生态系统的结构(课堂PPT).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,*,生态系统的结构,1,1,生态系统的概念及理解,(1),概念：由,生物群落,与它的,无机环境,相互作用而形成的统一整体,(2),范围：有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈。,(3),结构：,组成成分和营养结构,食物链和食物网。,森林中一棵树死了，倒在地上，苔藓、藻类、蘑菇、白蚁、蠕虫、蜘蛛和老鼠均以这棵朽木为生。,这些生物,构成了一个,A.种群 B.群落,C.生态系统 D.生物圈,B,这些共同构,2,生态系统的结构,生态系统的成分,营养结构,食物链,食物网,生态系统的物质循环、能量流动就是顺着这种渠道进行的非生物物质和能量,生产者,消费者,分解者,捕食关系,食物链（网）,（营养结构）,营养结构,3,2.,生态系统的成分,比较,项目,非生物的,物质和能量,生产者,消费者,分解者,组成,内容,阳光、热能、空气、水分、无机盐等,主要是,绿色植物,，也包括,化能自养型微生物,(,如硝化细菌,),包括营捕食生活、寄生生活和共生生活的各种生物,(,如,菟丝子,、大豆根瘤菌,),营腐生生活的微生物及腐食性的动物,(,如蚯蚓、蜣螂,),作用,为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础,无机物,有机物；光能、无机化学能,有机化学能；为消费者提供食物和栖息场所,加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播,通过分解作用将生物遗体、遗物分解为无机物，供生产者重新利用,4,比较,项目,非生物的,物质和能量,生产者,消费者,分解者,生物,同化,类型,自养型,异养型,异养型,地位,必备成分,主要成分,(,基石,),最活跃的,成分,物质循环中,的关键成分,联系,生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大,“,桥梁,”,，生产者和各级消费者以捕食关系建立的,食物链和食物网,是,能量流动和物质循环,的渠道,5,特例与误区分析,误区类型,特例,细菌都是分解者,硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者，腐生细菌和霉菌属于分解者,动物都是消费者,秃鹫、蚯蚓、蜣螂、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者,生产者都是绿色植物,蓝藻、硝化细菌和光合细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要指绿色植物,植物都是生产者,菟丝子,营寄生生活，属于消费者,营自养生活的生物一定是生产者、生产者一定是自养型生物。营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是腐生生物,6,食物链,草兔狐狼,生态系统的成分,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,营养级别,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,3,食物链,生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立食物联系，现以一条食物链为例进行分析：,7,(1),通常所说的食物链为,捕食链,，,只包括生产者和消费者,。每条食物链的,起点总是生产者,，最末为不被其他动物所食的动物，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。,(2),在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为其捕食者的下一营养级数量增多。,(3),一条食物链一般不会超过五个营养级,，因为能量流动沿食物链是逐级递减的,.,食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内,(4),食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此,箭头一定是由上一营养级指向下一营养级,。,8,4,食物网,(1),同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级,，如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。,(2),在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。,(3),食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。,9,(2009,广东卷,),如图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是,A,此食物网共有,6,条食物链,B,硅藻既是生产者，又是分解者,C,磷虾在不同食物链上都属于同一营养级,D,严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大,C,10,(2009,年海淀区模拟,),如下图所示表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是,A,生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级,B,该食物网由,8,条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争,C,该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者,D,若分析该生态系统的能量流动状况，应从系统中绿色植物固定的太阳能开始,C,11,(2010,徐州模拟,),如图是温带草原生态系统中食物网的部分图解。请据图分析回答。,(2),该食物网含,_,条食物链，猫头鹰占有的营养级是,_,，属于,_,消费者,(3),兔与鼠的关系是,_,，蟾蜍与蜘蛛的关系是,_,。,(4),由于某种原因，鼠突然全部死亡，则蛇和蟾蜍的数量变化情况依次为,_,。,7,三、四、五、六,次级、三级、四级、五级,竞争,竞争和捕食,下降、下降,（,1,）此图若添加,_,可构成较完整的生物群落，再加上,_,就可构成一个生态系统。,分解者,非生物的物质和能量,12,下图的南极生态系统中，包括,_,条食物链，,_,生物属于三级消费者，,_,生物占有,两个营养级。假设大鱼,全部死亡，则,磷虾数目将,_,。,虎鲸、企鹅、海豹,虎鲸、海豹,5,增多,浮游植物,磷虾,小鱼,海豹,浮游动物,大鱼,企鹅,虎鲸,须鲸,13,食物网中生物数量变化的分析与判断,第一营养级的生物减少对其他物种的影响,第一营养级的生物,(,生产者,),减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少,。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。,“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响,一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。,复杂食物网中某生物数量变化引起的连锁反应分析,a,以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：,从高营养级依次到低营养级。