生物：第一章《生态系统》课件(济南版).ppt

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1、第一章生态系统,复习目标,1、举例说明什么是生态系统，掌握生态系统的组成。2、描述生态系统的营养结构食物链和食物网。3、分析生态系统的能量流动的过程与特点，概述研究能量流动的意义。4、以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环，说明能量流动和物质循环的关系。5、认识生态系统的不同类型及特点。6、阐明生态系统的自我调节能力，举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。7、认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。,重点：生态系统的概念，生态系统中不同成分的作用，由食物关系构成的食物链和食物网，以食物链为基础的能量流动和物质循环的特点,阐明生态系统自我调节的能力是有限的。难点：生态系统中

2、各种组成成分的作用；能量流动和物质循环的特点。,复习重难点：,在一阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物，它们共同构成一个。如果将最后一句改为“这些生物共同构成_，则答案又是什么呢？,生态系统,群落,思考一：,思考二：在南极科考中，科学家发现，南极的企鹅体内竟然有杀虫剂DDT，这一地区从来没有施洒过农药，那么，DDT是哪里来的呢？,农田中大量使用DDT，随雨水冲刷进入水体后，导致水生生物中毒，远在南极的企鹅也难幸免,企鹅,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。,地球上最大的生态系统是,知识点一：生态系统的概念,生物圈,典型例题、1,

3、下列不属于生态系统的是（A）A、一群羊 B、一片森林 C、一个池塘 D、一块草地,生物个体,种群,群落,+无机环境,生态系统,巩固1:以下可以称作生态系统的是 A.一个湖泊中浮游生物和所有的微生物 B.一个烧杯中取自池塘的水，泥土和浮游生物 C.一个池塘中的所有水蚤和微生物 D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草,B,思考三：生态系统中有大量的植物、动物、微生物，它们各有什么重要的作用，相互之间关系如何呢？,食物链和食物网（二）,知识点二：生态系统的结构,生态系统的组成成分(一）,（一）生态系统的成分,池塘生态系统图解,1、池塘中除了生物之外还有哪些成分？,2、作为自养型的生物有哪些？,4、试想，池塘

4、中各种动植物的尸体粪便、残枝败叶到哪里去了？,观察与思考,3、作为异养型的生物有哪些？,1、池塘中除了生物之外还有哪些成分？,物质：水、空气、无机盐等,能量：阳光、热能等,举例,作用：,为生物成分提供物质和能量,归类：,无机环境，即非生命的,非生物的物质和能量,2、作为自养型的生物有哪些？,绿色植物，如浮游植物、沉水植物、硅藻、珊藻、团藻等,举例,除绿色植物，还有无其它生物可以把无机物转化成有机物？,硝化细菌等,（化能自养型）,（光能自养型）,作用：,把无机物转化成有机物,归类：,自养型生物,生产者,光合细菌,（光能自养型）,没有了生产者，会有何影响？,（生态系统的基石）,3、作为异养型的生物

5、有哪些？,举例,植食动物,以植食动物为食的小型肉食动物,以小型肉食动物为食的肉食动物,初级消费者,次级消费者,三级消费者,作用：,加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播等方面有重要的作用。,归类：,各类动物（异养型生物）,4.池塘中各种动植物的尸体粪便、残枝败叶到哪里去了？,被细菌、真菌等分解了。,分解者,举例,腐生细菌,如枯草杆菌,腐生真菌,如霉菌、蘑菇,腐生动物,如蚯蚓、秃鹫、白蚁、蜣螂（屎克螂）等,归类：,腐生生物,作用：,将有机物分解为无机物，归还无机环境,如果没有了分解者，该生态系统会怎样？,（联系无机界和有机界的必备成分）,生产者,消费者,分解者,非生物的物质和能量,生

6、态系统的成分,小结：,四种成分划分标准,营养功能,细菌在生态系统中的作用：（1）腐生生活的细菌（2）一些具光合能力或能进行化能合成作用的细菌（3）部分（如寄生性细菌）能摄取外界现成的有机物,分解者,消费者,例2：在下列生物中，属于分解者的是（）A.蓝藻 B.草履虫C.蘑菇 D.蝗虫,C,例3：从生态系统的组成成分看，硝化细菌和蚯蚓属于（）A.生产者和分解者B.生产者和消费者C.消费者和分解者D.分解者和消费者,A,例4：细菌在生态系统中的作用，按营养功能划分，它应属于（）,A.生产者B.分解者C.消费者D.因细菌的种类不同而不同,生产者、消费者、分解者三者关系如何？,紧密联系，缺一不可。其中生

