七年級生物上冊 第2單元 第3章 生態(tài)系統(tǒng)和生物圈 態(tài)系統(tǒng)素材 （新版）蘇科版（通用）

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1、生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng)簡稱 ECO，是ecosystem的縮寫，指在自然界的一定的空間內(nèi)，?生物與環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一 整體，在這個統(tǒng)一整體中，生物與環(huán)境之間相互影響、相互制約，并在一定時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的 動態(tài)平衡狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)的范圍可大可小，相互交錯，太陽系就是一個生態(tài)系統(tǒng)，太陽就像一臺發(fā)動機，源源不斷給太陽系提供能量。地球最大的生態(tài)系統(tǒng)是?生物圈；最為復雜的生態(tài)系統(tǒng)是?熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)，人類主要生活在以城市和農(nóng)田為主的 人工生態(tài)系統(tǒng)中。生態(tài)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，為了維系自身的穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)需要不斷輸入能量，否則就有 崩潰的危險；許多基礎物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán)，其中?碳循環(huán)與全球 溫室效應密切相關，生

2、態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學領域的一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位，屬于 生態(tài)學研究的最高 層次。 快速導航 · 知乎精選 中文名 生態(tài)系統(tǒng) 外文名 ecosystem 概況 知乎精選最新 目 錄 · 1理論 · 早期 · 發(fā)展 · 2發(fā)展史 · 早期歷史 · 十九世紀中期 · 二十世紀晚期 · 3組成成分 · 無機環(huán)境 · 生物群落 · 4基本結(jié)構(gòu) · 時間結(jié)構(gòu) · 營養(yǎng)結(jié)構(gòu) · 5分類 · 自然 · 人工 · 6生態(tài)功能 · 能量流動 · 物質(zhì)循環(huán) · 信息傳遞 · 7作用 · 8生態(tài)系統(tǒng)健康與服務功能產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng) · 9生態(tài)價值 ·

3、 簡介 · 生物多樣性 · 10穩(wěn)定性 · 生態(tài)平衡 · 生態(tài)自我調(diào)節(jié) · 人類的影響 · 11影響 · 12生態(tài)經(jīng)濟 · 生態(tài)產(chǎn)業(yè) · 綠色消費 · 13生態(tài)文化 · 生態(tài)文學 · 生態(tài)倫理 · 14森林系統(tǒng) · 15組成 1理論 編輯 早期 隨著 生態(tài)學的發(fā)展， 生態(tài)學家認為生物與環(huán)境是不可侵害的整體，以至后來歐德姆(E.P.Odum)認為應把生物與環(huán)境看作一個整體來研究，定義生態(tài)學是“研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的科學”，研究一定區(qū)域內(nèi)生物的種類、數(shù)量、生物量、生活史和空間分布；環(huán)境因素對生物的作用及生物對環(huán)境的反作用；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律等，

4、他的這一理論對大學生態(tài)學教學和研究有很大的影響，他本人因此而榮獲美國生態(tài)學的最高榮譽-- 泰勒生態(tài)學獎，也是首次提出生態(tài)系統(tǒng)概念的人。?[1] 發(fā)展 1935年，英國生態(tài)學家，亞瑟·喬治·坦斯利爵士（?Sir Arthur George Tansley）受丹麥植物學家尤金紐斯·瓦爾明（?Eugenius Warming）的影響，明確提出生態(tài)系統(tǒng)的概念。認為： “（原文）But the fundmental conception is, as it seems to me, the whole?system?(in the sense of physics), including not

5、only the organism-complex, but also the while complex of physical factors forming what we call the enviriment, with which they form one physical system. ... These?ecosystems, as we may call them, are of the most various kinds and sizes. They form one category of the multitudinous physical systems of

6、 the universe, which range from the universe as a whole down to the atom. (Tansley A G.?The use and abuse of vegetational concepts and terms. Ecology, 1935,16(3):284-307.P 299)”（但是對我來講，基礎概念是整個?系統(tǒng)（從物理學中的意義來說），包括了有機體的復雜組成，以及我們稱之為環(huán)境的物理要素的復雜組成，以這些復雜組成共同形成一個物理的系統(tǒng)。... 我們可以稱其為?生態(tài)系統(tǒng)，這些生態(tài)系統(tǒng)具有最為多種的種類和大小。他們形成了

7、宇宙中多種多樣的物理系統(tǒng)中的一種類型，而物理系統(tǒng)從宇宙整體到原子的范圍。） 坦斯利對生態(tài)系統(tǒng)的組成進行了深入的考察，為生態(tài)系統(tǒng)下了精確的定義。 生態(tài)系統(tǒng)1940年，美國生態(tài)學家 R.L.林德曼（?R.L.Lindeman）在對賽達伯格湖（?Cedar Bog Lake）進行定量分析后發(fā)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)在能量流動上的基本特點： ·能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞不可逆轉(zhuǎn) ·能量傳遞的過程中逐級遞減，傳遞率為10%～20% 這也就是著名的 林德曼定律。 2發(fā)展史 編輯 早期歷史 早在古代，中國的哲學家就闡發(fā)了“天地與我并生，而萬物與我為一”（《莊子·齊物論》）的重要的?生態(tài)哲學思想，其中以 老

8、子和 莊子為代表的道家學派對人與自然的關系進行了深入探討。這一時期，人與生態(tài)系統(tǒng)的矛盾并不突出。 十九世紀中期 最早倡導人與自然和諧共處的是新英格蘭作家，?亨利·戴維·梭羅（?Henry David Thoreau）在其1849年出版的著作《瓦爾登湖》中，梭羅對當時正在美國興起的?資本主義經(jīng)濟和舊日田園牧歌式生活的遠去表示痛心。（梭羅第1頁、30～34頁）梭羅在 康科德四鄉(xiāng)的生活中，對本土生物做了詳細的考察，以藝術的筆調(diào)記錄在《瓦爾登湖》一書中。為此，梭羅被后人稱為“生態(tài)文學批評的始祖”。（梭羅第1~4頁） 二十世紀晚期 1962年，美國海洋生物學家?蕾切爾·卡遜（?Rachel Ca

9、rson），發(fā)表震驚世界的生態(tài)學著作《寂靜的春天》，提出了農(nóng)藥 DDT造成的生態(tài)公害與環(huán)境保護問題，喚起了公眾對環(huán)保事業(yè)的關注。?[2]?1964年，先驅(qū)卡遜去世，化工巨頭孟山都化學公司頗有針對性地出版了《荒涼的年代》一書，對環(huán)保主義者進行攻擊，書中描述了DDT等殺蟲劑被禁止使用后，各種昆蟲大肆傳播疾病，導致大眾死傷無數(shù)的“慘劇”。1970年4月22日，美國?哈佛大學學生?丹尼斯·海斯（?Dennis Hayes）發(fā)起并組織保護環(huán)境活動，得到了環(huán)保組織的熱情響應，全美各地約2000萬人參加了這場聲勢浩大的游行集會，旨在喚起人們對環(huán)境的保護意識，促使美國政府采取了一些治理 環(huán)境污染的措施。后來，

10、這項活動得到了聯(lián)合國的首肯。至此，每年4月22日便被確定為“?世界地球日”?！?972年，瑞典?斯德哥爾摩召開了“人類環(huán)境大會”并于5月5日簽訂了《斯德哥爾摩人類環(huán)境宣言》，這是保護環(huán)境的一個劃時代的歷史文獻，是世界上第一個維護和改善環(huán)境的綱領性文件，宣言中，各簽署國達成了七條基本共識；此外，會議還通過了將每年的6月5日作為“?世界環(huán)境日”的建議。會議把生物圈的保護列為國際法之中，成為國際談判的基礎，而且，第三世界國家成為保護世界環(huán)境的重要力量，使環(huán)境保護成為全球的一致行動，并得到各國政府的承認與支持。在會議的建議下，成立了聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署，總部設在 肯尼亞首都?內(nèi)羅畢。?[3]?1982年5

