生物学必修51生态系统的结构课件.ppt

生态系统的结构第五章 生态系统及其稳定性一、生态系统的范围一、生态系统的范围v生物群落与无机环境相互作用而形成的统生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统一整体，叫做生态系统v地球上全部的生物（包括人）及其无机环地球上全部的生物（包括人）及其无机环境构成生物圈；生物圈是地球上最大的生境构成生物圈；生物圈是地球上最大的生态系统v生物圈由许多大大小小的生态系统组成生物圈由许多大大小小的生态系统组成1 1、森林生态系统、森林生态系统森林生态系统森林生态系统v1、分布：、分布：v2、主要特点：、主要特点：v3、生物的特征：、生物的特征：植物：植物：动物：动物：湿润、较湿润地区；湿润、较湿润地区；湿润、较湿润地区；湿润、较湿润地区；动植物种类繁多，群落的结构复动植物种类繁多，群落的结构复动植物种类繁多，群落的结构复动植物种类繁多，群落的结构复杂，种群的密度和群落的结构能杂，种群的密度和群落的结构能杂，种群的密度和群落的结构能杂，种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态；够长期处于较稳定的状态；够长期处于较稳定的状态；够长期处于较稳定的状态；以乔木为主，也有灌木和草本植物以乔木为主，也有灌木和草本植物以乔木为主，也有灌木和草本植物以乔木为主，也有灌木和草本植物树栖和攀爬种类多树栖和攀爬种类多树栖和攀爬种类多树栖和攀爬种类多虎虎, , 犀鸟犀鸟, ,长臂猴长臂猴, ,蜂猴蜂猴2 2、草原生态系统、草原生态系统草原生态系统草原生态系统v1、分布：、分布：v2、主要特点：、主要特点：v3、生物的特征：、生物的特征：植物：植物：动物：动物：干旱地区；干旱地区；干旱地区；干旱地区；年降雨量很少，群落结构较简单，受降雨量影响，年降雨量很少，群落结构较简单，受降雨量影响，年降雨量很少，群落结构较简单，受降雨量影响，年降雨量很少，群落结构较简单，受降雨量影响，不同季节或不同年份，种群密度和群落结构常发不同季节或不同年份，种群密度和群落结构常发不同季节或不同年份，种群密度和群落结构常发不同季节或不同年份，种群密度和群落结构常发生剧烈变化，不同季节的景观大不相同；生剧烈变化，不同季节的景观大不相同；生剧烈变化，不同季节的景观大不相同；生剧烈变化，不同季节的景观大不相同；以草本为主，也有少量的灌木丛，乔木很少见以草本为主，也有少量的灌木丛，乔木很少见以草本为主，也有少量的灌木丛，乔木很少见以草本为主，也有少量的灌木丛，乔木很少见大多具有穴居或快速奔跑的行为特点，两栖大多具有穴居或快速奔跑的行为特点，两栖大多具有穴居或快速奔跑的行为特点，两栖大多具有穴居或快速奔跑的行为特点，两栖类和水生生物很少见。

类和水生生物很少见类和水生生物很少见类和水生生物很少见高鼻羚羊高鼻羚羊跳鼠跳鼠农田生态系统农田生态系统v1、分布：、分布：v2、主要特点：、主要特点：v3、生物的特征：、生物的特征：农垦地区；农垦地区；农垦地区；农垦地区；人工建立的生态系统，因此，人的作用非常人工建立的生态系统，因此，人的作用非常人工建立的生态系统，因此，人的作用非常人工建立的生态系统，因此，人的作用非常突出；突出；突出；突出；动植物种类稀少，群落结构单一，人们种植的农动植物种类稀少，群落结构单一，人们种植的农动植物种类稀少，群落结构单一，人们种植的农动植物种类稀少，群落结构单一，人们种植的农作物是主要成员但人们如果不加强控制和管理，作物是主要成员但人们如果不加强控制和管理，作物是主要成员但人们如果不加强控制和管理，作物是主要成员但人们如果不加强控制和管理，勤于播种、施肥、灌溉、除草、治虫，农田生态勤于播种、施肥、灌溉、除草、治虫，农田生态勤于播种、施肥、灌溉、除草、治虫，农田生态勤于播种、施肥、灌溉、除草、治虫，农田生态系统将会很快退化，占优势地位的作物很快会被系统将会很快退化，占优势地位的作物很快会被系统将会很快退化，占优势地位的作物很快会被系统将会很快退化，占优势地位的作物很快会被杂草和其它植物所取代。

