内容正文:
生态系统核心内容梳理
一、生态系统的结构
1、生态系统的概念:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2、生态系统的范围:生态系统的空间范围有大有小。
地球上的全部生物及其无机环境的总和,构成地球上
最大的生态系统——生物圈。
3、生态系统的类型:众多,一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。(详见必修3P88)
4、生态系统的结构:由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。
(1)生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
①非生物的物质和能量:水、空气、无机盐、阳光、热能等。地位:必要成分。
②生产者、消费者、分解者之间的区别与联系
生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两
大“桥梁”。生产者、消费者和分解者是紧密联系,
缺一不可的。
③生态系统中各成分的快速判断:如右图所示
④两类“一定”,三类“不一定”
a.生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。
b.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。
c.生产者不一定是植物(如蓝藻、硝化细菌),植物不
一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。
d.消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排泄物为食的腐生动物属于分解者)。
e.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生
物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝藻属于生产者
,寄生细菌属于消费者)。
(2)营养结构
①食物链和食物网的比较辨析
某一营养级的生物代表的是处于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。通常,生态系统的食物链不会很长,原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量。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,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
②食物网中生物数量变化的分析与判断
a.食物链的第一营养级生物数量减少,相关生物数量都减少,即出现连锁反应,因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。b.“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度还要下降,直到趋于稳定。c.“中间”营养级生物减少的情况,举例如下:若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰通过增加捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。
③构建食物链(网)的方法
a.根据种群数量变化曲线图构建:分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。食物链:乙→丙→甲。
b.根据所含能量构建:分析依据:根据相邻两营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。结果:图2可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网。
c.根据重金属、农药的含量构建食物网:某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中,消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量(μg/kg鲜重)
0.0037
0.0036
0.035
0.036
0.34
信息:重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集,营养级越高,含量越高,甲、乙中重金属含量差别不大,所以处于同一营养级,同理,丙、丁处于同一营养级。食物网如图所示。
二、生态系统的功能:能量流动、物质循环、信息传递
(一)生态系统的能量流动
1、生态系统的能量流动概念:生态系统中
能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、能量流动的过程
(1)第一营养级(生产者)能量流动的过程
地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了,大约只有1%以可见光的形式,被生态系统的生产者通过光合作用转化成为化学能,固定在它们所制造的有机物中。这样,太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。
输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。植物光合作用与同化量之间的关系:总光合作用量=同化量=净光合作用量+呼吸消耗量,净光合作用量=用于生长、发育和繁殖的能量。
(2)第二营养级及其后营养级(消费者)能量流动的过程
构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者摄入体内,这样,