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生态系统

生态系统

ˈ我ːkəʊˌ年代ɪ圣əm
一个系统,包括一个区域内所有的生物(生物因素)和它的物理环境(非生物因素)一起作为一个单位发挥作用。

生态系统定义

一个生态系统是一个系统,由生物和非生物组成,作为一个单位一起工作。生物成分包括所有生物而非生物成分是非生命的东西.因此,生态系统科学的定义包含了一个生态群落,它由生活在一个特定栖息地的不同生物种群组成。像生态学和地理学这样的自然科学把生态系统定义为一个地理区域,在这个地理区域内,生物、天气和景观共同形成一个“生态系统”。泡沫的生活”。(参考文献1)那么生物学,什么是生态系统?从本质上讲,生物学对生态系统的定义是,它作为自然的基本单位。(参考2)正如生物是由细胞组成的,细胞是生命的结构和功能单位,自然也由基本单位组成,称为生态系统

生态系统的简单定义是什么?生态系统是一个群落+环境。生态学,这是对相互作用的科学研究人口或者有机体和环境之间,可以在个人,人口,社区或生态系统的水平上观看。个人的生态学主要关注个体有机体的生理学,繁殖和发展。在人口水平,生态主要涉及影响人口的属性和各种因素。在社区水平,生态研究人口和社区模式之间的互动。在生态系统的水平,生态学将所有这些都放在一起以了解系统如何作为一个单位运行。因此,生态系统生态学更关注能量流量和营养周期而不是个体种类。(Ref。3)

在词源学上,生态系统的含义和起源可以追溯到古希腊“ἶΚςς”“oîkos”)对于“房子”和“σύστημα”“sustēma”)为“有组织的团体”。这个术语是植物学家Roy Clapham在20世纪30年代早期创造的,用来表示环境的物理和生物组成部分。然而,是英国生态学家阿瑟·坦斯利(Arthur Tansley)在他的论文《植被概念的使用和滥用》(the Use and Abuse of vegetarikingconcepts)中首次提出了这个概念。(Ref。4、5)

同义词:环境;生态社区。

生态系统结构

生态系统的结构包括两个主要组成部分:(1)生物成分和(2)非生物成分

生态系统结构
生态系统的两个组成部分:生物和非生物

生物组件

生物组分包括所有生物。基本上,有两种主要类型的生物。他们是真核生物原核生物.真核生物的特征在于它们细胞内具有膜结合的细胞器(例如核)。反过来,原核生物是那些缺乏膜结合的细胞器的细胞器。对于这两组之间的进一步差异,请阅读)。真核生物的实例是植物,动物,真菌和保护者。细菌和古代代表原核生物。现在,他们每个人都有一个“工作“在生态系统中做。

例如,植物有叶绿体,使它们能够获取光能。然后,它们从周围环境中吸收二氧化碳和水,将其转化为糖,一种可以用来合成化学能(如ATP.).因为它们能够通过光合作用产生自己的食物,所以它们被称为生产商.生产者旁边是主要的消费者.他们在生产者身上喂养生产者,同时作为食物来源到更高水平的消费者(例如二级和三级)。

动物是消费者的例子。叫做植物的动物被称为食草动物而那些以其他动物为食的动物食肉动物.然后,有些人在植物和动物身上喂食。他们叫杂食动物

非生物成分

非生物组分包括所有非生物,如岩石,土壤,矿物质,水源和当地大气层。类似于生物组分,非生物组分也具有其生态作用。例如,元素和化合物用作营养素来源。它们对生物体的生长和新陈代谢至关重要。除了提供营养素外,还提供了生物的一个生活和茁壮成长的地方 - a栖息地

的相互作用

生物和非生物组成部分作为一个系统相互作用,并通过营养循环和能量流动相互联系。例如,能量和营养物质通过迟钝的.它们是进行光合作用的有机体,如植物和绿藻。然后,异养生物例如,动物,在光谱术中喂食。这使得能量和营养素通过系统移动。这些生物的死亡会煽动分解器的分解。该过程将营养物质释放回到生物体重复使用的环境。要了解更多关于此信息,请继续:生态系统的过程

生物和非生物成分也可以作为影响生态系统的环境(生态)因素。其生物活动在生态系统中产生影响的生物成分被称为生物因素.的一个生物因素反过来,也包括非生物和生态系统的物理方面,如气候、温度和pH值。

生物因子的一个例子是捕食在一个生态系统。如果捕食者的数量增加,捕食活动可能会增加。反过来,这可能会显著减少人口密度他们的猎物。如果它们的猎物是主要物种,意味着另一群生物依赖它们生存,那么这些关键物种的减少(或更糟,灭绝)也可能导致依赖它们的生物的减少(或更糟,灭绝)。

