生態(tài)系統(tǒng)知識整理

山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：第五單元生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)NO.XA016第五章生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)和生物圈2014-5-15一、生態(tài)系統(tǒng)的概念：生態(tài)系統(tǒng)是指在一定的空間內(nèi)，生物成分（群落）和非生物成分（無機(jī)環(huán)境）通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞，彼此相互作用、相互依存而構(gòu)成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。二、生態(tài)系統(tǒng)類型：?自然生態(tài)系統(tǒng)可分為水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)。水域生態(tài)系統(tǒng)主要包括海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)。陸地生態(tài)系統(tǒng)有凍原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)等。?人工生態(tài)系統(tǒng)：可分為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、人工林生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等。附：最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈（1）概念：指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場所。（2）范圍：包括巖石圈上層、水圈和大氣圈下層。三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、生態(tài)系統(tǒng)的成分：生物成分廠非生物成分：無機(jī)鹽、陽光、溫度、水等。（人教版：非生物物質(zhì)和能量）主要是綠色植物生物成分是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。通過光合作用把無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，把光能等轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中能量主要是各種動物初級消費者、次級消費者、三級消費者……加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，對植物的傳粉、種子傳播等有重要作用。主要某腐牛細(xì)菌和真菌，也包括蚯蚓等腐生動物生態(tài)系統(tǒng)的必備成分。把動植物遺體、排遺物等中有機(jī)物分解為無機(jī)物，返回到無機(jī)環(huán)境中。特別提示】

山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批(1) 生態(tài)系統(tǒng)中必不可少的成分包括非生物成分、生產(chǎn)者、分解者并不是所有的動物都是消費者，如腐食性動物蚯蚓、蜣螂等屬于分解者并不是所有微生物都是分解者，如硝化細(xì)菌屬于生產(chǎn)者，寄生細(xì)菌、真菌屬于消費者2、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：組成：食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中的生物由于營養(yǎng)關(guān)系而形成的結(jié)構(gòu)。女如草 ?蟲 ?食蟲鳥 ?肉食性鳥生產(chǎn)者 一(初)級消費者二(次)級消費者三級消費者第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級 第三營養(yǎng)級 第四營養(yǎng)級食物網(wǎng)：生態(tài)系統(tǒng)中的許多食物鏈相互交錯形成更為復(fù)雜的網(wǎng)狀食物關(guān)系。功能：生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。四、有關(guān)食物網(wǎng)的解題注意點1、 食物網(wǎng)中每條食物鏈的起點總是生產(chǎn)者，止點是不被其他動物所食的動物，即最高營養(yǎng)級。2、 同一中生物在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養(yǎng)級。如貓頭鷹捕食鼠時，則處于第三營養(yǎng)級；當(dāng)貓頭鷹捕食吃蟲的小鳥時，則處于第四營養(yǎng)級。3、 在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關(guān)系有可能出現(xiàn)不同概念上的重合，即捕食與競爭，因為在同一條食物鏈上為捕食關(guān)系，在不同食物鏈兩者還可能同時另一種生物，則為競爭。4、 在食物網(wǎng)中，當(dāng)某種生物由于某種原因而大量減少或增加時，對其他生物的影響分析如下：(1)在一條鏈中：按“捕食”關(guān)系依次分析。2)在不同鏈中：按“三角”關(guān)系分析。(見筆記)注意：①當(dāng)用不同“三角”分析結(jié)果不同時，以最小三角的分析為依據(jù)。當(dāng)有多種食物來源的高營養(yǎng)級生物突然缺少一種食物來源時，對其數(shù)量影響不大。例1、觀察右圖，回答下列問題。(1)該食物網(wǎng)有5條食物鏈；該生態(tài)系統(tǒng)的成分中，綠色植物屬于生產(chǎn)者

