生态系统及其稳定性、生态环境的保护

第五章生态系统及其稳定性一、生态系统概念1、概念：在一定的空间和时间内，生物群落与无机环境之间，通过不断的能量流动和物质循环而相互作用、相互依存的统一整体。2、分类第1节生态系统的结构生态系统的结构•生态系统的组成成分•生态系统的营养结构:_______________食物链和食物网1、生态系统成分非生物的物质和能量生物部分能量：阳光、热能等生产者消费者分解者物质：空气、水、无机盐等自养生物，主要指绿色植物植食性动物、肉食性动物、杂食性动物、寄生生物主要是细菌和真菌生态系统的组成自养型生物，主要是绿色植物光合作用蓝藻等、硝化细菌动物，包括寄生生物直接或间接以植物为食营腐生生物，主要细菌和真菌分解有机物蚯蚓等阳光、热能水空气、无机盐等举例特点生产者消费者分解者非生物的物质和能量成分化能合成作用有人说：“植物都是生产者，动物都是消费者，微生物都是分解者。”这种说法有何不妥？试举例说明。寄生植物（如菟丝子）——消费者腐食动物（如蚯蚓）——分解者自养微生物（如硝化细菌）——生产者生产者消费者分解者摄食非生物的物质和能量光合作用、化能合成作用呼吸(主要成分、基石)呼吸分解作用呼吸分解作用生产者初级消费者次级消费者三级消费者第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级营养级：各种生物在食物链中所处的环节。食物链成分营养级植物蝉螳螂黄雀2、食物链和食物网食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系。地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。进入生态系统中生物体的能量是生产者光合作用吸收的能量。这些能量固定到生产者所制造的有机物中。进入生态系统中的太阳能约占太阳向地球输送能量的1%。第2节生态系统的能量流动一.能量流动的过程“摄入”和“同化”如何理解二.能量流动的特点二.能量流动的特点•第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……。能量流动是沿着食物链方向流动。食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。•第二、能量流动是逐级递减的：传递率为10％～20％，一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。由于生态系统能量流量逐级递减，其传递率为10％～20％，即构成了能量金字塔。相关计算：1、计算两个营养级之间的能量传递效率：两个营养级之间的能量传递效率=两个营养级之间同化量之比2、已知低营养级求高营养级：玉米为xkg，人吃玉米至多能够增重多少kg?至少——X10%至多——X20%能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始流经生态系统的总能生态系统的能量流动的途径：沿着食物链食物网流动能量流动单向流动不循环能量流动的特点逐级递减传递率为10％～20％实现对能量的多级利用研究的目的设法调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分一.概念在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。也叫生物地球化学循环。第3节生态系统的物质循环大气中的CO2燃烧光合作用呼吸作用植物动物摄食微生物的呼吸作用呼吸作用动植物的遗体和排出物泥炭、煤、石油二.碳循环特点：（1）碳循环的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物群落的途径：（5）碳在生物群落之间传递途径：（6）碳进入无机环境的途径：CO2；食物链；①生物的呼吸作用②分解者有分解作用③化石燃料的燃烧CO2和碳酸盐；含碳有机物；光合作用和化能合成作用；如何解决“温室效应”？1、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。2、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。3、大面积植树造林，降低空气中CO2含量。比较能量流动和物质循环的相互关系能量流动物质循环特点范围联系能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，物质为能量流动提供载体；能量为物质循环提供动力。单向流动，逐级递减反复利用，循环流动食物链食物网全球生物圈第4节生态系统的信息传递类型：物理化学：信息素行为•一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息作用：应用：第5节生态系统的稳定性生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性。生态系统稳定性的维持源于生态系统的自我调节能力•主要方式是负反馈–负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。来源：１、生物的种类、数量多，一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。２、能量流动与物质循环的途径多，一条途径中断后还有其他途径来代替。３、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。抵抗力稳定性抵抗力稳定性高的生态系统特征：２、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。１、各营养级的生物数量多，占有的能量多。恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。来源：１、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。２、物种变异能力强，能迅速出现适应新环境的新类型。３、生态系统结构简单，生物受到的制约小。恢复力稳定性高的生态系统特征：２、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。１、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。３、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性生物量、生态系统复杂程度等抵抗力稳定性高的生态系统，遭到低等程度的破坏，恢复力稳定性高；遭到严重程度的破坏，恢复力稳定性差。抵抗力稳定性低的生态系统，遭到低等程度的破坏，恢复力稳定性相对低；遭到严重程度的破坏，恢复力稳定性高。提高生态系统的稳定性保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。第六章生态环境的保护第1节人口增长对生态环境的影响我国人口的现状与前景人口增长对生态环境的影响第2节保护我们共同的家园全球生态环境问题•生物多样性（Bioctiversity）是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万种的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。遗传多样性也称为基因多样性物种多样性生态系统多样性生物多样性的价值•直接价值（可直接转化为经济效益）消耗性利用价值：生产性利用价值。•间接价值（不直接转化为经济效益）非消耗性利用价值；多样性的保护措施•就地保护•易地保护