7、产者是主要成分，分解者是必备成分。,消费者的地位：,从物质和能量流通的完整性的角度看，是可有可无。,但从它在生态系统中与其他生物类群的关系看，它有着自身的作用。,例5：生物群落中最重要的两种成分是（）连接生物界和无机自然界的两个重要环节是（）A、生产者、消费者B、消费者、分解者C、生产者、细菌D、生产者、分解者,D,D,生产者,消费者,分解者,主要成分,必备成分,（二）食物链与食物网,问题：什么叫食物链？,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。,（生态系统的营养结构）,该生态系统中箭头相连的生物之间是什么关系？,食物链,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,四

8、级消费者,营养级：食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。,食物链,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,第五营养级,农作物,猫头鹰,蛇,昆虫,田鼠,请把下面这些生物之间的食物关系表示出来,“螳螂捕蝉，黄雀在后”、“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米”所形容的是不是完整的食物链？,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,第三营养级,注意：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。2.每一环节即为一个营养级,处在第几位即为第几营养级。生产者总是为第一营养级。3.各种生物处的营养级的级别,并不是一成不变的。4.同种生物,所属消费者级别和所处

9、的营养级级别一定是不同的。,食物链的组成：生产者+消费者,狭义食物链:即捕食食物链。,绿色植物,昆虫,避役,拓展：广义食物链: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。包括腐生食物链、寄生食物链和捕食食物链、碎屑食物链等。,例6：温带草原生态系统的简图,1 左图中共有多少条食物链？,2最长的食物链是哪一条？,3 第三营养级的动物有哪些？,猫头鹰占有几个营养级？青蛙和蜘蛛的关系?,在生态系统中，许多食物链彼此相互交错边接的复杂的营养关系，叫做食物网。,1此食物网中的食物链 有_条。2属于第二营养级的有 _，只属于次级消 费者的生物是 _。3猫头鹰占有_个营养级。4蟾蜍和蜘蛛的关系既

10、是_，又是_。5吃虫鸟与蟾蜍之间的关系是_。6吃虫鸟如果因某种原因而减少，则蟾蜍 的数量可能是_。,5,吃草籽鸟、昆虫,猫头鹰 蛇 吃虫鸟吃草籽鸟 蟾蜍 蜘蛛 昆虫 草,蜘蛛,4,捕食,竞争,竞争,增加,对某种生物减少可导致其他物种变动的分析：,1、在某食物链中，若第一营养级的生物减少，则该食物链中其他生物数量都减少。,2、若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅速增加；增加到一定程度种群密度相对稳定。（原因：），所以，数量。,种内斗争加剧，无天敌下自身素质下降等,先上升，后下降，最后稳定,3、若处于“中间”营养级的生物减少，则其后的各营养级依次减少。但如果某生物

11、的食物来源不止一个时，其中某食物来源减少，并不会引起该捕食者数量减少。,巩固：下图的南极生态系统中，包括_条食物链，_生物属于三级消费者，_生物占有两个营养级。假设大鱼全部死亡，则磷虾数目将_。,虎鲸、企鹅、海豹,虎鲸、海豹,浮游植物,浮游动物,大鱼,企鹅,虎鲸,磷虾,须鲸,小鱼,海豹,5,增多,食物网中某生物数量变动对其他生物的影响，应从高营养级往低营养级分析,确定食物链从低营养级到高营养级；,巩固：欧美国家时兴一种水晶球样的生态球作为家庭摆设。该球密闭，内装有水和两三条小鱼，底部有珊瑚、沙子等，并生长着一些水藻，妙在里面的小鱼、水藻常年都是活的。请问：(1)此生态球应放在有_的地方。(2)

12、此生态系统中除小鱼（或小虾）和水藻外，还应包括_和_。(3)此球内的小鱼和水藻能常年生存的原因是_。,阳光,非生物的物质和能量,分解者,水藻、小鱼和分解者等生物能够保持相对稳定,生态系统的结构小结,非生物的物质和能量,生产者,主要是各种绿色植物将无机物合成有机物将太阳光能转化为化学能,消费者,主要是各种动物直接或间接消费生产者制造的有机物。分多个等级,分解者,主要是细菌、真菌等腐生生物将有机物分解为无机物供生产者再次利用。,生物群落,营养结构,食物链吃与被吃关系,食物网：多条食物链交错连接,物质：水、空气、矿物质等能量：阳光、热能,知识点三：能量流动的分析,能量流动的过程,地球上几乎所有的生态

