第二章生态系统
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6CO2+6H2O＝C6H12O6+6O2
第二章生态系统
能够通过光合作用制造食物分子的植物被称为 自养生物，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。异养生物无 法固定太阳能，只能直接或间接从绿色植物中获取 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。呼吸作用包括70多步反应， 但其反应式也很简明：
第二章 生态系统
第二章生态系统
由各自独立又相互联系、相互作用的组 分构成的统一整体即为系统。小至细胞， 大至宇宙，都是系统。生态系统是一定空 间内有生命成分和非生物成分组成的一个 生态学功能单位。任何生态系统都具有以 下共同特性:
第二章生态系统
1、具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能。 能量流动是单向的，不可逆的，物质流动是循环的，信息 传递包括物理、化学、营养和行为信息，构成一个复杂的 信息网。
2、具有自我调节能力。生态系统受到外力的作用或破坏， 在一定范围内可以自行调节和恢复。系统内物种数目越多， 结构越复杂，则自我调节能力越强。
3、是一种动态系统。任何生态系统都有其发生和发展的 过程，经历着由简单到复杂、从幼年到成熟的过程。
• 本章介绍了生态系统的组成及类型、生态系统的功能以 及生态平衡的破坏等基本概念。
第二章生态系统
某个营养级就是食物链某个环节上一切生物 种的总和，是处在某一营养层次上一类生物和另 一营养层次上另一类生物的关系。例如，所有绿 色植物和自养生物均处于食物链的第一环节，构 成第一营养级；所有以生产者为食的动物属于第 二营养级，又称为植食动物营养级；所有以植食 动物为食的肉食动物为第三营养级；以上还可能 有第四和第五营养级等。生态系统中的物质和能 量就这样通过营养级向上传递。
第二章生态系统
C6H12O6+6O2＝6CO2+6H2O+ATP+热量
生成物中的ATP即三磷酸腺苷，是生物化学 反应中通用的能量，可保存供未来之需，也可以 构成和补充细胞的结构以及执行各种各样的细胞 功能。
第二章生态系统
生态系统中的能量流动都是按照热力学 第一定律和第二定律进行的。根据热力学 第一定律，能量可以从一种形式转化为另 一种形式，在转化过程中，能量既不会消 失，也不会增加，这就是能量守恒原理。 根据热力学第二定律，能量的流动总是从 集中到分散，从能量高向能量低的方向传 递。在传递过程中总有一部分能量成为无 用能被释放出去。
（5）消费者：指以其他生物为食的各种 动物（植食动物、肉食动物、杂食动物和 寄生动物等）；
（6）分解者：指分解动植物残体、粪便 和各种有机物的细菌、真菌、原生动物和 一些食腐动物。
第二章生态系统
2、生态系统的类型
生态系统可以根据地理条件的不同而分为两 大类：水生生态系统和陆地生态系统。二者还可 以分为更多的生态系统。如水生生态系统可分为 海洋生态系统和淡水生态系统。淡水生态系统又 可分为流水生态系统和静水生态系统等。同样， 陆地生态系统也可分为森林生态系统、草原生态 系统、高山生态系统、荒漠生态系统、冻原生态 系统等。森林生态系统还可细分为热带、亚热带、 温带和寒温带森林等生态系统。
第二章生态系统
但是，当能量在食物网中流动时，其效 率是很低的。下面营养级所储存的能量只 有大约10%能够被其上营养级所利用。其 余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作 用上，以热量的形式释放到环境中去。这 在生态学上被称为1/10定律。生物量金字 塔和能量感应金字塔就是这条定律的说明。
第二章生态系统
第二章生态系统
一般来说，食物网越复杂，生态系统就 越稳定。因为食物网中某个环节（物种）缺 失时，其他相应环节能起补偿作用。反之， 食物网越简单，则生态系统越不稳定。
第二章生态系统
三、营养级和生态金字塔
尽管食物链和食物网在理论上反映了声 系统中物种和物种间的营养关系，但这种 关系是如此复杂，迄今尚未有一种食物网 能如实地反映出自然界食物网的复杂性。 为了研究的方便和更真实地描述生态系统 只能感的能量流动和物质循环，生态学家 提出了营养级的概念。
第二章生态系统
一、生态系统的组成和类型
1、生态系统的组成