11、月10日至18日，為了紀念聯(lián)合國人類環(huán)境會議10周年，促使世界環(huán)境的好轉(zhuǎn)，國際社會成員國在規(guī)劃署總部內(nèi)羅畢召開了人類環(huán)境特別會議，并通過了《內(nèi)羅畢宣言》。在充分肯定了《斯德哥爾摩人類環(huán)境宣言》的基礎上，針對世界環(huán)境出現(xiàn)的新問題，提出了一些各國應共同遵守的新的原則?！?內(nèi)羅畢宣言》指出了進行環(huán)境管理和評價的必要性，和環(huán)境、發(fā)展、人口與資源之間緊密而復雜的相互關系。宣言指出：“（原文）只有采取一種綜合的并在區(qū)域內(nèi)做到統(tǒng)一的辦法，才能使環(huán)境無害化和社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展?！?987年，以挪威前首相格羅·布萊姆·布倫特蘭夫人（?Gro Harlem Brundtland）為主席的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展委員會（?W

12、CED）在給聯(lián)合國的報告《我們共同的未來》（?Our Common Future）中提出了“可持續(xù)發(fā)展（?Sustainable development）”的設想： “（原文）?Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs[4]?。（可持續(xù)發(fā)展指既滿足當代人需求，又不影響后代人的發(fā)展能力。）” 1992年6月3日至4日，“?聯(lián)合國環(huán)

13、境與發(fā)展大會”在巴西?里約熱內(nèi)盧舉行。183個國家的代表團和聯(lián)合國及其下屬機構(gòu)70個國際組織的代表出席了會議，其中，102位國家元首或政府首腦親自與會。這次會議中1987年提出的“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”得到了與會國的普遍贊同。會議通過了《?里約環(huán)境與發(fā)展宣言》（?rio declaration）又稱《地球憲章》（?earth charter），這是一個有關環(huán)境與發(fā)展方面國家和國際行動的指導性文件。全文綱領27條確定了可持續(xù)發(fā)展的觀點，第一次在承認發(fā)展中國家擁有發(fā)展權力的同時，制定了環(huán)境與發(fā)展相結(jié)合的方針。然而，條款中“到2000年，?生物農(nóng)藥用量要占農(nóng)藥的60% ”這一號召，因為生物農(nóng)藥性價比的問題

14、，至今仍是一紙空文。 這次會議還通過了為各國領導人提供下一世紀在環(huán)境問題上戰(zhàn)略行動的文件《聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展二十一世紀議程》?[5]?、《關于森林問題的原則聲明》、《?氣候變化框架公約》與《?生物多樣性公約》?！?聯(lián)合國氣候變化框架公約》計劃將大氣中溫室氣體濃度穩(wěn)定在不對氣候系統(tǒng)造成危害的水平。非政府環(huán)保組織通過了《消費和生活方式公約》，認為商品生產(chǎn)的日益增多，引起自然資源的迅速枯竭，造成生態(tài)體系的破壞、物種的滅絕、水質(zhì)污染、大氣污染、垃圾堆積。因此，新的經(jīng)濟模式應當是大力發(fā)展?jié)M足居民基本需求的生產(chǎn)，禁止為少數(shù)人服務的奢侈品的生產(chǎn)，降低世界消費水平，減少不必要的浪費。 3組成成分 編輯

15、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分:非生物的物質(zhì)和能量、 生產(chǎn)者、 消費者、?分解者。?其中生產(chǎn)者為主要成分。不同的生態(tài)系統(tǒng)有：?森林生態(tài)系統(tǒng)、?草原生態(tài)系統(tǒng)、?海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)（分為 湖泊生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng)、 河流生態(tài)系統(tǒng)等)、?農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、?凍原生態(tài)系統(tǒng)、?濕地生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)。 其中，無機環(huán)境是一個生態(tài)系統(tǒng)的基礎，其條件的好壞直接決定生態(tài)系統(tǒng)的復雜程度和其中生物群落的豐富度；生物群落反作用于無機環(huán)境，生物群落在生態(tài)系統(tǒng)中既在適應環(huán)境，也在改變著周邊環(huán)境的面貌，各種基礎物質(zhì)將生物群落與無機環(huán)境緊密聯(lián)系在一起，而生物群落的初生演替甚至可以把一片荒涼的裸地變?yōu)樗葚S美的綠洲。生態(tài)系統(tǒng)各個

16、成分的緊密聯(lián)系，這使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定功能的有機整體。 生物與環(huán)境是一個不可分割的整體，我們把這個整體叫生態(tài)系統(tǒng)。 無機環(huán)境 無機環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)的非生物組成部分，包含陽光以及其它所有構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基礎物質(zhì)： 水、無機鹽、空氣、 有機質(zhì)、巖石等。陽光是絕大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)直接的能量來源，水、空氣、無機鹽與有機質(zhì)都是生物不可或缺的物質(zhì)基礎。 生物群落 主條目：?生物群落 生產(chǎn)者（?producer） 生產(chǎn)者在生物學分類上主要是各種綠色植物，也包括化能合成細菌與?光合細菌，它們都是?自養(yǎng)生物，植物與光合細菌利用太陽能進行光合作用合成有機物， 化能合成細菌利用某些物質(zhì)?氧化還原反應釋放的能

17、量合成有機物，比如，硝化細菌通過將氨氧化為硝酸鹽的方式利用化學能合成有機物。 生產(chǎn)者在生物群落中起基礎性作用，它們將無機環(huán)境中的能量同化，同化量就是輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，維系著整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，其中，各種綠色植物還能為各種生物提供棲息、繁殖的場所。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。 生產(chǎn)者是連接無機環(huán)境和生物群落的橋梁。 分解者（?decomposer） 分解者又稱“還原者”它們是一類異養(yǎng)生物，以各種細菌（寄生的細菌屬于消費者，腐生的細菌是分解者）和真菌為主，也包含屎殼郎、蚯蚓等 腐生動物。 分解者可以將生態(tài)系統(tǒng)中的各種無生命的復雜 有機質(zhì)（尸體、糞便等）分解成水、二氧化碳、 銨鹽等可以

18、被生產(chǎn)者重新利用的物質(zhì)，完成物質(zhì)的循環(huán)，因此分解者、生產(chǎn)者與無機環(huán)境就可以構(gòu)成一個簡單的生態(tài)系統(tǒng)。分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必要成分。 分解者是連接生物群落和無機環(huán)境的橋梁。 消費者?（consumer） 消費者指以動植物為食的異養(yǎng)生物，消費者的范圍非常廣，包括了幾乎所有動物和部分微生物（主要有真細菌），它們通過捕食和寄生關系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞能量，其中，以生產(chǎn)者為食的消費者被稱為 初級消費者，以初級消費者為食的被稱為次級消費者，其后還有 三級消費者與四級消費者，同一種消費者在一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)中可能充當多個級別，雜食性動物尤為如此，它們可能既吃植物（充當初級消費者）又吃各種食草動物（充當次級消費

