物群落來實現的。

(1)生態系統的生物生產

生態系統的生物生產是指生物有機體在能量和物質代謝的過程中,將能量、物質重新組合,形成新的產物(碳水化合物、脂肪、蛋白質等)的過程。綠色植物通過光合作用,吸收和固定太陽能,將無機物轉化成有機物的生產過程稱為植物性生產或初級生產;消費者利用初級生產的產品進行新陳代謝,經過同化作用形成異養生物自身物質的生產過程稱為動物性生產或次級生產。

植物在單位面積、單位時間內,通過光合作用固定的太陽能量稱為總初級生產量(gpp),單位是j·m-2·a-1或 g dw·m-2·a-1(dw為乾重)。總初級生產量減去植物因呼吸作用的消耗(r),剩下的有機物質即為淨初級生產量(npp)。它們之間的關係為

npp=gpp-r

與初級生產量相關的另一個概念是生物量,對於植物來說,它是指單位面積內植物的總重量,單位是km·m-2。某一時間的植物生物量就是在此時間以前所積累的初級生產量。

據估計,整個地球淨初級生產量(幹物質)為172.5×109t·a-1,生物量(幹物質)為1841×109t,不同生態系統型別的生產量和生物量差別顯著(表10-1)。應當指出,這種估計是非常粗略的,但對於瞭解全球生態系統初級生產量和生物量的大體數量特徵,仍有一定的參考價值。

單位地面上植物光合作用累積的有機物質中所含的能量與照射在同一地面上日光能量的比率稱為光能利用率。綠色植物的光能利用率平均為0.14%,在運用現代化耕作技術的農田生態系統的光能利用率也只有1.

3%左右。地球生態系統就是依靠如此低的光能利用率生產的有機物質維持著動物界和人類的生存。

(2)生態系統的能量流動

生態系統的生物生產是從綠色植物固定太陽能開始的,太陽能通過植物的光合作用被轉變為生物化學能,成為生態系統中可利用的基本能源。生態系統各成分之間能量流動的一個重要特點是單向流,表現為能量的很大部分被各營養級的生物所利用,通過呼吸作用以熱的形式散失,而這些散失到環境中的熱能不能再回到生態系統中參與能量的流動,因為尚未發現以熱能作為能源合成有機物的生物體,而用於形成較高營養級生產量的能量所佔比例卻很小(圖10-8)。

生態系統內的能量傳遞和轉化遵循熱力學定律。根據熱力學第一定律,輸入生態系統的能量總是與生物有機體貯存、轉換的能量和釋放的熱量相等,從而保持生態系統內及其環境中的總能量值不變。根據熱力學第二定律,生態系統的能量隨時都在進行轉化和傳遞,當一種形式的能量轉化成另一種形式的能量時,總有一部分能量以熱能的形式消耗掉,這樣,系統的熵便呈增加的趨勢。

對於一個熱力學非平衡的孤立系統來說,它的熵總是自發地趨於增大,從而使系統的有序程度越來越低,最後達到無序的混亂狀態,即熱力學平衡態。然而,地球生態系統所經歷的卻是一個與熱力學第二定律相反的發展過程,即從簡單到複雜,從無序到有序的進化過程。根據非平衡態熱力學的觀點,一個遠離平衡態的開放系統,可以通過從環境中引入負熵流,以抵消系統內部所產生的熵增加,使系統從無序向有序轉化。

生態系統是一個生物群落與其環境之間既進行能量交換,又進行物質交換的開放系統,通過能量和物質的輸入,生態系統不斷「吃進」負熵流,維持著一種高度有序的狀態。

如前所述,每經過一個營養級,都有大量的能量損失掉。那麼,生態系統能量轉化的效率究竟有多大呢?美國學者lindeman測定了湖泊生態系統的能量轉化效率,得出平均為10%的結果,即在能量從一個營養級流向另一個營養級的過程中,大約有90%的損失量,這就是著名的「十分之一定律」(圖10-9)。

比如,一個人若靠吃水產品增加0.5kg的體重,就得食用5kg的魚,這5kg的魚要以50kg的浮游動物為食,而50kg的浮游動物則需消耗約500kg的浮游植物。由於這一「定律」得自對天然湖泊的研究,所以比較符合水域生態系統的情況,並不適用於陸地生態系統。

一般來講,陸地生態系統的能量轉化效率要比水域生態系統低,因為陸地上的淨生產量只有很少部分能夠傳遞到上一個營養級,大部分則直接被傳遞給了分解者。

(3)生態系統的物質迴圈

生態系統的發展和變化除了需要一定的能量輸入之外,實質上包含著作為能量載體的各種物質運動。例如,當綠色植物通過光合作用,將太陽能以化學能的形式貯存在合成的有機物質之中時,能量和物質的運動就同時並存。自然界的各種元素和化合物在生態系統中的運動為一種迴圈式的流動,稱為生物地球化學迴圈。

生態系統的組成和特點是什麼?

