生态系统的组成与结构

生态系统是一个多成分的极其复杂的大系统。一个完全的生态系统由4类成分构成(图5-1)，即非生物部分和生物部分中根据获取能量的方式与所起作用的不同而划分出的生产者、消费者和分解者三个功能类群。其中，非生物成分即无机环境，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生物群落的丰富度及多样性。生物群落又反作用于无机环境，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地联系在一起，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，使得生态系统成为具有一定功能的有机整体。依据无机环境的类型，不同的生态系统可分为森林生态系统、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、人工受控系统等。

图5-1 生态系统的结构图

(一)无机环境

无机环境是一个非常复杂的概念，除生物之外的因子都可成为无机环境因子。无机环境是生态系统的非生物组成部分，是生物因子赖以生存、繁殖及演替的基础，主要由以下几个方面组成:①光因子，包括热量因子和温度因子，它们对植物是最为重要的;②水因子，包括与供水有关的诸多因子和湿度因子，它们对植物有决定意义;③空气因子，其组成及含量的高低对动植物的分布及生理活动有重要影响;④地学因子，包括与山脉、陆地、江河、海洋有关联的地质地貌、高度、深度、纬度等;⑤地理因子，对生物的分布有决定意义;⑥气候因子，对生物生活与繁殖的周期波动有决定意义;⑦土壤因子，包括地质、结构以及土壤中水、肥、气、热的供应以及与物质循环有关的因子，它们对植物的生活有直接的影响;⑧化学因子，包括水土中的营养盐、有机质含量、盐度与酸度、微量元素等。

(二)生产者

生产者是能利用简单的无机物合成有机物的自养型生物或绿色植物。其能够通过光合作用把太阳能转化为化学能，或通过化能合成作用，把无机物转化为有机物，不仅供给自身的生长发育，也为其他生物提供物质和能量，在生态系统中居于最重要地位。值得注意的是，除了绿色植物外，自养型生物包括能进行化能合成作用的细菌(硝化细菌等)，在生态系统中都是生产者，是生态系统的主要成分。在淡水生态系统及海洋生态系统中的生产者主要是浮游植物——藻类，以及一些生长在浅自然循环、自然循环水中的有根植物或漂浮植物(淡水生态系统中的植物分为浮水植物、挺水植物、潜水植物)。森林和草地生态系统中的生产者是绿色植物，如草本植物、灌木和乔木。在深海和其他类似生态系统中，还原态无机物(如硫化氢)的化能合成细菌(硫细菌)也属于生产者。

(三)消费者

消费者通常指动物。由于动物不能制造食物，只能直接或间接利用植物所制造的现成有机物，取得营养物质和能量来维持其生存，因而是异养的消费者。根据其食性划分如下。①植食动物，直接采食植物以获得能量的动物，如牛、马、羊、象、食草昆虫和啮齿类动物等，是第一性消费者。②肉食动物，以捕捉动物为主要食物的动物。其中，捕食植食动物者是第一级肉食动物、第二性消费者，如蛙、蝙蝠、某些鸟类等;以第一级肉食动物为食物的动物，是第二级肉食动物、第三性消费者，如狐、狼等，这些动物一般体躯较大而强壮，数量较少;狮、虎、鹰等凶猛动物主要以第二级肉食动物和植食动物为生，是第三级肉食动物、第四性消费者，有时它们被称为顶部肉食动物，其数量更少;有些动物的食性并无严格限定，它们是既食动物又食植物的杂食性动物，如某些鸟类、鲤鱼等。

(四)分解者

分解者主要指细菌、真菌和一些原生动物。它们依靠分解动植物的排泄物和死亡的有机残体取得能量和营养物质，同时把复杂的有机物降解为简单的无机化合物或元素，归还到环境中，被生产者有机体再次利用，所以它们又被称为还原者有机体。分解者广泛分布于生态系统中，时刻不停地促使自然界的物质发生循环。

在自然界，每一个生态系统一般都具有上述4种组分。从理论上讲，任何一个自我维持的生态系统，只要有非生物物质、吸收外界能量的自养型生产者和能使自养型生物死亡之后进行腐烂的分解者这些基本成分就够了。消费者有机体并不是必要成分，它们的存在只不过使生态系统更为丰富多彩而已。