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生态系统可以完成哪些生理功能

发布时间: 2023-01-20 10:22:49

A. 生态系统的主要功能是什么

生态系统是生物与周围的自然环境构成的整体。生态系统是指自然界一定空间的生物与环境之间相互作用、相互制约、不断演变,达到动态平衡、相对稳定的统一整体。

什么是生态系统有什么功能

1生态系统
生态系统,指在自然界的一定的空间内,生物与环境构成的统一整体,在这个统一整体中,生物与环境之间相互影响、相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。

地球最大的生态系统是生物圈;最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统,人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险。

2生态系统的主要功能
生态系统的主要功能是物质循环和能量流动,处于平衡的生态系统物质循环和能量流动会处在一个动态平衡状态 ,各营养级生物(生产者,消费者,分解者)数量将稳定在一个水平上。

生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或作用。主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面,它们是通过生态系统的核心——生物群落来实现的。生物生产是生态系统的基本功能之一。

B. 生态系统的重要功能

生态系统的三大功能分别是能量流动、物质循环、信息传递。

1、能量流动有两大特点分别是能量流动是单向的和能量逐级递减。

2、物质循环是指生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。这里的物质包括组成生物体的基础元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT为代表的,能长时间稳定存在的有毒物质

3、信息传递是指物理信息(physical information)指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境/也可以来自生物群落,主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等。

(2)生态系统可以完成哪些生理功能扩展阅读:

一、生态价值

1、潜在价值

潜在价值指的是人类尚不清楚的价值。

2、直接价值

直接价值包括对人类的医药、仿生、文艺、旅游等非实用意义的价值。

3、间接价值

间接价值亦称“生态功能”,指的是对生态环境起稳定调节作用的功能,常见的有:湿地生态系统的蓄洪防旱功能、森林和草原防止水土流失的功能。生物多样性的间接价值远大于直接价值。(稳态与环境125~126)

二、生态系统的组成

非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。其中生产者为主要成分。不同的生态系统有:森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统(分为湖泊生态系统、池塘生态系统、河流生态系统等)、农田生态系统、冻原生态系统、湿地生态系统、城市生态系统。

其中,无机环境是一个生态系统的基础,其条件的好坏直接决定生态系统的复杂程度和其中生物群落的丰富度。

生物群落反作用于无机环境,生物群落在生态系统中既在适应环境,也在改变着周边环境的面貌,各种基础物质将生物群落与无机环境紧密联系在一起。

而生物群落的初生演替甚至可以把一片荒凉的裸地变为水草丰美的绿洲。生态系统各个成分的紧密联系,这使生态系统成为具有一定功能的有机整体

C. 生态系统的功能有什么

生态系统的基本功能包括能量流动,物质循环和信息传递三个方面。
1能量流动折叠
能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和
能量传递
丧失的过程。能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点:单向流动,逐级递减。
过程折叠
①能量的输入
生态系统的能量来自太阳能,太阳能以光能的形式被生产者固定下来后,就开始了在生态系统中的传递,被生产者固定的能量只占太阳能的很小一部分,下表给出太阳能的主要流向:

