1、第五章第五章 生態系統及其穩定性生態系統及其穩定性一、生態系統一、生態系統概念概念1、概念：、概念：在一定的空間和時間內，在一定的空間和時間內，生物群落與無機生物群落與無機環境之間環境之間，通過不斷的能量流動和物質循，通過不斷的能量流動和物質循環而相互作用、相互依存的統一整體。環而相互作用、相互依存的統一整體。2、分類、分類第第1節節 生態系統的結構生態系統的結構生態系統生態系統的的結構結構 生態系統的生態系統的組成成分組成成分 生態系統的生態系統的營養結構營養結構:_:_食物鏈和食物網食物鏈和食物網1、生生態態系系統統成成分分 非生物的非生物的物質和能量物質和能量生物部分生物部分能量：陽光、

2、熱能等能量：陽光、熱能等生產者生產者 消費者消費者分解者分解者物質：空氣、水、無機鹽等物質：空氣、水、無機鹽等自養生物，主要指綠色植物自養生物，主要指綠色植物 植食性動物、肉食性動物、植食性動物、肉食性動物、雜食性動物、雜食性動物、寄生生物寄生生物主要是細菌和真菌主要是細菌和真菌生態系統生態系統的的組成組成 自養型生物自養型生物，主要是綠色植物光合作用光合作用藍藻等、硝化細菌動物，包括動物，包括寄生生物寄生生物直接或間接以直接或間接以植物為食植物為食營腐生生物營腐生生物，主要細菌和真菌細菌和真菌分解有機物分解有機物蚯蚓等陽光、熱能水陽光、熱能水空氣、無機鹽等空氣、無機鹽等舉例舉例特點特點生產者

3、生產者消費者消費者分解者分解者非生物的物質非生物的物質和能量和能量成分成分化能合成作用有人說：有人說：“植物都是生產者，動物都是消費植物都是生產者，動物都是消費者，微生物都是分解者。者，微生物都是分解者。”這種說法有何不這種說法有何不妥？試舉例說明。妥？試舉例說明。寄生植物（如菟絲子）寄生植物（如菟絲子）消費者消費者腐食動物（如蚯蚓）腐食動物（如蚯蚓）分解者分解者自養微生物（如硝化細菌）自養微生物（如硝化細菌）生產者生產者 生產者生產者 消費者消費者 分解者分解者攝食攝食非生物的物質和能量非生物的物質和能量光合作用、化光合作用、化能合成作用能合成作用呼吸呼吸(主要成分、基石主要成分、基石)呼吸

4、呼吸分解作用分解作用呼吸呼吸分解作用分解作用生產者生產者初初 級級 消消費者費者次次 級級 消費者消費者三三 級級 消費者消費者 第第 一一營養級營養級 第第 二二營養級營養級 第三第三營養級營養級 第四第四營養級營養級營養級營養級：各種生物在食物鏈中所處的環節。：各種生物在食物鏈中所處的環節。食物鏈食物鏈成分成分營養級營養級植物植物 蟬蟬 螳螂螳螂 黃雀黃雀 2、食物鏈和食物網、食物鏈和食物網食物網食物網：在一個生態系統中，許多食物鏈彼此相互在一個生態系統中，許多食物鏈彼此相互交錯連接的復雜的營養關系。交錯連接的復雜的營養關系。 地球上幾乎所有的生態系統所需要的能量地球上幾乎所有的生態系統所

5、需要的能量都來自太陽。都來自太陽。 進入生態系統中生物體的能量是生產者光進入生態系統中生物體的能量是生產者光合作用吸收的能量。這些能量固定到生產者所合作用吸收的能量。這些能量固定到生產者所制造的有機物中。制造的有機物中。 進入生態系統中的太陽能約占太陽向地球進入生態系統中的太陽能約占太陽向地球輸送能量的輸送能量的1%。 第第2節節 生態系統的能量流動生態系統的能量流動一一.能量流動的過程能量流動的過程一一.能量流動的過程能量流動的過程 輸入第一營養級的能量轉移方向：輸入第一營養級的能量轉移方向：（1）呼吸作用中熱能散失）呼吸作用中熱能散失（2）流向下一營養級）流向下一營養級（3）流向分解者的能

