信息傳遞、能量流動和物質(zhì)循環(huán)三者的關(guān)系
信息傳遞、能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是生態(tài)系統(tǒng)各組分必不可少的一部分,使生態(tài)系統(tǒng)形成一個有機(jī)的整體,同時信息傳遞是長期的生物進(jìn)化的結(jié)果,具有調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。
任何一個生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞,這三者是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能。在生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力,物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),而信息傳遞則決定著能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。在生態(tài)系統(tǒng)中,種群和種群之間、種群內(nèi)部個體與個體之間,甚至生物和環(huán)境之間都有信息傳遞。
在一定時空范圍內(nèi),生物群落與無機(jī)環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng),叫做生態(tài)系統(tǒng)。在生態(tài)系統(tǒng)中,各組分之間及其與環(huán)境之間不斷地進(jìn)行著物質(zhì)的、能量的和信息的交換,通常以“流”的形式(物質(zhì)流、能量流、信息流)來定量表述其強(qiáng)度。這種交換維系了系統(tǒng)與環(huán)境以及系統(tǒng)內(nèi)各組分之間的關(guān)系,形成了一個動態(tài)的、可以實行反饋調(diào)控和相對獨立的體系。系統(tǒng)中的任一組分只要其狀態(tài)發(fā)生了變化,就可以通過“流”的相應(yīng)改變(路徑、方向、強(qiáng)度和速率等),去影響其他組分。最終將波及整個系統(tǒng)。
生態(tài)系統(tǒng)的功能有三:一是能量流動,具有單向、遞減、不循環(huán)的特點;二是物質(zhì)循環(huán),是指組成生物體的元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行的循環(huán),該過程離不開生產(chǎn)者和分解者,生產(chǎn)者起關(guān)鍵作用;三是信息傳遞,信息傳遞有利于溝通生物群落與非生物環(huán)境之間、生物與生物之間的關(guān)系,從而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)分解者的分解作用使生物群落中的物質(zhì)歸還到無機(jī)環(huán)境,從而實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)。在生態(tài)系統(tǒng)的功能中,物質(zhì)流是可循環(huán)利用的,能量流是單向的、不可逆轉(zhuǎn)的,信息流是雙向的(信息傳遞有利于溝通生物群落與非生物環(huán)境之間、生物與生物之間的關(guān)系。信息傳遞是雙向的,正是由于信息流,生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了自動調(diào)節(jié)機(jī)制。)。
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