至于非生物因素,它们可以调节物种种群的大小或密度。例如,酸雨,这是不同寻常的酸性降水和高水平的氢离子,可以产生不利影响的土壤(如浸出)以及敏感的植物和水生动物博士除了pH值较低,其他非生物因素是光,盐度、空气、土壤或基质,和温度。

类型的生态系统

那四种类型的生态系统是什么?四种生态系统是陆地淡水海洋,人造的.前三种自然存在于各种生物群落中。最后一个是人造的。生态系统大小不一,从微型生态系统(如树木生态系统)到最大的生态系统(如海洋生态系统)。

陆地生态系统是一个发生在土地上的。陆地生态系统的例子是森林生态系统,草原生态系统,苔原生态系统和沙漠生态系统。一个森林生态系统是由各种植物,尤其是树木组成的。因为有大量的植物作为生产者,这个生态系统充满了生命。森林里不仅有植物,而且有动物。它们也是水果和木材的重要来源,它们还有助于维持地球的温度。它们也是一个主要的碳汇。(Ref.6)草原生态系统通常在热带或温带地区发现。他们是由草的主导。因此,这种类型的生态系统中常见的动物正在放牧动物,例如牛,山羊和鹿。苔原生态系统其特征是无树和被雪覆盖。春天和夏天,雪会短暂融化,形成浅池塘。在这段时间,地衣和开花植物通常会生长。由于冻土带上覆盖着冰,这种类型的生态系统在调节地球温度方面很重要。它也作为一个水库(以冰或霜的形式)。沙漠生态系统是在沙漠栖息地中发生的人。沙漠通常是干旱的。其中一些包含沙丘,其他,大多是岩石。沙漠中的生物并不像森林那样多样化,但它们具有使其适合其环境的适应性。常见于沙漠中的植物是CAM植物,如仙人掌。沙漠动物包括昆虫,爬行动物和鸟类。(ref.7)

淡水生态系统是不含盐水的水生生态系统。它们是藻类、浮游生物、昆虫、两栖动物和鱼类的家园。主要有两种类型:静生态系统和静生态系统。

一个生活于静水中的生态系统指静水的生态系统。例子包括以下内容:池塘,水坑和湖泊。特别是湖泊,可能形成分区。即当它变得非常确定地形成不同的区域时。这些区域如下:沿海,紫色和丰富的。的滨海区是岸边附近的部分。在这里,光可以渗透到底部。的紫色区域光线是否没有完全穿透的区域。透光渗透的紫尼区的一部分是透光区虽然光不能穿透的区域,因此是黑暗的,是底栖生物区.植物和动物在这些区域中变化。例如,在沿沿林地区内发现生根植物,但不在紫色区域中。相反,自由浮动植物是普通季纤维区表面上常见的植物。

一个激流的生态系统是一种水生生态系统,其特点是淡水栖息地是自由流动的。这与几乎静止不动的“静”相反。例如河流和小溪。这些生态系统中的许多植物和动物都有适应能力来帮助它们应对自来水带来的力量和不同的条件。

一个海洋生态系统是一个含有盐水的水生生态系统。例如海洋中的生态系统。的海洋生态系统特别是,由于大量的自养藻类通过光合作用释放氧气,它是大气氧气的重要来源。海洋生态系统被认为是世界上最丰富的生态系统类型。(Ref.7)

一个人工生态系统是一种人工系统,可进一步分为陆地、淡水或海洋。人工生态系统的一个例子是玻璃容器.许多人为的生态系统是为了保护、美学和研究生物学和生态学而建造的。

生态系统的过程

在生态系统中,在循环材料时能量流动。这两种过程与生态系统的结构,功能和生物多样性相关联,是必不可少的。让我们来看看下面的图,进一步了解它们。

生态系统过程能量流
一些能量储存在ATP中,另一些则以热量的形式释放出来。散失到环境中的热量在系统中丢失,不能回收。这意味着在能源方面,地球是一个开放的系统。(Ref.3)

能量流

在生态学中,生产力这个术语是指生态系统中产生生物量的速率。它通常用质量单位、体积单位、时间单位来表示,例如克/平方米/天(g m−2d−1).生产力可能是首要的,也可能是次要的。初级生产力是指自养生物(如植物)的生产力,而次级生产力是指异养生物(如动物)的生产力。(Ref。8)

