第二节 生态系统的稳态

1、生态系统的能量流动生态系统的能量流动散散失失呼吸作用呼吸作用分分解解者者利利用用残枝残枝败叶败叶散散失失呼吸作用呼吸作用1. 1. 能量流经能量流经的情况的情况分分解解者者利利用用散散失失呼吸作用呼吸作用粪便粪便遗体残骸散散失失呼吸呼吸作用作用 2. 2. 能量流经能量流经的情况的情况能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失过程过程3. 3. 生态系统中的能量流动过程生态系统中的能量流动过程初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）生产者生产者（植物）（植物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物

2、）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量出入比出入比生产者生产者（第一（第一营养级）营养级）464.662.8植食性动植食性动（第（第二营养级）二营养级）62.812.6肉食性动肉食性动（第（第三营养级）三营养级）12.613.52%20.06%1 1、为什么、为什么流入某营养级的能量不能百分之百流入某营养级的能量不能百分之百地流人后一个营养级地流人后一个营养级? ? 逐级递减逐级递减耗散掉的能量包括：耗散掉的能量包括：呼吸散失呼吸散失的热能；的热能

3、；为为分解者利用分解者利用的能量；的能量； “未利用未利用”的能量的能量 生态系统中的能量流动是否违生态系统中的能量流动是否违背了背了 ？大胆质疑：大胆质疑：2. 2. 流经某生态系统的能量流经某生态系统的能量能否能否再回到这个生态系统？再回到这个生态系统？热能热能太阳能太阳能 化学能化学能生产者生产者次级消费者次级消费者 初级消费者初级消费者二、生态系统能量流动的特点二、生态系统能量流动的特点逐级递减逐级递减: :单向流动单向流动: :能量传递效率大约为能量传递效率大约为10%20%10%20%不可逆转，不能循环不可逆转，不能循环能量在能量在沿食物链沿食物链流动的流动的过程中是逐渐减少的过程

4、中是逐渐减少的讨论讨论: :1. 用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释为什么一条解释为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？食物链的营养级一般不超过五个？2. 市场上市场上,肉类食品的价格一般要比小白肉类食品的价格一般要比小白菜的价格高菜的价格高,试从生态系统能量流动的角试从生态系统能量流动的角度分析原因。度分析原因。 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有任何食物，你随身携带的食物只有5 5千克玉米和一只千克玉米和一只母鸡。你

5、认为哪种生存策略能让你维持更长的时间母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？（）来等待救援？（） A.A.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。 B.B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的 蛋，最后吃鸡。蛋，最后吃鸡。玉米玉米人人玉米玉米鸡鸡人人鸡鸡A根据单位时间内各个营根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个绘制成图，可形成一个金字塔图形金字塔图形能量金字塔能量金字塔n如果把各个营养级的如果把各个营养级的生物数量生物数量关系，用关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不绘制能量金字塔的

6、方式表达出来，是不是也是是也是正立正立金字塔形？如果是，有没有金字塔形？如果是，有没有例外？例外？树树昆虫昆虫鸟鸟KKL140页页23题题生物数量金字塔生物数量金字塔能量金字塔是能量金字塔是否都是正立的？否都是正立的？有关能量传递的计算问题：有关能量传递的计算问题：教学案例教学案例2 2例例1：假设猫头鹰的食物：假设猫头鹰的食物2/5来自兔子，来自兔子， 2/5来自鼠，来自鼠， 1/5来自蛇，那么它要增来自蛇，那么它要增加加20克体重，最多消耗植物克体重，最多消耗植物_ 克？克？例例2：一个人代谢中全部同化量：一个人代谢中全部同化量1/2来自来自植物，另植物，另1/2来自牛肉，用来自牛肉，用1

