生物上冊(cè)《生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)》課件新人教

生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)生物與環(huán)境之間相互作用，形成一個(gè)復(fù)雜而微妙的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含生物群落和非生物因素，它們共同影響著彼此的生存和發(fā)展。什么是生態(tài)系統(tǒng)相互作用的集合生態(tài)系統(tǒng)由生物群落及其周圍的環(huán)境組成，它們之間相互作用、相互影響。相互依存的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)中生物之間相互依賴，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，如食物鏈和食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)的組成1生物群落生物群落指在一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)，所有生物種群的集合，它們相互作用并共同生活在一起。2無(wú)機(jī)環(huán)境無(wú)機(jī)環(huán)境指生物生存所依賴的非生物因素，包括陽(yáng)光、空氣、水、土壤等。3有機(jī)環(huán)境有機(jī)環(huán)境是指生物群落中所有生物產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)，包括動(dòng)植物尸體、排泄物等。生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)整體性生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相互聯(lián)系的整體，各部分相互依存、相互制約。任何一個(gè)成分的變化都會(huì)影響其他成分，甚至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力，能在一定范圍內(nèi)抵御外界干擾，保持自身結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。例如，森林生態(tài)系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)氣候，凈化空氣，保持水土。開(kāi)放性生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，不斷地與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換。例如，植物從外界吸收陽(yáng)光、二氧化碳、水和無(wú)機(jī)鹽，動(dòng)物從外界攝取食物，并將代謝產(chǎn)物排放到外界。動(dòng)態(tài)性生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，生物和環(huán)境之間不斷地相互作用，不斷地發(fā)生變化和演替。例如，森林火災(zāi)后，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)逐漸恢復(fù)原樣，最終形成新的穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)因子及其類型陽(yáng)光陽(yáng)光是植物進(jìn)行光合作用的必要條件。不同植物對(duì)陽(yáng)光的適應(yīng)程度不同，例如喜陽(yáng)植物和耐陰植物。水水是生命活動(dòng)中不可或缺的物質(zhì)，生物都需要水來(lái)維持生命活動(dòng)。不同生物對(duì)水的需求不同，例如水生生物和陸地生物。溫度溫度影響生物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖。不同生物對(duì)溫度的適應(yīng)范圍不同，例如耐寒生物和耐熱生物。土壤土壤為植物提供生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分和水分，也是許多動(dòng)物的棲息地。土壤的性質(zhì)影響著生物的種類和數(shù)量。生態(tài)因子對(duì)生物的影響生態(tài)因子對(duì)生物的影響是多方面的。不同的生態(tài)因子會(huì)對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、行為、分布等方面產(chǎn)生不同的影響。例如，溫度對(duì)生物的代謝、繁殖和分布有重要的影響。1生存生物能否生存2生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)速度，發(fā)育周期3繁殖繁殖時(shí)間，后代數(shù)量4行為覓食，遷徙，冬眠5分布地理分布范圍生物對(duì)環(huán)境的影響，例如，生物的活動(dòng)會(huì)改變土壤性質(zhì)、水體成分等，從而影響其他生物的生存。生物對(duì)生態(tài)因子的適應(yīng)1形態(tài)結(jié)構(gòu)生物會(huì)改變自身形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)環(huán)境。例如，沙漠植物具有發(fā)達(dá)的根系和肉質(zhì)莖，儲(chǔ)存水分；北極熊擁有厚厚的脂肪層，抵御嚴(yán)寒。2生理功能生物調(diào)節(jié)生理功能，適應(yīng)環(huán)境變化。例如，高山動(dòng)物擁有更高的紅細(xì)胞濃度，以適應(yīng)低氧環(huán)境；冬眠動(dòng)物降低體溫，減少能量消耗。3行為方式生物通過(guò)改變行為方式適應(yīng)環(huán)境。例如，候鳥遷徙，尋找適宜的繁殖地和越冬地；沙漠動(dòng)物夜間活動(dòng)，避開(kāi)炎熱的白天。生態(tài)位及其分類生態(tài)位類型生態(tài)位是物種在生態(tài)系統(tǒng)中所處的地位和功能，可以根據(jù)生物與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行分類。食物生態(tài)位根據(jù)生物在食物鏈中的位置，可分為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者?？臻g生態(tài)位根據(jù)生物在空間中的分布，可以劃分為不同的空間生態(tài)位。時(shí)間生態(tài)位根據(jù)生物活動(dòng)的時(shí)間，可以分為晝行性、夜行性和黃昏性等時(shí)間生態(tài)位。生態(tài)位的內(nèi)涵與功能生態(tài)位內(nèi)涵每個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)特定的位置和作用。例如，獅子作為頂級(jí)捕食者，控制著獵物的數(shù)量，維持著生態(tài)平衡。生態(tài)位功能生態(tài)位反映了物種對(duì)資源的利用方式以及與其他物種的相互關(guān)系。