高中生物：第五章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》課件（新人教版必修3）.ppt

新課標(biāo)人教版課件系列 高中生物 必修3 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 教學(xué)目標(biāo) 舉例說(shuō)明什么是生態(tài)系統(tǒng) 討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 嘗試構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型 分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的過程與特點(diǎn) 概述研究能量流動(dòng)的意義 嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況 以碳循環(huán)為例 分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 嘗試探究土壤微生物的分解作用 說(shuō)明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系 舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞 說(shuō)出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用 闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 舉例說(shuō)明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性 闡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸 觀察其穩(wěn)定性 認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性 關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 在一陰濕山洼草叢中 有一堆長(zhǎng)滿苔蘚的腐木 其中聚集著螞蟻 蚯蚓 蜘蛛 老鼠等動(dòng)物 它們共同構(gòu)成一個(gè) 如果將最后一句改為 這些生物共同構(gòu)成 則答案又是什么呢 生態(tài)系統(tǒng) 群落 思考 在南極科考中 科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 南極的企鵝體內(nèi)竟然有殺蟲劑ddt 這一地區(qū)從來(lái)沒有施灑過農(nóng)藥 那么 ddt是哪里來(lái)的呢 農(nóng)田中大量使用ddt 隨雨水沖刷進(jìn)入水體后 導(dǎo)致水生生物中毒 遠(yuǎn)在南極的企鵝也難幸免 企鵝 生物群落與它的無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體 叫做生態(tài)系統(tǒng) 地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是 生態(tài)系統(tǒng)的概念 生物圈 生物個(gè)體 種群 群落 無(wú)機(jī)環(huán)境 生態(tài)系統(tǒng) 例 以下可以稱作生態(tài)系統(tǒng)的是a 一個(gè)湖泊中浮游生物和所有的微生物b 一個(gè)燒杯中取自池塘的水 泥土和浮游生物c 一個(gè)池塘中的所有水蚤和微生物d 一個(gè)魚缸中的所有金魚和水草 b 一 生態(tài)系統(tǒng)的類型 自然生態(tài)系統(tǒng) 人為生態(tài)系統(tǒng) 水域生態(tài)系統(tǒng) 陸地生態(tài)系統(tǒng) 濕地生態(tài)系統(tǒng) 草原生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng) 上述生態(tài)系統(tǒng)各有何典型動(dòng)植物 特點(diǎn) 作用 濕潤(rùn)區(qū) 綠色水庫(kù) 干旱區(qū) 農(nóng)墾區(qū) 城市 水深不超過六米的水域 海洋 群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜 生物種類稀少 人工控制 人工控制 受陽(yáng)光 溫度影響 受光 溫度 鹽度影響 植物 喬木為主動(dòng)物 攀援生活 植物 草本為主動(dòng)物 奔跑穴居 種類單一 生物抗逆性差 人類為主 其他生物種類很少 生物種類眾多 浮游生物眾多 哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)最不容易受破壞 即最穩(wěn)定 哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)生物種類最豐富 哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)最容易受破壞 穩(wěn)定性最差 哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)占有的空間最大 哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)人的作用最為突出 人類的食物主要來(lái)自哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 人類的水源主要來(lái)自哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 人類呼吸的新鮮空氣來(lái)自哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng) 濕地生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng)中有大量的植物 動(dòng)物 微生物 它們各有什么重要的作用 相互之間關(guān)系如何呢 食物鏈和食物網(wǎng) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 思考與討論 3 除食物鏈之外還有 非生物的物質(zhì)和能量 不可缺少 是生命活動(dòng)存在的最基本條件 4 不同種類的生物獲得物質(zhì)和能量的途徑 