6、量）流向分解者的能量“ “攝入攝入”和和“同化同化”如何理解如何理解二二.能量流動的特點能量流動的特點二二.能量流動的特點能量流動的特點：從生產者初級消費者次級消費者三級消費者。能量流動是沿著食物鏈方向流動。食物鏈各個營養級的順序是不可逆的，而各個營養級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。，一條食物鏈的營養級一般不會超過五個營養級，到了第五個營養級時，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。由于生態系統能量流量逐級遞減，其傳遞率為1020，即構成了能量金字塔。相關計算：相關計算：1、計算兩個營養級之間的能量傳遞效率：、計算兩個營養級之間的能量傳遞效率： 兩個營養級

7、之間的能量傳遞效率兩個營養級之間的能量傳遞效率=兩個營養兩個營養級之間同化量之比級之間同化量之比2、已知低營養級求高營養級：、已知低營養級求高營養級： 玉米為玉米為x kg，人吃玉米至多能夠增重多少，人吃玉米至多能夠增重多少kg? 至少X10% 至多X20% 能量流動的起點：從生產者固定太陽能開始能量流動的起點：從生產者固定太陽能開始 流經生態系統的總能流經生態系統的總能生態系統的生態系統的 能量流動的途徑：沿著食物鏈食物網流動能量流動的途徑：沿著食物鏈食物網流動能量流動能量流動 單向流動不循環單向流動不循環 能量流動的特點能量流動的特點 逐級遞減傳遞率為逐級遞減傳遞率為1020 實現對能量的

8、多級利用實現對能量的多級利用 研究的目的研究的目的 設法調整能量流動關系，設法調整能量流動關系， 使能量持續高效地流向對人類最有使能量持續高效地流向對人類最有 益的部分益的部分一一.概念概念 在生態系統中，組成生物體的在生態系統中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等等化學元素化學元素，不斷進行著從無機環境到生物群落，不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落回到無機環境的循環過程，這就是生又從生物群落回到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。也叫態系統的物質循環。也叫生物地球化學循環生物地球化學循環。第第3節節 生態系統的物質循環生態系統的物質循環大氣中的大氣中的CO2燃燃燒燒光光

9、合合作作用用呼呼吸吸作作用用植物植物動物動物攝食攝食微微生生物物的的呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用動植物的遺體和排出物動植物的遺體和排出物泥炭、煤、石油泥炭、煤、石油二二.碳循環碳循環（1 1）碳循環的形式：）碳循環的形式：（2 2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（3 3）碳在生物體內的存在形式：）碳在生物體內的存在形式：（4 4）碳進入生物群落的途徑：）碳進入生物群落的途徑：（5 5）碳在生物群落之間傳遞途徑：）碳在生物群落之間傳遞途徑：（6 6）碳進入無機環境的途徑：）碳進入無機環境的途徑：COCO2 2；食物鏈；食物鏈；生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者有分解作用分

10、解者有分解作用化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒COCO2 2和碳酸鹽；和碳酸鹽；含碳有機物；含碳有機物；光合作用和化能合成作用；光合作用和化能合成作用；如何解決如何解決“溫室效應溫室效應” ？1、減少煤、石油等化石燃料的燃燒，提高能效。、減少煤、石油等化石燃料的燃燒，提高能效。2、開發新的潔凈能源，如核能、太陽能、風能、水能等。、開發新的潔凈能源，如核能、太陽能、風能、水能等。3、大面積植樹造林，降低空氣中、大面積植樹造林，降低空氣中CO2含量。含量。比較能量流動和物質循環的相互關系比較能量流動和物質循環的相互關系能量流動能量流動物質循環物質循環特點特點范圍范圍聯系聯系能量流動和物質循環二者相互伴

11、隨，相輔相承，能量流動和物質循環二者相互伴隨，相輔相承，物質為能量流動提供物質為能量流動提供載體載體；能量為物質循環提供；能量為物質循環提供動力動力。單向流動，逐級遞減單向流動，逐級遞減反復利用，循環流動反復利用，循環流動食物鏈食物網食物鏈食物網全球生物圈全球生物圈第第4節節 生態系統的信息傳遞生態系統的信息傳遞類型：物理類型：物理 化學：信息素化學：信息素 行為行為 一般將可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等稱作信息作用：作用：應用：應用：第第5節節 生態系統的穩定性生態系統的穩定性 生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，叫生態系統的穩定性。 生態系統穩定性的維持源于生態系

