（一）生态系统的组成成分

自然界任何生态系统均由两个部分组成：非生物部分（无生命成分）—无机环境；生物部分（有生命成分）—生物群落。

第一部分是生态系统中的生物和能量的来源，包括生命活动的三个基质，即大气圈、水圈、岩石土壤圈。土壤、岩石、沙砾和水等，是生物生长和活动的空间；太阳能、水、二氧化碳、氮等以及无机盐和有机化合物（蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等），均是生物物质代谢的材料。水、空气和土壤是生物体代谢的媒介，其中包含许多物理、化学和气候等因素。

在第二部分中，生物种类繁多，根据其获取营养和能量的方式以及在物质循环和能量流通中的作用，可分为三大类。

第一类是生产者，即能够以简单的无机物制造食物的自养生物，主要是绿色植物和一些光合细菌。它们在生态系统中的作用是进行初级生产。因为绿色植物具有叶绿素，能利用太阳能通过光合作用把吸收来的水、二氧化碳和无机盐类合成碳水化合物，把太阳能以化学能的形式固定在碳水化合物中。碳水化合物还可以进一步合成脂肪和蛋白质，这些由能源不断合成的有机物，进入生态系统后，成为其他生物—消费者和还原者的唯一的能源。

第二类是消费者，是指生态系统中的各类动物。它们不能直接利用太阳能为其生命代谢活动提供能量，必须直接或间接依赖于生产者所制造的有机质为食，属异养生物，动物根据其食性可分为二类，一类为草食动物，如牛，马、羊、兔、鹿、鹅、蝗虫以及水域中的虾、螺蛳等，为一级消费者。第二类为肉食动物。其中以草食动物为食的称为二级消费者，或称一级肉食者，如狐狸、鼬和青蛙等；以一级肉食者为食的动物称为三级消费者，或称二级肉食者，如虎、豹、鹰及鲨鱼等。杂食类消费者是介于草食性动物和肉食性动物之间的动物，如猪、许多鱼类等。寄生生物和食腐动物等，是特殊的消费者，还有很多动物的食性随季节、生活周期而改变，有时很难归入生态系统中的哪一营养级。

第三类为分解者或称还原者，属于异养生物，主要是细菌、真菌、霉菌、放线菌和某些原生动物，以及食腐性动物如甲虫、白蚁、蚯蚓和一些软体动物。它们能把复杂的动植物有机残体分解为简单的化合物归还到环境中，重新被植物所吸收利用。分解者在生态系统中的作用极为重要，其数量之多也是十分惊人的。据估算，每公顷紫花苜蓿黑钙土中，细菌的重量高达8000千克，一般农田土壤中每公顷也有细菌500千克以上；每公顷栖居生物种群的生物铅可达25 000千克；在温带阔叶林的枯枝落叶层中，每立方米含有10～20万个无脊椎动物（如线虫）、节肢动物和蚯蚓等。整个生态系统就是依靠这支庞大的分解者，使大量没有被消费者所获取的有机物释放出来，返回到环境中去，被生产者再利用。

上述三大功能类群—生产者、消费者、分解者，代表三种不同营养方式的生物，即自养生物、异养生物、腐养生物（这种划分是相对的，是生态功能上的划分，与分类学范畴不同）。它们和环境有着密切的联系，使整个生态系统的物质循环和能量流动，彼此紧密联系起来，构成一个生态系统的功能单位。

各种类型的生态系统，如水域生态系统和陆地生态系统，它们的生物种类组成和营养方式是各不相同的，但生态系统的营养结构模式（即物质循环模式），是具有普遍性的。总的来说，生态系统中的物质是处于经常不断的循环之中。能量的流动则不同，以太阳光作为能源，二氧化碳和水作为原料，形成碳水化合物并输入生态系统后，能量的流动不断沿着生产者、草食动物、一级肉食动物、二级肉食动物等逐级流动。这种能量的流动是单方向流，是生态系统的基本规律。(www.daowen.com)

（二）生态系统的空间结构和物种结构

整个地球表层是由土壤岩石圈、水圈、大气圈所构成，其中适合生物生存的各圈层范围称生物圈，它是一个最大的生态系统。在这个最大的生态系统中，又包含着互相密切联系而又相对独立的生态系统，如水域生态系统和陆地生态系统等等。随着一定纬度地形、气候的影响，生物群落都有空间的垂直结构和成层现象，构成了一个具有相互依存和相互制约的结构实体，通过生产者、消费者、分解者的多维结构完成特定的物质循环和能量流动过程。

