生态系统分析.ppt

“生物与环境、人与生物圈”内容分析,北京二中 王蓓,生物的生存和发展都与环境密切相关，人类也如此。在环境问题日益突出的当代社会，让学生通过学习，能从生态学角度认识生物界的现象和规律，认识人与环境的对立统一关系，进而建立生态学的基本观点，树立环保意识。,不拘泥于教材，提一点新教材理念，给学生一点“系统分析”的基本知识，包括：系统的组成成分和各成分之间的关系。1+12 1+12 个体的简单相加不等于总和。,建议：,个体种群群落生态系统生物圈,细胞,单位,内环境,在生命不同层次结构考察生命现象,让学生学会相应的研究思路和方法，如：种群的取样调查法,特征、联系、研究方法,稳态,生态系统概念,英国生态学家坦斯利1935年提出：生态系统是物理学上使用的“系统”整体，不仅包括有机复合体，而且包括 形成环境的整个物理因子复合体。有机体与它的环境形成一个自然系统。是地球表面上自然界的基本单位，有各种大小和种类。,2008年北京卷考试说明中对生态部分的要求,2008年新课标中对生态部分的要求,本部分涉及的章节,第一册绪论生物的基本特征第一册第一章生命的物质基础第一册第三章生物的新陈代谢第二册第七章生物的进化全一册第五章微生物与发酵工程,大纲教材中生物与环境的教学内容,生态因素,种群和生物群落,生态系统,生物与环境,实习：种群密度的取样调查,实习：设计并制作小生态瓶,类型,结构,能量流动,物质循环,稳定性,大纲教材中人与生物圈的教学内容,生物圈的稳态,生物多样性及其保护,人与生物圈,2008考试说明中的级考点,六、实验、实习和研究性学习 6,五、生态系统3,四、生命的延续 4,二、生物体的新陈代谢 13,微生物的结构、营养、代谢与繁殖,微生物 4,三大营养物质代谢的关系及对人体健康的意义,人和动物体内三大营养物质的代谢,过程、意义、影响因素及应用,光合作用,类型、过程、意义,细胞呼吸,生物与环境在历年北京卷中的比重,8.3%,72,6 保护物种多样性,2005年,学情分析,生活经验：赤潮、水华、“螳螂捕蝉、黄雀在后”、“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴”、“一山不存二虎”、“鹬蚌相争，渔翁得利”,环境污染、酸雨、温室效应、生物入侵,学情分析,困难：内容好懂，学生易忽视；课时紧张，老师易忽略。需要记忆的内容易混，如：竞争与生存斗争等。与生产实际紧密联系、综合应用，学生很难分析。图文转换题型多，学生的知识迁移能力差。不注意从定性分析到定量分析的方法，如：计算能力差，“逢算必错”现象。,教学建议,易混淆的概念,生态因素生物因素共生寄生；种内斗争竞争；竞争生存斗争捕食（种间）种内斗争（种内）种群群落生态系统成分（生产者等）营养结构（营养级）抵抗力稳定性恢复力稳定性生物多样性（遗传、物种、生态系统）保护 生物多样性（基因、物种、生态系统）,圆褐固氮菌、乳酸菌,根瘤菌,腐生,蓝藻,硝化细菌,光能自养型,乳酸菌、反硝化细菌,厌氧型,需氧型,异养型,自养型,硝化细菌、谷氨酸棒状杆菌,异化作用类型,共生,化能自养型,同化作用类型,微生物在生态系统中的地位,肺炎双球菌,生活方式,寄生,分解者,消费者、分解者,找临界知识点,生物固氮：硝化作用：反硝化作用：,N2 NH3,NH3 NO3-,NO3-N2,分解者,生产者,氨化作用：,有机氮的合成：,分解者,尿素等含氮物质 NH3,动物同化作用,消费者,找交叉知识点,lg细菌数量,K值（环境最大容纳量）,微生物的生长曲线,种内斗争加剧环境改变：营养 有害产物pH改变,环境恶化，与非生物因素之间的生存斗争激烈,与种群生长曲线的联系,找交叉知识点,若图所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化原因可能是过度放牧若图所示为某发酵罐中菌种数量，则b点后的变化原因可能是增加营养供应。图中c点后发生的变化表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度图曲线可用于指导海洋捕捞。A只有一种说法正确 B.只有两种说法正确C只有三种说法正确 D.四种说法都正确分析：曲线表明该种群个体数量突然过度增加，导致环境中生物容纳量（K值）下降；曲线表明该种群数量增加并且达到新 的平衡，且K值增加，可能是由于外界环境的变化，如增加营养、空间等，环境条件更加有利；曲线表明外界环境的破坏程度超过生态系统的自我调节能力，生态系统崩溃；曲线表明生态系统在受到较小干扰（种群数量大于K/2）时，由于生态系统具有自动调节能力，种群数量能迅速恢复到原有状态。本题的正确选项为D。