12、統的自我調節能力 主要方式是負反饋主要方式是負反饋 負反饋調節在生態系統中普遍存在，它負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。是生態系統自我調節能力的基礎。 ：生態系統抵抗外界干擾使：生態系統抵抗外界干擾使自身結構功能維持原狀的能力。自身結構功能維持原狀的能力。來源：、生物的種類、數量多，一定外來來源：、生物的種類、數量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。干擾造成的變化占總量的比例小。 、能量流動與物質循環的途徑多，、能量流動與物質循環的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。 、生物代謝旺盛，能通過代謝消除、生物代謝旺盛，能通

13、過代謝消除各種干擾造成的不利影響。各種干擾造成的不利影響。抵抗力穩定性抵抗力穩定性抵抗力穩定性高的生態系統特征：抵抗力穩定性高的生態系統特征：、各營養級的生物種類多，食物網結構復雜。、各營養級的生物種類多，食物網結構復雜。、各營養級的生物數量多，占有的能量多。、各營養級的生物數量多，占有的能量多。恢復力穩定性恢復力穩定性 ：生態系統受到外界干擾使：生態系統受到外界干擾使自身結構功能破壞后恢復原狀的能力。自身結構功能破壞后恢復原狀的能力。來源：、生物繁殖的速度快，產生后代多，能來源：、生物繁殖的速度快，產生后代多，能迅速恢復原有的數量。迅速恢復原有的數量。 、物種變異能力強，能迅速出現適應新、物

14、種變異能力強，能迅速出現適應新環境的新類型。環境的新類型。、生態系統結構簡單，生物受到的制約小。、生態系統結構簡單，生物受到的制約小。恢復力穩定性高的生態系統特征：恢復力穩定性高的生態系統特征：、生物種類較少，物種擴張受到的制約小。、生物種類較少，物種擴張受到的制約小。、各營養級的生物個體小，數量多，繁殖快。、各營養級的生物個體小，數量多，繁殖快。、各營養級生物能以休眠方式渡過不利時期、各營養級生物能以休眠方式渡過不利時期或產生適應新環境的新類型。或產生適應新環境的新類型。對一個生態系統來說，抵抗力穩定性與恢對一個生態系統來說，抵抗力穩定性與恢復力穩定性存在相反關系。復力穩定性存在相反關系。抵

15、抗力抵抗力穩定性穩定性恢復力恢復力穩定性穩定性穩穩定定性性生物量、生態系統復雜程度等生物量、生態系統復雜程度等抵抗力穩定性高的生態系統，遭到低等程抵抗力穩定性高的生態系統，遭到低等程度的破壞，恢復力穩定性高；遭到嚴重程度的破壞，恢復力穩定性高；遭到嚴重程度的破壞，恢復力穩定性差。度的破壞，恢復力穩定性差。抵抗力穩定性低的生態系統，遭到低等抵抗力穩定性低的生態系統，遭到低等程度的破壞，恢復力穩定性相對低；遭程度的破壞，恢復力穩定性相對低；遭到嚴重程度的破壞，恢復力穩定性高。到嚴重程度的破壞，恢復力穩定性高。提高生態系統的穩定性提高生態系統的穩定性保持與提高生物的數量，保護生物的保持與提高生物的數

16、量，保護生物的多樣性，提高生態系統的抵抗力穩定性。多樣性，提高生態系統的抵抗力穩定性。保護草本、苔蘚、地衣等耐性強，繁保護草本、苔蘚、地衣等耐性強，繁殖快的小植物和各種小型動物，提高生態殖快的小植物和各種小型動物，提高生態系統的恢復力穩定性。系統的恢復力穩定性。保護和建設多種不同類型的局部生態保護和建設多種不同類型的局部生態系統，形成互補生態。提高生態系統的綜系統，形成互補生態。提高生態系統的綜合穩定性。合穩定性。第六章第六章 生態環境的保護生態環境的保護第第1節節 人口增長對生態環境的影響人口增長對生態環境的影響我國人口的現狀與前景我國人口的現狀與前景人口增長對生態環境的影響人口增長對生態環境的影響第第2節節 保護我們共同的家園保護我們共同的家園全球生態環境問題全球生態環境問題 生物多樣性（生物多樣性（BioctiversityBioctiversity）是生物及）是生物及其與環境形成的生態復合體以及與此相其與環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的總和。它包括數以關的各種生態過程的總和。它包括數以百萬種的動物、植物、微生物和它們所百萬種的動物、植物、微生物和它們所擁有的基因以