●备课资料一、生态系统的结构1.形态结构生态系统的形态结构是指生物成分在空间、时间上的配置与变化，即在第三章讲过的垂直、水平和时间格局。无论在森林还是水域中，都可见到这种格局的存在。生态系统中的垂直结构（成层现象）主要是由生产者和消费者间的关系所决定的，生产者需利用太阳光能进行光合作用，而光能最强的是上层，所以森森中光合能力最大的乔木就位于最上层，即乔木层，光合能力小的其他植物则位于下层，组成了灌木层、草本层和地被层。水体中上层的光最充足，因而浮游植物多集中在上层。动物为异养生物，必须依靠植物为食或栖息，因此，它们在生态系统中也是成层分布的。同样在土壤中也有成层现象，除植物的根系外，更有成千上万的微生物和腐食生物。而一些洞穴动物，如鼠类虽栖身于土中，取食却多是在地面。由于环境条件的不均匀性，植物在地面上的分布并非是均匀的，它们随着地形、土壤、地下水、盐分等的变化而或多或少地群聚在一起，有的地段种类多些，有的地段种类少些有的地段则很稀疏。植物分布的变化必然引起动物的变化，在植物种类多，植被覆盖度大的地段动物种类也相应多，反之就少，这就是生态系统中的水平结构。在水域中也有这种现象，浮游植物多的地方，鱼类相对多，渔民可根据这种规律捕到更多的鱼。生态系统的形态结构在时间上也会发生变化，这种特点是温带的生态系统中最明显。上述生态系统中垂直结构、水平格局及时间格局的形成和变化，实际上是组成生物群落的各个种群在生态位上分化的结果，不同种群的生态位不同，它们在群落中的时、空位置不同，因而形成了各种结构。2.营养结构——食物链和食物网生态系统中的各种成分之间最重要的联系是通过营养来实现的，即通过食物链而把生物与非生物、生产者与消费者连成一个整体。食物链（foodchain）是指由于营养关系在生物之间形成的一种链索关系，即能量和物质从植物开始，并一级又一级地转移到消费者动物。食物链上的每一个环节称为营养级（trophiclevels）。例如，浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼，树叶→蚜虫→瓢虫→鸟类→猛禽等食物链。中国有一句古语“螳螂捕蝉黄雀在后”，其本意虽然指的是不能只看眼前利益而不顾以后的灾难，但实际上也是一条食物链，即叶汁→蝉→螳螂→黄雀。按照一般的理解，食物链可以很长，例如，草→蚜虫→瓢虫→蜘蛛→小鸟→蛇→老鹰，共7个营养级；浮游植物→浮游动物→虾→小鱼→大鱼→鱼鹰，有6个营养级。实际上自然界很少见到这种情况，食物链的加长不是无限的。因为当物质和能量通过食物链由低向高流动时，高一级的生物不能全部利用低一级的能量和有机物，总有一部分不能利用，这样每经过一个营养级，能量和物质都要减少。如鹿仅吃树叶、草叶和嫩枝，而留下树干、根系不能被利用，老虎吃鹿时只吃肉而剩下骨头、心脏、皮毛等，即使像大鱼吃小鱼那样全部吞食，也还有粪便排出。一般认为，后一营养级只能把前一营养级5%~20%的转变成为自己的原生质。所以一般食物链只有3~4个营养级，5个营养级是罕见的。在生态系统中，食物链主要有三种不同的类型：①牧食食物链（grazingfoodchain），从绿色植物开始，然后是草食动物，一级肉食动物，二级肉食动物，前面所举的例子都是这种类型；②腐食食物链（detritusfoodchain），也称碎屑食物链，从死亡的有机体开始，例如，木材→白蚁→食蚁兽，植物残体→蚯蚓→线虫→节肢动物等。③寄生食物链（parasitefoodchain），或是从植物开始，或者从动物开始，接着是寄生物和其他动物，例如。大豆→菟丝子，牛→蚊子→蜘蛛，鼠→跳蚤，等等。上述三种类型的食物链中，①、③是从活的有机体开始，②是从死亡有机体开始，但它们的最初起点都是植物三种食物链中，①、②两种类型是最重要的。需指出的是，在生态系统中的，一种生物不可能固定在某一种食物链上，例如，牛、羊、兔、鼠等可摄食羊草，羊草就可能与4条食物链相连，再如，黄鼠狼可捕食鼠、鸟类、蛙等，它本身也可能为狐狸和狼所捕食，这样它就处在不同的营养级上。实际上，生态系统中的食物链很少是孤立出现的（除非食性都是专一的）。这样生态系统中的食物链必然是交叉链索，...