绿色植物由于对光照的要求不同，分为阳性植物（占据群落的上层空间）和阴性植物（在阳光微弱的群落下层也能生长繁殖），不同生态特性的植物，生活在不同高度，占据不同的空间，形成生态系统的地面垂直结构。地面以下的垂直结构，如根系在土壤不同深度的配置，构成了地下部分的成层现象。如森林里有高大的乔木，其林冠上层叶片得到充分光照，林冠下为各种灌木，只能利用林冠下残余的光照；通过灌木层再次减弱的阳光，才被草木层所利用。禾本科牧草有丛生型、平卧型、匍匐型和蔓生型等生长型，它们的根大部分分布在土壤上层，但也有深入土壤几米深的。而豆科牧草根的结构变动在直立型与匍匐型之间，直立型的主根非常发达，有大量次生根，如紫花苜蓿的根系透过土壤可深达2米；而匍匐型的茎紧贴在土壤表面，根生在节上，豆科牧草的根产生根瘤，根瘤内的固氮菌与豆科牧草、形成共生关系。这些固氮菌不仅从大气中获取自身所需要的氮，而且还供给土壤大量的氮，因此在牧草栽培上常用禾本科和豆科牧草混播来提高草地单位面积产量。

动物（消费者）生活直接或间接依赖于植物，因此在生态系统中它们的结构受植物群落所制约。在土壤中常有蚯蚓、线虫、螨类、金龟子以及蜣螂等，它们以植物的根为生。据测定，在1公顷草地土壤中可找到1.44亿个弹尾目土壤动物，重量达750千克，有700万个蚯蚓和部分鼹鼠。达尔文对蚯蚓进行了详尽研究，指出：作为蚯蚓粪排出的土粒，每公顷每年约有17～45吨，平均为35吨。蚯蚓排出的土粒有良好的团粒结构、通气、蓄水、富含养分，特别富含磷和氮，所以蚯蚓起到拖拉机耕翻土壤和撒施肥料的良好作用。以植被为生的动物，如网纹蛞蝓在夜间活动，而蝗虫对牧草的破坏力很大，蜜蜂在花朵上进行采蜜和授粉，兔以草原的植被为生，并在洞穴里繁殖。有一种达乌尔鼠兔入冬以前将大量的草丛茎的下半部咬断，晒干后堆积成直径为50厘米、高为40～50厘米的小堆，并把石块或棍棒搬压在草堆上，避免风吹散失，为过冬贮备干草。草原上这种有害啮齿类，利用各种方法改变草原群落，与家畜争食。

在家畜中，由于各种牲畜口腔结构和消化器官具有不同的特点，它们采食牧草的方法也不一样。如牛靠舌卷住草束或长的植物茎扯入口腔内，骆驼借助灵敏的下唇，能够攫取相当短小的植物，羊的上唇裂开则善于采食非常矮短的牧草，山羊善啃食灌木及乔木的嫩枝，猪的尖型嘴巴能拱取土壤下面的食物，因此它们对食草高度有选择性。这对组成合理的种群和畜群结构，实行轮牧或混牧提高单位面积饲草利用率，具有显著效果。

在种植业生产中，可以利出高秆与矮秆、矮秆与蔓生、禾本科与豆科、深根系与浅根系、单叶与复叶、对生与互生等作物在生态和形态上的不同特点，在互不争阳光、不争肥、互不相克的原则下，在单位面积上进行合理安排，以获得更多的籽实。

在水域中，不同种类的浮游生物，具有体积小、数量多、繁殖快、变动性强等特点，它们适应不同的水深度，并呈垂直分布现象。在鱼塘中，鱼类群体也呈现生物学的立体结构。鳙鱼，鳊鱼居于水体上层，鲩鱼居于中层，鲮鱼、鲤鱼居于下层，泥鳅、塘虱居于土表或土层，建立了生态学上合理的空间分布。

上面列举的空间结构和物种结构，阐明了自然界生物种群之间错综复杂的网络式结构。农业生态系统的结构受着人类意志的影响，为了充分利用自然资源，提高整个系统的生态效益和经济效益，必须使系统内各部分形成合理的比例和空间配置，使各要素之间的物质循环和能量流动畅通，构成合理的转化体系，从而提高整个系统的最佳总体转化效率。