第五章生态系统及其稳定性ppt课件.ppt

第一节 生态系统的结构,第五章生态系统及其稳定性,本节聚焦：如何理解生态系统的整体性生态系统有哪些主要组成部分？它们是如何构成生态系统的？生态系统具有怎样的营养结构？,2、在一阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物，这些生物共同构成。如果包括它们生活的环境应为。,1、生态系统的概念:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。,生物群落,生态系统,种群,种群：同一时间生活在一定区域内的同种生物的一群个体。,群落：同一时间聚集在一定区域内各种生物种群的集合。,（一）、生态系统的成分,（）,（二）、食物链和食物网,二、生态系统的结构,分解者,生态系统,生产者,消费者,初级消费者：,次级消费者：,三级消费者：,非生物成分,生物成分,阳光、温度、空气、水份、土壤等,制造有机物,植食性动物,以植食性动 物为食的肉食性动物,以小型肉食性 动物为食的大型肉食性动物,生态系统的成分,非生物的物质和能量：,分解动植物的遗体、排出物和残落物中的有机物为无机物,自养生物,是生态系统的主要成分,异养生物,分类,异养生物,主要是绿色植物,还有某些细菌,各种动物和寄生菌类,细菌、真菌和腐生动物,利用现成有机物,生产者、消费者和分解者之间的关系：,1、生产者制造有机物，为消费者提供食物和栖息场所。,2、消费者对植物的传粉受精和种子传播有重要作用。,3、分解者将动植物遗体分解成无机物。,所有的植物都是生产者吗？,菟丝子,生态系统的成分,除绿色植物外，还有哪些生物是生产者？,食物链：,在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。,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,食物链中的一个个环节。它是指处于食物链同一环节上的所有生物的总和。,营养级：,鲜花,彩蝶,螳螂,蛤蟆,蛇,老鹰,第五营养级,第六 营养级,四级消费者,五级消费者,3 食物链和食物网,食物网,注意事项:1.每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。2.生产者总是为第一营养级。3.对某一动物而言,所处的营养级并不是一成不变的。4.同种生物所处消费者级别和营养级级别一定是不同的，总是差一级。5.分解者一般不进入食物链6.食物链是单向的，一般不超过5级,食物网,1、此食物网中的食物链有 条。2、属于第二营养级的生物是。3、猫头鹰占有 个营养级。4、蜘蛛和青蛙的关系是。5、如果食虫鸟因为某种原因减少，那么青蛙的数量短期内可能会。,9,兔、鼠、昆虫,4,捕食和竞争,增加,非生物物质和能量,生产者,消费者,分解者,捕食关系,总结,生态系统的成分,食物链（网）（营养结构）,生态系统的结构,食物链和食物网,解题思路：,1、数食物链的条数时要先找到生产者，然后按照从低营养级到高营养级的顺序，从一个方向开始数。,2、数某一生物占有的营养级的个数时，要先找到和这种生物有关的食物链，然后分别找出它所处的营养级。,3、食物链中某一生物数量变动对其它生物的影响，应该从高营养级向低营养级的顺序考虑。,课堂练习：,1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几 营养级（）A第五 B第二C第三 D第四2、对水稻鼠蛇鹰这条食物链的错误 描述是（）A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者 C.蛇是次级消费者 D.鹰属于第三营养级,B,D,课堂练习,1、在草兔狐狼这条食物链中，属于第一营养级和次级消费者的生物分别是（）。A 狼和兔 B 免和狼 C 草和狐 D 草和兔,C,2、从生态系统的组成成分看硝化细菌和蚯蚓属于（）。A 生产者和消费者 B 生产者和分解者C 分解者和消费者 D 消费者和分解者,B,课堂练习,6、对草昆虫食虫鸟鹰这条食物链的叙述,正确的是（）A有四个营养级，两个次级消费者B有三个营养级，一个生产者C食虫鸟是第三营养级、次级消费者D有三个营养级，三个消费者,C,课堂练习,3、根据右图所示的食物网回答问题：,4,狐、蛇、鹰,鹰,减少,第2节生态系统的能量流动,一、生态系统的能量流动过程,太阳能,起点,（第一营养级Q）,生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？遵循。,二、生态系统的能量流动特点,1、单向流动不逆转，不循环，2、逐级递减10%20%,能量金字塔,把单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高绘制的图形。,从能量流动金字塔可以看出：营养级越多，在能量流动中 的能量就 _。,（表示的是每个营养级生物所含 的多少）,越多,消耗,能量,如果把各营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是否也是金字塔形？如果是，有没有例外？,正立型,（与能量金字塔类似）,倒立型,（与能量金字塔不同）,三、研究生态系统能量流动的实践意义,1、科学规划、设计人工生态系统，使能量得到有效利用。