,b,生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一生物数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。,c,处于最高营养级的生物且有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该生物可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。,14,一、能量流动的概念和过程,1,概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。,2,、过程：,（,1,）起点：,（,2,）总能量：,（,3,）渠道：,（,4,）能量形式的变化：,（,5,）在食物链中流动的形式是：,（,6,）能量散失的主要途径：,能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：,从生产者,(,主要是植物,),固定太阳能开始。,生产者所固定的全部太阳能,食物链和食物网。,太阳光能生物体有机物中的化学能热能,(,最终散失,),。,有机物中,的化学能。,细胞呼吸,(,包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸,),。,15,16,3,能量在流经每一营养级时的分流问题分析,(1),能量来源,生产者的能量来自于太阳能。,各级消费者的能量一般来自上一个营养级,(,同化量,=,摄入量,-,粪便中所含能量,),。,(2),能量去路,被该营养级生物,因呼吸作用分解消耗一部分,，其中ATP用于生命活动，热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言，热能是群落的能量输出。,流入下一营养级生物,(最高营养级生物除外)。,每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量,被分解者分解,而释放出来。,未利用能量,(,现存量：最终被分解者利用，因此，也可归为,),。,17,(2)逐级递减,各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。,各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用。,各营养级的能量总有一部分流入分解者。,传递效率,=,4.能量流动的特点,(1)单向流动,能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。,各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。,18,在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算,最少,消耗生产者多少时，应选,最短,的食物链和最大传递效率,20%,进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算,最多,消耗生产者多少时，应选,最长,的食物链和最小传递效率,10%,进行计算，这样消费者获得的能量最少。,19,下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是,A,、一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的,20%,B.,当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级,C.,生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落,D.,生态系统的能量是伴随物质而循环利用的,C,20,三、研究能量流动的意义,1,帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现能量的,多级利用,。,2,帮助人们合理地调整生态系统中能量流动关系，,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。,B,21,二、生态金字塔,（,1,）,能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动的情况，三者统称为生态金字塔。,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,形状,特点,呈正金字塔形,一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形,一般为正金字塔形,22,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,象征含义,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减,生物量,(,现存生物有机物的总量,),沿食物链流动逐级递减,每一阶层含义,食物链中每一营养级生物所含能量的多少,每一营养级生物,个体的数目,每一营养级生物现存生物的总质量,23,(2),特殊实例及分析,数量金字塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如图所示的数量金字塔。,生物量金字塔也有特殊形状,，如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。,24,A,1,如图表示某生态系统中,4,种成分之间的关系，下列相关叙述正确的是,A.,甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。,B.,乙乙,中所包含的所有种群构成了该生态系统的营养结构,C.,丙中有自养型生物,D.,甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和,25,2,、如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是,A,图中方框的大小可表示该营养级生物所具有能量的相对值,B,图中,C,所具有的能量为,B,的,10%,20%,C,图中,A,表示流经该生态系统的总能量,D,图中,A,具有的能量是,B,、,C,、,D,的能量之和,D,26,3,、下图表示某草原生态系统中能量流动图解，表相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是,A.,是流入该生态系统的总能量,B.,分解者获得的能量最少,C.,图中,/,的比值代表草兔的能量传递效率,D.,和分别属于草和兔同化量的一部分,D,27,4,、下图为某生态系统中能量流动示意图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是,(,双选,),A.,表示流经该生态系统内部的总能量,B.,一般情况下，次级消费者增加,1 kg,，生产者至少增加,25kg,C.,生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单向性,D.,从能量关系看,BC,28,5,、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,来自植食物动物，假如能量传递效率为,10%,。食物链关系如下图，那么该人每增加,1,千克体重，约需消耗植物,A,10,千克,B,28,千克,C,100,千克,D,280,千克,D,29,A,G/75,千克,B,3G/125,千克,C,6G/125,千克,D,G/550,千克,6,、根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加,G,千克时，黄雀增加体重最多是,A,30,7,、已知在如下图所示的食物网中，,C,生物同化的总能量为,a,，其中,A,生物直接供给,C,生物的比例为,x,，则按最低的能量传递效率计算，需要,A,生物的总能量（,y,）与,x,的函数关系式为,_,y,100a,90ax,31,2010,年下学期,C,9,、在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图）。