生态系统和生态平衡

.,生态系统和生态平衡,(复习课),.,水族箱中哪些属于非生物因素?以青鱼为例,分析一下影响它生活的生物因素有哪些?,微生物,浮游等植物,浮游动物,鱼等其他动物,非生物因素有阳光.水分.空气.温度.池底泥沙等,影响青鱼生物因素,生态因素,影响生物形态.生理.分布,.,生态系统的概念,1.概念:在一定的地域内,生物群落和它所生活的环境中的非生物因素一起所形成的统一的整体,组成一个生态系统。,非生物因素是指生物存在的无机环境,即非生物的物质和能量(阳光.空气.水.土壤.温度),3.群落有地域性的,群落的划分是人们根据地域的实际情况以及观察和研究的需要来确定的,生态系统也按照这两个原则划分。生态系统有大有小,一片森林.一块草地.一块农田.一片湖泊.一条河流.甚至一个村庄或城镇等都可以看成是一个生态系统。小的生态系统也可以联合成大的生态系统,简单的生态系统可以组成复杂的生态系统。,生物群落包括植物.动物.微生物等所有生物,.,生态系统范围有大有小,地球上最大的生态系统是.,生物圈,为什么说生物圈是地球上最大的生态系统?,1.生物圈定义:包括地球上的全部生物以及它们所生活的环境中的非生物因素.,2.生物圈范围,大气圈底部:地面以上10千米,岩石圈表面:地面以下23千米,水圈大部:水面以下12千米,.,请思考：,草原上的全部生物及周围无机环境共同形成什么?,种群,种群,种群,种群,群落,生物个体,非生物的物质和能量,生态系统,(生态系统=群落+非生物因素),.,类型,森林生态系统,草原生态系统,海洋生态系统,淡水生态系统,湿地生态系统,农田生态系统,城市生态系统,生态系统的类型,荒漠生态系统,最复杂,人起主导作用,消费者主要是人,.,1.非生物的物质和能量,物质：空气、水分、土壤(无机盐)等,能量：阳光、温度(热能)等,主要为生产者提供能量及CO2和水等原料,.,2.生产者,光合作用生物:绿色植物,化能合成作用生物:硝化细菌,铁细菌等,通过光合作用,能将CO2和水等无机物合成有机物,为自身和其他生物提供营养,思考:生产者全部为绿色植物吗?为什么?,.,3.消费者,例:鱼类,鸟类,两栖类,爬行类,哺乳类等,生存必须直接或间接以绿色植物为食,.,初级消费者：,次级消费者：,以植物为食的植食性动物,消费者分类,以草食动物为食的肉食动物,三级消费者：,以次级消费者为食的肉食动物,说出下列动物属何种消费者,.,4.分解者,营腐生生活的细菌和真菌,能将动植物的遗体.排除物和残落物中所含有的有机物逐渐分解为无机物,供植物利用,思考?微生物全部为分解者吗,为什么?,.,生态系统成分,水.空气.矿物质等,生产者:,通过光合作用,制造有机物,为自身和动物提供食物和O2,消费者:,直接或间接以绿色植物为食,分解者:,分解动植物尸体及排泄物成简单的物质,归还环境,供植物重新利用.,绿色植物,草食动物(初级消费者),肉食动物(次级消费者),细菌.真菌.腐食性动物,生物群落,物质:,能量:,非生物的物质与能量,阳光(光能).温度(热量),生态系统的成分:,归纳:,.,分解者在生态系统中占有重要地位,能够将动植物的遗体.排泄物等分解成无机物,据统计大约90%的陆地初级生产量都需要通过分解者的分解功能归还给无机环境,供生产者再吸收利用;如果没有分解者,动植物的遗体残骸就会堆积如山,生态系统就会崩溃。,问:哪些成分不可缺少?,生产者是生态系统中的主要成分,因为绿色植物固定太阳能,进行初级生产制造有机物,为消费者提供食物和栖息场所,是消费者和分解者获得能量的源泉,也是生态系统存在的基础。,消费者对植物的传粉受精,种子传播等方面的重要作,但不会影响到生态系统的根本性质。,生产者.消费者.分解者各有什么重要作用?,注意:非生物的物质和能量.生产者和分解者是生态系统缺一不可的组成部分而消费者是可有可无的.,.,生产者,分解者,消费者,无机环境,捕食,分解作用,分解作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,生态系统各成分之间的关系,.,在生态系统中,各种生物由于食物关系而形成的一种联系,叫食物链.,食物链,生产者初级消费者次级消费者三级消费者,第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级,营养级:食物链中的一个个环节称营养级。,请分析下列四种生物的食物关系:,写出成语“螳螂捕蝉,黄雀在后”所表示的食物链,树叶,蝉,螳螂,黄雀,每一环节即为一个营养级,处在第几位即为第几营养级。生产者总是为第一营养级。,.,注意事项:,1.食物链反应的是生产者与消费者之间的食物关系,不包括分解者,也不包括阳光等非生物的物质和能量,2.食物链的起点(第一营养级)总是生产者(绿色植物),终点是不被其他动物所食的动物(最高消费者).,3.用箭头表示食物关系,从被食者指向捕食者;箭头所示方向为物质和能量流动的方向.,4.食物链必须是客观真实的,不能随意编造.,5.