作者:董艳苹 来源:科学网 发布时间:2020/11/4 16:59:21
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保护生态系统,爱护人类家园

 

生态系统是生态学研究中一个重要的概念,它是指在自然界的一定空间内,生物与环境构成的统一整体。在这个整体中,生物与环境之间不断地进行物质交换和能量传递,相互影响和制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。

地球上的生态系统种类众多,例如:根据类型分类,可分为湖泊生态系统,海洋生态系统,森林生态系统,草甸生态系统等;根据是否有人类活动参与而分为自然生态系统(如原始森林)、半人工生态系统(如农田)和人工生态系统(如城市)。由生态系统的种类可以看出,其大小范围也十分多样,小至一滴湖水,大至整个生物圈,都能被称作生态系统。

一般来说,生态系统由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分组成。非生物的物质和能量是生物周围环境因素的总和(包括光照、水分、氧气等),它们为生物生存提供条件,是生态系统发展繁荣的基础;生产者主要是指绿色植物,也包括一些光合细菌等,它们通过光合作用将环境中的光能转化为有机物,是联系无机环境和生物群体的桥梁;消费者是指以动植物为食的生物,包括几乎所有的动物和部分微生物;分解者是由细菌、真菌以及一些腐生动物组成,它们将动物排泄物、植物分泌物、动植物残体等分解还原成无机物返还到环境中,这些物质又会被生产者重新利用,进入下一轮物质循环。在生态系统组成成分中,非生物物质和能量、生产者和消费者是不可缺少的部分。

生物圈是地球上最大的生态系统,它包括地球上的一切生物及其周围环境,科学家们将生物圈也称作“生物圈1号”。“生物圈1号”是人类赖以生存的家园,随着对生态系统研究的深入,人们便开始思考:能否人为建造一个与“生物圈1号”类似的生态系统?

20世纪80年代,美国科学家开始了大胆的尝试,花费巨资建造了一个模拟地球生物圈的完全封闭的实验基地,同时有8名科学家进入其中生活,这就是著名的“生物圈2号”。科学家们设想在“生物圈2号”内,植物可通过光照等环境因子进行光合作用,为动物提供食物和氧气,动物则为植物提供二氧化碳,人则靠种植作物、饲养动物来获取食物,土壤中的微生物则作为分解者,将生物群落中的物质分解还原至无机环境中。该实验在当时引起了社会各界的关注,不过实验结果并不理想。在经过一年多的实验后,由于该系统中生产者、消费者、分解者比例失衡以及环境因子设计不合理等原因,最终导致该系统中氧气降低、氧化亚氮和二氧化碳升高,几度超过警戒水平。最终科学家不得不提前撤离,实验因此宣告失败。

近些年来,科学家一直尝试在宇宙中寻找“第二个地球”,但目前看来,地球是人类唯一可以生存的星球。因此,我们要保护环境,维护生态系统平衡,爱护地球就是保护人类自己的命脉。

 
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