生态系统与生态平衡
地球上的一切生物都生活在地球的表层,生物在地球上生活的范围称为生物圈。其范围包括海平面以下11km深的地壳和海平面以上15km内的地表大气层。生物圈内的空气、水、阳光、土壤、食物等是人类赖以生存的物质条件。
(一)生态系统
生态系统是指生物群落与其周围环境,通过能量流动和物质循环而相互作用的整体。生态系统的范围大小不一、多种多样,如一口池塘、一条河流、一座城市等。生物圈本身就是一个庞大的生态系统,大体上可分为三大生态系统,即陆地、淡水及海洋生态系统。
生物群落是生态系统的主体,由人类、动物、植物与微生物四大生物体系组成。生态系统的结构可由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成。生产者主要指制造有机物的绿色植物;消费者主要是指动物,可分为不同级别,如草食动物属一级消费者,食肉动物属二级消费者,大型食肉动物属三级消费者,人则是最后一级(高级)消费者;分解者是指各种具有分解能力的微生物,它们能将动物尸体、植物残体分解成简单的化合物,回归自然环境,再供生产者利用;非生物环境是指除生物以外非生命物质,如空气、水、阳光、土壤等,可为生物提供生存的必要条件。(https://www.daowen.com)
生态系统中能量流动是通过食物链和食物网来实现的。一种生物以另一种生物为食,另一种生物又以第三种生物为食,彼此形成的以食物连接起来的链状关系称为食物链。食物链上的每一个环节称为营养级,一般情况下营养级不超过5级,人类处在最高位的营养级上。生态系统中多个食物链相互交织,彼此联结成网状结构,称为食物网。能量一般是依次沿着绿色植物-食草动物-食肉动物-大型食肉动物而逐级流动。各级营养级有稳定的数量关系,如果数量平衡失调,就可破坏生态平衡。此外,食物链对环境中的物质转移和蓄积有重要影响,外界环境中的污染物可通过食物链逐级提高浓度,最终对人类健康构成危害。
(二)生态平衡
生态系统发展到成熟阶段,其物质循环和能量交换保持稳定状态,称为生态平衡。判断生态系统是否处在平衡状态的重要标志是生物群落的种类与数量是否发生改变。生态系统能自动调节并维持正常功能,但这种自动调节能力和代偿能力有一定限度。当干扰因素的影响超过其调节能力时,就会破坏生态平衡,造成生态失调。如向池塘中倾倒大量含氮、磷的生活污水和粪便肥料时,水环境形成富营养化现象,水中的浮游生物过度繁殖而大量消耗氧气,鱼类因缺氧而死亡,厌氧微生物大量繁殖,水体发黑发臭,生态平衡被破坏。如果停止向池塘中排放污水,水体将逐步恢复原来状态。因此,生态系统总是处于平衡-不平衡-平衡的循环发展中,并以此推动着自身的进化和发展。