全球三大生态系统（全球三大生态系统不包括）

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地球三大生态系统？

地球生态系统的组成和功能

1.生态系统的概念

在自然界中，任何生物群落总是通过不断的能量和物质交换，与自然环境有着千丝万缕的联系和相互作用，共同形成一个统一的整体。这样的生态功能单元就是生态系统。

根据以上对生态系统的定义，我们可以从类型上来理解，如森林、草原、沙漠、苔原、沼泽、河流、海洋、湖泊、农田、城市等。也可以按地域来理解，比如有森林、灌木、草原、溪流的山区或者有农田、种植园、草原、河流、池塘、村镇的平原地区，都是生态系统。生态系统是地球表层的基本单位，其面积变化很大。从整个生物圈到一滴水及其微生物，都可以视为一个生态系统。因此，整个地球表面是由大大小小的各种生态系统组成的。

作为一个开放的系统，生态系统并不完全被动地受环境的影响。正常情况下，它在一定限度内具有自身的反馈功能，使其能够自动调节，逐步修复和调整外界干扰造成的损伤，维持其正常的结构和功能，维持其相对平衡。因此，它也是一个控制系统或反馈系统。

生态系统的概念把我们对生命和自然的认识提高到了一个更高的层次。它的研究为我们观察和分析复杂的自然提供了强有力的手段，成为解决现代人类面临的环境污染、人口增长、自然资源利用和保护等重大问题的理论基础之一。

2.生态系统的组成部分

任何生态系统都可以分为两部分:无生命物质-无机环境和有生命物质-生物群落(图10-6)。

无机环境包括太阳辐射能作为系统的能源；温度、湿度、空气体、岩石、土壤、各种营养物质等物理化学环境条件；而生物质代谢的原料，如CO2、H2O、O2、N2和无机盐，构成了生物生长发育的能量和物质基础，也称为生命支持系统。

生物群落是生态系统的核心，可分为三组:

之一类是自养生物，包括各种绿色植物和化能合成细菌，称为生产者。绿色植物可以通过光合作用将吸收的水分、CO2和无机盐转化为初级产物——碳水化合物，并进一步合成脂肪和蛋白质进行自我构建。这样，太阳能就会通过生产者的合成和转化，不断进入生态系统，成为其他生物群体唯一的食物和能量来源。化能合成细菌也能把无机物合成有机物，但它们所利用的能量不是来自太阳，而是一些物质发生化学变化时产生的能量。例如，硝化细菌可以将氨(NH3)氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这种氧化过程中释放的能量水合CO2和有机物。

第二类是异养生物，包括食草动物和食肉动物，称为消费者。顾名思义，这些消费者不能直接利用太阳能生产食物，只能通过直接或间接食用绿色植物来获取能量。根据取食状态的不同，可分为一类直接依赖植物枝、叶、果实、种子和凋落物的消费者，如蚱蜢、兔、鹿、牛、马、羊等草食动物；以食草动物为食的食肉动物是二级消费者，如黄鼠狼、狐狸和青蛙。食肉动物之间存在着弱肉强食的关系，其中的强者成为三四等消费者。这些高级消费者是生物界最凶猛的食肉动物，比如水中的狮子、老虎、老鹰和鲨鱼。有些动物既吃植物又吃动物，称为杂食动物，比如一些鸟和鱼。

第三类是异养微生物，如细菌、真菌、土壤原生动物和一些小型无脊椎动物。他们靠分解动植物残体为生，这些残体被称为分解者。微生物分布广泛，富含于土壤和水的表层，in 空气体较少，多为腐生菌和霉菌。微生物是生物群落中更大的群体。据估计，1克肥沃的土壤含有108种微生物。细菌和真菌主要通过吸收动植物残体中的可溶性有机物生存，并在消化过程中从有机物中释放出无机营养物质返回环境。可见，微生物在生态系统中起到了循环营养物质的作用。土壤中的小型无脊椎动物，如线虫、蚯蚓等。，粉碎植物残体，在微生物的作用下加速有机物的分解和转化。此外，这些土壤动物在体内可以分解，将有机物转化为无机盐，供植物重新吸收利用(图10-6)。

