1、第三章生态系统及其稳定性第三章生态系统及其稳定性第一节第一节 生态系统的结构生态系统的结构 自然生态系统自然生态系统人工生态系统人工生态系统水域生态系统水域生态系统陆地生态系统陆地生态系统海洋生态系统海洋生态系统淡水生态系统淡水生态系统森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统荒漠生态系统荒漠生态系统冻原生态系统冻原生态系统农田生态系统农田生态系统人工林生态系统人工林生态系统果园生态系统果园生态系统城市生态系统城市生态系统一、生态系统的概念和类型一、生态系统的概念和类型1.1.概念：在概念：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的
2、统一整体。作用而形成的统一整体。2.2.类型：类型：组成成分组成成分非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者营养结构营养结构:食物链、食物网食物链、食物网二、生态系统的结构二、生态系统的结构1.1.概念：在概念：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互一定空间内，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。作用而形成的统一整体。组成成分组成成分非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者营养结构营养结构:食物链、食物网食物链、食物网一、生态系统的概念一、生态系统的概念二、生态系统的结构二、生态系统的结构1.1.组成成分组成
3、成分非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者合成有机物，储存能量 为消费者提供食物和栖息场所。生态系统的基石能将动植物遗体残骸和动物的排遗物分解成无机物通过自身代谢将有机物转化为无机物，重新被生产者利用为植物传粉和传播种子加快生态系统的物质循环为生物群落提供物质和能量。是生物群落赖以生存和发展的基础二、生态系统的结构 非生物的物质和能量非生物的物质和能量 生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者光合作光合作用、化用、化能合成能合成作用作用捕食捕食遗体、粪便遗体、粪便遗体、遗体、枯枝枯枝落叶落叶分解作用分解作用细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸二、生态系统的结构二、
4、生态系统的结构2.2.食物链、食物网食物链、食物网食物网：食物网：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系形成原因：形成原因：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动所食。与生态系统稳定性的关系：与生态系统稳定性的关系：错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。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；原因：在食物网中原因：在食物网中如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。食物链上的位置可能会由其他生物来取代。作用：作用：食物链和食物网是生态系
5、统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道；第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动第三章第三章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性科学方法研究能量流动的基本思路(1)能量流经一个种群时：概括：能量输入某个营养级能量储存能量散失(2)以营养级为研究对象：如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。一.能量流动的过程1.概念：生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。输入输入能量来源能量来源:能量流动的起点能量流动的起点:流经生态系统的总能量流经生态系统的总能量:能量输
6、入方式能量输入方式:光合作用光合作用或化能合成化能合成作用 太阳能生产者所固定的太阳能生产者所固定的全部太阳能全部太阳能若为人工生态系统，流经生态系统的总能量还有人工补充的能量 传递传递能量传递的途径（渠道）能量传递的途径（渠道）：食物链和食物网能量传递的形式：能量传递的形式：有机物中的化学能散失散失能量能量散失形式：散失形式：热能能量散失途径：能量散失途径：呼吸作用转化转化太阳能太阳能有机物中的化学能有机物中的化学能热能热能生产者所生产者所固定的全固定的全部太阳能部太阳能用于生产者用于生产者生长、发育生长、发育和繁殖的能量和繁殖的能量初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）分解者利用
7、分解者利用残枝残枝 败叶败叶呼呼吸吸作作用用 散失散失流入流入呼吸呼吸作用作用散失散失用于该营养用于该营养级的生长、级的生长、发育、繁殖发育、繁殖分解者分解者利用利用 该营养级该营养级同化同化某中间营养某中间营养级级摄入摄入粪便粪便 下一下一营养营养级级流入流入流入流入呼吸呼吸作用作用散失散失用于该营养用于该营养级的生长、级的生长、发育、繁殖发育、繁殖分解者分解者利用利用 该营养级该营养级同化同化最高营养级最高营养级摄入摄入粪便中粪便中的能量的能量 流入流入一.能量流动的过程u同化量的去路：同化量的去路：u流经某营养级的总能量：流经某营养级的总能量：同化量同化量同化量同化量摄入量摄入量-粪便量
8、粪便量+人工补充的能量人工补充的能量=某营养级粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分，某营养级粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分，该部分能量最终流向分解者。该部分能量最终流向分解者。=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量=呼吸消耗的能量+自身生长发育繁殖的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量定量不定时定量不定时定量定时定量定时一.能量流动的特点呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用分解者特点：能量单向流动，逐级递减一部分能量通过生物自身呼
9、吸作用消耗一部分能量被分解者利用一部分能量未被利用食物链中的捕食关系不能逆转通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用二.能量流动的特点2.长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？能量在食物链中流动时是逐级递减的，在食物链中，营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量就越多，最高营养级获得的能量就越少。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。若在一段较长时期内没有能量输入生态系统，生态系统就会崩溃。1.为什么食物链一般不超过5个营养级？3.生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律，为什么？流入生态系统的能量在沿食物链、食物网流动、转化后，一部分储存在生物体的有
10、机物中，另一部分通过生物的呼吸作用以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。二.能量流动的特点4.怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”？生态系统的能量流动是逐级递减的，老虎在食物链中处于最高营养级，因而获得的能量少。先吃鸡、再吃玉米。食物链越短，流经食物链的能量损耗越少，人获得的能量更多。三.生态金字塔第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级1 1.能量金字塔能量金字塔 概念概念: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顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。意义：意义：直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系特点：特点：上窄
11、下宽的正金字塔形。三.生态金字塔1 1.能量金字塔能量金字塔 概念概念: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顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。意义：意义：直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系特点：特点：正金字塔形。2 2.生物量金字塔生物量金字塔 概念：用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。意义：直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。特点：大多也是正金字塔形。三.生态金字塔概念：概念：用表示能量金字塔的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为
12、数量金字塔。意义：意义：直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。特点：特点：一般是正金字塔形 3.数量金字塔三.生态金字塔3.数量金字塔概念：概念：用表示能量金字塔的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。意义：意义：直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。特点：特点：一般是正金字塔形 个体数量昆虫树四.研究能量流动的实践意义1.1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、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。空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。甘蔗和大豆间种冬小麦夏玉米套作蔬菜大棚中的多层育苗稻-萍-蛙立体农业生产2.2.研究生态系统的能量流动，研究生态系统的能量流动，可以帮助人们可以帮助人们科学规划和科学规划和设计人工生态系统，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。使能量得到最有效的利用。3.3.研究生态系统的能量流动，研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们还可以帮助人们合理的调整合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。有益的部分。课堂小结
