生态系统的功能

1.生态系统的功能

1.能量流动植物和某些自养性细菌通过光合作用，将太阳能以有机化合物的形式固定下来，经过不同类型的食物链为众多的消费者消耗或转换为其他形式的能量。整个能量流动过程是逐级消耗的，2.物质循环生态系统中物质循环和能量流动总是相伴随行。最后转换为热能被消耗。而物质流动则是永恒循环不息，生产者在吸收太阳能的同时，将无机物转换为有机化合物，这些有机物直接或间接变成有机碎屑，被分解者分解成无机物返回非生物环境，物质循环的类型很多，这里主要介绍碳循环、氧循环和氮循环。（1）碳和氧循环有机物干重的49%由碳元素组成。绿色植物进行光合作用的同时，将大气中的CO2固定为有机物，碳循环就开始进行。生产者（绿色植物和自养菌）、消费者（各种动物）、分解者（各类细菌和真菌）通过呼吸将CO2 排回大气。最终尸体被分解者把蛋白质、脂肪和碳水化合物分解为CO2、水和无机盐，碳循环始终在进行，会以石灰岩（CaCO3）的形式被固定下来，经后期的岩溶作用，则会以煤或石油的形式储存起来，经人类利用或通过自然降解后变成CO2 重新返回大气进行循环，使大气中CO2 含量增加。动、植物呼吸时需要大气中的O2，绿色植物进行光合作用时，则产生O2释放到大气和水中。大气中大部分的O2是生物演化过程中植物长期生产积累的结果。绿色植物不仅能在光合作用下产生O2，维持着碳、氧平衡。保护和增加绿色植物是降低大气中CO2、增加O2含量最有效的方法。（2）氮循环在大气中N2的占78%，这些游离N2不能被大多数生物利用。氮元素必须以铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐的形式被植物根系吸收。N2转变为铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐的过程，称为硝化作用，这一过程由固氮菌、蓝绿藻和根瘤菌来完成。进入植物体内的铵盐和硝酸盐，形成氨基酸，进而合成为蛋白质和核酸，与植物体内的其他物质共同组成植物有机体。微生物将蛋白质分解为氨基酸，进而分解为氨、CO2和水，这一过程称为氨化过程，进入土壤中的氨还能再次被植物利用。在厌氧条件下，反硝化作用强烈。生物的硝化作用过程和反硝化作用过程处于平衡状态。大面积破坏植被和工业大规模生产含氮化工产品均会引起自然界氮平衡的破坏。3.生态系统的信息专递生态系统中还存在有机体之间的信息传递。信息传递将生态系统的各个组成部分联系起来，具有调剂系统稳定的功能。目前已知的信息传递方式主要有营养信息、物理信息、化学信息和行为信息。是一种通过营养交换的形式，在一个个体或种群与另一个个体或种群之间传递信息。食物链就是营养信息传递的代表。