生态系统结构与功能培训讲学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生态系统,结构与能量流动,1,、组成层次,:,个体,种群,群落,群落+环境,生态系统,2,、概念：,3、生态系统有大小，地球上,最大,的生态系统是,生物圈,。,生物群落,与它的,无机环境,相互作用,而形成的统一整体，叫做生态系统。,同种个体,所有不,同种群,在一定自然区域内,生态系统的概念：,非生物物质和能量,生产者,消费者,分解者,总结,生态系统,组成成分,营养结构,-,食物链（网）,生态系统的结构,捕食关系,决定,生态系统的功能,物质循环,能量流动,信息传递,包括,渠,道,生产者,消费者,分解者,营养方式,异养,异养,生物类型,地位,作用,(1),、无机环境：即非生物的,(,2),、生物群落：,物质和能量,自养,光合自养生物：,化能合成生物：,绿色植物和蓝藻等,硝化细菌等,大多是动物，,寄生植物,（如菟丝子）,腐生细菌和真菌,腐生生活的动物，,如蚯蚓、蜣螂等,生态系统的,基石,生态系统,最活跃,的成分,生态系统的,关键,成分,为消费者提供,食物和栖息场所,制造有机物，储存能量,帮助植物传粉和种子的传播,加快物质循环,将有机物分解为无机物，供生产者重新利用,一、生态系统的组成成分：,1.细菌都是分解者？,错：硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者。,2.动物都是消费者？,错秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐生动物属于分解者。,3.生产者都是绿色植物？,错：蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物,4.植物都是生产者？,错：菟丝子营寄生生活，属于消费者,辨析以下说法是否正确：,非生物的物质和能量,生产者,（基石）,消费者,（加快物质循环）,分解者,（不可缺少）,光合作用或化能合成作用,动物摄食,残枝败叶，遗体,遗体，粪便,细胞呼吸,细胞呼吸,各成分间的联系：,细胞呼吸分解作用,（,1,）图示：,（,2,）图析：,先据双向箭头“”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“,3”,个指出箭头的,D,为“生产者”,，,有“,3”,个指入箭头的,C,为“非生物的物质和能量”,，最后根据,DAB,，确定,A,为消费者、,B,为分解者。,若问,D,、,A,、,B,具体是什么生物，则,D,主要为绿色植物，,A,为动物，,B,为腐生生活的细菌和真菌。,四种成分的判断：,二、营养结构,食物链和,食物网：,生 产 者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,四级消费者,第五营养级,生物之间由于,食物关系,而形成的一种链状联系。,(1),概念：,食物链上的每一个环节。,(2),营养级：,注意：,（,1,）一条完整的食物链从生产者开始，至最高消费者为止,（,2,）食物链中箭头代表能量流动的方向,（3）一条食物链的营养级一般不超过五个,食物网,思考与讨论：,1.,该生态系统中有多少条食物链？,2.,鼠蛇鹰是不是一条食物链？,植物鼠蛇是不是一条食物链？,植物,狐,鼠,兔,鹰,蛇,3.,鹰占几个营养级？分别是？,5,条,不是,不是,2,个，分别是第三和第四营养级,4.,蛇和鹰之间的关系是什么？,捕食和竞争,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。,(1),概念：,一般来说，营养结构越复杂，生态系统越稳定,消费者,猪笼草,菟丝子,分解者,蜣螂,蚯蚓,秃鹫,假设 你像,鲁滨逊,那样流落在不毛的荒岛上，只有,15Kg,玉米,和,一只母鸡,可以食用，那么,使自己活的最长,的办法是：,A先吃鸡，然后吃玉米,B.,先,吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡,先吃鸡，再吃玉米,我反对！为什么要先吃我？,1,、小草的能量来自哪里？,2,、照射在草地上的太阳能都能被小草吸收吗？小草吸 收了光能，光能发生了什么变化？,3,、小草固定的太阳能有哪些去向？,三、能量流动的过程,:,1.,能量的最终来源：,2.,能量的输入：,3.,能量流动的起点：,4.,流经生态系统的总能量：,5.,能量流动的渠道：,6.,能量在食物链中的流动形式：,7.,每个营养级的能量去路：,光合作用,生产者固定的太阳能,食物链、食物网,有机物中的化学能,太阳,生态系统中能量流动,:,从生产者固定的太阳能开始,（,1,）呼吸作用散失,（,2,）流入下一个营养级,（,3,）流入分解者,8.,能量流动中能量形式的变化：,太阳能 有机物中的化学能 热能（散失）,最末营养级？,小草种群,固,定的太阳能,呼吸,生长、发,育和繁殖,热能散失,遗体 残骸,分解者分解,未被利用,太阳能,光合作用,摄食,初级,消费者,去路：,呼吸作用消耗,被下一营养级所同化（除最高营养级）,被分解者所利用,未被利用：,初级消费者摄入,用于生长,发育和繁殖,次级消费者摄入,散失,遗体,残骸,初级消费,者同化,分解者利用,粪便,呼吸,散失,.,同化量,=,摄入量,-,粪便量,能量来自上一营养级,能量流经第二营养级示意图,呼吸,未被利用,分解者,呼吸作用,呼吸,呼吸,呼吸,初级,消费者,次级消费者,生产者,固定,未固定,绘出生态系统的能量流动示意图,1.,能量流动的起点：,2.,能量流动的途径：,3.,能量流动中能量形式的变化：,4.,能量在食物链中流动的形式：,5.,能量散失的主要途径：,生产者,(,主要是绿色植物,),固定的太阳能,食物链和食物网,光能 有机物化学能 热能,有机物,(,食物,),中的化学能,通过呼吸作用以热能形式散失,营养级,输入能量,输出能量,（输入下一营养级）,传递效率,生产者,植食性动物,肉食性动物,464.6,62.8,12.6,62.8,12.6,13.5,20.1,植食性动物,B,3232,生产者,464.6,植食性动物,A,30.8,33,7,6,肉食性动物,12.6,摄入量,摄入量,摄入量,摄入量,下一营养级,的同化量,上一营养级,的同化量,100%,一般说来，能量传递的效率大约为,10%,20%,。