,例题：,北京市2005-2008生态系统高考题,（2005北京1）（C）下列措施符合保护物种多样性原则的是A、为美化城市环境，随意从国外引进 多种观赏类植物B、为保护草场，减少沙化，要杀死 所有危害草原的黄鼠C、将东北虎迁入野生动物园繁育，并进行部分的野外回归实验D、为控制水葫芦在我国造成的严重 灾害，应将其天敌引入我国,2006（北京卷）(12分）为合理利用水域资说，某调六小组对一个开放性水库生态系统进行了初步调查，部分数据如下表：进水口浮游藻类数量出水口浮游藻类数量水库淤泥真菌、细菌数量年均：1.93mg（干重）/L,年均：1.02mg（干重）/L,10 131015个m2（1）浮游藻类属于该生态系统成分中的，它处于生态系统营养结构中的。,（2）浮游藻类数量少.能从一个方面反映水质状况好。调查数据分析表明：该水体具有一定的 能力。（3）浮游藻类所需的矿质营养可来至细菌、真菌等生物的，生活在水库淤泥中的细菌代谢类型主要为。（4）该水库对游人开放一段时间后，检测发现水体已被氮、磷污染。为确定污染源是否来自游人，应检测 处浮游藻类的种类和数量。参考答案：（l）生产者 第一营养级(2）自动调节（或自净化）(3）分解作用 异养厌氧型(4）入水口,(2007北京6分)4(B)根据右表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据，判断下列叙述正确的是A甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家B甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家C甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家D乙属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家,2008年北京卷31（18分）水华可因蓝藻爆发所致。科研人员浓度利用某种细菌限制蓝藻数量，相关实验的示意图如下。图中表示实验步骤。请回答问题,从细胞结构的特点与复杂程度看，蓝藻属于细胞；从生态系统的营养结构上看，蓝藻处于；蓝藻的代谢类型通常是。引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素。蓝藻毒素（是、不是）蓝藻生长、繁殖所必需的物质。蓝藻毒素对人是一种致癌因子，可使原癌基因，导致正常细胞发生癌变。,图中、通常使用的是、中已培养至期的蓝藻和溶藻细菌。图中实验组在每个培养皿中，如果做三个重复实验，可采取的做法是：。为完善实验设计方案，应增设对照组，可采取的做法是:。蓝藻通常呈蓝绿色，观察实验结果，发现培养皿中出现褪色空斑，说明蓝藻。参考答案原核第一营养级自养需氧型不是从抑制状态变成激活状态对数在每个培养皿中，选择三个不同位置，各滴加等量菌液在每个培养皿中，选择三个不同位置，各滴加等量的、不含溶藻细菌的溶藻细菌培养液被溶藻细菌裂解（死亡）,生态系统高考题型分类,五、实际应用题,一、选择题,二、数据分析题,三、坐标曲线题,四、其它图形题,一、选择题,1、（2005北京1）（C）下列措施符合保护物种多样性原则的是A、为美化城市环境，随意从国外引进 多种观赏类植物B、为保护草场，减少沙化，要杀死 所有危害草原的黄鼠C、将东北虎迁入野生动物园繁育，并进行部分的野外回归实验D、为控制水葫芦在我国造成的严重 灾害，应将其天敌引入我国,二、数据分析题,1、(2007北京6分)(B)根据右表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据，判断下列叙述正确的是A甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家B甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家C甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家D乙属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家,（四川26分）回答下列、小题：、鱼类受精卵的孵化受水温影响很显著。下表是某种鱼的受精卵在不同水温中孵化的实验结果：请据表回答：,（）鱼受精卵孵化率在50以上时，其平均孵化时间与水温的关系是，鱼受精卵开始孵化的最低温度所在的区间为。在1838温度范围内，平均孵化率与水温的关系是。（）若将14和42两组鱼受精卵所处的水温分别逐步调节到26，14组的能孵化出鱼苗，而42组的不能孵化出鱼苗，由此说明该种鱼的受精卵对温度的耐受性特点是。答案：30.（26分）.（）随着水温的升高平均孵化时间减少 1418（或1418）在1826随水温上升，平均孵化率升高，在2638随水温上升，平均孵化率下降（）鱼受精卵对较高温度的耐受性低，对低温的耐受性高,2006江苏11 土壤动物能够促进农田生态系统物质循环并改良土壤结构，其类群组成和数量是评价农田生态环境的重要指标。下表是某农田使用两种肥料后4类土壤动物物种数和密度(个m2)调查数据。,(2007江苏40)(11分)为研究环境污染物对某湖泊中生物的影响，一组学生开展了研究性学习。