一、生態(tài)系統(tǒng)

1．生態(tài)系統(tǒng)的概念

生態(tài)系統(tǒng)是指由生物群落與無機(jī)環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)的范圍可大可小，相互交錯，最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈，最為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)是熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)。人類主要生活在以城市和農(nóng)田為主的人工生態(tài)系統(tǒng)中。生態(tài)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，為了維系自身的穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)需要不斷輸入能量，否則就有崩潰的危險。許多基礎(chǔ)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán)，其中碳循環(huán)與全球溫室效應(yīng)密切相關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位，屬于生態(tài)學(xué)研究的最高層次。

2．生態(tài)系統(tǒng)理論的形成

（1）隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展，生態(tài)學(xué)家認(rèn)為生物與環(huán)境是不可侵害的整體，以致后來歐德姆（E.P.Odum）認(rèn)為應(yīng)把生物與環(huán)境看作一個整體來研究，定義生態(tài)學(xué)是“研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)”，研究一定區(qū)域內(nèi)生物的種類、數(shù)量、生物量、生活史和空間分布；環(huán)境因素對生物的作用及生物對環(huán)境的反作用；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律等。他的這一理論對生態(tài)學(xué)教學(xué)和研究有很大的影響，他因此而榮獲美國生態(tài)學(xué)的最高榮譽(yù)：泰勒生態(tài)學(xué)獎，他也是首次提出生態(tài)系統(tǒng)概念的人。

（2）英國生態(tài)學(xué)家亞瑟·喬治·坦斯利爵士（Sir Arthur George Tansley）受丹麥植物學(xué)家尤金紐斯·瓦爾明（Eugenius Warming）的影響，1935年明確提出生態(tài)系統(tǒng)的概念。認(rèn)為：生態(tài)系統(tǒng)是一個“系統(tǒng)的”整體。這個系統(tǒng)不僅包括有機(jī)復(fù)合體，而且還包括形成環(huán)境的整個物理因子復(fù)合體。這種系統(tǒng)是地球表面上自然界的基本單位，它們有各種大小和種類。坦斯利對生態(tài)系統(tǒng)的組成進(jìn)行了深入的考察，為生態(tài)系統(tǒng)下了精確的定義。

（3）美國生態(tài)學(xué)家R.L．林德曼（R.L.Lindeman）1940年在對賽達(dá)伯格湖（Cedar Bog Lake）進(jìn)行定量分析后發(fā)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)在能量流動上的基本特點(diǎn)：一是能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞不可逆轉(zhuǎn)；二是能量傳遞的過程中逐級遞減，傳遞率為10%～20%。這也就是著名的林德曼定律。

3．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分

生態(tài)系統(tǒng)由非生物部分、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者等成分組成。其中，非生物部分即無機(jī)環(huán)境是一個生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其條件的好壞直接決定生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度和其中生物群落的豐富度。生物群落反作用于無機(jī)環(huán)境，生物群落在生態(tài)系統(tǒng)中既在適應(yīng)環(huán)境，也在改變著周邊環(huán)境的面貌，各種基礎(chǔ)物質(zhì)將生物群落與無機(jī)環(huán)境緊密聯(lián)系在一起，而生物群落的初生演替甚至可以把一片荒涼的裸地變?yōu)樗葚S美的綠洲。生態(tài)系統(tǒng)各個成分的緊密聯(lián)系，使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定功能的有機(jī)整體。生物與環(huán)境是一個不可分割的整體，因此，人們把這個整體叫生態(tài)系統(tǒng)。

4．生態(tài)系統(tǒng)的無機(jī)環(huán)境

無機(jī)環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)的非生物組成部分，包含陽光以及其他所有構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)物質(zhì)：水、無機(jī)鹽、空氣、有機(jī)質(zhì)、巖石等。陽光是絕大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)直接的能量來源，水、空氣、無機(jī)鹽與有機(jī)質(zhì)都是生物不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5．生態(tài)系統(tǒng)的生物群落