是以物理过程传递的信息，动物发出不同的声音将感受的环境信息告知同类或是向其他动物发出威胁的信号；花以鲜艳的颜色向蝴蝶发出授粉的信息；生物产生的代谢物质，如酶、生长素、性诱激素、香油精不饱和内脂等都能传递信息。狗通过尿等排泄物来标定路线；老虎利用排泄物标定自己的势力范围；至少比非林地多出300m3。由于森林植物群落截留降水，大大减少地表径流，既避免了水土流失，也有效地防止江河暴涨暴落，减少洪涝灾害，对水资源有很好的调节作用。由于上游地区森林覆盖率在90%以上，虽然同样降水量超过库容，但因森林有效地截留，大大滞缓了洪水集中入库的时间，（2）保护和改善环境质量在自然系统中，生物通过新陈代谢过程及伴随的生物氧化、还原作用，使化学元素进入循环过程，有效地防止废弃物质过多的积累，造成污染。环境中的某些有毒物质经过生物吸收和降解能够得到消除或减少，使环境质量得到改善。植物通过光合作用，生长茂盛的森林、草地空气中的含氧量要高于裸地区。植物枝叶对烟尘和粉尘有良好的过滤和阻留作用。植物叶片表面凹凸不平，能够有效地滞留粉尘。一般1hm2的松林每年能滞留36.4t的灰尘，绿地上空的空气含尘量远低于比没有绿地的街道，很多树种具有吸收有害气体和杀菌的功能。夹竹桃、广木兰、梧桐等植物能吸收HF；槐树、桑树、垂柳、罗汉松等树木能吸收SO2；而柏树、白皮松、雪松、樟树、紫薇等树木能分泌杀菌素，植物群落具有良好的空气净化功能。（3）调节与改善气候森林内，乔木灌顶浓密郁闭，林下灌层和草本层发育，空气流动缓慢，温差较小；林内地表蒸发量较小，而相对湿度要比非林地高出10%～26%。植被具有良好的调节和改善气候的功能。森林的蒸腾作用，对自然界水分循环和改善区域气候有重要作用。1 hm2的森林每天要吸取70～100 t的地下水，其中大部分通过蒸腾回返大气；叶片吸收大量的太阳辐射，水转化为蒸汽也要吸收热量。故大片森林不仅能调节气温，而且空气湿润，使区域气候得到明显改善。年平均降水量增加到1855 mm，比造林前40 年的平均降水量增加了31%，蒸发量减少了75%，相对湿度增加了1.5%，改变了原先严重干旱的气候。城市绿地能有效地调控城市气温。太阳辐射和人为释放的热量，加热了布满城市的混凝土结构的建筑和道路，而因蒸发散失的热量却很少，导致出现城市气温高于郊区的热岛效应。城市周围地区和市内的绿地、树林、水面能有效地增加潜热通量，改变热量传输方向，从而达到调节城市气候的效果。城市气温为27.5℃时，草坪气温仅为22～24.5℃，比裸露地面低6～7℃，有紫藤绿化的墙面温度比裸露墙面平均温度低5℃。（4）防风固沙风蚀作用是我国北方和西北地区常见的一种地质灾害。风作为一种地质营力，不仅能吹失地表的土壤，形成各种风蚀地形，而且能形成和搬运沙丘，掩盖农田。

