初中生物 04 生物与环境组成的生态系统

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生态系统的概念与范围

概念：在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。它强调了生物与环境之间不可分割的关系，二者相互作用、相互影响，共同构成一个稳定的系统。

范围：生态系统的范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈，它包括了地球上的全部生物及其无机环境。一片森林、一块草地、一个池塘、一条河流等都可以看作是一个生态系统。

生态系统的组成成分

非生物部分：包括阳光、空气、水、温度、土壤等，这些非生物因素为生物提供了必要的生存条件和物质基础。例如，阳光是绿色植物进行光合作用的能量来源，水是生物体内各种化学反应的介质，温度影响着生物的生长、发育和繁殖等。

生物部分：

生产者：主要是指绿色植物，它们能够通过光合作用将无机物转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中，不仅满足了自身生长、发育和繁殖的需要，还为其他生物提供了食物和能量来源。例如，在草原生态系统中，草就是生产者。

消费者：主要是指动物，它们不能自己制造有机物，必须直接或间接以绿色植物为食，通过摄取植物或其他动物体内的有机物来获得能量和物质。根据食性的不同，消费者可分为初级消费者（如以植物为食的食草动物）、次级消费者（以初级消费者为食的肉食动物）等。例如，在森林生态系统中，兔子是初级消费者，狐狸是次级消费者。

分解者：主要是指细菌和真菌等微生物，它们能够将动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成无机物，归还到无机环境中，供生产者重新利用。分解者在生态系统的物质循环中起着重要的作用。例如，在土壤中，一些细菌和真菌能够分解动植物的尸体和粪便，促进物质的循环。

生态系统中的食物链和食物网

食物链：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。食物链的起始环节是生产者，终点是最高级消费者。例如，草→兔→狐就是一条简单的食物链。

食物网：在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。食物网反映了生态系统中各种生物之间复杂的营养关系。生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。例如，在一个草原生态系统中，可能存在着多条食物链相互交错，如草→兔→狐、草→鼠→蛇→鹰等，这些食物链共同构成了复杂的食物网。

生态系统的能量流动和物质循环

能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动的源头是太阳能，生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。一般来说，只有10%~20%的能量能够流入下一个营养级，其余的能量则以热能等形式散失。

物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等化学元素，在生态系统中不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。物质循环具有全球性和反复利用的特点，例如碳循环，大气中的二氧化碳通过光合作用被植物固定，然后通过食物链在生物群落中传递，动植物的呼吸作用以及微生物的分解作用又将二氧化碳释放到大气中，形成了一个循环。

生态系统的类型

自然生态系统：可分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。陆地生态系统包括森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等；水域生态系统包括海洋生态系统、淡水生态系统等。不同类型的生态系统具有不同的特点和功能，例如森林生态系统是陆地上最复杂、最稳定的生态系统，具有涵养水源、保持水土、调节气候等多种功能；草原生态系统以草本植物为主，是畜牧业的重要生产基地。

人工生态系统：包括农田生态系统、城市生态系统等。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生产者，动植物种类相对较少，群落的结构单一。城市生态系统是以人为核心，人类起主导作用的生态系统，城市中的自然系统高度人工化，消费者主要是人类，而不是野生动物，生态系统的稳定性较差。

生态系统是一个复杂而又有序的整体，了解生态系统的组成、结构和功能，对于我们保护生态环境、合理利用自然资源、维护生态平衡具有重要的意义。