生态系统功能包括哪些方面的内容

蒋高明

生态系统功能，指的是生态系统是通过物种之间、物种与环境之间，实现正常运转的能力。一个健康的生态系统，一定是能够自我维持、自我调节且自我修复的，这样就需要生态系统去做功。生态系统的基本功能包括能量流动、物质循环和信息传递。

1 能量流动

物体做功就需要能量，生态系统同样需要能量，但这个能量是生态系统自己制造的（严格来讲是转化的太阳能）。能量流动是指生态系统中能量输入、传递、转化和消失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境、生物与生物间的密切联系，是通过能量流动来实现的。

生态系统的能流，始于生产者通过光合作用固定的太阳能，在陆地上由各类绿色植物完成，在海洋中则由各种藻类完成。流入生态系统的总能量，是生产者通过光合作用固定的太阳能的总量，能量通过食物链和食物网进行传递。流入某营养级的能量，是指被这个营养级的生物所同化的能量，一个营养级的生物所同化的能量一般用于四个方面：一是自身的呼吸消耗；二是用于生长、发育和繁殖，其能量贮存在构成有机体的有机物中；三是流入下一个营养级的生物体内，及未被利用的部分。四是供分解者使用，有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；在生态系统内，能量流动与碳循环是紧密联系在一起的。

生态系统能量流动的特点是单向流动和逐级递减。单向流动是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，一般不能逆向流动。这是由于生物长期进化所形成的营养结构确定的。

能量逐级递减，是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。能量在沿食物网传递的平均效率为10%～20%，即一个营养级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营养级所利用。而多余的能量那里去了呢？从能量守恒的观点来看，能量是不会平白无故消失的，只能从一种形式转到另一种形式。其实，那些营养级传递之外的能量，大都作为热量消耗了。

2 物质循环

生态系统的物质循环是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。生态系统的物质循环又可分为三大类型，即水循环，气体型循环和沉积型循环。

① 气体型循环 元素以气态的形式在大气中循环即为气体型循环，又称“气态循环”，气态循环把大气和海洋紧密连接起来，具有全球性。碳、氧循环和氮循环以气态循环为主。

② 水循环  水循环是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中进行连续运动的过程。水循环是生态系统的重要过程，是所有物质进行循环的必要条件。

③ 沉积型循环  沉积型循环发生在岩石圈内，元素以沉积物的形式通过岩石的风化作用和沉积物本身的分解作用，转变成生态系统可用的物质，沉积循环是缓慢的、非全球性的、不显著的循环。沉积循环以硫、磷、碘为代表，还包括硅以及部分碱金属元素。

3 信息传递

生态系统中各生命成分之间还存在着信息传递，信息传递是生态系统的基本功能之一，在传递过程中伴随着一定的物质和能量的消耗。信息传递不同于物质循环和能量流动，往往是双向的。

生态系统中包含多种多样的信息，大致可以分为物理信息、化学信息、行为信息等。

① 物理信息  指通过物理过程传递的信息，它可以来自无机环境，也可以来自生物群落，生态系统中的光、热、声、电等都是物理信息。

② 化学信息  生态系统的各个层次都有生物代谢产生的化学物质参与传递信息、协调各种功能，这种传递信息的化学物质通称为信息素，包括生物碱、有机酸及代谢产物等。信息素虽然量不多，但却涉及从个体到群落的一系列生物活动。

③ 行为信息  许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可统称行为信息。行为信息可以在同种和异种生物间传递，行为信息多种多样，如蜜蜂的圆圈舞等。