審批：山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核審批：，貓頭鷹是第三、四五營養(yǎng)級,二、三、四級消費者。（3）該食物網(wǎng)各種生物中，含有能量最多的是綠魚植物該生態(tài)系統(tǒng)的能量最終來源是太陽光能；（4） 該食物網(wǎng)再加上非生物的物質(zhì)和能量和分解者就可以構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng);（5） 食物鏈和食物網(wǎng)構(gòu)成了該生態(tài)系的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。例2、右圖是溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的一部分圖解。請回答。（1）該食物網(wǎng)含7條食物鏈。貓頭鷹占有的是第三、四、五、六營養(yǎng)級，屬于二、三、四、五級消費者。（2）兔與鼠的是競爭關(guān)系。蟾蜍與蜘蛛是捕食和競爭關(guān)系。（3）由于某種原因鼠突然大量減少，蛇的數(shù)量將下降，蟾蜍的數(shù)量將下降第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動初級消費者（第二營養(yǎng)級）次級消費者（第三營養(yǎng)級）5分解者呼吸作用呼吸呼吸生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）門呼吸//（一） 概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞初級消費者（第二營養(yǎng)級）次級消費者（第三營養(yǎng)級）5分解者呼吸作用呼吸呼吸生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）門呼吸//（二） 過程:見右圖。分析：1、輸入途徑：主要是生產(chǎn)者的光合作用2、起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始，流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能3、渠道：食物鏈和食物網(wǎng)4、 能量流動流動中能量形式的變化：太陽光能一生物體有機(jī)物中的化學(xué)能一熱能（最終散失）5、 能量在食物鏈（網(wǎng)）中流動形式：有機(jī)物中的化學(xué)能

審批：山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：6、 能量散失的主要途徑：細(xì)胞呼吸（包括各營養(yǎng)級生物本身的呼吸及分解者的呼吸）7、 能量在流經(jīng)每一營養(yǎng)級時的分流問題（1） 能量來源生產(chǎn)者的能量來自太陽能各營養(yǎng)級消費者的能量一般來自上一個營養(yǎng)級（同化量=攝入量一糞便中所含能量）（2） 能量去路①每個營養(yǎng)級生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量一部分用于生命活動，另一部分以熱能形式散失。②每個營養(yǎng)級生物一部分能量流到后一個營養(yǎng)級中（注意：最高營養(yǎng)級無此途徑）每個營養(yǎng)級生物的遺體、糞便、殘枝敗葉中的能量被分解者分解而釋放出來。未被利用的能量（現(xiàn)存量：最終去路是上述三個途徑）【特別提示】消費者攝食的能量不是上一營養(yǎng)級流入該營養(yǎng)級的能量，流入該消費者的能量（同化量）=消費者攝食的能量－糞便中所含能量，糞便中所含能量屬于上一營養(yǎng)級的遺體。（三）特點：1、特點單向流動:生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向下一個營養(yǎng)級，不能逆向流動，也不能循環(huán)流動。原因：在食物鏈中，相鄰營養(yǎng)級生物吃與被吃的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)。各營養(yǎng)級的能量大部分以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失掉，這些能量是無法再利用的。逐級遞減:能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%-20%—原因：①每個營養(yǎng)級的生物都會因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。②每個營養(yǎng)級中的能量都要有一部分流入分解者。每個營養(yǎng)級的生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用。特別提示】b（B的同化量）a（A的同化量）X100%b（B的同化量）a（A的同化量）X100%如某食物鏈'中，生物A到生物B的能量傳遞效率為:

山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核： 審批：若在食物網(wǎng)中，則A傳遞給下一個營養(yǎng)級的的能量傳遞效率為：讐X100%。（2）—條食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過4-5個。原因是：能量傳遞效率為10%20%，傳到第45營養(yǎng)級時，能量已經(jīng)很少了，再往下傳遞不足以維持一個營養(yǎng)級2、能量金字塔第四昔養(yǎng)級<IkJ）u>能量金字塔（1） 概念：各個營養(yǎng)級單位時間內(nèi)所得到的能量數(shù)值,由低到第四昔養(yǎng)級<IkJ）u>能量金字塔（2） 意義：從能量金字塔可以看出，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)越多，能量流動過程中消耗的能量就越多。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過4?5個營養(yǎng)級。補(bǔ)充：其他金字塔（1）數(shù)量金字塔：每一層表示各個營養(yǎng)級生物的個體數(shù)。一般呈金字塔形。2）生物量金字塔：每一層表示各個營養(yǎng)級生物的質(zhì)量。一般呈金字塔形?！咎貏e提示】用數(shù)量金字塔或生物量金字塔來表示能量關(guān)系時，有時會出現(xiàn)倒置的情況（如右圖）：四）研究能量流動的意義：1、可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用2、可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｈ甾r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，必須清除雜草、防治農(nóng)作物的病蟲害。例1、右圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請據(jù)圖回答：（1）將A、B、C、D各營養(yǎng)級的名稱依次寫在圖中：