项目

反射

吸收

水循环

风、潮汐

光合作用

所占比例

30%

46%

23%

0.2%

0.8%

然而,光合作用仅仅是0.8%的能量也有惊人的数目:3.8×10^25焦/秒。在生产者将太阳能固定后,能量就以化学能的形式在生态系统中传递。
②能量的传递与散失
能量在生态系统中的传递是不可逆的,而且逐级递减,递减率为10%~20%。能量传递的主要途径是食物链与食物网,这构成了营养关系,传递到每个营养级时,同化能量的去向为:未利用(用于今后繁殖、生长)、代谢消耗(呼吸作用,排泄)、被下一营养级利用(最高营养级除外)。
注:粪便属于上一营养级同化的能量。
营养关系折叠
生态系统中,生产者与消费者通过捕食、寄生等关系构成的相互联系被称作食物链;多条食物链相互交错就
形成了食物网。食物链(网)是生态系统中能量传递的重要形式,其中,生产者被称为第一营养级,初级消费者被称为第二营养级,以此类推。由于能量有限,一条食物链的营养级一般不超过五个。
生态金字塔
生态金字塔是以面积表示特定内容,按营养级至下而上排列形成的图示,因其往往呈现金字塔状,故名。常用的有三种:能量金字塔、生物量金字塔、生物数量金字塔。
①能量金字塔(energy)
含义:将单位时间内各营养级所得能量的数量值用面积表示,由低到高绘制成图,即为能量金字塔。
能量金字塔
特点:能量金字塔永远正立,因为生态系统进行能量传递是遵守林德曼定律,每个营养级的能量都是上一个营养级能量的10%~20%。
②生物量金字塔(biomass)
含义:将每个营养级现存生物的有机物质量用面积表示,由低到高绘制成图,即为生物量金字。
特点:与能量金字塔基本吻合,因为营养级所获得的能量与其有机物质的同化量正相关。
③生物数量金字塔(Eltonian pyramid)
含义:将每个营养级现存个体数量用面积表示,由低到高绘制成图,即为生物数量金字塔。
特点:形状多样,并不总是正立。例如,几百只昆虫和数只鸟可以同时生活在一棵树上,出现“下小上大”的现象。
2物质循环折叠编辑本段
主条目:生物地球化学循环
生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。这里的物质包括组成生物体的基础元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT为代表的,能长时间稳定存在的有毒物质;这里的生态系统也并非家门口的一个小水池,而是整个生物圈,其原因是气态循环和水体循环具有全球性,一个例子是2008年5月,科学家曾在南极企鹅的皮下脂肪内检测到了脂溶性的农药DDT,这些DDT就是通过全球性的生物地球化学循环,从遥远的文明社会进入企鹅体内的。
按循环途径分类折叠
气体型循环(gaseous cycles)
元素以气态的形式在大气中循环即为气体型循环,又称“气态循环”,气态循环把大气和海洋紧密连接起来,具有全球性。(吴人坚141页)碳-氧循环和氮循环以气态循环为主。
水循环(water cycle)
水循环是指大自然的水通过蒸发,植物蒸腾,水汽输送,降水,地表径流,下渗,地下径流等环节,在水圈,大气圈,岩石圈,生物圈中进行连续运动的过程。水循环是生态系统的重要过程,是所有物质进行循环的必要条件(吴人坚143)
沉积型循环(sedimentary cycles)
沉积型循环发生在岩石圈,元素以沉积物的形式通过岩石的风化作用和沉积物本身的分解作用转变成生态系统可用的物质,沉积循环是缓慢的、非全球性的、不显着的循环。沉积循环以硫、磷、碘为代表,还包括硅以及碱金属元素。(吴人坚141~142)
常见物质的循环折叠
碳循环(carbon cycle)
碳元素是构成生命的基础,碳循环是生态系统中十分重要的循环,其循环主要是以二氧
碳循环
化碳的形式随大气环流在全球范围流动。碳-氧循环的主要流程为(可参见右图):
①大气圈→生物群落
·植物通过光合作用将大气中的二氧化碳同化为有机物
·消费者通过食物链获得植物生产的含碳有机物
植物与动物在获得含碳有机物的同时,有一部分通过呼吸作用回到大气中。动植物的遗体和排泄物中含有大量的碳,这些产物是下一环节的重点。
②生物群落→岩石圈、大气圈
·植物与动物的一部分遗体和排泄物被微生物分解成二氧化碳,回到大气
·另一部分遗体和排泄物在长时间的地质演化中形成石油、煤等化石燃料
分解生成的二氧化碳回到大气中开始新的循环;化石燃料将长期深埋地下,进行下一环节。
③岩石圈→大气圈
·一部分化石燃料被细菌(比如嗜甲烷菌)分解生成二氧化碳回到大气
·另一部分化石燃料被人类开采利用,经过一系列转化,最终形成二氧化碳。
④大气与海洋的二氧化碳交换
大气中的二氧化碳会溶解在海水中形成碳酸氢根离子,这些离子经过生物作用将形成碳酸盐,碳酸盐也会分解形成二氧化碳。
整个碳循环过程二氧化碳的固定速度与生成速度保持平衡,大致相等,但随着现代工业的快速发展,人类大量开采化石燃料,极大地加快了二氧化碳的生成速度,打破了碳循环的速率平衡,导致大气中二氧化碳浓度迅速增长,这是引起温室效应的重要原因。
氮循环(nitrogen cycle)
氮气占空气78%的体积,因而氮循环是十分普遍的,
氮循环
氮是植物生长所必需的元素,氮循环对各种植物包括农作物而言,是十分重要的。氮循环的主要流程为(可参见右图):
①氮的固定
氮气是十分稳定的气体单质,氮的固定指的就是通过自然或人工方法,将氮气固定为其它可利用的化合物的过程,这一过程主要有三条途径
·在闪电的时候,空气中的氮气与氧气在高压电的作用下会生成一氧化氮,之后一氧化氮经过一系列变化,最终形成硝酸盐
氮气+氧气→一氧化氮→二氧化氮(四氧化二氮)→硝酸→硝酸盐。硝酸盐是可以被植物吸收的含氮化合物,氮元素随后开始在岩石圈循环
·根瘤菌、自生固氮菌能将氮气固定生成氨气,这些氨气最终被植物利用,在生物群落开始循环
·自1918年弗里茨·哈勃(Fritz Haber)发明人工固氮方法以来,人类对氮循环施加了重要影响,人们将氮气固定为氨气,最终制成各种化肥投放到农田中,开始在岩石圈循环;②微生物循环
