地球上生物的五大界
目前生物学家将地球上现存的处于不同结构水平的各类生命划分为五界，称为生命的五大界（the five kingdoms of life）。
数百年来，生物学家习惯地把生物分为动物和植物两大类。但后来发现不妥，如细菌具有原核的（prokaryotic）细胞结构，没有核膜和其他内膜，因而与所有其他的生物不同，这个根本差别要比动物和植物之间的差别大得多，因为实际上动植物细胞结构上大体相似，因此不能把细菌视为植物。再者，一些微小生物如眼虫藻（uglena），它既可以运动又可以进行光合作用，那么它究竟是属于动物还是属于植物呢？这些疑难导致了今天五界的划分。
（1）原核生物界（prokaryotae）：如细菌，只具有原核的细胞结构。其他四界都具有含真核的（eukaryotic）细胞结构，即含有细胞核、叶绿体和线粒体等细胞器（organelles）。
（2）原生生物界（protista）：由单细胞或简单多细胞生物组成的真核生物，如藻类（algae）、原生动物（protozoa）、黏霉（silme molds）和水霉（water molds）。
（3）真菌（fungi）：其营养上的特点是能把消化酶分泌出来，到食物中去进行分解，然后再吸收这些已消化的营养。
（4）植物界（plantae）：其特点是能利用日光能来制造食物，即能进行光合作用。
（5）动物界（animalia）：能吞咽食物并在体内消化食物以获取营养。
五大界的分类并非完美，主要问题出在原生生物这一界，这一界包含的生物太杂了，如绿藻显然更接近于植物而与同界中的黏霉则相差甚远。看起来原生生物这一界的生命并没有共同的祖先。虽然如此，当前大多数生物学家仍然同意此五界的划分。
生物和环境的关系
生物和环境是互相影响、互相渗透、互相转化而又不可分割的统一体。鱼儿离不开水，花儿离不开土壤和阳光，人类离不开新鲜的空气、洁净的淡水和充足的食物。脱离了环境的生物是不可想象的。
然而，如果没有生物，环境也就失去了它的意义。土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物的活动。据统计，一小勺土壤里就含有亿万个细菌；50克森林腐殖土中所包含的霉菌，如果一个挨一个排列起来长度可达11千米。如果排除这些生物的积极活动，土壤也就不复存在了。
冰峰、草场、湖泊、灌木，这些构成了高原生物的生存环境。
可以说，土壤的形成就是和生物的活动密不可分的。当火山喷射出炽热的熔岩流时，当奔腾的流水在光秃秃的地球表面侵蚀甚至是最坚硬的花岗岩时，当年复一年的酷暑严寒使岩石渐渐破碎和瓦解时，原始的成土物质就开始聚集起来。
此后，生物也就开始了它奇迹般的创造，一点一点地使这些无生物的物质微粒变成有结构的土壤。生物创造了土壤，而丰富多彩的生物又生活在土壤之中，这就是生物和非生物之间奇异的相互作用。
不仅土壤是如此，包围在地球外面的整个大气圈、水圈和气候状况，也都是在和生物的相互作用下形成并正处于与生物的密切作用之中。为什么大量砍伐森林会使土壤贫瘠、沙土飞扬、气候干旱？这不正说明环境对生物有同样的依赖关系吗？
地球上的生物是如此适应它们的生存环境，从生活在两极冰雪世界中的白熊、企鹅，到翱翔在喜马拉雅山群峰之巅的神鹰；从赤道丛林中的莽莽众生，到数千米以下大洋底层的深海细菌；从森林草原中无数喧闹的鸟兽昆虫，到漂浮在万米高空的生物微尘，生物几乎充溢在地球的每一个角落。从地球最初出现生物到现在的30多亿年间，生生灭灭，大约有3亿种不同的生物形式曾在地球上生存过，其中有500多万种至今还生活在地球上。
这些生物不仅彼此之间互相联系、互相影响，而且也和人类、和整个地球的非生物环境密切结合在一起，构成一个统一的生态系统。人类的过去、现在和将来，都与其他生物其生存环境不可分割地联系在一起。因此，我们必须如实地把人类自身看成是整修大自然的一个有机组成部分。任何使大自然的平衡受到破坏的行为也必然会给人类自身带来损害。
