生物圈是地球上最大的生态系统。它分为陆地、湿地和海洋三大生态系统，这三大生态系统类群各自又包含着多种多样的次级生态系统，例如，陆地生态系统包含有森林、草原和荒漠生态系统。而这些次级生态系统还可以区分为更次一级的类型，而且还可以再进一步区分。所以说，地球上的生态系统复杂多样。
自从地球上出现了人类以来，随着社会的发展，农田、村镇、城市的面积日益扩大，于是农田和城市形成了一类独特的生态系统，即人工生态系统。
陆地生态系统
森林生态系统——郁郁葱葱
什么是森林呢？从生态学角度说，森林是以乔木为主体，包括灌木和草本植物，占有相当大的空间，密集生长，并能显著影响周围环境的一种植物群落。森林与有关动物、微生物群落以及所在地的环境条件相结合，就形成了森林生态系统。
森林生态系统的类型
我们知道，湿度是树木生长的重要生态因素，森林都分布在湿润和半湿润气候地区，在湿度小的干旱、半干旱地区，森林难以存在，被草原和荒漠代替。
在湿度适宜的条件下，温度的高低、生长季节的长短，又决定着森林生态系统的结构成分、能量流动和物质循环的速率以及生物生产量的高低。根据这些特征，森林生态系统可以划出一系列不同的类型。
在赤道及其邻近地区，终年高温多雨，植物全年可以生长，形成了高大茂密的热带森林生态系统。由于受季风的影响，在南北纬25°～35°的地区，最冷月气温仍在0℃以上，出现了亚热带常绿阔叶林生态系统。到了温带地区，四季分明，有一个或长或短的冰冻期，在冰冻期内植物停止活动，进入休眠状态，形成了温带落叶阔叶林生态系统和针阔叶混交林生态系统。在高纬度亚寒带，冬季漫长，温度又低，出现了亚寒带针叶林生态系统。在近极地地区，虽然那里的湿度大，终因气温过低，风力过强，林木已不能生长，形成了环绕极地的冻原生态系统。
以上所说的，仅是森林生态系统一系列大的类型，但已经可以看到它的类型众多。至于进一步划分出更低一级的类型，更是多种多样。例如，温带落叶阔叶林生态系统，仅在北京地区，就分布有栓皮栎林、柞栎林、蒙古栎林、白桦林、山杨林等生态系统，可见森林生态系统的多样性是异常丰富。
红松针阔叶混交林生态系统
这类森林生态系统主要分布在我国东北长白山、老爷岭、张广才岭、完达山和小兴安岭等地区。
植物群落（生产者）本类生态系统的植物群落，具有乔木层、灌木层、草本层和地被层的地上垂直结构。
乔木层的优势种是红松，与红松伴生的阔叶树种主要有水曲柳、胡桃楸、黄檗、紫椴、糠椴、春榆、枫桦等。
红松是松科松属植物，常绿大乔木。它植株高大，气势轩昂，苍翠的树冠直插云霄，当地居民称它为树中之王。红松寿命可达300～400年，树高能达到30～40米，树干最大直径能达到1米左右。世界上的松树有80多种，其中以红松的用途最大，而在红松的各种用途中，又以木材的用途最为突出。红松的材质轻软，纹理通直，耐腐朽，抗压力强，不易反翘变形，而且色泽美观，气味芳香。因此在建筑、交通、器具制造及国防工业方面，被广泛应用。自古以来，历代王朝修筑宫殿时，都用红松充当栋梁。用红松建造的沈阳故宫，已过300多年，至今仍很完好。另外，红松的种子是林内松鼠、花鼠等啮齿动物的主要食粮。种子中含有丰富的脂肪和蛋白质，不但美味好吃，而且有很大的滋补价值。现在我国市场上出售的松籽，就是红松的种子。
红松植株外形
