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第二章 神圣的平衡（1） 生态系统 第二章 神圣的平衡 本章内容重点介绍系统、生态平衡及生态学在环境保护中的应用等内容。 生态学是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学。近年来由于环境问题的出现，使生态学研究的对象，扩展到人类生活和社会形态等方面，成为环境科学的理论基础。 2.1 生态系统 1、生态系统 生态系统：是在一定时间和空间范围内由生物与它们的环境通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。 1、生态系统 生态系统有四个基本组成：环境、生产者、消费者及分解或转化者。 功能主要表现：生物生产、能量流动、物质循环和信息传递。其中能量流动和物质循环相辅相成，共同进行的。 生态系统的核心是生物群落， 森林生态系统 分布： 生物特点： 功能： 草原生态系统 分布： 生物特点： 功能： 湿地生态系统 湿地生态系统 形成： 生物特点： 功能： 海洋生态系统 海洋生态系统占地球表面积的71%，整个地球上的海洋是一个巨大的生态系统. 海洋里的生产者主要是浮游植物，消费者主要是一些适于水中生活的动物。 海洋植物通过光合作用每年能够产生三百六十亿吨氧气，占全球每年产生氧气总量的70％。 海洋蒸发的水蒸气变成降水，能够为陆地生态系统补充大量的淡水。 海洋容纳了从陆地江河流入的污泥浊水，回馈给陆地生态系统的却是纯净的淡水。 可见海洋在维持生物圈的碳—氧平衡和水循环方面起着重要作用。 海洋是生命的摇篮。 海洋生物具有很高的食用价值。许多海洋生物可以用作工业原料。例如，鱼鳞可以制成鱼鳞胶，鲸类的油脂可以用作高级润滑油，海带可以用作提取碘和甘露醇的原料等。 海洋生物还有很高的药用价值。 海洋生态系统 组成： 生物特点： 功能： 淡水生态系统 组成： 生物特点： 功能： 农田生态系统 形成： 生物特点： 功能： 形成： 生物特点： 功能： 城市生态系统 分布： 特点： 2、食物链营养级 1）食物链：由取食关系把多种生物联系起来，彼此形成一个以食物为关联的连锁关系。 如：青草—野兔—狐狸 藻类—虾—鱼—食鱼的鸟类。 许多食物链经常互相交叉，形成一种复杂的食物网。 营养级：即食物链上每一个环节上生物物种的总和。生态系统中的物质和能量就是这样一级一级向上传递。 能量沿食物链流动时，效率很低，仅仅有约1/10被利用，其他的能量以热能的形式释放到大气中。这称为1/10定律或能量金字塔。 2）食物网的稳定性 稳定：是指在一个稳定的环境里，生物总数（种群所有个体的数目）大体上保持一个恒量。 食物链越复杂越趋于稳定，因为食物链中某个环节缺失时，其它环节能起补偿作用。 如： A B ： B A C 被捕食者 捕食者 被捕食者 捕食者 A：竹子，B：大熊猫。 A：兔子，B：田鼠，C：猫头鹰。 2）食物网的稳定性 复集作用：重金属和一些有毒的脂溶性物质，性质稳定，难以分解。虽然开始在环境中的浓度很低，但可以在生物体内逐渐累积，并通过食物链放大。 人类常常是处于食物链的顶端，有毒物质沿食物链的浓缩，最终受害者还是人类。 1、能量流动 特点： 1）利用率低，辐射到地面上太阳能仅有0.1%左右被绿色植物所利用。 2）能量流动是单一方向的，且不可逆的。 3）能量沿着食物链逐级减少的。 因为能量流动过程中，总有一部分能量被生物呼吸所消耗。 4）各级消费者之间的能量利用率不高。 生态系统的营养级一般不超过5级。 5）只有当生态系统能量的生产和消耗平衡时，其结构和功能才能保持动态平衡。 2、物质循环 生态系统中的物质循环过程十分复杂，常常需要放眼较大的生态系统，甚至是生物圈，下面重点了解C、N，S、P的循环。 1）碳循环 C是构成微生物体的基本元素，而且是主要的营养物质。约占生物总量的25%，而在无机环境中是以CO2和碳酸盐形式存在的。 C的循环与两个过程有关： a）光合作用或呼吸，大气中的C与植物体内C的关系。 b）石灰石与气态CO2之间的关系。是岩石与大气中C的关系。 2、物质循环 2）N循环 2）N循环 2、物质循环 3）S循环 2、物质循环 4）P循环 2、物质循环 4）P循环 3、信息传递 生态系统中各组成之间及其内部存在着各种形式的信息，有物理信息，化学信息和营养信息和行为信息。 1）物理信息：叫声、颜色等。 叫