陆地生态系统是什么?关于陆地生态系统的详细介绍

创闻科学2020-11-17 12:21:24

陆地生态系统是一种仅在生物群落中发现的生态系统。地球上存在着七种主要的陆地生态系统:苔原、泰加林、温带落叶林、热带雨林、草地、沙漠。

有机体及其环境组成的生物群落出现在大陆和岛屿的陆地地块上。陆地生态系统与水生生态系统的区别在于其水的可利用性较低,因此在陆地生态系统中,水是作为一个非常重要的限制因素。陆地生态系统的特点是其温度在昼夜和季节上都有较大波动,这点也类似于水生生态系统。陆地生态系统比水生生态系统更容易获得光,这是因为相比水,光更容易穿透陆地大气。陆地生态系统的空气可利用性要高于水生生态系统。这些空气包括作为光合作用底物的二氧化碳,在需氧呼吸作为底物的氧气,以及作为固氮底物的氮气。陆地环境分为地下部分和大气部分,大多数水和离子从地下部分获得,而空气是从大气部分获得,并且光的物理能量通过光合作用过程转化为碳碳键的有机能量。

大小和植物

全球陆地生态系统的面积为55,660,000平方英里(144,150,000平方千米),占地表的28.26%。虽然它们在地球的生命历史上是相对较新的(第一批陆地生物出现在约4.25亿年前的阿尔希时期),并且面积要小于海洋生态系统,但陆地生态系统一直是适应辐射的植物和动物的主要生存场所。陆地生态系统中的主要植物分类群都属于被子植物门(开花植物,大约有275,000种)和松柏门(针叶树,大约有500种)。另外,苔藓植物门(苔藓和苔类)约有24,000种,其在一些陆地生态系统中也很重要。陆地生态系统中的主要动物分类群包括昆虫纲(昆虫,大约有900,000种)、Aves鸟纲(鸟类,有8500种)以及哺乳动物纲(哺乳动物,大约有4100种)。

有机体

陆地生态系统中的有机体具有适应能力,这允许它们不在水中,就能够获得水分。它们具有将水从采集地点运输到身体其余部分的手段,也有防止水从身体表面蒸发的手段。它们还具有能在大气(比水轻得多的浮力介质)中支撑身体的特性,以及承受陆地生态系统特有的极端温度、风和湿度的其他特性。最后,陆地生态系统中的生物体已经进化出许多要比在水中为传输介质的效率要低得多的环境中传输配子的方法。

由于能量和化学流动的耦合过程,陆地生态系统中的生物体通过特定的动态关系被集成到一个功能单元中。这些关系可以通过营养网的示意图来总结,有机体在营养网的位置是根据它们之间取食关系来决定的。食物网的基础是绿色植物,绿色植物是唯一能够利用太阳能量和从土壤中获得的无机养分来产生有机分子的有机体。陆地食物网可以根据起始的植物材料分成两个部分。植食性食物网和植食动物取食活性植物有关。碎屑食物网与食碎屑者取食死亡植物碎屑有关。这两种食物网的相对重要性在不同类型的陆地生态系统中差异很大。植食性食物网在草原上更重要,那里一半以上的净初级生产力可能被植食动物消耗。碎屑食物网在森林中更重要,森林只有不到5%的净初级生产力可能被植食动物吃掉。

类型

农业生态系统作为一种广泛的陆地生态系统,完全是由于人类活动造成的。而其他八种自然生态系统,反映了地表上空降水和温度的变化。苔原和温带草原生态系统占据了最小的陆地面积,热带森林占据了最大的陆地面积。生产力最高的生态系统是温带和热带森林,生产力最低的是沙漠和苔原。

耕地,以及被用于放牧的草地和热带稀树草原,被称为农业生态系统,具有中等面积和生产力。由于热带森林的地域范围和高生产力,热带森林是所有陆地生态系统中生产力最高的,约占陆地总净初级生产力的45%。