,2、调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,在建立与人类相关的食物链时，应尽量缩短食物链,实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率,1、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24000千焦，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（）,81千焦,有关计算,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。,2、图中海鸟获得能量最多的食物链是。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。,水绵水蚤甲壳类海鸟,125,3、表示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，那么第一营养级的同化能量为2107KJ，则鹰最终获得的能量是 _。要使鹰的数量最多，它应处于第_营养级。,25103+5104+5102,3,60500KJ,解析：,21071/210%1/210%10%=5103KJ,21071/210%1/210%10%10%=5102KJ,21071/210%1/210%10%=5103KJ,21071/210%1/210%=5104KJ,总能量：,=60500KJ,4、图是某个生态系统中的食物网简图，据图回答：若E生物种群总能量为7.1109kJ，B生物种群总能量为2.3108 kJ，从理论上计算A贮存的总能量最少为_ kJ。,4.8107,解析：,=7.1108kJ,=4.8108kJ,=4.8107kJ,第五章生态系统及其稳定性,第3节生态系统的物质循环,本节聚焦：生态系统中物质循环的过程如何？物质循环与能量流动的关系是什么？,能量流动的过程,源头：,流动总能量：生产者固定的全部太阳能,流动途径：,能量流动的特点,逐级递减,单向流动（不循环）,10%20%,回忆,阳光,沿食物链（网）逐级,能量是单向递减流动的，物质变化也是吗？,生态系统的物质循环,碳循环,碳在自然界以什么形式存在？,碳是如何分别进入生产者、消费者、分解者各个环节的？,碳是通过什么途径进出生物群落的？,1,2,无机环境中的碳,生物群落中的碳,3,碳循环的主要形式,CO2、碳酸盐,含碳有机物,CO2,碳在自然界以什么形式存在？,1,2,碳是如何由无机环境进入生产者,碳是如何由生产者进入消费者,3,碳是如何进入分解者,碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的？,光合作用化能合成作用,动物摄食,动植物的遗体、残骸和排出物,1,2,碳如何从无机环境进入生物群落,碳如何从生物群落进入无机环境,碳是通过什么途径进出生物群落的？,呼吸作用微生物的分解氧化,光合作用化能合成作用,碳循环的图解,化石燃料,无机环境,生产者,分解者,消费者,光合作用,呼吸作用,呼吸作用,燃烧作用,摄食作用,形成石油、天然气等。,形成石油、天然气等,分解作用,全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升的现象。全球地表气温的最新分析表明，在过去的100多年中，全球地表温度平均上升了0.6。,温室效应,温室效应（1）形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气中 含量迅速增加，打破了生物圈 的平衡。（2）危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。（3）防止和减缓温室效应的主要措施改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。大力推行（增加CO2的去路）,CO2,碳循环,上升,植树造林,生态系统的物质循环,指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素,都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。,指地球上最大的生态系统生物圈,其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环,特点：,反复出现、循环出现、全球性,能量流动与物质循环的关系,二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、转移、储存、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反复循环的动力。生态系统中各种成分，正是由于物质循环和能量流动，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。,联系,反复出现，循环出现，全球性,单向流动，逐级递减,特点,生物圈,生态系统各营养级,范围,在无机环境和生物群落间反复循环,沿食物链（网）单向流动,过程,组成生物体的基本元素,有机物,形式,物质循环,能量流动,项目,总结,巩固练习,生态系统的物质循环的特点不包括下列的：（）带有全球性物质是指组成生物体的基本元素在群落的各营养级之间循环往复在群落与无机环境之间循环往复,C,巩固练习,与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：（）线粒体和染色体叶绿体和线粒体叶绿体和核糖体线粒体和内质网,B,巩固练习,下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是：（）物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复先进行物质循环，后发生能量流动二者相互依存，不可分割,C,巩固练习,施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动植物内也发现了DDT，该现象说明了：（）DDT使挥发性物质DDT已加入全球性的生物地化循环科考队将DDT带到了南极南极动物也偶尔到施药地区觅食,B,巩固练习,看图回答问题这是_元素的循环。