红松针阔叶混交林中的阔叶树种水曲柳、胡桃楸和黄檗，是东北地区著名的三大硬木阔叶树种。在植物分类上，水曲柳属于木犀科丰岑属；胡桃楸又名核桃楸，属于胡桃科胡桃属；黄檗又名黄波罗，属于芸香科黄檗属。这3种树木都具有材质坚硬、组织细密，色泽纹理美观的特点，是制作枪托、飞机、车箱和高级家具的重要木材。
灌木层的种类比较丰富，而且常常形成两个亚层。第一亚层的高度可达2～5米。灌木层中灌木大多属于中性耐荫类型，如毛榛、刺五加，以及忍冬属、花楸属、卫矛属、山梅花属的一些种类。
草木层的种类较多，而且郁闭度较大。其中，既有大叶高草种类，如荫地乌头、升麻等，也有各种蕨类和苔草，还有不少耐荫小草如酢浆草、舞鹤草等。
在各层之间，还攀援、缠绕着许多藤本植物，如五味子、山葡萄和各种猕猴桃等。
动物群落（消费者）本类生态系统的动物群落中，植食性动物的种类很多，个体数量也很大，主要有草食性昆虫、榛鸡、环颈雉、松鼠、花鼠、林姬鼠、东北兔、梅花鹿、马鹿和狍子等，它们采食叶簇和种子。
榛鸡
松鼠和花鼠
林内肉食动物种类也很多，主要有各种食虫鸟、黄鼬（黄鼠狼）、紫貂、猞猁和蛇等。
杂食动物有黑熊和野猪等。
上述各种动物中，以紫貂的名气最大。紫貂属于食肉目，身体比黄鼬大不了多少，是混交林中体态最小但又最灵敏、最勇敢、最善于捕杀的一种猛兽。紫貂的捕食对象主要是各种小型啮齿类动物，如松鼠之类，也常偷袭小鸟和鸟卵。它捕食时，在树上如履平地，上窜下跳，动作迅速敏捷。然而紫貂的皮毛给它招来了杀身之祸。它的皮毛的绒毛丰厚，细软轻柔，保温性能极强。有人曾做过试验：寒冬腊月，倒一杯冷水用紫貂皮包住，放在露天野外，经久不结冰。用貂皮做的裘衣，穿在身上不仅光泽美观，而且温暖异常。有人形容它“见风愈暖，落雪则融，遇水不濡，拂面如焰”，被视为皮毛中的珍品，因而名贵非凡，被列为“东北三宝（人参、貂皮、靰鞡草）”之一，历来是人们极力捕猎的对象。在清代康熙初年，东北林区居民到林外换取一口铁锅，需要用满满一铁锅的貂皮。这既说明了林内铁锅稀少，也说明当时紫貂的数量很多。后来，由于狂捕滥猎，紫貂的数量锐减，到了20世纪40年代，陷入了濒临灭绝的境地，现在紫貂已被定为国家一级重点保护动物。
营养结构红松针阔叶混交林生态系统中，生产者和消费者组成了多条食物链，并互相联结成复杂的食物网。
红松针阔叶混交林中一个简化的食物网
草原生态系统——一望无际
什么是草原呢？从生态学的角度来说，草原是由耐寒和耐旱的多年生草本植物为主的植物群落，它和有关动物、微生物群落以及所在地环境条件相结合，便组成了草原生态系统。
地球上的草原生态系统，分布在欧亚大陆、北美中部、南美南部、非洲南部和澳大利亚等地区。其中欧亚大陆的草原面积最大，它自匈牙利中部开始，向东经中亚细亚、西伯利亚、蒙古到我国的内蒙古及东北大平原，形成了一条宽阔的草原带。
草原地区的大陆性气候较强，降雨量少，一般在250～450毫米，并且变率比较大。草原地区的水分蒸发量往往超过降水量的几倍。但是，晴朗天气多，太阳辐射总量较大，这就为草类植物的生长提供了有利条件。
草原生态系统的类型
全球的草原生态系统，可以分为两大类型，即稀树干草原生态系统和干草原生态系统。前者主要分布于热带，又称热带草原生态系统；后者分布于温带，又称温带草原生态系统。
上述草原生态系统的两大类型，根据草原水热条件的差异和生物群落的特点，各自又可区分出许多次级类型。例如我国温带草原生态系统，自东往西，区分为草甸草原、典型草原、荒漠草原和高寒草原等生态系统类型。这些次一级的类型，根据其植物群落建群种的不同，还可以进一步区分出更次一级的类型，例如草甸草原生态系统，可以区分出羊草草原、贝加尔针茅草原和白羊草草原等生态系统。所以草原生态系统的类型是多种多样，非常丰富。
