高中生物高考复习《稳态与环境》专题系列课件11《生态及其稳定性》 全国通用.ppt

2010生物高考复习 稳态与环境 专题系列课件 11 生态及其稳定性 生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 其可大可小 最大的生态系统是生物圈 生物群落 无机环境 生态系统 一 生态系统的概念 生物个体 同种 种群 不同 生物群落 能自由交配产生可育后代 相互之间有直接或间接作用 生态系统 同无机环境相结合通过物质循环和能量流动而相互作用 生物圈 最大的 包含地球上的全部生物及无机环境 二 生态系统中不同层次的概念 1 生态系统的组成成分 非生物物质和能量生产者消费者分解者 三 生态系统的结构 生态系统的各种成分缺一不可 生产者 是生态系统的主要组成成分 1 化能自养生物 如硝化细菌 2 光能自养生物 主要是绿色植物 还有光合细菌和蓝藻等 消费者 均为异养生物 主要是各种营捕食 寄生生活的生物 分解者 主要是异养型的营腐生生活的细菌和真菌 以及腐食性的动物 是生态系统的重要的必备成分 但不参与营养结构 非生物的物质和能量 说明 3 生态系统的营养结构 a 食物链 指生态系统中生产者和消费者 以及不同的消费者之间由于食物关系而形成的联系 在食物链中有多少个环节就有多少个营养级 生产者是第一营养级 初级消费者是第二营养级 依此类推 一条食物链的起点一定是某种生产者 而终点则是该食物关系中不再被其他消费者所食的生物 高中阶段的食物链仅指捕食链 营养级 食物链 生物之间由于食物关系而形成的一种联系 食物链上的每一个环节 青草 植食昆虫 青蛙 蛇 第一级营养级 第二级营养级 第三级营养级 第四级营养级 营养级级别和消费者级别对应关系 初级消费者 次级消费者 三级消费者 第二营养级 第三营养级 第四营养级 温带草原生态系统的简图 在生态系统中 许多食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养结构 叫做食物网 在一个食物网的不同食物链中 除生产者始终只占据一个营养级 第一营养级 外 其他消费者 根据其食性 可能占据一个或一个以上的营养级 在食物网中 两种生物之间的种间关系可能有多种 生态系统中因某种生物的减少对其他生物的影响 1 第一营养级减少 其他营养级的生物都将减少 2 天敌 减少 被食者先增后减 最后稳定 3 当某种生物因数量减少 对另一种生物的影响有多种可能时 应以中间环节少的为分析依据 例 2006重庆卷 一 1 题l图是某生态系统的食物网示意图 甲 庚代表不同的生物 箭头表示能量流动的方向和食物联系 下列叙述正确的是 a 此食物网中有六条食物链 丁占有四个不同的营养级b 戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量c 丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和d 向此生态系统大量引入外来物种 可增强该系统的稳定性 答案 c 四 生态农业 食物链是生态系统能量流动和物质循环的主渠道 它既是一条能量转换链 也是一条物质传递链 从经济上看还是 条价值增值链 生态农业是指运用生态学原理 在环境与经济协调发展的思想指导下 应用现代科学技术建立起来的多层次 多功能的综合农业生态体系 它注重充分发挥生态系统各种成分的作用 通过对农业生态系统中物质的多级利用 使农业生产相互依存 相互促进 形成良性循环 其突出优点是 减少化肥用量 降低农业投入 收获多种产品 增加经济效益 净化环境 降低人和家畜的发病率 农田 饲养场 养鱼塘 农产品 肥料 底泥 水产品 饲料 沼渣沼液 沼气池 沼气 肥料 饲料 肥料 饲料 畜产品 粪便 秸秆糠皮 生态农业是通过对农业生态系统的各营养级的能量的多级利用 充分发挥生产者 消费者 分解者的作用 使农业生产 种 养 加 相互依存 相互促进 形成良性循环 优点是 低投入 高产出 无污染 四 生态农业 五 生态系统的能量流动 1 概念 生态系统中能量的输入 传递 转化和散失的过程 2 能量流动的过程 1 能量的来源 地球上的生态系统所需的能量几乎都来自太阳 极少数情况下还可来自化学能 2 能量的输入 是指能量进入生物群落 主要是通过生产者 绿色植物的光合作用 把太阳能转变成化学能储存在有机物中 生产者所固定的太阳能总量就是流经这个生态系统的总能量 流入各级消费者的总能量是指各级消费者同化作用所同化的物质中所含的能量的总和 不包括粪便中所含的能量 某营养级同化的能量 呼吸作用 热能 储存于有机物中的化学能 分解者分解释放 热能 代表无机环境 代表下一个营养级 3 能量的传递 是指进入生态系统的能量顺着生态系统的营养结构 食物链中的各个营养级流动的过程 在这个过程中 能量以化学能的形式存在于有机物中 以有机物的形式传递 4 能量的散失 是指进入生态系统的能量回到无机环境的过程 在各个营养级的生物的呼吸作用过程中 总有一部分能量要以热能的形式散失到周围的环境中去 每个营养级的生物的能量变化 3 能量流动的特点 1 单向流动 不循环 原因是 第一 食物链中各营养级的顺序不可逆转 自然选择的结果 第二 各营养级的生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用 2 逐级递减 原因是 第一 各营养级的生物都因呼吸作用消耗了大部分的能量 第二 各个营养级总有一部分生物 或生物体的某一部分 未被下一个营养级的生物所利用 4 能量传递效率 指相邻两个营养级中的一个营养级的全部生物所同化的能量占上一个营养级的全部生物所同化的能量的比例 在生态系统中 一个营养级同化的总能量大约只有10 20 传到下一个营养级 即能量传递效率为 10 20 若按最高效率20 计算 第n营养级从第一营养级那里获得的能量只有第一营养级的1 5 n 1 若按传递效率为10 计算 则为1 10 n 1 如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值 由低到高绘制成图 可以形成一个金字塔形 叫做能量金字塔 5 关于能量金字塔 能量金字塔 d第四营养级c第三营养级b第二营养级a第一营养级 生态系统中的能量流动一般不超过4 5个营养级 如果把各个营养级的生物数量关系 用绘制能量金字塔的方式表达出来 是不是也是金字塔形 如果是 有没有例外 一般情况下 也是金字塔形 