氮被固定后,土壤中的各种微生物可以通过化能合成作用参与循环
·硝化细菌(Nitrifying bacteria)能将土壤中的铵根(氨气)氧化形成硝酸盐
·反硝化细菌(Denitrifying bacteria)能将硝酸盐还原成氮气
反硝化细菌还原生成的氮气重新回到大气开始新的循环,这是一条最简单的循环路线。如果进入岩石圈的氮没有被微生物分解,而是被植物的根系吸收进而被植株同化,那么这些氮还将经历另一个过程
③生物群落→岩石圈
植物将土壤中的含氮化合物同化为自身的有机物(通常是蛋白质),氮元素就会在生物群落中循环
·植物吸收并同化土壤中的含氮化合物
·初级消费者通过摄取植物体,将氮同化为自身的营养物,更高级的消费者通过捕食其它消费者获得这些氮
·植物、动物的氮最终通过排泄物和尸体回到岩石圈,这些氮大部分被分解者分解生成硝酸盐和铵盐
·少部分动植物尸体形成石油等化石燃料
经过生物群落循环后的硝酸盐和铵盐可能再次被植物根系吸收,但循环多次后,这批化合物最终全部进入硝化细菌和反硝化细菌组成的基本循环中,完成循环。
⑤化石燃料的分解
石油等化石燃料最终被微生物分解或被人类利用,氮元素也随之生成氮气回到大气中,历时最长的一条氮循环途径完成。
硫循环(sulfur cycle)
硫是生物原生质体的重要组分,是合成蛋白质的必须元素,因而硫循环也是生态系统的基础循环。硫循环明显的特点是,它有一个长期的沉积阶段和一个较短的气体型循环阶段,因为含硫的化合物中,既包括硫酸钡、硫酸铅、硫化铜等难溶的盐类;也有气态的二氧化硫和硫化氢。硫循环的主要过程为:
①硫的释放
多种生物地球化学过程可将硫释放到大气中
·火山喷发可以带出大量的硫化氢气体
·硫化细菌(thiobacillus)通过化能合成作用形成硫化物,释放化合物的种类因硫化细菌的种类而有不同
·海水飞沫形成的气溶胶
·岩体风化,该途径产生的硫酸盐将进入水中,这一过程释放的硫占释放总量的50%左右(吴人坚146~147)
大部分硫将进入水体。火山喷发等途径形成的气态含硫化合物将随降雨进入土壤和水体,但大部分的硫直接进入海洋,并在海里永远沉积无法连续循环。只有少部分在生物群落循环。
②岩石圈、水圈→生物群落
和氮循环类似,植物根系吸收硫酸盐,硫元素就开始在生物群落循环,最后由尸体和排泄物脱离,大部分此类物质被分解者分解,少部分形成化石燃料。
③重新沉积
分解者将含硫有机物分解为硫酸盐和硫化物后,这些硫化物将按①过程重新开始循环
磷循环(phosphorus cycle)
磷是植物生长的必须元素,由于磷根本没有气态化合物,所以磷循环是典型的沉积循环,自然界的磷主要存在于各种沉积物中,通过风化进入水体,在生物群落循环,最后大部分进入海洋沉积,虽然部分海鸟的粪便可以将磷重新带回陆地(瑙鲁岛上存在大量的此类鸟粪),但大部分磷还是永久性地留在了海底的沉积物中无法继续循环。
有害物质循环折叠
主条目:生物富集
人类在改造自然的过程中,不可避免地会向生态系统排放有毒有害物质,这些物质会在生态系统中循环,并通过富集作用积累在食物链最顶端的生物上(最顶端的生物往往是人)。生物的富集作用指的是:生物个体或处于同一营养级的许多生物种群,从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物,导致生物体内该物质的平衡浓度超过环境中浓度的现象。有毒有害物质的生物富集曾引起包括水俣病、痛痛病在内的多起生态公害事件。
生物富集对自然界的其他生物也有重要影响,例如美国的国鸟白头海雕就曾受到DDT生物富集的影响,1952年~1957年间,已经有鸟类爱好者观察到白头海雕的出生率在下降(卡逊第八章),随后的研究则表明,高浓度的DDT会导致白头海雕的卵壳变软以致无法承受自身的重量而碎裂。直到1972年11月31日美国环境保护署(Environmental Protection Agency .EPA)正式全面禁止使用DDT,白头海雕的数量才开始恢复。
3信息传递折叠编辑本段
物理信息折叠
物理信息(physical information)指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境/也可以来自生物群落,主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等(参,稳态与环境,第105页)。眼、耳、皮肤等器官能接受物理信息并进行处理。植物开花属于物理信息。
化学信息折叠
化学信息(chemical information)许多化学物质能够参信息传递,包括:生物碱、有机酸及代谢产物等,鼻及其它特殊器官能够接受化学信息。
行为信息折叠
行为信息(behavior information)行为信息可以
蜜蜂舞
在同种和一种生物间传递。行为信息多种多样,例如蜜蜂的“圆圈舞”以及鸟类的“求偶炫耀”。
作用折叠
生态系统中生物的活动离不开信息的作用,信息在生态系统中的作用主要表现在:
①生命活动的正常进行
·许多植物(莴苣、茄子、烟草等)的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发
·蚜虫等昆虫的翅膀只有在特定的光照条件下才能产生
·光信息对各种生物的生物钟构成重大影响
·正常的起居、捕食活动离不开光、气味、声音等各种信息的作用
②种群的繁衍
·光信息对植物的开花时间有重要影响
·性外激素在各种动物繁殖的季节起重要作用
·鸟类进行繁殖活动的时间与日照长短有关
③调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
·在草原上,当草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息
·森林中,狼能够依据兔子留下的气味去猎捕后者,兔子也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