7、0%计算，计算，共有共有G千克植物通过食物链摄入人体，最千克植物通过食物链摄入人体，最多能使人体体重增加多少？多能使人体体重增加多少？5600G/55研究能量流动的目的研究能量流动的目的合理调整能量的流动方向，合理调整能量的流动方向，使能量持续高效地流向对人类使能量持续高效地流向对人类最有益的部分最有益的部分1.1.地球上最大的生态系统是什么地球上最大的生态系统是什么? ?2.2.生态系统的能量源头是什么？生态系统的能量源头是什么？3.3.输入生态系统的总能量是多少输入生态系统的总能量是多少? ?4.4.能量流动的主渠道是什么能量流动的主渠道是什么? ?5.5.能量流动有什么特点能量流动有什么

8、特点? ?生态系统的物质循环生态系统的物质循环一、生态系统的物质循环一、生态系统的物质循环物质循环的概念物质循环的概念是指组成生物体的是指组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等基本元素在等基本元素在生态系统生态系统的生物群落的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的统的物质循环物质循环。 例例1：物质循环中的：物质循环中的“物质物质”是指是指A 组成生物体的各种化学元素组成生物体的各种化学元素B 组成生物体的各种化合物组成生物体的各种化合物C 组成生物体的各种有机物组成生物体的各种有机物D 组成生物体的各种营养物质组成生物体的各种营

9、养物质例例2：物质循环中的：物质循环中的“生态系统生态系统”是指是指A 某一特定的生态系统某一特定的生态系统B 海洋生态系统和陆地生态系统海洋生态系统和陆地生态系统C 生物圈生物圈D 地球地球生物圈是地球上最大的生态系统，其生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫又叫生物地球化学循环生物地球化学循环。生态系统的物质循环反复出现，循环生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。流动，不会消失，生物可反复利用。水是组成生物体的重要成分，约占体水是组成生物体的重要成分，约占体重的重的60609595，体内进行一切

10、生化反应，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。等过程反复循环。水循环：水循环：二、碳循环：二、碳循环：大气中的大气中的CO2库库 绿色植物绿色植物（生产者）（生产者）光合光合作用作用呼吸呼吸作用作用 动物动物（消费者）（消费者）动物动物摄食摄食呼吸呼吸作用作用动植物的遗体和排泄物动植物的遗体和排泄物 微生物微生物（分解者）（分解者）分解分解作用作用泥炭、煤泥炭、煤 石油石油厂房厂房汽车汽车燃烧燃烧作用作用1、碳的循环过程、碳的循环过程（1 1）碳在无机自然环境中存在的形）碳在无机自然环境中存

11、在的形式即以式即以_（石灰岩、珊瑚（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。礁）的形式存在。 2 2、碳的存在形式：、碳的存在形式： （2 2）碳在生物群落中存在的形式）碳在生物群落中存在的形式是是_。COCO2 2和碳酸盐和碳酸盐含碳有机物含碳有机物3 3、碳的循环形式：、碳的循环形式： COCO2 2生产者生产者消费者消费者分解者分解者无机环境无机环境碳元素如何在无机环境、生产者、消碳元素如何在无机环境、生产者、消费者、分解者之间传递？费者、分解者之间传递？4、碳循环特点、碳循环特点全球性；全球性；循环性；循环性；反复利用，永不消失反复利用，永不消失小结：小结：（1 1）碳循环的形式：）碳循环的形式：

12、（2 2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（3 3）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（4 4）碳进入生物体的途径：）碳进入生物体的途径：（5 5）碳在生物体之间传递途径：）碳在生物体之间传递途径：（6 6）碳进入大气的途径：）碳进入大气的途径：CO2；COCO2 2和碳酸盐；和碳酸盐；含碳有机物；含碳有机物；绿色植物的光合作用；绿色植物的光合作用；食物链；食物网食物链；食物网生物的呼吸作用生物的呼吸作用微生物的分解作用微生物的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧5 5、大气中、大气中COCO2 2含量的平衡及其调节含量的平衡及其调节 6 6、温室效应、温室效