各种生物所处的营养级并不是一成不变的.,6.同种生物所处消费者级别和营养级级别一定是不同的,总是差一级.,7.营养级一般不超过5个.,.,庄稼害虫青蛙,浮游植物浮游动物鱼乌龟,草昆虫青蛙蛇鹰,植物人(第二营养级),植物鸡人(第三营养级),结论:(1)消费者在不同食物链中所处的营养级不同(2)植物在食物链中所处的营养级是固定的,写出食物链,.,在一个生态系统中,由于各生物间的食物关系比较复杂,一种生物不可能只处在一条食物链中,所以许多食物链彼此交错连接而成网状结构的复杂营养关系,叫食物网.,食物关系本质上是物质和能量的传递关系,所以食物链和食物网是生态系统中物质和能量流动的渠道.,.,非生物物质(空气.水.土壤)和能量(阳光.温度),生产者(绿色植物.硝化细菌),消费者(草食动物.肉食动物),分解者(营腐生的细菌真菌及蚯蚓粪金龟等少数动物),捕食关系,生态系统的结构,总结:,(基础),(主要成分),(非必要成分),(必要成分),(营养功能)生态系统的成分,食物链(网)(营养结构),.,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,太阳能,呼吸,呼吸,呼吸,呼吸,(植物),(肉食动物),分解者(细菌.真菌等),呼吸,(草食动物),(肉食动物),能量流动,能量的输入形式(起点),生产者固定太阳能,能量的传递途径(渠道),食物链和食物网,能量的散失形式(终点),呼吸热(热能散失),能量流动是单向的.逐级递减.传递效率约为1020%,.,能量金字塔,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,用能量流动的特点角度解释为什么“一山不容二虎”?有道理吗?,.,浮游生物鱼鸟兽人,农药(DDT),农药或重金属污染,会使有毒物质随食物链在生物体内富集,因为一些有毒物质在生物体内比较稳定.不易分解,而且是生物体无法排出的,这些有毒物质随着食物链不断积累,所以在食物链中营养级别越高的生物,体内积累的有毒物质越多.,能量是逐级递减,有毒物质逐级递增,.,能量流动是单向的.逐级递减.传递效率约为1020%,1.能量的最终来源是(太阳能)2.能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的(起点),并沿着食物链或食物网的各个营养级传递(渠道),最后以呼吸热(终点)的形式逸散,这是能量流动的总的过程.3.能量的变化:光能化学能(有机物内)热能,生态系统的能量流动,.,人类能不能改变生态系统中能量流动的规律?,不能，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。,继续思考,.,1.设草含有的物质为100克,则鹰获得的物质最多是克;当鹰增加1克体重时,至少需要草.,4,25克,2.为什么有些发达国家的食品结构是以肉.蛋.奶为主,而我国的食品结构仍是以粮食为主?,3.肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学的观点看,这是由于()A.动物饲养麻烦,花工多,投资大B.动物性食品营养价值高C.食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高D.植物栽培较容易,C,.,生态系统中的物质循环:,在生态系统中,组成生物体的等化学元素,在与之间可以反复地出现和循环,碳.氮循环是生物圈内基本物质循环之一,C.H.O.N.P.S,生物,无机环境,由于生物圈的物质循环带有全球性,生态系统中的物质循环又叫生物地球化学循环.,.,说一说自然界的碳循环?,读图:,.,大气中的CO2,绿色植物各级消费者,食物链,呼吸作用,光合作用,分解者,煤.石油等燃料,碳循环,化学元素碳在生产者.消费者.分解者及无机环境之间的循环流动.,遗体遗物,.,(1)碳循环的形式:(2)碳在无机自然界中的存在形式:(3)碳在生物体内的存在形式:(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；,动植物的呼吸作用微生物的分解作用化工燃料的燃烧,总结,.,1.图中固氮途径有:固氮.固氮和固氮.2.上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无机环境之间是可以.,氮是怎样循环的?,雷电人工生物,循环的,.,氮循环,游离态氮不能直接被大多数生物所利用,必须与其他成分形成化合物(氨或铵盐),才能被利用,氮的这个变化过程叫做固氮.,大气中的氮,雷电固氮,人工固氮,生物固氮,亚硝酸盐,氨或铵盐,硝酸盐,动物,植物,遗体,遗体及排泄物,细菌分解,.,化学物质(CO2.O2.N2和其他物质),消费者,分解者,生产者,光能,读图:,能量流动:,物质流动:,.,能量流动和物质循环的相互关系,联系:,能量流动和物质循环二者互为因果,相辅相承,是不可分割的统一整体.,主要以有机物形式,组成生物体基本元素,全球性.