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生态系统的基本功能(一)续.

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生态系统的基本功能(一)续.

生态系统的基本功能(一)续.

生态系统的基本功能(一)续（接生态系统的基本功能(一)）二、生态系统中的能量流动生态系统的能量流动(energy flow of ecosystem)是指能量通过食物网络在系统内的传递和耗散过程。

简单地说，就是能量在生态系统中的行为。

它始于生产者的初级生产止于还原者功能的完成，整个过程包括着能量形态的转变，能量的转移、利用和耗散。

实际上，生态系统中的能量也包括动能和势能两种形式，生物与环境之间以传递和对流的形式相互传递与转化的能量是动能，包括热能和光能，通过食物链在生物之间传递与转化的能量是势能。

所以，生态系统的能量流动也可看作是动能和势能在系统内的传递与转化的过程。

(一)生态系统能量流动的基本模式本节开始就曾介绍过，以化学能(有机物质)为形式的初级生产产品是进入生态系统中可利用的基本能源。

它们作为消费者和分解者的食物被利用，从而保证了生态系统功能的发生。

生态系统的净初级生产主要有三个去向：一部分为各类食草动物所采食；一部分作为凋落物而暂时贮存于枯枝落叶层中，成为穴居动物、土壤动物和分解者的食物来源；第三部分就是以生活物质的形式贮存于生物体内。

一个不受人为干扰的生态系统，第三部分最终也将成为第二种形式的特例，即再经一系列的物理、化学和生物学过程而逐渐被分解者所分解。

无论是初级生产还是次级生产过程，能量在传递或转变中总有一部分被耗散。

总初级生产量中有一部分被生产者用于呼吸(50%以上)。

次级生产过程中也有一部分能量经呼吸作用而以热能的形式散失到环境中。

研究表明，食草动物的摄食量中仅有10—20％转变为次级生产量。

食肉动物捕食食草动物，能量又发生一次转移而进入食肉动物体内。

两个营养层次间的能量利用率也只有10—20%。

食肉动物各营养层次间的能量传递效率也大体维持在这个水平上下。

这样，从太阳能转化开始的生态系统的能量流动必然随着传递层次的增多，耗散到环境中的能量越来越多，势能(潜能)形式的能量相应地减少，直到全部以废热形式散失到环境中为止。

第五章 生态系统生态学

第五章 生态系统生态学

地球水循环
水和水循环对生态系统具有特别重要的意义：

生物体的组分、生命活动不可或缺的成分； 极大影响着各类营养物质在地球的分布，对补充 生态系统营养物质的不足起重要作用；（高贫低肥） 有防止环境温度发生剧烈波动的调节作用。

全球水问题： 水的时空分布不均匀，尤其与人类人口的集 中有关，由于人类已经强烈参与了水循环， 使自然界可以利用的资源减少，水的质量 下降。 南水北调
分类

信息传递的分类： 物理信息—光、声、电、磁、色 化学信息—动物与植物间：花与蜜蜂、 动物间：动物的性信息素、尿标记领地 植物间：植物化感作用 行为信息—植物异常表现、动物异常行动 营养信息—食物链中的营养级间能流和物质循环关系

生态系统的服务功能：p196-201（简略） 生物多样性维护 传粉、传播种子 生物防治 土壤作用 减缓干旱和洪涝灾害 净化空气和调节气候

有毒有害物质循环


有毒物质，按化学性质分两类。无机有毒物质主要 指重金属、氟化物、和氰化物；有机有毒物质主要 有酚类、有机氯药等。 如DDT是人工合成的有机氯杀虫剂，脂溶性，通过 食物链加以浓缩的过程，称为富集或生物放大。
5.2.4 信息传递


生态系统中各生命成分间存在着信息传递，在传 递中伴随着一定的物质和能量消耗。 物质流动—循环的 能量流动—单向的 信息传递—双向的—自动调节机制
5.3 生态平衡及调控