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地一所湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定；再将研究数据绘制成下表。,(1)为更直观地表达研究结果，请尝试用上表中的数据，在所给坐标上规范绘制柱形图，以比较5种生物体内2种污染物含量。请在答题卡指定位置作答。,(2)根据上表提供的信息，以食物网的形式表示5种生物之间的营养关系(以A、B、C、D、E代表5种生物)。,三、坐标曲线题,（2005上海生物26）右图为三种蜂的生存曲线。叶蜂产卵于叶上；泥蜂贮存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次A、甲、乙、丙 B、乙、丙、甲C、乙、甲、丙D、甲、丙、乙,答案：（A）,1、（2008全国2）某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼（丙），一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是（C）A甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群B甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群D丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群,2、（2008天津5）为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素，设计两组实验；实验一：在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见甲图)；实验二：在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所，再同时加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见乙图)。据实验判断，正确的是,A沉渣对栉毛虫的种群数量变化无影响 B大草履虫以栉毛虫为食C培养液为上述生态系统提供能量 D大草履虫的能量除用于自身代谢外，其余部分流入栉毛虫 答案 C,3、（2008年上海）24右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为A100只 B200只 C300只 D400只答案：D,四、其它图形题,4（上海）如图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是,答案：A,(2008上海18)下图中的圆分别表示：a-生产者、b-分解者、c-原核生物、d-蓝藻、e-腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是,（上海10分）下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。请据图回答问题。,（1）在该生态系统中，既是分解者又可作为消费者食物的生物是。（2）请根据甲图中的生态系统，写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称：；。,（3）有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系，结果如丙图。从中可推知食草虫死亡率最大的时期是。（4）沼蟹会破坏大米草根系，土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂，则蜘蛛数量将。一段时间后大米草数量不增反降，造成此结果的可能原因是大米草死亡导致细菌数量增加，通过甲图的 食物关系，引起沼蟹数量增加；同时因含磷杀虫剂的使用，导致藻类数量增加，通过食物链 也会引起沼蟹数量增加，从而造成大米草数量不增反降。（5）上述事实说明，人类活动会引起生态系统中生物种类减少，使生态系统的自动调节能力，容易受到破坏,(2007广东35)近年来在防治稻田虫害方面进行了多种尝试，如构建稻一萍一鱼生态系统，在该系统中，虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草，但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用，红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长；培育转Bt基因抗虫水稻，减少虫害。此外，一些水稻遭遇虫害时会释放某些物质，引来天敌消灭害虫，科学家称之为稻田三重营养关系。根据上述材料，请回答下列问题：,（1）指出在稻一萍一鱼生态系统中存在哪些种间关系。