[理化生]第2节 生态系统的稳态.ppt

生态系统中能量流动的起点： 从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能量： 生产者所固定的全部太阳能 生态系统中能量的源头： 生态系统能量流动的渠道： 太阳能 食物链和食物网 v生态系统的能量流动 生产者 （植物） 初级消费者 （植食动物） 次级消费者 （肉食动物） 三级消费者 （肉食动物） 呼吸呼吸呼吸呼吸 分 解 者 呼吸 （5）能量流动的去向： （6）能量流动的特点： 第一、能量流动不是循环的而是单向的： 从生产者初级消费者次级消费者 三级消费者。 第二、能量流动是逐级递减的： 传递率为1020 生态系统中的能量流动规律可用“能量金字塔”表示。 思维训练 1为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？ 如D鱼体重增加1kg，所需 浮游植物至少 。 1000kg 农田生态系统中人类的劳作对能量流农田生态系统中人类的劳作对能量流 动有什么影响动有什么影响? ? 研究能量流动的意义: 调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有 益的部分。 （7）研究生态系统能量流动的意义 人们虽然不能改变能量流动的客观规律 ，但可设法调整能量流动方向，使能量 流向对人类最有益的部分。例如，在森 林中，最好使能量多储存在木材中；在 草原牧场上，则最好使能量多流向到牛 、羊等牲畜体内，获得更多的毛肉、皮 、奶等畜产品；农田中，使能量多流向 农作物。 物质循环的概念物质循环的概念 生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O 、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机 环境之间反复循环运动。 生物地球化学循环：生物圈是地球上最大的生态 系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又 叫生物地球化学循环。 生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消 失，生物可反复利用。(物质守恒定律) 三、碳循环 v生态系统中的碳循环 （1）碳在自然界中的存在形式： （2）碳在生物体内的存在形式： （3）碳循环的形式： （4）碳进入生物体的途径： （5）碳在生物体之间传递途径： （6）碳进入大气的途径： CO2 CO2和碳酸盐 含碳有机物 绿色植物的光合作用 食物链和食物网 生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧 v生态系统中的碳循环 大气 中的CO2库 植物 动植物的遗体和排出物泥碳，石油，煤 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 光 合 作 用 动物 动物 摄食 燃 烧 微 生 物 的 分 解 作 用 思考、下图是生态系统碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代 表生态系统中的什么成分？ 大气中的CO2 甲 乙 丙 答：甲表示生产者、乙表示消费者、丙表示分解者 能量流动和物质循环的相互关系 能量流动物质循环 形式 特点 范围 联系 主要以有机物形式 单向流动逐级递减 生态系统的各营养级 组成生物体的基本元素在生物 群落与无机环境间反复循环 反复循环维持生态平衡 具全球生物圈 能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承， 是不可分割的统一整体。 一、生态系统中信息的种类 1、物理信息（physical information） 生态系统中的光、声、温度、湿度、 磁力等，通过物理过程传递的信息。 物理信息的来源可以是无机环境，也 可以是生物。 光 鸣叫声 蜘蛛网的振动 鸽子喙部发现感应磁场器官 识途靠地磁导航 海豚的回声定位与声纳 蛇的热感受器与导弹（红外线感受器） 2、化学信息（chemical information） 生物在生命活动过程中，产生的一些 可以传递信息的化学物质。 凤眼莲根部的分泌物凤眼莲根部的分泌物 可以明显地抑制由于水体可以明显地抑制由于水体 富营养化而大量繁殖的藻富营养化而大量繁殖的藻 类的生长。类的生长。 昆虫学家就发现，一只雄飞蛾能够接近到几公里外雌飞蛾发昆虫学家就发现，一只雄飞蛾能够接近到几公里外雌飞蛾发 出的某种信号，从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中出的某种信号，从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中 不足不足1/31/3盎司的信息素（一种无色无味的特殊化学物质）。盎司的信息素（一种无色无味的特殊化学物质）。 3、行为信息（behavior information） 动物的特殊行为，对于同种或异种生 物也能传递某种信息。 （1）哺乳动物的体温； （2）鸟类鸣叫； （3）孔雀开屏； （4）萤火虫发光； （5）植物分泌的化学物质； 练习：请将下列信息进行分类 （6）电磁波； （7）昆虫发出的声音； （8）昆虫的外信息素； （9）紫外线； （10）蜜蜂跳舞； 属于物理信息的有（ ） （1）哺乳动物的体温； （2）鸟类鸣叫； （3）孔雀开屏； （4）萤火虫发光； （5）植物分泌的化学物质； 练习：请将下列信息进行分类 （6）电磁波； （7）昆虫发出的声音； （8）昆虫的外信息素； （9）紫外线； （10）蜜蜂跳舞； 属于物理信息的有（ ） 练习：请将下列信息进行分类 属于物理信息的有（ ） 属于化学信息的有（ ） （1）哺乳动物的体温； （2）鸟类鸣叫； （3）孔雀开屏； （4）萤火虫发光； （5）植物分泌的化学物质； （6）电磁波； （7）昆虫发出的声音； （8）昆虫的外信息素； （9）紫外线； （10）蜜蜂跳舞； 练习：请将下列信息进行分类 属于物理信息的有（ ） 属于化学信息的有（ ） （1）哺乳动物的体温； （2）鸟类鸣叫； （3）孔雀开屏； （4）萤火虫发光； （5）植物分泌的化学物质； （6）电磁波； （7）昆虫发出的声音； （8）昆虫的外信息素； （9）紫外线； （10）蜜蜂跳舞； 练习：请将下列信息进行分类 属于物理信息的有（ ） 属于化学信息的有（ ） 属于行为信息的有（ ） （1）哺乳动物的体温； （2）鸟类鸣叫； （3）孔雀开屏； （4）萤火虫发光； （5）植物分泌的化学物质； （6）电磁波； （7）昆虫发出的声音； （8）昆虫的外信息素； （9）紫外线； （10）蜜蜂跳舞； 二、信息传递在生态系统中的作用 生物个体生命活动的正常进行，离不开 信息的作用； 生物种群的繁衍，也离不开信息的传递 ； 调节生物的种间关系，以维持生态系统 的稳定。 