13、应 碳循环与温室效应的关系碳循环与温室效应的关系; ;温室温室效应带来的后果效应带来的后果; ;治理温室效应的措治理温室效应的措施施; ;为了保护所有生物共同的家为了保护所有生物共同的家-地地球，我们可从哪些方面做起。球，我们可从哪些方面做起。 生物固氮生物固氮四、生物固氮的意义（在氮循环中的作用）四、生物固氮的意义（在氮循环中的作用）能量流动物质循环形式特点范围联系有机物形式流动有机物形式流动无机物形式流动无机物形式流动全球性，循环性全球性，循环性 ，反复利用反复利用单向的、逐级递减单向的、逐级递减 生态系统各营养生态系统各营养级之间级之间 生物群落与无机生物群落与无机环境之间环境之间 （1

14、 1）同时进行、相互依存）同时进行、相互依存（2 2）物质是能量流动的载体）物质是能量流动的载体（3 3）能量是物质反复循环的动力）能量是物质反复循环的动力三、能量流动和物质循环的比较三、能量流动和物质循环的比较一、生态系统的信息传递一、生态系统的信息传递二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性 一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。n物理信息n化学信息n行为信息生态系统中的生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力光、声、温度、湿度、磁力等通过物理等通过物理过程传递的信息。过程传递的信息。生物产生一些可以传递信息的化学物质，如生物产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的植物的生物

15、碱、有机酸、性外激素生物碱、有机酸、性外激素等。等。动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息信息, ,即即生物的行为特征生物的行为特征可以体现为行为信息。可以体现为行为信息。海豚的回声定位海豚的回声定位蝙蝠的回声定位蝙蝠的回声定位鸟迁徙行为中对方向的判断鸟迁徙行为中对方向的判断（磁场）（磁场）萤火虫发光萤火虫发光 猫、狗肛门腺分泌物使猫、狗肛门腺分泌物使粪便粪便尿液尿液等具有特殊气味，作为领等具有特殊气味，作为领地记号。地记号。 水葫芦根部的水葫芦根部的分泌分泌物物可以明显地抑制可以明显地抑制藻类的生长。藻类的生长。 水葫芦水葫芦炫耀炫耀 这种行

16、为多见于鸟类。这种行为多见于鸟类。蜜蜂跳舞蜜蜂跳舞鸣叫鸣叫黄斑黑蟋蟀 百灵鸟 信息素信息素 这是最安全的求偶密码，多见于昆虫，雄蛾的这是最安全的求偶密码，多见于昆虫，雄蛾的触角可以触角可以“嗅嗅”到十公里外雌蛾发出气味到十公里外雌蛾发出气味（性外激素）（性外激素）。n光与植物间的信息菊花开花与光的关系种子萌发与光的关系植物的颜色、形状、花对于动植物的颜色、形状、花对于动物来说是物来说是_。1、生命活动的、生命活动的_，离不开信息的作用。，离不开信息的作用。 2、生物种群的生物种群的_，离不开信息的传递。，离不开信息的传递。3、调节生物的、调节生物的_，维持生态系统的稳定。，维持生态系统的稳定。

17、4、信息在生态系统中还有很多未揭示的作用。、信息在生态系统中还有很多未揭示的作用。正常进行正常进行繁衍繁衍种间关系种间关系n提高农产品或畜产品的产量n对有害动物进行控制 1 1、利用人工合成各种、利用人工合成各种化学信息素化学信息素，吸引传粉昆虫，提高果树的传，吸引传粉昆虫，提高果树的传粉效率和结实率；粉效率和结实率； 2 2、利用、利用光信息光信息调节，调控生物的生长和发育，如使菊花在夏季调节，调控生物的生长和发育，如使菊花在夏季开花，改变某些动物的繁殖时间；开花，改变某些动物的繁殖时间； 3 3、延长、延长光照时间光照时间，提高产蛋率；，提高产蛋率； 4 4、用一定频率的、用一定频率的声波