（各举一例）,（2）在稻田三重营养关系中，水稻通过_信息引来天敌，防治害虫。（3）转Bt基因抗虫水稻不可能一劳永逸地解决虫害问题，因为_。,（4）画出稻一萍一鱼生态系统的 能量流动图（不考虑与人的联系）,五、实际应用题,1、（2006北京卷）(12分）为合理利用水域资说，某调六小组对一个开放性水库生态系统进行了初步调查，部分数据如下表：进水口浮游藻类数量出水口浮游藻类数量水库淤泥真菌、细菌数量年均：1.93mg（干重）/L,年均：1.02mg（干重）/L,10 131015个m2（1）浮游藻类属于该生态系统成分中的，它处于生态系统营养结构中的。,（2）浮游藻类数量少.能从一个方面反映水质状况好。调查数据分析表明：该水体具有一定的 能力。（3）浮游藻类所需的矿质营养可来至细菌、真菌等生物的，生活在水库淤泥中的细菌代谢类型主要为。（4）该水库对游人开放一段时间后，检测发现水体已被氮、磷污染。为确定污染源是否来自游人，应检测 处浮游藻类的种类和数量。参考答案：（l）生产者 第一营养级(2）自动调节（或自净化）(3）分解作用 异养厌氧型(4）入水口,2、2008年北京卷31（18分）水华可因蓝藻爆发所致。科研人员浓度利用某种细菌限制蓝藻数量，相关实验的示意图如下。图中表示实验步骤。请回答问题,从细胞结构的特点与复杂程度看，蓝藻属于细胞；从生态系统的营养结构上看，蓝藻处于；蓝藻的代谢类型通常是。引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素。蓝藻毒素（是、不是）蓝藻生长、繁殖所必需的物质。蓝藻毒素对人是一种致癌因子，可使原癌基因，导致正常细胞发生癌变。,图中、通常使用的是、中已培养至期的蓝藻和溶藻细菌。图中实验组在每个培养皿中，如果做三个重复实验，可采取的做法是：。为完善实验设计方案，应增设对照组，可采取的做法是:。蓝藻通常呈蓝绿色，观察实验结果，发现培养皿中出现褪色空斑，说明蓝藻。参考答案原核第一营养级自养需氧型不是从抑制状态变成激活状态对数在每个培养皿中，选择三个不同位置，各滴加等量菌液在每个培养皿中，选择三个不同位置，各滴加等量的、不含溶藻细菌的溶藻细菌培养液被溶藻细菌裂解（死亡）,2、（2008全国30）回答下列、题某湖泊由于大量排入污水，连续多次发生蓝藻爆发，引起水草死亡，周边居民也有出现某种有毒物质中毒现象的。请回答：（1）湖泊中导致蓝藻爆发的主要非生物因素是过量的。导致水草死亡的主要原因是水草生长的环境中缺少 和 这两种非生物因素。（2）某小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样，测得甲级pH主7.3，乙组Ph为6.0，那么取自早晨的水样是 组，理由是。（3）如果居民中毒是由于蓝藻中某种有毒物质经食物链的传递引起的，这类食物链中含有四个营养级的食物链是 人【答案】30、（I）（1）浅 淀粉 I（2)深还原糖II（3）加快 加快（II）（1）无机盐 光 氧（2）乙，由于蓝藻等夜晚呼吸产生大量二氧化碳，二氧化碳与水结合产生碳酸使PH下降 大 蓝藻等白天进行光合作用释放大量氧气，使水中的含氧量上升。（3）蓝藻、浮游动物、鱼,2008年山东,3、每年的7月11日被定位“世界人口日”，人口问题越来越受到国际社会的重视，下图表示三种可能的人口增长曲线，请回答：（1）16世纪以来世界人口增长表现为图中a曲线，人口剧增带来的严重后果有。如果这种现状不能得到有效改善，人口增长趋势终将表现为图中 曲线。（2）按生态学原理，世界人口增长应该表现为图中的 曲线，该曲线与a曲线产生差别的原因是。若地球环境对人类种群的容纳量（K）为110亿，则全球人口的最适数量为。（3）为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可适当改变膳食结构，若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1：1调整为1：4，地球可供养的人口数量是原来的 倍。（能量传递效率按10计算，结果精确到小数点后两位数字）(4)我国现阶段实行计划生育政策,提倡晚婚晚育,一对夫妇只生一个孩子。这一政策能有效的控制人口增长过快的趋势,原因是,图、计算、实际应用,生态因素,考点1,非生物因素,生物因素,生态因素,分析:豆田中一株大豆受到哪些生态因素的影响？,-种内斗争,-竞争,-互利共生,-寄生,-捕食,与其他大豆与杂草与根瘤菌与菟丝子与田鼠野兔等,非生物因素:,生物因素,光、温度、水等,一 生态因素：,非生物因素：,生物因素：,光、温度、水等。,周围环境中的其他生物。同种：种内关系不同种：种间关系,类型,环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素。,概念：,通过复习光合作用或呼吸作用引出生态因素的概念。,1、分析各阶段主要的环境因素分别有什么不同？2、这些环境因素对生物体的代谢产生了哪些影响？,3、这些环境因素是否都直接对生物体的新陈代谢等生命现象产生影响？