1、第一节第一节 生态系统的结构生态系统的结构生态系统：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。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。生态系统的结构包括生态系统的结构包括: :生态系统的组成成分、食物链和食物网。生态系统的组成成分、食物链和食物网。一、生态系统的组成成分一、生态系统的组成成分项项目目非生物的物非生物的物质和能量质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者自养自养异养异养异养异养实实例例阳光阳光、 热能热能、水、空气、水、空气、无机盐等无机盐等光合自养光合自养： 绿色绿色植物植物和蓝细菌和蓝细菌等；化能合成等；化能合成：
2、硝化细菌硝化细菌大多数动物、寄大多数动物、寄生植物、寄生细生植物、寄生细菌、病毒菌、病毒营营腐生腐生生活的细生活的细菌和真菌菌和真菌、腐食、腐食动物动物作作用用生物群落中生物群落中物质和能量物质和能量的根本来源的根本来源将无机物转化将无机物转化为有机物为有机物， 并将并将能量储存在有能量储存在有机物中机物中加快生态系统中加快生态系统中的物质循环；有的物质循环；有利于植物的传粉利于植物的传粉和种子的传播和种子的传播通过分解作用将通过分解作用将生物遗体、排泄生物遗体、排泄物中的有机物分物中的有机物分解为无机物解为无机物地地位位必要成分必要成分基石基石、主要主要成成分。分。最活跃的成分最活跃的成分、
3、非必要非必要成分。成分。关键成分关键成分、必要、必要成分。成分。(2)(2)相互关系相互关系生产者生产者和和分解者分解者是联系生物群落和无机环境的两大是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁桥梁”。二、食物链和食物网二、食物链和食物网(1)(1)食物链食物链(2)(2)食物网食物网（5 5）不参与食物链组成的成分）不参与食物链组成的成分: :分解者和非生物的物质和能量。分解者和非生物的物质和能量。（7 7）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类第二节第二节 能量流动能量流动一、生态系统能量流动的概念及过程一、生态系统能量流动的概念及过程注意注意流入自
4、然生态系统的总能量指生产者通过光合作用固定的太阳能流入自然生态系统的总能量指生产者通过光合作用固定的太阳能， 流入人工生态系统流入人工生态系统 （如如人工鱼塘）人工鱼塘）的总能量指生产者固定的太阳能的总能量指生产者固定的太阳能+ +人工输入的有机物中的化学能。人工输入的有机物中的化学能。2.2.第一营养级能量流动第一营养级能量流动3.3.第二营养级及其后营养级能量流动第二营养级及其后营养级能量流动（1 1）由图分析可知）由图分析可知输入该营养级的总能量是指图中的输入该营养级的总能量是指图中的b b( (填字母填字母) )。粪便中的能量粪便中的能量( (c c) )不属于不属于该营养级同该营养级
5、同化的能量化的能量，应为应为上上一个一个 营养级同化的能量中流向营养级同化的能量中流向分解者分解者的部分。的部分。初级消费者同化的能量初级消费者同化的能量( (b b) )呼吸呼吸作作用用消耗量消耗量( (d d) )用于生长用于生长、 发育和繁殖的能量发育和繁殖的能量( (e e) )。（同同化量的化量的“2 2 个个”去去路）路）生长生长、 发育和繁殖的能量发育和繁殖的能量( (e e) )分解者分解者利 用 的 能 量利 用 的 能 量 ( (f f) )下一营养级同化的能量下一营养级同化的能量( (i i) )摄入量同化量摄入量同化量粪便量粪便量。同化量的同化量的“3 3 个个”去路（
6、定量不定时，足够长的时间内能量去路）去路（定量不定时，足够长的时间内能量去路）: :其中最高营养级无其中最高营养级无 b b（填字母序号）（填字母序号）同化量的同化量的“4 4 个个”去路（定量定时，在一定时间内的去路）去路（定量定时，在一定时间内的去路）比比“3 3 个个”去路多的是去路多的是 未利用的能量。未利用的能量。二、生态系统能量流动的特点及研究意义二、生态系统能量流动的特点及研究意义1.1.能量流动的特点及原因能量流动的特点及原因（1 1）单向流动：原因）单向流动：原因:a.:a.食物链中生物间的捕食关系不可逆；食物链中生物间的捕食关系不可逆；b.b.能量以热能形式散失后，不可能量
7、以热能形式散失后，不可重复利用。重复利用。（2 2）逐级递减：原因）逐级递减：原因:a.:a.自身呼吸作用消耗；自身呼吸作用消耗；b.b.分解者利用；分解者利用；c.c.未利用。未利用。一般来说，能量在沿食物链流动的过程中相邻两个营养级间的传递效率为一般来说，能量在沿食物链流动的过程中相邻两个营养级间的传递效率为 10102020。相邻两营养级之间的传递效率相邻两营养级之间的传递效率= =1001002.2.研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义（1 1）帮助人们将生物在时间帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量增大流入某个生态系统的总能