但是有时候会出现倒置的塔形 例如 在海洋生态系统中 由于生产者 浮游植物 的个体小 寿命短 又会不断地被浮游动物吃掉 所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量 当然 总的来看 一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的总能量要多 与此同理 成千上万只昆虫生活在一株大树上 该数量金字塔形也会发生倒置 6 研究能量流动的意义 帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 六 生态系统的物质循环 无机环境 生物群落 化学元素 化学元素 在研究物质循环时的生态系统是指地球上最大的生态系统 生物圈 因此其物质循环具有全球性 1 生态系统的物质循环 是指在生态系统中 组成生物体的化学元素c h o n p s等 不断地在无机环境和生物群落之间循环的过程 碳循环示意图 燃烧 七 能量流动和物质循环的关系 以有机物形式 以无机物形式 单向递减 不循环 循环往复 生态系统各营养级 生物圈 2 联系 a 二者都是沿着食物链和食物网进行的 b 二者同时进行 相互依存 不可分割 物质是能量的载体 使能量沿食物链 网 流动 能量作为动力 使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 1 区别 例 广东2002高考 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果 表中a b c d分别表示不同的营养级 e为分解者 pg表示生物同化作用固定能量的总量 pn表示生物体贮存的能量 pn pg r r表示生物呼吸消耗的能量 单位 102千焦 m2 年 分析回答 能量流动是从a b c d中的哪个营养级开始的 为什么 该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少 从能量输入和输出角度看 该生态系统的总能量是否增加 为什么 798 5 b b营养级含能量最多 是生产者 5 7 增加该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和或答pg 生产者的 r 所有生物的呼吸消耗 例 广东2000高考 下图是两个农业生态系统的结构模式图 图a中农作物为人类提供的食物量 为家禽和家畜提供的饲料量 都与图b相同 1 图 所示生态系统的能量能够更多地被人类利用 原因是 图b所示生态系统中流向分解者的能量 还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用 b 2 请根据图a 图b所示生态系统的结构 完成这两个生态系统能量流动和利用的图解 各种生物的呼吸作用耗能和图中未标出的分解者耗能可不标出 例 请仔细分析表中各项的意义后回答 下表是某生态系统营养级能量流动分析图解 单位 千卡 公顷 年 1 本表所示能量流动是从始的 2 能量从第一营养级流入第二营养级 其传递效率为多少 从第二营养级流入第三营养级 其传递效率为多少 3 根据表中所提供的材料 说明能量随食物链流动中越来越少的原因是 4 一个食物链中的营养级一般不超过五个 是因为能量随食物链流经三 四个营养级之后 传递下来的能量就少到的程度了 生产者 第一营养级 固定太阳能 16 18 11 37 每一营养级生物因自身呼吸要消耗能量 并且各营养级的生物不可能全部被下一营养级生物所利用 不足以再维持一个营养级的生物的生命活动 八 生态系统的信息传递 1 生态系统中信息的种类 a 物理信息 生态系统中的 物理信息的来源可以是无机环境 也可以是生物 b 化学信息 即通过光 声 温度 湿度 磁力等物理过程传递的信息 指生物通过一些特殊的化学物质传递的信息 c 行为信息 指动物通过一些特殊的行为和动作向同种或异种生物传递的信息 属于物理信息的有 属于化学信息的有 属于行为信息的有 1 2 4 6 7 9 5 8 3 10 例 请将下列信息进行分类 1 哺乳动物的体温 2 鸟类鸣叫 3 孔雀开屏 4 萤火虫发光 5 植物分泌的化学物质 6 电磁波 7 昆虫发出的声音 8 昆虫的外信息素 9 蓟的刺 10 蜜蜂跳舞 2 信息传递在生态系统中的作用 生物个体生命活动的正常进行 离不开信息的作用 生物种群的繁衍 也离不开信息的传递 生态系统中 各种群之间关系的调节 生态系统稳定性的维持 依然离不开信息的传递 提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制 3 信息传递在农业生产中的应用 九 生态系统的稳定性 1 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 2 生态系统稳定性的表现 a 抵抗力稳定性 1 原因 内部具有的一定的自动调节能力 2 影响自动调节能力大小的因素 a 生态系统的成分的复杂程度 b 生态系统的营养结构的复杂程度 3 自动调节能力总有一定的限度 b 恢复力稳定性 1 原因 生态系统具有恢复自身稳定性的能力 2 两种稳定性之间的关系 对一个生态系统来说 抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般存在相反关系 例 广东2004生物 当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后 会释放出挥发性的化学物质 这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌 夜间会驱赶乙种蛾 使其不能在烟草叶片上产卵 乙种蛾幼虫也采食烟草叶片 如图所示 试回答 1 甲种蛾幼虫与天敌的种间关系是 2 甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是 3 甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是 4 写出图中所示生物的食物链 捕食或寄生 捕食 竞争 烟草 甲种蛾 幼虫 天敌 乙种蛾 幼虫 请据图回答 例 广东1999高考 下图是河流生态系统受到生活污水 含大量有机物 轻度污染后的净化过程示意图 在该河流的ab段上 溶解氧大量减少的主要原因是什么 藻类大量繁殖的主要原因是什么 藻类数量减少 需氧型