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自然地理学
1.9.3.1 一、生态系统的概念

一、生态系统的概念

生态系统(Ecosystem)是指一定的时间和空间内,生物组分与非生物环境之间相互联系、相互作用、完成一定功能的统一体。

生态系统这一概念是由英国生态学家A.G.坦斯利(A.G.Tansly)在长期研究植物群落的基础上于1935年首先提出的。他认为“生态系统的基本概念是物理学上使用的系统整体,这个系统不仅包括有机复合体,而且也包括形成环境的整个物理因素复合体。”因此,生态系统可定义为在任何规模的时空单位内由物理—化学—生物学活动所组成的一个系统。不难看出,坦斯利定义的实质强调的是生态系统各组分之间功能上的统一性。至20世纪40年代,美国生态学家R.L.Lindman通过对生态营养结构的研究,提出了食物链概念,进一步奠定了生态系统的理论基础。世界著名生态学家E.P.奥德姆于20世纪50年代建立了比较完整的生态系统的概念和体系,并指出,生态系统就是包括特定地段中的全部生物和物理环境的统一体。他认为,只要有主要成分,并能相互作用和得到某种机能上的稳定性,哪怕是短暂的,这个整体就可视为生态系统。具体来说,生态系统又可定义为一定空间内生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而相互作用、相互依存所构成的生态学功能单位。按生物学谱(Biological Spectium)划分的组织层次,生态系统的任务是研究生物群落与其环境间相互关系及作用规律的。所以,生态系统是个功能单位而不是生物学的分类单位。

自此之后,国内外生态学工作者又分别对生态系统的概念作了进一步的论述,发展和完善了生态系统的内涵。

根据生态系统的定义,一个生态系统在空间边界上是模糊的。也就是说,它在大小上是不确定的,其空间范围在很大程度上往往是依据人们所研究的对象、研究内容、研究目的或地理条件等因素而确定。从结构和功能完整性角度看,它可小到含有藻类的一滴水,大到整个生物圈。

生态系统属于生物系统的高级层次。生物分为基因、细胞、器官、有机体(个体)、种群、群落等主要层次,每个生物层次都与非生物成分相互作用而构成不同层次的生物系统。每个层次均以较低层次作为基本单元,形成自身的结构基础和功能单元。但是,就整体而言,每个层次的性质各有特点,并非低级层次性质的简单总和。例如,生物个体的生存时间要比由个体组成的种群短促得多,个体只有出生和死亡,种群才有表现出生率、死亡率、年龄结构等特征,生物的适应性也主要体现在种群上。

生态系统可以是一个很具体的概念,一个池塘,一片森林或一块草地都是一个生态系统。同时,它又是在空间范围上抽象的概念。生态系统和生物圈只是研究的空间范围及其复杂程度不同。小的生态系统联合成大的生态系统,简单的生态系统组合成复杂的生态系统,而最大最复杂的生态系统就是生物圈,它是地球上所有生物(包括人类在内)和它们生存环境的总体。