生态系统的功能

1、生态系统的功能生态系统的功能能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递主要功能主要功能能量流动能量流动生态系统的动力。生态系统的动力。物质循环物质循环生态系统的基础。生态系统的基础。信息传递信息传递决定能量流动和物质循环的方向。决定能量流动和物质循环的方向。一、能量流动一、能量流动生态系统中能量的生态系统中能量的输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失的过程的过程1 1、概念：、概念：2、过程、过程太阳能太阳能生产者生产者固定固定的太阳能的太阳能（1 1）能量的输入）能量的输入能量来源：能量来源：输入的总能量：输入的总能量：食物链、食物网食物链、食物网有机物有机物（2 2）能量的传递

2、）能量的传递传递渠道：传递渠道：传递形式：传递形式：生产者固生产者固定的能量定的能量自身呼吸消耗自身呼吸消耗暂时未被利用（短期内）暂时未被利用（短期内）被分解者利用被分解者利用传递给下一个营养级传递给下一个营养级储存在自身的有机物储存在自身的有机物中，用于自身的生长、中，用于自身的生长、发育、繁殖发育、繁殖同化同化粪便粪便自身呼吸消耗自身呼吸消耗用于自身的生长、用于自身的生长、发育、繁殖发育、繁殖真正被各级消费者利用的能量是同化量真正被各级消费者利用的能量是同化量粪便量归为上一营养级，被分解者分解。粪便量归为上一营养级，被分解者分解。暂时未被利用（短期内）暂时未被利用（短期内）被分解者利用被分

3、解者利用传递给下一个营养级传递给下一个营养级（4 4）能量的散失）能量的散失生产者、消费者的呼吸作用、生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用（呼吸作用）以分解者的分解作用（呼吸作用）以热能热能散失散失（3 3）能量的转化）能量的转化太阳能太阳能光合作用光合作用 生物群落生物群落（化学能）（化学能）细胞呼吸细胞呼吸热能热能总结：能量流动的过程总结：能量流动的过程生产者生产者（植物）（植物）呼吸作用呼吸作用初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物

4、）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用（1）单向流动）单向流动（2）逐级递减）逐级递减3、能量流动的特点、能量流动的特点热能不能被生产者重新利用热能不能被生产者重新利用传递效率为传递效率为 1020生态系统中的食物链一般不超过生态系统中的食物链一般不超过4-54-5个个营养级营养级食物链中捕食关系不可逆转食物链中捕食关系不可逆转自身呼吸消耗自身呼吸消耗被分解者分解被分解者分解未被下一个营养级利用未被下一个营养级利用后一营养级的同化量后一营养级的同化量前一营养级的同化量前一营养级的同化量=A B Cab人工投入人工投入cd传递效率传递效率= ba+c低低高高营养级营养级能量能量高高低低 能量金字塔能

5、量金字塔 能量金字塔能量金字塔生物量金字塔生物量金字塔草草兔兔狐狐松毛虫松毛虫灰喜鹊灰喜鹊松树松树一般为正金字塔形，一般为正金字塔形，有时会倒置有时会倒置 数量金字塔数量金字塔 生物量生物量不可倒置不可倒置粪便粪便秸秆秸秆农作物农作物人人牲畜牲畜燃烧燃烧污染环境、影响飞机污染环境、影响飞机起降等。起降等。饲料饲料沼气池沼气池粪便粪便燃料燃料沼渣沼渣4、研究能量流动的实践意义、研究能量流动的实践意义（1 1）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量量 得到最有效的利用。得到最有效的利用。例例1：桑基鱼塘：桑基鱼塘例例2：农作物秸秆的合理利用：农作物秸秆

6、的合理利用提高能量利用率提高能量利用率（2 2）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量使能量持续高效持续高效地流向对人类最有益的部分。地流向对人类最有益的部分。 农田生态系统中：农田生态系统中：清除杂草、防治农作物的病虫害清除杂草、防治农作物的病虫害草原放牧时：草原放牧时：合理确定载畜量，灭鼠、灭虫合理确定载畜量，灭鼠、灭虫5 5、生态系统中能量流动分析与计算、生态系统中能量流动分析与计算（1 1）已知最高营养级的生物量：）已知最高营养级的生物量： 食物链按最长的计算，食物链按最长的计算，传递效率：传递效率：10%10%食物链按最短的计