三、信息传递在农业生产中的应用 提高农产品或畜产品的产量； 对有害动物进行控制。 二、信息传递在生态系统中的作用二、信息传递在生态系统中的作用 资料分析资料分析 莴苣种子萌发率与光的波长的关系莴苣种子萌发率与光的波长的关系 ? ? 分析生态系统中信息传递的作用？分析生态系统中信息传递的作用？ 生命活动的正常进行生命活动的正常进行，离不开信息的作用。，离不开信息的作用。 资料分析资料分析 许多动物都能在许多动物都能在 特定时期释放用特定时期释放用 于吸引异性的信于吸引异性的信 息素，用来传递息素，用来传递 性信号。性信号。 通过信息传递，雌雄个体能相互识别、通过信息传递，雌雄个体能相互识别、 交配，保证交配，保证种群的繁衍种群的繁衍。 调节生物的种间关系调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。，以维持生态系统的稳定。 三、信息传递在农业生产中的应用三、信息传递在农业生产中的应用 讨论：讨论：信息传递在农业生产中的应用有信息传递在农业生产中的应用有 哪些？哪些？ 1.1.提高农产品或畜产品的产量提高农产品或畜产品的产量 例例1 1 苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳舞时相同苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳舞时相同 的频率或声音，以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜，利于苹的频率或声音，以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜，利于苹 果更好的传粉，从而提高苹果的产量。果更好的传粉，从而提高苹果的产量。 例例2 2 用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子 ，可以提高发芽率，获得增产。，可以提高发芽率，获得增产。 三、信息传递在农业生产中的应用三、信息传递在农业生产中的应用 2.2.对有害动物进行控制对有害动物进行控制 利用音响设备发出不同的声利用音响设备发出不同的声 信号诱捕或驱赶某些动物，使信号诱捕或驱赶某些动物，使 其结群或远离农田。其结群或远离农田。 例例3 3 例例4 4 “ “迷向法迷向法” ”防治害虫：在田间释放过量的人工合成性引防治害虫：在田间释放过量的人工合成性引 诱剂，使雄虫无法辨别雌虫的方位，或者使它的气味感诱剂，使雄虫无法辨别雌虫的方位，或者使它的气味感 受器变得疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正受器变得疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正 常交尾活动。常交尾活动。 稳定性稳定性 抵抗力稳定性： 抵抗干扰，保持原状 恢复力稳定性： 遭到破坏，恢复原状 比较不同系统两种稳定性 比较：抵抗力比较：抵抗力 稳定性稳定性 生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自动调 节能力越强，抵抗力稳定性越高； 比较：恢复力稳定性比较：恢复力稳定性 生态系统的成分越多，营养结构越复杂，遭到破 坏后恢复原状越难 ，所以恢复力稳定性越低； 食物网复杂与否 稳定性曲线图 下列是生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图，正确的是 生态系统类型判断 设计要求说明 1 生态缸必须是无色透明、封闭的，放在较 强的散射光下。既有利于植物采光，又便于 学生进行观察。 2 生态缸中的生物应具有较强的生活力。 3 要特别注意各营养级生物的合适比例，以 能够形成食物链为原则。投放的动物数量宜 小而少，要考虑生产者的能力，以免破坏食 物链。 2、下图是草原生态系统中的一条食物链 及能量流动图解，回答问题。 图中D表示_。 能量在逐级递减中，传递率按20计算， 若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能 量为_千焦，狼获得的能量中，草应 供给这条食物链的能量为_千焦。 图中各营养级通过A_作用被消耗， 通过B_利用，而B又通过C_ 被消耗。 太阳能 1.6 200 呼吸 分解者 呼吸作用 总结 从能量传递过程看，流经生态系统的 能量就是绿色植物所固定的全部太阳能， 这些能量沿着食物链和食物网的各个营养 级传递，可见生产者是消费者和分解者获 得能量的源泉，是生态系统存在和发展的 基础。 从能量传递的数量和效率看，能量流 经各营养级是逐级递减的，单向不循环的 ，传递率为1020，因为大部分能量 用于各营养级自身的新陈代谢等生命活动 ，另一部分随遗体等被分解者所利用，真 正流入下一个营养级的能量只有1020 。 所以， 食物链一般不超过五个营养级， 到第五营养级时，可利用的能量已减少到 不能维持其生存的程度了。 因为能量每流 经一级都要丢失一大部分，所以食物链越 长，流量流失就越多。缩短食物链，如以 吃生产者为主，就可使有限的土地供养较 多人口。 能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能 能量流动的数量 是生产者所固定的全部太阳能 生态系统的 能量流动的途径：太阳能第一营养级第二营 能量流动 养级第五营养级 单向流动不循环 能量流动的特点 逐级递减传递率为1020 设法调整能量流动关系 研究的目的 使能量流向对人类最有益的部分 课堂练习： 1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几 营养级（ ） A第五 B第二 C第三 D第四 2、对水稻鼠蛇鹰这条食物链的错误 描述是（ ） A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者 C.蛇是次级消费者 D.鹰属于第三营养级 B D 识图作答：下图表示生态系统的能量流动， 请据图回答： （1）将A、B、C、D各营养级的