生态系统中包括以下六种组分： （1）无机物：包括氮、氧、水、二氧化碳和各种无机盐 等； （2）有机物：包括蛋白质、糖类、脂类和土壤腐殖质等； （3）自然因素：包括阳光、风、降雨等等；
第二章生态系统
（4）生产者：指能进行光合作用的各种 绿色植物、蓝绿藻和某些细菌；
第二章生态系统
二、食物链和食物网
各种生物之间存在着捕食和被捕食的关系， 这就是食物链。通过这种关系，能量在生态系统 中流动和传递。我国民谚所说的“大鱼吃下鱼， 小鱼吃虾米”就是食物链的生动写照。当然，自 然界中实际存在的捕食关系要复杂得多。例如， 小鸟不仅吃昆虫，也吃野果；野兔不仅被狐狸捕 食，也被狼捕食。因此，许多食物链经常互相交 叉，形成一张无形的网络，把许多生物包括在内， 这种复杂的捕食关系就是食物网。
第二章ຫໍສະໝຸດ Baidu态系统
在热力学定律的约束下，自然界中的大 大小小的生态系统处于完美的和谐之中。 不幸的是，这种生态平衡虽然很精巧，但 很脆弱，易遭外力破坏。人类虽不能改变 热力学定律，但往往能轻易地破坏生态金 字塔和生物多样性，使不少地区陷入生态 危机之中。
第二章生态系统
有机体中几乎可以找到地壳中存在的全 部90多种天然元素。但是，生物学研究表 明，对生命必须的元素只有大约24种，即 碳、氧、氮、氢、钙、硫、磷、钠、钾、 氯、镁、铁、碘、铜、锰、锌、钴、铬、 锡、钼、氟、硅、硒、钒，可能还有镍、 溴、铝和硼。
四、生态系统的功能
生态系统具有三大功能： Ⅰ 能量流动 Ⅱ 物质循环 Ⅲ 信息传递
第二章生态系统
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， 食物是光合作用新近固定和储存的太阳能， 化石燃料则是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唯一有 效途径，其全过程很复杂，包括100多步化 学反应，但其总反应式很简明：
第二章生态系统
第二章生态系统
上述元素中的四种，即碳、氧、氮和氢， 占生物有机体组成的99%以上，在生命中起 着最关键的作用，被称为关键元素或能量元 素。其他元素分为两类：常量元素和微量元 素。其中的微量元素虽然数量少，但所起的 作用不亚于常量元素，一旦缺少，动植物就 不能正常生长。反之，微量元素过多也会造 成危害。当前的环境污染问题中，有些就是 由于某些微量元素过多引起的。
第二章生态系统
能够通过光合作用制造食物分子的植物被称为 自养生物，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。异养生物无 法固定太阳能，只能直接或间接从绿色植物中获取 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。呼吸作用包括70多步反应， 但其反应式也很简明：
第二章 生态系统
第二章生态系统
由各自独立又相互联系、相互作用的组 分构成的统一整体即为系统。小至细胞， 大至宇宙，都是系统。生态系统是一定空 间内有生命成分和非生物成分组成的一个 生态学功能单位。任何生态系统都具有以 下共同特性:
第二章生态系统
1、具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能。 能量流动是单向的，不可逆的，物质流动是循环的，信息 传递包括物理、化学、营养和行为信息，构成一个复杂的 信息网。
2、具有自我调节能力。生态系统受到外力的作用或破坏， 在一定范围内可以自行调节和恢复。系统内物种数目越多， 结构越复杂，则自我调节能力越强。
3、是一种动态系统。任何生态系统都有其发生和发展的 过程，经历着由简单到复杂、从幼年到成熟的过程。
• 本章介绍了生态系统的组成及类型、生态系统的功能以 及生态平衡的破坏等基本概念。
第二章生态系统
某个营养级就是食物链某个环节上一切生物 种的总和，是处在某一营养层次上一类生物和另 一营养层次上另一类生物的关系。例如，所有绿 色植物和自养生物均处于食物链的第一环节，构 成第一营养级；所有以生产者为食的动物属于第 二营养级，又称为植食动物营养级；所有以植食 动物为食的肉食动物为第三营养级；以上还可能 有第四和第五营养级等。生态系统中的物质和能 量就这样通过营养级向上传递。
第二章生态系统
C6H12O6+6O2＝6CO2+6H2O+ATP+热量
生成物中的ATP即三磷酸腺苷，是生物化学 反应中通用的能量，可保存供未来之需，也可以 构成和补充细胞的结构以及执行各种各样的细胞 功能。
第二章生态系统