不同 植物 光合作用 無(wú)機(jī)物 有機(jī)物 太陽(yáng)能 化學(xué)能 動(dòng)物 攝取其他生物來(lái)獲得 5 按營(yíng)養(yǎng)方式和不同作用分 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 7 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 生態(tài)系統(tǒng)的成分 池塘生態(tài)系統(tǒng)圖解 1 池塘中除了生物之外還有哪些成分 2 作為自養(yǎng)型的生物有哪些 4 試想 池塘中各種動(dòng)植物的尸體糞便 殘枝敗葉到哪里去了 觀察與思考 3 作為異養(yǎng)型的生物有哪些 1 池塘中除了生物之外還有哪些成分 物質(zhì) 水 空氣 無(wú)機(jī)鹽等 能量 陽(yáng)光 熱能等 舉例 作用 為生物成分提供物質(zhì)和能量 歸類 無(wú)機(jī)環(huán)境 即非生命的 非生物的物質(zhì)和能量 2 作為自養(yǎng)型的生物有哪些 綠色植物 如浮游植物 沉水植物 硅藻 珊藻 團(tuán)藻等 舉例 除綠色植物 還有無(wú)其它生物可以把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物 硝化細(xì)菌等 化能自養(yǎng)型 光能自養(yǎng)型 作用 把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物 歸類 自養(yǎng)型生物 生產(chǎn)者 光合細(xì)菌 光能自養(yǎng)型 沒有了生產(chǎn)者 會(huì)有何影響 生態(tài)系統(tǒng)的基石 3 作為異養(yǎng)型的生物有哪些 舉例 植食動(dòng)物 以植食動(dòng)物為食的小型肉食動(dòng)物 以小型肉食動(dòng)物為食的肉食動(dòng)物 初級(jí)消費(fèi)者 次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者 作用 加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 對(duì)于植物的傳粉和種子的傳播等方面有重要的作用 歸類 各類動(dòng)物 異養(yǎng)型生物 資料 渡渡鳥和卡伐利亞樹在毛里求斯島上的卡伐利亞樹 屬山欖科 卡伐利亞屬 是高大的熱帶喬木 樹高可達(dá)30米 樹圍4米 多為百年老樹 雖然樹年年結(jié)果 就是不長(zhǎng)幼苗 這個(gè)謎經(jīng)科學(xué)家研究才得以破解 原來(lái)與渡渡鳥有關(guān) 渡渡鳥身高1米 體重可達(dá)13千克 幾乎不會(huì)飛 早于1861年滅絕 渡渡鳥喜吃卡伐利亞樹的果實(shí) 其果核經(jīng)鳥的肌胃的 減薄處理 后 才能發(fā)芽 后來(lái) 人們仿照渡渡鳥 對(duì)果核進(jìn)行減薄處理 才培育出卡伐利亞樹苗 池塘中各種動(dòng)植物的尸體糞便 殘枝敗葉到哪里去了 被細(xì)菌 真菌等分解了 分解者 舉例 腐生細(xì)菌 如枯草桿菌 腐生真菌 如霉菌 蘑菇 腐生動(dòng)物 如蚯蚓 禿鷲 白蟻 蜣螂 屎克螂 等 歸類 腐生生物 作用 將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物 歸還無(wú)機(jī)環(huán)境 如果沒有了分解者 該生態(tài)系統(tǒng)會(huì)怎樣 聯(lián)系無(wú)機(jī)界和有機(jī)界的必備成分 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 非生物的物質(zhì)和能量 生態(tài)系統(tǒng)的成分 小結(jié) 四種成分劃分標(biāo)準(zhǔn) 營(yíng)養(yǎng)功能 細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 1 腐生生活的細(xì)菌 2 一些具光合能力或能進(jìn)行化能合成作用的細(xì)菌 3 部分 如寄生性細(xì)菌 能攝取外界現(xiàn)成的有機(jī)物 分解者 消費(fèi)者 細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 按營(yíng)養(yǎng)功能劃分 它應(yīng)屬于 a 生產(chǎn)者b 分解者c 消費(fèi)者d 因細(xì)菌的種類不同而不同 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者三者關(guān)系如何 緊密聯(lián)系 缺一不可 其中生產(chǎn)者是主要成分 分解者是必備成分 消費(fèi)者的地位 從物質(zhì)和能量流通的完整性的角度看 是可有可無(wú) 但從它在生態(tài)系統(tǒng)中與其他生物類群的關(guān)系看 它有著自身的作用 生物群落中最重要的兩種成分是 連接生物界和無(wú)機(jī)自然界的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)是 a 生產(chǎn)者 消費(fèi)者b 消費(fèi)者 分解者c 生產(chǎn)者 細(xì)菌d 生產(chǎn)者 分解者 d d 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 主要成分 必備成分 食物鏈與食物網(wǎng) 問題 什么叫食物鏈 食物鏈 在生態(tài)系統(tǒng)中 各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系 生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 該生態(tài)系統(tǒng)中箭頭相連的生物之間是什么關(guān)系 食物鏈 生產(chǎn)者 初級(jí)消費(fèi)者 次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者 四級(jí)消費(fèi)者 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 食物鏈中的一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)稱營(yíng)養(yǎng)級(jí) 它是指處于食物鏈同一環(huán)節(jié)上所有生物的總和 