,若是阴生植物会怎样?,甲,1、比较共生和寄生：共同生活在一起的两种生物是互惠互利、还是有损伤。（1）互利共生：共同生活在一起的两种生物，谁离开谁都不行，同生共死。如：地衣中的藻类和真菌、豆科植物和根瘤菌、白蚁和鞭毛虫等,（2）寄生：寄生生物甲对寄主乙有损害。如图模式：,体内寄生 体表寄生,2、比较种内斗争、竞争和生存斗争：（1）种内斗争：是同种个体的斗争，虽对弱小个体不利，但对种族的生存和延续有利，有利于生物进化。（2）竞争：是生活在一起的两种生物之间的种间斗争。当甲、乙两种生物一强一弱时，就“你死我活”；当两者势均力敌时，由于种间斗争和种内斗争的双重调节，互为消长。如图：,你死我活 势均力敌,（丙是无机环境，甲、乙是两种生物）,（3）生存斗争：范围最广，包括所有斗争。,生物与生物之间的斗争 生存斗争 种间斗争（竞争）生物与环境之间的斗争,种内斗争,3、捕食：一种生物以另一种生物为食，数量先增先减的是被捕食者（食物）甲，后增后减的是捕食者（天敌）乙。能量流动关系模式：,两者的数量变化曲线总存在着一个时间差。利用捕食关系曲线，进行生物防治，即通过天敌的捕食可降低有害生物种群的K值（最大值），进而减少农药使用量，保护环境。,互利共生,竞争,先增先减者为被捕食者，后增后减者为捕食者。,捕食,你死我活,势均力敌,被捕食者,捕食者,同生共死,时间,数量,数量,数量,数量,时间,时间,时间,1,2,3,4,考点2 种群和生物群落,种群：在一定空间和时间内同种生物个体的总和。,种群密度：单位时间内某种群的个体数量。,出生率和死亡率：种群中单位数量的个体在 单位时间内新产生或死亡的个体数目。决定种群密度。,增长型：幼年个体数大于老年个体数 三种类型 稳定型：各年龄期的个体数比例适中 衰退型：幼年个体数小于老年个体数,特征,调查方法 植物：样方法。动物：标志重捕法。,年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数。,性别比例：种群中雌雄个体数量的比例。,个体有这些特征吗?,2、两种生长曲线的区别：,K值：最高密度（环境满载量）（负载量）（容纳量）,a 延滞期 b 指数增长期c 减速增长期d 稳定期（有波动）,按自然选择学说，“环境阻力”部分个体数就是通过生存斗争被淘汰的个体数。,3、种群的存活（死亡）曲线：（1）甲动物在幼年时大量死亡，如：鱼类（2）乙动物在一生中死亡数相近，如：鸟类。（3）丙动物幼年和成年死亡率低，但寿命有限。如：人类。,4、种群自然增长率=出生率死亡率。5、种群数量等于增长速率吗？不等于。因为在一个种群内，同样数量在增加，但可能一个是在“指数增长期”，增长速率在增加；另一个可能是在“减速增长期”，虽然种群数量还在增加，但增长速率却在下降。,6.Nt=N0t中，代表增长倍数，不是增长率。,6、影响种群数量变化的因素：（1）内因：出生率和死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构和性别比例等。（2）外因：食物、天敌和气候。,生物群落：,垂直结构：分层现象。水平结构,在一定自然区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物的总和。,各生物群体间关系:,个体,同种,多个,种群,环境,最大,种群,群落,生态系统,生物圈,实习3 种群密度的取样调查,1、原理：取样调查法 一般用于植物种群密度调查，在被调查种群的生存环境内，随机选取若干个样方，记数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值为该种群的种群密度。,2、方法：（1）选取样方：选一个该种群分布较均匀的长方形地块，按长度划成10等份，在每份中央画一个样方（长、宽各1m的正方形）,n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,（2）记数：记数每个样方内该种群的数量，记录.（3）计算种群密度：计算各样方种群数量的平均值，即种群密度估计值（株/m2).,(n1+n2+n3+n4+n5+n6+n7+n8+n9+n10)/10,3、结论。,【疑难解析】1、个体数量之和就构成种群吗？,不是。种群既是生物繁殖的基本单位，也是生物进化单位，具有基因交流的能力，种群不是个体数量的简单相加，而是一个具有自我调节能力的有机单元。,2、分清“同一个物种”和“同一类生物”：,“虫、树、草、鱼、蛇、鸟”等不是一个种群，而是一类生物。注意区分“种”与“纲、目、科、属”等分类单位。例如：黄山上的全部黄山松是一个种群，而黄山上的所有松树就不是一个种群，还有其它松树。,3、人口自然增长率=出生率死亡率。,都不是。因为鱼有很多种，只有某一种鱼才能构成种群；而群落应包括池塘里所有生物：植物、动物和微生物。,一个池塘全部的鱼是种群还是群落？