7、算，食物链按最短的计算，传递效率：传递效率：20%20%（2 2）已知第一营养级的生物量：）已知第一营养级的生物量： 食物链按最短的计算，食物链按最短的计算，传递效率：传递效率：20%20%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，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( (能量以种群的质能量以种群的质量表示量表示) )，下列叙述正确的是，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

8、分部分在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级图中图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量代表用于蜘蛛生长、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 DABCED1、若、若E的食物来源的食物来源 来自来自C， 来自来自D 1212175（1）E增重增重1千克，至少需要千克，至少需要A 千克千克（2）A增加增加1千克，千克，E最多增重最多增重 千克千克75125 312122、若、若A的去向的去向 流向流向B， 流向流向D（1）E增重增重1千克，至少需要千克，至少需要A 千克千

9、克（2）A增加增加1千克，千克，E最多增重最多增重 千克千克0.0243、E的取食比例由的取食比例由 来自来自D， 来自来自C，变为，变为 来自来自D， 来自来自C，改变取食比例后，改变取食比例后E的数量是原的数量是原来的来的 倍（能量传递效率按倍（能量传递效率按20%计算）计算）1213122311 9二、物质循环二、物质循环全球性、循环性全球性、循环性生物群落生物群落和和无机环境无机环境之间之间组成生物体的化学元素，组成生物体的化学元素，如如C C、H H、O O、N N、P P、S S1 1、概念、概念物质：物质：循环范围：循环范围：循环特点：循环特点：2 2、碳循环、碳循环（1 1）C

10、 C在无机环境中的存在形式：在无机环境中的存在形式：（2 2）C C在生物群落中的存在形式在生物群落中的存在形式：（3 3）C C在生物群落和无机环境间的循环形式：在生物群落和无机环境间的循环形式：COCO2 2和碳酸盐和碳酸盐含碳有机物含碳有机物COCO2 2（4 4）碳进入生物群落的途径：）碳进入生物群落的途径：影响：影响：气温升高，加速极地和高山冰川的融化，导致海平气温升高，加速极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，对人类和其他许多生物的生存构成威胁。面上升，对人类和其他许多生物的生存构成威胁。（5 5）碳返回无机环境的途径：）碳返回无机环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用生产者、消费者

11、的呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧（6 6）温室效应）温室效应产生原因：产生原因：化石燃料的大量燃烧。化石燃料的大量燃烧。植被大面积破坏。植被大面积破坏。生产者的光合作用或化能合成作用生产者的光合作用或化能合成作用碳循环图解的识别：碳循环图解的识别：整个图解中，食物链是整个图解中，食物链是EFDBEFDB。找双向箭头：找双向箭头：剩余生物：箭头都指向剩余生物：箭头都指向C C，C C是分解者，是分解者，剩余的剩余的B B、D D、F F则为消费者。则为消费者。生产者生产者大气中的大气中的CO2库库分解者分解者能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分

12、解能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解物质是能量沿食物链物质是能量沿食物链( (网网) )流动的载体流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力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，形成一个统一物质循环，才能紧密的联系在一起，形成一个统一的整体。的整体。3 3、物质循环与能量流动的关系：、物质循环与能量流动的关系：同时进行，相互依存，不可分割同时进行，相互依存，不可分割三、信息传递三、信息传递 来源来源传递形式传递形式举例举例物理物理信息信息光、声、温度、光

13、、声、温度、湿度、磁力等湿度、磁力等物理过程物理过程萤火虫的光、哺乳动萤火虫的光、哺乳动物的体温物的体温化学化学信息信息生物的代谢活动生物的代谢活动化学物质：生物碱、化学物质：生物碱、有机酸、性外激素等有机酸、性外激素等昆虫的性外激素、昆虫的性外激素、狗用小便气味作标记狗用小便气味作标记行为行为信息信息动物的特定行为动物的特定行为特征特征动物的特殊行为动物的特殊行为蜜蜂跳舞、蜜蜂跳舞、孔雀开屏孔雀开屏1 1、信息的种类、信息的种类来源：来源：生物或无机环境生物或无机环境信息传递是双向的：信息传递是双向的：生物之间，生物与无机环境之间生物之间，生物与无机环境之间2、信息传递的方向、信息传递的方向