食物鏈 第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第四營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第五營(yíng)養(yǎng)級(jí) 農(nóng)作物 貓頭鷹 蛇 昆蟲 田鼠 請(qǐng)把下面這些生物之間的食物關(guān)系表示出來(lái) 螳螂捕蟬 黃雀在后 大魚吃小魚 小魚吃蝦米 所形容的是不是完整的食物鏈 第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第四營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 注意 1 每條食物鏈的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者 終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物 2 每一環(huán)節(jié)即為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 處在第幾位即為第幾營(yíng)養(yǎng)級(jí) 生產(chǎn)者總是為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 3 各種生物處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)的級(jí)別 并不是一成不變的 4 同種生物 所屬消費(fèi)者級(jí)別和所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)級(jí)別一定是不同的 食物鏈的組成 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 狹義食物鏈 即捕食食物鏈 綠色植物 昆蟲 避役 廣義食物鏈 在生態(tài)系統(tǒng)中 各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系 包括腐生食物鏈 寄生食物鏈和捕食食物鏈 碎屑食物鏈等 2 寄生食物鏈 朽木木耳兔人 人蛔蟲大腸桿菌噬菌體 1 腐生食物鏈 樹生物碎屑魚蝦等碎食性動(dòng)物小型肉食動(dòng)物大型肉食動(dòng)物 3 碎屑食物鏈 腐生菌藻類 溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖 1左圖中共有多少條食物鏈 2最長(zhǎng)的食物鏈?zhǔn)悄囊粭l 3第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物有哪些 貓頭鷹占有幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 青蛙和蜘蛛的關(guān)系 在生態(tài)系統(tǒng)中 許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)邊接的復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系 叫做食物網(wǎng) 1 此食物網(wǎng)中的食物鏈有 條 2 屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的有 只屬于次級(jí)消費(fèi)者的生物是 3 貓頭鷹占有 個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 4 蟾蜍和蜘蛛的關(guān)系既是 又是 5 吃蟲鳥與蟾蜍之間的關(guān)系是 6 吃蟲鳥如果因某種原因而減少 則蟾蜍的數(shù)量可能是 5 吃草籽鳥 昆蟲 貓頭鷹蛇吃蟲鳥吃草籽鳥蟾蜍蜘蛛昆蟲草 蜘蛛 4 捕食 競(jìng)爭(zhēng) 競(jìng)爭(zhēng) 增加 對(duì)某種生物減少可導(dǎo)致其他物種變動(dòng)的分析 1 在某食物鏈中 若第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少 則該食物鏈中其他生物數(shù)量都減少 2 若一條食物鏈中處于 天敵 地位的生物數(shù)量減少 則被捕食者數(shù)量會(huì)因此而迅速增加 增加到一定程度種群密度相對(duì)穩(wěn)定 原因 所以 數(shù)量 種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇 無(wú)天敵下自身素質(zhì)下降等 先上升 后下降 最后穩(wěn)定 3 若處于 中間 營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少 則其后的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)依次減少 但如果某生物的食物來(lái)源不止一個(gè)時(shí) 其中某食物來(lái)源減少 并不會(huì)引起該捕食者數(shù)量減少 6 下圖的南極生態(tài)系統(tǒng)中 包括 條食物鏈 生物屬于三級(jí)消費(fèi)者 生物占有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 假設(shè)大魚全部死亡 則磷蝦數(shù)目將 虎鯨 企鵝 海豹 虎鯨 海豹 浮游植物 浮游動(dòng)物 大魚 企鵝 虎鯨 磷蝦 須鯨 小魚 海豹 5 增多 食物網(wǎng)中某生物數(shù)量變動(dòng)對(duì)其他生物的影響 應(yīng)從高營(yíng)養(yǎng)級(jí)往低營(yíng)養(yǎng)級(jí)分析 確定食物鏈從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)到高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 生物之間通過食物關(guān)系構(gòu)成食物鏈 其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 一條食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)能不能無(wú)限多 一條食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過五個(gè) 為什么呢 