生态平衡:
生态系统通过发育和调节达到一种稳定的状态， 表现为结构上、功能上、能量输入和输出上的稳 定，当受到外来干扰时，平衡将受到破坏，但只 要这种干扰没有超过一定限度，生态系统仍能通 过自我调节恢复原来状态。
生态系统稳定性包括了两个方面的含义 :

生态学简答题论述题

生态学简答题论述题

一、简答题1. 简述生态学的含义及变化。

答案:生态学的经典定义是研究生物与环境相互关系的科学，生态学定义的发展代表了生态学的不同发展阶段，强调了不同的生态学分支和领域。

有关生态学定义的差别主要是关于居住对象"生物"、居住地"环境"以及两者关系的内容有所不同。

不同发展阶段生态学定义也不断发展，生态系统生态学时期定义为:研究生态系统结构与功能的科学;现代强调人类生态则定义为:研究生物及人类生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。

2. 简述生态学的研究内容。

答：大生态学作为宏观生物学主要以个体、种群、群落等宏观方向不同等级的生命体系为研究对象。

现代生态学研究的重点在于生态系统和生物圈内各组织层次中组成成分之间，尤其是生物与环境、生物与生物之间的相互作用。

不同组织层次的生态学研究内容主要包括：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学。

3. 简述生态学的发展历程。

答案:生态学的发展可概括为四个时期，即生态学的萌芽时期、生态学的建立时期、生态学的巩固时期、现代生态学时期。

从大约公元前2000年到17世纪海克尔首次提出生态学名词为生态学的萌芽时期;从生态学名词提出到19世纪末称之为生态学建立时期;到了20世纪10~30年代为生态学的巩固时期;1935年坦斯利提出生态系统的概念后生态学进入现代生态学时期。

4. 简述生态学的分支学科。

答：根据研究对象的组织层次分类：分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学与全球生态学等；根据生物类群分类：植物生态学、动物生态学、微生物生态学等；根据生境类型分类：陆地生态学、海洋生态学、森林生态学、草原生态学、沙漠生态学等；根据交叉学科分类：数学生态学、化学生态学、物理生态学等；根据应用领域分类：农业生态学、自然资源生态学、城市生态学、污染生态学等。

5. 简述生态学的研究方法。

生态学题库

生态学题库

环境问题环境问题主要特征：生态破坏环境污染生态圈：生物圈和生命支持系统生命支持系统：地球上生命系统生存所需某些必要条件，主要包括大气圈水圈岩石圈能量生命圈运行特点：①生态圈的物质是封闭的；②生态圈具有自我调节和控制能力的自持系统；③生态圈具有优化演进方向能力环境问题：人类为了自身生存和发展，再利用和改造自然界的过程中，对自然生态的破坏和对环境的污染所产生的危害人类生存的各种反馈效应分类：①生态破坏：不合理开发利用资源对自然环境的破坏以及由此产生各种生态效应②环境污染：因工农业生产活动和人类生活所排放废弃物造成污染环境生态学：在人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态修复、重建和保育对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境建相互作用的机制和效应及解决环境问题的生态途径的科学协同两个或者更多物种的单独进化常互相影响，形成一个互相作用的协同适应系统协同发展：生命的存在是一个不断适应环境的过程，生命也在这个过程中不断的改变着环境协同进化：两个相互作用的五中在进化过程中发展的相互适应的共同进化过程环境：指某一特定生物个体或生物群体以外的空间，及直接或间接影响该生物或生物群体生存的一切事物总和环境因子生物的多样性：遗传：同一物种内不同种群之间和同一种群内不同个体间遗传变异总和；物种：物种水平的生物多样性。

生态系统：生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性；景观：由不同类型景观要素在空间结构、功能和时间动态方面的多样化或变异性.遗传多样性是基础，物种多样性生态系统多样性是遗传多样性和环境复杂性的体现，而景观多样性则是生态系统多样性在宏观尺度的空间配置形式环境：某一特定生物个体或生物群体以外的空间，及直接或间接影响该生物或生物群体生存的一切事物的总和。