2樓:匿名使用者

生物和非生物部分組成.⒈環境。環境包括自然環境和人工環境。

前者如,無機物(碳、氮、水、氧、礦物鹽類)、有機物(蛋白質、脂肪、腐殖質等)、太陽能、氣候以及其他各種資源等。後者如,農業生態系統中的溫室、禽舍、水庫、渠道、防護林帶、加工廠、倉庫等,它們雖然繼承了自然系統,但已經受到了人類不同程度的調控和影響。

⒉生物。生物包括生產者、消費者、分解者。

生產者:主要指綠色植物。它們通過葉綠素,利用太陽能進行光合作用,把從周圍環境中攝取的水分和二氧化碳等無機物轉變成有為機物及至生物體。

地球上其他絕大部分生物都是直接或間接地依靠綠色植物來維持生命。

消費者:以植物為依託,主要指動物,從植物得到它們所需的能量,而且在利用這些能量時,吸進氧氣,放出二氧化碳。消費者可分為:草食動物和肉食動物。

分解者:又稱還原者,屬於異養生物,主要是細菌、真菌、某些原生物及其他微生物,它們從生態系統中的廢物產品和死亡有機體獲取能量,把動植物的複雜有機分子還原為比較簡單的化合物和元素,釋放歸還到環境中,供生產者再利用。分解者的工作在生態系統中十分重要,沒有它們的工作過程,死亡的有機體將堆滿整個地球。

在生態系統中,生物、人用食物鏈聯結起來,食物鏈是生態系統重要的結構。食物鏈越長,系統越穩定。處於食物鏈起點的生物數量最大,如海洋的浮游生物,陸地的綠色植物。

處於末端的生物數量最小,如森林中的老虎、獅子,海洋中的鯨。一種動物吃的食物種類很多,形成一種網狀食物鏈結構,生存能力也越強。生態系統的結構決定生態系統的功能。

能量轉化、物質迴圈和資訊傳遞是生態系統的最基本功能。

特點 1以生物為主體,有整體特徵。

2複雜有序的層級系統

3開放的熱力學系統

4有明確功能和服務效能

5受環境的影響,生物與非生物之間相互適應

6環境的演變與生物進化相聯絡

7自我維持功能與調控功能

8有一定的負荷力或承載力

9動態,生命的特徵,有其發生,形成和發展的過程

10可持續發展的特性。

3樓:匿名使用者

由生產者,消費者,分解者構成.

生態系統的三大功能和特點

4樓:暴走少女

生態系統的三大功能分別是能量流動、物質迴圈、資訊傳遞。

1、能量流動有兩大特點分別是能量流動是單向的和能量逐級遞減。

2、物質迴圈是指生態系統的能量流動推動著各種物質在生物群落與無機環境間迴圈。這裡的物質包括組成生物體的基礎元素:碳、氮、硫、磷,以及以ddt為代表的,能長時間穩定存在的有毒物質

3、資訊傳遞是指物理資訊(physical information)指通過物理過程傳遞的資訊,它可以來自無機環境/也可以來自生物群落,主要有:聲、光、溫度、溼度、磁力、機械振動等。

擴充套件資料:

一、生態價值

1、潛在價值

潛在價值指的是人類尚不清楚的價值。

2、直接價值

直接價值包括對人類的醫藥、仿生、文藝、旅遊等非實用意義的價值。

3、間接價值

間接價值亦稱「生態功能」,指的是對生態環境起穩定調節作用的功能,常見的有:溼地生態系統的蓄洪防旱功能、森林和草原防止水土流失的功能。生物多樣性的間接價值遠大於直接價值。

(穩態與環境125~126)

二、生態系統的組成

非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。其中生產者為主要成分。不同的生態系統有:

森林生態系統、草原生態系統、海洋生態系統、淡水生態系統(分為湖泊生態系統、池塘生態系統、河流生態系統等)、農田生態系統、凍原生態系統、溼地生態系統、城市生態系統。

其中,無機環境是一個生態系統的基礎,其條件的好壞直接決定生態系統的複雜程度和其中生物群落的豐富度。

生物群落反作用於無機環境,生物群落在生態系統中既在適應環境,也在改變著周邊環境的面貌,各種基礎物質將生物群落與無機環境緊密聯絡在一起。

而生物群落的初生演替甚至可以把一片荒涼的裸地變為水草豐美的綠洲。生態系統各個成分的緊密聯絡,這使生態系統成為具有一定功能的有機整體

生態系統的結構是什麼?生態系統的結構包括

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