生态系统[1] (ecosystem)是由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。生物群落由存在于自然界一定范围或区域内并互相依存的一定种类的动物、植物、微生物组成。生物群落内不同生物种群的生存环境包括非生物环境和生物环境。非生物环境又称无机环境、物理环境,如各种化学物质、气候因素等,生物环境又称有机环境,如不同种群的生物。生物群落同其生存环境之间以及生物群落内不同种群生物之间不断进行着物质交换和能量流动,并处于互相作用和互相影响的动态平衡之中。这样构成的动态平衡系统就是生态系统。它是生态学研究的基本单位,也是环境生物学研究的核心问题。
生态系统的动态机理,而且对人类的经济活动和受损生态系统的恢复和重建具有重要的指导意义。生态系统(ecosystem)在一定的时间和空间范围内,生物群落与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个相互影响、相互作用并具有自调节功能的自然整体。根据研究目的和对象,划定生态系统的范围。最大的是生物圈,包括地球上的一切生物及其生存条件。小的如一片森林、一块草地、一个池塘都可以看作是一个生态系统。[2]
每一种生物都要从周围的环境中吸取空气、水分、阳光、热量和营养物质。生物生长、繁育和活动过程中又不断向周围的环境释放和排泄各种物质,死亡后的残体也复归环境。所有生物都依照这个规律生活在一个生态系统中。[3] 自然界的生态系统大小不一,多种多样,小如一滴湖水、培养着细菌的平皿、小沟、小池、花丛、草地,大至湖泊、海洋、森林、草原以至包罗地球上一切生态系统的生物圈。按类型则有水域的淡水生态系统、河口生态系统、海洋生态系统等,陆地的沙漠生态系统、草甸生态系统、森林生态系统等等。此外,按由来又可分为自然生态系统(如极地、原始森林),半人工生态系统(如农田、薪炭林、养殖湖)以及人工生态系统(如城市、工厂/矿区、宇宙飞船和潜艇的载人密封舱)[1] 。
随着生态学的发展,生态学家认为生物与环境是不可侵害的整体,以至后来欧德姆(E.P.Odum)认为应把生物与环境看作一个整体来研究,定义生态学是“研究生态系统结构与功能的科学”,研究一定区域内生物的种类、数量、生物量、生活史和空间分布;环境因素对生物的作用及生物对环境的反作用;生态系统中能量流动和物质循环的规律等,他的这一理论对大学生态学教学和研究有很大的影响,他本人因此而荣获美国生态学的最高荣誉——泰勒生态学奖,也是首次提出生态系统概念的人。