既是具体的又是相对的，针对一定的主体。

环境因子：生物有机体外部的所有环境要素，是构成环境的基本要素，分为气候类、土壤类、生物类三大类以及光照、温度、水分、土壤、大气、火和生物因子。

自然资源学复习提纲

自然资源学复习提纲

自然资源学复习提纲第一章自然资源和自然资源学1 自然资源的概念及内涵。

资源是一切有用和价值的东西。

（经济学）资源是指环境中能为人类直接利用，并带来物质财富的部分。

（地理学）自然资源是指：存在于自然界中，在一定的经济和社会条件下，能被人类通过一定的技术获取的以满足其生产、生活需要的所有天然生成物，以及作用于其上的人类劳动成果。

自然资源是人类社会从自然界获取的初始投入，是人类生产生活的物质基础。

2 自然资源的二元多级分类。

可更新是被人类合理开发利用后可以依靠生态系统自身的功能，使之得到恢复和再生，从而能够持续利用。

又分为生物资源和非生物资源。

不可更新是指它的储量在人类开发利用后逐渐减少以至枯竭，而不能再生的自然资源。

例如：矿物资源等储量固定的资源。

3 自然资源的基本属性。

稀缺性、整体性、地域性、多用性、动态性、社会性。

4 自然资源学概念、研究对象、研究内容及发展趋势。

概念：是指主要研究人类与自然界中可转化为生产、生活资料的物质与能量间相互关系的科学。

研究对象：单项和整体的自然资源。

研究内容：1）自然资源的基本理论2）自然资源的形成和分布规律3）自然资源调查4）自然资源评价5）自然资源配置和开发利用规划6）自然资源管理发展趋势：1）国际合作和全球性问题研究2）区域发展模式与可持续发展等战略性研究日趋活跃3）从自然评价转向注重社会经济分析，资源管理研究逐步成为热点4）日益模式化和数量化5）研究方法和手段日益现代化5 能结合人口、环境和资源的实际情况，认识学习自然资源学的重要性。

人口、资源、环境与发展是当今全球共同关注的重大问题，（如人口增长与资源短缺的矛盾、资源开发与生态环境保护的矛盾、人口增多也要占用更多空间以及对生态环境的直接和间接破坏的矛盾等），走人口、资源、环境相互协调的可持续发展道路，正成为世界各国的共同选择。

我国自然资源稀缺和人口众多的矛盾尤其突出，自然资源利用的可持续性已经成为当前最紧迫的知识创新和素质教育内容。

成人高考成考生态学基础(专升本)试题与参考答案

成人高考成考生态学基础(专升本)试题与参考答案

成人高考成考生态学基础(专升本)自测试题(答案在后面)一、Ⅰ卷-选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、生态学研究的核心问题是：A、物种多样性B、生物群落C、生态系统功能D、种群动态2、以下哪项不属于生态学的研究领域？A、种群生态学B、群落生态学C、生态系统生态学D、人类生态学E、分子生态学3、在生态学中，以下哪个概念表示生态系统在一定时间内维持其结构和功能的能力？A、生态平衡B、生态系统稳定性C、物种多样性D、生物量4、下列哪个选项是生态位（Niche）的最佳定义？A. 一个物种在生态系统中所占据的空间位置。

B. 物种为了生存而必须获得资源的最小区域。

C. 一个生物个体或种群在生物群落中的功能角色及其与环境的关系。

D. 一种生物对特定环境条件的适应程度。

5、以下哪一项不是生态系统的基本功能？A. 能量流动B. 物质循环C. 生物多样性维护D. 人类活动影响6、在生态系统能量流动过程中，能量传递效率约为：A、10%B、20%C、50%D、80%7、以下哪项不属于生态系统的基本功能？（）A、物质循环B、能量流动C、信息传递D、生物多样性维持8、在生态系统中，能量流动的特点是：A、单向流动，逐级递减B、单向流动，逐级增加C、双向流动，保持不变D、循环流动，总量恒定9、下列哪项不属于生态系统中的生产者？（）A、树木B、鱼类C、蘑菇D、兔子10、在生态系统中，能量流动的特点是（）。