生物群落包括生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者。

（1）生產(chǎn)者。生產(chǎn)者在生物學(xué)分類上主要是各種綠色植物，也包括化能合成細(xì)菌與光合細(xì)菌，都是自養(yǎng)生物。植物與光合細(xì)菌利用太陽能進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，化能合成細(xì)菌利用某些物質(zhì)氧化還原反應(yīng)釋放的能量合成有機(jī)物，如，硝化細(xì)菌通過將氨氧化為硝酸鹽的方式利用化學(xué)能合成有機(jī)物。生產(chǎn)者在生物群落中起基礎(chǔ)性作用，它們將無機(jī)環(huán)境中的能量同化，同化量就是輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，維系著整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，其中，綠色植物還能為各種生物提供棲息、繁殖的場所。

（2）分解者。分解者也被稱為“還原者”，它們是一類異養(yǎng)生物，以各種細(xì)菌和真菌為主，也包含屎殼郎、蚯蚓等腐生動物。分解者可以將生態(tài)系統(tǒng)中的各種無生命的復(fù)雜有機(jī)質(zhì)（尸體、糞便等）分解成水、二氧化碳、銨鹽等可以被生產(chǎn)者重新利用的物質(zhì)，完成物質(zhì)的循環(huán)，因此分解者、生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境就可以構(gòu)成一個簡單的生態(tài)系統(tǒng)。

（3）消費(fèi)者。消費(fèi)者指依靠攝取其他生物為生的異養(yǎng)生物，消費(fèi)者的范圍非常廣，包括了幾乎所有動物和部分微生物（主要有真菌、細(xì)菌）。它們通過捕食和寄生關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞能量，其中，以生產(chǎn)者為食的消費(fèi)者被稱為初級消費(fèi)者，以初級消費(fèi)者為食的被稱為次級消費(fèi)者，其后還有三級消費(fèi)者與四級消費(fèi)者。同一種消費(fèi)者在一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中可能充當(dāng)多個級別，雜食性動物尤為如此，它們可能既吃植物（充當(dāng)初級消費(fèi)者）又吃各種食草動物（充當(dāng)次級消費(fèi)者），有的生物所充當(dāng)?shù)南M(fèi)者級別還會隨季節(jié)而變化。

一個生態(tài)系統(tǒng)只需生產(chǎn)者和分解者就可以維持運(yùn)作，數(shù)量眾多的消費(fèi)者在生態(tài)系統(tǒng)中起加快能量流動和物質(zhì)循環(huán)的作用，可以看成是一種催化劑。

6．生態(tài)系統(tǒng)的分類

生態(tài)系統(tǒng)類型眾多，如森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、湖泊生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)等。一般可將生態(tài)系統(tǒng)分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)兩大類。自然生態(tài)系統(tǒng)還可進(jìn)一步分為水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)等。人工生態(tài)系統(tǒng)則可以分為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)等。

7．陸地生態(tài)系統(tǒng)的種類、分布及特點(diǎn)

（1）熱帶雨林。主要分布在赤道南北緯5～10°以內(nèi)的熱帶氣候地區(qū)（熱帶輻合帶）。其特點(diǎn)是動植物種類繁多，群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種群密度長期處于穩(wěn)定。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，熱帶雨林擁有全球40～75%的物種。

（2）針葉林。主要分布在寒溫帶及中、低緯度亞高山地區(qū)。主要植物為冷杉，云杉，紅松等。

（3）熱帶草原。主要分布在干旱地區(qū)。其特點(diǎn)是年降水量少，群落結(jié)構(gòu)簡單，受降雨影響大。不同季節(jié)或年份種群密度和群落結(jié)構(gòu)常發(fā)生劇烈變化，而且景觀差異也很大。

（4）荒漠。主要分布在南北緯15～50°之間的地帶。其特點(diǎn)是終年少雨或無雨，年降水量一般少于250毫米，降水為陣性，愈向荒漠中心愈少。氣溫、地溫的日較差和年較差大，多晴天，日照時間長。風(fēng)沙活動頻繁，地表干燥，裸露，沙礫易被吹揚(yáng)，常形成沙暴，冬季更多。荒漠中水源較充足地區(qū)會出現(xiàn)綠洲，具有獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境。