這個(gè)問題在下節(jié)課大家學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)后 再作回答 3 在下列生物中 屬于分解者的是 a 藍(lán)藻b 草履蟲c 蘑菇d 蝗蟲 c 4 從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分看 硝化細(xì)菌和蚯蚓屬于 a 生產(chǎn)者和分解者b 生產(chǎn)者和消費(fèi)者c 消費(fèi)者和分解者d 分解者和消費(fèi)者 a 5 歐美國(guó)家時(shí)興一種水晶球樣的生態(tài)球作為家庭擺設(shè) 該球密閉 內(nèi)裝有水和兩三條小魚 底部有珊瑚 沙子等 并生長(zhǎng)著一些水藻 妙在里面的小魚 水藻常年都是活的 請(qǐng)問 1 此生態(tài)球應(yīng)放在有 的地方 2 此生態(tài)系統(tǒng)中除小魚 或小蝦 和水藻外 還應(yīng)包括 和 3 此球內(nèi)的小魚和水藻能常年生存的原因是 陽(yáng)光 非生物的物質(zhì)和能量 分解者 水藻 小魚和分解者等生物能夠保持相對(duì)穩(wěn)定 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)小結(jié) 非生物的物質(zhì)和能量 生產(chǎn)者 主要是各種綠色植物將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 消費(fèi)者 主要是各種動(dòng)物直接或間接消費(fèi)生產(chǎn)者制造的有機(jī)物 分多個(gè)等級(jí) 分解者 主要是細(xì)菌 真菌等腐生生物將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物供生產(chǎn)者再次利用 生物群落 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 食物鏈 吃與被吃關(guān)系 食物網(wǎng) 多條食物鏈交錯(cuò)連接 物質(zhì) 水 空氣 礦物質(zhì)等能量 陽(yáng)光 熱能 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 能量流動(dòng)的分析 能量流動(dòng)的分析 能量流動(dòng)的過程 地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來(lái)自太陽(yáng) 進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中生物體的能量是生產(chǎn)者光合作用吸收的能量 這些能量固定到生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物中 進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中的太陽(yáng)能約占太陽(yáng)向地球輸送能量的1 能量流動(dòng)的過程 輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量轉(zhuǎn)移方向 1 呼吸作用中熱能散失 2 生產(chǎn)者自身的生長(zhǎng) 發(fā)育和繁殖消耗 3 殘枝敗葉帶走的能量 4 儲(chǔ)存于植物體中的有機(jī)物的能量 能量流動(dòng)的過程 能量流動(dòng)的過程 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 未利用 是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一下營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 第一 能量流動(dòng)不是循環(huán)的而是單向的 從生產(chǎn)者 初級(jí)消費(fèi)者 次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者 食物鏈各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆的 而各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)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 第二 能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的 傳遞率為10 20 一條食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不會(huì)超過五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 因營(yíng)養(yǎng)級(jí)上升一級(jí) 可利用的能量相應(yīng)要減少80 90 能量到了第五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí) 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(tài)系統(tǒng)能量流量逐級(jí)遞減 其傳遞率為10 20 即構(gòu)成了能量金字塔 所以 生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)過程中逐級(jí)遞減 單向不循環(huán) 最終在環(huán)境中消失 能量流動(dòng)的特點(diǎn) a b c d p 1 c 2 c 3 c 4 c p 1 c 2 c 3 c 4 c p 1 c 2 c p 1 c 2 c 3 c 3 c 數(shù)量 能量 落葉林 草地 落葉林及草地?cái)?shù)量和能量金字塔 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 引申 為什么肉類食品的價(jià)格比小白菜價(jià)格高 為什么幾平方公里才能有一只虎 而幾平方米卻有百萬(wàn)昆蟲 人增加一千克 要消耗多少克的植物 從不同食物鏈考慮 生物富集作用 生物富集作用 2 下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動(dòng)圖解 回答問題 圖中d表示 能量在逐級(jí)遞減中 傳遞率按20 計(jì)算 若狐獲得的能量是8千焦 傳遞給狼的能量為 