3.生态系统的营养结构

生态系统的营养结构是指生态系统中无机环境和生物群落之间以及生产者、消费者和分解者之间通过营养或食物的转移而形成的组织形式，是生态系统最本质的结构特征。

生态系统各组成部分之间的营养关系是通过食物链和食物网实现的。食物链是生态系统中不同生物之间的链状食物依赖关系，食物链中的每个环节称为营养级。每个生物种群都处于某一个营养级，少数物种同时处于两个营养级，如杂食动物。生态系统中的食物链包括两种主要类型:生活食物链和觅食食物链。活体食物的食物链从绿色植物固定太阳能和产生有机物开始，属于之一营养级，食草动物属于第二营养级，各种食肉动物构成第三、第四和更高营养级。腐生食物链从生物残体开始，通过土壤动物的碾压分解和细菌、真菌的分解转化，以无机物的形式回归环境，供绿色植物重新吸收。根据营养级，分解者处于第五或更高的营养级。老鼠以谷物为食，黄鼠狼以老鼠为食，鹰以黄鼠狼为食。鹰的遗骸被各种微生物分解成无机物，这是简单食物链的一个例子。然而，自然界的食物链并不是孤立存在的。几乎没有哪个消费者是专门针对某一种植物或动物的，也没有哪个植物或动物只是某一个消费者的食物，这是一个很容易理解的事实。例如，老鼠吃各种各样的谷物和种子，谷物是许多鸟类和昆虫的食物。昆虫被青蛙吃掉，青蛙是蛇的食物，蛇最后被老鹰抓去当食物。谷物的秸秆还是牛的食物，牛肉已经成为人类的食物(图10-7)。可见食物链往往相互交叉，形成复杂的摄食关系 *** ，称为食物网。一般来说，生态系统的食物网结构越复杂，系统的稳定性就越大。

4.生态系统的功能

生态系统的功能主要表现为生物生产、能量流动和物质循环，这些都是通过生态系统的核心部分——生物群落来实现的。

(1)生态系统的生物生产

生态系统的生物生产是指生物有机体在能量和物质代谢过程中，重新组合能量和物质，形成新的产品(碳水化合物、脂肪、蛋白质等)的过程。).).绿色植物通过光合作用吸收并固定太阳能，将无机物转化为有机物的生产过程称为植物生产或初级生产；消费者代谢初级产物并同化形成异养生物自身物质的生产过程称为动物生产或次级生产。

单位面积和时间固定的太阳能称为总初级生产量(GPP)，单位为j·m-2·a-1或g·dw·m-2·a-1(dw为干重)。净初级生产量(NPP)是总初级生产量减去植物因呼吸作用而消耗的量(R)。他们之间的关系是

GPP河

另一个与初级生产相关的概念是生物量。对于植物，是指单位面积上植物的总重量，单位为km·m-2。某一时刻的植物生物量是该时刻之前积累的初级生产量。

估计全球净初级生产力(干物质)为172.5×109t·a-1-1，生物量(干物质)为1841×109t·t，不同生态系统类型间生产力和生物量差异显著(表10-1)。需要指出的是，这一估算非常粗略，但对了解全球生态系统初级生产和生物量的一般数量特征仍有一定的参考价值。

单位地面上植物光合作用积累的有机物所含能量与照射在同一地面上的太阳能之比，称为光能利用率。绿色植物的光能利用率平均为0.14%，而采用现代耕作技术的农田生态系统的光能利用率仅为1.3%左右。地球生态系统就是这种低光能利用率产生的有机物，来维持动物界和人类的生存。

(2)生态系统的能量流动

生态系统的生物生产始于绿色植物对太阳能的固定，太阳能通过植物的光合作用转化为生化能量，成为生态系统中可利用的基础能量。单向流动是生态系统各组成部分间能量流动的重要特征，表现为很大一部分能量被各营养级的生物利用，并通过呼吸作用以热量的形式耗散，但散失到环境中的热能无法回到生态系统中参与能量流动，因为尚未发现利用热能作为能量合成有机物的生物，但用于形成更高营养级的能量比例很小(图10-8)。