（5）凍原。主要分布在歐亞大陸和北美北部邊緣地區(qū)，包括寒溫帶和溫帶的山地與高原。其特點(diǎn)是冬季漫長而嚴(yán)寒，夏季溫涼短暫，最暖月平均氣溫不超過14℃。年降水200～300毫米。

8．生態(tài)系統(tǒng)各類型之間的特點(diǎn)

9．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律

能量流動是生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和喪失的過程。能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境，生物與生物間的密切聯(lián)系，一般都通過能量流動來實(shí)現(xiàn)。能量流動一般表現(xiàn)為能量的輸入與能量的傳遞與散失。

（1）能量的輸入。生態(tài)系統(tǒng)的能量來自太陽能，太陽能以光能的形式被生產(chǎn)者固定下來后，就開始了在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞。被生產(chǎn)者固定的能量只占太陽能的很小一部分，太陽能的主要流向：反射、吸收、水循環(huán)、風(fēng)與潮汐、光合作用所占比例分別為：30%、46%、23%、0.2%和0.8%。在生產(chǎn)者將太陽能固定后，能量就以化學(xué)能的形式在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞。

（2）能量的傳遞與散失。一般來說，能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞是不可逆的，而且逐級遞減，遞減率為10%～20%。能量傳遞的主要途徑是食物鏈與食物網(wǎng)，從而構(gòu)成了營養(yǎng)關(guān)系，傳遞到每個營養(yǎng)級時，同化能量的去向?yàn)椋何蠢茫ㄓ糜诮窈蠓敝场⑸L）、代謝消耗（呼吸作用，排泄）、被下一營養(yǎng)級利用（最高營養(yǎng)級除外）。

10．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)關(guān)系

生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者與消費(fèi)者通過捕食、寄生等關(guān)系構(gòu)成的相互聯(lián)系被稱作食物鏈。多條食物鏈相互交錯就形成了食物網(wǎng)。食物鏈（網(wǎng)）是生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的重要形式，其中，生產(chǎn)者被稱為第一營養(yǎng)級，初級消費(fèi)者被稱為第二營養(yǎng)級，以此類推。由于能量有限，一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過5個。

11．生態(tài)金字塔常用表示方式的類型

生態(tài)金字塔是以面積表示特定內(nèi)容，按營養(yǎng)級至下而上排列形成的圖示，因其往往呈現(xiàn)出金字塔狀，故名。常用的有能量金字塔、生物量金字塔、生物數(shù)量金字塔等3種類型。

（1）能量金字塔。將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得能量的數(shù)量值用面積表示，由低到高繪制成圖，即為能量金字塔。其特點(diǎn)是能量金字塔永遠(yuǎn)正立，因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)進(jìn)行能量傳遞遵守林德曼定律，每個營養(yǎng)級的能量都是上一個營養(yǎng)級能量的10%～20%。

（2）生物量金字塔。將每個營養(yǎng)級現(xiàn)存生物的有機(jī)物質(zhì)量用面積表示，由低到高繪制成圖，即為生物量金字塔。其特點(diǎn)是與能量金字塔基本吻合，因?yàn)闋I養(yǎng)級所獲得的能量與其有機(jī)物質(zhì)的同化量正相關(guān)。

（3）生物數(shù)量金字塔。將每個營養(yǎng)級現(xiàn)存?zhèn)€體數(shù)量用面積表示，由低到高繪制成圖，即為生物數(shù)量金字塔。其特點(diǎn)是形狀多樣，并不總是正立。