8、量。如如，农农田的间种套作、蔬菜大棚的多层育苗等立体农业。田的间种套作、蔬菜大棚的多层育苗等立体农业。（2 2）帮助人们科学规划帮助人们科学规划，设计人工生态系统设计人工生态系统，实现了对能量的多级利用实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的从而大大提高能量的利用率。如沼气工程。利用率。如沼气工程。（3 3）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系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的使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。部分。 如如合理确定草场的载畜量。合理确定草场的载畜量。注意注意能量利用率不等于能量传递效率，能量传递效率在相邻两个营养级之间一
9、般为能量利用率不等于能量传递效率，能量传递效率在相邻两个营养级之间一般为 10102020，这是不能改变的。，这是不能改变的。三、生态金字塔三、生态金字塔第三节第三节物质循环物质循环一一、物质循环物质循环: :组成生物体的碳组成生物体的碳、氢氢、氧氧、氮氮、磷磷、硫等元素硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。（2 2）特点）特点: :全球性、循环往复。全球性、循环往复。名师指导：名师指导：“物质物质”主要指组成生物体的基本化学元素，而不是指组成生物体的化合物。主要指组成生物体
10、的基本化学元素，而不是指组成生物体的化合物。二、碳循环（如图所示）二、碳循环（如图所示）（1 1）大气中的）大气中的 CO2CO2 库中的碳元素进入生物群落的方式库中的碳元素进入生物群落的方式: :植物的光合作用（主要）和一些生物的植物的光合作用（主要）和一些生物的化能合成作用。化能合成作用。（2 2）碳元素进入非生物环境（大气）的主要方式）碳元素进入非生物环境（大气）的主要方式: :生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧。作用；化石燃料的燃烧。（3 3）碳的循环形式）碳的循环形式: :碳元素在生物群落和非生物环境之间以碳元素在生物群落
11、和非生物环境之间以 CO2CO2 的形式循环，在生物群落内部的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式沿食物链和食物网传递。以含碳有机物的形式沿食物链和食物网传递。（4 4）碳的存在形式）碳的存在形式: :非生物环境中主要以非生物环境中主要以 CO2CO2 和碳酸盐的形式存在，生物群落中则以有机物的和碳酸盐的形式存在，生物群落中则以有机物的形式存在。形式存在。三三生物富集生物富集（1 1）概念）概念: :生物体从周围环境中吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度生物体从周围环境中吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称为生物富集。超过环境浓度
12、的现象，称为生物富集。（2 2）特点）特点: :元素或化合物会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，生物所占营养级越高，其体内这元素或化合物会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，生物所占营养级越高，其体内这些物质的浓度越高。些物质的浓度越高。四、四、物质循环和能量流动的关系物质循环和能量流动的关系（1 1）两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。）两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。（2 2）物质作为能量的载体物质作为能量的载体，使能量沿着食物链使能量沿着食物链（网网）流动流动；能量作为动力能量作为动力，使物质能够不断地使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。在生物群落和非生物环境之间循
13、环往返。要点要点碳循环示意图中生态系统组成成分的判断碳循环示意图中生态系统组成成分的判断图图 1 1 中，中，A A 为生产者，为生产者，B B 为大气中为大气中 CO2CO2 库，库，C C 为消费者，为消费者，D D 为分解者。为分解者。图图 2 2 中，中，A A 为生产者，为生产者，B B 为大气中为大气中 CO2CO2 库，库，C C 为为初级消费者，初级消费者，D D 为次级消费者，为次级消费者，E E 为分解者。为分解者。图图 3 3 中，中，E E 为生产者，为生产者，A A 为大气中为大气中 CO2CO2 库，库，B B、D D、F F 为消费者，为消费者，C C 为分解者。
14、为分解者。三、三、探究土壤微生物的分解作用探究土壤微生物的分解作用案例案例 1 1(1)(1)实验假设实验假设: :土壤微生物能分解落叶使之腐烂。土壤微生物能分解落叶使之腐烂。(2)(2)实验设计实验设计: :实验组对土壤实验组对土壤高温高温处理处理 （土壤用塑料袋包好土壤用塑料袋包好, ,放在放在 6060恒温箱中恒温箱中 1h1h 灭菌灭菌, ,以尽可能以尽可能排除土壤微生物的作用排除土壤微生物的作用）对照组对土壤不做任何处理对照组对土壤不做任何处理( (自然状态自然状态) )。注意：落叶也要进行高温灭菌处理，注意：落叶也要进行高温灭菌处理，以排除叶片微生物的作用。以排除叶片微生物的作用。