19、者），有的生物所充當?shù)南M者級別還會隨季節(jié)而變化。 一個生態(tài)系統(tǒng)只需 生產(chǎn)者和 分解者就可以維持運作，數(shù)量眾多的消費者在生態(tài)系統(tǒng)中起 加快能量 流動和?物質(zhì)循環(huán)的作用，可以看成是一種“催化劑”。生態(tài)系統(tǒng) 4基本結(jié)構(gòu) 編輯 時間結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)隨時間的變動結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化。一般有3個時間長度量，一是長時間度量，以生態(tài)系統(tǒng)進化為主要內(nèi)容；二是中等時間度量，以群落演替為主要內(nèi)容；三是短時間度量。 營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)各要素之間最本質(zhì)的聯(lián)系是通過營養(yǎng)來實現(xiàn)的， 食物鏈和?食物網(wǎng)構(gòu)成了物種間的營養(yǎng)關系。 5分類 編輯 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)類型眾多，一般可分為?自然生態(tài)系統(tǒng)和 人工生態(tài)系統(tǒng)。自然

20、生態(tài)系統(tǒng)還可進一步分為?水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)。人工生態(tài)系統(tǒng)則可以分為農(nóng)田、城市等生態(tài)系統(tǒng)。 自然 陸地生態(tài)系統(tǒng) 熱帶雨林（Tropical?rainforest） 分布：赤道南北緯5 ～10度以內(nèi)的熱帶氣候地區(qū)（熱帶輻合帶）。 特點：動植物種類繁多，?群落結(jié)構(gòu)復雜，種群密度長期處于穩(wěn)定。據(jù)不完全統(tǒng)計，熱帶雨林擁有全球40～75%的物種?[6]?。?生態(tài)系統(tǒng)澳大利亞昆士蘭州的熱帶雨林 植物：高大喬木為主。 動物：豐富度極高，大多數(shù)為樹棲或攀爬型。 針葉林（Temperate coniferous forest） 分布：寒溫帶及中、低緯度亞高山地區(qū) 植物： 冷杉， 云杉，

21、 紅松 熱帶草原（?Grassland（?Temperate orTropical）） 分布：干旱地區(qū)。 特點：年降水量少，群落結(jié)構(gòu)簡單，受降雨影響大；不同季節(jié)或年份種群密度和群落結(jié)構(gòu)常發(fā)生劇烈變化，景觀差異大。 荒漠（?desert（Hot or Cold）） 分布：南北緯15°～50°之間的地帶。 特點：終年少雨或無雨，年降水 量一般少于250mm，降水為陣性，愈向荒漠中心愈少。氣溫、地溫的日較差和年較差大，多晴天，日照時間長。風沙活動頻繁，地表干燥，裸露，沙礫易被吹揚，常形成沙暴，冬季更多。荒漠中在水源較充足地區(qū)會出現(xiàn)綠洲，具有獨特的生態(tài)環(huán)境。 圖為布斯基納法索境內(nèi)的稀樹

22、大草原。 凍原（?tundra） 分布：歐亞大陸和北美北部邊緣地區(qū)，包括寒溫帶和溫帶的山地與高原。 特點：冬季漫長而嚴寒，夏季溫涼短暫，最暖月平均氣溫不超過14℃。年降水200～300mm。 水域生態(tài)系統(tǒng) 濕地（?wetland） 分布：大部分地區(qū) 種類： 沼澤、?泥炭地、河流、湖泊、?紅樹林、水庫、池塘、沿海灘涂、深度小于6m的淺海。 生態(tài)價值：可作為生活、工農(nóng)業(yè)用水的水源；補充地下水；水禽的棲息地，魚類的育肥場所。 海洋（?sea） 分布：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。 特點：生物群落受光照、溫度、鹽度、等非生物因素影響較大。 生物：浮游生物、大型藻類、魚類、海生

23、哺乳動物、其他無脊椎動物。 淡水 分布：河流、湖泊、池塘等。 作用：淡水生態(tài)系統(tǒng)不僅是人類資源的寶庫，而且是重要的環(huán)境因素，具有調(diào)節(jié)氣候，凈化污染及保護生物多樣性等功能。?[7] 生物：藻類、魚類、淡水哺乳動物以及其他節(jié)肢動物等無脊椎動物。 生態(tài)系統(tǒng)的類型比較： 森林、草原、海洋和濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)比較 類型 森林 生態(tài)系統(tǒng) 草原 生態(tài)系統(tǒng) 海洋 生態(tài)系統(tǒng) 濕地生態(tài)系統(tǒng) 　 分布 特 點 濕潤或較 濕潤地區(qū) 干旱地區(qū)， 降雨量很少 整個海洋 沼澤地、泥炭地、河流、湖泊、紅樹林、沿海灘涂及低于6m的淺海水域 　 物種 繁多 較多 繁多 較

24、多 　 主要 動物 營樹棲和攀緣生活，如犀鳥、避役、樹蛙、松鼠、貂等。 有挖洞或快速奔跑特性，兩棲類和水生動物少見 水生動物，從單細胞的原生動物到個體最大的鯨。 水禽、魚類，如丹頂鶴、天鵝及各種淡水魚類。 　 主要 植物 高大喬木 草本 微小浮游植物 蘆葦 　 群落 結(jié)構(gòu) 復雜 較復雜 復雜 較復雜 　 種群和群落動態(tài) 長期相對穩(wěn)定 常劇烈變化 長期相對穩(wěn)定 周期性變化 　 限制因素 一定的生存空間 水，其次為溫度和陽光 陽光、溫度、鹽度、深度 溫度 　 主要效益 人類資源庫；改善生態(tài)環(huán)境；生物圈中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主體

25、。 提供大量的肉、奶和毛皮；調(diào)節(jié)氣候，防風固沙。 維持生物圈中碳氧平衡和水循環(huán)；調(diào)節(jié)全球氣候；提供各種豐富資源。 生活和工農(nóng)業(yè)用水的直接來源；多雨或河流多水時可蓄積，調(diào)節(jié)流量和控制洪水，干旱時可釋放儲存的水補充地表徑流和地下水，緩解旱情；消除污染；提供豐富的生物資源。 　 保護措施 退耕還林，合理采伐，防蟲防火 防止過度放牧，防蟲防鼠 防止過度捕撈及環(huán)境污染 加入“濕地公約”、建立重要濕地。 　 人工 人工生態(tài)系統(tǒng)有一些十分鮮明的特點：動植物種類稀少，人的作用十分明顯，對自然生態(tài)系統(tǒng)存在依賴和干擾。人工生態(tài)系統(tǒng)也可以看成是自然生態(tài)系統(tǒng)與人類社會的經(jīng)濟系統(tǒng)復合而成的復雜生

26、態(tài)系統(tǒng)。 生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田（?farmland） 分布：農(nóng)墾地區(qū) 生物：農(nóng)作物為主，昆蟲，鳥類，雜草，被廢棄后，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)將發(fā)生次生演替，成為自然生態(tài)系統(tǒng)。 城市（?city） 分布：世界各地 特點：除人工生態(tài)系統(tǒng)的共同特點外，城市生態(tài)系統(tǒng)以?化石燃料為直接的能量來源，開放度高。 6生態(tài)功能 編輯 能量流動 能量流動指生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和喪失的過程。能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能，在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境，生物與生物間的密切聯(lián)系，可以通過能量流動來實現(xiàn)。能量流動兩大特點：1.能量流動是單向的;2.能量逐級遞減。 過程 ①能量的輸入 生態(tài)系統(tǒng)的能量來自太陽能，太

