山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：第五單元生態系統和環境保護NO.XA016第五章生態系統的穩態第一節生態系統和生物圈2014-5-15一、生態系統的概念：生態系統是指在一定的空間內，生物成分（群落）和非生物成分（無機環境）通過物質循環、能量流動和信息傳遞，彼此相互作用、相互依存而構成的一個生態學功能單位。二、生態系統類型：?自然生態系統可分為水域生態系統和陸地生態系統。水域生態系統主要包括海洋生態系統和淡水生態系統。陸地生態系統有凍原生態系統、荒漠生態系統、草原生態系統、森林生態系統等。?人工生態系統：可分為農業生態系統、人工林生態系統、城市生態系統等。附：最大的生態系統——生物圈（1）概念：指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場所。（2）范圍：包括巖石圈上層、水圈和大氣圈下層。三、生態系統的結構1、生態系統的成分：生物成分廠非生物成分：無機鹽、陽光、溫度、水等。（人教版：非生物物質和能量）主要是綠色植物生物成分是生態系統的主要成分。通過光合作用把無機物轉化成有機物，把光能等轉化為有機物中能量主要是各種動物初級消費者、次級消費者、三級消費者……加快生態系統的物質循環，對植物的傳粉、種子傳播等有重要作用。主要某腐牛細菌和真菌，也包括蚯蚓等腐生動物生態系統的必備成分。把動植物遺體、排遺物等中有機物分解為無機物，返回到無機環境中。特別提示】

山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批(1) 生態系統中必不可少的成分包括非生物成分、生產者、分解者并不是所有的動物都是消費者，如腐食性動物蚯蚓、蜣螂等屬于分解者并不是所有微生物都是分解者，如硝化細菌屬于生產者，寄生細菌、真菌屬于消費者2、生態系統的營養結構：組成：食物鏈和食物網食物鏈：生態系統中的生物由于營養關系而形成的結構。女如草 ?蟲 ?食蟲鳥 ?肉食性鳥生產者 一(初)級消費者二(次)級消費者三級消費者第一營養級第二營養級 第三營養級 第四營養級食物網：生態系統中的許多食物鏈相互交錯形成更為復雜的網狀食物關系。功能：生態系統中物質循環和能量流動的渠道。四、有關食物網的解題注意點1、 食物網中每條食物鏈的起點總是生產者，止點是不被其他動物所食的動物，即最高營養級。2、 同一中生物在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養級。如貓頭鷹捕食鼠時，則處于第三營養級；當貓頭鷹捕食吃蟲的小鳥時，則處于第四營養級。3、 在食物網中，兩種生物之間的種間關系有可能出現不同概念上的重合，即捕食與競爭，因為在同一條食物鏈上為捕食關系，在不同食物鏈兩者還可能同時另一種生物，則為競爭。4、 在食物網中，當某種生物由于某種原因而大量減少或增加時，對其他生物的影響分析如下：(1)在一條鏈中：按“捕食”關系依次分析。2)在不同鏈中：按“三角”關系分析。(見筆記)注意：①當用不同“三角”分析結果不同時，以最小三角的分析為依據。當有多種食物來源的高營養級生物突然缺少一種食物來源時，對其數量影響不大。例1、觀察右圖，回答下列問題。(1)該食物網有5條食物鏈；該生態系統的成分中，綠色植物屬于生產者

審批：山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核審批：，貓頭鷹是第三、四五營養級,二、三、四級消費者。（3）該食物網各種生物中，含有能量最多的是綠魚植物該生態系統的能量最終來源是太陽光能；（4） 該食物網再加上非生物的物質和能量和分解者就可以構成一個完整的生態系統;（5） 食物鏈和食物網構成了該生態系的營養結構。例2、右圖是溫帶草原生態系統食物網的一部分圖解。請回答。（1）該食物網含7條食物鏈。貓頭鷹占有的是第三、四、五、六營養級，屬于二、三、四、五級消費者。（2）兔與鼠的是競爭關系。蟾蜍與蜘蛛是捕食和競爭關系。（3）由于某種原因鼠突然大量減少，蛇的數量將下降，蟾蜍的數量將下降第二節生態系統的穩態生態系統的基本功能是進行物質循環、能量流動、信息傳遞一、生態系統中的能量流動初級消費者（第二營養級）次級消費者（第三營養級）5分解者呼吸作用呼吸呼吸生產者（第一營養級）門呼吸//（一） 概念：生態系統中能量的輸入、傳遞初級消費者（第二營養級）次級消費者（第三營養級）5分解者呼吸作用呼吸呼吸生產者（第一營養級）門呼吸//（二） 過程:見右圖。分析：1、輸入途徑：主要是生產者的光合作用2、起點：從生產者固定太陽能開始，流經一個生態系統的總能量是生產者固定的全部太陽能3、渠道：食物鏈和食物網4、 能量流動流動中能量形式的變化：太陽光能一生物體有機物中的化學能一熱能（最終散失）5、 能量在食物鏈（網）中流動形式：有機物中的化學能

