生态系统的非生物组成部分

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

在生态学或生物学中,**非生物因素** 或 **非生物组成部分** 是环境的物理部分和非生命化学物质。它们影响生态系统的功能和生物。非生物组成部分以及与这些因素相关的现象是整个生物学的基础。

**非生物因素** 包括影响**生物组成部分**的繁殖、维持和生长的非生命资源和物理条件。

资源被区分为主体和物质,是单一生物在其环境中所需的,并且会被其他生物消耗或变得不可用。
物质的分解通过物理或化学过程(如**水解**)发生。生态系统中每一个非生命组成部分,如水资源和大气条件,都被称为**“非生物组成部分”**。

生态系统简介

生物组成部分似乎与自身以及物理环境相互作用。简而言之,它被称为**生态系统**。生态系统有不同的类型,例如,**生物圈**可以是任何全球生态系统。

这些都取决于不同的组成部分以及我们希望描述空间的程度,以便将其视为生态系统。因此,为了更深入地了解它们,这些生态系统通常被划分为更小的形式。

  • 环境生物学或生态学是研究生物组成部分及其邻近环境之间这种复杂关系群的领域。
  • 该领域的容量非常大,涵盖了诸如动物和植物灭绝、环境污染和全球变暖等问题。

非生物组成部分的例子

非生物组成部分在生物学中包括**土壤、酸度、大气、湿度、温度、辐射、光照**和**水**。通常,宏观气候会影响以上所有因素。声音和压力波可能在**地下**或**海洋环境**的范畴内考虑。
在**海洋环境**中,非生物组成部分还包括潮汐、太阳能、水质、底物和空气暴露。另外,研究CAM、C4和C3植物在调节二氧化碳进入卡尔文-本森循环以应对非生物胁迫方面的机制差异。

  • **C3** 型植物没有管理光呼吸的机制。
  • 而**CAM**和**C4**型植物则利用独立的PEP羧化酶来阻止**光呼吸**。
  • 因此,这增强了多种高能平台中光合过程的生产。
  • 各种**古菌**需要非常高的压力、特殊的条件以及****等化学物质。
  • 这是因为它们在极端环境中生存。
  • 此外,**真菌**已经进化到能适应其环境的稳定、湿度和温度。

例如:

在温带沙漠和雨林之间,**湿度**和**水**的可获得性存在显著差异。这种水可获得性的差异导致了这些地方不同生物的差异。

在**非生物组成部分**中,这些差异通过设定哪些物种可能生活在环境中的界限,从而改变了可获得的物种。此外,这些因素还会影响两个物种之间的竞争。

诸如盐度等各种非生物组成部分可以使一个物种比另一个物种具有竞争优势。它会产生压力,导致物种发生变异和分化,成为专一性和广谱性竞争者。

生态系统的组成部分类型

生态系统主要有两个组成部分,即**生物**和**非生物**。它们之间不断地进行交流。这些组成部分如下:

生物组成部分

生态系统中的生物因素被称为**生物组成部分**。其中一些组成部分包括细菌、真菌以及动物和植物。

生物组成部分可以根据各种能量需求来源进一步划分。**分解者、消费者**和**生产者**是生物组成部分的三种主要类型。

Abiotic Components of Ecosystem
  • **生产者:** 它们是生态系统中的**植物**。它们可以在叶绿素和阳光的存在下通过光合作用产生自身的能量需求。所有其他生物组成部分都依赖植物获取食物和氧气的能量需求。
  • **消费者:** 这些组成部分包括**杂食性动物、肉食性动物**和**植食性动物**。杂食性动物可以吃动物和植物组织。肉食性动物可以吃其他生物。植食性动物是依赖植物的生物组成部分。
  • **分解者:** 这些类型的生物组成部分是**细菌**和**真菌**。它们是腐生生物。它们以衰败的有机物为食,并将其转化为二氧化碳和氮气。腐生生物在营养物质的再利用中起着至关重要的作用,以便生产者(如植物)可以再次利用它们。