千焦 狼獲得的能量中 草應(yīng)供給這條食物鏈的能量為 千焦 圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過a 作用被消耗 通過b 利用 而b又通過c 被消耗 太陽(yáng)能 1 6 200 呼吸 分解者 呼吸作用 假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物 蛙 蛇 鷹 昆蟲和食蟲鳥等生物 此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為24000千焦 如營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量轉(zhuǎn)化效率為15 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量分別是 解析 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量 24000千焦 15 3 1 540千焦 第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量 24000千焦 15 4 1 81千焦 有關(guān)計(jì)算 在圖中海鳥獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)?海鳥每增加1千克 需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是 千克 有關(guān)計(jì)算 水藻 甲殼類 海鳥 25 表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng) 請(qǐng)回答 若該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)效率平均為10 同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的 那么第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量為2 107kj 則鷹最終獲得的能量是 要使鷹的數(shù)量最多它應(yīng)處于 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 有關(guān)計(jì)算 5 104 104 5 102 60500kj 3 圖是某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖 據(jù)圖回答 若e生物種群總能量為7 1 109kj b生物種群總能量為2 3 108kj 從理論上計(jì)算a貯存的總能量最少為 kj 有關(guān)計(jì)算 4 8 107 研究能量流動(dòng)的意義 熱力學(xué)第二定律 在能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過程中 除了一部分可以繼續(xù)傳遞和作功的能量 自由能 外 總有一部分不能繼續(xù)傳遞和作功而以熱的形式消散的能量 這部分能量使熵和無(wú)序性增加 若用熵概念表示熱力學(xué)第二定律 則 在一個(gè)內(nèi)能不變的封閉系統(tǒng)中 其熵值只朝一個(gè)方向變化 常增不減 開放系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)的一切過程使系統(tǒng)熵值與環(huán)境熵值之和增加 研究能量流動(dòng)的意義 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng) 它們不斷地與周圍的環(huán)境進(jìn)行著各種形式能量的交換 通過光合同化 引入負(fù)熵 通過呼吸 把正熵值轉(zhuǎn)出環(huán)境 以維持系統(tǒng)的有序性 研究能量流動(dòng)的意義 人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀規(guī)律 但可設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)方向 使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?生態(tài)村 研究能量流動(dòng)的意義 例如 在草原牧場(chǎng)上 應(yīng)該養(yǎng)多少頭羊才合適 又如森林應(yīng)在什么時(shí)候開采利用是最合算的 研究能量流動(dòng)的意義 谷粒作物栽培時(shí)應(yīng)考慮如何更有效地利用農(nóng)田面積的問題纖維素是地球上十分豐富的有機(jī)物之一 然而人類不能消化纖維素 如何利用纖維素呢 海洋 湖泊和河流中有大量的浮游植物和動(dòng)物 人類目前還無(wú)法直接獲取或利用 那該如何辦呢 研究能量流動(dòng)的意義 生態(tài)農(nóng)業(yè) 生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是1個(gè)自然 經(jīng)濟(jì) 社會(huì)復(fù)合系統(tǒng) 包括人類在內(nèi)的系統(tǒng)中生物成員與環(huán)境具有內(nèi)在的和諧性 生態(tài)農(nóng)業(yè)著眼于系統(tǒng)各組分的互相協(xié)調(diào)和系統(tǒng)水平的最適化 著眼于系統(tǒng)具有最大的穩(wěn)定性和以最少的投入取得最大的經(jīng)濟(jì) 生態(tài)與社會(huì)效益 而這一特定的目標(biāo)和指導(dǎo)思想是以生態(tài)學(xué) 生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理為其理論基礎(chǔ)建立起來(lái)的 生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)踐的理論指導(dǎo)依據(jù)主要包括 生物與環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化原理 生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的物質(zhì) 能量交換關(guān)系 環(huán)境影響生物 生物也影響環(huán)境 兩者互相作用 協(xié)同進(jìn)化 時(shí)空結(jié)構(gòu)型含山體生態(tài)梯度開發(fā)型 林果立體間套型 農(nóng)田立體間套型 水域立體種養(yǎng)型和庭院立體種養(yǎng)型 研究能量流動(dòng)的意義 生態(tài)農(nóng)業(yè) 佛山地區(qū)的?