12．生態(tài)系統(tǒng)的生物地球化學(xué)循環(huán)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動推動著各種物質(zhì)在生物群落與無機(jī)環(huán)境間循環(huán)。這里的物質(zhì)包括組成生物體的基礎(chǔ)元素碳、氮、硫、磷，以及以DDT為代表的，能長時間穩(wěn)定存在的有毒物質(zhì)。這里的生態(tài)系統(tǒng)也并非家門口的一個小水池，而是整個生物圈，這是因?yàn)闅鈶B(tài)循環(huán)和水體循環(huán)具有全球性。有報道顯示，2008年5月，科學(xué)家曾在南極企鵝的皮下脂肪內(nèi)檢測到了脂溶性的農(nóng)藥DDT，據(jù)分析，這些DDT就是通過全球性的生物地球化學(xué)循環(huán)，從十分遙遠(yuǎn)的文明社會進(jìn)入企鵝體內(nèi)的。

13．生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)途徑種類

（1）氣體型循環(huán)。元素以氣態(tài)的形式在大氣中循環(huán)即為氣體型循環(huán)，又稱“氣態(tài)循環(huán)”，氣態(tài)循環(huán)把大氣和海洋緊密連接起來，具有全球性。如碳——氧循環(huán)和氮循環(huán)，以氣態(tài)循環(huán)為主。

（2）水循環(huán)。水循環(huán)是指大自然的水通過蒸發(fā)、植物蒸騰、水汽輸送、降水、地表徑流、下滲、地下徑流等環(huán)節(jié)，在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈中進(jìn)行連續(xù)運(yùn)動的過程。水循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的重要過程，同時也是所有物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的必要條件。

（3）沉積型循環(huán)。沉積型循環(huán)發(fā)生在巖石圈，元素以沉積物的形式通過巖石的風(fēng)化作用和沉積物本身的分解作用轉(zhuǎn)變成生態(tài)系統(tǒng)可用的物質(zhì)，沉積循環(huán)的特點(diǎn)是緩慢的、非全球性的、不顯著的循環(huán)。沉積循環(huán)以硫、磷、碘為代表，也包括硅以及堿金屬元素等。

14．生態(tài)系統(tǒng)常見的物質(zhì)循環(huán)類型

生態(tài)系統(tǒng)常見的物質(zhì)循環(huán)一般有碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)、磷循環(huán)和有害物質(zhì)循環(huán)等5類。

15．生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程

碳元素是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)，碳循環(huán)也是生態(tài)系統(tǒng)中十分重要的循環(huán)，主要是以二氧化碳的形式隨大氣環(huán)流在全球范圍流動。碳——氧循環(huán)的主要流程為：

（1）大氣圈→生物群落。植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳同化為有機(jī)物，消費(fèi)者通過食物鏈獲得植物生產(chǎn)的含碳有機(jī)物。植物與動物在獲得含碳有機(jī)物的同時，有一部分通過呼吸作用回到大氣中。動植物的遺體和排泄物中含有大量的碳，這些產(chǎn)物是下一環(huán)節(jié)的重點(diǎn)。

（2）生物群落→巖石圈、大氣圈。植物與動物的一部分遺體和排泄物被微生物分解成二氧化碳，回到大氣。另一部分遺體和排泄物在長時間的地質(zhì)演化中形成石油、煤等化石燃料，分解生成的二氧化碳回到大氣中開始新的循環(huán)。化石燃料將長期深埋地下，進(jìn)行下一環(huán)節(jié)。

（3）巖石圈→大氣圈。一部分化石燃料被細(xì)菌（比如嗜甲烷菌）分解生成二氧化碳回到大氣。另一部分化石燃料被人類開采利用，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化，最終形成二氧化碳。

（4）大氣與海洋的二氧化碳交換。大氣中的二氧化碳會溶解在海水中形成碳酸氫根離子，這些離子經(jīng)過生物作用將形成碳酸鹽，碳酸鹽也會分解形成二氧化碳。

整個碳循環(huán)過程，二氧化碳的固定速度與生成速度保持平衡，大致相等，但隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，人類大量開采化石燃料，極大地加快了二氧化碳的生成速度，打破了碳循環(huán)的速率平衡，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度迅速增長，這也是引起溫室效應(yīng)的重要原因。

16．生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的過程

氮?dú)庹伎諝?8%的體積，因而氮循環(huán)是十分普遍的，氮是植物生長所必需的元素，氮循環(huán)對各種植物（包括農(nóng)作物）而言，是十分重要的。氮循環(huán)的主要流程為：

