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1、第一节生态系统的结构,一、生态系统,1、概念：由生物群落与他的无机环境相互作用而形成的统一整体。,二、生态系统的范围,生态系统的范围有大有小。地球上最大的生态系统是_，它包括地球上的全部生物（包括人）及其无机环境。在生物圈这个最大的生态系统中，还可以分出很多个生态系统，如一片森林、一块草地、一个池塘、一块农田、一条河流等，都可以各自成为一个生态系统。 总之，生态系统就是在一定的空间和时间内，在各种生物之间以及生物与无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个自然系统。,生物圈,生态系统的类型,三、生态系统的结构,（一）、生态系统的组成成分填表 (1)无机环境：即非生物的 (2)生物群落
2、：,物质和能量,自养,腐生细菌和真j菌、 腐食动物,基石,活跃,(1)生产者都是自养生物吗？自养生物也都是生产者吗？ 提示：生产者都是自养生物，自养生物也都是生产者。 (2)细菌都是分解者吗？举例说明。 提示：细菌不一定都是分解者，如硝化细菌就是生产者。,想一想,提醒： 同是异养型生物，消费者一般从活的生物体取食， 营捕食或寄生生活，而分解者则从生物遗体、排 泄物、残落物中获得物质和能量，营腐生生活。,（二）、食物链和食物网连线,2生态系统的营养结构-食物链和食物网 (1)模型图示：,(2)相关说明： 由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级消费者级别1，如兔是初级消费者
3、，第 二营养级。,某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不 代表单个生物个体，也不一定是一个种群。 同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级， 如狼分别是第三、第四营养级。 在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如 狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。,食物链(网)中各营养级生物数量的变动 (1)处于食物链的第一营养级生物减少的情况： 第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少， 即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或 间接的食物来源。 (2)“天敌”减少的情况：“天敌”减少，则被捕食者数量增加。 但随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降， 直到趋
4、于稳定，但最终结果比原来数量要大。,(3)“中间”营养级生物减少的情况：如右图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。,(4)特殊情况：在食物网中， 当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的路线分析得出的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。,特别提醒 生产者比消费者稳定得多，当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。,生态系统成分的误区类型与特例,A微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 B沼气池中的微生物也是该生态系
5、统的分解者 C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 答案 C 解析 本题考查了生态系统的结构、功能及应用。一个完整的生态系统是由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部分构成，在沼气池中，微生物分解有机物，产生可燃气体，属于分解者；生态系统中，物质是可以循环利用的，而能量是单向逐级递减的，C项的叙述违背了这一原则，因此是错误的。,2(2010全国，3)下列关于生态系统的叙述，错误的是 ( ) A草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂 B环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一 C我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱
6、 D植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 答案 C,解析 本题考查的是生态系统的结构和功能。农田生态系统由于人的因素的参与，除掉了不利于农作物生长的其它生物，因而群落结构比草原生态系统简单；群落的分布不均匀，受光照强度、地形、湿度等环境因素的影响；热带雨林的温度、湿度更有利于分解者生存，因而活动性更强，热带雨林中几乎没有落叶积累，而北方森林中落叶积累较多也证明了这一结论。,3(2010山东理综，6)以下表示动物利用食物的过程。 正确的分析是 ( ),A恒温动物的/值一般高于变温动物 B哺乳动物的/值一般为10%20% C提高圈养动物生长量一般需提高/值 D食肉哺乳动物的/值一般低于
7、食草哺乳动物 答案 C 解析 本题考查了动物所摄取食物利用的过程及特点。恒温动物维持体温，需要消耗较多的有机物，因而/值一般低于变温动物；10%20%是营养级的能量传递效率，而不是同化量和获取量之间的比值；圈养动物产量的提高依赖于同化量的增加，即/的比值提高，该选项是正确的；植物性食物中含有许多哺乳动物不能利用的物质，多于动物性食物，因而食肉动物的/值高于食草性哺乳动物。,4(2010江苏高考，11)有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是 ( ) A多吃肉食会增加心血管病的发病率 B直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 C多吃