審批：山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：A. B. C. D. (2)圖中al代表 (3)圖中a2代表 (4)a3<a2的原因是 答案：(1)生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者(2)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能(3)從第一營養(yǎng)級流動到第二營養(yǎng)級的能量(4)初級消費者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有10％-20％的能量傳遞給次級消費者。 千焦，狼要獲得該能量，草應(yīng)供給這條食物鏈的能量至少為 千焦。(2)圖中各營養(yǎng)級通過A 被消耗，通B 利用，而B又通過C 被消耗。答案：(1)1.6200(2)呼吸作用分解者呼吸作用 g植物。例3、如右圖，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，鷹若增重20g g植物。(1)最多消耗 g植物；(2)最少消耗答案：(1)5600(2)900二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)概念：在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學(xué)元素，不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境

山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：到生物群落，再回到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)。（二）特點1、全球性：這里所說的生態(tài)系統(tǒng)是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)一一 ,其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，所以又稱生物地球化學(xué)循環(huán)2、 反復(fù)利用、循環(huán)流動：物質(zhì)循環(huán)不像能量流動那樣單向流動、逐級遞減，而是可以在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間反復(fù)利用、循環(huán)流動（三）實例：碳循環(huán)1、過程：?生呼吸作用廠房、汽車等泥炭煤石油動植物的遺體和排出物小結(jié)：?生呼吸作用廠房、汽車等泥炭煤石油動植物的遺體和排出物（1） 碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的主要途徑是光合作用（還有少量是化能合成作用）;（2） 碳從生物群落回到無機(jī)環(huán)境的主要途徑有生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒2、 碳的存在形式：碳在無機(jī)環(huán)境中主要以蠲和碳酸鹽形式存在；碳在生物群落中以有機(jī)物的形式存在。3、 碳的循環(huán)形式：碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間以CO形式循環(huán)。在生物群落中沿著食物鏈和2 食物網(wǎng)傳遞，傳遞形式為有機(jī)物4、 溫室效應(yīng)成因：煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒，使大氣中CO含量迅速增加，打破生物圈中碳循環(huán)平衡。結(jié)果：導(dǎo)致氣溫升高，從而加快冰川融化，導(dǎo)致海平面上升。

山東昌樂及第中學(xué)高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：對策：①保護(hù)和增加植被；②開發(fā)清潔能源（如太陽能、水能、核能等），減少化石燃料的使用。例：右圖是碳循環(huán)的圖解，請回答：TOC\o"1-5"\h\z（1）從生態(tài)系統(tǒng)的成分看，A、B、C、D分別屬于A 、B 、C 、D 。（2）碳分別以 形式進(jìn)入和離開生物群落。（3）大氣中的C02進(jìn)入生物群落主要依賴于［ ］ 。（4）大氣中的CO2的來源有 （填序號），圖中①②③表示 ，⑤表示微生物的 ，⑥⑦表示 ，⑧表示 。（5）限制我國西北地區(qū)④過程總量的主要非生物因素 。（6）⑧過程的加劇將產(chǎn)生 現(xiàn)象。（7）在生物群落中，碳元素是沿著 和 流動的。答案：（1）生產(chǎn)者、初級消費者、次級消費者、分解者（2）CO2（3［④光合作用（4）①②③⑤⑧呼吸作用分解作用捕食燃燒 （5）水（6）溫室效應(yīng)（