2.试述生态系统的基本结构与功能。

生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、分解者、消费者。其中生产者为主要成分。生态系统类型众多，生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。这里的物质包括组成生物体的基础元素：能长时间稳定存在的有毒物质。扩展资料基本结构：生态系统随时间的变动结构也发生变化。一般有3个时间长度量，一是长时间度量，以生态系统进化为主要内容；二是中等时间度量，以群落演替为主要内容；三是短时间度量。2、营养结构。生态系统各要素之间最本质的联系是通过营养来实现的，食物链和食物网构成了物种间的营养关系。生态系统类型众多，一般可分为自然生态系统和人工生态系统。

3.生态系统的功能有什么？

生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。

4.生态系统的组成和功能

生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中，不仅各个物种之间相互依赖，彼此制约，而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看，生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中，生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。

5.自然生态系统的功能有哪些？

1.能量流动的规律能量流动是生态系统的最主要功能之一。没有能量流动，没有生态系统。能量是生态系统的动力，是绿色植物一切生命活动的基础。地球上所有生态系统最初的能量，太阳光能辐射到地球表面被绿色植物吸收和固定，将光能转变为化学能，这个过程就是光合作用。在光合作用过程中，绿色植物在光能的作用下，吸收二氧化碳和水，合成碳水化合物。也把吸收的光能固定在光合产物分子的化学键上。贮藏起来的化学能，一方面满足植物自身生理活动的需要，另一方面也满足其他异养生物生命活动的需要。太阳光能通过绿色植物的光合作用进入生态系统，并作为高效的化学能沿着生态系统中的生产者、消费者、分解者流动。这种生物与环境之间、生物与生物之间的能量传递和转换过程，就是生态系统的能量流动过程。自然生态系统中的能量流动和转换，热力学第一定律就是能量守恒定律，即在自然界发生的所有现象中，能量既不能被消灭也不能凭空产生，只能以严格的当量比例，当绿色植物吸收光能后，可将光能转化为化学能，而当绿色植物被草食动物采食后，又可将化学能转化为机械能或其他形式的能量，在转换过程中尽管有热量的耗散，即一切过程都伴随着能量的改变，在能量的传递和转换过程中，除了一部分可以继续传递和做功的能量（自由能）外，总有一部分不能继续传递和做功，而以热的形式消散，这部分能量使熵和无序性增加。在生态系统中当能量从一种形式转换为另一种形式的时候，转换效率绝不能是百分之百。（1）绿色植物在自然条件下，光能利用率很低，绿色植物所获得的能量也根本不可能被草食动物全部利用，因为它的根、茎秆和果壳中的坚硬部分以及枯枝落叶都是不能被草食动物全部利用的。（2）即使在已经采食的食物中，草食动物利用的能量，一般仅为绿色植物所含总量的5％～20％。肉食动物所利用的能量，也要小于草食动物的能量。自然生态系统中的能量流动，（1）能量在生态系统中的流动，是沿着生产者和各级消费者的顺序逐级减少的。能量在流动过程中，一部分用于维持新陈代谢活动而被消耗，同时在呼吸中以热的形式散发到环境中去；只有一小部分用于合成新的组织或作为潜能贮存起来。能量的传递效率是很低的。能量沿着绿色植物→草食动物→一级肉食动物→二级肉食动物逐级流动。后者所获得的能量大体上等于前者所含能量的十分之一，这种层层递减是生态系统中能量流动的一个显著特点。（2）能量流动是单一方向的。能量以光能的状态进入生态系统后，就不能再以光能的形式，而是以热能的形式逸散于环境之中，被绿色植物截取的光能。绝不可能再返回到太阳中去，草食动物从绿色植物中所获得的能量，也绝不可能再返回绿色植物，能量流动是单程的，只能一次流过生态系统，能量在生态系统中的流动是不可逆的，2.能量流动的渠道自然生态系统中能量的流动。食物链“食物链和食物网便是生态系统中能量流动的渠道。（1）食物链在我国有这样一句话。这就是食与被食的链索关系，生产者、消费者和分解者之间存在着一系列食与被食的关系，绿色植物制造的有机物质可以被草食动物所食。食物网使生态系统中各种生物成分之间有着直接的或间接的联系，因而增加了生态系统的稳定性。食物网中的某一条食物链发生了障碍，可以通过其他食物链来进行调节和补偿。原来以捕鼠为食的猫头鹰并不会因鼠类减少而发生食物危机。草类可以给野兔的生长繁育提供良好的环境，猫头鹰则把捕食的目标转移到野兔身上了。食物网是生态系统中普遍而又复杂的现象，从本质上反映了生物之间的捕食关系，它是生态系统中的营养结构，（3）生态金字塔人们在研究生态系统的食物链和食物网的结构时，把每个营养级有机体的个体数量、能量及生物量，按照营养级的顺序排列起来，食物链和食物网的结构之所以呈。是由生态系统中能量流动的客观规律决定的，生态系统中的能量流动，这就导致前一个级的能量只够满足后一个营养级少数生物需要，生物的数量必然愈少，被食者的生物量。要比捕食者的生物量大得多，要有1000千克浮游植物才能维持100千克浮游动物的生活，而100千克的浮游动物才能提供10千克鱼的食料，或是从生物的个体数目看，这是生态系统营养结构的特点，生态金字塔有三种类型。①数量金字塔表示各营养级之间在一定的时间和空间内生物的数量关系：用生物的个体数目来表示，②生物量金字塔表示各营养级之间生物的重量关系；③能量金字塔表示各营养级之间能量的配置关系；