；~塘 研究能量流動(dòng)的意義 生態(tài)農(nóng)業(yè) 研究能量流動(dòng)的意義 生態(tài)農(nóng)業(yè) 1987年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署命名留民營(yíng)村為 世界生態(tài)農(nóng)業(yè)新村 并被評(píng)為全球環(huán)境保護(hù)500佳 第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)也是順著生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)即食物鏈和食物網(wǎng)這個(gè)主渠道進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)的 前面講的能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)是不同的 能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí) 是逐級(jí)遞減 單向不循環(huán)的 而物質(zhì)循環(huán)是在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間可以反復(fù)出現(xiàn) 是循環(huán)流動(dòng)的 那么 生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)到底是怎樣循環(huán)的呢 引言 一 物質(zhì)循環(huán)的概念 是指在生態(tài)系統(tǒng)中組成生物體的c h o n p s等化學(xué)元素 不斷進(jìn)行著從無(wú)機(jī)環(huán)境到生物群落 又從生物群落回到無(wú)機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程 這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 又叫生物地球化學(xué)循環(huán) 1 概念內(nèi)容 d 應(yīng)用 四 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 2 概念所具有的含義 a生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的范圍是指地球上的最大生態(tài)系統(tǒng) 生物圈 b所指的物質(zhì)是組成生物體的化學(xué)元素 而不是由這些元素組成的化合物 蛋白質(zhì) 糖類 脂肪等 c物質(zhì)循環(huán)指組成元素在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間的反復(fù)利用 而不是生物群落中 d生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動(dòng) 即物質(zhì)循環(huán)離不開能量代謝 e特點(diǎn)是是 具全球性 反復(fù)出現(xiàn) 循環(huán)流動(dòng) 二 碳的循環(huán)過程 重點(diǎn) 1 特點(diǎn) 1 碳循環(huán)的形式 2 碳在自然界中的存在形式 3 碳在生物體內(nèi)的存在形式 4 碳進(jìn)入生物體的途徑 5 碳在生物體之間傳遞途徑 6 碳進(jìn)入大氣的途徑 co2 co2和碳酸鹽 含碳有機(jī)物 綠色植物的光合作用 食物鏈 食物網(wǎng) 生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃燒 2 循環(huán)途徑 無(wú)機(jī)環(huán)境生物群落 光合作用 綠色植物 化能合成作用 硝化細(xì)菌 呼吸作用 各種生物 分解作用 分解者 燃燒 化石燃料的燃燒 3 溫室效應(yīng) 1 原因 2 影響 短時(shí)間內(nèi)大量化石燃料的燃燒 大氣中co2含量迅速增加 氣溫升高 冰川融化 海平面上升 對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類構(gòu)成威脅 思考題 假如海平面比現(xiàn)在升高1m 會(huì)對(duì)沿海城市和農(nóng)村產(chǎn)生什么影響 1 大部分沿海平原將被淹沒以及發(fā)生鹽漬化或沼澤化 不適于糧食生產(chǎn) 糧食產(chǎn)量大大降低 2 一部分城市要遷入內(nèi)地 3 人類陸地生活區(qū)域減少等 練習(xí) 甲 乙 丙分別指生態(tài)系統(tǒng)中的什么什么成分 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)來(lái)維持的 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是通過食物鏈和食物網(wǎng)的渠道實(shí)現(xiàn)的 物質(zhì)作為能量流動(dòng)的載體 能量推動(dòng)物質(zhì)循環(huán) 二者相互伴隨進(jìn)行 又相輔相承 密不可分的統(tǒng)一整體 是互為因果關(guān)系 三 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系 1 識(shí)圖作答 課堂練習(xí) 1 寫出 的生理過程及 產(chǎn)生co2的方式 2 碳在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間以 形式進(jìn)行循環(huán) 3 碳循環(huán)中最簡(jiǎn)單的循環(huán)途徑是在 和大氣之間的循環(huán) 光合作用 呼吸作用 微生物分解作用 呼吸作用 燃燒 co2 綠色植物 2 2003年廣東 36 上圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的模式圖 圖中 圓圈 表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分 箭頭 表示過程 請(qǐng)據(jù)圖回答 1 為 4為 2 6為 7為 3 碳元素在生物群落內(nèi)部傳遞是沿 