生态系统中的能量流动都是按照热力学 第一定律和第二定律进行的。根据热力学 第一定律，能量可以从一种形式转化为另 一种形式，在转化过程中，能量既不会消 失，也不会增加，这就是能量守恒原理。 根据热力学第二定律，能量的流动总是从 集中到分散，从能量高向能量低的方向传 递。在传递过程中总有一部分能量成为无 用能被释放出去。
（5）消费者：指以其他生物为食的各种 动物（植食动物、肉食动物、杂食动物和 寄生动物等）；
（6）分解者：指分解动植物残体、粪便 和各种有机物的细菌、真菌、原生动物和 一些食腐动物。
第二章生态系统
2、生态系统的类型
生态系统可以根据地理条件的不同而分为两 大类：水生生态系统和陆地生态系统。二者还可 以分为更多的生态系统。如水生生态系统可分为 海洋生态系统和淡水生态系统。淡水生态系统又 可分为流水生态系统和静水生态系统等。同样， 陆地生态系统也可分为森林生态系统、草原生态 系统、高山生态系统、荒漠生态系统、冻原生态 系统等。森林生态系统还可细分为热带、亚热带、 温带和寒温带森林等生态系统。
第二章生态系统
但是，当能量在食物网中流动时，其效 率是很低的。下面营养级所储存的能量只 有大约10%能够被其上营养级所利用。其 余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作 用上，以热量的形式释放到环境中去。这 在生态学上被称为1/10定律。生物量金字 塔和能量感应金字塔就是这条定律的说明。
第二章生态系统
第二章生态系统
一般来说，食物网越复杂，生态系统就 越稳定。因为食物网中某个环节（物种）缺 失时，其他相应环节能起补偿作用。反之， 食物网越简单，则生态系统越不稳定。
第二章生态系统
三、营养级和生态金字塔
尽管食物链和食物网在理论上反映了声 系统中物种和物种间的营养关系，但这种 关系是如此复杂，迄今尚未有一种食物网 能如实地反映出自然界食物网的复杂性。 为了研究的方便和更真实地描述生态系统 只能感的能量流动和物质循环，生态学家 提出了营养级的概念。
第二章生态系统
一、生态系统的组成和类型
1、生态系统的组成
生态系统中包括以下六种组分： （1）无机物：包括氮、氧、水、二氧化碳和各种无机盐 等； （2）有机物：包括蛋白质、糖类、脂类和土壤腐殖质等； （3）自然因素：包括阳光、风、降雨等等；
第二章生态系统
（4）生产者：指能进行光合作用的各种 绿色植物、蓝绿藻和某些细菌；
第二章生态系统
二、食物链和食物网
各种生物之间存在着捕食和被捕食的关系， 这就是食物链。通过这种关系，能量在生态系统 中流动和传递。我国民谚所说的“大鱼吃下鱼， 小鱼吃虾米”就是食物链的生动写照。当然，自 然界中实际存在的捕食关系要复杂得多。例如， 小鸟不仅吃昆虫，也吃野果；野兔不仅被狐狸捕 食，也被狼捕食。因此，许多食物链经常互相交 叉，形成一张无形的网络，把许多生物包括在内， 这种复杂的捕食关系就是食物网。
第二章ຫໍສະໝຸດ Baidu态系统
在热力学定律的约束下，自然界中的大 大小小的生态系统处于完美的和谐之中。 不幸的是，这种生态平衡虽然很精巧，但 很脆弱，易遭外力破坏。人类虽不能改变 热力学定律，但往往能轻易地破坏生态金 字塔和生物多样性，使不少地区陷入生态 危机之中。
第二章生态系统
有机体中几乎可以找到地壳中存在的全 部90多种天然元素。但是，生物学研究表 明，对生命必须的元素只有大约24种，即 碳、氧、氮、氢、钙、硫、磷、钠、钾、 氯、镁、铁、碘、铜、锰、锌、钴、铬、 锡、钼、氟、硅、硒、钒，可能还有镍、 溴、铝和硼。
四、生态系统的功能
生态系统具有三大功能： Ⅰ 能量流动 Ⅱ 物质循环 Ⅲ 信息传递
第二章生态系统
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， 食物是光合作用新近固定和储存的太阳能， 化石燃料则是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唯一有 效途径，其全过程很复杂，包括100多步化 学反应，但其总反应式很简明：
第二章生态系统
第二章生态系统
上述元素中的四种，即碳、氧、氮和氢， 占生物有机体组成的99%以上，在生命中起 着最关键的作用，被称为关键元素或能量元 素。其他元素分为两类：常量元素和微量元 素。其中的微量元素虽然数量少，但所起的 作用不亚于常量元素，一旦缺少，动植物就 不能正常生长。反之，微量元素过多也会造 成危害。当前的环境污染问题中，有些就是 由于某些微量元素过多引起的。