内容正文:
选修二:生物与环境
第3章 生态系统及其稳定性
第3章 生态系统及其稳定性
一、生态系统概念及类型
1、生态系统:在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
2、生态系统类型:
人工生态系统
农田生态系统
人工林生态系统
果园生态系统
城市生态系统
自然生态系统
水域生态系统
海洋生态系统
淡水生态系统
陆地生态系统
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
二、生态系统结构:由组成成分和营养结构构成。
1、生态系统的组成成分
(1)各组分地位及作用
项目 非生物的
物质和能量 生产者 消费者 分解者
营养方式 - 自养 异养 异养
实例 光、热、水、空气、无机盐等 光合自养生物:绿色植物和蓝细菌等;
化能合成生物:硝化细菌等 大多数动物、寄生植物(如菟丝子)、寄生细菌、病毒等 腐生细菌和真菌、腐食动物(蚯蚓、秃鹫)等
地位 生态系统的基础,必要成分 生态系统的基石、主要成分 生态系统最活跃的成分、非必要成分 生态系统的关键成分、必要成分
作用 生物群落中物质和能量的根本来源 将无机物转化为有机物,并将能量储存在有机物中 加快物质循环;帮助植物传粉和传播种子 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)各组分的关系
非生物的物质和能量
消费者
生产者
分解者
光合作用
(或化能合成)
呼吸作用
呼吸作用
遗体、粪便
残枝败叶、遗体
分解作用
动物摄食
基石
不可缺少
加速物质循环
例:生产者、消费者和分解者区分:
①菟丝子 ②硝化细菌 ③玉米 ④噬菌体 ⑤秃鹫 ⑥蜣螂 ⑦蓝细菌 ⑧结核杆菌 ⑨蘑菇
生产者: ;消费者: ;
分解者: 。
②③⑦
①④⑧
⑤⑥⑨
生物与非生物间的桥梁:生产者和分解者。
(3)如何判断生态系统的组分?
A、根据代谢:
①生产者不一定是植物,植物不一定是生产者;
②消费者不一定是动物,动物不一定是消费者;
③分解者不一定是微生物,微生物不一定是分解者;
④生产者一定是自养生物,自养生物一定是生产者;
⑤营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。
B、根据图像关系:
①双箭头为生产者和非生物的物质和能量C-D;
②出的箭头最多的为生产者D;
③ 入的箭头最多的为非生物的物质和能量C;
④D-A-B,则A为消费者,B为分解者。
2、营养结构:包括食物链和食物网。
(1)食物链:生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系;
实例:
玉米
生产者
第一营养级
蝗虫
初级消费者
第二营养级
青蛙
次级消费者
第三营养级
蛇
三级消费者
第四营养级
鹰
四级消费者
第五营养级
特点:
起点是生产者(第一营养级),终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级);
营养级一般不超过5个。
只包括生产者和消费者。
营养级与消费级关系:消费者所处营养级=消费者级别+1
食物链的捕食关系是长期自然选择形成的,不可逆转;
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,也不一定是一个物种。
各种动物所处的营养级并不是一成不变的,实例中的鹰处于第五营养级,如果它直接捕食青蛙,就是第四营养级。
(2)食物网:食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
形成原因:在生态系统中,一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物,而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。
功能:生态系统物质循环和能量流动的渠道。
特点:
同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的营养级。
食物网中两种生物的种间关系有3种:捕食、种间竞争、捕食和种间竞争关系。
一般认为,食物链越多,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力和维持自身稳定的能力就越强。
农田和果园等人工生态系统可以通过增加或延长食物链,提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。例如,水田养鱼、果园养鸡等。
(3)食物链(网)中生物数量变动的分析方法
若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少,整个食物链中的其他生物数量都会减少。
“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但从长时间来看,其数量会先增加后减少,最后趋于稳定。
若处于中间营养级的生物数量减少,则某种生物数量的变化视具体食物链而定:
生产者数量相对稳定原则,即消费者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。
最高营养级的生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。
在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。
记忆口诀:
一级生物若减少,其他生物跟着跑;如果天敌患了病,先增后减再稳定;中间生物被捕杀,不同情况