基础生态学论文

关于生态系统的认识及保护

摘要：本文以生态系统为着眼点，主要介绍了生态系统的一般特征，并由此详细介绍了生态系统的三大功能：能量流动、物质循环、信息传递，来进一步的深化对于生态系统内部的功能和结构的认识。同时，介绍了生态系统的三大类型：陆地生态系统、淡水生态系统和海洋生态系统，其中主要针对陆地生态系统进行详细阐述，通过其分布的基本规律来分析陆地生态系统中的植被分布特点、类型以及分布的原因。其中，介绍陆地生态系统的主要类型及特征基础上，针对热带雨林、草原和荒漠的现状，提出解决措施。

关键词：生态系统；理解与认识；问题；保护

1.生态系统的一般特征

1.1 生态系统的基本概念及理解

生态系统是指在一定空间中共同栖居着的所有生物即生物群落与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。所以，生态系统包括了生物群落及无机环境，它强调的是系统中各成员的相互作用，包括生物与生物环境关系、生物与非生物环境的关系以及生物群落种间、群落种内的关系。而联系他们之间的关系的是靠物质的不断循环、能量的不断流动而完成的。生态系统正是由于其中各种的关系，使生态系统成为一个动态变化的系统。

1.2 生态系统的组成与结构分析

生态系统主要由非生物环境、生产者、消费者和分解者组成。其中，非生物环境包括其无机成分、有机成分和气候因素，对于其他三个都有着直接或间接的重要影响。生产者是指以简单的无机物制造食物的自养生物；消费者是指它们不能从无机物质，而是直接或间接的依赖于生产者所制造的有机物质，属于异养生物，按照其营养方式的不同，可分为一级、二级、三级消费者，它们的等级也逐渐增加；分解者是把动植物的复杂有机体分解成为生产者能重新利用的简单化合物的异养生物。所以，分解者的主要功能与光合作用相反。

所以，生产者、消费者和分解者分别构成三个亚系统，这三个亚系统的生物组成成员与非生物环境成分间通过能流与物流的不断的交换、作用，从而形成的高层次的生物学系统，是一个物种间、生物与环境间协调共生，能维持持续生存和相对稳定的系统。

1.3 食物链与食物网分析

在生态系统中，生产者能够以无机物为原料生产出有机物，既提供自己消费又满足了消费者的需要。所以，在生态系统之中，低级消费者要使自己存活，就必定会以生产者即植物为食，而高级消费者又以低级的消费者为食，这样就形成了生态系统中的取食与被食的关系。生产者固定的能量和物质，通过一系列的取食与被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其取食与被食的关系而形成的链状顺序称为食物链。一般分为捕食食物链与碎屑食物链。生态系统中的食物链彼此交替连接，形成一个网状结构，就是食物网。

在生态系统中的食物链不是固定不变的，在不同季节、年份上都可能有差异。同时，食物链、食物网又构成生态系统的营养结构，其关键环节如果受损，会造成生态系统平衡失调。生态系统中的生物食性复杂，并且各种食物链经常是协同作用的，所以食物链越多，食物网越复杂，生态系统就会越稳定。

食物链的长度也不是无限长的，一般不会超过六级。这是因为生态系统中的能流是单向的，通过沿着食物链上各营养级的能量是不断减少的。林德曼“十分之一”法则：通过一个营养级，其效能大约为前一级的十分之一。说明了食物链越长，消耗于营养级的能量就越多。热力学第二定律也指出动物在利用食物中的潜能时，把大部分转化成立热，一大部分的能量就被降解为热而损失掉，也对食物链的环节和营养级数不会超过六个进行了热力学的解释。

2.生态系统的三大功能分析

2.1 能量流动

生态系统中的能量流动的起点主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能，植物所固定的太阳能或所制造的有机物称为初级生产量。而由于各种其他的生态因素的限制，导致植物光合作用的效率大大降低，从而使初级生产量效率很低。能量流动是通过食物链和食物网进行的，而净初级生产量是生产者以上各营养所需的唯一来源，同时它在被异养生物所利用而转化为次级生产量。最后，当生产者与消费者死亡后，分解者会将有机体逐步降解，并还原成为无机物、释放能量，为植物光合作用提供原料。

能量流动的特点为：单向流动，是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的营养级，一般不能逆向流动；逐级递减，是

指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。

2.2 物质循环

生态系统的物质循环是指各种化学元素，包括原生质中必不可少的营养物质，在生态系统乃至生物圈里，沿着特定的途径从周围环境但生物体，再从生物体到环境，不断进行流动与循环，这些不同的循环途径就构成生物地球化学循环。物质循环流动的特点：物质循环与能量流动总是肩并肩相伴而发生的；而能量流动是单向的，物质流动的途径是循环的；与能量流动不同，养分循环时，在各营养级上没有作为不能利用的降解的形式的损失。

生态系统中的物质循环可以用库和流通率两个概念来加以概括。库分为贮存库与交换库，流是指物质在库与库之间转移进行，有物质流、能量流和信息流。同时，全球生物地球化学循环分为：水循环、气体型循环和沉积型循环。气体型循环主要是以大气与海洋为住主要贮存库，有气体形式参与循环，沉积型循环主要通过岩石风化和沉积物分解成为生态系统可利用的营养物质，气体型循环与沉积型循环都受太阳能所驱使，并都依附于水循环。主要有：水循环、碳循环、氮循环、磷循环和硫循环。

2.3 信息传递

生态系统中的各个组成成分相互联系成为一个统一体,它们之间的联系除了能量流动和物质交换之外,还有信息传递。生物之间交流的信息是生态系统中的重要内容,通过它可以把同一物种之间,以及不同物种之间的“意愿”表达给对方,从而在客观上达到自己的目的。主要的信息传递类型有：物理信息、化学信息、营养信息和行为信息传递。

3地球上主要生态系统分析

3.1 主要的生态系统类型：

地球上的生态系统主要分为陆地生态系统、淡水生态系统和海洋生态系统。淡水生态系统，由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。分为静水的和流水两种类型。静水群落（如湖泊）。主要有三个带，沿岸带、湖沼带、深底带。流水群落与可分为急流与缓流两类。海洋生态系统，主要分为：潮间带、浅海带、半深海带和大洋带。