植物群落（生产者）温带草原地区的气候特点是年降雨量较少，而且多集中于夏秋两季，冬季严寒少雪。这种气候特点，虽然不能生长树木，但喜旱耐寒的草本植物却相当发达。
温带草原的植物类型以多年生草本为主，并有一定数量的变态根变态茎植物、一年生草本和半灌木种类。从植物分类学的角度来看主要是多年生的禾本科植物，如异针茅、羊茅、羊草、冰草和芨芨草等。除禾本科植物外，莎草科、豆科、菊科、藜科等科植物也占有相当大的比重，如各种苔草、野豌豆、冷蒿（如衅）、盐蒿等。
上述各种草本植物，大多是茎叶肥嫩，营养丰富，是草原上草食动物喜食的种类，尤其是其中的芨芨草，更是出类拔萃。芨芨草又叫积机草，它的叶片坚韧，纵向卷折，生命力特别顽强，不怕冷，不怕旱，不怕碱，因而它的生长区域非常广阔，我国东北、西北及内蒙古等地的草原都有它的分布。由于抗寒能力很强，每年春天刚到，别的草还没萌动，芨芨草就萌芽了。它的幼苗鲜嫩可口，有蹄类动物最喜欢吃。因为它的分蘖能力强，出土的幼苗被吃掉后，又能很快长出新苗。芨芨草的茎秆能长得很高，最高能长到2.5米。它的茎秆密集成丛，一丛能有几十棵茎秆，又直又密，而且一丛接一丛地生长在草原上，常常绵延几十千米，成为草原有蹄类躲避大风时的天然屏障。所以，草原上人们常说：“芨芨草是个宝，草原牛羊离不了。”
温带草原植物群落的结构一般分为3层，即高草层、中草层和矮草层（下层）。植物的地下部分强烈发育，其郁闭度和层次结构远远超过地上部分。
草原到了秋天，有一种很特殊的植物景观，就是风滚草。一些植物种类如刺藜、猪毛菜、叉分蓼和防风等，随着秋天的到来，枝条开始向内弯曲，卷成一个大球，茎的基部开始变脆，大风一吹，就会折断，于是，缩成圆球的植物体就脱离根部，在开阔的大草原上，随风到处滚动，形成一个个风滚草，风滚草在滚动中传播种子。
风滚草
动物群落（消费者）温带草原的动物种类相当丰富，个体数量往往很大。除了有许许多多昆虫、蜘蛛等无脊椎动物外，在脊椎动物方面，主要有两个优势类群，一个是成群生活的大型有蹄类，如黄羊、野驴、野马等；另一个是穴居的啮齿类，如黄鼠、田鼠、旱獭、鼠兔、鼢鼠。此外，野兔也是常见种类。
在草原的各种有蹄类中，黄羊是我国内蒙古草原上典型代表动物。它们喜群栖，特别在繁殖季节，常聚集成达几千只一群。这种集群的习性有利于抵御肉食兽的袭击。新生羔羊就能跟随母羊行动。羊群在移动时，左右彼此照顾，前后接踵而行；中间是幼羊，四周由亲羊担负警卫，以保护弱小者的安全。这种群栖行为，是对草原生活的一种生态适应。黄羊奔跑的速度很快，据报道，最快每小时可达75千米，每跑跃一步，可达5米之远。这种快速奔跑也是黄羊对开阔草原生活的一种适应性，因为只有快速奔跑，才能避开敌害的追捕。
苍鹰
除了有蹄类和啮齿类这两个优势类群外，草原上也有很多肉食动物，如狼、狐、鼬、鹰、猫头鹰、雕、鹞等，它们都以有蹄类和啮齿类动物为食。草原上的爬行类和两栖类比较少。食虫鸟和食草籽的鸟也有相当多的种类，如云雀、百灵、黄胸鹀、毛腿沙鸡和地甫鸟等。有些草原鸟类栖居于鼠洞之中，构成了有名的“鸟鼠同穴”现象。
云雀鸟鼠同穴
温带草原动物生态季相变化十分明显。例如，大多数草原鸟类，冬季都向南方迁移；旱獭、黄鼠等典型啮齿类在冬季进入冬眠；也有些种类在炎热夏季进入夏眠。