A. 可以循环使用B. 单向流动，逐级递减C. 从消费者流向生产者D. 在同一营养级内均匀分布二、Ⅱ卷-填空题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、生态系统中，物质循环和能量流动的特点是__________、__________ 。

2、生态系统的物质循环和能量流动是生态系统的 _________ 。

3、生态系统中能量流动的起点是 __________ ，能量流动的特点是 __________ 。

4、生态系统的能量流动是单向的、不可逆转的，能量传递效率通常为 _________ 。

物种在生态系统功能中的作用


3.多样性-稳定性关系的最新研究进展 直至今天，有关多样性和生态系统稳定性相互 关系的争论还没有停止，而且似乎不太可能在短时 间内得到最后结论。尽管争论仍在继续，但却逐渐 接近。普遍认为，多样性的增加或减少，对一个生 态系统所造成的影响的大小取决于所增加或减少的 物种在该生态系统功能过程中的作用或地位。一个 生态系统增加或减少一个物种后能否保持稳定，可 能取决于增加或减少物种的特性，是关键种，还是 普通种、共生种或者是冗余种。
在生物多样性（物种多样性）与生态系统功 能的关系问题上，一直困扰着我们的一个难点是， 生物的多样性是否在自然生态系统的功能过程中 起到显著的重要作用，以及一个生态系统中的生 物多样性可以减少到何种程度仍不致影响生态系 统的正常功能（Hobbs 等，1995）。 同时，要了解生态系统在生物多样性保护中 的作用，也牵涉到一个一直是生态学家渴望解决 的问题，那就是“物种与生态系统是如何连接 的”，或者说物种是如何在生态系统中发挥其作 用的。有关内容的研究已经被列为Diversitas 的5 个核心计划之首。
物种在生态系统功能中的作用
在过去的20 年里，生物多样性越来越成 为生物学上最为活跃的研究领域，主要原因 是人类已逐渐意识到生物多样性的不断丧失 导致正在或在不远的将来必然威胁到人类的 生存。生物多样性的丢失所造成的影响很大 程度上是通过生态系统功能或功益的减弱而 产生的。因此，物种多样性对生态系统功能 的影响又重新成为生态学家和保护生物学家 的热点研究内容之一。
目前在群落物种多样性的研究中，虽然起来越 多的研究倾向于丰富度指数，采用 Shannon-Wiener 指数和 Gini 指数，均匀度指数采用 Pielous 均匀度指 数以及Alatalo均匀度指数，但多样性测度指数的选 择仍很混乱；在今后一段时间内，对物种多样性研 究的重点仍将是物种多样性的发生和维持机制探讨 和实践验证；对群落亚系统的耦合理论、生态系统 的复杂性与稳定性理论将进一步揭示群落多样性与 稳定性的机制；物种多样性格局将为多样性维持和 动态变化提供启示和方法 。