,计算能量传递的效率,:,单位：J,c,m,-2,a,-1,第一营养级到第二营养级能量传递效率,=,固定,45996,30.8+32,464.6,100%,能量传递效率,=,1.,：能量流动只能从第一营养级流向第,二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不,可,，也不可,。,2.,：能量在沿食物链流动的过程中传递,效率大约为,。,单向流动,逐级递减,循环流动,逆转,10203.能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到,的,数值,绘成图，可形成一个金字,塔图形。,能量,由低到高,能量流动的特点,根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个,金字塔图形,能量金字塔,如把各个营养级的,数量,用绘制能量金字塔的方式表示，是否也能成金字塔形？有无例外？,数量金字塔,2.,帮助人们合理地调整生态系统中的,关系，使能量持续高效地流向对,人类最有益的,部分。,能量流动,人工生态系统,研究能量流动的意义,1.,帮助人们科学规划、设计,，使能量得到,最有效,的利用。,例如：,在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？,在草原牧场上，怎样才能使能量更多的流向牛羊在农田里，怎样才能使能量更多的流向农作物？,秸秆,牲畜,粪便,沼气池,沼渣,肥田,肉食,燃料,（,实现对能量的,多级利用,，从而大大,提高了能量的利用率,）,关于能量流动计算规律总结：,1.,正推类型：,A B C D,解题思路：至少按最小效率（,10%,）计算,最多按最大效率（,20%,）计算,若,A,总重,1000KG,体重，至少（或最多）能使,D,增重多少千克？,2.,逆推类型：,A B C D,解题思路：至少按最大效率（,20%,）计算,最多按最小效率（,10%,）计算,若,D,增重,10KG,，至少（或最多）消耗,A,多少千克？,在食物链中：,在食物网中：,1.,在能量分配比例未知时的计算：,水稻,食草昆虫,食虫鸟,蛙,蛇,鼠,能量传递效率的“极值”计算：,1.已知低营养级求高营养级,获能量最多：,获能量至少：,选最短食物链，按,20%,计算,选最长食物链，按,10%,计算,2.已知高营养级求低营养级,需能量最多：,需能量至少：,选最长食物链，按,10%计算,选最短食物链，按,20%计算,蛇最多获能：,100kj20%20%,100kJ,例、,如图所示，该食物网中，若人的体重增加,1 kg,，最少消耗水藻,kg,，最多消耗水藻,kg,。,求最少消耗水藻的量时：,选择最短的食物链,;,传递效率按,20%,计算,水藻,小鱼,人：,设最少消耗为,x,，则,x20%20%=1 kg,，,x=25 kg,解析：,求最多消耗时：,选择最长的食物链；传递效率最小,10%,计算,水藻,水蚤,虾,小鱼,大鱼,人：,设最多消耗为,y,，则,y10%10%,10%10%10%=1 kg,，所以,y=100 000 kg,。,25,100 000,先根据题意写出相应的食物链,根据各营养级间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别计算,将各条食物链中的值相加即可。,2.,在能量分配比例和能量传递效率已知时的能量计算：,如果一个人的食物有,1/2,来自绿色植物，,1/4,来自小型肉食动物，,1/4,来自羊肉，假如传递效率为,10%,，那么该人每增加,1,千克体重，约消耗植物,(,）解析：,根据题意，可以写出三条食物链：,、植物人，在此食物链中，人要增重,0.5kg,，消耗植物为,0.510%,5kg,；,、植物羊人，在此食物链中，人要增重,0.25kg,，消耗的植物为,0.2510%10%,25kg,；,、植物植食动物小型肉食动物人，在此食物链中，人要增重,0.25kg,，消耗的植物为,0.2510%10%10%,250kg,。,280kg,所以人要增重,1kg,，共消耗植物,280kg,。,例、有一食物网如图,1,所示。假如猫头鹰的食物,2/5,来自兔子，,2/5,来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加,20g,体重，最多消耗植物多少克？,鹰,20g,最多要消耗下一营养级,200g,兔占,80g,鼠占,80g,蛇占,40g,最多要消耗植物,800g,最多要消耗植物,800g,最多要消耗植物,4000g,最多要消耗下一营养级,400g,消耗最多按最低效率计算,总共最多消耗植物,5600g,例、,大象是植食性动物，有一种螳螂专以象粪为食。设一大象在某时间段内,同化,的能量为,10,7,KJ,，则这部分能量中可流入螳螂体内的约为（）,A,、,0 KJ B,、,10,6,KJ,C,、,310,6,KJ D,、,10,6,-210,6,KJ,A,1.,同化作用,是指生物体把从外界环境中获取的营养物质,转变成自身,的组成物质，并且,储存能量,的过程。,2.,营养级,所同化的能量,即本营养级的能量。排除的粪便中能量不属于同化的能量。,注意：,