[学习要求]
1.掌握生态系统的概念及组成。
2.熟悉的结构。
3.了解生态系统的类型。
[学习内容]
1.生态系统
生态系统是指在一定时间和空间内,由生物群落与其环境之间不断通过种的流动、物质循环、能量流动、信息传递过程而形成的相互作用、相互依存的统一整体。
2.生态系统的组成
生态系统是一个多成分的极其复杂的大系统。一个完全的生态系统由四类成分构成,即非生物成分、生产者、消费者和分解者。后三者是生态系统中生态群落的三大功能类群。
2.1 非生物成分:包括太阳辐射能、气候条件、基质和介质、H2O、CO2、O2、N2、矿物盐类以及其他元素和化合物。是生物活动的场所,为植物的生长发育提供物质准备。
2.2 生产者:指能进行光合作用的绿色植物和光能合成细菌。它们自身制造营养以满足自己需求,称为自养生物。同时,植物是其他生物的能量和物质的根本来源,从而是生态系统中最重要、最积极的成分。没有植物,就没有生态系统。
2.3 消费者:指各类动物、寄生和腐生的真菌。它们不能自己生产食物,只能直接或间接利用植物所制造的现成有机物,取得营养物质和能量,维持其生存。又称为异养生物。
2.4分解者:指微生物和土壤动物,主要是腐生生活。他们将生产者、消费者的残体分解、消化和吸收,在获得能量的同时,将有机体中的养分释放到无机环境中,为植物的再生产创造条件。
分解者分解消费者的过程视频:(胆小勿看)
3.生态系统的结构
包括垂直结构、水平结构、时间结构、营养结构。
3.1垂直结构 即生态系统的分层现象。
是指生态系统内部不同物种及不同个体在垂直空间上的成层现象,包括地上部分和地下部分的成层现象。如森林生态系统由乔木、灌木、草本和地被植物:形成垂直结构;草原生态系统由高、中、低草形成垂直结构。垂直结构是生物充分利用资源和减少物种间竞争的保证。
3.2 水平结构 生态系统中的各种生物类群在水平空间上的分布格局。各种生物种类及其数量在水平空间上的分布,通常呈现不同面积的小群落相互间镶嵌分布。水平结构是生物适应不同生态环境或不同生态环境对生物影响的体现。
3.3 时间结构 生态系统可变。长时间(百年以上)生态系统变化,表现为新物种和新环境的形成;长时间(十几年、几十年)表现为生态系统的取代;短时间(昼夜、季节)表现为物种生理生化和生态系统外貌、季相上的变化。生态系统的时间结构反映了生物对环境变化的响应及由此产生的生态对策。
3.4 营养结构 生物的组成成分之一为生物。捕食作用使不同的生物之间联系起来,形成食物链。食物链中一个一个环节称为营养级。生产者为第一营养级,食草动物为第二营养级,小型食肉动物为第三营养级,还有第四、第五营养级。
食物链相交错,形成食物网。通过食物链和食物网把生物与环境、生物与生物紧密连接起来的结构,称为生态系统的营养结构。实现了生态系统物质和能量的传递。
营养结构的特征是:食物链、营养级和生态金字塔。生态金字塔又称生态锥体,是指把生态系统中各个营养级有机体的个体数量,生物量或者能量按营养级从低到高的顺序排列,并绘制成的图形。由于其形似金字塔,故称为生态金字塔。
生物量表示——生物量金字塔
能量单位表示——能量金字塔
个体数量单位表示——个体数量金字塔
金字塔每一个阶级代表着一个营养级。
4.生态系统的类型
地球上的生态系统,按照非生物成分和特征,可分为陆地生态系统和水域生态系统。以下对与药用植物关系较大的陆地生态系统进行阐述。
4.1 荒漠生态系统 昼夜温差大,气候干旱少雨,植被稀少,是地球上生态环境最脆弱的地区,植被为耐干旱的植物。
4.2 (温带)草原生态系统 大陆性气候强,雨量稀少,多集中在夏季。植被多以禾本科植物为主,一般郁闭生长。
4.3 稀树草原生态系统 是地球表面上最大的生态系统之一。它的特点是降雨不多,且降雨集中,全年干湿季节交替出现。初级生产者常以热带种干旱草本植物为主,上面生长着稀疏的伞形树冠状乔木。
4.4 森林生态系统 是陆地生态系统中面积最大、最重要、最复杂、生产力最大的生态系统,按初级生产者的不同,可分为针叶林、阔叶林、针阔混交林、雨林(热带雨林、温带季雨林)等,其中,现在有超过1/4的现代药物由热带雨林植物所提炼,所以热带雨林也被称为“世界上最大的药房”如:龙脑香、降香、龙血树(血竭)、紫茉莉等。
此外,生态系统可按生物成分划分为:动物生态系统、植物生态系统、微生物生态系统和人类生态系统;按人类活动及影响程度分为:自然生态系统、半自然生态系统、人工生态系统等。