生物量的初级生产通常归因于植物和藻类进行光合作用。这是因为几乎所有生物可利用的能量都是从它们开始的。(参考3)来自太阳的能量被叶绿体(含有叶绿素,绿色色素的细胞器)在光自养生物的细胞内。在叶绿体内部,光能(以光子的形式)驱动无机底物转化为能量储备,如糖分子。一般来说,动物没有这种色素来捕获能进行光合作用的光能。因此,它们必须依靠自养生物和/或其他异养生物作为食物。

光合作用是一种生物学过程,植物通过借助于太阳的光和无机来源制造自己的食物(例如二氧化碳和水)。它们产生葡萄糖分子,例如,可以以后作为淀粉储存。植物反过来又用作食物来源,用于无能为力生产自己的食物。

通过食用这些植物,能量(以及营养)从生产者流向消费者。然后,它从一个消费者流向另一个消费者。食物中复杂的有机分子,如碳水化合物、脂肪和蛋白质是储存在食物中的丰富能量来源化学键.例如,在氧气存在的情况下,葡萄糖(一种糖分子)经过处理来合成化学能(ATP)细胞呼吸.储存在食物分子中的能量通过一系列氧化反应释放出来。电子从一个分子传递到另一个分子,直到它到达最后的电子受体,也就是氧。当食物分子被完全氧化时,最终的副产品是二氧化碳,二氧化碳通过植物气孔的蒸腾作用和呼吸动物的呼出作用被释放出来。在没有氧气的情况下,细胞进行活动发酵其中葡萄糖分解以产生ATP并产生乳酸。在动物中,膳食来源的过量能量储存在富含能量的分子中,例如糖原和脂质。

分解者是能量流经的最后一组生物体。它们吃所有生物的粪便和尸体。

看下面的图。它显示了一种食物链和能量和营养流动的简单图。它从生产者(如植物)开始,通过捕捉来自阳光的光能来制造食物。消费者旁边的能量流动,尤其是主要消费者(昆虫),二级消费者(青蛙),第三级消费者(蛇),最后,对第四纪消费者(Eagle)。然后,抛弃或鹰的尸体将被分解器分解。

生物地球化学或营养循环

碳,氮气或磷等元素以不同的方式进入生物体。一个例子是由植物直接从其物理环境中取出它们,例如通过土壤和气体中可用的根部吸收元素,进入气孔。在动物中,这些元素通过食品消耗进入。粪便和腐烂的有机物被分解器分解,最终释放出这​​些元素用于营养循环,或者通过其他生物体使用。这种生态过程中,分解器通过分解者分解有机物物质分解.在分解中,这些材料既不丢失也不摧毁,因此地球,在这方面,是一个封闭的系统.这些元素将在生态系统内的生物和非生物状态之间循环。(Ref。3)

Microorganisms_and_climate_change

该图说明了分解者所进行的各种生物地球化学或营养循环。“科学家对人类的警告:微生物和气候变化”。微生物学与微生物学杂志,17(4):569-586。doi:10.1038/s41579-019-0222-5, CC BY-SA 4.0。

团体动力学

生态系统是动态的。它们的组成和结构可能随时间而改变,特别是当干扰发生时。例如,火山爆发是一种自然干扰,可以创造一个新的土地,开放供殖民。通常,最先在贫瘠土地上定居的物种是地衣。最终,它们的生物活动将改变环境条件。这将使它不那么恶劣,更适合新物种居住。一种优势物种或群落被另一种优势物种或群落逐渐取代的现象称为演替.这一继任将继续,直到建立高潮状态,这意味着生态系统已经取得了稳定性,除非另一种干扰扰乱生态平衡,否则不会发生进一步的继承。例如,大量洪水擦拭了先前稳定的社区。该土地将再次开放殖民化。这是第一次殖民殖民的连续,称为原生演替然而,一个地区的更替以前被一个社区占领,但被扰乱和取代的重新殖民被称为次生演替系列

看看下面连续的示意图。您会注意到该过程开始作为裸体岩石的荒芜土地。像地衣和苔藓一样的先驱物种将在岩石上生长,将成为先驱物种.然后,这个地点的下一个殖民地是草和草本植物。很快,当它们的种子到达这个地点时,树木就会在这里生长,例如通过风流或含有未消化的种子的鸟类粪便。

原生演替

功能和生物多样性

生态系统负责营养素的循环,并允许能量流动,例如从太阳到生物组分。各种生物,物理和化学体系在一起,保持了这些系统在地球上的稳定性。生物多样性对于运作的生态系统至关重要。生物多样性是指生物多样性。生物成分越多,“更健康“生态系统将是。这是因为每个物种都扮演着重要的角色。物种的多样性越大,生态系统持续存在并继续运转的机会就越大。生态系统的高度多样性有助于提高生产力,从而稳定生态系统的功能。