8、肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多 D节省的肉食可以帮助农民提高营养水平 答案 C,解析 本题考查生态系统中能量流动与传递效率的问题。素食是直接食用植物光合作用产生并贮存的有机物，肉食是食草动物或食肉动物通过捕食从植物获得的能量，在传递过程中有大量消耗，传递效率仅为10%20%，因此素食不需要经过动物的摄食、吸收转化，减少了营养级之间传递时的能量消耗，减少粮食的浪费。A错在心血管疾病与肉食的某些种类有关，并不一定，并且个体间有差异；B食用低营养级食物能量消耗少；D错在节食肉食的原因是降低能耗，不是为了提高灾民生活质量。,自主梳理 一、能量流动的概念 生态系统中能量的 、传递、 和散失的过程。 二
9、、能量流动的过程 1输入：生产者通过 把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。 2总值：流经生态系统的总能量为 。,输入,转化,光合作用,生产者固定的,总能量,3传递、转化、散失 (1)传递渠道： 。 (2)传递形式： 。 （3）转化 （4）散失 (5)能量去向(以能量在第一营养级的变化为例) 通过生产者的呼吸作用以热能形式散失。 用于生产者的 和 等生命活动，储存在有机物中。 随着残枝败叶等被 分解而释放出来。 被初级消费者摄入体内，流入 营养级。,食物链和食物网,有机物中的化学能,生长、发育,繁殖,分解者,下一个,太阳能 有机物中 热能,化学能,形式：最终以形式散失 过程：自身呼吸作用,热能
10、,三、能量流动的特点 1单向流动 能量流动只能沿 由低营养级流向 ，不可逆转，也不能循环流动。 2逐级递减 输入到某一营养级的能量中，只有 的能量能够传递到下一营养级。 四、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 的利用。 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 的部分。,食物链,高营养级,10%20%,人工生态系统,最有效,能量流动,最有益,互动探究 1.食物链的营养级一般不超过五个，原因是什么？ 2请你从能量流动的角度分析农民锄草的目的是什么？ 提示 1.因为能量流动具有逐级递减的特点，超过五个营养级后，所剩能量不足以维持营养级的生存，所以一
11、条食物链的营养级一般不超过五个。 2农民锄草的目的是调整能量流动的方向，使能量更多的流向对人类最有益的部分(即使能量更多地被农作物固定)。,要点归纳 一、生态系统能量流动过程分析 能量流动的图解：,1能量流动的起点：生产者(主要是植物)固定太阳能。 2能量流动的渠道：食物链和食物网。 3能量流动中能量形式的变化：太阳光能生物体有机物中的化学能热能(最终散失)。 4能量在食物链中流动的形式：有机物(食物)中的化学能。 5能量散失的主要途径：细胞呼吸(包括各营养级生物本身及分解者的细胞呼吸)；能量散失的主要形式是热能。,6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
12、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 每个营养级生物细胞呼吸产生的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能散失。 每个营养级生物的一部分能量流到后一个营养级中。 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，也可归为)。,7能量流动的特点 (1)单向流动 食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。 各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再被生产者利用的。 (2)逐渐递减 每个营养级的生物总有一部分能量不
13、能被下一营养级利用。 各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以热能形式散失。 各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。,二、生态金字塔的类型与含义 不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。,感悟拓展 1能量流动的分析方法 比较教材中“赛达伯格湖的能量流动图解”和“生态系统能量流动示意图”可以发现，在“赛达伯格湖的能量流动图解”中，流入每一营养级的能量去路中多了一条“未利用”，即未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用的能量。出现这种差别的原因在于两种能量流动图解的分析方法和理解角度不同。理解流入每一营养级
14、的能量去向可从以下两个角度分析：,(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。 (2)定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，第部分的能量将保留给下一年。,(1)流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用过程中所同化
15、的物质中含有的能量总和，消费者粪便中所含有的能量不能计入排便生物所同化物质中的能量。 (2)两个营养级之间能量传递效率大约为10%20%，但对不同的生态系统，确切的比例数总会由于各种食物链的不同、食物链内营养级数目的不同以及食物链与食物链之间的交织等因素而有差异。,1在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括 ( ) A通过兔子的呼吸作用释放的能量 D通过兔子的粪便流入到分解者的体内 C通过狐狸的粪便流入到分解者的体内 B流入到狐的体内 解析 兔经同化作用所获得的能量兔的摄入量兔的粪便量，因此，B项中的能量去向并非来自于兔的同化获得的能量。 答案 B,如果一个
16、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 ( ) A10kg B28kg C100kg D280kg 答案 D 解析 本题考查生态系统中的能量流动情况及其计算能力。 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。所以人要增重1kg，共消耗植物280kg。,