13、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%。,能量流动的过程,输入第一营养级的能量转移方向：（1）呼吸作用中热能散失（2）生产者自身的生长、发育和繁殖消耗（3）残枝败叶带走的能量（4）储存于植物体中的有机物的能量。,能量流动的过程,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。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

14、20，一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少8090，能量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1020，即构成了能量金字塔。所以，生产者固定的全部太阳能流经生态系统过程中逐级递减，单向不循环，最终在环境中消失。,能量流动的特点,A,B,C,D,生物富集作用,例7：下图是草原生态系统中的一条食物链 及能量流动图解，回答问题。,图中D表示_。能量在逐级递减中，传递率按20计算，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能 量为_千焦，狼获得的能量中，草应 供给这条食物链的能量为_千焦。图中各营养

15、级通过A_作用被消耗，通过B_利用，而B又通过C_ 被消耗。,太阳能,1.6,200,呼吸,分解者,呼吸作用,假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（）解析：第三营养级所利用的能量=24000千焦（15%）3-1=540千焦；第四营养级所利用的能量=24000千焦（15%）4-1=81千焦。,有关计算,1.在图中海鸟获得能量最多的食物链是_。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。,有关计算,水藻甲壳类海鸟,25,2、表示某生态系统的食物网，请回答

16、：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，那么第一营养级的同化能量为2107KJ，则鹰最终获得的能量是_。要使鹰的数量最多它应处于_营养级。,有关计算,5104+104+5102=60500KJ,3,3、图是某个生态系统中的食物网简图，据图回答：若E生物种群总能量为7.1109kJ，B生物种群总能量为2.3108 kJ，从理论上计算A贮存的总能量最少为_ kJ。,有关计算,4.8107,研究能量流动的意义,人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。生态村,研究能量流动的意义-生态农业,佛山地区的桑基鱼塘,

17、研究能量流动的意义-生态农业,研究能量流动的意义-生态农业,1987年联合国环境规划署命名留民营村为世界生态农业新村，并被评为全球环境保护500佳,生态系统的物质循环也是顺着生态系统的营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循环流动的。前面讲的能量流动与物质循环是不同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向流动的。而物质循环是在生态系统的生物群落与无机环境之间可以反复出现，是循环流动的。那么，生态系统中物质到底是怎样循环的呢？,引言：,(一)、物质循环的概念,是指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

18、程，这就是生态系统的物质循环。又叫生物地球化学循环。,1、概念内容：,(D:应用),知识点四：生态系统的物质循环,2、概念所具有的含义：,a 生态系统的物质循环的范围是指地球上的最大生态系统生物圈。,b 所指的物质是组成生物体的化学元素，而不是由这些元素组成的化合物蛋白质、糖类、脂肪等。,C 物质循环指组成元素在无机环境和生物群落之间的反复利用，而不是生物群落中。,d 生态系统中的物质循环离不开能量的驱动，即物质循环离不开能量代谢。,e 特点是是：具全球性、反复出现、循环流动。,(二)、碳的循环过程(重点),1.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

19、形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：,CO2；,CO2和碳酸盐；,含碳有机物；,绿色植物的光合作用；,食物链、食物网；,生物的呼吸作用分解者的分解作用化石燃料的燃烧,2.循环途径,无机环境 生物群落,光合作用(绿色植物),化能合成作用(硝化细菌),呼吸作用(各种生物),分解作用(分解者),燃烧(化石燃料的燃烧),3.温室效应,(1)原因:(2)影响:,短时间内大量化石燃料的燃烧,大气中CO2含量迅速增加,气温升高,冰川融化,海平面上升,对陆地生态系统和人类构成威胁,思考题:假如海平面比现在升高1m,会对沿海城市和农村产生什么影响?,(1).大部

20、分沿海平原将被淹没以及发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产,粮食产量大大降低;(2).一部分城市要迁入内地;(3).人类陆地生活区域减少等.,练习：甲、乙、丙分别指生态系统中的什么什么成分？,(生产者),(消费者),(分解者),生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，物质作为能量流动的载体，能量推动物质循环，二者相互伴随进行，又相辅相承，密不可分的统一整体。是互为因果关系。,三、能量流动和物质循环的关系,能量流动和物质循环的相互关系：,例8：识图作答：,课堂练习：,（1）写出的生理过程及产生 CO2的方式。_ _ _ _ _（