（1）氮的固定。氮?dú)馐鞘址€(wěn)定的氣體單質(zhì)，氮的固定指的就是通過自然或人工方法，將氮?dú)夤潭槠渌衫玫幕衔锏倪^程，這一過程主要有三條途徑：一是在閃電的時候，空氣中的氮?dú)馀c氧氣在高壓電的作用下會生成一氧化氮，之后一氧化氮經(jīng)過一系列變化，最終形成硝酸鹽。二是氮?dú)?氧氣→一氧化氮→二氧化氮（四氧化二氮）→硝酸→硝酸鹽。硝酸鹽是可以被植物吸收的含氮化合物，氮元素隨后開始在巖石圈循環(huán)。三是根瘤菌、自生固氮菌能將氮?dú)夤潭ㄉ砂睔猓@些氨氣最終被植物利用，在生物群落開始循環(huán)。自1918年發(fā)明人工固氮方法以來，人類對氮循環(huán)施加了重要影響，人們將氮?dú)夤潭榘睔猓罱K制成各種化肥投放到農(nóng)田中，開始在巖石圈循環(huán)。

（2）微生物循環(huán)。氮被固定后，土壤中的各種微生物可以通過化能合成作用參與循環(huán)。硝化細(xì)菌能將土壤中的銨根（氨氣）氧化形成硝酸鹽。反硝化細(xì)菌能將硝酸鹽還原成氮?dú)狻７聪趸?xì)菌還原生成的氮?dú)庵匦禄氐酱髿忾_始新的循環(huán)，這是一條最簡單的循環(huán)路線。如果進(jìn)入巖石圈的氮沒有被微生物分解，而是被植物的根系吸收進(jìn)而被植株同化，那么這些氮還將經(jīng)歷另一個過程。

（3）生物群落→巖石圈。植物將土壤中的含氮化合物同化為自身的有機(jī)物（通常是蛋白質(zhì)），氮元素就會在生物群落中循環(huán)。植物吸收并同化土壤中的含氮化合物。初級消費(fèi)者通過攝取植物體，將氮同化為自身的營養(yǎng)物，更高級的消費(fèi)者通過捕食其他消費(fèi)者獲得這些氮。植物、動物的氮最終通過排泄物和尸體回到巖石圈，這些氮大部分被分解者分解生成硝酸鹽和銨鹽，少部分動植物尸體形成石油等化石燃料。經(jīng)過生物群落循環(huán)后的硝酸鹽和銨鹽可能再次被植物根系吸收，但循環(huán)多次后，這批化合物最終全部進(jìn)入硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌組成的基本循環(huán)中，完成循環(huán)。

（5）化石燃料的分解。石油等化石燃料最終被微生物分解或被人類利用，氮元素也隨之生成氮?dú)饣氐酱髿庵校瑲v時最長的一條氮循環(huán)途徑完成。

17．生態(tài)系統(tǒng)硫循環(huán)的過程

硫是生物原生質(zhì)體的重要組分，是合成蛋白質(zhì)的必需元素，因而硫循環(huán)也是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)循環(huán)。硫循環(huán)明顯的特點(diǎn)是，它有一個長期的沉積階段和一個較短的氣體型循環(huán)階段，因?yàn)楹虻幕衔镏校劝蛩徜^、硫酸鉛、硫化銅等難溶的鹽類，也有氣態(tài)的二氧化硫和硫化氫。硫循環(huán)的主要過程為：

（1）硫的釋放。多種生物地球化學(xué)過程可將硫釋放到大氣中。火山噴發(fā)可以帶出大量的硫化氫氣體。硫化細(xì)菌通過化能合成作用形成硫化物，釋放化合物因硫化細(xì)菌的種類而有不同。巖體風(fēng)化，該途徑產(chǎn)生的硫酸鹽將進(jìn)入水中，這一過程釋放的硫占釋放總量的50%左右，大部分硫?qū)⑦M(jìn)入水體。火山噴發(fā)等途徑形成的氣態(tài)含硫化合物將隨降雨進(jìn)入土壤和水體，但大部分的硫直接進(jìn)入海洋，并在海里永遠(yuǎn)沉積無法連續(xù)循環(huán)。只有少部分在生物群落循環(huán)。

