3.2.2 生态系统的组成

更新于 2026年10月10日 版权声明
3.2.2 生态系统的组成

生态系统都是由生物组分和非生物环境两部分组成的,其构成要素多种多样。但是,为了分析的方便,常常把这两大部分区分为四个基本组成成分,即无机环境、生产者、消费者和分解者,其中生产者、消费者和分解者是生物群落的三大功能类群。

一、生物组分

1.生产者

绿色植物(包括藻类和高等植物)是自然界有机物的主要生产者。绿色植物通过光合作用把CO2和H2O合成为糖类,并把太阳能转化成化学能固定在糖类中,糖类可进一步参与合成脂肪和蛋白质等有机物,这些有机物便成为地球上包括人类在内的一切生物的食物来源。绿色植物也是生命活动所需氧气的主要供给者。

图示

除了绿色植物的光合作用外,光合细菌和化能合成细菌也可以生产有机物。在低等植物藻类中,多数只需要简单的无机物就可以合成有机物,因此是完全自养者。还有某些藻类除吸收无机营养物质进行自养外,还需要一些复杂的有机生长物质,因此它们是部分异养者。

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2.消费者

消费者主要指各类动物,它们不能制造有机物,而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物。从理论上讲,仅有生产者和分解者,而无消费者的生态系统是可能存在的。但对于大多数生态系统来说,消费者是极其重要的组分。消费者不仅对初级生产物起着转化、加工、再生产的作用,而且许多消费者对其他生物种群数量起着调控的作用。

按食性差别,可将消费者细分为以草为食物的一级消费者、以草食动物为食物的二级消费者和以二级消费者为食物的三级消费者等。

(1)草食动物:也称素食者,它们直接以绿色植物为食。

(2)肉食动物:也称肉食者,它们以草食动物或其他弱小动物为食。肉食动物包括二级消费者和三级消费者等。

(3)寄生动物:寄生于其他动植物体,靠吸取宿主营养为生。

(4)腐食动物:以腐烂的动植物残体为食,如蝇蛆等。

(5)杂食动物:食物多种多样,既吃植物,也吃动物。

3.分解者(https://www.daowen.com)

有机物的分解,虽然包括非生物的和生物的过程,但总的来说,起决定作用的是生物。分解者分解有机物的过程可分两大类,即有氧呼吸和厌氧呼吸。高等动物、多数原核生物进行有氧呼吸。在腐食生物中,进行厌氧呼吸者也只是少部分。分解有机物的腐食者包括真菌、细菌等,它们具有各种酶系统,酶被分泌到有机物中,使有机物分解。分解产物一部分被微生物吸收,一部分保留在环境中,但没有一种腐食者能将有机残体彻底分解。分解者的分解作用一般分为三个阶段:第一阶段是物理或生物物理作用阶段,分解者把动植物残体分解成碎屑,蚯蚓、蜈蚣、马陆等小型动物及土壤线虫等在这一阶段起着非常重要的作用;第二阶段为腐生生物作用阶段,分解者将碎屑进一步分解成腐殖酸或其他可溶性有机酸;第三阶段是腐殖酸矿化作用阶段,有机物被完全分解为CO2和无机盐。

自然生态系统纷繁复杂,生态系统中生物成员的划分也不是绝对的,有时甚至很难区分。如植物可吃动物,捕蝇草专吃昆虫;有些鞭毛虫既是自养生物,又是异养生物。以上生物成员的划分主要是根据生物利用能源的营养方式来确定的,是生态学上的功能类群,而不是生物学上的物种分类单元。

二、非生物组分

非生物组分是生态系统中生物赖以生存的物质、能量的源泉和活动场所,包括温度、阳光、水、土壤、空气等。

1.温度

温度直接影响有机体的体温,体温高低又决定动植物新陈代谢过程的强度和特点、有机体的生长和发育速度、繁殖、行为、数量和分布等。温度还通过影响气流和降水等间接影响动植物的生存条件。

2.光和辐射

光和辐射的主要生态作用有四个方面:生物生活所必需的全部能量都直接或间接地来源于太阳光;植物利用太阳光进行光合作用,制造有机物;动物直接或间接从植物中获取营养;生命活动的昼夜节律、季节节律都与光周期有着直接联系。

3.水

水是一切生命活动和生化过程的基本物质,是光合作用的底物之一,是植物营养运输和动物消化等生理活动的介质。在一个区域内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之一,还决定着动物群落的类型和动物行为等。水与大气之间的循环运动,形成支持生物的气候,并帮助调节全球能量平衡。水的流动开创和推动着土地景观的形成,也是重要的成土因素,在岩石风化中起重要作用。

4.空气

大气组成中,氮气、氧气、惰性气体及臭氧等为恒定组分,对生态作用影响大的主要是二氧化碳、水蒸气等可变组分,以及由于人为因素造成的如尘埃、硫氧化物、氮氧化物等不定组分。CO2是植物光合作用的原料,O2是大多数动物呼吸的基本物质,大气中水和CO2对调节生物系统物质运动和大气温度起着重要作用,O2和CO2的平衡是决定生态系统能否进行正常运转的主要因素。大气流动产生的风对花粉、种子和果实的传播,以及活动力差的动物的移动起着推动作用;但风对动植物的生长发育、繁殖、行为、数量、分布及体内水分平衡也有不良影响,如强风可使植物倒伏、折断等。

5.土壤

土壤是陆地植物生长的基地,植物主要从土壤中获取生命必需的营养物质和水分;土壤是多种生物栖息和活动的场所;生态系统中的许多基本过程是在土壤中进行的,如固氮作用、分解作用、脱氮作用等都是物质在生物圈中良性循环所不可缺少的过程。土壤中生活着各种各样的微生物和土壤动物,能对外来的各种物质进行分解、转化和改造,故土壤被看成是一个自然净化系统。

生态系统中各种环境因子都不是孤立存在的,它们彼此联系、相互制约。任何单一环境因子的变化,都会引起其他因子不同程度的变化。环境因子的作用虽然有直接和间接、主要和次要之分,但这些都是相对的,生物群落的生存、发展和变化都是各种环境因子共同作用的结果。由于生物生长发育不同阶段对环境因子的需求不同,因此环境因子对生物的作用也具有阶段性。如光照长短,在一些植物的春化阶段并不起作用,但在光周期阶段则是至关重要的。

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