27、陽能以光能的形式被生產(chǎn)者固定下來后，就開始了在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞，被生產(chǎn)者固定的能量只占太陽能的很小一部分，下表給出太陽能的主要流向： 項目 反射 吸收 水循環(huán) 風、潮汐 光合作用 所占比例 30% 46% 23% 0.2% 0.8% 然而，光合作用僅僅是0.8%的能量也有驚人的數(shù)目：3.8×10^25焦/秒。在生產(chǎn)者將太陽能固定后，能量就以化學能的形式在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞。 ②能量的傳遞與散失 能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞是不可逆的，而且逐級遞減，遞減率為10%～20%。能量傳遞的主要途徑是食物鏈與食物網(wǎng)，這構(gòu)成了營養(yǎng)關系，傳遞到每個營養(yǎng)級時，同化能量的去向為：未利用（用于

28、今后繁殖、生長）、代謝消耗（呼吸作用，排泄）、被下一營養(yǎng)級利用（最高營養(yǎng)級除外）。 營養(yǎng)關系 主條目： 食物鏈、 食物網(wǎng)、 營養(yǎng)級 生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者與消費者通過捕食、寄生等關系構(gòu)成的相互聯(lián)系被稱作食物鏈；多條食物鏈相互交錯就 形成了食物網(wǎng)。食物鏈（網(wǎng)）是生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的重要形式，其中，生產(chǎn)者被稱為第一營養(yǎng)級，初級消費者被稱為第二營養(yǎng)級，以此類推。由于能量有限，一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個。 生態(tài)金字塔 生態(tài)金字塔是以面積表示特定內(nèi)容，按營養(yǎng)級至下而上排列形成的圖示，因其往往呈現(xiàn)金字塔狀，故名。常用的有三種：能量金字塔、生物量金字塔、生物數(shù)量金字塔。 ① 能量金字塔（?en

29、ergy?pyramid） 含義：將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得能量的數(shù)量值用面積表示，由低到高繪制成圖，即為能量金字塔。 特點：能量金字塔永遠正立，因為生態(tài)系統(tǒng)進行能量傳遞是遵守林德曼定律，每個營養(yǎng)級的能量都是上一個營養(yǎng)級能量的10%～20%。 ② 生物量金字塔（?biomass?pyramid） 含義：將每個營養(yǎng)級現(xiàn)存生物的有機物質(zhì)量用面積表示，由低到高繪制成圖，即為生物量金字。 特點：與能量金字塔基本吻合，因為營養(yǎng)級所獲得的能量與其有機物質(zhì)的同化量正相關。 ③生物數(shù)量金字塔（?Eltonian pyramid） 含義：將每個營養(yǎng)級現(xiàn)存?zhèn)€體數(shù)量用面積表示，由低到高繪制成圖，即為生物

30、數(shù)量金字塔。 特點：形狀多樣，并不總是正立。例如，幾百只昆蟲和數(shù)只鳥可以同時生活在一棵樹上，出現(xiàn)“下小上大”的現(xiàn)象 物質(zhì)循環(huán) 主條目：?生物地球化學循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動推動著各種物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境間循環(huán)。這里的物質(zhì)包括組成生物體的基礎元素：碳、氮、硫、磷，以及以DDT為代表的，能長時間穩(wěn)定存在的有毒物質(zhì)；這里的生態(tài)系統(tǒng)也并非家門口的一個小水池，而是整個生物圈，其原因是氣態(tài)循環(huán)和水體循環(huán)具有全球性，一個例子是2020年5月，科學家曾在南極企鵝的皮下脂肪內(nèi)檢測到了脂溶性的農(nóng)藥DDT，這些DDT就是通過全球性的生物地球化學循環(huán)，從遙遠的文明社會進入企鵝體內(nèi)的。 按循環(huán)途徑分類

31、氣體型循環(huán)（?gaseous cycles） 元素以氣態(tài)的形式在大氣中循環(huán)即為氣體型循環(huán)，又稱“氣態(tài)循環(huán)”，氣態(tài)循環(huán)把大氣和海洋緊密連接起來，具有全球性。（吳人堅141頁）碳-?氧循環(huán)和氮循環(huán)以氣態(tài)循環(huán)為主。 水循環(huán)（?water cycle） 水循環(huán)是指大自然的水通過蒸發(fā)，植物蒸騰，水汽輸送，降水，地表徑流，下滲，地下徑流等環(huán)節(jié)，在水圈，大氣圈，巖石圈，生物圈中進行連續(xù)運動的過程。水循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的重要過程，是所有物質(zhì)進行循環(huán)的必要條件（吳人堅143） 沉積型循環(huán)（?sedimentary cycles） 沉積型循環(huán)發(fā)生在巖石圈，元素以沉積物的形式通過巖石的風化作用和沉積物本身的分

32、解作用轉(zhuǎn)變成生態(tài)系統(tǒng)可用的物質(zhì)，沉積循環(huán)是緩慢的、非全球性的、不顯著的循環(huán)。沉積循環(huán)以硫、磷、碘為代表，還包括硅以及堿金屬元素。（吳人堅141～142） 生態(tài)系統(tǒng)常見物質(zhì)的循環(huán) 碳循環(huán)（?carbon cycle） 碳元素是構(gòu)成生命的基礎，碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中十分重要的循環(huán)，其循環(huán)主要是以二氧化碳的形式隨大氣環(huán)流在全球范圍流動。碳-氧循環(huán)的主要流程為（可參見右圖）： ①大氣圈→ 生物群落 ·植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳同化為有機物 ·消費者通過食物鏈獲得植物生產(chǎn)的含碳有機物 植物與動物在獲得含碳有機物的同時，有一部分通過呼吸作用回到大氣中。動植物的遺體和排泄物中含有大量的碳，

33、這些產(chǎn)物是下一環(huán)節(jié)的重點。 ②生物群落→ 巖石圈、 大氣圈 ·植物與動物的一部分遺體和排泄物被微生物分解成二氧化碳，回到大氣 ·另一部分遺體和排泄物在長時間的地質(zhì)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氣中開始新的循環(huán)；化石燃料將長期深埋地下，進行下一環(huán)節(jié)。 ③巖石圈→大氣圈 ·一部分化石燃料被細菌（比如嗜甲烷菌）分解生成二氧化碳回到大氣 ·另一部分化石燃料被人類開采利用，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化，最終形成二氧化碳。 ④大氣與海洋的二氧化碳交換 大氣中的二氧化碳會溶解在海水中形成碳酸氫根離子，這些離子經(jīng)過生物作用將形成碳酸鹽，碳酸鹽也會分解形成二氧化碳。 整個碳循環(huán)過程

34、二氧化碳的固定速度與生成速度保持平衡，大致相等，但隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，人類大量開采化石燃料，極大地加快了二氧化碳的生成速度，打破了碳循環(huán)的速率平衡，導致大氣中二氧化碳濃度迅速增長，這是引起溫室效應的重要原因。 生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)（?nitrogen cycle） 氮氣占空氣78%的體積，因而氮循環(huán)是十分普遍的，氮是植物生長所必需的元素，氮循環(huán)對各種植物包括農(nóng)作物而言，是十分重要的。氮循環(huán)的主要流程為（可參見右圖）： ①氮的固定 氮氣是十分穩(wěn)定的氣體單質(zhì)，氮的固定指的就是通過自然或人工方法，將氮氣固定為其它可利用的化合物的過程，這一過程主要有三條途徑 ·在閃電的時候，空氣中的氮氣與氧氣