18、声波处理蔬菜、谷物的种子，提高发芽率。处理蔬菜、谷物的种子，提高发芽率。 1 1、利用昆虫的、利用昆虫的趋光性趋光性，进行诱杀，消灭害虫；，进行诱杀，消灭害虫； 2 2、利用音响设备发出的、利用音响设备发出的声信号声信号，诱捕或驱赶动物；，诱捕或驱赶动物； 3 3、利用、利用昆虫信息素昆虫信息素诱捕或警示有害动物；诱捕或警示有害动物； 4 4、利用、利用人工性外激素人工性外激素，扰乱某些动物的雌雄交配。，扰乱某些动物的雌雄交配。1.下列各项属于生态系统物理信息的是（下列各项属于生态系统物理信息的是（ ） A.信息素信息素B.有机酸有机酸C.孔雀开屏孔雀开屏D.温度温度2.生物能接受光的信息并产

19、生相应的行为。下生物能接受光的信息并产生相应的行为。下列生命现象主要与光照变化有关的是（列生命现象主要与光照变化有关的是（ ）菊的秋季开花菊的秋季开花 动物的换毛动物的换毛 鹿的繁殖鹿的繁殖飞蛾扑火飞蛾扑火 青蛙的冬眠青蛙的冬眠 A.A. B. B. C. C. D. D. DA3.生态系统的信息传递不可能发生在（生态系统的信息传递不可能发生在（ ）A.A.细胞与细胞之间细胞与细胞之间 B. B.种群内部个体与个体之间种群内部个体与个体之间C.C.种群与种群之间种群与种群之间 D. D.生物与无机环境之间生物与无机环境之间(07文基文基)4、信息传递是生态系统的重要功能之、信息传递是生态系统的

20、重要功能之一。下列现象中，与物理信息传递相关的是一。下列现象中，与物理信息传递相关的是 A.A.候鸟南飞候鸟南飞 B.B.豪猪遇敌竖起体刺豪猪遇敌竖起体刺 C.C.花香引蝶花香引蝶 D.D.警犬嗅寻毒品警犬嗅寻毒品AA 生态系统具有生态系统具有_或或_自身自身结构和功能相对稳定的能力。结构和功能相对稳定的能力。生态系统具有生态系统具有_保持保持恢复恢复自我调节能力自我调节能力_是生态系统自我调节能力的基础。是生态系统自我调节能力的基础。1、解释森林生态系统出现、解释森林生态系统出现“有虫不成灾有虫不成灾”现象。现象。2、森林局部大火后，为什么植株能较快生长？、森林局部大火后，为什么植株能较快生

21、长？负反馈调节负反馈调节 当干扰因素的强度当干扰因素的强度超过一定限度时，生态超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统就到速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。了难以恢复的程度。抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性抵抗干扰，保持原状抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状 生态系统抵抗外界干扰并使生态系统抵抗外界干扰并使自身结构功能保持原状的能力。自身结构功能保持原状的能力。 生态系统在受到外界干扰因素生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。的破坏后恢复到原状的能力。抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系抵抗力稳定性与恢复力稳

22、定性的关系生态系统的组分越多，食物网越复杂，生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力自我调节能力_，抵抗力稳定性，抵抗力稳定性_，恢复力稳定性，恢复力稳定性_。越强越强越强越强越弱越弱抵抗力弱抵抗力弱恢复力强恢复力强抵抗力强抵抗力强恢复力弱恢复力弱 1 1、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力该适度，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的提高生态系统的稳定性的 2 2、对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态

23、系统内部结构与功能的协调。能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。1 1、在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，、在草原上人工种草，为了防止鸟把草籽吃掉，用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎被用网把试验区罩上，后来发现，草的叶子几乎被虫吃光，而没加网罩的草地反而长得较好。造成虫吃光，而没加网罩的草地反而长得较好。造成这种现象的原因是这种现象的原因是( )( ) A A植被破坏植被破坏 B B环境污染环境污染 C C食物链被破坏食物链被破坏 D D缺水干旱缺水干旱2 2、生态系统能够保持稳定的原因主要是、生态系统能够保持稳定的原因主要是( )( ) A A相对稳定的物质循环相对稳定的物质循环 B B缺水干旱缺水干旱 C C自动调节能力自动调节能力 D D食物链被