,种群密度的反馈调节：种内斗争与种群密度的反馈调节,种内斗争+-出生率 种群密度 死亡率 种内斗争,例如：在蝌蚪密度大的水中，个体较大的蝌蚪能从肠道分泌有毒物质，使幼小蝌蚪死亡率增加；还有桉树的自毒现象等。由此可见，种群具有一定的自我调节机能，是物种生存的一种适应性反应，是维持种群数量相对稳定的重要方式。在海洋鱼类资源急剧减少时，应停止捕捞，制定“休鱼期”，使之繁殖增多，还可投放人工繁殖的鱼苗，加快种群数量的增长速度。,捕食 捕食,其他种群数量+种间关系-,出生率 种群密度 死亡率,例如：一片草原上，牧草繁茂，食草动物就多，动物数量的增加，引起牧草衰减，由于牧草衰减，又引起动物数量减少，继而牧草又恢复正常。若过度放牧，则会引起草场退化，进而引起动物种群数量下降。所以要确定草场的合理载畜量，不能超载放牧。,8、研究种群数量变化的意义,有利于合理利用野生生物资源（如确定草场的合理载畜量），科学防治害虫（农田治虫要选择良机）等。,例如：在利用野生生物资源时，种群数量控制在什么情况下，人类获得资源量最大，又不影响资源的再生？,其实，一般将种群数量控制在环境容量的一半，即1/2K值时便可达到例题的要求。,生物群落概念中的“各种生物”是指：,生活在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的种群之间的动物、植物和微生物的总和.例如：一个山上全部的树是种群吗？不是，还应包括动物、微生物和其他植物。因此，既不是种群，也不是群落。,群落的结构是动态结构：,垂直结构：分层现象（光照、食物等因素的影响）,水平结构：水平方向不同地段种群类型和密度的差异。,意义：使群落中的资源得到充分、合理的利用。,单一种群则没有这些特征，如：一片竹林中的竹子，有高有低，就不能成为“分层”现象.,11、植物的样方调查法：,（2）随机取样：在抽样时，如果总体中每一个个体被抽选的机会均等，且每一个个体被选与其它个体间无任何牵连，那么，这种既满足随机性，又满足独立性的抽样，就叫做随机取样（或叫做简单随机取样）。随机取样不允许掺入任何主观因素。,（1）样方（样本）：从研究对象的总体中，抽取出来的部分个体的集合。,在某一生态系统中，随机取若干样方，在样方中计数全部个体。然后将其平均数推广，估算种群整体数。样方形态可以是方形、长方形、条带形和圆形等。注意以下两个概念：,植物的样方调查法成功的关键是什么？,随机抽取种群的一小部分，且种群在一定时间内无大量出生和死亡。,怎样选取样方？,(1)地点：选平坦、开阔，被调查种群分布较均匀的地段。(2)数目：随调查地段的总体面积而定。一般说来，选取的样方 越多，求得的种群密度越接近实际数值。(3)大小：随植物类型而定。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100m2，灌木16m2，草本1m2.(4)植物不同生长期的个体数都应统计。,考点3 生态系统类型和结构,湿润,多,复杂,稳定,乔木,树栖、攀援,绿色水库,干旱,少,简单,剧变,草本,奔跑、挖洞,畜牧基地,极少,单一,易退化,农作物,粮食基地,多,复杂,稳定,浮游植物,游动,调节气候、提供资源,较多,较复杂,较稳定,水生植物,水禽,地球的肾、蓄水库,由自然系统、经济系统和社会系统组成。输入分散无序的信息，输出经加工集中的有序的信息。不能自给自足，依赖并干扰其它生态系统。,（二）生态系统结构：1、成分,营养级:,生产者初级消费者次级消费者 三级消费者四级消费者,非生物的物质和能量生产者（主要成分，必不可少）消费者分解者（必不可少）,2、营养结构：食物链、食物网,3、食物链的条数：,起点：终点：,生产者,最高营养级（不被其它动物所食的动物）。,中间任何停顿都不算完整的食物链。,4、营养级、消费者和及其生态地位：,在捕食链中:生产者永远是第一营养级。（1）营养级 同一种生物在不同食物链中，可占 不同 营养级。,（2）捕食链成分只含 生产者和消费者，关系如下：,初级,一,二,三,四,次级,三级,5、生物数量变化：,（3）中间减，稳定的系统可不变。,（2）终点（最高营养级）减，被吃生物先增后减再不变,（1）起点（生产者）减，链上生物都要减,（三）生态系统的能量流动：生态系统能量输入，传递和散失的过程。,1、能量流动过程：呼吸 呼吸 呼吸 呼吸阳光 生产者初级消费者次级消费者三级消费者 分解者 呼吸,2、一个生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。,3、能量流动特点：单向流动，逐级递减,4、能量传递率1020（1）最少传递与最多消耗时，能量传递率=10。在食物网中按最长的食物链计算。（2）最多传递与最少消耗时，能量传递率=20。在食物网中按最短的食物链计算。,5、能量流动意义：使能量持续高效地流向对人类有益的部分。,1、生态系统之最：,2、人类水源：3、氧气主要来源：4、生态系统共同特点：5、一个食物链（捕食链）的起点是：、生态系统必不可少的成分是：、捕食链的起点总是生产者吗？,是。