生态系统是由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。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。
无机环境是生态系统的非生物组成部分,包含阳光以及其它所有构成生态系统的基础物质:水、无机盐、空气、有机质、岩石等。阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源,水、空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。生物群落是相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合。主要由三个部分组成,分别是生产者、消费者、分解者。
1.生产者
生产者在生物学分类上主要是各种绿色植物,也包括化能合成细菌与光合细菌,它们都是自养生物,植物与光合细菌利用太阳能进行光合作用合成有机物,化能合成细菌利用某些物质氧化还原反应释放的能量合成有机物。生产者在生物群落中起基础性作用,它们将无机环境中的能量同化,同化量就是输入生态系统的总能量,维系着整个生态系统的稳定,其中,各种绿色植物还能为各种生物提供栖息、繁殖的场所。生产者是生态系统的主要成分。
2.消费者
消费者指以动植物为食的异养生物,消费者的范围非常广,包括了几乎所有动物和部分微生物(主要有真细菌),它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量。其中,以生产者为食的消费者被称为初级消费者,以初级消费者为食的被称为次级消费者,其后还有三级消费者与四级消费者,同一种消费者在一个复杂的生态系统中可能充当多个级别,杂食性动物尤为如此,它们可能既吃植物(充当初级消费者)又吃各种食草动物(充当次级消费者),有的生物所充当的消费者级别还会随季节而变化。
3.分解者
分解者以各种细菌(寄生的细菌属于消费者,腐生的细菌是分解者)和真菌(霉菌、酵母以及其他人类所熟知的菌菇类)为主,也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。分解者可以将生态系统中的各种无生命的复杂有机质(尸体、粪便等)分解成水、二氧化碳、铵盐等可以被生产者重新利用的物质,完成物质的循环,因此分解者、生产者与无机环境就可以构成一个简单的生态系统。分解者是生态系统的必要成分。一个生态系统只需生产者和分解者就可以维持运作,数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用,可以看成是一种催化剂。
当然,在生态系统的物种之间也存在着非常复杂的相互关系。一个大类是种内关系,就是同种生物间的关系。有两种关系:一种是种内互助,如蚂蚁种群内的分工互助;再一种是种内斗争,如植物中的大苗抑制小苗。在一个大类是种间关系,就是不同种生物间的相互关系。这类关系比较复杂。1.共生共生指两种生物生活在一起,对双方都有利的一种关系.但如果失去一方,双方或一方就不能独立生存或繁殖,比如豆类作物和根瘤菌:豆类作物为其提供有机物,根瘤菌则提供含氮肥的无机盐。2.捕食捕食指一种生物以另一种生物为食的一种生物关系,比如大鱼吃小鱼。3.寄生寄生指一种生物生活于另一种生物体表或体内,依靠它生活,并消耗其营养的一种生物关系,例如菟丝子寄生在果树上,以藤茎缠绕主干和枝条,被缠的枝条产生缢痕,藤茎在缢痕处形成吸盘,吸取树体的营养物质;还有寄生于人、动物、植物的病毒、立克次体、细菌、真菌、寄生虫等。4.竞争当两种生物同时利用同一资源时,会发生竞争,比如杂草与庄稼。