14、3 3、信息传递在生态系统中的作用：、信息传递在生态系统中的作用：（1 1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用。）生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2 2）生物种群的繁衍，离不开信息的传递。）生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（3 3）能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。）能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。4 4、信息传递在农业生产中的应用：、信息传递在农业生产中的应用：（1 1）提高农产品和畜产品的产量）提高农产品和畜产品的产量 （2 2）对有害动物进行控制）对有害动物进行控制: :生物防治：生物防治：生态系统的稳定性生态系统的稳定性生态系统所具有的保持或恢复自身结

15、构和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功能相对稳定的能力生态系统具有自我调节能力生态系统具有自我调节能力三、种类：三、种类：抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性实质实质影响影响因素因素联系联系抵抗干扰、保持原状抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状遭到破坏、恢复原状生态系统的组分越多，生态系统的组分越多，营养结构越复杂，营养结构越复杂，自我调节能力越强，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高抵抗力稳定性越高一般，生态系统的一般，生态系统的成分越简单，成分越简单，则越容易恢复，则越容易恢复，与自身调节能力有关与自身调节能力有关(1)(1)二者同时存在，共同维二者同时存在

16、，共同维持生态系统的稳定。持生态系统的稳定。(2)(2)一般呈相反关系，抵抗一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差；反之亦然。复力稳定性差；反之亦然。y y：一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，：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；偏离大说明抵抗力稳定性弱；偏离小说明抵抗力稳定性强，偏离小说明抵抗力稳定性强，X X：恢复到原状态所需的时间：恢复到原状态所需的时间：x x越大：恢复力稳定性越弱，越大：恢复力稳定性越弱，x x越小：恢复力稳定性越强。越小：恢复力稳定性越强

17、。TSTS：曲线与正常范围之间所围成的面积：曲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，衡量总稳定性，这一面积越大，即即x x与与y y越大，则这个生态系统的总稳定性越低。越大，则这个生态系统的总稳定性越低。1全球气候变化：全球气候变化：温室气体温室气体 等的大量排等的大量排放放全球气候变暖全球气候变暖冰川融化，海平面上升。冰川融化，海平面上升。2水资源短缺。水资源短缺。3臭氧层破坏：臭氧层破坏： 的大量排放的大量排放破坏臭破坏臭氧层氧层紫外线辐射增强。紫外线辐射增强。4酸雨：酸雨：SO2等气体可引起酸雨。等气体可引起酸雨。5土地荒漠化土地荒漠化： 是导致土地沙漠化是导致土地沙漠

18、化的主要原因。的主要原因。6海洋污染和生物多样性锐减。海洋污染和生物多样性锐减。一、全球性生态环境问题一、全球性生态环境问题COCO2 2氟利昂氟利昂植被的破坏植被的破坏1生物多样性的层次：生物多样性的层次： 二、保护生物多样性二、保护生物多样性基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性最基本的层次最基本的层次直接直接价值价值食用价值：粮食、蔬菜、水果食用价值：粮食、蔬菜、水果药用价值：多种野生植物：青蒿素药用价值：多种野生植物：青蒿素 多种野生动物：鹿茸、蝉蜕多种野生动物：鹿茸、蝉蜕工业原料：芦苇是造纸原料工业原料：芦苇是造纸原料科研价值：生物多样性是培育新品种的基

19、因库科研价值：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对生态系统起重要调节功能( (又生态功能又生态功能) )。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，有重要作用，一旦这些野生生物从地球上消失，就无法再生。就无法再生。间接价值：间接价值：潜在价值：潜在价值：2、生物多样性的价值、生物多样性的价值（2 2）易）易( (迁迁) )地保护：地保护：将保护对象迁往异地进行专门保护将保护对象迁往异地进行专门保护（1 1）就地保护：最有效的措施）就地保护：最有效的措