非生物组成部分

非生物组成部分是对生物组成部分在其生命中的任何时候都起作用的化学或/和物理因素。它们被称为生态因素。化学和物理因素是环境的特征。营养物质、土壤、空气和光照等构成了生态系统的这些非生物因素。

非生物组成部分因生态系统而异。非生物组成部分可能包括溶解氧、可用营养物质、盐度、水深、浊度、阳光和水 pH 值。同样,各种陆地生态系统中的非生物组成部分可能包括阳光、营养物质、风、海拔、降雨、温度、土壤类型、土壤等。

以下列出了各种重要的非生物组成部分:

Abiotic Components of Ecosystem
  1. **土壤因素:** 这个词来源于希腊语“edaphos”,意为地板。土壤因素包括基底和土壤。它指的是诸如地形和土壤特征(如矿物质含量)等非生物组成部分。地形,如斜坡、洼地、山谷、山脉和高地,都对生态系统的特征有贡献。同样,土壤特征,如密度、结构、质地和成分,决定了哪些植物可以生长,以及哪些生物可以在那里生存。
  2. **地形因素:** 地形因素包括海拔、表面暴露和坡度等。这些因素决定了人类活动如何影响该区域的资源和土地。所有人类活动都会影响生态系统的多个特征。地形因素可能导致大规模改变。因此,它们可能对其他生物因素、非生物因素、整个生态系统和整个生物群落产生深远影响。一些例子包括农业、筑坝、采矿和森林砍伐。
  3. **气候因素:** 气候因素包括降水、光照、温度、大气风和湿度。风可以传播空气中的种子,这有助于植物生长并为植物提供生长机会。此外,风是非生物组成部分的一个重要例子,例如风速和风向可以影响湿度。

非生物因素的响应

生物或生物组成部分响应各种非生物因素的方式有很多。它们包括以下几点:

  • **变温动物:** 几乎所有生物都没有调节其身体状况的能力。根据环境的不同,它们的身体状况会有所变化。它们被称为变温动物。
  • **恒温动物:** 恒温动物是一种生物体用于维持身体恒定状况的机制。例如,人类能够在体温方面管理体内稳态。人类通过在寒冷天气中发抖和在炎热天气中出汗来尝试维持 37°C 的体温。
  • **迁徙:** 一些生物在特定天气条件下会迁徙到遥远地区,并在天气条件恢复时返回。例如,西伯利亚鸟类在冬季迁徙到南方以躲避寒冷天气。
  • **滞育:** 这是由于代谢活动的变化而导致的潜在动物发育的延迟和自然中断。这种在不利环境中的自然中断在大多数蜗牛、贝类、螃蟹、寄生虫、昆虫以及浮游动物的其他类群中都很常见。
  • **休眠:** 一些生物有不同的机制来逃避恶劣的环境。一些细菌会形成休眠孢子,保护细胞免受极端情况的影响。熊在冬季进入冬眠也是一个例子。

不同生态系统中的非生物因素列表

不同自然生态系统有不同的非生物组成部分例子,而每个生态系统都有一些共同的非生物组成部分。

雨林中的非生物组成部分例子

不同的雨林层级依赖于不同的非生物组成部分,但它们都依赖于:

  • 阳光
  • 纬度(靠近赤道)
  • 温暖的温度
  • 温和的季节性变化
  • 高降雨量

沙漠中的非生物组成部分例子

沙漠生物群落依赖于多种非生物组成部分的协同作用来维持生命,例如:

  • 低湿度
  • 晴朗的天空
  • 通常是沙质土壤(不总是)
  • 极端温度变化
  • 低降雨量

草原中的非生物组成部分例子

草原中发现的特定动植物生活依赖于:

  • 土壤质地
  • 风暴
  • 悬崖
  • 近中性 pH 土壤
  • 高风

山脉中的非生物组成部分例子

能在山区生态系统中生长的动植物类型需要适应以下因素:

  • 低氧水平
  • 强风
  • 巨石
  • 高海拔

海洋中的非生物组成部分例子

包括海洋在内的各种海洋生态系统依赖于非生物组成部分:

  • 岩石
  • 污染
  • 水深
  • 洋流
  • 较高的盐度(水中盐含量)

生态系统的重要性

决定生态系统在世界上的作用的主要观点包括以下几点:

  • 它对于能量流动调节和生态过程至关重要,为生命系统提供稳定性和支持。
  • 它对于一个绝对重要的过程——营养循环至关重要,在该过程中,物质和能量形式的营养物质在非生物和生物因素之间交换。
  • 它有助于在生态系统中维持不同营养级之间的适当平衡。
  • 它产生了足够的有机化合物,支持生物不同阶段之间的能量交换。
  • 生态系统允许矿物质在生物圈中循环。
  • 它为人们提供药品、木材、纸张、纤维和食物。此外,它还提供不可再生和可再生能源。
  • 能量和物质的守恒发生在生态系统中。能量在系统中达到平衡,因为它流经一个组成部分到另一个组成部分,而物质将被循环利用。
  • 被称为生物圈的各种生态系统的合作。我们可以说,生物圈因此是全球每个生态系统的总和,也被称为生态球。
  • 生态系统包含:
    • 非生物因素
    • 生物因素
    • 一个群落

非生物与生物组成部分的区别

Abiotic Components of Ecosystem
比较基础非生物组成部分生物组成部分
定义非生物组成部分表示影响生态系统的所有非生命组成部分,即化学因素和物理条件。生物组成部分包含生态系统中存在的所有生命因素。
依赖性非生物组成部分与生物组成部分完全分开。生物组成部分依赖非生物组成部分进行繁殖和生存。
起源非生物因素来源于大气圈、水圈和岩石圈。生物因素起源于生物圈。
因素非生物因素影响生物繁殖和生存的能力。它们有助于确定环境中能够存在的生物的数量和类型。直接或间接影响环境中所有生物的生命因素。
影响非生物组成部分影响特定生物群落、生态系统、群落、种群和物种的个体。生物组成部分影响生物群落、特定物种、种群和生物圈。
衡量标准非生物组成部分是客观的。生物组成部分是主观的。
适应非生物因素无法根据环境条件进行适应。生物因素可以适应环境变化。
组成部分非生物因素包括生态系统的自然干扰、气候、地形和土壤。生物因素包括各种藻类、细菌、动物和植物。
示例非生物组成部分示例包括溶解氧、风、矿物质、土壤类型、海拔、降水、盐度、温度、pH、湿度、空气、水、阳光、水中存在的矿物质营养物质、空气、土壤等。生物组成部分示例包括所有动植物。

区分疾病问题 - 非生物与生物

植物病害由动物、螨虫、昆虫、线虫、病毒、细菌和真菌等生物因素引起。
非生物性疾病可由非生命生物引起,如营养缺乏、化学伤害、风力伤害、冻伤、日灼、干旱胁迫以及不当的栽培方法,如种植条件或过度浇水。
不幸的是,由多种非生命和生命因素造成的损害可能非常相似。即使仔细观察症状,正确的诊断也可能很复杂。
有一些要点可以帮助我们区分生物性疾病和非生物性疾病问题。

  • 通常,非生物性损害会出现在多种植物上。化学伤害或干旱胁迫可能对多种植物造成损害。生物性疾病的问题更局限于特定物种。
    例如,引起番茄叶斑病的真菌不会损害甜玉米。
  • 非生物性损害不会随时间从一株植物传播到另一株。但是,生物性疾病可能会在单株植物上传播,也可能传播到相邻的同种植物。疾病因素从一株植物传播到另一株的常见方式之一是飞溅的雨水。
  • 有时,生物性疾病会显示出病原体的物理迹象(证据),如线虫囊、细菌粘液或真菌生长,或存在昆虫或螨虫。非生物性疾病不显示疾病迹象。

可能有单一或多个或各种因素影响植物的健康。通常,植物昆虫和疾病优先损害受非生物因素损害的植物。
因此,识别主要问题和其他附加因素是处理问题或避免未来出现这些问题的关键步骤。