杂草和其它植物所取代杂草和其它植物所取代杂草和其它植物所取代海洋生态系统海洋生态系统v1、分布：、分布：v2、主要特点：、主要特点：v3、生物的特征：、生物的特征：地球上的全部海洋；地球上的全部海洋；地球上的全部海洋；地球上的全部海洋；海洋生物主要受阳光、温度和盐度等非生物海洋生物主要受阳光、温度和盐度等非生物海洋生物主要受阳光、温度和盐度等非生物海洋生物主要受阳光、温度和盐度等非生物因素的影响；因素的影响；因素的影响；因素的影响；浮游生物多，浅海中有大型的藻类，如海带、浮游生物多，浅海中有大型的藻类，如海带、浮游生物多，浅海中有大型的藻类，如海带、浮游生物多，浅海中有大型的藻类，如海带、裙带菜等在裙带菜等在裙带菜等在裙带菜等在200200米以内的水层中有丰富的海米以内的水层中有丰富的海米以内的水层中有丰富的海米以内的水层中有丰富的海洋生物湿地生态系统湿地生态系统v1、分布：、分布：v2、生物类型：、生物类型：v3、生态价值：、生态价值：沼泽地，泥炭地，河流，湖泊，红树沼泽地，泥炭地，河流，湖泊，红树沼泽地，泥炭地，河流，湖泊，红树沼泽地，泥炭地，河流，湖泊，红树林，沿海滩涂（海涂），水深不超过林，沿海滩涂（海涂），水深不超过林，沿海滩涂（海涂），水深不超过林，沿海滩涂（海涂），水深不超过6 6米的浅海区；还有许多人工湿地如水米的浅海区；还有许多人工湿地如水米的浅海区；还有许多人工湿地如水米的浅海区；还有许多人工湿地如水库、池塘、水稻田等库、池塘、水稻田等库、池塘、水稻田等库、池塘、水稻田等动植物丰富；动植物丰富；动植物丰富；动植物丰富；1 1、作为生活用水和工农业用水的水源被直接利用；、作为生活用水和工农业用水的水源被直接利用；、作为生活用水和工农业用水的水源被直接利用；、作为生活用水和工农业用水的水源被直接利用；2 2、补充地下水，在多雨或者河流涨水的季节，成为蓄水、补充地下水，在多雨或者河流涨水的季节，成为蓄水、补充地下水，在多雨或者河流涨水的季节，成为蓄水、补充地下水，在多雨或者河流涨水的季节，成为蓄水库，起到调节流量和控制洪水的作用；干旱季节又可补库，起到调节流量和控制洪水的作用；干旱季节又可补库，起到调节流量和控制洪水的作用；干旱季节又可补库，起到调节流量和控制洪水的作用；干旱季节又可补充地表径流和地下水，缓解旱情；充地表径流和地下水，缓解旱情；充地表径流和地下水，缓解旱情；充地表径流和地下水，缓解旱情；3 3、是许多水禽的栖息地，以及鱼类的繁殖和肥育场所。

是许多水禽的栖息地，以及鱼类的繁殖和肥育场所是许多水禽的栖息地，以及鱼类的繁殖和肥育场所是许多水禽的栖息地，以及鱼类的繁殖和肥育场所城市生态系统城市生态系统v1、概念：、概念：v2、主要特点：、主要特点： 城市居民和周围生物以及非生物环城市居民和周围生物以及非生物环城市居民和周围生物以及非生物环城市居民和周围生物以及非生物环境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络结构ØØ 是以人为中心的系统；是以人为中心的系统；是以人为中心的系统；是以人为中心的系统；ØØ 土地、水体、大气都被人类活动所改造，住房、工业、土地、水体、大气都被人类活动所改造，住房、工业、土地、水体、大气都被人类活动所改造，住房、工业、土地、水体、大气都被人类活动所改造，住房、工业、企业、交通都是企业、交通都是企业、交通都是企业、交通都是“ “人造人造人造人造” ”的；的；的；的；ØØ 能量主要来自于化石燃料的燃烧；能量主要来自于化石燃料的燃烧；能量主要来自于化石燃料的燃烧；能量主要来自于化石燃料的燃烧；ØØ 在物质和能量上是一个高度开放的系统，对其他生态系在物质和能量上是一个高度开放的系统，对其他生态系在物质和能量上是一个高度开放的系统，对其他生态系在物质和能量上是一个高度开放的系统，对其他生态系统既有高度的依赖性又有强烈的干扰性。