写出所示过程的名称：_,碳,光合作用,呼吸作用,微生物的分解作用,燃烧过程,图中A、B、C、D各是什么生物？A_B_C_D_,绿色植物,植食性动物,肉食性动物,腐生细菌、真菌等,巩固练习,看图回答问题图中缺少的生理过程是_，用箭头在图中表示出来。由该循环可见，生态系统的物质循环具有以下特点：_,绿色植物的呼吸作用,反复循环,全球性,第五章生态系统及其稳定性,第4节生态系统的信息传递,本节聚焦：生态系统中的信息有哪些类型？生态系统中的信息传递起着什么作用？,问题探讨,?思考：,1.蜜蜂分别向同伴传递了什么信息？2.信息分别是怎么传递的？3.你还能举出生物间信息传递的其它例子吗？,一、生态系统中信息的种类,物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。,物理信息,一、生态系统中信息的种类,一、生态系统中信息的种类,物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。化学信息 生物产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。,凤眼莲根部的分泌物可以明显地抑制由于水体富营养化而大量繁殖的藻类的生长。,化学信息,一、生态系统中信息的种类,一、生态系统中信息的种类,物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。化学信息 生物产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。行为信息 动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息。,行为信息,一、生态系统中信息的种类,资料1,资料2,莴苣种子萌发率与光的波长的关系,作用：,生命活动的正常进行，离不开信息的作用。,二、信息传递在生态系统中的作用,资料3,许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。,作用：,生物种群的繁衍,离不开信息的传递,二、信息传递在生态系统中的作用,资料4,作用：,调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。,二、信息传递在生态系统中的作用,小结：,1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用。,2.生物种群的繁衍，离不开信息的传递。,3.调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。,二、信息传递在生态系统中的作用,生态系统基本功能,能量流动：物质循环：信息传递：,生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环方向和状态,三、信息传递在农业生产中的应用,讨论：信息传递在农业生产中的应用有哪些？,1.提高农产品或畜产品的产量,例2,养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间，可以提高产蛋率。,2.对有害动物进行控制,三、信息传递在农业生产中的应用,1、下列哪一种是物理信息（）A、光 B、乙烯 C、蜜蜂跳舞 D、生物碱 2、下列不属于化学信息的是(可多选)（）A、绿色植物接受光刺激 B、蛾类昆虫具有趋光性 C、狗能通过尿液找到回路 D、孔雀开屏,【课堂巩固】,A,ABD,3、在生态系统中，信息传递发生在（）A、种群和种群之间 B、种群内部个体和个体之间 C、生物和环境之间 D、以上三项都有 4、农民向田间施放人工合成的性引诱剂的目的是（）A、杀死昆虫 B、延长昆虫的发育期 C、干扰昆虫间正常的交尾 D、干扰昆虫正常的新陈代谢,【课堂巩固】,D,C,第5节生态系统的稳定性,少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。,草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。,适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。,生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。,生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。这就是生态系统的稳定性。,生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性。,生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。