当前课程知识点：现代生物学导论 > 第十四讲 生态学 > 14.4 生态系统 > 14.4 生态系统
在一个生态系统中，包括了生物，也包括非生物
在这里，我们首先讨论初级生产量这个概念
初级生产量是指从大气中或者水中的二氧化碳合成有机化合物
它主要是通过光合作用的过程，利用光作为能量来源
但它同时是通过使用化学化合物的氧化或者还原作为能量来源
这是生态系统中最基本的能量固定，所以具有奠基石的作用
所有消费者和分解者都直接或者间接地依赖初级生产为生
因此没有初级生产量就不会有消费者和分解者，也不会有生态系统
负责初级生产的生物被称为初级产品生产者或者是自养生物，并且构成了食物链的基础
在陆地生态区域，这些主要是植物；而在水生生态区，藻类负有主要的责任
下面，我们来介绍能量金字塔
能量金字塔是某一生态系统中各营养级所占的生物质能
或拥有的生物质能生产力的这么一个图形，用来表示各级之间生物能量的传递关系
因为生物质能及其生产力一般都是逐级向上递减
形状像金字塔，因此而得名
能量金字塔的最下面一级就是生产者，其上依次为初级（食草生物）
次级（捕食食草生物者）和三级消费者（捕食次级消费生物）
有时会有捕食三级消费者的第四级消费者
顶层是数量最少的顶级消费者
能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律
下面我们再说一说食物链
食物链，food chain，是表示物种之间的食物组成关系
在生态学中它是代表物质和能量在物种之间转移流动的情况
虽然生态系统中的生物种类众多，在生态系统分别扮演着不同的角色
但是根据它们在能量和物质中所引起的作用
可以被分为这么几类：生产者、消费者、分解者，还有一类我们等会再说
最底层是“生产者”，是以阳光来进行光合作用
自行用水和二氧化碳等无机物合成有机物的绿色植物
再往上一层是各级“消费者”，要依赖生产者提供物质和能量
当消费者死亡了以后，“分解者”会以他们的尸体为食物
在生态系统中还有一个“清除者”，是一个生态系统中负责清除性工作的生物
这些生物把生态系统中的“生产者”与“消费者”的遗体或者是代谢产物作为食物
具有“分解者”将大分子物质转换为小分子物质的能力
但是它又无法像“分解者”那样将所摄取的食物的有机物质转变成无机物
因此，分解者在某些定义中是接近于“消费者”，却又兼备了“分解者”的某些特质
所以这类生物在生态系统中被单独归为一类，就是“清除者”
这些生物将大分子有机物转换为小分子有机物
比如秃鹰吃腐尸，蚂蚁吞食昆虫的残骸
而溪流、河口等水域生态系统中的虾、蟹等摄取泥土中的有机物质的碎屑也是这样的
这些“清除者”无法清除的部分再交给“分解者”处理
减轻了生态系统中“分解者”的工作量，加速了生态环境中的能量与碳循环
如果所有的生物残骸的解决都是由“分解者”直接分解的话
生态系统中从有机物转换为无机物的速率将远小于有机物的堆积
能量与物质无法顺利传递循环，生态系统这样就会失去平衡
食物链它包括几种类型：有捕食性的、有寄生性的、有腐生性的、有碎食性的
不同营养层的这个物种组成一个链条
比如说像这个链条：(浮游生物 → 软体动物 → 鱼类 → 乌贼 → 海豹 → 虎鲸)
浮游生物它是被软体动物所吃掉，软体动物又被鱼类所吃掉
鱼类被乌贼吃掉，乌贼被海豹吃掉，海豹被虎鲸吃掉
在一个生态系统中，不可能只存在一种食物链
往往是同时存在多条食物链，这多条食物链相互交错，组成了食物网
那么比如说，这就是一个简单的生态系统中的食物网，其中的食物链是相互交错
一个生态系统内，组成的成分越多样，能量和物质流动的途径越复杂
食物链、食物网的组成越复杂，生态系统自动调节恢复稳定状态的能力就越强
相反，如果它的成分越简单、结构越简单
那么这个生态系统应对环境变化的能力也就越低
-1.1 生物学的基本主题
-1.2 科学方法
--1.2 科学方法
-1.3 如何正确地评价科学结果
-1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈（上）
-1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈（下）
-课前小短片
--课前短片
-2.1 元素和化学键
-2.2 水和生命
--2.2 水和生命
-2.3 碳和生命的分子多样性
-2.4 大生物分子
-2.5 营养以及身体健康
-第二讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-3.1 细胞的结构和功能
-3.2 细胞膜和跨膜运输
-3.3 细胞间交流
-3.4 细胞分裂和细胞周期
-3.5 癌症与细胞分裂
-第三讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-4.1 热动力学和代谢
-4.2 自由能和代谢
-4.3 ATP的工作原理
-4.4 活化能和酶
-4.5 酶的反应特性和酶的调控
-4.6 细胞呼吸
--4.6 细胞呼吸
-4.7 光合作用
--4.7 光合作用
-第四讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-5.1 减数分裂和生命周期
-5.2 孟德尔遗传学
-5.3 孟德尔遗传学的延伸
-5.4 基因连锁和染色体互换
-5.5 伴性遗传
--5.5 伴性遗传
-5.6 非孟德尔遗传
-5.7 人类遗传学疾病及诊断
-第五讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-6.1 DNA是遗传物质
-6.2 DNA结构和染色体结构
-6.3 DNA的复制
-6.4 DNA的突变、损伤和修复
-6.5 DNA重组
-第六讲 遗传的分子基础--第六讲小测验
-课前小短片
--课前小短片
-7.1 基因表达综述
-7.2 基因表达的具体步骤
-7.3 突变和表型
-7.4 基因表达调控的特点
-7.5 原核生物的基因表达调控
-7.6 真核生物的基因表达调控
-7.7 表观遗传
--7.7 表观遗传
-第七节小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-8.1 重组DNA
-8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
-8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
-8.4 转基因植物
-8.5 DNA技术的应用
-8.6 生物的信息时代
-8.7 新药研发的基本过程
-第八章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-9.1 演化理论的介绍
-9.2 演化的证据
-9.3 Hardy-Weinberg定律
-9.4 改变种群中等位基因频率的机制
-9.5 自然选择
--9.5 自然选择
-9.6 物种的形成
-9.7 地球上生命的历史
-第九章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-10.1 动物的结构与功能
-10.2 反馈调节
-10.3 植物的结构和生长
-10.4 植物的营养和运输
-第十讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-11.1 病原体
--11.1 病原体
-11.2 免疫系统介绍
-11.3 先天性免疫
-11.4 适应性免疫中的受体识别
-11.5 体液免疫和细胞免疫
-11.6 免疫系统疾病
-11.7 免疫知识的应用
-第十一讲 免疫系统--第十一讲小测验
-12.1 神经元的结构和功能
-12.2 静息电位和动作电位
-12.3 突触传导和神经递质
-12.4 神经系统的组成
-12.5 脑的结构和功能
-12.6 神经系统疾病
-第十二章小测验--作业
-13.1 激素的介绍
-13.2 内分泌系统
-13.3 动物的生殖---配子的形成
-13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
-13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
-13.6 动物发育(1)
-13.7 动物发育(2)
-13.8 动物发育(3)
-第十三讲小测验--作业
-14.1 生态学的基本内容
-14.2 种群生态学
-14.3 种群间的相互作用
-14.4 生态系统
-14.5 生态系统中的物质循环
-14.6 生物多样性和物种
