生態系統

生態系統是指在自然界的一定空間內，由生物和環境構成的統一整體，生物和環境在其中相互作用、它們相互制約，在一定時期內處于相對穩定的動態平衡狀態。生態系統的范圍可大可小，它們相互交織太陽系是一個生態系統，太陽就像一臺發動機，不停地給太陽系提供能量。地球上最大的生態系統是生物圈；最復雜的生態系統是熱帶雨林生態系統，人類主要生活在以城市和農田為主的人工生態系統中。

生態系統是一個開放的系統為了維持自身的穩定，生態系統需要不斷輸入能量，否則就有崩潰的危險；許多基本物質在生態系統中不斷循環，其中碳循環與全球溫室效應密切相關生態系統是生態學領域的主要結構和功能單元，屬于生態學研究的最高層次。

生態系統(ecosystem)它是由生物群落及其生存環境組成的動態平衡系統。一個生物群落由存在于自然界某一范圍或區域的某些種類的動物組成，它們相互依存、植物、微生物組成。生物群落中不同生物種群的生存環境包括非生物環境和生物環境。非生物環境也叫無機環境、物理環境，如各種化學物質、氣候因素等，生物環境也叫有機環境，比如不同種群的生物。生物群落與其生存環境之間，以及生物群落中不同類群的生物之間存在著不斷的物質交換和能量流動，它們處于相互作用和影響的動態平衡之中。這樣形成的動態平衡系統就是一個生態系統。它是生態學研究的基本單位，也是環境生物學研究的核心問題。

生態系統的動力機制對人類經濟活動和受損生態系統的恢復與重建具有重要的指導意義。生態系統(ecosystem)在一定的時間和空間內，生物群落和非生物環境通過能量流動和物質循環相互作用、相互作用并具有自我調節功能的自然整體。根據研究的目的和對象，劃定生態系統的范圍。最大的是生物圈，包括地球上所有的生物及其生存條件。小的如一片森林、一塊草地、一個池塘可以被視為一個生態系統。

每個生物都必須從周圍環境中吸取空氣、水分、陽光、熱量和營養物質。生物生長、在繁殖和活動過程中，不斷有各種物質被釋放和排泄到周圍環境中，死去的遺體也回到環境中。所有生物都按照這個規律生活在一個生態系統中。自然生態系統的大小和種類各不相同，小到一滴水、培養細菌的培養皿、小溝、小池、花叢、草地，大至湖泊、海洋、森林、草原，甚至包括地球上所有生態系統的生物圈。按類型分，有淡水生態系統有水域、河口生態系統、海洋生態系統陸地荒漠生態系統等、草甸生態系統、森林生態系統等等。此外，還可以按起源分為自然生態系統(如極地、原始森林)，半人工生態系統(如農田、薪炭林、養殖湖)和人工生態系統(如城市、工廠/礦區、宇宙飛船和潛艇載人太空艙)

時間結構

生態系統的結構隨著時間而變化。一般來說，時間長度有三種度量一種是長期測量，以生態系統演化為主要內容；第二，中期時間測量，以群落演替為主要內容；三是短時間度量。

營養結構

生態系統各要素之間最本質的關系是通過營養來實現的，食物鏈和食物網構成了物種之間的營養關系。

生態系統的類型很多，一般可分為自然生態系統和人工生態系統。自然生態系統可以進一步分為水生態系統和陸地生態系統。人工生態系統可以分為農田、城市等生態系統。

陸地生態系統

熱帶雨林（tropical rainforest）

分布：赤道以南北緯5  ~ 10度范圍內的熱帶氣候區（熱帶輻合帶）

特點：動植物種類繁多，群落結構復雜，種群密度長期穩定。據不完全統計，熱帶雨林占世界的40 ~ 75總計%的物種。

澳大利亞昆士蘭州的雨林

植物：高大喬木為主。

動物：豐富度極高，多為樹棲或攀緣。

針葉林（Temperature coniferous forest）

分布：寒溫帶及中、低緯度亞高山地區

植物：冷杉，云杉，紅松

熱帶草原（lawn（Temperature   or tropical）

分布：干旱地區。

特點：年降水量較少，群落結構簡單，受降雨量影響較大；種群密度和群落結構往往在不同季節或年份發生劇烈變化，景觀差異較大。

荒漠（desert（Hot or cold）

分布：南北緯15度至50度之間的區域。

特點：全年少雨或無雨，年降水量

一般量在250mm以內，降水斷斷續續，越往沙漠中心越少。氣溫、地溫的日較差比年較差大，晴天多，日照時數長。沙塵暴頻繁，地表干燥裸露，碎石容易被吹起，經常形成沙塵暴，尤其是在冬季。水資源豐富的沙漠地區會出現綠洲，具有獨特的生態環境。

圖為布斯基納法索的稀樹草原。

凍原（tundra）

分布：歐亞大陸和北美北部邊緣，包括寒溫帶和溫帶山區和高原。

特點：冬季漫長寒冷，夏季短暫，最暖月份平均氣溫不超過14℃。年降水量為200 ~ 300毫米。

水域生態系統

濕地（wetland）

分布：大部分地區

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6米的淺水。

生態價值：可作為生活、工業和農業水源；補充地下水；水禽的棲息地和魚類的育肥地。

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、非生物因素如。

生物：浮游生物、大型藻類、魚類、海生哺乳動物、其他無脊椎動物。

淡水

分布：河流、湖泊、池塘等。

作用：淡水生態系統不僅是人類資源的寶庫，也是重要的環境因子，具有調節氣候凈化污染和保護生物多樣性的功能。

生物：藻類、魚類、淡水哺乳動物和其他節肢動物和其他無脊椎動物。

能量流動

能流是指生態系統中的能量輸入、傳遞、轉變和失去的過程。能量流動是生態系統的重要功能在一個生態系統中，生物與環境生物之間的密切關系可以通過能量流來實現。能量流的兩個特征：1.能量流動是單向的;2.能量逐級遞減。

物質循環

主條目：生物地球化學循環

生態系統的能量流動促進了各種物質在生物群落和無機環境之間的循環。這里的物質包括構成生物體的基本元素：碳、氮、硫、磷，以及以DDT為代表的有毒物質，可以長期穩定存在；這里的生態系統不是家里的小池子，而是整個生物圈原因是氣體循環和水循環是全球性的例如，2008年5月，科學家在南極企鵝的皮下脂肪中檢測出脂溶性農藥DDT這些DDT通過全球生物地球化學循環從遙遠的文明社會進入企鵝體內。

按循環途徑分類

氣體型循環（33,356 gas cycles）

元素以氣體形式在大氣中的循環稱為氣體循環，也稱氣體循環“氣態循環”氣體循環將大氣和海洋緊密地聯系在一起，是全球性的。吳人堅141頁）碳-氧氣循環和氮氣循環主要是氣體循環。

水循環（Water   circulation）

水循環是指自然水通過蒸發植物蒸騰水汽輸送降水地表徑流入滲和地下徑流在水圈大氣圈巖石圈和生物圈中不斷運動。