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翠园中学生物组第5章生态系统及其稳定性第1节、生态系统的结构第2节、生态系统的能量流动第3节、生态系统的物质循环第4节、生态系统的信息传递第5节、生态系统的稳定性生态系统的功能翠园中学生物组第一节生态系统的结构考点1：生态系统的范围考点2：生态系统的结构考点3：分析食物网时应注意的问题返回翠园中学生物组考点1：生态系统的范围1、生态系统概念：生态系统是在一定空间和时间内，在种种生物之间以及生物与无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相相互作用的一个自然系统。即由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。生态系统有大有小：如一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等都可以各自成为一个生态系统。地球上的全部生物及其无机环境的总和，构成地球上最大的生态系统——生物圈。翠园中学生物组自然生态系统人工生态系统水域生态系统陆地生态系统海洋生态系统、淡水生态系统等。森林、草原、荒漠、冻原生态系统等。农田、人工林、果园、城市生态系统等。3、类型2、生态系统的结构层次生物个体同种种群不同生物群落＋无机环境生态系统最大生物圈翠园中学生物组特点动物种类较少能挖洞和善奔跑树栖动物为主主要动物农作物草本乔木主要植物农耕区干旱地区湿润或较湿润分布区域植物分布情况划分依据农田生态系统草原生态系统森林生态系统类型动植物种类多，群落结构复杂，种群密度和群落结构能较长时间保持稳定动植物种类较少，群落结构较简单，种群密度和群落结构常发生剧烈变化动植物种类少，群落结构单一，人的作用非常关键，受人工控制不同类型的生态系统举例翠园中学生物组考点2：生态系统的结构池塘生态系统组成部分1.生态系统的组成成分（功能结构）1）非生物的物质和能量：能量：阳光、热能。物质：水、空气、无机盐等。翠园中学生物组2）生产者自养生物，主要是绿色植物，还有某些细菌。3）消费者异养生物，包括各种动物和寄生生物。4）分解者异养生物，各种营腐生生活的细菌、真菌及动物。物质和能量的源泉，生态系统的基石、主要成分。分解生物遗体和排遗物，对物质循环必不可少。初级消费者：次级消费者：三级消费者：植食性动物。以植食性动物为食的肉食性动物。以次级消费者为食的肉食性动物。分类加快物质循环，对传粉和种子传播具有重要作用。生态系统最活跃的生物成分。翠园中学生物组分解者包括细菌和真菌等腐生生活的生物及小型动物如屎壳郎、蚯蚓，甚至大型动物如秃鹫（基本不捕食活的动物，是腐生，即以现成的食物为食）等。细菌真菌屎壳郎蚯蚓翠园中学生物组生产者、消费者和分解者之间的关系1、生产者将光能转变为化学能，储存在所制造的有机物中，为消费者提供食物以及栖息场所。2、消费者能加快生态系统的物质循环，并对植物的传粉受精和种子传播有重要作用。3、分解者将动植物遗体分解成无机物，是不可缺少的成分。例如：渡渡鸟和卡伐利亚树三者紧密联系，缺一不可，可用生态系统的结构模型表示。翠园中学生物组生产者植食性动物肉食性动物Ⅰ肉食性动物Ⅱ遗体、粪便等分解者无机物CO2等消费者生态系统的结构模型翠园中学生物组生产者分解者消费者无机环境生态系统中的各成分之间关系遗体、排遗物呼吸作用光合作用翠园中学生物组2.食物链和食物网（营养结构）翠园中学生物组食物链食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系（食物链不包括非生物物质和能量及分解者）。成分：生产者次级消费者初级消费者三级消费者营养级：第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级草昆虫食虫鸟鹰食物链中的一个个环节。它是指处于食物链同一环节上的所有生物的总和。营养级：翠园中学生物组在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系称（1）越复杂的生态系统，食物网中的食物链的数量就越多。（2）在食物网中，大型肉食动物在不同的食物链中所处的营养级往往不同(占有不同的营养级)。食物网。食物网在自然界，一种生物不可能只吃一样食物，同样，一种生物不会只被另一种生物所捕食，这样各条食物链彼此交错，形成网状，称其为食物网。翠园中学生物组错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链上某种生物减少或消失，它在食物链上的位置会由其它生物来取代，从而使整个生态系统不会发生大的变化。一般来说，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。翠园中学生物组1、每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。中间有任何停顿都不能算完整的食物链。2、生产者总是为第一营养级。3、各种生物所处的营养级并不是一成不变的。同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级。4、同种生物所处消费者级别和营养级级别一定是不同的，总是差一级。5、食物链中箭头的含义：方向代表能量流动的方向，同时体现捕食与被捕食的关系。考点3：分析食物网时应注意的问题翠园中学生物组6、各生物之间必须具有正常的捕食关系。7、食物链上一般不超过五个营养级。8、在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。如蜘蛛与青蛙既是捕食关系，又是竞争关系。9、在食物网中，当某种生物因某种原因大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析其结果不同，应以中间环节少的为分析判断的依据。如：“温带草原生态系统食物网简图”中的猫头鹰减少时，直接造成影响的生物是鼠和兔，而不是虫、鸟、蛙、蛇等。翠园中学生物组10、食物链的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非生物的数量。11、食物链中各营养级生物这间是相互制约的，它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间，也可能来自种内。12、高中生物中的食物链实际上是捕食链，它是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的。分解者只能分解动植物的遗体残骸，不能与动物之间形成捕食关系，所以它不参与食物链，不占任何营养级。