D. 生态系统的主要功能

生态系统的主要功能是物质循环和能量流动,处于平衡的生态系统物质循环和能量流动会处在一个动态平衡状态 ,各营养级生物(生产者,消费者,分解者)数量将稳定在一个水平上。

生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或作用。主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面,它们是通过生态系统的核心——生物群落来实现的。生物生产是生态系统的基本功能之一。

(4)生态系统可以完成哪些生理功能扩展阅读:

生态系统的组成

1、非生物部分

非生物的范畴非常宽广,如光、温度、水等等。通过生物的特征可以用来区别生物与非生物,归纳起来说,生物与非生物的本质区别就是——有无生命。因为凡是不具备其它特征的物体都不是生物。

2、生产者

生产者是是指绿色植物,它们能进行光合作用将太阳能转变为化学能,将无机物转化为有机物,不仅供自身生长发育的需要,也是其他生物类群的食物和能源的提供者。

还有一些能利用化学能将无机物转化为有机物的, 自养微生物也是生产者,虽然它们合成的有机物量不大,但它们对物质的自然循环具有重要意义。

3、消费者

消费者,英文为Consumer 。科学上的定义为,为食物链中的一个环节,代表着不能生产,只能通过消耗其他生物来达到自我存活的生物。

4、分解者

分解者,亦称还原者。是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物,也包括某些原生动物和腐食性动物。它们能把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物,释放到环境中,供生产者再一次利用。

E. 生态系统的功能

生态系统指在自然界的一定的空间内,生物与环境构成的统一整体,在这个统一整体中,生物与环境之间相互影响、相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。下面来看看它的功能都有哪些吧。

总的来说,生态系统的主要功能就是物质循环和能量流动。你知道了吗?