35、在高壓電的作用下會生成一氧化氮，之后一氧化氮經(jīng)過一系列變化，最終形成硝酸鹽 氮氣+ 氧氣→ 一氧化氮→?二氧化氮（?四氧化二氮）→ 硝酸→ 硝酸鹽。硝酸鹽是可以被植物吸收的含氮化合物，氮元素隨后開始在巖石圈循環(huán) ·?根瘤菌、自生固氮菌能將氮氣固定生成氨氣，這些氨氣最終被植物利用，在生物群落開始循環(huán) ·自1918年弗里茨·哈勃（?Fritz Haber）發(fā)明人工固氮方法以來，人類對氮循環(huán)施加了重要影響，人們將氮氣固定為氨氣，最終制成各種化肥投放到農(nóng)田中，開始在巖石圈循環(huán)；?、谖?生物循環(huán) 氮被固定后，土壤中的各種微生物可以通過化能合成作用參與循環(huán) ·?硝化細菌（?Nitrifying

36、bacteria）能將土壤中的銨根（氨氣）氧化形成硝酸鹽 ·?反硝化細菌（?Denitrifying bacteria）能將硝酸鹽還原成氮氣 反硝化細菌還原生成的氮氣重新回到大氣開始新的循環(huán)，這是一條最簡單的循環(huán)路線。如果進入巖石圈的氮沒有被微生物分解，而是被植物的根系吸收進而被植株同化，那么這些氮還將經(jīng)歷另一個過程 ③生物群落→ 巖石圈 植物將土壤中的含氮化合物同化為自身的有機物（通常是蛋白質(zhì)），氮元素就會在生物群落中循環(huán) ·植物吸收并同化土壤中的含氮化合物 ·初級消費者通過攝取植物體，將氮同化為自身的營養(yǎng)物，更高級的消費者通過捕食其它消費者獲得這些氮 ·植物、動物的氮最終通過

37、排泄物和尸體回到巖石圈，這些氮大部分被分解者分解生成硝酸鹽和銨鹽 ·少部分動植物尸體形成石油等 化石燃料 經(jīng)過生物群落循環(huán)后的硝酸鹽和銨鹽可能再次被植物根系吸收，但循環(huán)多次后，這批化合物最終全部進入硝化細菌和反硝化細菌組成的基本循環(huán)中，完成循環(huán)。 ⑤化石燃料的分解 石油等化石燃料最終被微生物分解或被人類利用，氮元素也隨之生成氮氣回到大氣中，歷時最長的一條氮循環(huán)途徑完成。 生態(tài)系統(tǒng)硫循環(huán)（?sulfur cycle） 硫是生物原生質(zhì)體的重要組分，是合成蛋白質(zhì)的必須元素，因而硫循環(huán)也是生態(tài)系統(tǒng)的基礎循環(huán)。硫循環(huán)明顯的特點是，它有一個長期的沉積階段和一個較短的氣體型循環(huán)階段，因為含硫的化

38、合物中，既包括硫酸鋇、硫酸鉛、硫化銅等難溶的鹽類；也有氣態(tài)的二氧化硫和硫化氫。硫循環(huán)的主要過程為： ①硫的釋放 多種生物地球化學過程可將硫釋放到大氣中 ·火山噴發(fā)可以帶出大量的?硫化氫氣體 ·?硫化細菌（?thiobacillus）通過化能合成作用形成硫化物，釋放化合物的種類因硫化細菌的種類而有不同 ·海水飛沫形成的氣溶膠 ·巖體風化，該途徑產(chǎn)生的硫酸鹽將進入水中，這一過程釋放的硫占釋放總量的50%左右（吳人堅146～147） 大部分硫?qū)⑦M入水體?；鹕絿姲l(fā)等途徑形成的氣態(tài)含硫化合物將隨降雨進入土壤和水體，但大部分的硫直接進入海洋，并在海里永遠沉積無法連續(xù)循環(huán)。只有少部分在生物群落

39、循環(huán)。 ②巖石圈、水圈→生物群落 和氮循環(huán)類似，植物根系吸收硫酸鹽，硫元素就開始在生物群落循環(huán)，最后由尸體和排泄物脫離，大部分此類物質(zhì)被分解者分解，少部分形成化石燃料。 ③重新沉積 分解者將含硫有機物分解為硫酸鹽和硫化物后，這些硫化物將按①過程重新開始循環(huán) 磷循環(huán)（?phosphorus cycle） 生態(tài)系統(tǒng)磷是植物生長的必須元素，由于磷根本沒有氣態(tài)化合物，所以磷循環(huán)是典型的沉積循環(huán)，自然界的磷主要存在于各種沉積物中，通過風化進入水體，在生物群落循環(huán)，最后大部分進入海洋沉積，雖然部分海鳥的糞便可以將磷重新帶回陸地（瑙魯島上存在大量的此類鳥糞），但大部分磷還是永久性地留在了海底的沉

40、積物中無法繼續(xù)循環(huán)。 有害物質(zhì)循環(huán) 主條目： 生物富集 人類在改造自然的過程中，不可避免地會向生態(tài)系統(tǒng)排放有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)會在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)，并通過富集作用積累在食物鏈最頂端的生物上（最頂端的生物往往是人）。生物的富集作用指的是：生物個體或處于同一營養(yǎng)級的許多生物種群，從周圍環(huán)境中吸收并積累某種元素或難分解的化合物，導致生物體內(nèi)該物質(zhì)的平衡濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。有毒有害物質(zhì)的生物富集曾引起包括水俁病、痛痛病在內(nèi)的多起生態(tài)公害事件。 生物富集對自然界的其他生物也有重要影響，例如美國的國鳥?白頭海雕就曾受到DDT生物富集的影響，1952年～1957年間，已經(jīng)有鳥類愛好者觀察到白頭

41、海雕的出生率在下降（卡遜?[2]?第八章），隨后的研究則表明，高濃度的DDT會導致白頭海雕的卵殼變軟以致無法承受自身的重量而碎裂。直到1972年11月31日美國環(huán)境保護署（Environmental Protection Agency .EPA）正式全面禁止使用DDT，白頭海雕的數(shù)量才開始恢復。 信息傳遞 主條目：?生物信息傳遞 物理信息（?physical information） 物理信息指通過物理過程傳遞的信息，它可以來自無機環(huán)境/也可以來自生物群落，主要有：聲、光、溫度、濕度、磁力、機械振動等（參，穩(wěn)態(tài)與環(huán)境，第105頁）。眼、耳、皮膚等器官能接受物理信息并進行處理。植物開花屬

42、于物理信息。 化學信息（?chemical information） 許多化學物質(zhì)能夠參信息傳遞，包括：生物堿、有機酸及代謝產(chǎn)物等，鼻及其它特殊器官能夠接受化學信息。 行為信息（?behavior information） 行為信息可以在同種和一種生物間傳遞。行為信息多種多樣，例如蜜蜂的“圓圈舞”以及鳥類的“求偶炫耀”。 作用 生態(tài)系統(tǒng)中生物的活動離不開信息的作用，信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用主要表現(xiàn)在，?、偕顒拥恼＿M行 ·許多植物（ 萵苣、 茄子、煙草等）的種子必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā) ·蚜蟲等昆蟲的翅膀只有在特定的光照條件下才能產(chǎn)生 ·光信息對各種生物的生物鐘構(gòu)成

43、重大影響 ·正常的起居、捕食活動離不開光、氣味、聲音等各種信息的作用 ②種群的繁衍 ·光信息對植物的開花時間有重要影響 ·性外激素在各種動物繁殖的季節(jié)起重要作用 ·鳥類進行繁殖活動的時間與日照長短有關 ③調(diào)節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 ·在草原上，當草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以采食的信息 ·森林中，狼能夠依據(jù)兔子留下的氣味去獵捕后者，兔子也能依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。 7作用 編輯 能降低自然災害風險 布魯塞爾發(fā)布的2020年度《世界風險報告》稱，人類發(fā)展已經(jīng)“使得潛在風險大幅增加”。報告還說，我們需要進行大量的科學研究，以幫助我們了解自然生