反复循环运动,不循环,单向流.逐级递减,生态系统的各营养级,全球生物圈,.,生态系统中的生物既有出生也有死亡,既有迁入也有迁出;阳光.温度.水分等无机环境因素也在不断地改变,物质和能量不断从无机环境进入群落,又由群落回到无机环境,由此可见在生态系统发展的过程中,生态系统的结构(生产者.消费者.分解者的种类和数量)和功能(能量的流动和物质的循环)总是处于不断发展变化的过程中.,但当生态系统发展到一定阶段(相对成熟)时,系统中的各种变化只要不超出一定限度,生态系统的结构与功能就不会发生大改变,这就是生态系统的稳定性.,(稳定是相对的),生态系统中各生物数量和所占比例维持在相对稳定的状态,这种状态称为生态平衡.,.,生态平衡特点：,相对平衡.动态平衡,1.生态系统的生产者.消费者和分解者的种类和数量保持相对稳定.(结构上的平衡),2.具有比较稳定的食物链和食物网.(功能上的平衡),3.生态系统的各个成分之间,物质和能量的输入和输出之间保持相对的平衡.(输出和输入物质能量上的平衡),思考?生态系统为何能维持稳定性呢?,生态系统稳定性和生态平衡有何区别?,(一种能力),(一种状态),.,生态系统具有自动调节能力,若大量捕杀鹰,可能会发生什么变化?,分析思考:,.,生态系统所具有的保持或恢复自身结构(生产者.消费者.分解者)和功能(能量的流动和物质的循环)相对稳定的能力,能保持生态系统的相对稳定,这种能力称为生态系统的自动调节能力.,思考?什么叫生态系统的自动调节能力?,生态系统的稳定性,抵抗力稳定性,恢复力稳定性,(保持),(恢复),自动调节能力,抵抗力:,恢复力:,保持自身结构和功能相对稳定,恢复自身结构和功能相对稳定,动脑筋?生态系统的自动调节能力大小(即稳定性)是由什么因素决定的呢?,.,讨论：,1.如果分别完全捕杀A.B两个生态系统中的兔对两个生态系统各有何影响?哪一个生态系统更易受到破坏?为什么?,自动调节能力的大小决定于生态系统成分的多样性,.,讨论:森林生态系统和沙漠生态系统比较,哪种生态系统自动调节能力强,为何?,生态系统中的成分越复杂,生物种类越多,自动调节能力就越强,生态系统的稳定性越高.,生态系统中的成分越单纯,生物种类越少,自动调节能力就越弱,生态系统的稳定性越低。,调节能力强,调节能力弱,.,抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系,对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系.,.,多种适合当地生长的树种(变单一林为混交林),思考:长江以南人工营造马尾松林,常因松毛虫爆发成灾,使成片的马尾松死亡,为什么?怎么办?,生物种类少,成分简单,自动调节能力差.,再思考:欧洲移民刚到澳大利亚时,发现那里青草茵茵,于是大力发展养牛。后来牛粪成灾,造成牧草退化,蝇类滋生,只得引进以粪便为食物的蜣螂,才使牧场恢复原貌,这又说明了什么?,生态系统的自我调节能力具有一定限度,如果人为或自然因素的干预超过了这个限度,生态系统的稳定性(生态平衡)就会遭到破坏,甚至导致生态危机.,导致生态平衡破坏的自然因素有哪些?,.,但这种自我调节能力有一定限度，超过限度平衡就会遭到破坏，甚至导致生态危机。例如：欧洲移民刚到澳大利亚时，发现那里青草茵茵，于是大力发展养牛。后来牛粪成灾，造成牧草退化，蝇类滋生，只得引进以粪便为食物的蜣螂，才使牧场恢复原貌。,.,影响生态系统稳定性(即破坏生态平衡)的自然因素:,(1)特点:频率不高,分布有局限性和特定性.,(2)措施:植树造林.筑坝修堤.建造水库.改善周围的生态系统,对自然灾害进行预测预报.,火山喷发.地震.海啸.水旱灾害.雷电.火灾.台风.滑坡.泥石流等自然灾害.,那么导致生态平衡破坏的人为因素又有哪些呢?,.,影响生态系统稳定性(即破坏生态平衡)的人为因素:,(1)人类对自然资源的不合理开发包括：,A.对森林的过量采伐.对草原的过度放牧.对石油海洋的过度开发造成植被破坏。,B.对某些动物的过度围猎造成食物链破坏。,(2)人类活动造成的环境污染主要指：,工业三废.农药化肥.生活垃圾.生活废水.汽车排放尾气而造成的大气.水和土壤污染.,.,自然因素和人为因素的共同作用,人为因素可导致自然因素的强化.,自然因素和人为因素的关系,生态平衡失调的整体表现:1.生物个体数目减少,生物种类减少2.食物链减少,营养结构的破坏3.物质循环停滞,能量流动受阻,最终导致生态系统的瓦解,.,在美国西部落基山脉的凯巴伯森林中约有4000头野鹿，而与之相伴的却是一群群凶残的狼，威胁着鹿的生存。,如果你是当地的一名官员，你打算如何处理这件事？,材料1：,问题：,.,为了这些鹿的安宁，1906年，美国总统决定开展一场除狼行动，到1930年累计枪杀了6000多只恶狼。狼在凯巴伯林区不见踪影了。,材料2：,展开你想象的翅膀，想象一下今后鹿的命运会如何？,.,于是鹿在那里开始无忧无患“无计划”地生育了，不