生产者初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者。,（1）最大的生态系统：生物圈。（2）最稳定的生态系统：海洋生态系统和森林生态系统。（3）最不稳定的生态系统：农田生态系统，城市生态系统。（4）占空间最大的生态系统：海洋生态系统（70%）。（5）陆地上最大的生态系统：森林生态系统。（6）中国最大的森林生态系统：草原生态系统。（7）物种多样性最丰富的生态系统：森林生态系统、海洋生态系统。（8）人的作用最突出的生态系统是：农田生态系统、城市生态系统。,湿地生态系统,海洋生态系统，浮游植物繁殖快，光合作用产生氧气多占57%；还有森林生态系统。,都有植物、动物和微生物。,生产者。,生产者和分解者。,、辨别物种、种群、群落和生态系统：,有一定的形态和生理特性及一定自然分布区域的生物类群；是分类的基本单位；是自然选择的产物。,在一定的地域内同种生物个体的总和。有一定结构，一定遗传特性，可杂交，有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率、死亡率等特征。,生活在一定自然区域内的各种生物种群结合在一起的结构单位，是生态系统中有生命的部分。,生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。,9、在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一生物的影响沿不同的食物链分析结果不同时，应以哪条食物链为准？,应以中间环节少的短食物链为分析依据。,10、食物网的复杂程度取决于生物的种类还是数量？,主要取决于有食物联系的生物种类，而不是数量。,11、为何能量流动是单向的？,（1）食物链各营养级的顺序不可逆转，这是长期自然选择的结果。（2）各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能而散失掉的。,12、为何能量流动逐级递减？为何能量传递率只有10-20%？为何一条食物链的营养级一般不超过五级？,（1）各营养级的生物都会因呼吸作用消耗许多能量。（2）各营养级总有一部分生物未被下一个营养级的生物所利用。,由于能量在食物链的各营养级流动时，大部分被消耗，传递效率只有10-20%，到第五营养级后能量再也无法满足下一个营养级，所以，一条食物链一般不会超过五个营养级。,13、食物链种类：,（1）捕食链：又称捕食性食物链，是各种生物由于捕食关系而形成的，是食物链中最常见的一类。如“螳螂捕蝉，黄雀在后”，即是一个“树叶蝉螳螂黄雀”的捕食链。,（2）碎屑链：又称碎屑性食物链，起始于生物碎屑，如森林中的树叶、枯草汇入水中成为碎片，被细菌、真菌等腐生菌分解，分解产物被水藻利用。然后被鱼、虾利用，最后被大型肉食水鸟利用。这就构成了一条 腐生菌“生物碎屑鱼虾等碎食性动物小型肉食动物大型肉食动物”的碎屑链。藻类,（3）寄生链：又称寄生性食物链，是各种生物之间由于寄生关系而形成的食物链，能量从较大的寄生物逐步流向较小的寄生物，如人的肠道内有蛔虫寄生，蛔虫体内有大肠杆菌寄生，大肠杆菌体内有噬菌体寄生。构成了一个“人蛔虫大肠杆菌噬菌体”的寄生链。,（4）腐生链：又称腐生性食物链，它是以动植物的尸体、排泄物、残落物为起点，先被各种微生物利用，进而被其他生物所利用。如森林中朽木被真菌利用长成木耳，木耳被兔食用，兔又被人所食，它构成了一个“朽木木耳兔人”的腐生链。,14、能量金字塔能倒置吗？,不能。但数量金字塔不一定，如：一棵树上有许多害虫。,15、农业生态系统设计的原理：,（1）基本原理：生态系统中能量多级利用和物质循环再生。生态系统能量流动和物质循环的主要渠道：食物链。能量转换链，物质传递链，增殖链。（2）各种生物之间的相互依存、相互制约的原理。在农业生态系统中，可利用生物种群之间的关系，对生物种群进行人为调节，增加有害生物的天敌种群，减轻有害生物的危害。如放养赤眼蜂防治稻谷卷叶螟，防止农药污染。,16、农业生态系统的设计：,生态农业的设计和布局可以从平面、垂直、时间、食物链等方面着手。（1）平面设计：在一定区域内，确定各种作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，即农业区划或农业规划布局。（2）垂直设计：运用生态学的原理，将各种不同的种群组合在合理的复合生产系统，最充分、最合理的利用环境资源。垂直结构包括地上和地下两部分，地上部分包括不同作物在不同层次空间上的茎、叶的合理配置，最大限度的利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是复合作物根系在不同土层中的分布，以便更好利用土壤中的水分和矿物质元素。（3）时间设计：根据各种农业资源的时间节律，设计出有效利用农业资源的生产格局。主要包括各种作物种群的嵌合设计，如套种、复种、育苗移栽，改变作物生长期的调控设计。