實(shí)現(xiàn)的 4 陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有碳元素最多的營(yíng)養(yǎng)級(jí)是 分解者 大氣中的二氧化碳 光合作用 呼吸作用 食物鏈 生產(chǎn)者 3 2003年理綜新課程全國(guó)卷 4 據(jù)圖判斷 下面敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是 a 物質(zhì)經(jīng)過多級(jí)利用 實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)b 每一級(jí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品 提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益c 由于食物鏈延長(zhǎng) 能量逐級(jí)損耗 系統(tǒng)總能量利用效率降低d 由于各級(jí)產(chǎn)物都可以利用 減少了廢物和污染 c 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 什么是信息 一般將可以傳播的消息 情報(bào) 指令 數(shù)據(jù)與信號(hào)等稱作信息 information 生命系統(tǒng)的信息觀 細(xì)胞生命系統(tǒng) 細(xì)胞內(nèi)部信息流 例 dna mrna 蛋白質(zhì) 生命系統(tǒng)的信息觀 細(xì)胞生命系統(tǒng) 接受外界信息 生命系統(tǒng)的信息觀 個(gè)體生命系統(tǒng)例 神經(jīng)調(diào)節(jié)中的電信號(hào) 化學(xué)信號(hào)激素調(diào)節(jié)中的激素免疫調(diào)節(jié)中的抗原信號(hào)等 生命系統(tǒng)的信息觀 生命系統(tǒng)的信息觀 生命系統(tǒng)的信息觀 生態(tài)生命系統(tǒng) 1 個(gè)體從獲取環(huán)境信息以保證自己的生存活動(dòng)的需要 定位 方向 感光 測(cè)溫 化學(xué)感受 磁場(chǎng)感應(yīng)等 2 種群內(nèi)不同個(gè)體之間進(jìn)行合作或競(jìng)爭(zhēng)所進(jìn)行的信息傳遞 求偶 繁殖 覓食 抵抗侵略 社會(huì)行為等 3 不同種群個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)或捕捉與反侵害所進(jìn)行的信息傳遞 警戒 驅(qū)逐 識(shí)別等 生命系統(tǒng)的信息觀 個(gè)體從獲取環(huán)境信息以保證自己的生存活動(dòng)的需要 定位 方向 感光 測(cè)溫 化學(xué)感受 磁場(chǎng)感應(yīng)等 生命系統(tǒng)的信息觀 蝙蝠的回聲定位與雷達(dá) 超聲波 生命系統(tǒng)的信息觀 海豚的回聲定位 生命系統(tǒng)的信息觀 鳥遷徙行為中對(duì)方向的判斷 太陽(yáng) 生命系統(tǒng)的信息觀 鴿子喙部發(fā)現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)器官識(shí)途靠地磁導(dǎo)航 生命系統(tǒng)的信息觀 蛇的熱感受器與導(dǎo)彈 紅外線感受器 生命系統(tǒng)的信息觀 魚的側(cè)線 生命系統(tǒng)的信息觀 蚊觸須上的 二氧化碳和劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的乳酸 化學(xué)探測(cè)器 大約有2700種蚊子還具有相當(dāng)靈敏的視覺感受器和熱傳感器 生命系統(tǒng)的信息觀 蒼蠅的平衡棒和運(yùn)載火箭 振動(dòng)陀螺儀 一只小小的蒼蠅可以一氣飛行好幾個(gè)小時(shí) 速度高達(dá)20公里 小時(shí) 它還有垂直升降 急速調(diào)頭 空中懸停 隱身潛伏和微波信息收發(fā)等絕招兒 平衡棒可以調(diào)節(jié)翅膀的運(yùn)動(dòng)力向 是身體平衡度的一個(gè)導(dǎo)航儀 蒼蠅飛行時(shí) 平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機(jī)械振動(dòng) 當(dāng)蒼蠅飛行出現(xiàn)傾斜或偏離航向時(shí) 平衡棒的振動(dòng)就會(huì)隨之發(fā)生變化 并且把這種變化信息及時(shí)傳遞給蠅腦 蒼蠅會(huì)按新的指令調(diào)整身體的姿態(tài)和航向 生命系統(tǒng)的信息觀 生物界存在著效率極高 精確可靠的定向 導(dǎo)航 探測(cè) 控制調(diào)節(jié) 能量轉(zhuǎn)換 信息處理 生物合成 結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體力學(xué)等生物系統(tǒng) 它們可以為現(xiàn)代軍事技術(shù)系統(tǒng)提供最佳的設(shè)計(jì)原理 仿生學(xué) 生命系統(tǒng)的信息觀 種群內(nèi)不同個(gè)體之間進(jìn)行合作或競(jìng)爭(zhēng)所進(jìn)行的信息傳遞 求偶 繁殖 覓食 抵抗侵略 社會(huì)行為等 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為 發(fā)光螢火蟲發(fā)出的螢光是一種求偶信號(hào) 以此與異性取得聯(lián)系 但這種信號(hào)往往被第三者 狼蛛非法利用 結(jié)果雙雙被捕 成了愛情的犧牲品 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為 鳴叫以嘹亮的鳴聲呼喚配偶的動(dòng)物較多 其中有些只是簡(jiǎn)單的鳴叫 如蟬類 有些鳥類則伴有炫耀歌喉或滔滔不絕地 表白 這種方式也容易暴露目標(biāo) 往往釀成愛情悲劇 黃斑黑蟋蟀 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為 激素誘導(dǎo) 信息素 這是最安全的求偶密碼 多見于昆蟲 如雌蝗在遠(yuǎn)處的草叢中分泌一種特殊的激素 雄蝗頭上的一對(duì)觸角像電視接收天線一樣 能準(zhǔn)確無(wú)誤地接收到這種信號(hào) 及時(shí)飛來(lái) 喜從天降 巧結(jié)良緣 昆蟲性信息素防治病蟲害 信息素主要有性信息素 