21、2）碳在无机环境与生物群落之间以_形式进行循环。（3）碳循环中最简单的循环途径是在_和大气之间的循环。,光合作用,呼吸作用,微生物分解作用,呼吸作用,燃烧,CO2,绿色植物,例9：上图为碳元素在生态系统循环的模式图，图中“圆圈”表示生态系统的生物成分，“箭头”表示过程。请据图回答：(1)为_，4为_。(2)6为_，7为_。(3)碳元素在生物群落内部传递是沿_实现的。(4)陆地生态系统的食物链中占有碳元素最多的营养级是_。,分解者,大气中的二氧化碳,光合作用,呼吸作用,食物链,生产者,例10：据图判断，下面叙述不符合生态学原理的是(),A物质经过多级利用，实现了良性循环B每一级生产环节都获得产品

22、，提高了生态经济效益C由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低D由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染,C,知识点五：生态系统的类型,自然生态系统,人为生态系统,水域生态系统,陆地生态系统,湿地生态系统,草原生态系统,农田生态系统,海洋生态系统,森林生态系统,城市生态系统,上述生态系统各有何典型动植物、特点、作用？,哪个生态系统最不容易受破坏，即最稳定？,哪个生态系统生物种类最丰富？,哪个生态系统最容易受破坏，稳定性最差？,哪个生态系统占有的空间最大？,哪个生态系统人的作用最为突出？,人类的食物主要来自哪个生态系统？,人类的水源主要来自哪个生态系统？,人类呼吸的新鲜空气来自哪个生

23、态系统？,森林生态系统,海洋生态系统,森林生态系统,农田生态系统,城市生态系统,海洋生态系统,森林生态系统,农田生态系统,城市生态系统,农田生态系统,湿地生态系统,森林生态系统,知识点六：生态系统稳定性的概念,生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性（stability of ecosystem）。,生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节（self-regulating）能力。,少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能会不会遭到破坏？,草原上适量放养牲畜，草原会被破坏吗？,适度捕捉生态系统中的动物，会不会导致种群严重减小，甚至灭绝呢？,为什么这

24、些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定呢？,一、生态系统的自我调节能力,阅读课文生态系统具有自我调节能力的实例有哪些？大小：一般，生态系统组成成分越多样，能量流动和物质循环的途径越复杂，其调节能力越？生态系统自我调节能力的基础是什么？思考讨论：构建负反馈调节的概念模型。,生态系统的自我调节能力是无限的吗？,负反馈,抵抗力稳定性,概念：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。,原因：、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。、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。、生物代谢旺盛，能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。,抵抗力稳定性高的生态系统

25、特征：,、生物的种类、数量多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、生物的种类、数量多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。,可见，抵抗力稳定性高的生态系统特征有：,、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。,、生物的种类、数量多。,恢复力稳定性,概念：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。,原因：、生物繁殖的速度快，产生后代多，能迅速恢复原有的数量。、物种变异能力强，能适应新环境的类型。、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

26、统特征：,、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。生物种类较少，物种扩张受到的制约较小。,恢复力稳定性高的生态系统特征：,、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。,可见，恢复力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。,、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。,、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。,抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系：,讨论,、河流、草原、森林生态系统哪些具有抵抗力稳定性？哪些具有恢复力稳定性？,抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态系统中同时存在的两种稳定能力。,、比较草原、北极苔原、森林生态系统抵抗力稳定性谁强谁弱？恢

27、复力稳定性谁高谁低？,提高生态系统的稳定性,措施,一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力。,提高生态系统的稳定性,措施,另一方面，对人类利用强度大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。,一、生态系统的稳定性的概念,二、抵抗力稳定性,小结,、概念,、生态系统具有稳定性的原因,、不同生态系统的自动调节能力不同,三、恢复力稳定性,、概念,、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的相互关系,四、生态系统稳定性的保护,升华知识点生物圈2号,1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼

28、吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。,生物圈2号的启示,自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不

29、合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。,生物圈2号的启示,人类应保持对自然的敬畏，不满300万岁的人类想对45亿高龄的地球指手划脚当家作主，为时尚早。人类要避免对自然环境的种种自作聪明，否则，人们很可能不会再有下一个五千年文明。,通过本节的学习，要明确以下观点：,（1）自然生态系统是人类生存的基本环境；（2）人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳定状态；（3）人类生存与发展的命运就掌握在自己手中，但又受到自然规律的制约。,再见,