专题06 生态系统、人类与环境（期末复习课件）高二生物上学期浙科版

高中生物课堂 主讲老师： 高二生物期末考点大串讲浙科版 专题06 生态系统 生态系统 核心知识一 定义 知识点 生态系统的成分 知识点 生态系统 （1）定义 由生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。 地球上最大的生态系统叫生物圈。 生态系统的类型 生态系统的研究范畴 知识基础：生物的基本代谢类型 （1）同化作用 ①定义：指生物体把从外界获取的营养物质转变成自身的组成成分，并储存能量的变化过程。 ②同化作用类型：自养型、异养型 知识基础：生物的基本代谢类型 （2）异化作用 ①定义：指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。 ②异化作用类型： 需氧型：哺乳动物，多细胞植物，部分细菌和真菌等。 兼性厌氧型：酵母菌、大肠杆菌等。 厌氧型：乳酸杆菌、破伤风杆菌等。 （3）生物的基本代谢类型：自养需氧型、自养厌氧型、异养需氧型、异养厌氧型。 生态系统的组成成分 2. 生态系统的组成成分 （1）一个完整的生态系统包括： ①非生物的物质和能量：是生态系统的必备成分。 如光、热、水、空气、无机盐等。 ②生产者：自养生物。是生态系统的基石，是生态系统中的主要成分。 主要是绿色植物，自养型微生物，如蓝藻、硝化细菌。 ③消费者：异养生物。是生态系统中最活跃的成分。 营捕食生活和寄生生活的各种生物，如菟丝子。 ④分解者：异养生物。是完成物质循环的关键成分。 营腐生生活的微生物及腐食性动物，如蚯蚓、蜣螂。 生态系统各组分的联系 生态系统 判断以下生物在生态系统的成分 牡蛎：__________________ 消费者、分解者 红假单胞光合菌：__________________ 生产者、分解者 生态系统的营养结构 核心知识二 食物链和食物网 营养级 知识点 知识点 食物链和食物网 注意： ①食物链的判定标准： 食物链的起点是生产者，食物链中不包括分解者。 ②每条食物链的起点总是生产者，止点是不被其他动物所食的动物。 食物链和食物网 营养级：食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 生态系统的能量流动 核心知识三 生态系统的能量流动 知识点 生态系统的能量流动 1. 定义 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。 生态系统的能量流动 1. 能量流动过程分析 （1）能量的输入 ①来源：生态系统所需的能量最终来源于太阳能。 ②起点：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，使太阳能输入到生态系统中。 ③总量：生产者所固定的太阳能的总量，就是流经这个生态系统的总能量。 生态系统的能量流动 （2）能量的传递 ①途径：食物链和食物网 ②形式：有机物中的化学能 ③过程： 生态系统的能量流动 流入人工生态系统的能量总量：生产者所固定的太阳能的总量+投放的有机物能量 能量流动 （2）能量的传递 ①途径：食物链和食物网 ②形式：有机物中的化学能 实例：赛达伯格湖的能量流动 生态系统的能量流动 ①生产者（短时间内，生产者的能量来源与去路） 生态系统的能量流动 消费者（短时间内，消费者的能量来源与去路） 食物链：草→兔子→老虎 请回答： 1.兔子同化了几根胡萝卜？ 2.兔子拉出的粪便中的能量是属于谁的同化量中的一部分？ 生态系统的能量流动 消费者（短时间内，消费者的能量来源与去路） 食物链：草→兔子→老虎 呼吸 生长、 发育、 繁殖 尸体残骸 兔子的同化量= 生产者流入下一营养级 = 摄入量 - 粪便量 = 呼吸 + 生长发育繁殖 动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一营养级固定或同化能量。 生态系统的能量流动 ②消费者 生态系统的能量流动 各营养级同化量的最终去向（时间足够长） 生态系统的能量流动 能量传递效率 注意：能量传递效率 ≠ 能量利用率 能量利用率是指流入最高营养级（或人类）的能量占生产者固定总能量的比值。 一般来说，食物链越短，能量利用率越高。 能量在两个营养级之间的传递效率大约为 10%~20%。 具有人工能量输入的能量传递效率的计算 人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。 如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量（不包括人工输入到第三营养级的能量）/第二营养级的同化量（包括人工输入到第二营养级的能量）× 100%。 具有人工能量输入的能量传递效率的计算 生态金字塔 生态金字塔包括了能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。 能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列。 生物量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列。 数量金字塔：各个营养级的生物个体的数目比值关系。 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 含义 用能量值作量化指标 用生物量值作量化指标 用数量值作量化指标 特点 呈正金字塔形 一般呈正金字塔形，但有时例外 一般呈正金字塔形，但有时例外 生态金字塔 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形 研究能量流动的实践意义 ①可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的 总能量。 