内容正文:
第5章 生态系统及其稳定性
5.1 生态系统的结构
1.生态系统由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体, 生态系统可大可小,其中地球上最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。
2.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(包括食物链、食物网)。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者(自养生物)、消费者、分解者。
a.物质:如水分、无机盐、空气等。能量:如热能、光能。
b.生产者(自养生物)主要是绿色植物,还有硝化细菌等,属于自养型生物。生产者是生态系统的基石(地位),生产者的作用:通过光合作用或化能合成作用将无机物转化为有机物,一切消费者和分解者的物质和能量的来源。
c.消费者(寄生生物)主要是动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物,还有少部分植物(猪笼草、菟丝子),病毒和细菌等的寄生生物。消费者的作用:①加快生态系统的物质循环,②对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
d.分解者(腐生生物)主要是细菌和真菌,分解者的作用:将动植物遗体、残骸中的有机物分解成无机物,保证物质循环顺利进行。
3.植物都是生产者?生产者都是植物?动物都是消费者?消费者都是动物?细菌都是分解者?分解者都是细菌?
不都是,寄生植物如菟丝子不是生产者,是消费者;捕蝇草既是生产者又是消费者。动物中蜣螂、蚯蚓以粪便和腐殖质为食属于分解者。硝化细菌、光合细菌属于生产者而不是分解者。
4.食物链指生态系统中各生物之间由于捕食的关系,而形成的一种联系。生产者是食物链的开始到最高营养级结束,分解者不参与食物链,消费者所处营养级不固定,一条食物链一般不会超过4-5个营养级。
食物网是指在一个生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养结构。错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链上某种生物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为,一个生态系统的组分越多,食物网越复杂,生态系统自我调节能力和抵抗外界干扰的能力就越强。
食物链和食物网是生态系统的营养结构。生态系统的能量流动和物质循环就是沿着这种渠道进行的。
5.一种生物在食物网中是否只占有一个营养级?不一定,有的生物在食物网中可以占有多个营养级。
6.生态系统的类型:自然生态系统和人工生态系统。
人工生态系统的特点:人为作用突出,物种单一,结构简单,稳定性差。包括:人工林,果园,城市 农田生态系统。
7.构成一个简单的生态系统的必需成分:生产者,分解者,非生物的物质和能量。
8.请用文字、箭头表示出生态系统个组成成分之间的关系:
若下图1表示生态系统个组成成分:
A:消费者,B:分解者,C:非生物的物质和能量 D:生产者
图中ABD共同构成了生物群落,食物链只包括D和A,D和B是联系生物群落和无机环境的两大桥梁。
若图1表示生态系统中的生物与无机环境的关系图: A:动物,B:营腐生生活的细菌和真菌,C:无机环境 D:主要为绿色植物
5.2 生态系统能量流动
1.生态系统功能:能量流动、物质循环、信息传递,主要的功能是能量流动、物质循环
2.能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,传递:沿食物链、食物网, 转化:光能→化学能→热能,散失:通过呼吸作用以热能形式散失的。
3.能量流动特点:①单向流动:原因:能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级(食物链各营养级不可逆转,也不能循环流动。②逐级递减:原因:每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能。每个营养级生物总有一部分分解者利用的能量。每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用。
4.一般情况下能量传递效率为10%-20%,传递效率 = 下一营养级同化量 / 上一营养级同化量(自然生态系统)
5.如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值,由低到高绘制成图,可形成一个金字塔图形,叫做能量金字塔。从其中可以看出,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过4-5个营养级。
6.任何生态系统都需要不断得到来自外界系统的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量(太阳能或现成有机物质)输入,这个生态系统就会崩溃。
7.摄入量 = 同化量 + 粪便量(未被该营养级同化量即是上一营养级的同化量的一部分 )
贮存量(自身生长、发育、繁殖的能量) = 同化量 - 呼吸量
同化量的去向:自身呼吸消耗和用于自身的生长、发育、繁殖。自身生长、发育、繁殖的能量的去路:流入下一营养级,流向分解者,未被利用,“未被利用”的能量指未被