返回翠园中学生物组第二节生态系统的能量流动考点1：能量流动的概念考点2：能量流动的过程考点3：能量流动的特点考点4：研究能量流动的实践意义返回翠园中学生物组考点1：能量流动的概念生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。生态系统的能量流动能量的输入能量的传递能量的散失阳光光合作用生物群落在生物群落内沿食物链的方向进行传递，单向逐级递减。生物群落呼吸作用无机环境能量的转化三大类有机物间的转化。翠园中学生物组生产者（植物）第一营养级考点2：能量流动的过程初级消费者（植食性动物）第二营养级次级消费者（肉食性动物）第三营养级三级消费者（肉食性动物）第四营养级地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量大约为1×1019kj，大约只有1%以可见光的形式初生产者通过光合作用所固定。翠园中学生物组能量的源头:起点:输入生态系统的总能量:渠道:能量散失的形式:太阳能。从生产者固定太阳能开始。食物链和食物网。全部生产者经光合作用固定的太阳能总量。热能。翠园中学生物组能量流入第一营养级去路：1、自身呼吸消耗（热能散失）；2、未被利用（自身生长发育、繁殖等，储存在自身体内有机物中）；3、分解者所利用；4、被下一个营养级所同化。每个营养级同化能量=呼吸消耗能量+未被利用能量+分解者释放能量+下一个营养级同化能量太阳能光合作用热能呼吸作用生长、发育和繁殖植物体储存的能量残枝落叶分解者分解释放摄食初级消费者植物体翠园中学生物组初级消费者摄入量初级消费者同化量用于生长发育繁殖…分解者利用粪便（上一营养级的同化量）呼吸作用散失呼吸作用散失遗体次级消费者摄入量…能量流入第二营养级翠园中学生物组第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级呼吸作用生态系统能量流动示意图分解者翠园中学生物组林德曼对塞达伯格湖进行能量流动研究结果图示流经该生态系统的总能量=464.6(生产者固定的太阳能总量)=96.3（自身呼吸作用消耗量）+293（自身未利用的量，即未被下一营养级和分解者利用的量—储存在自身体内有机物中的能量）+62.8（被下一营养级同化的量）+12.5（被分解者利用的量）=122.6+327.3+（12.5+2.1+0.1）生产者464.6分解者62.8植食性动物62.8呼吸作用122.6未利用327.3肉食性动物12.612.618.82.15.0太阳能未固定能量数值的单位j/cm2.a能量传递效率：即62.8/464.6和12.6/62.8。翠园中学生物组考点3：能量流动的特点单向流动：逐级递减：原因1、自身呼吸作用消耗。传递效率大约为10%—20%。2、各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用。沿食物链方向一直向前（不循环，不可逆）。特点3、分解者所利用；生产者次级消费者三级消费者初级消费者能量沿食物链流动过程中逐渐减少。翠园中学生物组将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图能量金字塔。（生物量金字塔）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。ABCD某一个湖的能量金字塔能量金字塔：翠园中学生物组考点4：研究能量流动的实践意义1.可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。秸秆牲畜粪便沼气池沼渣肥田肉食燃料（实现对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率）2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。返回翠园中学生物组翠园中学生物组第三节生态系统的物质循环考点1：物质循环的概念考点2：生态系统中的碳循环考点3：物质循环的各种形式考点4：能量流动和物质循环的关系返回翠园中学生物组考点1：物质循环的概念是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是生物圈。生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地化循环。生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。翠园中学生物组无机环境生物群落（3）循环的范围：（4）特点：（5）物质循环离不开能量的驱动。生物圈（全球性，生物地球化学循环）。全球性、反复出现、循环流动，并伴随有复杂的物质变化和能量转化。（1）物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。（2）循环过程：物质循环概念分析：翠园中学生物组考点2：生态系统中的碳循环1、碳的存在形式碳在无机自然环境中存在的形式即以CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。2、碳的循环形式：碳在无机环境与生物群落间是以CO2的形式进行循环的。碳在生物群落内是以含碳有机物进行循环的。翠园中学生物组光合作用动植物的遗体和排出物动物摄食呼吸作用泥炭、煤、石油燃烧分解者的分解作用3、碳循环过程化能合成作用碳元素的输入：生产者的光合作用和化能合成作用。碳元素的输出：各营养级生物及分解者的呼吸作用等。翠园中学生物组4、碳循环的特点（1）循环形式：CO2。（4）与循环有关的活动生产者的光合作用。动植物的呼吸作用。分解者的分解作用。生产、生活的燃烧。（5）循环具有全球性。碳进生物群落碳出生物群落（2）碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐。（3）碳在生物体内的存在形式：含碳有机物。生产者的化能合成作用。碳在生物体之间传递：以含碳有机物的形式通过食物链（网）进行。翠园中学生物组5、碳循环与温室效应1）温室气体及温室效应：CO2过多，大气变暖。2）CO2增多的原因化石燃料的大量燃烧。森林、草原等植被的破坏。3）温室效应的危害极地冰川加速融化沿海城市被淹没农田减少，粮食减产4）缓解温室效应的措施开发新能源。增大绿化面积。翠园中学生物组考点3：物质循环的各种形式循环形式循环过程吸收方式水水蒸气、液态水蒸腾作用、吸收作用、降水自由扩散碳CO2、有机物光合作用、呼吸作用、分解者分解作用、燃烧自由扩散硫SO2、SO42-、有机物吸收作用、分解者分解作用、燃烧自由扩散主动运输氮N2、NO2-、NO3-、有机物固氮作用、硝化作用、反硝化作用、分解者分解作用、燃烧主动运输翠园