统既有高度的依赖性又有强烈的干扰性统既有高度的依赖性又有强烈的干扰性统既有高度的依赖性又有强烈的干扰性（一）生态系统的组成成分生生态态系系统统非生物的物质和能量：非生物的物质和能量：生产者：生产者：消费者：消费者：分解者：分解者：阳光、热能、水、空气、阳光、热能、水、空气、无机盐等无机盐等自养生物，主要是绿色植物自养生物，主要是绿色植物动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等食性动物和寄生动物等能将动植物遗体残骸中的有机物分解能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物主要是细菌和真菌成无机物主要是细菌和真菌生态系统结构模型生生产产者者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物1肉食性动物肉食性动物2遗体、粪便等遗体、粪便等分解者分解者COCO2 2等等无机物无机物生产者、消费者和分解者的关系（二）食物链和食物网v 1 1、食物链：、食物链：在生态系统中，各种生在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而物之间由于食物关系而形成的一种联系，叫做形成的一种联系，叫做食物链食物链上的营养级食物链上的营养级生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级2 2、食物网、食物网许多食物链相互交错连接的复杂营养关系。

许多食物链相互交错连接的复杂营养关系总结总结:1 1、生态系统的结构的含义：、生态系统的结构的含义： （（1 1）组成成分）组成成分 （（2 2）营养结构：食物链和食物网）营养结构：食物链和食物网2 2、对营养级的再认识、对营养级的再认识: : 食物网中同一环节上所有生物的总和食物网中同一环节上所有生物的总和3 3、食物链和食物网是生态系统能量流动、食物链和食物网是生态系统能量流动 和物质循环的渠道和物质循环的渠道第二节 生态系统的能量流动第五章 生态系统及其稳定性v生态系统的能量流动生态系统的能量流动----指生态系统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和散失散失过程能量流动的过程能量流动的过程就一个生物个体（如人）而言，能量是如何就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的输入、储存和散失的？？ 能量输入能量输入个体个体呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量储存在体内的能量能量流动的分析能量流动的分析能量能量输入输入个体个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体个体2个体个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量……能量流动的分析能量流动的分析能量流经一个种群一个种群的情况能量能量输入输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失能量流动的分析能量流动的分析v生态系统的能量流动生态系统的能量流动----指生态系统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和散失散失过程。

v研究生态系统的能量流动一般在群体水平上能量流动的过程能量流动的过程 请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这几个问题：v1.能量的来源是什么？ v2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？v3.能量流动的渠道是什么？ v4.输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？能量流动的过程能量流动的过程能量的源头能量的源头: :流动的起点流动的起点:输入生态系统输入生态系统的总能量的总能量:渠道渠道: :太阳太阳从生产者固定太阳能开始从生产者固定太阳能开始食物链和食物网食物链和食物网生产者固定的太阳能总量生产者固定的太阳能总量能量流动的过程能量流动的过程能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化能能量量流流动动的的过过程程生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能能量量流流动动的的过过程程初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的能量的输入输入、、传递传递、、转化转化和和散失散失过程。

过程 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）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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中是逐渐减少的能量流动的特点能量流动的特点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从中可以看出，一个生从中可以看出，一个生态系统中，态系统中，营养级越多营养级越多，，在能量流动过程中，在能量流动过程中，消消耗的能量就越多耗的能量就越多迁移创新：迁移创新： 1、如、如D鱼体重增加鱼体重增加1kg，所需浮游至少需要植物约，所需浮游至少需要植物约 125kg能量传递效率的含义与计算：能量传递效率的含义与计算：在一食物链中，若求某营养级在一食物链中，若求某营养级获得最多能量，一般取获得最多能量，一般取20％作％作为传递效率；反之，取为传递效率；反之，取10％作％作为传递效率。