44、態(tài)系統(tǒng)、降低風險和防止各種災害。 報告舉例說，珊瑚礁以及東南亞濱海紅樹林等生態(tài)系統(tǒng)的消失，降低了防護洪水和風暴潮的能力；巴基斯坦長期的濫砍亂伐致使土壤流失、洪水肆虐、頻發(fā)山體滑坡等地質(zhì)災害。因此報告警告說，如果人類未來的發(fā)展依然如此“差勁”，那么更多人口將面臨災害困境。 不過報告同時也描繪了另一幅畫面。如果可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)保護攜手共進，就能夠?qū)⒔档蜑暮︼L險與環(huán)境、社會經(jīng)濟發(fā)展目標聯(lián)系起來。 有證據(jù)表明，完整的生態(tài)系統(tǒng)能夠顯著降低災害風險，但“政界和學界極少對此”予以關注。報告援引加勒比海地區(qū)國家恢復珊瑚礁的例子說，這種生態(tài)系統(tǒng)恢復就降低了這些國家經(jīng)受暴風雨災害的風險。 德國發(fā)展援助

45、聯(lián)盟（Alliance Development Works）主席彼得·穆克（Peter Mucke）認為：“應該將減災的‘綠色解決方案’納入國際間就發(fā)展問題進行的磋商議題之中。”我們需要“確定哪些地方的生態(tài)系統(tǒng)保護和恢復工作提供了較好的降低風險解決方案”，同時，我們還需要更好的數(shù)據(jù)，并且將各地的研究整合到國際間的災害預防規(guī)劃當中。 穆克還說：“新的《世界風險報告》為我們提供了一幅生動的圖景，描繪了環(huán)境破壞如何在全球范圍內(nèi)正逐漸構(gòu)成對人類的直接威脅?！比澜缭絹碓蕉嗟娜苏媾R洪水、干旱、地震和颶風，從2002年到2020年，發(fā)生了逾4000次災害，受災人口達100萬，造成的損失幾近2萬億美元，

46、而2020年是災害高峰。 該報告的“世界風險指數(shù)”采用了“世界災害指數(shù)”的28個指標，對173個國家的災害風險進行了評級，由此得出一個發(fā)生風險的綜合指數(shù)，其中包括了自然災害風險以及應對和適應災害的能力不足等因素。 中美洲、大洋洲、?撒哈拉沙漠南部以及東南亞是風險最大的地區(qū)，那里面臨著自然災害的高風險、急劇的氣候變化，而社會狀況又十分脆弱。在面臨最大自然災害風險的15個國家中，有8個是島國，其中大多數(shù)分布在東南亞和太平洋地區(qū)。由于靠近海洋，這些國家尤其要面對颶風、洪水和海平面升高的風險。 美國“自然保護協(xié)會”的研究人員克里斯蒂娜·謝潑德（Christine Shepard）說，這15個高風

47、險國家都位于熱帶和沿海地區(qū)，但這些國家也都同時擁有能夠降低災害風險的沿海生態(tài)系統(tǒng)。 8生態(tài)系統(tǒng)健康與服務功能產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng) 編輯 生態(tài)系統(tǒng)健康與服務功能產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)主要實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)評價參數(shù)的生產(chǎn)功能，主要包括植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、草場狀況、輻射計算、地表溫度、比輻射率、地表蒸騰與蒸散量以及生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力等參數(shù)的計算，并結(jié)合上述參數(shù)及相關模型方法實現(xiàn)草場承載力評價功能。系統(tǒng)同時提供地圖制作功能，將本系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品或其他系統(tǒng)產(chǎn)品制作專題圖并輸出為圖片或打印輸出。本系統(tǒng)相關健康與服務功能產(chǎn)品的生產(chǎn)，為生態(tài)系統(tǒng)健康度評價提供數(shù)據(jù)基礎。?[8] 1 文件操作 本模塊主要實現(xiàn)地圖文檔的管理，包括新

48、建地圖文檔、打開地圖文檔，對地圖文檔的保存和另存操作;以及打開和導出影像功能。 2 產(chǎn)品制作 (1) 植被指數(shù) (2) 葉面積指數(shù) (3) 草場狀況 (4) 輻射計算 (5) 地表溫度LUT (6) 比輻射率 (7) 地表反照率 (8) 地表蒸散與蒸散量 (9) 生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 (10)草場承載力評價 3 地圖制作 系統(tǒng)提供了模板進行產(chǎn)品制作;用戶也可以通過插入文本、圖例、比例尺、格網(wǎng)和指北針等自定義模板，并可以對圖層顏色定義，進行地圖輸出。系統(tǒng)提供兩種窗口：地圖窗口和打印窗口;通過地圖窗口放大縮小選擇需要輸出的視圖，在“圖層控制”中選擇需要輸出的圖層;選擇“打印窗口

49、”，當前的地圖窗口的視圖將被輸出為專題圖，通過系統(tǒng)模板或自定義模板輸出專題圖。在“打印窗口”狀態(tài)，模板編輯工具將以快捷菜單方式在地圖操作窗口，方便用戶操作。 9生態(tài)價值 編輯 簡介 主條目： 生態(tài)價值、生物多樣性、 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 生態(tài)價值是區(qū)別于勞動價值的一種價值。指的是空氣、水、土地、生物等具有的價值，生態(tài)價值是自然物質(zhì)生產(chǎn)過程創(chuàng)造的。它是“自然-社會”系統(tǒng)的共同財富。無機環(huán)境的價值是顯而易見的，它是人類生存和發(fā)展的基礎，而隨著日益嚴重的環(huán)境問題，生物多樣性的價值也逐漸被人類發(fā)現(xiàn)。 生物多樣性 生物多樣性指的是一定范圍內(nèi)動物、植物、微生物有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。這

50、種多樣包括：?物種多樣性、遺傳與變異多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指不同 生境、生物群體以及生物圈生態(tài)過程的總和。它表現(xiàn)為?生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多樣性以及生態(tài)過程的復雜性和多變性。保護生態(tài)系統(tǒng)多樣性尤為重要，因為無論是物種多樣栓還是?遺傳多樣性．都是寓于生態(tài)系統(tǒng)多樣性之中，生態(tài)系統(tǒng)多樣性保護直接影響物種多樣性及其基因多樣牲。 潛在價值 潛在價值指的是人類尚不清楚的價值。 直接價值 直接價值包括對人類的醫(yī)藥、仿生、文藝、旅游等非實用意義的價值。 間接價值 間接價值亦稱“生態(tài)功能”，指的是對生態(tài)環(huán)境起穩(wěn)定調(diào)節(jié)作用的功能，常見的有：濕地生態(tài)系統(tǒng)的蓄洪防旱功能、森林和草原防止 水土流

51、失的功能。生物多樣性的間接價值遠大于直接價值。（穩(wěn)態(tài)與環(huán)境125～126） 10穩(wěn)定性 編輯 作為一個獨立運轉(zhuǎn)的開放系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)有一定的穩(wěn)定性，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)在原因是生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)（穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第109頁）。生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時就被稱為達到了生態(tài)平衡。 生態(tài)平衡 主條目： 生態(tài)平衡 生態(tài)平衡是一種動態(tài)平衡，是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部長期適應的結(jié)果，即生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，其特征為： ·能量與物質(zhì)的輸入和輸出基本相等，保持平衡 ·生物群落內(nèi)種類和數(shù)量保持相對穩(wěn)定 ·生產(chǎn)者、消費者、分解

