第56章生态系统及其稳定性

107第5章生态系统及其稳定性第1节生态系统的结构学习目标：1、举例说明生态系统的含义。2、探讨一个生态系统的结构。3、说明生态系统的成分及相应作用。（重难点)4、举例说明食物链和食物网。（重点）学习内容：一、生态系统及其范围1、定义：由与它的相互作用而形成的统一整体。生物圈：地球上的及其的总和，构成地球上最大的生态系统。2、范围：生态系统的范围有大有小，例如一片森林、一块草地、一个池塘、一块农田、一条河流、一个草原等，都可以成为一个生态系统。地球上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——。说明：生态系统的结构层次个体种群群落生态系统生物圈3、类型（1）自然生态系统：包括和。其中水域生态系统包括和；陆地生态系统包括、、和冻原生态系统。（2）人工生态系统：包括、、和城市生态系统。二、生态系统的结构1．生态系统的组成成分（1）非生物的物质和能量：阳光、、、、无机盐等。（2）生产者：生物，主要是。是生态系统中的必要成分。（3）消费者：包括、、杂食性动物和等。（4）分解者：能将动植物遗体或遗骸中的分解成无机物，主要是细菌和。是生态系统中的必要成分。注：各成分间的关系：生产者是生态系统的主要成分，起主导作用。生产者通过作用或作用将无机物转变有机物，将光能或无机物中的化学能转变成_______能储存在机有物中，为生物群落提供可利用的和，并为消费者提供食物和栖息场所。消费者不是生态系统的必备成分，但消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对植物的和的传播具有重要作用。分解者在生态系统中占有重要地位，能将动植物遗体分解为物。它和生产者一起实现物质在无机环境和生物群落中的循环利用。同种不同＋无机环境相互作用最大108食物链说明：①描述一种生物在生态系统中的地位，就是看其是生产者，消费者，还是分解者。②消费者，分解者的代谢类型都异养型，判断一种生物是消费者还是分解者就看其摄取现成有机物的存在形式，如果是（或能）从活的生物体中摄取有机物，则其是者，如大多数动物，及寄生生活的动物、细菌、真菌等。从没有生命的物体中摄取有机物（营腐生）的是者。因此并不是所有的动物都是消费者，如腐生性动物蚯蚓、蜣螂等属分解者；并非所有的微生物都是分解者，如寄生生物属消费者，并不是所有植物都是生产者，如寄生植物菟丝子属于消费者。2．生态系统的营养结构——食物链和食物网概念：生态系统中，各种生物因关系而形成的一种联系。基本模式：生产者+不同级别的消费者书写原则：植物→植食性动物→小型肉食动物→中型肉食动物→大型肉食动物生产者是第一营养级特点：箭头表示和的流向每种动物所处的营养级的级别并不是一成不变的环节：一般不超过个环节（营养级）注：食物链中只有生产者和消费者两种成分；营养级是指生态系统中每条食物链同一环节上所有生物的总和。概念：生态系统中，许多食物链彼此连接形成的复杂的。一种绿色植物可能是植食性动物的食物一种植食性动物既可吃植物，也可被肉食动物所食食物链的营养级越多，最高营养级得到的物质和能量特点食物网中的一种生物的变化，会引起与其相关生物的变化食物网中一种消费者可同时占居不同的营养级说明：1.食物链和食物网与营养级的关系：如下表食物链生物绿色植物植食性动物小型肉食动物大型肉食动物营养功能生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级①每条食物链的起点总是生产者，最高点是不被任何动物所食的动物，即最高营养级，中间的任何停顿都不能算完整的食物链。②在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现捕食关系、竞争关系、及捕食和竞争关系。例题练习：见课本、模块测评及课时作业成因食物网109第2节生态系统的能量流动学习目标：1、理解能量在生态系统中的流动过程。（重难点)2、掌握能量流动的特点及意义。（重点）3、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。学习内容：一、生态系统的能量流动1.概念：生态系统中能量的、传递、和散失的过程。2.过程：输入各种群中的能量大部分以热能形式散失，另外一部分能量储存在种群中，通过食物关系传给下一个营养级的种群。相关过程如下图：3.能量流动过程图解解读(1)生态系统能量的输入（起点）：绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入，即生态系统的能量源头是太阳能（除少数特殊空间外，如硝化细菌等），生产者所固定的太阳能就是流经生态系统的总能量。(2)能量流动的渠道：食物链和食物网(3)能量在食物链中流动的形式：有机物（内含化学能）(4)能量流动中能量形式的变化：太阳能→生物体有机物中的化学能→热能(5)能量散失的主要途径：各生物的呼吸作用，主要以热能的形式散失(6)能量流动的方向：单向流动（以箭头表示）说明：①方框大小、箭头的大小表示能量的多少②某消费者排出的粪便中所含的能量属前一营养级，因其未被该动物体同化。遗体残骸初级消费者摄取的能量初级消费者同化的能量用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用粪便呼吸呼吸……种群能量输入能量散失能量储存能量流经一个种群的简化图能量流经第二营养级示意图种群用于生长发育繁殖的量生态系统的能量流动示意图110某消费者的同化量＝摄入量－粪便中所含的能量用于生长发育和繁殖＝同化量－呼吸作用量③生态系统输入的能量为生产者固定的太阳能。生态系统输出的能量为所有生物的呼吸作用产生的能量中以热能形式散失的哪一部分，另一部分用于合成ATP，仍在生物体内，用于生命活动，不是输出部分。二、能量流动的特点：1、特点：(1)：是指生态系统中能量只能从上一个营养级流向下一个营养级，而不能反向流动。原因：食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。(2)1)原因：①每个营养级的生物都因呼吸作用而散失部分热能；②植物的枯枝和落叶、动物的粪便和尸体被分解者利用而消耗；③每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用。（最终都被分解者利用。）2)传递效率：相邻两营养级之间一般是计算方法：能量传递效率＝下一营养级生物的同化量/本营养级生物的总同化量×100%2、结果：越多，在能量流动过程中消耗的能量就，生态系统中的能量流动一般不超过个营养级。3、能量金字塔：将内各个所得到的能量数值，绘制成图，形成的一个金字塔图形。在能量金字塔中能量沿食物链流动的过程中逐级递减。