农业生态系统的功能

农业文化也是人类文化的重要组成部分，通过传承和发展 农业文化，可以促进文化多样性和人类文明的进步。
04
农业生态系统的可持续性发展
生态农业的实践与推广
生态农业是一种将生态学原理应用于农业生产的模式，旨在实现农业的可持续发展。
通过生态农业的实践与推广，可以促进农业的绿色转型，减少对环境的负面影响， 提高农业生产效率和经济效益。
法规建设
为了保障农业生态系统的可持续发展，政府将加强相关法规的建设和执行，制定严格的环保法规和农业管理条例， 对ห้องสมุดไป่ตู้坏农业生态系统行为进行惩罚。
农业生态系统的教育与普及
教育普及
通过开展各种形式的宣传教育活动，提高公众对农业生态系统的认识和重视程度，让更多的人了解农 业生态系统的重要性，增强人们的环保意识。
土壤质量提升
通过合理轮作、种植绿肥 等措施，提升土壤质量， 为植物生长提供良好的土 壤环境。
水资源保护与利用
水资源保护
合理利用水资源，防止水 体污染和过度开采，保护 水资源可持续利用。
节水灌溉技术应用
推广节水灌溉技术，如喷 灌、滴灌等，提高灌溉水 的利用效率。
水土保持
采取水土保持措施，如植 树种草、修建梯田等，减 少水土流失，保持土地生 产力。
净化环境
农业生态系统中的植物通过吸收和转化污染物，可以净化空气和水质，减少环境 污染。
农业活动产生的有机废弃物可以通过堆肥等方式转化为肥料，实现废弃物的资源 化利用，减少对环境的负担。
提供休闲与文化价值
农业生态系统不仅提供物质产品，还具有休闲和文化价值 ，如乡村旅游、农家乐、农业体验等，为人们提供了亲近 自然、放松身心的机会。
03
农业生态系统的服务功能

生命科学考试题+答案

生命科学考试题+答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项不属于生命科学的范畴？A. 生物学B. 医学C. 数学D. 环境科学答案：C2. 以下哪个不是生物的基本特征？A. 新陈代谢B. 生长和发育C. 繁殖D. 自我意识答案：D3. 下列哪个不是生物的分类等级？A. 种B. 界C. 门D. 部答案：D4. 以下哪个生物属于真核生物？A. 细菌B. 放线菌C. 酵母菌D. 蓝藻答案：C5. 以下哪个不是生物遗传变异的来源？A. 基因突变B. 染色体变异C. 有性生殖D. 无性生殖答案：C6. 以下哪个不是生物进化的主要证据？A. 化石记录B. 现代生物的形态结构C. 生物地理分布D. 生物的遗传变异答案：D7. 以下哪个不是生物能量流动的途径？A. 生产者B. 消费者C. 分解者D. 能量答案：D8. 以下哪个不是生态系统的基本功能？A. 物质循环B. 能量流动C. 生物多样性维持D. 人类活动答案：D9. 以下哪个不是基因的表达过程？A. 转录B. 翻译C. 遗传D. 表达答案：C10. 以下哪个不是生物免疫系统的功能？A. 防御外来病原体B. 识别和清除自身衰老、损伤细胞C. 控制遗传物质D. 维持生物的形态结构答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 生命科学的研究领域包括哪些？A. 生物学B. 医学C. 农学D. 环境科学E. 数学答案：ABCD2. 生物进化的主要证据有哪些？A. 化石记录B. 现代生物的形态结构C. 生物地理分布D. 生物的遗传变异E. 生物的生理功能答案：ABCD3. 生态系统的基本功能有哪些？A. 物质循环B. 能量流动C. 生物多样性维持D. 生物进化E. 人类活动答案：ABC4. 基因的表达过程包括哪些步骤？A. 转录B. 翻译C. 遗传D. 表达E. 分子生物学答案：ABD5. 生物免疫系统的功能有哪些？A. 防御外来病原体B. 识别和清除自身衰老、损伤细胞C. 控制遗传物质D. 维持生物的形态结构E. 调节生物的生长发育答案：AB三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述生命科学的研究意义。

生态系统及其稳定性知识点汇总

必修三第五章丨生态系统及其稳定性知识点汇总第五章生态系统及其稳定性第一节生态系统的结构一、生态系统的概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，最大的生态系统是生物圈（是指地球上的全部生物及其无机环境的总和）。

二、生态系统的类型：三、生态系统的结构分解者：能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌还有腐生生活的动物(蚯蚓)（2）营养结构：食物链、食物网◎食物链：从生产者开始到最高营养级结束，分解者不参与食物链◎营养级：食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和◎植物（生产者）总是第一营养级◎植食性动物（即一级/初级消费者）为第二营养级◎肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。