研究生物、人类和环境之间这种错综复杂关系的科学就叫生态学。生态学虽然已有100多年的研究历史，但它还从来没有像今天这样与人类的生存和发展息息相关。
现代人类的生产力，已经发展到可以对全球的气候和整个生物圈的生存环境施加重大影响的程度。今天的自然界再也不是一个像几百万年前那样不受人类干扰、自发进行演变的生态系统了。在今天的地球上，恐怕再也找不到一块不受人类活动影响的天然乐土了！今天不仅已在各大洲的人体组织中发现了DDT，而且也在远离人类的南极洲企鹅体内发现了这种有毒杀虫剂。人类已经把多处有毒物质送到了地球的各个角落，它们已经渗透到了所有生物和人类的生存环境之中。
人类的行动对环境的影响还远不止这些。除狩猎以外，人类的活动还包括采集植物、砍伐森林、扩大耕地、建立城市、开采矿藏、拦河筑坝，所有这一切活动都会使野生动植物的生存区域日益缩小。据统计，目前地球上的热带雨林正在以每分钟10公顷以上的速度消失着，许多地区的生态系统已荡然无存，大量珍奇生物正面临着绝种的危机。
今天，人类正面临着环境恶化、资源枯竭和“人口爆炸”三大生态危机，这是关系到人类能否在地球上生存和持续发展的重大问题，而生态学恰恰就是与这些至关重要的问题有着密切关系的一门科学。可以说，人人都来学一点生态学知识已经成了时代的迫切要求。
食物链
生态系统中所谓的能流实际上是发生在食物链（food chain）里的，食物中蕴藏的能量依一定顺序从一种生物传送到下一种。生产者处于食物链的开始端，它们通过光合作用捕获光能，食草动物（和杂食动关系错综复杂的食物网物）吃植物以获取构建自己机体的物质和能量，食肉动物（和杂食动物）又靠吃食草动物来取得物质和能量，而食物链的末端是分解者，它们把生物链中所有其他类生物的残体和废物分解掉。
食物链中的每一个水平称之为营养水平（trophic level），初级营养水平由生产者构成，二级营养水平是初级消费者（食草动物），三级营养水平是次级消费者（食肉动物），依此类推。
像上述那样简单的食物链在自然界中是不多见的，因为很少有生物只是吃其他一种生物，如一种食肉动物往往以多种食草动物为食，而且也有几种食肉动物吃同一种食草动物的情况，这样食物链就变成了食物网（food web）。能量在这样一个相互沟通的复杂的网内流动，这才是自然界中的实际情况。重要的是要记住，在生态系统中，能量的流动是线性的，只沿着一个方向，即只要这能量尚未被用掉，就可以沿着食物链或食物网从一个生物移往下一个生物，一旦能量已被用掉了，它就不能再被生态系统中的任何其他生物所利用。
能量金字塔定律
我们已经了解了食物链。通过食物链，自然界的物质和能量，在生物之间一级一级地传递着。青草被兔子吃了，青草里的物质和能量便转化成为兔子的物质和能量；兔子被狼吃了，兔子的物质和能量又转移到了狼的机体里。
能量金字塔不过，生物之间这种物质和能量的转移不是百分之百的。比如，绿色植物的物质和能量就不能百分之百地被草食动物所利用，不仅它们的根系、茎秆、果壳以及枯枝落叶草食动物往往不吃，就是已经吃到肚子里去的食物，也会有一部分由于不能消化而被作为粪便排出体外。一级生物的物质和能量，通常只有1／10左右转移到下一级生物体里，即能量的利用率仅为1／10，其余9／10的能量就损失掉了。这就是生态学上有名的“十分之一定律”。
有趣的是，如果把食物链和食物网中各级生物的生物量、能量和个体数量顺序排列起来，绘制成图，竟然与埃及金字塔的形状相似，为此人们又把“十分之一定律”称做“能量金字塔定律”。
在“能量金字塔”里，“塔”的底部是能进行光合作用的绿色植物，它们是整个生态系统的能量储存库，是生产者，是基础；往上是吃素的草食动物，即第一级消费者；然后是吃草食动物的第二级消费者；再往上还有第三、第四级消费者，它们是吃肉食动物的猛禽猛兽。
任何一个生态系统中“能量金字塔”的层次不是无限多的，通常只有四五层。每上一层，生物的能量就差9/10，能量的流动越来越细，所能提供的动物数量越来越少。这个“塔”是名副其实的金字塔，越往上越窄、越尖。