（4）食物链设计：根据生态学的原理和当地的实际情况，科学的设计农业生态系统内的食物链结构，实现对物质和能量的多级利用，提高整体经济效益。其重点是在原有的食物链中引入或增加新的环节。例如，引进天敌动物以控制有害昆虫的数量，增加新的生产环节将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副业产品等。,17、生物富集作用：,重金属盐沿着食物链逐级富集浓度逐级升高。,考点4生态系统的功能,生态系统的物质循环,（一）物质循环：全球性反复出现，循环流动，恒量流动（物质不灭）1、：组成生物体（C、H、O、N、P等）的化学元素，在最大的生态系统生物圈之间的往复循环。,生物地球化学循环,（二）生态系统的功能：(三)生态系统的稳定性：一定的自动调节能力，有一定限度，超过就遭破坏，生态系统成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。反之，越高。物理沉降，化学分解，生物分解，与抵抗力稳定性相反。抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性,物质循环和能量流动,抵抗力稳定性：,恢复力稳定性：,较低。,生态系统的功能,能量流动,过程：,起点：,形式：,范围：,特点：,从生产者固定的太阳光能开始,以有机物的形式流动,生态系统的各营养级,单向流动,逐级递减，效率为10%20%,研究目的：使能量流向对人类最有益的部分,物质循环,概念：,范围：,碳的循环：,特点：,无机环境,组成生物体的C、H、O、N等基本元素,反复出现、循环流动,生物群落,循环形式,CO2,过程,无机环境,反复出现、循环流动，具全球性,CO2,光合作用、化能合成作用,呼吸作用、微生物分解作用,生物群落,有机物,二者关系,以有机物形式流动,以无机物形式循环,单向流动、逐级递减,反复出现、循环流动,生态系统各营养级,生物圈,互为因果，相辅相成，不可分割,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,分解作用,呼吸作用,呼吸作用,燃烧作用,分解作用,摄食作用,形成石油、天然气等。,形成石油、天然气等,（1）碳循环的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：,CO2,CO2和碳酸盐,含碳有机物,绿色植物的光合作用,食物链,生物的呼吸作用分解者有分解作用化石燃料的燃烧,要点,生态系统碳循环特点：,全球性反复出现，循环流动，恒量流动,思考：根据生态系统物质循环的特点，试举例说明为什么治理环境污染要加强国际合作？,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。,1、生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性总是相反吗？,一般生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性相反，但北极冻原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低，易被破坏，却不易恢复。,取决于生态系统自身的净化作用和完善的营养结构。净化作用包括、和 三方面，是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。完善的营养结构使生态系统具有一种 机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。反馈调节是生态系统自动调节能力的基础，如在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增加，害虫种群的增加就会受到抑制。生态系统的自动调节主要依靠群落内种间关系（主要是捕食）和种群内的种内斗争而实现的。,（2）自动调节能力与生态系统成分和营养结构的关系：生态系统的自动调节能力与其自身的成分和营养结构成。一般地说，生态系统的成分越，营养结构越，自动调节能力就越，反之就越大。,（3）生态系统的自动调节能力与抵抗力稳定性的关系：生态系统抵抗力稳定性的强弱取决于自动调节能力的大小，它们之间呈，即生态系统的抵抗力稳定性与其自身成分和营养结构的复杂程度成正比关系。,（1）自动调节能力：,物理沉降,化学分解,微生物的分解,反馈调节,正比,单纯,简单,小,正相关,实习4设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性,1、本实验提供的生物之间建立哪些营养关系？,（1）水生植物（浮萍、满江红、黑藻）螺狮小鱼，（2）杂草蜗牛，蚯蚓以土壤中腐殖质为生，是分解者。,、注意事项：（1）投入的生物宜 不宜大，不宜多，可构成，要考虑生产者的能力。（2）生态瓶不宜过大，要。（3）瓶中的水不能满，以便使瓶中有较多的氧气，瓶口要。（4）生态瓶不宜放在强光直射处，以免升温太高。应放在强