生态系统的例子

落叶森林生态系统

落叶林
落叶林

一个落叶林主要是季节性落叶的树木,然后在新的生长季节开始时重新长出叶子。它们脱落的叶子作为一种适应机制,以抵御温带地区的寒冷季节或亚热带和热带地区的干燥季节。中纬度地区的主要树种是橡树、山毛榉、桦树、栗树、白杨、榆树、枫树和椴树。(参考文献9)在南半球,占优势的树是属nothofagus.(南方山毛榉)。常见的动物有蛇、青蛙、蝾螈、乌龟、指甲、蛞蝓、昆虫、蜘蛛、鸟类(如莺、猫头鹰、啄木鸟、鹰等)和哺乳动物(如老鼠、鼹鼠、花栗鼠、兔子、黄鼠狼、狐狸和鹿)。(Ref。9)

萨凡纳生态系统

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萨凡纳

大草原是林地和草原生态系统的混合体。广阔的树冠,分散的树木允许光线穿透和到达地面。正因为如此,以草为主的灌木和草本层也能生长得很好。因此,这里常见的动物都是食草动物,如绵羊、牛和山羊。这种类型的生态系统通常作为森林和沙漠或草原之间的过渡地带。

珊瑚礁生态系统

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珊瑚礁

珊瑚礁是由造礁珊瑚创造的生态系统。珊瑚礁实际上是珊瑚虫的群落,比如石珊瑚群居在一起。它们是地球上最多样化的生态系统之一。因此,他们被称为海洋中的雨林.其中大多数在热带水域的浅层深处被发现。栖息礁的一些物种是软体动物,蠕虫,甲壳类动物,棘鱼,海绵,饰饰和鱼。

温泉生态系统

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黄石温泉

温泉是指水温相对于周围环境较高的温泉。从泉水中流出的水受到地热的加热,即通过地幔的热量加热。由于高温,它是包含很少种类生物的生态系统之一。嗜热生物是能在45至80°C(113至176°F)的温度下茁壮成长的生物。这些生物中的一些是嗜热的变形虫(例如Naegleria Fowleri.Acanthamoeba)、嗜热细菌(例如:军团菌)和各种古生菌。

Micro-ecosystems

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有蔓生蕨类植物的树(附生植物)

被限制在狭小空间内,但由特定环境因素定义的生态系统称为微生态系统。让我们来看看树木生态系统。一棵树创造了一个小型的生态系统,各种生物生活在其中。例如,一棵树可能有地衣和其他附生植物(树栖植物)、无脊椎动物(如昆虫)、两栖动物和其他动物。附生植物本身为真菌、细菌和黏菌等其他有机体提供了栖息地。(Ref。10)

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参考文献

  1. 国家地理学会。(2011年8月15日)。生态系统。国家地理学会。https://www.nationalgeogup.org/encclopedia/ecosystem/
  2. 数学和21世纪生物学。(2005).国家科学院出版社。https://doi.org/10.17226/11315
  3. 生态系统的概念。(2017).Umich.Edu。https://globalchange.umich.edu/globalchange1/current/lectures/kling/ecosystem/ecosystem.html
  4. 威利斯,a.j.(1997)。“生态系统:从历史角度看的一个进化的概念”,功能生态学11:2,268-271页。
  5. Möller,D.(2020)。气候系统的化学。柏林波士顿:De Gruyter。
  6. 管理。(2018年3月13日)。生态系统。BYJUS;BYJU。https://byjus.com/biology/ecosystem/
  7. 10天然生态系统的例子。(2017).练习。https://sciencing.com/10-examples-natural-ecosystem-7836.html.
  8. 维基百科的贡献者。(2020年7月31日)。生产力(生态)。维基百科;维基媒体基金会。https://en.wikipedia.org/wiki/Productivity_(生态)
  9. 定义,气候和特征(2020).在Encyclopædia大英百科全书。
  10. 悉尼大肠Everhart;约瑟夫·s·伊利;哈罗德·w·凯勒(2009)。与表皮黏菌存在相关的树冠附生植物和树皮特征的评估”(PDF)。植物学报。87(5):529 - 533。

©BiologyOnline。由生物学在线编辑提供和调节的内容。

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1.生态系统是什么?
2.下列哪项不是生态系统的生物组成部分?
3.哪一个不是消费者?
4.以存在高盐含量为特征的水生生态系统
5.真菌分解有机物的生态过程

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