52、者組成完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) ·具有典型的食物鏈與符合規(guī)律的金字塔形營養(yǎng)級 ·生物個體數(shù)、生物量、生產(chǎn)力維持恒定（吳人堅第151頁） 生態(tài)自我調(diào)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)保持自身穩(wěn)定的能力被稱為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的強弱是多方因素共同作用體現(xiàn)的。一般地：成分多樣、能量流動和物質(zhì)循環(huán)途徑復雜的生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力強；反之，結(jié)構(gòu)與成分單一的生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力就相對更弱。熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)有著最為多樣的成分和生態(tài)途徑，因而也是最為穩(wěn)定和復雜的生態(tài)系統(tǒng)，北極苔原生態(tài)系統(tǒng)由于僅地衣一種生產(chǎn)者，因而十分脆弱，被破壞后想要恢復便需花費很大代價。 負反饋調(diào)節(jié)?（negative feedback）

53、 負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的基礎，它在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的一種抑制性調(diào)節(jié)機制，例如，在草原生態(tài)系統(tǒng)中，食草動物瞪羚的數(shù)量增加，會引起其天敵獵豹數(shù)量的增加和草數(shù)量的下降，兩者共同作用引起瞪羚種群數(shù)量下降，維持了生態(tài)系統(tǒng)中瞪羚數(shù)量的穩(wěn)定。 正反饋調(diào)節(jié) 與負反饋調(diào)節(jié)相反，正反饋調(diào)節(jié)是一種促進性調(diào)節(jié)機制，它能打破生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常作用小于負反饋調(diào)節(jié)，但在特定條件下，二者的主次關系也會發(fā)生轉(zhuǎn)化，赤潮的爆發(fā)就是此類例子。 抵抗力穩(wěn)定性（?resistance stability） 生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力即抵抗力穩(wěn)定性，抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)自我調(diào)節(jié)能力正相關。抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng)有較

54、強的自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)平衡不易被打破。 恢復力穩(wěn)定性（?resilience stability） 恢復力穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)被破壞后，在原地恢復到原來狀態(tài)的能力。恢復力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的關系是微妙的，過于復雜的生態(tài)系統(tǒng)（比如熱帶雨林）的恢復力穩(wěn)定性并不高，原因是其復雜的結(jié)構(gòu)需要很長的時間來重建，而自我調(diào)節(jié)能力過低的生態(tài)系統(tǒng)（比如凍原和荒漠）幾乎沒有恢復力穩(wěn)定性，且抵抗力穩(wěn)定性也很低；只有調(diào)節(jié)能力適中的生態(tài)系統(tǒng)有較高的恢復力穩(wěn)定性，草原的恢復力穩(wěn)定性就是比較高的。 人類的影響 人類對生態(tài)系統(tǒng)施加了強有力的影響，自工業(yè)革命以來，人類對生態(tài)系統(tǒng)進行了前所未有的破壞，而二十

55、世紀六十年代后，對生態(tài)系統(tǒng)的重建與恢復已經(jīng)成為一個重要問題，總之，人類活動深刻影響了生態(tài)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。 破壞 ①對植被的破壞 ·伐木業(yè)在引入大型作業(yè)機器后，工作效率迅速提高，這是植被破壞的重要原因 ·有些地區(qū)由于長期以木柴為燃料，長年累月導致了植被的嚴重破壞，黃土高原就是一個例子 ·有些國家在戰(zhàn)爭中釋放能引起植物死亡的毒劑，美軍在越戰(zhàn)中就曾使用“橙劑”，導致越南地區(qū)大面積樹木死亡 ②對食物鏈與食物網(wǎng)的破壞 ·物種入侵 ·大規(guī)模捕殺 ③對無機環(huán)境的污染 重建與改進 主條目： 恢復生態(tài)學、 生態(tài)工程 生態(tài)系統(tǒng)在遭到破壞后對其進行恢復需要運用恢復生態(tài)學原理?；謴蜕鷳B(tài)學是研究生態(tài)

56、整合性的恢復和管理過程的科學，生態(tài)整合性包括生物多樣性、生態(tài)過程和結(jié)構(gòu)、區(qū)域及歷史情況、可持續(xù)的社會實踐等廣泛的范圍?；謴蜕鷳B(tài)學的目標是重建某一區(qū)域歷史上曾有的生物群落，并將其生態(tài)功能恢復到受干擾前的狀態(tài)。 對生態(tài)系統(tǒng)進行重建關鍵是恢復其自我調(diào)節(jié)能力與生物的適應性，主要依靠生態(tài)系統(tǒng)自身的恢復能力，輔以人工的物質(zhì)與能量投入，并進行生態(tài)工程的辦法進行?生態(tài)恢復。 11影響 編輯 自卡遜《寂靜的春天》以來，轟轟烈烈的環(huán)保運動對全球的影響并不僅僅停留在生物學界。經(jīng)濟學、哲學以及日常生活，都不同程度地受到環(huán)保運動的沖擊，萊斯特·布朗提出了 生態(tài)經(jīng)濟的概念，哲學家也將視線投向生態(tài)環(huán)境，生態(tài)倫理應運

57、而生。中華人民共和國主席胡錦濤在黨的十七大的報告中，就提到“要建設 生態(tài)文明，基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式?！鄙鷳B(tài)環(huán)境保護，已經(jīng)遠遠超過學術領域，成為全人類共同的主題。 12生態(tài)經(jīng)濟 編輯 主條目：?生態(tài)經(jīng)濟學 人類本身只是全球生態(tài)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，人類社會的正常運轉(zhuǎn)需要以生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)作為保證。在經(jīng)濟發(fā)展的早期階段，由于人與自然的沖突較小，人類改造世界的能力較弱，?生態(tài)環(huán)境問題還未受到重視，在1850年～1980年間，世界總?cè)丝谠鲩L2.65倍（吳人堅184），人類經(jīng)濟行為對生態(tài)系統(tǒng)的影響愈來愈大，20世紀60年代后期，Herman Daly的“

58、穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟”設想，就已經(jīng)被認為是生態(tài)經(jīng)濟學的奠基性工作。生態(tài)經(jīng)濟學是生態(tài)學和經(jīng)濟學的交叉學科。 生態(tài)產(chǎn)業(yè) 生產(chǎn)的生態(tài)化是進行生態(tài)經(jīng)濟建設的重要環(huán)節(jié)，生態(tài)產(chǎn)業(yè)指的是按生態(tài)經(jīng)濟原理和知識經(jīng)濟規(guī)律組織起來的，基于生態(tài)系統(tǒng)承載能力、具有高效經(jīng)濟過程及和諧經(jīng)濟功能的網(wǎng)絡型、進化型產(chǎn)業(yè)（吳人堅292）生態(tài)產(chǎn)業(yè)的特點可以通過與傳統(tǒng)企業(yè)的對比來體現(xiàn)： 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)產(chǎn)業(yè)特征比較表 類別 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 生態(tài)產(chǎn)業(yè) 系統(tǒng)目標 單一產(chǎn)品內(nèi)部財務利潤? 經(jīng)濟社會綜合效益，社會功能導向? 經(jīng)營導向 以產(chǎn)品為導向 以消費者和市場為導向? 責任 對產(chǎn)品、銷售端負責 對產(chǎn)品生命周期的全過程負責 功能

