内容正文:
第3章 生态系统及其稳定性
目 录
第一节 生态系统的结构
考点1 生态系统各组成成分的功能及之间的关系
考点2 食物链和食物网
第二节 生态系统的能量流动
考点1 能量流动
考点2 分析“赛达伯格湖能量流动图解”
考点3 生态金字塔比较
考点4 有关能量流动
第三节 生态系统的物质循环
考点1 碳循环及温室效应
考点2 能量流动与物质循环的关系
第四节 生态系统的信息传递
考点1 生态系统中信息的种类、作用及应用
第一节 生态系统的结构
考点1 生态系统各组成成分的功能及之间的关系
生态系统四种成分的联系如下图所示:
(1) 由上图可知:非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
(2) 生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分。可以说,生产者是生态系统的基石。
(3) 消费者的功能是加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子传播等有重要作用。
(4) 从物质循环角度看,分解者在生态系统中起枢纽作用。
生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。其中生产者为主要成分。
1.无机环境是生态系统的非生物组成部分,包含阳光以及其它所有构成生态系统的基础物质,如水、无机盐、空气、有机质、岩石等。(吴人坚[14]131)阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源,水、空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。(稳态与环境[15]第90页)
2.生产者主要是绿色植物,还包括化能合成细菌与光合细菌,它们都是自养生物。植物与光合细菌利用太阳能进行光合作用将太阳能转变为化学能,将无机物转化为有机物,不仅供自身生长发育的需要,也是其他生物类群的食物和能源的提供者。化能合成细菌利用某些物质氧化还原反应释放的能量将无机物转化为有机物的, 自养微生物也是生产者。
3.分解者是异养生物。指生态系统中细菌、真菌等具有分解能力的生物,也包括某些原生动物和小型无脊椎动物、异养生物。它们能把动、植物残体中复杂的有机物,分解成简单的有机物,释放在环境中,供生产者再一次利用,完成物质的循环,其作用与生产者相反。
4.消费者是以动植物为食的异养生物,消费者的范围非常广,包括几乎所有动物和部分微生物。它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量。以生产者为食的消费者被称为初级消费者,以初级消费者为食的被称为次级消费者,其后还有三级消费者与四级消费者。
思考1:所有的植物都是生产者吗?多数为生产者,也有消费者
思考2: 动物是否就是消费者?多数为消费者,也有分解者(食腐动物)
思考3:是不是所有的细菌、真菌都是分解者?
既有生产者:硝化细菌、铁细菌等
也有消费者:肺炎双球菌、根瘤菌
还有分解者:枯草杆菌、蘑菇等
【例1】下列有关生态系统成分的叙述,正确的是()
A. 自养生物都是生产者,是生态系统的主要成分
B. 动物都属于消费者,其中食草动物处于第三营养级
C. 寄生在人和动物体内的细菌是异养生物,在生态系统中属于分解者
D. 生物圈是最大的生态系统,组成生物圈的成分就是生活在地球上所有生物
考点2 食物链和食物网
生态系统中的生物种类繁多,并且在生态系统分别扮演着不同的角色,根据它们在能量和物质运动中所起的作用,可以归纳为生产者、消费者和分解者三类。
生产者所固定的能量通过一系列取集群被取食关系在生态系统中传递,生物之间存在的这种单向营养关系就是食物链。食物链又称营养链,生态系统中各种生物为维持其本身的生命活动,必须以其他生物为食物的这种由生物联结起来的链锁关系。这种摄食关系,实际上是太阳能从一种生物转到另一种生物的关系,也即物质能量通过食物链的方式流动和转换。由于能量传递过程中会损失大量能量,所以食物链通常由4-5个环节组成。食物链中不同环节的生物其数量相对恒定,以保持自然平衡。
按照生物与生物之间的关系可将食物链分为捕食链、腐食链和寄生链。食草动物称为初级消费者,它们吞食植物而得到自己需要的食物和能量。食草动物又可被食肉动物所捕食,这些食肉动物称为次级消费者,一些捕食小型食肉动物的大型食肉动物称为三级消费者,以此类推,就是四级消费者。
在生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系并不象食物链所表达的那么简单,一个生态系统中常存在着许多条食物链,由这些食物链彼此相互交错连结成的复杂营养关系为食物网。食物网能直观地描述生态系统的营养结构,是进一步研究生态系统功能的基础。例如,DDT等农药对生态系统中可能波及的生物及DDT在系统中的转移,可通过食物网结构进行预估。
一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件,一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外力干扰的能力就越强,食物网越简单,生态系统就越容易发生波动和毁灭。因此,在一个具有复杂食物网的生态