例如，海龜在海洋中覓食，在沙灘上產(chǎn)卵，促進(jìn)了海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。生態(tài)位的的重要性生態(tài)位是物種在生態(tài)系統(tǒng)中的“職業(yè)”，它決定了物種的生存和發(fā)展。1資源利用物種在特定環(huán)境中獲取資源的能力。2相互作用物種與其他生物的互動(dòng)關(guān)系。3空間分布物種在生態(tài)系統(tǒng)中的特定位置。了解生態(tài)位，可以預(yù)測(cè)物種在不同環(huán)境中的生存能力，并幫助制定物種保護(hù)策略。種間關(guān)系及其類型競(jìng)爭(zhēng)不同物種為了爭(zhēng)奪同一資源而產(chǎn)生的相互作用，例如，捕食者之間競(jìng)爭(zhēng)獵物資源。捕食一個(gè)物種以另一個(gè)物種為食的相互關(guān)系，例如，獅子捕食斑馬。寄生一種生物（寄生者）生活在另一種生物（寄主）體內(nèi)或體表，并從中獲取營(yíng)養(yǎng)，例如，蛔蟲寄生在人腸道中。共生兩種生物生活在一起，相互依賴，彼此有利，例如，地衣是真菌和藻類的共生體。種間競(jìng)爭(zhēng)及其結(jié)果1競(jìng)爭(zhēng)排除競(jìng)爭(zhēng)者一方完全占優(yōu)勢(shì)2資源分割競(jìng)爭(zhēng)者通過(guò)利用不同資源而共存3競(jìng)爭(zhēng)壓制競(jìng)爭(zhēng)一方弱勢(shì)，數(shù)量減少或消失種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩種或多種生物爭(zhēng)奪同一資源而發(fā)生的相互作用。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果取決于競(jìng)爭(zhēng)者的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。在資源有限的情況下，競(jìng)爭(zhēng)可能導(dǎo)致一方占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而另一方被排擠出競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。競(jìng)爭(zhēng)也可能導(dǎo)致物種之間的資源分割，從而使不同物種能夠共存。捕食-被捕食關(guān)系捕食者捕食者是生態(tài)系統(tǒng)中以其他生物為食的動(dòng)物，它們通過(guò)捕食維持生命。被捕食者被捕食者是生態(tài)系統(tǒng)中被捕食者捕食的生物，它們是捕食者的食物來(lái)源。相互影響捕食者和被捕食者之間存在著相互影響的動(dòng)態(tài)平衡，影響著種群數(shù)量和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。共生關(guān)系及其類型互利共生兩種生物共同生活在一起，相互依賴，彼此有利。寄生一種生物生活在另一種生物體內(nèi)或體表，從中獲取營(yíng)養(yǎng)，對(duì)寄主造成損害。偏利共生一種生物受益，而另一種生物既不受益也不受損。食物鏈與食物網(wǎng)食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道。它描述了生物之間以食與被食的關(guān)系形成的鏈狀結(jié)構(gòu)。食物網(wǎng)是多個(gè)食物鏈交織而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，反映了生態(tài)系統(tǒng)中生物之間復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。生物之間相互依存，形成復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。例如，草地生態(tài)系統(tǒng)中，草是生產(chǎn)者，兔子吃草，狐貍吃兔子，形成一條簡(jiǎn)單的食物鏈。食物鏈的特點(diǎn)1單向流動(dòng)能量和物質(zhì)沿著食物鏈單向流動(dòng)，從生產(chǎn)者到消費(fèi)者，逐級(jí)遞減。2逐級(jí)遞減每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量和物質(zhì)比上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)少，能量流失一部分，物質(zhì)也無(wú)法完全利用。3營(yíng)養(yǎng)級(jí)限制食物鏈的長(zhǎng)度有限，一般不超過(guò)5-6個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，因?yàn)槟芰苛魇?huì)導(dǎo)致更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量稀少。4相互依存食物鏈中的生物之間相互依存，任何環(huán)節(jié)的消失或改變都會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)食物網(wǎng)是由多個(gè)食物鏈相互交織而成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它反映了生態(tài)系統(tǒng)中生物之間復(fù)雜的捕食和被捕食關(guān)系。食物網(wǎng)中，每個(gè)生物都可能同時(shí)處于多個(gè)食物鏈中，而每個(gè)食物鏈又可能與其他食物鏈相互聯(lián)系。這種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使其能夠抵抗外界環(huán)境變化的影響。生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者生產(chǎn)者生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中最重要的組成部分，它們能夠通過(guò)光合作用將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，為其他生物提供能量來(lái)源。消費(fèi)者消費(fèi)者直接或間接地以生產(chǎn)者為食，它們通過(guò)攝取生產(chǎn)者或其他消費(fèi)者獲得能量，并將能量傳遞給更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物。分解者分解者主要包括細(xì)菌和真菌，它們將動(dòng)植物殘?bào)w分解成無(wú)機(jī)物，使這些物質(zhì)重新回到環(huán)境中，供生產(chǎn)者利用。能量在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化1生產(chǎn)者光合作用2消費(fèi)者攝食獲得能量3分解者分解有機(jī)物獲得能量能量流動(dòng)的過(guò)程是單向的，即能量從生產(chǎn)者流向消費(fèi)者，再流向分解者，最后以熱能的形式散失。