第三章 生态系统多样性及其保护

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1、第四章生态系统多样性及其保护基因和物种多样性是生物多样性研究的基础，而生态系统多样性则是生物多样性研究的重点。生态系统多样性充分体现了生物多样性研究的最突出的特征，即高度的综合性；主要表现在它是基因到景观乃至生物圈的不同水平研究的综合。例如濒危物种的保护已经不再仅仅局限于在物种水平上保护有限的个体，而是从基因、细胞、种群等不同水平上去探索物种濒危机制，从生境或生态系统水平上考虑保护措施；不同类群或不同学科研究的综合：例如生态系统多样性维持机制的研究不仅注重生态环境对系统稳定性的影响，更注重不同生物类群的作用及其相互之间关系对系统稳定

2、性的影响。第一节生态系统与生态系统多样性一、生态系统的概念生态系统的概念是英国生态学家坦斯利在1935年提出来的，20世纪40年代，美国生态学家林德曼在研究湖泊生态系统时，受到我国“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”这一谚语的启发，提出了食物链的概念，他又受到“一山不能存二虎”的启发，提出了生态金字塔的理论，使人们认识到生态系统的营养结构和能量流动的特点。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

3、的。生态系统是指在一定空间内的生物成分和非生物成分，通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态功能单位。自然界中只要在一定空间内存在生物和非生物两种成分，并能互相作用达到某种功能上的稳定性，哪怕是短暂的，这个整体就可以视为一个生态系统。我们居住的这个地球上有许多大大小小的生态系统，大至生物圈或生态圈、海洋、陆地，小至森林、草原、湖泊和小池塘。除了自然生态系统外，还有很多人工生态系统，如农田、果园、自给自足的宇宙飞船等。地球上最大的生态系统是—生物圈二、生态系统的组成任何一个生态系统都是由生物系统和环境系统成分两部分组成

4、。生物系统包括生产者、消费者和分解者；环境系统包括太阳辐射以及各种无机物质、有机物质，气候因素。组成生态系统的因子通过能流、物流和信息流，彼此联系起来，形成一个功能体系。1、生物系统1）生产者：主要指绿色植物，能够把太阳能转化为化学能，把简单的无机物质制造成复杂的有机物质。硫化细菌是一类特殊生产者，以硫化氢为能源合成体内的有机化合物。2）消费者：指依靠活的动植物为食的动物。直接吃植物的动物叫植食动物，又叫一级消费者，以植食动物为食的动物叫肉食动物，也叫二级消费者，以后还有三级消费者，四级消费者，直到顶位肉食动物。消费者也包括那些既吃

5、动物也吃植物的杂食动物，还包括寄生生物，寄生生物靠取食其它生物的组织、营养物和分泌物为主。3）分解者：把动植物死亡后的残体分解为比较简单的化合物，最终分解为无机物并把它们释放到环境中去，供生产者重新吸收和利用的一类生物（真菌、细菌）。分解者在任何生态系统中都是不可缺少的组成部分。如果生态系统中没有分解者，动植物遗体和残遗有机物很快就会堆积起来，影响物质的再循环过程，生态系统中的各种营养物质很快就会发生短缺并导致整个生态系统的瓦解和崩溃。有人把专吃兽尸的兀鹫，食朽木、粪便和腐烂物质的甲虫、白蚁、皮蠹、粪金龟子、蚯蚓和软体动物等，称为大

6、分解者；而把细菌和真菌称为小分解者。生产者能够制造有机物，为消费者提供食物和栖息场所；消费者对于植物的传粉受精、种子传播等方面有重要作用；分解者能够将动植物的遗体分解成无机物。如果没有分解者，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃。由此可见，生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。2、环境系统：包括能量因子、物质因子以及二者运动状态相联系的气候状况。1）能量因素包括辐射能、热能、机械能、化学能、和核能。生态系统要依靠外界能量的不断输入才能正常运转。2）物质因素包括多种无机物质（如大气、各种矿物质等）和一些有机物质（蛋白

7、质、糖、脂类、腐殖质）；它们是生物系统和环境系统的连接者。3）气候则是大气圈下层能量因子与物质因子相互作用的结果。三、生态系统的功能生态系统在特定的环境中发挥的作用称为生态系统的功能，物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三个基本功能。能量主要来自太阳，物质由地球供应，信息包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。能量是一种单向的过程，最后以热能的形式损失掉。物质在生态系统中的流动是一种循环运动。四、生态系统的特征任何“系统”都是具有一定结构，各组分之间发生一定联系并执行一定功能的有序整体。从这种意义上说，生态系统与物理学上的系

8、统是相同的。但生命成分的存在决定了生态系统具有不同于机械系统的许多特征，这些特征主要表现在下列几方面：1、相关性系统具有内在的相关性，系统各成分之间或子系统之间，通过能量流、物质流、信息流而有机的联系起来。生态系统内各种生物成分非生物