生态系统中的能量转移和转化遵循热力学定律。根据热力学之一定律，输入生态系统的能量总是等于生物有机体储存、转化和释放的能量，从而保持生态系统及其环境的总能量值不变。根据热力学第二定律，生态系统的能量随时都在变化和转移。当一种形式的能量转化为另一种形式的能量时，总有一些能量以热能的形式被消耗掉，所以系统的熵往往会增加。对于一个热力学非平衡的孤立系统，其熵总是趋于自发增加，使得系统的有序程度越来越低，最终达到一种无序和混沌的状态，即热力学平衡。然而，地球生态系统正在经历一个与热力学第二定律相悖的发展过程，即从简单到复杂，从无序到有序。根据非平衡态热力学的观点，一个远离平衡态的开放系统可以从环境中引入负熵流，以抵消系统内部产生的熵的增加，使系统从无序向有序转化。生态系统是一个开放的系统，生物群落与其环境之间进行着能量交换和物质交换。生态系统通过能量和物质的输入，不断“吃掉”负熵流，维持高度有序的状态。

如前所述，每经过一个营养级，就会损失大量能量。那么，生态系统的能量转换效率如何呢？美国学者林德曼测得湖泊生态系统的能量转换效率，平均值为10%，即在从一个营养级流向另一个营养级的过程中，约有90%的能量损失，这就是著名的“十分之一定律”(图10-9)。举个例子，一个人通过饮用水产品增重0.5kg，就会吃5kg的鱼，鱼以50kg的浮游动物为食，而50kg的浮游动物消耗约500kg的浮游植物。因为这个“定律”来源于对天然湖泊的研究，更符合水生生态系统的情况，不适用于陆地生态系统。一般来说，陆地生态系统的能量转换效率低于水生生态系统，因为陆地上的净生产只有一小部分能转移到前一个营养级，大部分能直接转移到分解者那里。

(3)生态系统的物质循环

生态系统的发展变化不仅需要一定的能量输入，本质上还包含着作为能量载体的各种物质运动。比如绿色植物通过光合作用将太阳能以化学能的形式储存在合成有机物中，能量和物质运动同时并存。自然界中各种元素和化合物在生态系统中的运动是一个循环流动，称为生物地球化学循环。

生物体生命过程中涉及的化学元素约有30 ~ 40种，根据其在生命过程中的作用可分为三类:

能量元素包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)，是蛋白质的基本元素，是生命过程的必需元素。

大量元素，包括钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)、钾(K)、硫(S)、钠(Na)等。在大量的生命过程中都是需要的；

微量元素包括铜(Cu)、锌(Zn)、硼(b)、锰(Mn)、钼(Mo)、钴(Co)、铁(Fe)、铝(Al)、铬(Cr)、氟(F)、碘(I)和溴(Br)。

这些化学元素统称为生物元素，无论缺少哪一种，生命进程都可能停止或产生异常。比如碳水化合物是水和CO2光合作用形成的，但是氮、磷、锌、钼等微量元素在光合作用的过程中也必须参与反应，必须在酶的活性下进行，酶本身就含有多种微量元素。

在自然环境中，每一种化学元素都存在于一个或多个库中，环境库中元素的数量通常大大超过活库中元素的总和。比如大气圈和生物圈分别是氮的储库，大气圈的氮量远远大于生物圈。元素在“仓”与“库”之间的运动形成了物质的流动。为了度量生态系统中营养物质的周转，引入了周转速率和周转时间的概念。周转率是指单位时间内进出储存仓库的养分流通量占总养分库存量的比例；周转时间是周转率的倒数，周转率指的是将仓库中的所有养分移动所需的时间。可以看出，周转率越大，周转时间越短。比如大气中氮的周转时间约为100万年，海洋中硅的周转时间约为8000年。在自然的生物地球化学循环中，一种物质进入和离开每个库的量应该处于大体平衡的状态，这样每个库中的物质存量就基本保持不变。如果一个储存库中的某个物质的输入和输出不平衡，就会增加或减少其存量，这必将对整个生态系统的功能产生一系列不可预测的影响。一个显著的例子是大气储存中二氧化碳浓度的增加，温室效应的加剧以及人类燃烧化石燃料和砍伐森林导致的对流层温度的上升。

