生物學(xué)③必修生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

生物學(xué)③必修生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第1頁/共60頁一、生態(tài)系統(tǒng)的范圍生物群落與無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，叫做生態(tài)系統(tǒng)。地球上全部的生物（包括人）及其無機(jī)環(huán)境構(gòu)成生物圈；生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。生物圈由許多大大小小的生態(tài)系統(tǒng)組成。第2頁/共60頁1、森林生態(tài)系統(tǒng)第3頁/共60頁森林生態(tài)系統(tǒng)1、分布：2、主要特點(diǎn)：3、生物的特征：植物：動(dòng)物：濕潤(rùn)、較濕潤(rùn)地區(qū)；動(dòng)植物種類繁多，群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種群的密度和群落的結(jié)構(gòu)能夠長(zhǎng)期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)；以喬木為主，也有灌木和草本植物樹棲和攀爬種類多第4頁/共60頁虎,犀鳥,長(zhǎng)臂猴,蜂猴第5頁/共60頁2、草原生態(tài)系統(tǒng)第6頁/共60頁草原生態(tài)系統(tǒng)1、分布：2、主要特點(diǎn)：3、生物的特征：植物：動(dòng)物：干旱地區(qū)；年降雨量很少，群落結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，受降雨量影響，不同季節(jié)或不同年份，種群密度和群落結(jié)構(gòu)常發(fā)生劇烈變化，不同季節(jié)的景觀大不相同；以草本為主，也有少量的灌木叢，喬木很少見大多具有穴居或快速奔跑的行為特點(diǎn)，兩棲類和水生生物很少見。第7頁/共60頁高鼻羚羊跳鼠第8頁/共60頁第9頁/共60頁農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)1、分布：2、主要特點(diǎn)：3、生物的特征：農(nóng)墾地區(qū)；人工建立的生態(tài)系統(tǒng)，因此，人的作用非常突出；動(dòng)植物種類稀少，群落結(jié)構(gòu)單一，人們種植的農(nóng)作物是主要成員。但人們?nèi)绻患訌?qiáng)控制和管理，勤于播種、施肥、灌溉、除草、治蟲，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)很快退化，占優(yōu)勢(shì)地位的作物很快會(huì)被雜草和其它植物所取代。第10頁/共60頁第11頁/共60頁海洋生態(tài)系統(tǒng)1、分布：2、主要特點(diǎn)：3、生物的特征：地球上的全部海洋；海洋生物主要受陽光、溫度和鹽度等非生物因素的影響；浮游生物多，淺海中有大型的藻類，如海帶、裙帶菜等。在200米以內(nèi)的水層中有豐富的海洋生物。第12頁/共60頁第13頁/共60頁濕地生態(tài)系統(tǒng)1、分布：2、生物類型：3、生態(tài)價(jià)值：沼澤地，泥炭地，河流，湖泊，紅樹林，沿海灘涂（海涂），水深不超過6米的淺海區(qū)；還有許多人工濕地如水庫、池塘、水稻田等動(dòng)植物豐富；1、作為生活用水和工農(nóng)業(yè)用水的水源被直接利用；2、補(bǔ)充地下水，在多雨或者河流漲水的季節(jié)，成為蓄水庫，起到調(diào)節(jié)流量和控制洪水的作用；干旱季節(jié)又可補(bǔ)充地表徑流和地下水，緩解旱情；3、是許多水禽的棲息地，以及魚類的繁殖和肥育場(chǎng)所。第14頁/共60頁第15頁/共60頁第16頁/共60頁城市生態(tài)系統(tǒng)1、概念：2、主要特點(diǎn)：

城市居民和周圍生物以及非生物環(huán)境相互作用而形成的一類具有一定功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

是以人為中心的系統(tǒng)；土地、水體、大氣都被人類活動(dòng)所改造，住房、工業(yè)、企業(yè)、交通都是“人造”的；能量主要來自于化石燃料的燃燒；在物質(zhì)和能量上是一個(gè)高度開放的系統(tǒng)，對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)既有高度的依賴性又有強(qiáng)烈的干擾性。第17頁/共60頁（一）生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生態(tài)系統(tǒng)非生物的物質(zhì)和能量：生產(chǎn)者：消費(fèi)者：分解者：陽光、熱能、水、空氣、無機(jī)鹽等。自養(yǎng)生物，主要是綠色植物。動(dòng)物，包括植食性動(dòng)物、肉食性動(dòng)物、雜食性動(dòng)物和寄生動(dòng)物等。能將動(dòng)植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無機(jī)物。主要是細(xì)菌和真菌。第18頁/共60頁生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物1肉食性動(dòng)物2遺體、糞便等分解者CO2等無機(jī)物第19頁/共60頁生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的關(guān)系第20頁/共60頁（二）食物鏈和食物網(wǎng)1、食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系，叫做食物鏈。第21頁/共60頁食物鏈上的營(yíng)養(yǎng)級(jí)第22頁/共60頁食物鏈上的營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者（植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)第23頁/共60頁2、食物網(wǎng)許多食物鏈相互交錯(cuò)連接的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。第24頁/共60頁總結(jié):1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的含義：（1）組成成分（2）營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈和食物網(wǎng)2、對(duì)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的再認(rèn)識(shí):

