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1、生态系统和生物圈一、 生态系统概念：是生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体。级别：有大有小，其中生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。二、生态系统的结构 A、生态系统的组成成分两大部分组成：生物群落和无机环境。四个基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。非生物的物质和能量：物质：_ _、_ _和无机盐等。能量：_、热能。作用：生物群落物质和能量的_。(2)生产者：生物类群：自养生物，主要是_，还有化能合成的_、铁细菌、硫细菌等。 特例：猪笼草：捕虫时是消费者，自己进行光合作用时是生产者；菟丝子：寄生于其它上，从寄主获取营养物质判断：生产者都
2、是植物（ ）；植物都是生产者（ ）作用：生态系统中唯一能把太阳能转变成可被生物利用的_的生物，是生态系统的基石。消费者：生物类群：主要是各种动物，包括_动物、肉食性动物、杂食性动物和_等。特例：寄生细菌、真菌（皮肤表面真菌癣）、病毒属于消费者（利用寄主有机物合成自身，并没有把寄主细胞里的有机物分解成无机物回归到无机环境中）；腐生动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫等）属分解者。绿眼虫既是自养生物（生产者）又是异养生物。判断：消费者一定是动物（ ）；动物一定是消费者（ ）。作用：将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；帮助植物传粉和传播种子；是生态系统中最活跃部分，是非必需成分。分解者：生物类群：主要是
3、_、_，还包括腐生动物。判断：分解者一定是微生物（ ）；微生物一定是分解者（ ）。 作用：把动植物遗体和动物排遗物中的_分解成无机物。生态系统中各成分的地位与关系如下图：B、生态系统的营养结构-食物链和食物网食物链：生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。常见为由于捕食关系而形成的食物链。食物链源于生产者，止于本条食物链的最高级别的消费者。营养级：食物链的一个个环节，某一营养级的生物代表的是该营养级的所有生物。食物链的特点：生产者为第一营养级；消费者所处营养级不固定，一般不会超过5个营养级；无分解者；箭头代表捕食关系及能量的流动方向。食物链草蚱蜢相思鸟蛇消费者级别 初级消者 次级消费者 三
4、级消费者营养级第一营养级第二营养级 第三营养级 第四营养级二者关系营养级消费者级别食物网：生态系统中许多食物链彼此_连接成的复杂营养结构。食物网中最常见的种间关系：_，_。食物网中生物种类越多，食物链越多，食物网越复杂。注意：会数食物链的条数；某一生物占的营养级可能不同。 食物网形成原因：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。 一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。食物网中生物数量变化分析与判断第一营养级的生物减少对其他物种的影响：第一营养级的生物减少时，则将会引发其后各营养级生物减少。因为生产者是其他生物赖以生存的直接或间接的食物来源。天敌一方减少对捕食者数量的影响：
5、一条食物链中处于天敌地位的生物数量减少，则被捕食者数量是先增加后减少（原因：种内斗争加剧，自身素质下降），最后趋于稳定。复杂食物网中某生物引起的连锁反应分析（1）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。例1、根据下列南极食物网图回答：假设由于某种原因大鱼全部死亡，试问对磷虾的数量有何影响？ 当大鱼全部死亡后，中间这条食物链中断（企鹅的食物单一，中间环节少），虎鲸只能从两侧的食物链捕食（从高营养级到低营养级），对左侧食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数目减少，从而使磷虾的数目增多。（2）生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定的多，所以当某一生物数量发生变化时，一
6、般不需考虑生产者数量的增加或减少。例2、图中蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和相思鸟，从而导致兔及相思鸟减少（不考虑植物的增加）。在这里必须明确鹰并非只以蛇为食，所以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定。（3）处于最高营养级生物具有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该生物通过其他食物来维持其数量基本不变。所以考虑的方向和顺序应该从高营养级依次到低营养级。例3、在图中的食物网中如果蚱蜢突然减少，则蚯蚓的数量如何变化？解析：当蚱蜢突然减少时，以它为食的蜥蜴也减少，蛇随之减少，鹰就要更多地捕食相思鸟和兔，蚯蚓由于天敌相思鸟的
7、减少而数量增加，达至极限时发生剧烈的种内斗争，导致数量下降，所以蚯蚓的数量先增加后减少。（4）在食物网中，当某种生物因外来因素而大量增加时，一般除导致上一营养级生物减少，下一营养级生物增加外，还会导致与其有竞争关系的生物数量减少。、同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析由于食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链（网）中流动时只有10%20%流到下一营养级且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。例：ABCD，若C数量