三、研究能量流动的意义：1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到的利用（如“桑基鱼塘”）；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的部分（如草场的载畜量的确定）。例题练习：见课本、模块测评及课时作业能量少多低高营养级111第3节生态系统的物质循环学习目标：1、以碳循环为例分析生态系统的物质循环。（重难点)2、说明能量流动和物质循环的关系。（重点）3、尝试探究土壤微生物的分解作用。4、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。学习内容：一、生态系统的物质循环：1．概念：指在生态系统中，组成生物体的等化学元素，都不断进行着从到，又从到的循环过程。2．特点：①______________；②__________。说明:①这里的生态系统是指地球上最大的生态系统即生物圈；②这种循环只有在整个生物圈内（带有全球性），靠生物体内的生物化学反应才能完成。故称为生物地球化学循环。二、碳循环1．碳在自然界中的存在形式：2．循环形式：（1）在生物群落与无机环境间，主要以的形式进行。（2）在生物群落内，以的形式进行。3．循环途径：4、循环模式图：如下图所示：总结：（1）产生CO2的途径有三条：一是_____________；二是______________；三是______________（2）吸收利用CO2的途径是__________________。无机环境生物群落______作用、__________作用______作用、__________作用112三、物质循环与能量流动的关系①区别：物质是的，而能量流动是流动、逐级的，能量是（不循环、循环）的。②联系：能量流动和物质循环是生态系统的主要，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。物质作为能量载体，使能量沿食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程。四、探究：土壤生物的分解作用1、原理：土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，其数量极其繁多；由于各地气候环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间不同。2、探究活动分析案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A杯（含定量淀粉糊）中加入30mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B杯（含定量等量淀粉糊）中加入30mL蒸馏水自变量土壤是否含有微生物是否含有微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1(加碘液)不变蓝A2(加斐林试剂并加热)产生砖红色沉淀BB1(加碘液)变蓝B2(加斐林试剂并加热)不产生砖红色沉淀结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中微生物能分解淀粉例题练习：见课本、模块测评及课时作业113第4节生态系统的信息传递学习目标：1、举例说出生态系统中的信息传递。2、说出信息传递在生态系统中的作用。3、描述信息传递在农业生产中的应用。学习重难点:1、生态系统中信息的种类。（重难点）2、信息传递在生态系统中的作用。（重点）学习内容：一、信息的概念及类别1、信息概念：。2、生态系统中信息种类及比较：类别概念传递形式实例物理信息生态系统中的___、____、____、湿度、磁力等，通过传递的信息物理过程萤火虫的闪光、植物的花色等可被动植物感受的信息化学信息生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的信息素动物的、狗利用其小便记路行为信息对于同种或异种生物能通过其特征传递的信息植物或动物的异常表现及行为、鸟类的求偶及报警等行为二、信息传递在生态系统中的作用：①个体：的正常进行，离不开信息的传递，如蝙蝠的活动几乎全依赖声波、某些植物种子的萌发必须接受某种波长的光信息等；②种群：生物种群的，也离不信息的传递，如植物开花需要光信息刺激，许多动物繁殖时会释放吸引异性的信息素等。③群落和生态系统：信息还能够调节生物的关系，以维持的稳定，如草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；狼和兔留下的气味成为双方猎捕和躲避猎捕的依据等。三、信息传递在农业生产中的应用：①提高和畜产品的产量。如：地球上许多被子植物传粉都是由动物完成的，若能利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和。②对有害动物进行。如：利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫；利用昆虫信息素诱捕和警示有害动物，降低害虫的；还可利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，降低其繁殖力，减少对农作物的破坏。例题练习：见课本、模块测评及课时作业114第5节生态系统的稳定性学习目标：1、阐明生态系统的自我调节能力。（重难点）2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。（重点）3、简述提高生态系统稳定性的措施。4、认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统的影响。学习内容：一、生态系统的稳定性1、概念：是指生态系统所具有的或自身结构和功能相对稳定的。说明：生态系统的稳定性是指生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的能力，即成熟的生态系统所具有的能力。2、原因：生态系统具有一定的。3、实例：①河流：河流受到轻微污染时，可通过、和很快消除污染，河流中生物种类与数量受到严重影响。②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，，这样害虫种群数量就会受到抑制。自动调节能力的大小与生态系统的成分和营养结构成正相关。这种自动调节能力主要是通过生态系统内部的机制来实现的。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。但生态系统的自我调节能力是的。当外界因素的干扰超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失。二、生态系统稳定性的两个方面——和1、概念：生态系统外界干扰并使自身的保持原状的能力，叫做抵抗力稳定性。生态系统在遭到外界干