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1、生态系统的结构和功能,(1)概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,(2)范围：有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈。 (3)结构：组成成分和营养结构食物链和食物网。,生态系统的结构,生态系统的成分,营养结构,食物链,食物网,生态系统的物质循环、能量流动就是顺着这种渠道进行的。,非生物物质和能量,生产者,消费者,分解者,捕食关系,食物链（网） （营养结构）,营养结构,2.生态系统的成分,特例与误区分析,营自养生活的生物一定是生产者、生产者一定是自养型生物。营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是腐生生物,3食物链 生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立食物联系，现以一条食物
2、链为例进行分析：,(1)通常所说的食物链为捕食链，只包括生产者和消费者。每条食物链的起点总是生产者，最末为不被其他动物所食的动物，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。 (2)在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为其捕食者的下一营养级数量增多。 (3)一条食物链一般不会超过五个营养级，因为能量流动沿食物链是逐级递减的.食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内 (4)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。 (5)某一营养
3、级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是某种群。,4食物网 (1)同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 (2)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，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。 (3)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。,食物网中生物数量变化的分析与判断 第一营养级的生物减少对其他物种的影响 第一营养级的生物(生产者)减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少
4、。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。 “天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响 一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。 复杂食物网中某生物数量变化引起的连锁反应分析 a以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。 b生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一生物数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。 c处于最高营养级的生物且有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该生物可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。,一、能量流动的概念和过程 1概念：生态系统中能量的
5、输入、传递、转化和散失的过程。 2、过程： （1）起点： （2）总能量： （3）渠道： （4）能量形式的变化： （5）在食物链中流动的形式是： （6）能量散失的主要途径：,能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：,从生产者(主要是植物)固定太阳能开始。,生产者所固定的全部太阳能,食物链和食物网。,太阳光能生物体有机物中的化学能热能(最终散失)。,有机物中的化学能。,细胞呼吸(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸)。,3能量在流经每一营养级时的分流问题分析 (1)能量来源 生产者的能量来自于太阳能。 各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量=摄入量-粪便中所含能量)。,(2)能量去路 被
6、该营养级生物因呼吸作用分解消耗一部分，其中ATP用于生命活动，热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言，热能是群落的能量输出。 流入下一营养级生物(最高营养级生物除外)。 每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。 未利用能量(现存量：最终被分解者利用，因此，也可归为)。,(2)逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。 各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用。 各营养级的能量总有一部分流入分解者。,传递效率=,4.能量流动的特点,(1)单向流动 能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。 各营养
7、级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。,在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。,二、生态金字塔,（1）能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动的情况，三者统称为生态金字塔。,(2)特殊实例及分析 数量金字塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。如树林中，树、昆
8、虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如图所示的数量金字塔。,生物量金字塔也有特殊形状，如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。,1.对物质循环的理解 (1)参与循环的物质：不是指由C、H、O、N、P、S等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质，也不是单质，而是C、H、O、N、P、S等元素。 (2)物质循环的具体形式：是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是单纯物质的
9、移动。 (3)循环的过程：无机环境 生物群落。,2.特点 (1)全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的 物质循环又叫生物地球化学循环。 (2)物质可被反复利用：物质循环，既然称为“循环”就不像 能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环 境与生物群落之间反复利用。,3.实例碳循环,(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的 或硝化细菌等的 而实现的。 (2)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以 的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，通过 的渠道进行的，传递的形式为 (3)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。 (4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是 (5)碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的 (6)煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的CO2浓度增高，是形成“温室效应”的最主要原因。,CO2,食物链和食物网,有机物,生产者和分解者,光合作用,化能合成作用,捕食,枯枝烂叶,遗体和粪便,呼吸作用,分解作用,能量流动与物质循环的关系,呼吸作用,光合作用,生产者,消费者,分解者,无机环境,4.比较能量流动与物质循环,