（2）巖石圈、水圈→生物群落。和氮循環(huán)類似，植物根系吸收硫酸鹽，硫元素就開始在生物群落循環(huán)，最后由尸體和排泄物脫離，大部分此類物質(zhì)被分解者分解，少部分形成化石燃料。

（3）重新沉積。分解者將含硫有機(jī)物分解為硫酸鹽和硫化物后，這些硫化物重新開始循環(huán)。

18．生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)的過程

磷是植物生長的必需元素，由于磷根本沒有氣態(tài)化合物，所以磷循環(huán)是典型的沉積循環(huán)。自然界的磷主要存在于各種沉積物中，通過風(fēng)化進(jìn)入水體，在生物群落循環(huán)，最后大部分進(jìn)入海洋沉積。雖然部分海鳥的糞便可以將磷重新帶回陸地，但大部分磷還是永久性地留在了海底的沉積物中無法繼續(xù)循環(huán)。

19．生態(tài)系統(tǒng)有害物質(zhì)循環(huán)的過程

人類在改造自然的過程中，不可避免地會向生態(tài)系統(tǒng)排放有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)會在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)，并通過富集作用積累在食物鏈最頂端的生物上（最頂端的生物往往是人）。生物的富集作用指的是：生物個體或處于同一營養(yǎng)級的許多生物種群，從周圍環(huán)境中吸收并積累某種元素或難分解的化合物，導(dǎo)致生物體內(nèi)該物質(zhì)的平衡濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。有毒有害物質(zhì)的生物富集曾引起多起生態(tài)公害事件。生物富集對自然界的其他生物也有重要影響，據(jù)報道，美國的國鳥白頭海雕就曾受到DDT生物富集的影響，1952～1957年間，有鳥類愛好者觀察到白頭海雕的出生率在下降，隨后的研究則表明，高濃度的DDT會導(dǎo)致白頭海雕的卵殼變軟以致無法承受自身的重量而碎裂。直到1972年11月30日，美國政府才正式全面禁止使用DDT，白頭海雕的數(shù)量才開始恢復(fù)。

20．生態(tài)系統(tǒng)生物信息傳遞的方式

（1）物理信息。物理信息指通過物理過程傳遞的信息，它可以來自無機(jī)環(huán)境，也可以來自生物群落，主要有：聲、光、溫度、濕度、磁力、機(jī)械振動等。眼、耳、皮膚等器官能接受物理信息并進(jìn)行處理。植物開花屬于物理信息。

（2）化學(xué)信息。許多化學(xué)物質(zhì)能夠參與信息傳遞，包括：生物堿、有機(jī)酸及代謝產(chǎn)物等，鼻及其他特殊器官能夠接受化學(xué)信息。

（3）行為信息。行為信息可以在同種和異種生物間傳遞。行為信息多種多樣，例如蜜蜂的“圓圈舞”以及鳥類的“求偶炫耀”等。

21．生態(tài)系統(tǒng)生物信息傳送的作用

（1）生命活動的正常進(jìn)行。許多植物（萵苣、茄子、煙草等）的種子必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)；蚜蟲等昆蟲的翅膀只有在特定的光照條件下才能產(chǎn)生；光信息對各種生物的生物鐘構(gòu)成重大影響；正常的起居、捕食活動離不開光、氣味、聲音等各種信息的作用。

（2）種群的繁衍。光信息對植物的開花時間有重要影響；性外激素在各種動物繁殖的季節(jié)起重要作用；鳥類進(jìn)行繁殖活動的時間與日照長短有關(guān)。

（3）調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。在草原上，當(dāng)草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以采食的信息；森林中，狼能夠依據(jù)兔子留下的氣味去獵捕后者，兔子也能依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。