15、案例案例 2 2(1)(1)实验假设实验假设: :土壤微生物能分解淀粉。土壤微生物能分解淀粉。(2)(2)实验设计实验设计: :实验组实验组 A A 烧杯中加入烧杯中加入 3030 mLmL 土壤浸出液土壤浸出液; ;对照组对照组 B B 烧杯中加入烧杯中加入 3030 mLmL 蒸馏水蒸馏水。第四节第四节信息传递信息传递一、生态系统中信息的种类和作用一、生态系统中信息的种类和作用生态系统的信息传递生态系统的信息传递: :生态系统中的生物种群之间生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交流以及它们内部都有信息的产生与交流，能够能够形成信息传递，即信息流。形成信息传递，即信息流。2
16、.2.生态系统中信息的种类生态系统中信息的种类3.3.信息传递在生态系统中的作用信息传递在生态系统中的作用（1 1）个体方面）个体方面: :生命活动的正常进行离不开信息的作用。生命活动的正常进行离不开信息的作用。（2 2）种群方面）种群方面: :生物种群的繁衍离不开信息的传递。生物种群的繁衍离不开信息的传递。（3 3）群落与生态系统方，面）群落与生态系统方，面: :信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。稳定。二、信息传递在农业生产中的应用二、信息传递在农业生产中的应用1.1.提高农畜产品的产量提高农畜产品的产量（1
17、 1）养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率；）养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率；（2 2）用一定频率的声波处理蔬菜、谷类等种子，可以提高发芽率；）用一定频率的声波处理蔬菜、谷类等种子，可以提高发芽率；（3 3）模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树传粉效率和结实率。）模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树传粉效率和结实率。2.2.对有害动物进行控制对有害动物进行控制目前控制动物危害的技术有化学防治、生物防治和机械防治等。生物防治中有些就是利用信息目前控制动物危害的技术有化学防治、生物防治和机械防治等。生物防治中有些就是利用信息来发挥作用。来发挥作用。（1
18、 1）利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；）利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；（2 2）利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；）利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；（3 3）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。）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。三三能量流动、物质循环和信息传递的关系能量流动、物质循环和信息传递的关系项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递特点特点单向流动单向流动、 逐级递逐级递减减循环流动、反复利循环流动、反复利用用双向双向或单向或
19、单向（往往双向）（往往双向）范围范围食物链各营养级食物链各营养级之间之间生物群落和非生物生物群落和非生物环境之间环境之间生物与生物之间或生物生物与生物之间或生物与非生物环境之间与非生物环境之间途径途径食物链和食物网食物链和食物网多种多种地位地位能量是物质循环的能量是物质循环的动力动力，物质是能量的载体，信息传递，物质是能量的载体，信息传递决定能量决定能量流动和物质循环的方向和状态流动和物质循环的方向和状态，三者，三者同时进行，相互依存，不可同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体分割，形成统一整体联系联系第五节第五节生态系统的稳定性生态系统的稳定性一、生态平衡与生态系统的稳定性一、生态平衡与
20、生态系统的稳定性1.1.生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的种状态，就是生态平衡。生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的种状态，就是生态平衡。处于生态平衡的生态系统所具备的特征：处于生态平衡的生态系统所具备的特征：结构平衡结构平衡: :生态系统的各组分保持相对稳定；生态系统的各组分保持相对稳定；功能平衡功能平衡: :生产一消费一分解的生态过程正常进行，保证了物质的循环和能量的流动；生产一消费一分解的生态过程正常进行，保证了物质的循环和能量的流动；收支平衡收支平衡: :植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机