59、 出售產(chǎn)品的所有權和使用權 租憑、出售產(chǎn)品的功能? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 線性 網(wǎng)狀 穩(wěn)定性 對外部依賴高 自平衡性 規(guī)模化趨勢? 產(chǎn)業(yè)單一化、大型化、重復投資嚴重 多樣化、網(wǎng)絡化、規(guī)模適度 系統(tǒng)耦合關系 單一、縱向的部門經(jīng)濟? 復合、橫向的生態(tài)經(jīng)濟? 系統(tǒng)調(diào)節(jié)機制 正反饋調(diào)節(jié)為主 正負調(diào)節(jié)平衡 經(jīng)濟效益 局部效益高、整體效益低 綜合效益高、整體效益大 資源消耗 掠奪式 減量化、再資源化和再循環(huán) 廢棄物 外排、負效益 系統(tǒng)內(nèi)部資源化、正效益 環(huán)境保護 末端治理、高投入、低回報 過程控制、低投入、高回報 行為生態(tài) 被動、分工專門化 主動、一專多能

60、 自然生態(tài) 廠內(nèi)外環(huán)境分離 與廠外環(huán)境構(gòu)成復合生態(tài)體 景觀生態(tài) 灰色、破碎、反差大? 綠色、和諧? 進化能力 代價高 協(xié)同進化、代價小 管理機制 人治、調(diào)節(jié)能力弱 生態(tài)控制 研發(fā)能力 低、封閉性? 高、開放性? 可持續(xù)能力? 低 高 （吳人堅293～294，有刪節(jié)） 綠色消費 綠色消費是生態(tài)經(jīng)濟建設的又一重要環(huán)節(jié)。綠色消費，也稱可持續(xù)消費，指一種以適度節(jié)制消費，避免或減少對環(huán)境的破壞，崇尚自然和保護生態(tài)等為特征的新型消費行為和過程。綠色消費，不僅包括綠色產(chǎn)品，還包括物資的回收利用，能源的有效使用，對生存環(huán)境、物種環(huán)境的保護等。 主要特征：簡樸、擯棄過

61、度消費與過度包裝、使用綠色材料與綠色食品 13生態(tài)文化 編輯 生態(tài)文學 環(huán)保運動對文學的影響主要表現(xiàn)在生態(tài)文學上。生態(tài)文學是一種反映生態(tài)環(huán)境與人類社會發(fā)展的關系的文學，在生態(tài)文學中，生態(tài)環(huán)境不再是一種背景或工具化的存在，而是主題的一部分。 生態(tài)文學著作： 亨利·戴維·梭羅，《瓦爾登湖》（又譯《湖濱散記》） 奧爾多·奧利波德，《沙鄉(xiāng)年鑒》 蕾切爾·卡遜，《寂靜的春天》 生態(tài)倫理 背景 ①歷次公害事件 ·倫敦煙霧事件 ·日本四日市哮喘病事件 ·美國洛杉機的光化學煙霧事件 ·日本水俁病事件 ·日本富川縣痛痛病事件 ②資本與現(xiàn)代科技 生態(tài)環(huán)境問題是工具理性的現(xiàn)代技術

62、在消極方面的體現(xiàn)，資本與現(xiàn)代技術是導致環(huán)境問題的兩個基本因素。一方面資本的無限擴張性與自然資源的有限性構(gòu)成矛盾；另一方面，現(xiàn)代技術的反自然特性與生態(tài)系統(tǒng)的自然性構(gòu)成矛盾（高兆明104），現(xiàn)代技術的反自然特性主要表現(xiàn)在兩個方面：一、現(xiàn)代技術創(chuàng)造了自然界不存在的物質(zhì)；二、人造物進入自然界，使自然界無法循環(huán)再生，自然界的自我平衡能力被打破。 理論初步 從生態(tài)系統(tǒng)的價值論證人保護生態(tài)的倫理責任是不充分的。生態(tài)問題的核心是人與自然的關系問題，是人自身生活世界的問題，據(jù)馬克思的分析，“在人類歷史中即在人類生產(chǎn)過程中形成的自然界是人的現(xiàn)實的自然界”因此，自然界不在社會之外，而在社會之中，即，自然不在人之

63、外，而在人之中，人對自然環(huán)境的責任就是對自身存在的責任。這一本體論是生態(tài)倫理的基礎。 14森林系統(tǒng) 編輯 森林生態(tài)系統(tǒng)（Forest Ecosystem）是以喬木為主體的生物群落（包括植物、動物和微生物）及其非生物環(huán)境(光、熱、水、氣、土壤等)綜合組成的生態(tài)系統(tǒng)。是生物與環(huán)境、生物與生物之間進行物質(zhì)交換、?能量流動的自然生態(tài)科學。 15組成 編輯 分 熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林和 寒溫帶針葉林等生態(tài)系統(tǒng)。熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)是陸地上生物量最高的生態(tài)系統(tǒng)。 為何長期穩(wěn)定? 在地球陸地上，森林生態(tài)系統(tǒng)是最大的生態(tài)系統(tǒng)。與陸地其他生態(tài)系統(tǒng)相比，森林生態(tài)系統(tǒng)有著最復雜的組成，最完整的結(jié)構(gòu)，

64、能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)最旺盛，因而生物生產(chǎn)力最高，生態(tài)效應最強。具體地說，它具有以下的一些特點和優(yōu)勢。 （1）森林占據(jù)空間大，林木壽命延續(xù)時間長。森林在占據(jù)空間方面的優(yōu)勢表現(xiàn)在3個方面，一是水平分布面積廣，中國北起大興安嶺，南到南海諸島，東起臺灣省，西到喜馬拉雅山，在廣闊的國土上都有森林分布，森林占有廣大的空間。二是森林垂直分布高度，一般可以達到終年積雪的下限，在低緯度地區(qū)分布可以高達4200～4300米。三是森林群落高度高于其它植物群落。生長穩(wěn)定的森林，森林群落高度一般在30米左右，熱帶雨林和環(huán)境優(yōu)越的針葉林，其高度可達70～80術。有些單株樹木，高度甚至可以達100多米。而草原群落高度一般只

65、有20～200厘米，農(nóng)田群落高度多數(shù)在50～100厘米之間。相比之下可以看到，森林有最大的利用空間的能力。 森林的主要組成是樹木，樹木生長期長，有些樹種的壽命很長。在中國，千年古樹，屢見不鮮。據(jù)資料記載，蘋果樹能活到100～200年；梨樹能活300年；核桃樹能活300～400年；榆樹能活500年；樺樹能活600年；樟樹、櫟樹能活800年；松、柏樹的壽命可超過1000年。樹木生長期長，從收獲的角度看，好像不如農(nóng)作物的貢獻大。但從生態(tài)的角度看，卻能夠長期地起到覆蓋地面、改善環(huán)境的作用。正因為森林生態(tài)系統(tǒng)在空間和時間上具有這樣的優(yōu)勢，所以森林對環(huán)境的影響面大，持續(xù)期長，防護作用強大，效益顯著。 參考資料： 1. 黑龍江?。航?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 2. 《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》，1992年6月12日于巴西里約熱內(nèi)盧 3. 生態(tài)系統(tǒng)類型-淡水生態(tài)系統(tǒng) - 培訓資料 - 道客巴巴 4. Global land environments during the last 130,000 years 5. 《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》，1971年2月2日于拉姆薩 6. Understanding the environment-The Sulfur cycle 7. 淡水生態(tài)系統(tǒng) 8. 生態(tài)系統(tǒng)健康與服務功能產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)