F. 生态系统具有什么功能

生态系统具有什么功能如下:

1、能量流动,有两大特点分别是能量流动是单向的和能量逐级递减;2、物质循环,是指生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环;3、信息传递,是指物理信息指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境,也可以来自生物群落。

生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或作用。主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面,它们是通过生态系统的核心——生物群落来实现的。生物生产是生态系统的功能之一。

生物生产就是把太阳能转变为化学能,生产有机物,经过动物的生命活动转化为动物能的过程。生物生产经历了两个过程:植物性生产和动物性生产。两种生产彼此联系,进行着能量和物质交换,同时,两者又各自独立进行。

能量流动:

能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点:单向流动,逐级递减。

G. 生态系统的特征及主要功能

生态系统的特征包括开放性、运动性、自我调节性、相关性与演化性。生态系统的功能主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面。生物生产是生态系统的基本功能之一。

(7)生态系统可以完成哪些生理功能扩展阅读

生态系统的特征包括开放性、运动性、自我调节性、相关性与演化性。生态系统的`功能主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面。生物生产是生态系统的基本功能之一。

H. 生态系统有哪些结构和功能

生态系统结构主要包括组分结构、时空结构和营养结构。

生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或作用。主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面,它们是通过生态系统的核心生物群落来实现的。

生物生产是生态系统的基本功能之一。生物生产就是把太阳能转变为化学能,生产有机物,经过动物的生命活动转化为动物能的过程。生物生产经历了两个过程:植物性生产和动物性生产。两种生产彼此联系,进行着能量和物质交换,同时,两者又各自独立进行。



(8)生态系统可以完成哪些生理功能扩展阅读:

在不同的地理环境条件下,受地形、水文、土壤、气候等环境因子的综合影响,植物在地面上的分布并非是均匀的。有的地段种类多、植被盖度大的地段动物种类也相应多,反之则少。这种生物成分的区域分布差异性直接体现在景观类型的变化上,形成了所谓的带状分布、同心圆式分布或块状镶嵌分布等的景观格局。

例如,地处北京西郊的百家疃村,其地貌类型为一山前洪积扇,从山地到洪积扇中上部再到扇缘地带,随着土壤、水分等因素的梯度变化,农业生态系统的水平结构表现出规律性变化。山地以人工生态林为主,有油松、侧柏、元宝枫等。

洪积扇上部为旱生灌草丛及零星分布的杏、枣树。洪积扇中部为果园,有苹果、桃、樱桃等。洪积扇的下部为乡村居民点,洪积扇扇缘及交接洼地主要是蔬菜地、苗圃和水稻田。

I. 生态系统的功能

生态系统的主要功能是物质循环和能量流动,处于平衡的生态系统物质循环和能量流动会处在一个动态平衡状态 ,各营养级生物数量将稳定在一个水平上。

生态系统(ecosystem)是英国生态学家Tansley于1935年首先提上来的,指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位.

能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和能量传递丧失的过程.能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现.能量流动两大特点:单向流动,逐级递减.

物质循环;生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环.这里的物质包括组成生物体的基础元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT为代表的,能长时间稳定存在的有毒物质。

这里的生态系统也并非家门口的一个小水池,而是整个生物圈,其原因是气态循环和水体循环具有全球性,一个例子是2008年5月,科学家曾在南极企鹅的皮下脂肪内检测到了脂溶性的农药DDT,这些DDT就是通过全球性的生物地球化学循环,从遥远的文明社会进入企鹅体内的.

信息传递;物理信息指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境/也可以来自生物群落,主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等。

生态系统概念的提出为生态学的研究和发展奠定了新的基础,极大地推动了生态学的发展.生态系统生态学是当代生态学研究的前沿.