◎同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级◎食物网：许多食物链彼此相互交错连接成复杂营养结构，就是食物网◎食物网越复杂，则生态系统就越稳定，抵抗力就越强。

（如果有某种生物消失，就会有其它生物来代替。

）◎食物链，食物网是能量流动、物质循环的渠道。

◎分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都减少或增多。

②如果蛇减少，则会发生如图所示情况。

四、生态系统功能：能量流动、物质循环、信息传递第二节生态系统的能量流动一、能量流动的概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程二、能量流动的过程1、一般研究能量流动都以种群为单位。

输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。

2、过程：一个来源---太阳能，三个去向---主要是以热能的形式散失，其次是用于自身的生长发育（被下一级吃掉），最后给分解者。

2、特点：（1）单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动（2）逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%（一般营养级不超过5个）；当次级消费者食用生产者超过最大传递量（20%）时，生态系统会被破坏。

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生态系统的基本功能(一)续（接生态系统的基本功能(一)）二、生态系统中的能量流动生态系统的能量流动(energy flow of ecosystem)是指能量通过食物网络在系统内的传递和耗散过程。

简单地说，就是能量在生态系统中的行为。

它始于生产者的初级生产止于还原者功能的完成，整个过程包括着能量形态的转变，能量的转移、利用和耗散。

实际上，生态系统中的能量也包括动能和势能两种形式，生物与环境之间以传递和对流的形式相互传递与转化的能量是动能，包括热能和光能，通过食物链在生物之间传递与转化的能量是势能。

所以，生态系统的能量流动也可看作是动能和势能在系统内的传递与转化的过程。

(一)生态系统能量流动的基本模式本节开始就曾介绍过，以化学能(有机物质)为形式的初级生产产品是进入生态系统中可利用的基本能源。

它们作为消费者和分解者的食物被利用，从而保证了生态系统功能的发生。

生态系统的净初级生产主要有三个去向：一部分为各类食草动物所采食；一部分作为凋落物而暂时贮存于枯枝落叶层中，成为穴居动物、土壤动物和分解者的食物来源；第三部分就是以生活物质的形式贮存于生物体内。

一个不受人为干扰的生态系统，第三部分最终也将成为第二种形式的特例，即再经一系列的物理、化学和生物学过程而逐渐被分解者所分解。

无论是初级生产还是次级生产过程，能量在传递或转变中总有一部分被耗散。

总初级生产量中有一部分被生产者用于呼吸(50%以上)。

次级生产过程中也有一部分能量经呼吸作用而以热能的形式散失到环境中。

研究表明，食草动物的摄食量中仅有10—20％转变为次级生产量。

食肉动物捕食食草动物，能量又发生一次转移而进入食肉动物体内。

两个营养层次间的能量利用率也只有10—20%。

食肉动物各营养层次间的能量传递效率也大体维持在这个水平上下。

这样，从太阳能转化开始的生态系统的能量流动必然随着传递层次的增多，耗散到环境中的能量越来越多，势能(潜能)形式的能量相应地减少，直到全部以废热形式散失到环境中为止。

这就是各类生态系统能量流动的基本模式。

生态系统能量流动的整个过程可简单地概括为图5-5。

(二)生态系统能量流动渠道生态系统是通过食物关系使能量在生物间发生转移的。

这是因为生态系统生物成员之间最重要、最本质的联系是通过营养，即通过食物关系实现的。

食草动物取食植物，食肉动物捕食食草动物，即植物→食草动物→食肉动物，从而实现了能量在生态系统的流动。

生态系统不同生物之间通过取食关系而形成的链索式单向联系称为食物链(Food chain)。

这就是生态系统能量流动的渠道。

当然，各类生物之间的食物关系远比这种直链状的链索复杂得多。

通常食物链彼此交错连接成网状结构，称为食物网(Food web)(图5-6)。

食物链的彼此交错首先是因为生态系统的生物成员有许多是杂食性的，另外，就是同种生物，个体发育的阶段不同食性也往往有所改变，如草鱼的成体是典型的草食性鱼类，幼鱼阶段在体长9.5—15毫米时，以浮游甲壳动物的底栖动物为食，属动物食性阶段；当体长18-71毫米时为杂食性阶段，食物中包括甲壳动物、水生昆虫、藻类和种子植物的碎片等。

