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1、生态系统的基本功能,能量流动,物质循环,信息传递,主要,生态系统的结构,生态系统的组成成分：生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。,营养结构：食物链和食物网,生态系统,(1)能量流动生态系统的动力。(2)物质循环生态系统的基础。(3)信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态。,六、生态系统的结构,（一）生态系统的概念,由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是生物圈，由地球上全部生物和无极环境的总称,（二）生态系统的类型,（三）生态系统的结构,生态系统的营养结构：食物链和食物网,生态系统的组成成分：,非生物的物质和能量：,生物群落：生产者、消费者、分解者,
2、1、非生物的物质和能量：光照、热能、水、空气、无机盐,组成无机环境，为生物提供物质和能量,2、生产者：（必不可少）：生态系统的基石,自养生物：,光能自养型：绿色植物、蓝藻等,化能自养型：硝化细菌,作用：合成有机物储存能量、为消费者提供食物和栖息场所,生态系统的组成成分：,3、消费者（生态系统最活跃部分）,异养生物：,捕食者：大多数动物，寄生者：寄生性的植物（菟丝子），病毒。,作用：加快物质循环、帮助植物传粉和传播种子。,4、分解者（生态系统的必要成分）,异养生物：,腐生细菌和真菌，腐生动物,作用：将有机物分解为无机物供生产者重新利用。,总结：,1、判断：,细菌都是分解者,如：硝化细菌是生产者；
3、寄生细菌是消费者。,动物都是消费者,秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体为食的腐生动物为分解者,生产者是绿色植物,蓝藻、硝化细菌也是生产者,植物都是生产者,菟丝子营腐生，是消费者,2、生态系统各组成成分间的关系,两者是生产者和非生物的物质和能量,根据箭头指向判断各成分：,A有三个指出：生产者,D有三个指向：非生物的物质和能量,A和B均指向C，C是分解者，B是消费者,生态系统的营养结构：食物链和食物网,1食物链,(1)概念,生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。,2、食物网,(1)概念,生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。,（3）功能：,食物链和食物网生态系统物质循环和能量流动
4、的渠道,(2)形成原因,一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。一种植食性动物可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。,3复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析,(1)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据,(2)生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。,(3)捕食者有多种食物来源时，若其中某一捕食对象减少，则它对其他捕食对象的捕食量会增加，而自身的数量在短期内将维持稳定,生态系统的功能,一、能量流动的概念,生态系统中能量的输入、传递、转化
5、和散失的过程,二、能量流动的过程(草-兔-鹰),（一）能量的输入,输入途径光合作用,能量输入总值：生产者固定的太阳能的总值：,（二）能量的传递,传递渠道：,食物链、食物网,传递形式：,有机物,能量流动,生产者固定的能量,自身呼吸消耗,被分解者利用,传递给下一个营养级,若定时：暂时未被利用,用于自身的生长、发育、繁殖即储存在自身的有机物中,每个环节能量的一个来源三个去路：,初级消费者摄入量,同化量,呼吸作用消耗,被下一营养级利用,被分解者利用,粪便,生长、发育、繁殖,注：1、真正被各级消费者利用的能量是同化量。,(同化量=摄入量粪便量）,2、粪便量归为上一营养级，被分解者分解。,若定时：暂时未被
6、利用,（四）能量的散失,生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用（呼吸作用）以热能散失,（三）能量的转化,太阳能,（2）逐级递减:,(1)单向流动:只能沿着食物链由低营养级流向高营养级,三、能量流动的特点,自身呼吸作用消耗,分解者利用,暂未利用,能量传递效率:10%20%(后一营养级的同化量与前一营养级的同化量的比值),不可逆转,捕食关系是长期自然选择的结果,热能不能被生产者利用,不可循环,食物链一般不超过4-5个营养级,肉食性动物 12.6,植食性动物 62.8,生产者 464.6,能量金字塔,10%20%,肉食性动物 2.5,肉食性动物 0.5,食物链一般不超过4-5个营养级,数量金字塔
7、可倒置,能量金字塔,生物量金字塔,不可倒置,四、研究能量流动的意义,桑基鱼塘沼气工程,1）实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率；,2）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。,五、生态系统中能量流动分析与计算,一般认为能量传递的最低效率：10%，最高效率：20%,1、已知最高营养级生物的量：,求消耗生产者的最多量：,求消耗生产者的最少量：,食物链按最长的计算，传递效率：10%,食物链按最短的计算，传递效率：20%,2、已知第一营养级生物的量：,求最高营养级生物的最多量：,求最高营养级生物的最少量：,食物链按最长的计算，传递效率：10%,食物链按最短的计算，传递效率：20