营养结构在温带草原，种类丰富的各级消费者，组成了多条食物链。例如，黄羊、兔、鼠等草食动物，经常被肉食动物狼、狐等所捕食，而狐狸吃野兔又吃田鼠，鼠类啃草根也吃草籽，斑蟊吸吮草汁，蝗虫吃草，蛙吃蝗虫，蛇吃蛙，鹰吃蛇等等。多条食物链交织成复杂的食物网。
温带草原一个简化的食物网
荒漠生态系统
提到荒漠，人们首先会想到瀚海无垠、寸草不生、动物绝迹的荒凉景象。然而并不完全这样，荒漠中很多地方可以看到生物。生态学上的荒漠，是指那些降水稀少、蒸发强盛、极端干旱、生物稀少甚至无生命的地区。荒漠的特征可以概括为：干旱、风沙、盐碱、粗瘠、植被稀疏和动物稀少。
荒漠生态系统遍及地球各处，根据形成的原因不同，可以区分为沙漠、盐碱土荒漠、冻荒漠、流沙荒漠、岩下荒漠和岩面荒漠等6类，其中以沙漠和盐碱土荒漠最为常见。
沙漠生态系统
沙漠的基质是干燥的沙粒，环境异常干旱，所以又称为干荒漠。
世界上沙漠面积很大，在旧大陆从大西洋岸的非洲北部起（撒哈拉大沙漠），经阿拉伯、伊朗、中亚细亚连接我国新疆，一直绵延到大兴安岭西部，并连接到蒙古，形成一片地球上最大的沙漠。另外，在印度、大洋洲、北美洲等地，也有面积很大的沙漠。在整个荒漠系统中，沙漠的面积最大。
环境特点沙漠地带雨量特别稀少，年降雨量不超过300毫米，很多地方不到100毫米。我国新疆南疆的诺羌，年降雨量只有5毫米，南疆有些地方时常连续几年不降雨，然而沙漠的水分蒸发量超过降水量的十几倍至几十倍。例如，在利比亚的沙漠上，相隔4～5年才降一次雨，而年蒸发量却达到了4000毫米，因而形成了沙漠地带。
沙漠地带由于雨量少，蒸发大，空气湿度就非常低，而且日射强烈，白天气温非常高，到了夜间迅速散热又异常寒冷，日较差和年较差都很大。我国西北沙漠地区流行一句谚语：“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”很生动地表现出沙漠中气温一天变化的情况。
沙漠中风多而且强烈，常常突然发生。由于雨水不足，土壤中经常含有大量盐碱。
植物群落（生产者）沙漠中的植被分布极其稀疏，在大多数情况下，不能形成层片，甚至走上很长一段路，见不到一株植物。沙漠中有水或地下水位高的地方，虽然常生有成片的梭梭和胡杨，但它们像一叶叶小舟似的，散布在浩翰的沙海之中，整个沙漠呈现一片荒凉景象。
沙漠植物基本上都是被子植物，而且绝大多数是草本，只有极少数种类是灌木和乔木，如上面提到的梭梭和胡杨。这些沙生植物可以分为两个类型。一类是耐干旱的旱生植物，都是多年生的；另一类是逃避干旱的短生植物和短生季植物，前者是一年生，后者是多年生植物，生有地下变态茎。
在适应沙漠严酷环境的过程中，各种沙漠植物“八仙过海，各显其能”，形成了各种各样特殊的形态结构和生理功能。
很多沙漠植物，叶子极度退化，有的退化成针刺状，有的退化成不明显的小鳞片。它们用这种方式，减少体内水分的蒸腾，适应雨水稀少、强烈蒸发的沙漠环境，例如刺叶、草麻黄等。
刺叶的叶片变成刺
草麻黄（叶退化成小鳞片状）
有些沙漠植物，叶片并不缩小，而是用增多根系的方式，适应沙漠干旱缺水的环境。它们利用异常发达的根系，拼命增加吸水量，保证水分供应，维持体内的水分平衡。例如骆驼刺（这种植物因骆驼爱吃而得名），地上茎叶只有几厘米高，而地下根系却深达15米，扩展的范围达623米。