蛙类食性变化也很大，在蝌蚪期为植物性食物。

以后逐渐食小型甲壳动物，成体则完全为动物食性。

此外，动物食性的季节变化，食物种类和数量的季节或年度变化也都会引起食物链关系的改变，进而影响着食物网的结构。

这说明，在分析生态系统的能量流动或食物关系时，要认识到食物链不是固定不变的，但在人为的干扰不很严重的自然生态系统中，食物链又是相对稳定的，某一环节的变化将会影响到整个链索，甚至生态系统的结构。

生态学中把具有相同营养方式和食性的生物统归为同一营养层次，并把食物链中的每一个营养层次称为营养级(trophic levels)，或者说营养级是食物链上的一个环节。

如生产者称为第一营养级，它们都是自养生物；食草动物为第二营养级，它们是异养生物并具有以植物为食的共同食性；食肉动物为第三营养级，它们的营养方式也属于异养型，而且都以食草动物为食。

但是，有些生物的营养层次的归属很困难，如杂食性消费者，它们既食植物，也食动物。

根据生物之间的食物联系方式和环境特点，可把食物链分为以下几种类型：1．捕食性食物链(predatory food chain)：也称牧食性食物链(grazing focd chain)，是生物间以捕食关系而构成的食物链。

水、陆生态系统中均有这种食物链的存在。

如藻类→甲壳类→鲦→青鲈；小麦→麦蚜虫→肉食性瓢虫→食虫小鸟→猛禽。

这种食物链以绿色植物为基础，以食草动物开始，能量逐级转移，耗散，最终全部散失到环境中，有人把由这种食物链所传递的能量称为“第一能流”。

2．腐生性食物链(saprophogous food chain)：也称分解链(decompose chain)，这是从死亡的有机体被微生物利用开始的一种食物链。

