生态系统物质循环中消费者的作用

二、生态系统的组成成分

生态系统的组成成分是指系统内所包括的若干类相互联系的各种要素。从理论上讲，地球上一切物质都可能是生态系统的组成成分。地球上生态系统的类型很多，其组成成分也很繁杂，它们各自的生物种类和环境要素也存在着许多差异。然而，各类生态系统却是由两大部分、四种基本成分所组成。两大部分就是生物成分和非生物成分，或称之为生命系统和环境系统。四个基本成分是指生产者、消费者、还原者和非生物环境(见图13-2)。

图13-2　生态系统的构成

(一)非生物组分

非生物成分包括以下几个方面：

1.太阳辐射(Solar Radiation)

太阳辐射是指来自太阳的直射辐射和散射辐射，它是生态系统的主要能源。太阳辐射能经自养生物的光合作用被转化为有机物中的化学潜能，同时太阳辐射也为生态系统中的生物创造生存所需的温热条件。

2.无机物质(Inorganic Substance)

生态系统环境中的无机物质，一部分来自大气中的氧、二氧化碳、氮、水及其他物质；另一部分来自土壤中的氮、磷、钾、钙、硫、镁、水、氧和二氧化碳等。

3.有机物质(Organic Substance)

生态系统环境中的有机物质，主要是来源于动物残体、排泄物及植物根系分泌物。它们是联结生物与非生物部分的物质，如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等。

4.土壤(Soil)

土壤作为一个生态系统的特殊环境组分，不仅是无机物和有机物的贮藏库，同时也是众多生物的直接或间接栖息场所。

(二)生物组分

根据各生物组分在生态系统中对物质循环和能量转化所起的作用以及它们取得营养方式的不同，又将其细分为生产者、消费者和分解者三大功能类群。

1.生产者(Producers)

生产者主要是绿色植物和化能自养微生物等，它们具有固定太阳能进行光合作用的功能。生产者能把从环境中摄取的无机物质合成为有机物质——碳水化合物、脂肪、蛋白质等；同时将吸收的太阳能转化为化学潜能，贮藏在有机物中。它是生态系统中以简单无机物为原料制造有机物的自养者，直接影响到生态系统的存在与发展。

2.消费者(Consumers)

消费者是靠自养生物或其他生物为食而获得生存能量的异养生物，主要是指依赖初级生产者为生的各类动物。消费者包括的范围很广。其中，有的直接以植物为食，如牛、马、兔、池塘中的草鱼以及许多陆生昆虫等，这些食草动物称为初级消费者。有的消费者以食草动物为食，如食昆虫的鸟类、青蛙、蜘蛛、蛇、狐狸等。这些食肉动物可统称为次级消费者。食肉动物之间又是“弱肉强食”，由此可进一步分为三级消费者、四级消费者，这些消费者通常是生物群落中体型较大，性情凶猛的种类，如虎、狮、豹及鲨鱼等。但是，生态系统中以食肉动物为食的三级或四级消费者数量并不多。消费者中最常见的是杂食性消费者，如池塘中的鲤鱼，大型兽类中的熊等。它们的食性很杂，食物成分季节性变化大。在生态系统中，正是杂食消费者的这种营养特点构成了极其复杂的营养网络关系。

3.还原者(Reducers)

还原者亦称分解者(Decomposers)，主要指以动物残体为生的异养生物，故又有小型消费者之称，包括细菌、真菌、放线菌等微生物，也包括一些原生动物和腐食性动物，如甲虫、蠕虫、白蚂蚁和某些软体动物。它们在生态系统中的重要作用是把复杂的有机物分解为简单的无机物，归还到环境中供生产者重新利用。分解者在生态系统的能量转化和物质循环中具有重要意义，特别是在营养循环、废物消除和土壤肥力形成中发挥着巨大的作用。

(三)生态系统组分间的关系

生态系统的四个基本成分，在能量获得和物质循环中各以其特有的作用而相互影响、互为依存，通过复杂的营养关系而紧密结合为一个统一整体，共同组成了生态系统这个功能单元。生物和非生物环境对于生态系统来说是缺一不可的。倘若没有环境，生物就没有生存的空间，也得不到赖以生存的各种物质，因而也就无法生存下去。但仅有环境而没有生物成分，也就谈不上生态系统。从这种意义上讲，生物成分是生态系统的核心，绿色植物则是核心的核心，因为绿色植物既是系统中其他生物所需能量的提供者，同时又为其他生物提供了栖息场所。而且，就生物对环境的影响而言，绿色植物的作用是至关重要的。正因为如此，绿色植物在生态系统中的地位和作用始终是第一位的。一个生态系统的组成、结构和功能状态，除决定于环境条件外，更主要决定于绿色植物的种类构成及其生长状况。生态系统中还原者的作用也是极为重要的，尤其是各类微生物，正是它们的分解作用才使物质循环得以进行。否则，生产者将因得不到营养而难以生存和保证种群的延续，地球表面也将因没有分解过程而使动植物尸体堆积如山。整个生物圈就是依靠这些体型微小、数量惊人的分解者和转化者消除生物残体，同时为生产者源源不断地提供各种营养原料。

生态系统中的环境、生产者、消费者和分解者构成了生态系统的四大组成要素，它们之间通过能量转化和物质循环相联系，构成了一个具有复杂关系和执行一定功能的系统。生态系统中各组分间的关系如图13-3所示。

图13-3　典型陆地生态系统中生物组分与非生物组分之间相互关系图解

(引自G.F.Cox，1979)