生态系统中生物部分和非生物成分：什么是生态系统中的生物和非生物因素

在生态学中，生物和非生物因素包括生态系统中所有的生物和非生物部分。生物因素是指生物体及其相互关系。非生物因素是指生态系统中的非生物成分，包括阳光、水、温度、风和营养物质。

生态学家使用生物和非生物因素来预测种群变化和生态事件。通过调查这些因素是如何相互作用的，生态学家可以估算出生态系统在一段时间内发生了什么。它们还可以预测生态事件，如物种灭绝、人口过剩、增长率变化和疾病爆发。

生物因素

生物因素包括有机体之间的相互作用，如疾病、捕食、寄生和物种间或单一物种内的竞争。此外，生物体本身也是生物因子。它们主要分为三类:生产者、消费者和分解者。

•生产者: 这些生物体，包括植物和藻类，将非生物因子转化为食物。大多数生产者在一个被称为光合作用的过程中使用太阳能、水和二氧化碳。这就产生了生产者赖以为生的能源。事实上，生产者也被称为自养生物，自养生物利用非生物因子生产自己的食物。

•消费者: 大多数消费者是动物，他们不自己做食物。相反，它们消耗生产者或其他消费者以获取食物能量。这就是为什么消费者也被称为异养动物:“异养”的意思是不同的或其他的，因为他们从自己以外的物种获得营养。消费者可以是食草动物，食肉动物或杂食动物。食草动物以生产者为食;它们包括马、大象和海牛等动物。食肉动物以其他消费者为食。它们包括狮子、狼和虎鲸。杂食动物，如鸟类、熊和龙虾，以生产者和消费者为食。

•分解者: 这些生物将死去的动植物中的有机物分解成无机成分，如碳和氮，这是生命所必需的。然后，无机物作为营养物质返回土壤和水，可以被生产者重新利用，继续循环。分解者也被称为腐生生物，意思是腐烂的，因为它们以腐烂的有机物为食。分解者包括细菌、真菌、蚯蚓和一些昆虫。

非生物因素

非生物因素是生态系统中的非生物成分，包括其化学和物理因素。非生物因素影响其他非生物因素。此外，它们对陆地或水中生态系统中生命的多样性和丰富性有深远影响。如果没有非生物因素，生物就无法进食、生长和繁殖。下面是一些最重要的非生物因素的列表。

•阳光: 作为世界上最大的能源来源，阳光在大多数生态系统中扮演着至关重要的角色。它为植物生产食物提供能量，并影响温度。生物必须根据它们接触阳光的多少来适应。

•氧: 氧是地球上大多数生命形式所必需的。它们需要氧气才能呼吸并从食物中释放能量。就这样，氧气驱动着大多数生物体的新陈代谢。

•温度: 空气和水的平均温度、温度范围和极端温度对生物如何在生态系统中生存和生存都很重要。温度也会影响生物的新陈代谢，物种在其生态系统的典型温度范围内进化得很好。

•风: 风可以对生态系统产生许多影响。它移动其他非生物因素，如土壤和水。它传播种子和火焰。风影响温度以及土壤、空气、地表水和植物的蒸发，改变湿度水平。

•水: 水是所有生命所必需的。在水稀缺的陆地生态系统中，如沙漠，生物发展出有助于它们通过有效收集和储存水而生存的特征和行为。这有时也可以为其他物种创造水源。在像热带雨林这样的生态系统中，大量的水耗尽了土壤养分，许多植物具有特殊的特性，使它们能在水冲走它们之前收集养分。水还含有水生和海洋物种赖以生存的营养物质、气体和食物来源，并促进运动和其他生命功能。

•洋流: 洋流涉及到水的运动，这反过来促进了生物和非生物因素的运动，如有机体和营养物质。洋流也会影响水温和气候。它们对生活在水中的生物的生存和行为起着重要的作用，因为水流可以影响食物供应、繁殖和物种迁移等事情。

•营养物质: 土壤和水含有无机营养物质，生物体需要这些营养物质来进食和生长。例如，土壤中的磷、钾、氮等矿物质对植物生长很重要水含有许多溶解的营养物质，土壤径流可以将营养物质带到水生和海洋环境中。

生物与非生物因素的关系

生物和非生物因素都可以影响和限制一个物种的数量。生态系统中抑制生物活动(如种群增长)的因素被称为限制因素。

海洋生物和非生物因素

考虑到海洋表层水域的生命和13000英尺以下的深海生态系统之间的差异。在海洋表面附近，一种叫做浮游植物的微小植物将充足的阳光转化为能量。浮游植物构成了一个巨大的食物网的基础，许多其他物种都赖以生存，从海豚和鱼类到组成珊瑚礁的各种生物。靠近水面的海水更温暖，氧气也更多。阳光、氧气和温度等这些非生物因素影响着整个生态系统中生物的特征和行为。

相比之下，深海水域几乎没有阳光;唯一的光是由生活在那里的生物产生的。在这样的深度，生物必须适应极端的压力，这种压力是表层水的110倍以上。这里的生命必须承受接近冰点的温度。食物更少，氧气更少，这需要更慢的新陈代谢。在这个生态系统中，低水平的光线、氧气和食物，以及寒冷的水温，都是限制因素，限制了生活在这里的生物。

非生物因素对生态系统中生命的多样性和丰富性有深远的影响，无论是在水中还是在陆地上。但它是双向的:生物因素也可以改变非生物因素。海洋中所有的浮游植物都能产生大量的氧气。较大的植物，如海带林，可以过滤阳光，冷却海水，并影响洋流。

黄石生物和非生物因子

在陆地上，生物因素引发的变化也可以在整个生态系统中传播。例如，黄石国家公园的一项研究发现，在公园没有灰狼的几十年里，麋鹿没有那么多活动，因为它们的捕食者更少。相反，麋鹿在溪流附近的木本植物和灌木上觅食，减少了河岸柳树的数量和大小。柳树的减少意味着海狸的食物减少，它们的数量随之下降。海狸的减少意味着海狸水坝的减少，这反过来减少了柳树和其他它们所支持的物种的沼泽栖息地。

1995年狼的重新引入是一个转折点。它引发了一种可能的营养级联，即食物网的变化改变了生态系统的结构。在这种情况下，狼限制了麋鹿的数量和行为，从而提高了其他生物的生存机会。麋鹿不再花那么多时间在小溪边闲逛。柳树和海狸的数量开始恢复，海狸建造了更多的水坝。这改变了河流的流向，恢复了湿地。狼的重新引入是麋鹿的一个限制因素。结果，其他生物群落反弹了，部分原因是狼间接影响了一个重要的非生物因素: 水。

生态学家还研究生物和非生物因素之间的关系，以预测生物种群。了解狼在黄石公园的重新引入如何影响其他因素，研究人员可以预测未来狼的数量变化可能会如何影响生态系统。

外来入侵物种

研究这些关系也有助于控制入侵物种。最近的另一项研究调查了哪些生物和非生物因素最影响野猪——一种存在于五大洲的入侵哺乳动物。

研究人员使用模型生成了野猪与水可用性、温度、植物生产力、捕食和人为导致的土地使用变化等因素相互作用的数据，创建了一个预测野猪种群密度的全球地图。确定与种群密度最密切相关的因素有助于管理这种入侵物种。使用这些方法，生态学家可以设计出保护生态系统生物多样性的方法。