審批：山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：6、 能量散失的主要途徑：細胞呼吸（包括各營養級生物本身的呼吸及分解者的呼吸）7、 能量在流經每一營養級時的分流問題（1） 能量來源生產者的能量來自太陽能各營養級消費者的能量一般來自上一個營養級（同化量=攝入量一糞便中所含能量）（2） 能量去路①每個營養級生物細胞呼吸產生的能量一部分用于生命活動，另一部分以熱能形式散失。②每個營養級生物一部分能量流到后一個營養級中（注意：最高營養級無此途徑）每個營養級生物的遺體、糞便、殘枝敗葉中的能量被分解者分解而釋放出來。未被利用的能量（現存量：最終去路是上述三個途徑）【特別提示】消費者攝食的能量不是上一營養級流入該營養級的能量，流入該消費者的能量（同化量）=消費者攝食的能量－糞便中所含能量，糞便中所含能量屬于上一營養級的遺體。（三）特點：1、特點單向流動:生態系統內的能量只能從第一營養級流向第二營養級，再依次流向下一個營養級，不能逆向流動，也不能循環流動。原因：在食物鏈中，相鄰營養級生物吃與被吃的關系不可逆轉。各營養級的能量大部分以細胞呼吸產生熱能的形式散失掉，這些能量是無法再利用的。逐級遞減:能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率是10%-20%—原因：①每個營養級的生物都會因細胞呼吸消耗相當大的一部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。②每個營養級中的能量都要有一部分流入分解者。每個營養級的生物總有一部分能量不能被下一營養級利用。特別提示】b（B的同化量）a（A的同化量）X100%b（B的同化量）a（A的同化量）X100%如某食物鏈'中，生物A到生物B的能量傳遞效率為:

山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核： 審批：若在食物網中，則A傳遞給下一個營養級的的能量傳遞效率為：讐X100%。（2）—條食物鏈中營養級一般不超過4-5個。原因是：能量傳遞效率為10%20%，傳到第45營養級時，能量已經很少了，再往下傳遞不足以維持一個營養級2、能量金字塔第四昔養級<IkJ）u>能量金字塔（1） 概念：各個營養級單位時間內所得到的能量數值,由低到第四昔養級<IkJ）u>能量金字塔（2） 意義：從能量金字塔可以看出，在一個生態系統中，營養越多，能量流動過程中消耗的能量就越多。生態系統中的能量流動一般不超過4?5個營養級。補充：其他金字塔（1）數量金字塔：每一層表示各個營養級生物的個體數。一般呈金字塔形。2）生物量金字塔：每一層表示各個營養級生物的質量。一般呈金字塔形。【特別提示】用數量金字塔或生物量金字塔來表示能量關系時，有時會出現倒置的情況（如右圖）：四）研究能量流動的意義：1、可以幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用2、可以幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。如農田生態系統中，必須清除雜草、防治農作物的病蟲害。例1、右圖表示生態系統的能量流動，請據圖回答：（1）將A、B、C、D各營養級的名稱依次寫在圖中：

審批：山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：A. B. C. D. (2)圖中al代表 (3)圖中a2代表 (4)a3<a2的原因是 答案：(1)生產者初級消費者次級消費者三級消費者(2)生產者所固定的全部太陽能(3)從第一營養級流動到第二營養級的能量(4)初級消費者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有10％-20％的能量傳遞給次級消費者。 千焦，狼要獲得該能量，草應供給這條食物鏈的能量至少為 千焦。(2)圖中各營養級通過A 被消耗，通B 利用，而B又通過C 被消耗。答案：(1)1.6200(2)呼吸作用分解者呼吸作用 g植物。例3、如右圖，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，鷹若增重20g g植物。(1)最多消耗 g植物；(2)最少消耗答案：(1)5600(2)900二、生態系統中的物質循環概念：在生態系統中，組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學元素，不斷進行著從無機環境

山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：到生物群落，再回到無機環境的循環。（二）特點1、全球性：這里所說的生態系統是指地球上最大的生態系統一一 ,其中的物質循環帶有全球性，所以又稱生物地球化學循環2、 反復利用、循環流動：物質循環不像能量流動那樣單向流動、逐級遞減，而是可以在無機環境與生物群落之間反復利用、循環流動（三）實例：碳循環1、過程：?生呼吸作用廠房、汽車等泥炭煤石油動植物的遺體和排出物小結：?生呼吸作用廠房、汽車等泥炭煤石油動植物的遺體和排出物（1） 碳從無機環境進入生物群落的主要途徑是光合作用（還有少量是化能合成作用）;（2） 碳從生物群落回到無機環境的主要途徑有生產者和消費者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒2、 碳的存在形式：碳在無機環境中主要以蠲和碳酸鹽形式存在；碳在生物群落中以有機物的形式存在。3、 碳的循環形式：碳在生物群落和無機環境之間以CO形式循環。在生物群落中沿著食物鏈和2 食物網傳遞，傳遞形式為有機物4、 溫室效應成因：煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒，使大氣中CO含量迅速增加，打破生物圈中碳循環平衡。結果：導致氣溫升高，從而加快冰川融化，導致海平面上升。

山東昌樂及第中學高一生物組編制：趙華勛李雪滕立軍審核：審批：對策：①保護和增加植被；②開發清潔能源（如太陽能、水能、核能等），減少化石燃料的使用。例：右圖是碳循環的圖解，請回答：TOC\o"1-5"\h\z（1）從生態系統的成分看，A、B、C、D分別屬于A 、B 、C 、D 。（2）碳分別以 形式進入和離開生物群落。（3）大氣中的C02進入生物群落主要依賴于［ ］ 。（4）大氣中的CO2的來源有 （填序號），圖中①②③表示 ，⑤表示微生物的 ，⑥⑦表示 ，⑧表示 。（5）限制我國西北地區④過程總量的主要非生物因素 。（6）⑧過程的加劇將產生 現象。（7）在生物群落中，碳元素是沿著 和 流動的。答案：（1）生產者、初級消費者、次級消費者、分解者（2）CO2（3［④光合作用（4）①②③⑤⑧呼吸作用分解作用捕食燃燒 （5）水（6）溫室效應（