能量在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化效率較低，大約只有10%的能量能夠傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，這被稱為10%定律。物質(zhì)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化1生產(chǎn)者綠色植物吸收無(wú)機(jī)物并轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，儲(chǔ)存能量，并釋放氧氣。例如，植物通過(guò)光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖，同時(shí)釋放氧氣。2消費(fèi)者動(dòng)物通過(guò)食用植物或其他動(dòng)物獲取有機(jī)物和能量，并將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物，排泄廢物。3分解者微生物通過(guò)分解動(dòng)植物遺體、排泄物，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，并釋放能量，為生產(chǎn)者提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中各種化學(xué)元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)的過(guò)程。它由生物過(guò)程和非生物過(guò)程組成。碳循環(huán)碳循環(huán)是指碳元素在地球生物圈中進(jìn)行循環(huán)的過(guò)程。它是地球上所有生命的基礎(chǔ)。氮循環(huán)氮循環(huán)是指氮元素在地球生物圈中進(jìn)行循環(huán)的過(guò)程，它對(duì)植物生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)合成至關(guān)重要。水循環(huán)水循環(huán)是指水在地球表面、大氣和地下之間進(jìn)行循環(huán)的過(guò)程，它對(duì)地球上的生命至關(guān)重要。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量來(lái)源太陽(yáng)能是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的最初來(lái)源，植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中。能量傳遞能量通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)在生物之間傳遞，每傳遞一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，能量就會(huì)損失一部分。能量流動(dòng)特點(diǎn)單向流動(dòng)逐級(jí)遞減能量最終以熱能形式散失生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力。例如，森林生態(tài)系統(tǒng)可以抵抗火災(zāi)、干旱等自然災(zāi)害，而草原生態(tài)系統(tǒng)則更容易受到破壞?；謴?fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的能力。例如，被破壞的森林可以通過(guò)自然恢復(fù)或人工修復(fù)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)機(jī)制負(fù)反饋機(jī)制生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)，可以抵消外部干擾，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。正反饋機(jī)制正反饋機(jī)制促進(jìn)系統(tǒng)發(fā)展，但不穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失衡。生物多樣性生物多樣性有助于提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抵御外部干擾。生態(tài)系統(tǒng)的演替過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)演替是指一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移，其物種組成、群落結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件發(fā)生有規(guī)律的、方向性的變化過(guò)程。演替分為初級(jí)演替和次級(jí)演替。1頂級(jí)群落達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，生物多樣性豐富2演替中期群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，物種多樣性增加3演替初期先鋒物種，環(huán)境條件改變初級(jí)演替發(fā)生在從未有過(guò)生物的裸地上，例如火山巖、冰川退縮后的土地。次級(jí)演替發(fā)生在原有植被被破壞后，但土壤和部分生物仍然存在的環(huán)境中，例如火災(zāi)后、伐木后。生態(tài)系統(tǒng)的類型熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性豐富，降水量大，溫度高，是地球上最重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一。草原生態(tài)系統(tǒng)以草本植物為主，降水量適中，是許多食草動(dòng)物和肉食動(dòng)物的棲息地。森林生態(tài)系統(tǒng)以樹(shù)木為主，覆蓋面積廣，是重要的碳匯和生物多樣性保護(hù)區(qū)。沙漠生態(tài)系統(tǒng)降水量極少，氣候干旱，生物種類和數(shù)量有限。主要生態(tài)系統(tǒng)類型及其特點(diǎn)熱帶雨林雨量充沛，氣溫高，生物種類豐富，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有高度的生物多樣性。針葉林氣候寒冷干燥，以針葉樹(shù)為主，分布于寒溫帶，是地球上重要的碳匯。草原氣候干旱，植被以草本為主，是重要的畜牧業(yè)基地，也是野生動(dòng)物的棲息地。沙漠降水量少，氣候干旱，生物稀少，是地球上最干旱的生態(tài)系統(tǒng)。人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響11.環(huán)境污染人類排放的廢氣、廢水和廢渣污染土壤、水體和空氣，破壞生態(tài)平衡。22.資源過(guò)度利用過(guò)度開(kāi)采礦產(chǎn)資源、砍伐森林、捕撈魚類，導(dǎo)致資源枯竭，破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。33.生態(tài)系統(tǒng)破壞人類活動(dòng)導(dǎo)致棲息地喪失、生物多樣性減少，破壞生態(tài)系