如动植物残体→微生物→土壤动物；有机碎屑→浮游动物→鱼类。

这种食物链传递过程包含着一系列分化和分解过程。

在陆地生态系统中，这类食物链占有很重要的位置。

有人将由这种食物链传递的能量称为生态系统的“第二能流”。

3．寄生性食物链(parasitic food chain)；生物间以寄生物与寄主的关系而构成的食物链。

其特点是由较大的生物开始至体型微小的生物，后者寄生于前者的体表或体内。

如：哺乳类或鸟类→跳蚤→原生动物→滤过性病毒。

绝大多数生态系统中，几种食物链可能同时存在，至于那一种在能量流动中作用更大些则与生态系统的类型有关。

一般情况下，森林生态系统是以腐生性食物链为优势。

草原和水生生态系统中是以捕食性食物链为主。

另外，各类食物链均不能无限加长，通常只有四个营养级左右。

除由上述两种食物链传递的能量外，生态系统还有另一种能量传递过程，这就是贮存和矿化过程，即所谓的“第三能流”。

生态系统中常有相当一部分物质和能量没有被消耗，而是转入了贮存和矿化过程，为人类的需要蓄积丰富的财富，如森林蓄积的大量木材，植物纤维等都可以贮存相当长的一段时间。

但是这部分能量最终还是要腐化，被分解而还原于环境，完成生态系统的能流过程。

矿化过程是在地质年代中大量的植物和动物被埋藏在地层中，形成了化石燃料(煤、石油等)，成为现代工业发展的能源基础。

这部分能量经燃烧或风化而散失，从而完成了其转化过程。

(三)生态系统能量流动的热力学基础从以上的介绍不难看出，生态系统的能量流动符合热力学的基本规律。

热力学第一定律认为能量是守恒的，它既不能凭空产生，也不会被消灭，但可以从一种形式转变为其它形式或从一个体系转移到别的体系。

在生态系统中，生产者通过光合作用把光能转变为化学能贮存起来，能量的形式发生了改变，但光能并没有被消灭，而且同样是守恒的。

生产者在一定时空内转化的能量与散失到环境中的热能(包括地面对光能的反射和生产者自身呼吸的消耗)两者之和正是特定时间内太阳投射到该空间的热能总量。

消费者层次也是如此，初级消费者摄食植物，使生产者积累的能量转移给动物用于做功(生长，运动，繁殖等)，能量从一个体系(生产者层次)转移到另一个体系(消费者层次)而能量也没有被消灭。

食草动物用于做功的能量和呼吸散失到环境中的热能，再加上未被利用的势能，这三者之和同样等于生产者层次所积累的能量之和，消费者其它层次的能量传递与转化也符合这个基本规律。

在介绍生态系统能流模式时曾提到，当能量由下一营养级传递到上一营养级时，势能会逐级减少，直到系统中全部能量变为热能散失到环境中，这个过程可简化成图5-7(a)。

如果变化这个图的坐标，以纵轴为营养级，横轴为各营养级所含的势能，图5-7(a)就变为(b)的形式。

因为食物链中上一个营养级总是依赖下一个营养级的能量，而下一个营养级的能量只能满足上一个营养级中少数消费者的需要，至使营养级的能量呈阶梯状递减，于是形成了这种底部宽，顶部窄的圆锥状，称做“生态锥体”(Ecological pyramid)，因其形似塔，又被称为“生态学金字塔”。

图 5-7是以各营养级所含能量为依据而绘制的，所以叫做“能量锥体”(energy pyramid)。

同理，若以生物量或个体数量来表示，可绘成“生物量锥体”(Biomass Pyramid)和“数量锥体”(number pyramid)(图 5-8)。

美国生态学家林德曼(R．L．Lindeman，1942)在能量流动方面做了开拓性工作。

他根据大量的野外和室内实验，得出了各营养层次间能量转化效率平均为10％，这就是生态学中的所谓“十分之一定律”，也叫“林德曼效率”。

事实上，各类生态系统的能量转化效率有很大差别，就消费者层次而言，变化范围就在4.5-20%间。

陆地生态系统的转化效率通常要高于水域生态系统。

但林德曼的工作，用实际的定量的研究结果证实了生态系统的能量转化效率并非百分之百，因而食物链的营养级不能无限增加。

为定量地描述生态系统中的能量转化效率，生态学中来用了“生态效率”(Ecological efficiency)的概念。

它是指生物生产的量(积累的有机物或能量)与为此所消耗的量的比值，一般都用百分比表示。

生态效率内含很多具体指标，其中常用指标列于表5-4中。

生态系统能量流动的一个显著特征是单方向性，这也同样具有热力学理论基础。

按照热力学理论，其它形式的能量可以自发地，百分之百地转变为热能，而热能则不能自发地，百分之百地转变为其它形式的能。

在生态系统中，生物自身呼吸作用散失到环境中的热能绝不能自发地，全部地变为一种形式的势能传递给上一个营养级。

生产者和大型消费者贮存于自身的势能，最终也将被分解者为获得食物而“自发地”全部转变为热能的形式散失到环境中。

分解者却不能自发地，全部地把这些热能再变为势能而归还给生产者和大型消费者。

另外，能量转变过程中的这种方向性，实际上也是时间方向性的反映。

生物之间食物关系也具有时间上的方向性，没有生产者提供食物，食草动物就不能生存，没有食草动物，食肉动物也不会存在。

这也是生态系统能量流动单方向不可逆的原因。