生态系统的功能（生态系统的功能平衡）

今天我想和大家分享一个关于生态系统功能(生态系统的功能平衡)的问题。以下是这个问题的总结。让我们来看看。

生态系统的功能（生态系统的功能平衡）

生态系统的功能是什么？

生态系统是由生物和周围的自然环境组成的整体。生态系统是指在一定空自然界中，生物与环境相互作用、相互制约、不断进化，达到动态平衡和相对稳定的统一整体。那么生态系统的功能是什么呢？

生态系统的功能是什么？

1.能流:指生态系统中能量输入、传输、转化和损失的过程。能量流动是生态系统的重要功能。在一个生态系统中，生物体、环境和生物之间的密切关系可以通过能量流来实现。

2.物质循环:生态系统的能量流动促进了生物群落和无机环境之间各种物质的循环。这里的物质包括生物体的基本元素:碳、氮、硫、磷，以及以DDT为代表的有毒物质，可以长期稳定存在。

3.信息传递:包括物理信息、化学信息和行为信息。

这就是生态系统的功能。

生态系统的功能

1.能量流

植物和一些自养细菌通过光合作用将太阳能以有机化合物的形式固定下来，然后供众多消费者消费，或者通过不同类型的食物链转化为其他形式的能量。整个能量流动过程是一步一步消耗的，不会循环。

2.物质流通

在一个生态系统中，物质循环和能量流动总是齐头并进的。能量流动是单向流动的，最后转化为热能消耗掉。物质流是无止境的。生产者在吸收太阳能的同时，将无机物转化为有机物。这些有机物直接或间接成为有机碎片，被分解者分解成无机物，再返回非生物环境，被生产者回收利用。物质流通有很多种。本文主要介绍碳循环、氧循环和氮循环。

(1)碳和氧循环

有机物干重的49%是由碳组成的。当绿色植物进行光合作用时，大气中的CO2被固定为有机物，碳循环开始。生产者(绿色植物和自养细菌)、消费者(各种动物)和分解者(各种细菌和真菌)通过呼吸将二氧化碳释放回大气中。生产者和消费者死亡后，蛋白质、脂肪和碳水化合物最终被分解者分解成CO2、水和无机盐，CO2回到大气中。在漫长的地质时期，碳循环一直在进行，一部分碳会以石灰石(CaCO3)的形式固定下来，一部分CO2会在后期岩溶作用后释放到大气中。另一部分碳会以煤或石油的形式储存起来，被人类利用或自然降解成为CO2，再回到大气中循环利用，从而增加大气中的CO2含量。

动植物呼吸时，需要大气中的O2，呼出CO2。当绿色植物进行光合作用时，它们产生O2并将其释放到大气和水中。目前大气中的O2大部分是生物进化过程中植物长期产生和积累的结果。绿色植物不仅能在光合作用下产生O2，还能固定碳，维持碳氧平衡。因此，保护和增加绿色植物是减少大气中CO2和增加O2含量的最有效方法。

(2)氮循环

N2占大气的78%，这些游离的N2不能被大多数生物利用。氮必须以铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐的形式被植物根系吸收。将N2转化为铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐的过程称为硝化作用，由固氮菌、蓝藻和根瘤菌共同完成。进入植物体内的铵盐和硝酸盐通过生化反应与碳结合形成氨基酸，然后合成蛋白质和核酸，与植物体内的其他物质一起形成植物有机体。动物和植物死亡后，微生物将蛋白质分解成氨基酸，然后分解成氨、二氧化碳和水。这个过程叫做氨化和反硝化。进入土壤的氨可以被植物重新利用。在厌氧条件下，反硝化作用非常强。

在自然界中，硝化和反硝化过程是平衡的。植被的大规模破坏，含氮化工产品的大规模工业化生产，都会造成自然界氮平衡的破坏。

3.生态系统信息传递

生态系统中的生物之间也有信息传递。信息传递将生态系统的各个组成部分联系成一个整体，具有调节系统稳定性的功能。目前已知的信息传递方式主要有营养信息、物理信息、化学信息和行为信息。

营养信息:它是一种通过营养交换在一个个体或群体与另一个个体或群体之间传递信息的形式。食物链是营养信息传递的代表。

物理信息:通过物理过程传递的信息，包括声、光、色等。比如动物发出不同的声音来告知同伴它们感受到的环境信息或者向其他动物发出威胁信号；花用鲜艳的颜色向蝴蝶传递授粉信息；萤火虫通过闪光来识别它们的同伴。

化学信息:生物产生的代谢物质，如酶、生长素、性信息素、芝麻油的不饱和内酯等。，可以传递信息。比如狗用尿液等排泄物来标记路线；老虎用粪便来标记自己的势力范围；在发情期，雌性会发出性信息素来吸引雄性；像狗和熊猫这样的哺乳动物，仅仅通过它们的排泄物粘在幼崽身上的气味来判断亲缘关系。

行为信息:在同一个种群中，个体之间用肢体动作相互传递信息。例如，蚂蚁和蜜蜂利用不同的身体动作来通知它们的同伴食物的位置和其他信息；丹顶鹤用优美的舞姿向异性展示自己的善良。

4.生态系统的服务功能

生态系统为人类提供了必不可少的物质资源和生存环境，是人类社会、经济和文化发展的基石。生态系统和生态过程产生的物质及其维持的良好生存环境称为生态系统服务，包括持续提供产品和生命支持功能(净化、循环和再生等。).).这里所说的生态系统服务主要是指生命支持功能，生态系统可以提供的服务种类很多。这里只是一些与水资源和环境相关的服务。

