第十三讲 生态系统和生物圈讲义----2022-2023学年华东师大版科学七年级下册

第十三讲 生态系统和生物圈 思维导图 知识梳理 一、生态系统的概念及范围 1.概念：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。 2.范围：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、生态系统的组成成分 成分 构成 作用（主要生理过程） 营养方式 地位 非生物 成分 非生物的 物质和能量 光、热、水、土、气 为生物提供物质和能量 生物 成分 生产者 绿色植物、光合细菌、化能合成细菌 将无机物转变成有机（光合作用化能合成用） 自养型 生态系统的基石 消费者 动物、寄生微生物、根瘤菌 消费有机物（呼吸作用） 异养型 生态系统最活跃的成分 分解者 腐生微生物、蛔虫 分解动植物遗体（呼吸作用） 生态系统的关键成分 三、生态系统的类型 在一定空间内，生物与其生存环境构成的统一整体叫作生态系统，它可分为自然生态系统，半人工生态系统和人工生态系统三类。 生态系统的类型 典型的生态系统 组成物质 自然生态系统 森林生态系统 各类植物，草食性动物和肉食性动物，菌类等微生物，土壤、水分、空气、阳光等，非生物物质和能量 淡水生态系统 鱼、虾、藻类、水鸟等动植物，水分、阳光、空气、水中的营养物等非生物物质和能量 海洋生态系统 鱼、虾、藻类、珊瑚等动植物，水分、阳光、空气、水中的营养物等非生物物质和能量 半人工生态系统 农田生态系统 农作物，昆虫、蚯蚓、田鼠等动物，各种微生物，土壤、水分、空气等非生物物质和能量 人工生态系统 城市生态系统 人，建筑物、交通工具等人工物质，各种动植物和微生物，阳光、空气、水分等非生物物质和能量 注意点：①森林生态系统是陆地上面积最大、最复杂、对环境作用最明显的生态系统。 ②吃植物的动物叫作草食性动物，吃草食性动物的动物叫作肉食性动物。 四、生态系统的营养结构 1.食物链：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。 2.食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。 3.食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。 4.关系 生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→…… 食物链：营养级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ（—般不超过五级） 食物网：由食物链构成的网状结构。 特点：由食物（营养）关系连接起来的生物组成层次。 作用：是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。 五、生态系统的能量流动 1.能量流动的过程 （1）输入 ①源头：太阳能；②总值：生产者所固定的太阳能。 （2）传递 ①途径：食物链和食物网； ②形式：有机物中的化学能； ③过程： a.通过生产者的呼吸作用以热能形式散失； b.用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中； c.随着残枝败叶等被分解者分解而被释放出来； d.被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。 （3）转化 太阳能→有机物中的化学能→热能 （4）热量散失 形式：热能 2,能量流动的特点 （1）单向流动 能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时，各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用。因此，能量流动无法循环。 （2）逐级递减 输入某一营养级的能量中，只有10~20%的能量能够传递到下一营养级。 3.能量传递效率及应用 （1）能量传递效率 相邻两营养级之间的传递效率，一般能量传递效率大约为10%~20%。 （2）能量流动的极值计算 ①在能量流动的相关问题中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率是20%。 ②在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最低”效率传递；若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。 六、生态系统的物质循环 1.生态系统的物质循环 （1）物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。 （2）循环：无机环境生物群落。 （3）范围：生物圈。 2.实例——碳循环 （1）主要形式：。 （2）特点：①具有全球性，因此又称生物地球化学循环。②具有循环性。 3.能量流动和物质循环的关系 二者同时进行，彼此相互依存、不可分割，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。 （1）生态系统物质循环的实例——碳循环 ①大气中的来源：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。 ②目前由于碳循环平衡被打破，形成温室效应的分析。 （2）大气中含量持续增加的原因 ①工厂、汽车、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中倾放大量的。 ②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中的调