食物網(wǎng)中同一環(huán)節(jié)上所有生物的總和3、食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)

和物質(zhì)循環(huán)的渠道第25頁/共60頁第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第五章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第26頁/共60頁生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)----指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。能量流動(dòng)的過程第27頁/共60頁就一個(gè)生物個(gè)體（如人）而言，能量是如何輸入、儲(chǔ)存和散失的？

能量輸入個(gè)體呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量能量流動(dòng)的分析第28頁/共60頁能量輸入個(gè)體1呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量個(gè)體2個(gè)體3呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量…能量流動(dòng)的分析第29頁/共60頁能量流經(jīng)一個(gè)種群的情況能量輸入種群能量?jī)?chǔ)存能量散失能量流動(dòng)的分析第30頁/共60頁生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)----指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一般在群體水平上。能量流動(dòng)的過程第31頁/共60頁

請(qǐng)同學(xué)們帶著這些問題閱讀教材“能量流動(dòng)的過程”一段，閱讀完后，可以討論下面這幾個(gè)問題：1.能量的來源是什么？2.能量是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？3.能量流動(dòng)的渠道是什么？4.輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的？或者說，生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？能量流動(dòng)的過程第32頁/共60頁能量的源頭:流動(dòng)的起點(diǎn):輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:渠道:太陽從生產(chǎn)者固定太陽能開始食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者固定的太陽能總量能量流動(dòng)的過程第33頁/共60頁能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的變化能量流動(dòng)的過程生產(chǎn)者（植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）呼吸作用分解者遺體殘骸第34頁/共60頁能量流動(dòng)的過程初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的變化第35頁/共60頁

可見能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)過程初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）生產(chǎn)者（植物）次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用第36頁/共60頁逐級(jí)遞減:單向流動(dòng):能量傳遞效率大約為10%—20%不可逆轉(zhuǎn)，不能循環(huán)能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中是逐漸減少的能量流動(dòng)的特點(diǎn)第37頁/共60頁根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形能量金字塔從中可以看出，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中，消耗的能量就越多。第38頁/共60頁遷移創(chuàng)新：1、如D魚體重增加1kg，所需浮游至少需要植物約

125kg能量傳遞效率的含義與計(jì)算：在一食物鏈中，若求某營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得最多能量，一般取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。第39頁/共60頁從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)是逐級(jí)遞減的，單向不循環(huán)的，傳遞效率為10％－20％。

所以,食物鏈一般不超過五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)以后，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。因?yàn)槟芰棵苛鹘?jīng)一級(jí)都要丟失一大部分，所以食物鏈越長(zhǎng)，流量流失就越多。2.食物鏈一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?遷移創(chuàng)新：第40頁/共60頁能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的規(guī)律？質(zhì)疑：研究能量流動(dòng)的意義第41頁/共60頁人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?例如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多多儲(chǔ)存在木材中？2.在草原牧場(chǎng)上，單位面積內(nèi)養(yǎng)多少頭羊最合適？

研究能量流動(dòng)的意義除去雜草、修去樹木的側(cè)枝等第42頁/共60頁第43頁/共60頁第44頁/共60頁?；~塘沼氣工程實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，大大提高能量的利用率研究能量流動(dòng)的意義第45頁/共60頁?；~塘第46頁/共60頁“桑基魚塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)蠶桑豬魚稻塘泥糞尿（飼料）魚粉糞尿糞（飼料）糞尿莖葉、糠加工場(chǎng)糞研究能量流動(dòng)的意義第47頁/共60頁沼氣工程第48頁/共60頁“籠養(yǎng)蠅蛆”人工生態(tài)系統(tǒng)蠅蛆雞蛋人雞糞豬肉糞農(nóng)作物蝎（藥材）第49頁/共60頁問題探討備選策略1：先吃雞，再吃玉米；備選策略2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。第50頁/共60頁本節(jié)知識(shí)體系能量流動(dòng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能的總量途徑：食物鏈或食物網(wǎng)特點(diǎn)單向流動(dòng)：逐級(jí)遞減：沿食物鏈方向由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量金字塔能量沿食物鏈流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減；傳遞效率10%~20%。研究意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠痔柲艿?1頁/共60頁1.人們常用金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系（）AA.能量和營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.個(gè)體大小與營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.個(gè)體大小與個(gè)體數(shù)量D.個(gè)體數(shù)量與生物類型課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋第52頁/共60頁2．在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是（）

A.生產(chǎn)者B.初級(jí)消費(fèi)者

C.次級(jí)消費(fèi)者D.分解者A課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋第53頁/共60頁3．根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列哪一種食物結(jié)構(gòu)

[

]

A．以淡水養(yǎng)殖的魚類為主

B．以家畜的肉類為主

C．以谷類和植物蛋白為主

D．以禽類的肉和蛋為主課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋C第54頁/共60頁4.假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為24000千焦，如營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量轉(zhuǎn)化效率為15%，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量分別是（）

解析：第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量=24000千焦×（15%）3-1=540千焦；第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量=24000千焦×（15%）4-1=81千焦。課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋第55頁/共60頁5．肉類和雞蛋的價(jià)格比糧食和蔬菜高，從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是由于（）

A.動(dòng)物飼養(yǎng)麻煩，花時(shí)間多，投資大B.動(dòng)物性食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高

C.食物鏈