8、%,1科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如图示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是(),被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率 A B C D,A,物质循环,3、循环特点：具有全球性、循环流动。,2、循环范围：生物群落和无机环境之间。,1、物质：组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S。,一、概念,二、碳循环,1、C在无机环境中的存在形式：2、C在生物群落中的存在形式：3、C在生
9、物群落和无机环境间的循环形式：,CO2和碳酸盐,含碳有机物,CO2,4、碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用,影响：导致气温升高，加速极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。,5、碳返回无机环境的途径：,6、温室效应,产生原因：,碳循环图解的识别方法：,整个图解中，食物链是EFDB。,找双向箭头：A和E一个为生产者，一个是大气中的CO2库。,其他各个成分都有箭头指向A：A为大气中的CO2库，E为生产者。,剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C：C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。,1、能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合
10、成和分解2、物质是能量沿食物链(网)流动的载体3、能量是物质在生态系统中往复循环的动力,生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能紧密的联系在一起，形成一个统一的整体。,三、物质循环与能量流动的关系：,同时进行，相互依存，不可分割,信息传递,一、信息的种类,二、信息传递在生态系统中的作用：,1、生命活动的正常进行，离不开信息的作用。,2、生物种群的繁衍，离不开信息的传递。,3、能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。,蝙蝠的回声定位,达到一定的日照时间植物才能开花,草原返青，绿色为食草动物提供了可以采食的信息,狼能够根据兔留下的气味猎捕兔，兔也能依据狼的气味躲避猎捕,三、生
11、态系统中信息传递的范围,(1)来源：可来自于生物，也可来自于环境,(2)方向：信息传递是双向的：生物之间，生物与无机环境之间,(3)作用：信息传递可以调节生物的种间关系,四、信息传递在农业生产中的应用：,（1）提高农产品和畜产品的产量,（2）对有害动物进行控制:,方法：化学防治、机械防治、生物防治,生物防治：,利用音响设备发出的不同声信号诱捕或驱赶某种动物,利用昆虫信息素诱捕有害动物,利用性引诱剂扰乱某些动物的雌雄交配,生态系统的稳定性,一、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,二、稳定性的原因：,生态系统具有自我调节能力,自我调节能力的基础：负反馈,如：森林中的食虫鸟
12、和害虫的数量变化,三、种类：,抵抗干扰、保持原状,遭到破坏、恢复原状,生态系统的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高,一般，生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关,(1)二者同时存在，共同维持生态系统的稳定。(2)一般呈现相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差；反之亦然。,总结：,生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系,Y：一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可衡量抵抗力稳定性，偏离大说明抵抗力稳定性弱；偏离小说明抵抗力稳定性强，,X：恢复到原状态所需的时间：x越大：恢复力稳定性越弱，x越小：恢复力稳定性越强。,TS：曲
13、线与正常范围之间所围成的面积衡量总稳定性，这一面积越大，即x与y越大，则这个生态系统的总稳定性越低。,生物多样性,1、生物多样性的价值,(1)直接价值,食用价值：粮食、蔬菜、水果药用价值：多种野生植物：青蒿素 多种野生动物：鹿茸、蝉蜕工业原料：芦苇是造纸原料科研价值：生物多样性是培育新品种的基因库艺术价值：陶冶情操、美化生活、艺术创作,对生态系统起重要调节功能(又生态功能)。,大量野生生物的价值目前尚不清楚，但将来可能有重要作用，一旦这些野生生物从地球上消失，就无法再生。,(2)间接价值：,(3)潜在价值：,2、保护生物多样性的措施,(2)易(迁)地保护：,(1)就地保护：最有效的措施,(4)加强教育和法制管理。,(3)利用生物技术保护：,在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区及风景名胜区,原因：生存条件不复存在、物种数量、难以找到配偶,建立精子库、种子库保护濒危物种的基因；人工授精、组织培养、胚胎移植保护珍稀濒危物种。,将保护对象迁往异地进行专门保护,