(1)节水抗旱

森林生态系统的主要功能之一是减少雨水对地表的直接侵蚀，延缓洪水的发生，增加降水对地下水的补给，涵养水源，减缓干旱。

据测定，林冠截留的雨水可占降雨量的15% ~ 40%，其中5% ~ 10%的降雨量可被凋落物吸收。林冠截留的降雨与树种的生态特性有关。耐荫树枝叶茂密，树冠茂密，比阳性树保水更多。比如云杉林冠可以截留总降雨量的30%，松林是18%，白桦林只有9%。

森林群落表面的根、枝、叶、土壤、枯落物层将雨水保持在林地中，林中相对湿度高，空空空气湿润，溪流潺潺。林地土壤疏松，透水性好，能积聚大部分降水。这样的林地叫水源林。每1 hm林地的隐含含水量比无林地至少多300m3。由于森林植物群落对降水的拦截，地表径流大大减少，既避免了水土流失，又有效地防止了河流的涨落，减少了洪涝灾害，对水资源有很好的调节作用。例如，1975年8月，在河南驻马店，一场突如其来的暴雨导致板桥水库和石漫滩水库溃坝，造成了巨大的生命财产损失。由于同一地区的宝山、东风水库上游森林覆盖率均在90%以上，虽然同样的降水量超过了库容，但由于森林的有效拦截，集中蓄洪的时间大大推迟，泄洪顺畅，但两座水库安然无恙。

(2)保护和改善环境质量

在自然系统中，生物通过代谢过程和伴随的生物氧化还原作用使化学元素进入循环过程，有效地防止了废物物质的过度堆积造成污染。环境中的一些有毒物质可以通过生物吸收和降解来消除或减少，从而改善环境质量。

植物吸收大量CO2，通过光合作用释放O2。1 hm ~ 2阔叶林一天可吸收1t CO2，释放0.73t O2，可供1000人呼吸。郁郁葱葱的森林和草地中空气体的氧含量高于裸露地区。

植物枝叶对烟尘有很好的过滤和滞留作用。植物叶片表面凹凸不平，蓬松或分泌粘液，能有效留住灰尘。一般1 hm ~ 2松林每年可滞尘36.4t，绿地内空气体含尘量远低于无绿地的街道，通常少37% ~ 60%。

很多树种都有吸收有害气体和杀菌的功能。比如夹竹桃、广玉兰、梧桐等植物可以吸收HF；槐树、桑树、垂柳、罗汉松等树木可以吸收SO2。柏树、白皮松、雪松、香樟、紫薇能分泌杀菌剂，能杀灭结核病、痢疾、伤寒、白喉等。总之，植物群落具有良好的空气体净化功能。

(3)调节和改善气候

森林中树冠茂密封闭，林下灌木层和草本层发育，空气体流动缓慢，温差小；林中地表蒸发量小，一般只有非林地的40% ~ 80%，相对湿度比非林地高10% ~ 26%。植被具有良好的调节和改善气候的功能。

森林蒸腾在自然水循环和改善区域气候中起着重要作用。研究表明，1 hm2的森林每天吸收地下水70 ~ 100 t，大部分通过蒸腾作用回到大气中。叶子吸收大量太阳辐射进行光合作用，水转化为蒸汽时也吸收热量。所以大森林不仅可以调节温度，而且空空空气湿润，雾、露、霜、雪多，明显改善区域气候。如广东雷州半岛，1950年后造林面积为27×104 hm2，覆盖率为36%。根据当地气象站的记录，造林20年后，年均降水量增加到1855毫米，比造林前40年增加了31%，蒸发量减少了75%，相对湿度增加了1.5%，改变了原来严重干旱的气候。

城市绿地能有效调节城市温度。现代城市人口密集，工业集中。太阳辐射和人为热量加热了城市各处的混凝土建筑和道路，但蒸发损失的热量很少，导致城市温度高于郊区的热岛效应。城市周围和内部的绿地、森林、水面可以有效增加潜热通量，改变热量传输方向，从而达到调节城市气候的效果。研究表明，夏季城市气温为27.5℃时，草坪温度仅为22 ~ 24.5℃，比裸地低6 ~ 7℃，比柏油路低8 ~ 20.5℃。在上海，有紫藤绿化的墙体温度比裸墙平均温度低5℃。

(4)防风固沙

风蚀是我国北方和西北地区常见的地质灾害。风作为一种地质力量，不仅可以吹动表层土壤，形成各种风蚀地貌，还可以形成和携带沙丘，掩盖农田，使生态环境越来越恶劣。强风会卷起尘源中的大量灰尘，带到空的高度，成为影响区域广的沙尘暴。

高覆盖度的草地和林地可以有效减少风蚀，起到防风固沙的作用。当风经过防护林或林地时，被植物的枝叶阻挡，分成许多不同方向的小气流。风力相互抵消，风速显著降低，使强风变弱，大大降低了风的侵蚀和承受能力。据当地观察，一条10米高的林带，在其后方150米范围内，平均降低风力50%以上；250米范围内，平均风力下降30%以上。

在我国的沙漠地区，每亩流动沙丘上种植240丛沙柳或沙蒿。4年后沙丘可以固定，近地面风速从8级降到5级。但是每亩种50棵沙柳，200棵灌木，200棵草，五年就把沙丘固定了，风速降到3 ~ 4级。