如农田生态系统中地间种套作、蔬菜大棚中地多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业。 研究能量流动的实践意义 ②可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 如秸秆用作饲料饲喂牲畜——牲畜粪便作为沼气池发酵原料生产沼气——沼渣 作为肥料还田。 研究能量流动的实践意义 ③可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向 对人类最有益地部分。 如合理放牧，保持畜产品地持续高产。 生态系统的物质循环 核心知识四 生态系统的物质循环 知识点 生态系统的物质循环 1. 概念：组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断进行着从无机环境 到生物群落，又从生物群落到无机环境的过程，称为生态系统的物质循环。 2. 特点： ①具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 ②具有循环性，物质可以被生物群落反复利用。 生态系统的碳循环 生态系统的氮循环 生态系统的信息传递 核心知识五 生态系统的信息传递 知识点 生态系统的信息传递 1. 生态系统中信息的种类 信息传递 2. 信息传递在农业生产中的应用 ①提高农畜产品的产量 ②对有害动物进行控制：机械防治、化学防治、生物防治 信息传递 机械防治是利用物理因子或机械作用对有害生物生长、发育、繁殖等的干扰，以防治植物病虫害的方法。 例如人工或机械捕杀、土壤热力消毒、套袋防治、阻隔法防治、利用太阳能高温消毒和冬季低温杀死病菌和虫卵等。 信息传递 化学防治是使用化学药剂 (杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等)来防治病虫、杂草和鼠类的危害。 信息传递 生物防治是利用信息来发挥作用的。 例如利用光照、声音、昆虫信息素来诱捕、驱赶或者警示有害动物，还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。 生态系统的稳定性 核心知识六 抵抗力稳定性 知识点 恢复力稳定性 知识点 生态系统的稳定性 生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 注意：上述关系不适用于荒漠、冻原生态系统，荒漠、冻原生态系统总稳定性低，两种稳定性均很低。 人类与环境 核心知识七 全球性生态问题 知识点 生物多样性 知识点 全球性生态问题 ①全球气候变化 中国沿海海平面变化总体呈波动上升趋势。1980～2021 年，中国沿海海平面上升速率为 3.4 毫米/年，高于同期全球平均水平。2021 年，中国沿海海平面较1993~2011 年平均值高 84 毫米，为 1980 年以来最高。（摘自《中国气候变化蓝皮书（2022）》） 防治措施： 减少化石燃料的燃烧；开发新能源；大量植树造林 全球性生态问题 ②水资源短缺 淡水约占地球水资源的 2.53%，但其中可被人类直接利用的不到 1/3。人口剧增以及人类活动加剧了水资源短缺的危机。 防治措施：减少生活污水、工业废水和污染物进入水体 全球性生态问题 ③臭氧层破坏 由于人类对氟氯烃（CFCs）、哈龙等化合物的使用，大气中臭氧的含量持续下降，在南北极附近，甚至出现了“臭氧层空洞”。 防治措施：减少氮氧化物和氟氯烃的排放 全球性生态问题 ④土地荒漠化 人类活动会导致干旱或半干旱地区的土地退化，甚至完全荒漠化。 防治措施： 合理利用和保护现有植被；大量营造防护林；部分地区退耕还林、还草 全球性生态问题 ⑤生物多样性丧失 目前，物种灭绝的速率是自然灭据速率的 1000 倍。 近几个世纪以来，由于人类活动的范围和影响强度不断增大，物种灭绝的速度大大加快，许多生态系统遭到了干扰和破坏。 威胁野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等。 栖息地丧失和碎片化 防治措施：减少生境碎片化和对环境的污染 全球性生态问题 ⑥环境污染 最为常见的环境污染是大气污染、水体污染和土壤污染。 大气污染会导致雾霾、酸雨频发。 水体污染包括水华、赤潮等。 防治措施：减少化石燃料的燃烧；使用脱硫煤；开发新能源；植树造林 生物多样性 1. 生物多样性 （1）定义：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。 生物多样性包括了遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。 生物多样性 2. 生物多样性的价值 （1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。 生物多样性 2. 生物多样性的价值 （2）间接价值：对生态系统起到重要调节功能的价值，也叫生态功能。生态系统中的任何物种都有其生存功能。如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。 生物多样性 2. 生物多样性的价值 （3）潜在价值：是目前人类尚不清楚的价值，即对大量野生生物的使用价值还未发现、未研究、未开发利用的部分。 如我国中草药的使用价值，在开发利用之前，也是潜在的使用价值；探究深海热泉口生态系统中的生物是否具有特殊抗高温、高压基因。 生物多样性 3.保护生物多样性的措施 ①就地保护 指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护。 ②易地保护 指将保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。 ③生物技术保护 建立精子库、种子库、人工授精、组织培养和胚胎移植等。 ④法制保护 加强立法、执法和宣传教育。 $$