6.简述生态系统的三大功能，并说出其中两个主要功能的区别和联系

地球生态系统的组成及功能1．生态系统的概念在自然界,任何生物群落总是通过连续的能量—物质交换与其生存的自然环境不可分割地相互联系和相互作用着,这样的生态功能单位就是生态系统.按照生态系统的上述定义,例如分布有森林、灌丛、草地和溪流的一个山地地区或是包含着农田、人工林、草地、河流、池塘和村落与城镇的一片平原地区都是生态系统.生态系统是地球表层的基本组成单位,从整个生物圈到一滴水及其中的微生物,整个地球表层就是由大大小小各种不同的生态系统镶嵌而成.作为一个开放系统,生态系统并不是完全被动地接受环境的影响,逐渐修复与调整因外界干扰而受到的损伤,它又是一个控制系统或反馈系统.生态系统概念的提出,使我们对生命自然界的认识提到了更高一级水平.它的研究为我们观察分析复杂的自然界提供了有力的手段,并且成为解决现代人类所面临的环境污染、人口增长和自然资源的利用与保护等重大问题的理论基础之一.2．生态系统的组成成分任何一个生态系统都可以分为两个部分：无生命物质——无机环境和有生命物质——生物群落（图10－6）.无机环境包括作为系统能量来源的太阳辐射能；温度、水分、空气、岩石、土壤和各种营养元素等物理、化学环境条件；以及生物物质代谢的原料如CO2、H2O、O2、N2和无机盐类等,它们构成生物生长、发育的能量与物质基础,又称为生命支持系统.生物群落是生态系统的核心,第一类为自养型生物,包括各种绿色植物和化能合成细菌,称为生产者.绿色植物能够通过光合作用把吸收来的水、CO2和无机盐类转化成为初级产品——碳水化合物,并将其进一步合成成为脂肪和蛋白质等,太阳能便通过生产者的合成与转化源源不断地进入生态系统,成为其他生物类群的唯一食物与能量来源.化能合成细菌也能将无机物合成为有机物,而是来自某些物质在发生化学变化时产生的能量.例如,氮化细菌能将氨（NH3）氧化成亚硝酸和硝酸,利用这一氧化过程中放出来的能量把CO2和水合成为有机物.第二类为异养型生物,包括草食动物和食肉动物,这些消费者不能直接利用太阳能来生产食物,只能通过直接或间接地以绿色植物为食获得能量.根据不同的取食地位,又可以分为直接依赖植物的枝、叶、果实、种子和凋落物为生的一级消费者,以草食动物为食的肉食动物为二级消费者,肉食动物之间存在着弱肉强食的关系,其中的强者成为三级和四级消费者.这些高级的消费者是生物群落中最凶猛的肉食动物,如狮、虎、鹰和水域中的鲨鱼等.有些动物既食植物又食动物,称为杂食动物,如某些鸟类和鱼类等.第三类为异养型微生物,如细菌、真菌、土壤原生动物和一些小型无脊椎动物,它们靠分解动植物残体为生,称为分解者.微生物分布广泛,富含于土壤和水体的表层,空气中含量较少且多数为腐生的细菌和霉菌.微生物是生物群落中数量最大的类群,1克肥沃土壤中含有的微生物数量可达108个.细菌和真菌主要靠吸收动植物残体内的可溶性有机物来生活,把无机养分从有机物中释放出来,微生物在生态系统中起着养分物质再循环的作用.土壤中的小型无脊椎动物如线虫、蚯蚓等将植物残体粉碎,起着加速有机物在微生物作用下分解和转化的作用.此外,这些土壤动物也能够在体内进行分解,将有机物转化成无机盐类,鹰死后的残体被各种微生物分解成无机物质,几乎没有一种消费者是专以某一种植物或动物为食的,也没有一种植物或动物只是某一种消费者的食物,如老鼠吃各种谷物和种子,而谷物又是多种鸟类和昆虫的食物,昆虫被青蛙吃掉,青蛙又是蛇的食物,蛇最终被鹰捕获为食；谷物的秸杆还是牛的食物,牛肉又成为人类的食物（图10－7）.可见,形成复杂的摄食关系网,称为食物网.一般来说,

7.草原生态系统有哪些功能？

物质和能量的流转需要跨越两个或两个以上的营养级，它是层次多且过程长的开放系统。在各个营养级中所包含的很多能量转化环节，尤其是人的生产手段的干预从而增大或降低其能量转化效率和整个生态系统的生产效益；也都加速了系统中能量与物质的流转。也就是生产技术和管理水平不同，草原生态系统的生产能力也是各不相同的。比如游牧型、半游牧型、粗放型和集约型等不同草原生态系统的生产能力，人们为了最大限度地挖掘草原生态系统的生产效益，农牧业生产上常根据系统中物质、能量、运动和伴随的信息传递规律，对草原生态系统加以人为的设计与改造。如利用系统的开放功能，使草原生态系统的产品输出与人为输入的物质、能量建立动态平衡，可以使由此形成的农学草原生态系统的生产力，我们利用系统的适应功能，通过品种选育、种群配置以及施肥、灌溉等农牧业技术措施，能够使系统内植物和动物、生物因子和非生物因子之间的适应过程大大加快，以便达到完善系统的协调程度。而且因此形成一定的物质、能量流程网络，也就是具有自然排序的功能。还可在系统的流程网络中不断找出较为薄弱的区段，例如对某一草地配以合理的畜群结构，能够促使牧草利用均匀。