为传递效率从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为级递减的，单向不循环的，传递效率为1010％－％－2020％％ 所以所以, ,食物链一般不超过五个营养级，到第五营食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了因为能量每流经一级都要丢失一大存的程度了因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多部分，所以食物链越长，流量流失就越多2.2.食物链一般不超过食物链一般不超过5 5个营养级个营养级? ?迁移创新：迁移创新：能不能改变生态系统能量流动能不能改变生态系统能量流动的规律？的规律？ v质疑：质疑：研究能量流动的意义研究能量流动的意义人们虽然不能改变能量流动的客观规律，人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法但可设法调整调整能量流动方向，使能量持续能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分高效地流向对人类最有益的部分.例如例如：：1.在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？2.在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？ 研究能量流动的意义研究能量流动的意义除去杂草、修去树木的侧枝等除去杂草、修去树木的侧枝等v桑基鱼塘桑基鱼塘v沼气工程沼气工程实现对能量的多级利实现对能量的多级利用，大大提高能量的用，大大提高能量的利用率利用率研究能量流动的意义研究能量流动的意义桑基鱼塘“桑基桑基鱼塘鱼塘”农农业生业生态系态系统统蚕蚕桑桑猪猪鱼鱼稻稻塘泥塘泥粪尿（饲料）粪尿（饲料）鱼粉鱼粉粪尿粪尿粪粪（（饲饲料料））粪尿粪尿茎叶、糠加茎叶、糠加工场工场粪粪研究能量流动的意义研究能量流动的意义沼气工程“笼养蝇蛆笼养蝇蛆”人工生态系统人工生态系统蝇蛆蝇蛆 鸡鸡 蛋蛋 人人鸡粪鸡粪 猪猪 肉肉粪粪 农作物农作物蝎（药材）蝎（药材）问问题题探探讨讨备选策略备选策略1 1：：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。

吃鸡产下的蛋，最后吃鸡本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：途径：食物链或食物网食物链或食物网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%~20%研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有使能量持续高效的流向对人类最有益的部分益的部分太阳能太阳能1.1.人们常用金字塔来说明生态系统人们常用金字塔来说明生态系统 中哪两者之间的关系中哪两者之间的关系 （（ ））AA.A.能量和营养级能量和营养级B.B.个体大小与营养级个体大小与营养级C.C.个体大小与个体数量个体大小与个体数量D.D.个体数量与生物类型个体数量与生物类型课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈v2．在生态系统的能量金字塔中，贮存能．在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（量最多的成分是（   ））   A.生产者生产者                  B.初级消费者初级消费者     C.次级消费者次级消费者           D.分解者分解者A课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈v3．根据生态学原理，要使能量流经食物链．根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构一种食物结构    [    ]   A．以淡水养殖的鱼类为主．以淡水养殖的鱼类为主   B．以家畜的肉类为主．以家畜的肉类为主   C．以谷类和植物蛋白为主．以谷类和植物蛋白为主   D．以禽类的肉和蛋为主．以禽类的肉和蛋为主课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈Cv   4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（    ））v 解析：第三营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）4-1=81千焦。

课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈v5．肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，．肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于（从生态学的观点看，这是由于（   ））   A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大动物饲养麻烦，花时间多，投资大             B.动物性食品营养价值高动物性食品营养价值高     C.食物链延长，能量流失多，动物性食食物链延长，能量流失多，动物性食       品成本高品成本高       D.植物栽培比较容易植物栽培比较容易课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈Cv6. 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，用绘关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？金字塔形？如果是，有没有例外？树树昆虫昆虫鸟鸟课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈1.调查农田生态系统的能量流动情况；调查农田生态系统的能量流动情况； 2.阅读教材阅读教材P99页课外读物页课外读物“生态农业生态农业”第二课堂第二课堂。