根据属性不同，生物地球化学循环可分为三种主要类型:水循环、气体循环和沉积循环。因为水循环和沉淀循环在其他章节已经讨论过了，所以本节只介绍气体循环的内容。

气体循环主要包括碳和氮的循环，这两种元素的库主要是大气和海洋。这个循环是全球性的。

碳循环碳是生物体的基本元素，占总生物量的25%。在无机环境中，碳主要以CO2或碳酸盐的形式存在。生态系统中的碳循环基本上伴随着光合作用和能量流动。在阳光条件下，植物将大气中的二氧化碳转化为碳水化合物来形成自身。同时，植物通过呼吸作用产生的CO2被释放到大气中供植物再利用，这是最简单的碳循环形式。CO2在大气中的停留时间或周转时间约为50 ~ 200年。

植物被动物吃掉后，碳水化合物被转移到动物体内，消化合成，CO2通过动物的呼吸排出体外。此外，动物粪便和动植物遗体中的碳被微生物分解，返回大气，被植物重新利用，这是碳循环的第二种形式。陆地生物群的碳含量约为5 500×108t，海洋生物群的碳含量约为30×108t。

世界上储存的化石燃料含有大约10×1012吨碳。人类通过燃烧煤、石油和天然气释放大量二氧化碳，这些二氧化碳也可以被植物利用，并加入生态系统的碳循环。此外，大气、土壤和海洋之间的碳交换一直在进行，最终碳沉积在深海，进入更长的时间尺度循环。这些过程构成了碳循环的第三种形式。

需要指出的是，上述三种碳循环形式是对全球碳循环过程的一种简化，它们同时进行，相互关联(图10-10)。

氮循环氮是生态系统中的重要元素之一，因为氨基酸、蛋白质和核酸等生命物质主要由氮组成。大气中氮的体积含量为78%，居大气所有成分之首。但由于氮是惰性元素，气态氮不能被普通绿色植物直接利用。氮只有转化为氨离子、亚硝酸离子和硝酸离子才能被植物吸收。这种转化称为硝化作用。一些特殊的微生物类群如固氮菌、蓝藻、根瘤菌等可以完成这种转化，即生物固氮；闪电、宇宙射线辐射和火山活动也能使气态氮转化为氨，即高能固氮；此外，随着石油工业的发展，工业固氮成为开发天然氮的重要途径。

自然界中的氮处于连续的循环中。首先，进入生态系统的氮以氨或铵盐的形式固定，通过硝化作用形成亚硝酸盐或硝酸盐，被绿色植物吸收转化为氨基酸合成蛋白质；然后，食草动物用植物蛋白合成动物蛋白；动物排泄物和动植物残体被细菌分解产生氨、CO2和水，排入土壤的氨被细菌硝化产生硝酸盐，再次被植物吸收用来合成蛋白质。这就是生物群落和土壤之间的氮循环。硝化作用形成的硝酸盐也可以被反硝化菌还原，反硝化作用产生的游离氮直接返回大气，这就是生物群落与大气之间的氮循环。此外，硝酸盐还可能从土壤腐殖质中淋溶出来，穿越河流湖泊，进入海洋生态系统。水中的蓝藻还可以将氮转化为氨基酸，参与氮循环，被水生生态系统利用。至于火山风化和火山活动产生的氨，也进入氮循环，但数量较少(图10-11)。

在人类工业固氮之前，自然界的硝化作用和反硝化作用一般处于平衡状态，但随着工业固氮的增加，这种平衡正在被改变。据估计，为了满足迅速增长的人口的粮食需求，2000年全球工业固氮量将可能超过108t，这将如何影响全球氮循环是一个值得研究的重要科学问题。

全球三大生态系统是什么？

世界三大生态系统包括森林、海洋和湿地。

森林:森林包括成千上万的树木、灌木和竹林。它是以木本植物为主体的生物群落，集中了成千上万棵树木与各种动植物、土壤、微生物之间的相互依存、相互制约，也与环境相互作用，从而形成整体生态系统。

海洋:海洋是地球上最广阔的水体，总面积约3.6亿平方米，占地球表面的70%。

湿地:湿地是指地表过于潮湿或经常积水，湿地生物生长的区域。湿地具有保护生物多样性、改善水质、调节小气候和提供旅游资源等多种功能。

基本理论:

随着生态学的发展，生态学家认为生物和环境是一个不可侵犯的整体，以至于后来的奥尔德姆认为应该把生物和环境作为一个整体来研究。定义生态学是研究生态系统的结构和功能以及一定区域内生物的种类、数量、生物量、生活史和空分布的科学。

环境因素对生物的影响以及生物对环境的反应。生态系统中能量流动和物质循环的规律等。他的理论对大学生态学的教学和研究有很大影响。因此获得了美国生态学更高荣誉泰勒奖，是提出生态系统概念的之一人。

三个全球生态系统

海洋、森林、湿地并称为地球三大生态环境系统。

(1)海洋生态系统是由生物群落及其与环境的相互作用组成的自然系统。从广义上讲，全球海洋是一个大的生态系统，包括许多不同层次的亚生态系统。每个次级生态系统占据一定范围空，生物和非生物通过能量流和物质流相互作用，形成具有一定结构和功能的统一体。目前，海洋生态系统的分类尚无定论。按海域划分，一般分为河口生态系统、浅海生态系统和海洋生态系统。按照生物群落的划分，一般分为红树林生态系统、珊瑚礁生态系统和藻类生态系统。海洋生态系统的研究始于20世纪70年代，一般包括自然生态系统和封闭实验生态系统。近几十年来，对封闭(或受控)实验生态系统的研究一直是热点，主要包括营养水平、海水中的化学转移以及污染物对海洋生物、食物和经济仔鱼生长的影响。

(2)森林生态系统是由森林中的生物群落及其与环境的相互作用组成的自然系统，分为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林和北方针叶林。它是陆地上生物量更高的生态系统，对陆地生态环境具有决定性的影响。

在地球陆地上，森林生态系统是更大的生态系统。与陆地上的其他生态系统相比，森林生态系统的组成最复杂，结构最完整，能量转换和物质循环最旺盛，因而具有更高的生物生产力和最强的生态效应。

(3)湿地、森林、海洋并称为世界三大生态系统，也是最有价值的生态系统。根据《湿地公约》的定义，湿地包括沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流、滞洪区、河口三角洲、滩涂、水库、池塘、水田和低潮时水深小于6米的海域。

湿地具有涵养水源、净化水质、调节洪水、控制水土流失、补充地下水、美化环境、调节气候、维持碳循环和保护海岸等重要的生态功能。它们是生物多样性的重要发源地之一，因此也被称为“地球之肾”、“天然水库”、“天然物种库”。根据联合国环境规划署2002年的权威研究数据，1公顷湿地生态系统每年创造的价值高达14000美元，是热带雨林的7倍，农田生态系统的160倍。湿地也是许多珍稀野生动植物赖以生存的基础，对维持生态平衡、保护生物多样性具有特殊意义。

世界三大生态系统包括海洋森林和什么？

这三个生态系统是海洋、森林和湿地。

1.海洋是世界上更大的生态系统，其中也包含许多不同层次的生态系统。从属生态系统一般以区域和生物来划分，如海洋生态系统、海岸生态系统、藻类生态系统、红树林生态系统等。

2.森林一般分为天然林生态系统和人工林生态系统，具有层次结构丰富、生物物种多样、食物链复杂、光合效应高等特点。森林生态系统还具有保持水土、滋养水源、调节气候、防风固沙的功能。

3.湿地可以提供生活在湿地的湿地植物和动物，以及微生物和环境，从而调节径流，改善水质，保护生物多样性，提供旅游资源。

生态系统的三大功能

1.能量流动有两个特点:能量流动是单向的，能量逐渐减少。

2.物质循环是指在生态系统能量流动的驱动下，各种物质在生物群落和无机环境之间的循环。这里的物质包括基本元素:碳、氮、硫、磷、滴滴涕等有毒物质，可以长期稳定存在。

3.信息传递指的是物理信息，即通过物理过程传递的信息。可以来自无机环境/生物群落，主要包括声光、温度、湿度、磁力、机械振动等。

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湿地、森林、海洋并称为世界三大生态系统，也是最有价值的生态系统。所以选d。

三个全球生态系统的介绍到此结束。感谢您花时间阅读本网站的内容。不要忘记搜索更多关于三大全球生态系统的信息，这些信息不在本网站中。