下列有关叙述不正确的是,A.,该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜,B.,该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分,C.,该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率,D.,沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性,32,A.进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等,B.生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物量,C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用,D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用,B,10,、下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，,h,、,i,、,j,、,k,表示不同用途的有机物（,j,是未利用部分），方框大小表示使用量。下列叙述正确的是,i,33,1.,对物质循环的理解,(1),参与循环的物质：不是指由,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质，也不是单质，而是,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,等元素。,(2),物质循环的具体形式：是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是单纯物质的移动。,(3),循环的过程：无机环境 生物群落。,34,2.,特点,(1),全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的,物质循环又叫生物地球化学循环。,(2),物质可被反复利用：物质循环，既然称为“循环”就不像,能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环,境与生物群落之间反复利用。,35,碳循环,分解者的分解作用,光合作用,36,3.,实例,碳循环,37,1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的,或硝化细菌等的,而实现的。,(2)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以,的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，,通过,的渠道进行的，传递的形式为,(3)大气中CO,2,的来源有三个：,一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。,(4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是,(5)碳在无机环境与生物群落之间传递时，,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,，其他各成分间的传递均是单向的,(6)煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的CO,2,浓度增高，是形成,“,温室效应,”,的最主要原因。,CO2,食物链和食物网,有机物,生产者和分解者,光合作用,化能合成作用,38,捕食,枯枝烂叶,遗体和粪便,呼吸作用,分解作用,能量流动与物质循环的关系,呼吸作用,光合作用,生产者,消费者,分解者,无机环境,39,4.,比较能量流动与物质循环,项目,能量流动,物质循环,形式,以有机物为载体,无机物,特点,单向流动、逐级递减,往复循环,范围,生态系统各营养级,生物圈,(,全球性,),40,项目,能量流动,物质循环,联,系,同时进行、相互依存，不可分割,能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解,物质是能量沿食物链,(,网,),流动的载体,能量是物质在生态系统中往复循环的动力图解,如下：,41,伴随着物质循环过程，环境中一些污染物（如重金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量积累而出现生物富集现象，而营养级越高，富集物浓度越高，这与能量流动逐级递减不同。生态系统中各成分的确认,如图所示的生态系统成分判断题在试题中经常出现，这种试题先根据双向箭头,A D,确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者，再根据箭头指向：,A,有三个指出，应为生产者；,D,有三个指入，为非生物的物质和能量；,B,和,C,，一个为消费者，另一个为分解者，,A(,生产者,),和,B,均指向,C,，则,C,为分解者。,42,1,在生态系统碳循环的过程中，把CO,2,释放到大气中有多种形式，其中起主导作用的是,A植物和动物的呼吸作用,B化石燃料的燃烧作用,C分解者对有机物的分解作用,D化工厂对碳酸盐的分解作用,A,43,2,、如右图所示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是,A,过程代表绿色植物的光合作用,B,图中,A,、,B,分别代表消费者和生产者,C,温室效应主要是由过程造成的,D,农业生产中的中耕松土可以增大过程,C,44,3,、如图为生态系统中碳循环的模式图，,1,、,2,、,3,、,4,分别代表生态系统的不同成分。下列相关叙述正确的是,A,1,代表生产者，,5,可以代表化能合成作用,B,碳元素在,1234,间以含碳有机物的形式传递,C,该图中营养级别最高的生物是,4,D,碳元素在该图所示食物链中的流动是单向的,D,45,4,、分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是,A.,物质作为能量的载体，使能量沿着食物链,(,网,),流动,B.,能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返,C.,能量的总和便是生产者所固定的太阳能总量,D.,碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以,CO2,的形式进行的,C,46,5,、下图甲是生态系统的碳循环示意图，图中“”表示碳元素的流动方向,(1),在图甲表示的生态系统中，分解者是,(,用字母表示,),，,CA,表示的生理过程是,。,(2),碳元素在生物群落中的主要存在形式是,，碳元素在生物群落和无机环境之间的循环主要是以,_,的形式进行的。,(3),如果用图乙表示该生态系统的能量金字塔，请将碳循环示意图中相应的字母填在图乙对应的营养级中。,B,光合作用,有机物,CO2,A,D,F,E,47,(4),若上述生态系统代表农田生态系统，农民下田拔草、,捕捉害虫、喷洒农药，目的是,_,(5),若上述生态系统代表弃耕的农田生态系统，若干年后该农田中长出小灌木丛，以至演替出森林，这样的演替类型称为,。植被优势种群的演替，从根本上体现了植被对,的竞争能力不断增强。,流动方向,使能量更多地流向农作物,(,对人类有益的部分,),调整农田生态系统的能量,次生演替,阳光,48,