21、物的量，处于比较稳定的状态。2.2.生态系统稳定性生态系统稳定性（1 1）概念）概念: :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。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。生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。（2 2）生态系统具有稳定性的原因）生态系统具有稳定性的原因: :生态系统具有一定的自我调节能力，一般来说，生态系统中生态系统具有一定的自我调节能力，一般来说，生态系统中的成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强。的成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强。3.3.生态系统的自我调节能
22、力生态系统的自我调节能力（1 1）自我调节能力的基础）自我调节能力的基础: :负反馈调节。负反馈调节。（2 2）生态系统的自我调节能力是有限的生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。（3 3）深入理解生态系统的自我调节能力）深入理解生态系统的自我调节能力自身净化能力一物理沉降、化学分解和微生物的分解。自身净化能力一物理沉降、化学分解和微生物的分解。完善的营养结构一自身的反馈调节，维持各营养级生物数量相对稳定。完善的营养结构一自
23、身的反馈调节，维持各营养级生物数量相对稳定。二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性类型类型抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性概念概念生态系统抵抗外界干扰并使生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力（不受损害）的能力生态系统在受到外界干扰生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状因素的破坏后恢复到原状的能力的能力核心核心抵抗干扰、抵抗干扰、保持保持原状原状受到破坏受到破坏、恢复恢复原状原状二者联系二者联系一般情况下二者呈相反关系一般情况下二者呈相反关系, ,抵抗力稳定性强的生态系抵抗力稳定性强的生态系统统,
24、,恢复力稳定性差恢复力稳定性差二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力力, ,它们相互作用它们相互作用, ,共同维持生态系统的稳定共同维持生态系统的稳定特例特例: :因环境条件不适宜因环境条件不适宜, ,北极苔原生态系统和荒漠生态北极苔原生态系统和荒漠生态系统等的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱系统等的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱三、提高生态系统的稳定性三、提高生态系统的稳定性1 1 提高生态系统稳定性的措施提高生态系统稳定性的措施（1 1）控制对生态系统的干扰强度控制对生态系统的干扰强度，对生态系统的利用应该适度对生态系统的利用应
25、该适度，不应超过生态系统自我调节能不应超过生态系统自我调节能力的范围。力的范围。（2 2）对人类利用强度较大的生态系统对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质应给予相应的物质、能量投入能量投入，保证生态系统内部结构保证生态系统内部结构与功能的协调关系。与功能的协调关系。要点要点下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图下图表示受到干扰后，生态系统功能的变化图，请分析：请分析：(1)(1)热带雨林生态系统与草原生态系统相比热带雨林生态系统与草原生态系统相比， 受到相同干扰受到相同干扰， 草原生态系统的草原生态系统的y y值要值要大于大于( (填填“大大于于”或或“小于小于”) )热带雨林的热
26、带雨林的y y值。值。(2)(2)x x的大小可作为的大小可作为恢复力恢复力稳定性强弱的指标，同等干扰程度下，稳定性强弱的指标，同等干扰程度下，x x值越大说明该稳定性值越大说明该稳定性越弱越弱。(3)(3)TSTS可作为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性越低。可作为总稳定性的定量指标，面积越大，生态系统的总稳定性越低。四、设计制作生态缸四、设计制作生态缸, ,观察其稳定性观察其稳定性1.1.生态缸必须是封闭的。生态缸必须是封闭的。2.2.生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力, ,成分齐全成分齐全( (具有生产者、消费者和分解者具有生产者、消费者和分解者) )。3.3.生态缸的材料必须透明。生态缸的材料必须透明。4.生态缸的采光要用较强的散射光，生态缸的采光要用较强的散射光，避免阳光直接照射。避免阳光直接照射。