“能量金字塔”告诉我们，能量在生态系统的流动中存在相当严格的数量关系，为了保持生态系统的稳定，不同级的生物之间必须保持一定的数量关系。生产者越多，“塔基”越宽，生态系统越稳定，但是“塔基”太宽了，能量转化率又太低。处在“金字塔”下部的动物消费者，一般个子比较小，但是数量非常多；处在“金字塔”上部的动物消费者，一般是猛禽猛兽，数量相当少，正是因为少，对维持整个生态系统的稳定有重要意义，我们才更需要好好地保护它们。
那么我们人又处在这个“金字塔”的哪个部位呢？
人既吃植物又吃动物，而且挑挑拣拣，吃起来非常讲究，位置自然应该在“塔”的顶端。由于人是食物链的最后消费者，其地位非常脆弱，稍有不慎破坏了生态系统的稳定，失去了其他动植物的供养，那就无法在这个星球上生存了。
生态失衡与生态危机
生态失衡是生态平衡的反意，而生态平衡是指生态系统的稳定状态，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。当然，这种稳定并不意味着死水一潭，而是处于一种动态平衡。
人们已经知道，生态系统是由生产者、消费者和分解者三大功能类群以及非生物成分所组成的一个功能系统。一方面生产者通过光合作用不断地把太阳辐射能和无机物质转化为有机物质；另一方面消费者又通过摄食、同化和呼吸把一部分有机物质消耗掉（一切生物都要通过呼吸消耗有机物质），而分解者把动植物死后的残体分解和转化为无机物质，归还给环境生产者重新利用。
可见，能量和物质每时每刻都在生产者、消费者和分解者之间进行移动和转化。在自然条件下，生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到使生态系统达到成熟的最稳定阶段为止。我们通常所说的生态平衡就是指生态系统的这一最稳定阶段。
当生态系统达到动态平衡最稳定状态的时候，它能够自动调节并维持自己的正常功能，并能够在很大程度上克服和消除外来的干扰，保持自身的稳定性，实质上这在生态系统内流动和循环的时候，每发生一种变化，其结果必然又反过来影响这一变化本身。
生态系统就是通过这种因果关系相互影响的反馈作用来维持自身的生态平衡的。例如：
当草原鼠类大泛滥的时候，植被受到破坏，食物短缺，限制了鼠类数量的继续增长；同时，鼠类的生长过多为食鼠动物提供了丰富的食物，于是引起了食鼠动物数量的增加，这时鼠类的数目自然就会下降，最后又使草原植被得到恢复。
人类活动对生态平衡的破坏
生态系统的这种自我调节功能是有一定限度的，当外来干扰因素如火山爆发、地震、泥石流、雷击火烧、人类修建大型工程、排放有毒物质、喷撒大量农药、人为引入或消灭某些生物等超过一定限度的时候，生态系统自我调节功能本身就会受到损害，从而引起生态系统失调，甚至导致发生生态危机。什么是生态危机？生态危机是指由于人类的盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的破坏，从而威胁到人类的生存。
20世纪30年代，美国由于盲目开垦西部地区，使草原植被遭到严重破坏，连续发生了三次“黑色风暴”。其中最严重的一次是1934年5月9～11日，黑色风暴以每小时100多千米的速度从美国西海岸一直刮到东海岸，卷走了3亿多吨土壤，毁灭了数千万公顷良田。黑色风暴所到之处，昏天黑地，人们不得不在脸上蒙上纱巾，以便防止沙尘通过口鼻进入体内。美国对西部草原的盲目开垦受到了尘沙风暴的无情袭击和报复。
近代工业文明的发展和人类对大自然破坏性的开发，对植物生态系统带来极大的破坏。这将给人类自身和生物圈的繁荣带来毁灭性的后果。
20世纪50年代在苏联也发生过同样的事情，苏联为了增加粮食生产，从1954～1960年在哈萨克斯坦北部、西伯利亚西部和俄罗斯东部盲目开垦了4000万公顷荒地，相当于英国国土面积的3倍，开垦的结果，虽然在最初几年使粮食产量有所增长，但到了1963年，干旱使400万公顷农田颗粒无收并先后出现过几次黑色风暴，使2000万公顷农田受害，黑色风暴把宝贵的土壤表土席卷而去，使人类再一次因盲目开垦草原而受到了大自然的惩罚。