8、下降，会导致B能量流入D过程中损耗降低，D可以从B获得更多的能量，所以D的数量增加。生态系统中的能量流动一、生态系统的能量流动1、概念：生态系统中能量的、传递()和散失的过程。（1）输入过程：主要是通过生产者的 ，将光能转化为 。（2）起点：从 固定的太阳能开始，总能量为生产者所固定的全部太阳能。（3）传递途径：食物链和 食物网； 传递形式：有机物中的 。（4）能量的转化：太阳能-有机物中的化学能-热能（最终散失）（5）能量的散失 形式：热能，热能是能量流动的最后归宿。特殊途径：动植物遗体形成的煤炭、石油等热能2、过程 注意输入和摄入的区别二、能量流动的特点（1）单向流动:沿食物链由低营养级流
9、向，不能逆转。原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择地结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而植食性动物不能反过来以肉食性动物为食。（2）逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是的，传递效率大约为10%20%计算方法为：原因：a.各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热能的形式散失，无法再利用。b.各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。c.还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。注意：计算能量传递效率时是以营养级为单位，一个营养级可能包含多个种群；能量传递效率的10%20%是一个平均值，有时计算中可能会偏高或偏低。（3）在一个生
10、态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多。生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。（4）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值按营养级顺序排列绘成图，所形成的一个金字塔图形。生物金字塔类型能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性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的总生物量注意：1、能量金字塔不会出现倒置现象。2、 数量金字塔可出现倒置现象，如
11、树林中，树、昆虫和食虫鸟三者形成的数量金字塔可出现倒置现象。三、生态系统中有关能量的计算问题 生态系统中的能量流动是高考中的一个重要考点，计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对此类计算归类分析如下：已知较低营养级生物具有的能量，求较高营养级生物能够从较低营养级生物获得能量的最大值例. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是（ ） A. 540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJ C. 240kJ和24kJ D. 960kJ和192kJ已知较高营养级的能量，求较低营养级应具备的能量的最小值例. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此
12、鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少kg？ 已知各营养级获得能量的总和，求各营养级间能量的传递效率练习、请据教材P95图5-8中相关数据填写表格并计算出各营养级间能量的传递效率？流入能量流入下一级呼吸散失流向分解者末利用生产者植食性动物肉食性动物第一营养级到第二营养级的传递效率为： 第二营养级到第三营养级的传递效率为： 小结： 对生态系统中能量流动的计算问题，应在认真审题的基础上分类进行计算即可。四、研究能量流动的实践意义（1）帮助人们科学规划，设计 ，使能量得到最 。 （2）帮助人们合理地生态系统中能量流动关系，使能
13、量持续高效地流向。生态系统中的物质循环 一、生态系统的物质循环：在生态系统中，组成生物体的 等化学元素，不断的进行从无机环境到 ，又从_回到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。1 物质：组成生物体的等元素。2 循环途径：无机环境 。3特点：全球性，反复循环，因此又叫 循环（物质循环是在整个生物圈是进行的，比生物圈小的任何一个生态系统都不能独立完成物质循环）。二、具体实例（一）.碳循环过程图解小结：1.碳元素的存在形式：在无机环境中以 和 的形式。在生物群落中以 的形式，沿 渠道传递。在生物群落与无机环境以 形式传递。2.碳元素进入生物群落的方式：CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。3.碳元素返回无机环境的方式动植物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧4.温室效应形成原因：化学染料短时间内大量燃烧使大气中 CO2含量迅速增加；森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了大气中CO2的调节能力，打破了生物圈 的平衡。危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。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）。