,生态系统稳定性的概念,一 生态系统的自动调节能力,当河流受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分析和微生物分解等途径，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这是净化作用的实例。在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部负反馈调节的实例。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础,害虫增加,鸟的食物增加,鸟的数量增加,鸟吃大量害虫,害虫减少,鸟因饥饿死亡,鸟吃少量害虫,食虫鸟与害虫的关系,生态系统在受到外界干扰时，依靠自我调节能力来维持自身的相对稳定。如一场大火过后，森林中种群密度降低，但是由于阳光充沛、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新的植株。这也是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例。,生态系统的自我调节能力不是无限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统就到了难以恢复的程度。我国西北的黄土高原，就是原有森林生态系统崩溃的鲜明例子。,二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性,抵抗力稳定性 生态系统的稳定性 恢复力稳定性,生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。,生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力,抵抗力稳定性高的生态系统特征：,、各营养级的生物种类多，食物网结构复杂。,、各营养级的生物数量多，占有的能量多。,恢复力稳定性高的生态系统特征：,、生物种类较少，物种扩张受到的制约小。,、各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。,、各营养级生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。,抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系,对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较,抵抗干扰，保持原状,受到干扰，恢复原状,生态系统的成分越复杂,抵抗力稳定性越强,生态系统的成分越简单,恢复力稳定性越强。与自身调节能力有关,相反关系同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。二者之间与营养结构的关系，如右图所示：,生态系统内部平衡的状态是长期生态适应的结果，生产者和分解者是生态系统保持平衡的关键。在这个生态系统当中，能量流动和物质循环能够较长时间地保持一种动态平衡；生态系统中的动物和植物在数量上也保持一种动态的平衡。但是，生态系统的平衡并不是绝对的，破坏生态平衡的因素包括了自然因素和人为的因素，以人为的因素为主。生态平衡遭到破坏的三个基本环节是：植被的破坏、食物链的破坏和环境的污染。,提高生态系统稳定性的关键是人！,三、提高生态系统的稳定性,思考：为什么要提高生态系统的稳定性？,（1）人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。,（2）人类的发展离不开一个适宜稳定的环境。,（3）走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。,提高生态系统稳定性的意义,提高生态系统的稳定性：,一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力；,另一方面要对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。,提高生态系统的稳定性,措施,1、保持与提高生物的数量，保护生物的多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性。,措施,2、保护草本、苔藓、地衣等耐性强，繁殖快的小植物和各种小型动物，提高生态系统的恢复力稳定性。,提高生态系统的稳定性,提高生态系统的稳定性,措施,3、保护和建设多种不同类型的局部生态系统，形成互补生态。提高生态系统的综合稳定性。,生物系统的稳定性是指：A.所具有的保持自身结构和功能相对稳定的 能力 B.所具有的维持自身结构和功能相对稳定的 能力 C.生态系统所具有的自我调节能力 D.所具有的保持或恢复自身结构和功能相对 稳定的能力,某山区，砍伐了一定量的树木，但并没有破坏森林生态系统，根本原因是：A.森林生态系统具有一定的自我调节能力 B.森林中剩下的树能进行光合作用 C.森林生态系统中有物质和能量的流动 D.森林生态系统的恢复力稳定性高,在一个生态系统中的“甲、乙、丙、丁”四种生物，由于食物关系相互形成以下几种类型的结构，其中最稳定的是：丙 A.甲 乙 丙 丁 B.甲 丁 乙 丁 丁 C.甲 乙 丙 D.甲 乙 丙,生态群落K到N包含数字1到8代表物种，每个物种的密度不同。下表中给出了这些物种的密度（个/m2）。当受到大规模害虫的袭击（危害程度逐步增加）时，这些群落中受影响最小的是：A.K B.L C.M D.N,