聚集素 告警素 追蹤素等 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為 炫耀這種行為多見于水鳥 如雄鴨子經(jīng)常在雌鴨面前脈脈含情 不時(shí)用喙梳理羽毛 并涂擦脂肪 使羽毛平伏光潔 以炫耀自己的美麗姿態(tài) 有些鳥則只梳理色彩鮮明或者色彩別致的地方 最進(jìn)步的是鴛鴦 它只象征性地用喙觸碰一下翅翼上一根特別大的橙色羽毛 鶉雞類雄性憑著花麗的外表 雄健的氣魄 常在雌性面前展翅 度步 開屏等 以炫耀自己的健美 有些鳴禽則以歌舞的方式進(jìn)行炫耀 從而取得配偶 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為 送禮這是一種奇特而溫柔的求偶方式 如一些蠅類 雄性在求偶前先建造一個(gè)細(xì)軟的和自身大小相當(dāng)?shù)慕z質(zhì)球 然后帶球飛到蠅群中 并在那里繞圈飛行以吸引雌蠅 雌蠅相中之后 接受禮品 結(jié)成配偶雙雙離開蠅群 完成交配 有些則事先捕獲獵物 如蚊子成昆蟲翅片 有些還用絲縷裹在所獲獵物上 使其顯大 也許有更大的引誘作用 有些動(dòng)物已經(jīng)把 送禮 發(fā)展為 請(qǐng)客 的形式 如公雞找到食物之后 常常邀請(qǐng)母雞共享美餐 居心便是交配 有時(shí)甚至不等母雞食完 便色相畢露 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為 情殺這是一種激烈的求偶方式 例如 雄性鱷魚為爭(zhēng)奪雌體而叫囂繞轉(zhuǎn) 雄的鮭魚常常整天地相互爭(zhēng)斗 雄鍬形蟲的巨型大顎常被其他雄蟲咬傷 又如流蘇鷸的雄性二者拼命爭(zhēng)斗 雌性卻歇在一旁觀戰(zhàn) 最后則和戰(zhàn)勝者同去 這種方式在哺乳類中最為普遍 在激烈的爭(zhēng)斗中 雄的常有特別的武器 如雄鹿的角 公雞的距 有的還有特別的防御工具 如雄獅的鬣 雄鮭的鉤形上顎等 生命系統(tǒng)的信息觀 求偶行為的意義 1 每種動(dòng)物的求偶行為都有物種的特異性 即使是很相近的物種也有細(xì)微的差異 這可以避免不同動(dòng)物的種間雜交 種間雜交在相近物種之間也有時(shí)發(fā)生 如馬和驢雜交生騾 獅和虎也能雜交產(chǎn)仔 但這種情況大多是發(fā)生在人工喂養(yǎng)的特殊環(huán)境下 2 求偶行為會(huì)刺激對(duì)方神經(jīng)的興奮 并激發(fā)與生殖有關(guān)的內(nèi)分泌腺的分泌活動(dòng) 以協(xié)調(diào)雌雄雙方的排卵和排精 提高受精率 3 求偶行為使雌雄雙方有更多選擇機(jī)會(huì) 使后代獲得良好的遺傳基因組合 求偶不成的 常常是群體中的弱者 例如鹿科動(dòng)物 雄性為爭(zhēng)奪配偶而斗毆 失敗的弱者 多為幼小剛成年或年老體衰者 瘦弱有病者 它們不被雌鹿選中 對(duì)物種的繁衍有利 生命系統(tǒng)的信息觀 生命系統(tǒng)的信息觀 不同種群個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)或捕捉與反侵害所進(jìn)行的信息傳遞 警戒 驅(qū)逐 識(shí)別等 生命系統(tǒng)的信息觀 警戒與防衛(wèi) 生命系統(tǒng)的信息觀 植物間有沒有信息傳遞 生命系統(tǒng)的信息觀 陽(yáng)光與植物間的信息聲音與植物間的信息 生命系統(tǒng)的信息觀 植物與植物間的信息傳遞 指植物產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì)在植物生長(zhǎng)過程中 通過信息抑制其他植物的生長(zhǎng) 發(fā)育并加以排除的現(xiàn)象 常稱為異株克生現(xiàn)象 生命系統(tǒng)的信息觀 植物與植物間的信息傳遞 黃瓜中某些品系在化學(xué)物質(zhì)的信息作用下 可以阻止87 左右的雜草生長(zhǎng) 維持其在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì) 有時(shí)發(fā)生在同一個(gè)物種之內(nèi) 在這些植物的早期生長(zhǎng)中 這種毒素可能降低同一物種幼小個(gè)體的成活力 然而 當(dāng)這種毒素在土壤中積累時(shí) 它們就能使植物自身死亡 減少生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部空間的擁擠 例如桉樹 生命系統(tǒng)的信息觀 植物與植物間的信息傳遞 在寄生植物和寄主植物之間 還表現(xiàn)有另一種不同的情況 黃獨(dú)腳金 strigahermonthica 是玄參科植物 寄生于甘蔗 玉米或棉花上 向日葵列當(dāng) orobanchecumana 是列當(dāng)科植物 寄生于向日葵 蠶豆 煙草等植物上 這些寄生植物的種子細(xì)小如塵埃 隨風(fēng)擴(kuò)散 它們并非在任何地方都可以發(fā)芽 而只有在接收到寄主植物根部分泌物的信號(hào)后 才萌動(dòng) 發(fā)芽 若接收不到寄主植物的這種信息 寄生植物種子在土壤中呆上10年也不喪失其發(fā)芽的能力 后來(lái)分析出這種信息物是一種具有兩個(gè)內(nèi)酯的萜類化合物 獨(dú)腳金酚 strigol 在合適的條件下 1 10 6mol l 1的濃度就能促使50 的黃獨(dú)腳金種子發(fā)芽 生命系統(tǒng)的信息觀 植物與動(dòng)物間的信息傳遞植物和動(dòng)物不同 它們是不會(huì)走動(dòng)的 給人們表面的印象似乎只能呆在那里等待被吃掉 植物遭受昆蟲和其他植食動(dòng)物的侵襲和吞食 這是最糟的結(jié)局 然而 事實(shí)并非如此 植物決不是軟弱無(wú)能 處于完全被動(dòng)受害的地位 而是通過形態(tài) 生理生化等各個(gè)方面 采取了多種行之有效的手段來(lái)保衛(wèi)著自己 發(fā)現(xiàn)植物作為信息源對(duì)植食動(dòng)物發(fā)出的種種信息 植物在千百萬(wàn)年進(jìn)化中 形成了一道道防線 發(fā)出不同信號(hào) 確立了許多防御機(jī)制 以便保衛(wèi)自己免受侵襲和吞食 生命系統(tǒng)的信息觀 植物與動(dòng)物間的信息傳遞植物和動(dòng)物不同 它們是不會(huì)走動(dòng)的 給人們表面的印象似乎只能呆在那里等待被吃掉 植物遭受昆蟲和其他植食動(dòng)物的侵襲和吞食 這是最糟的結(jié)局 然而 事實(shí)并非如此 植物決不是軟弱無(wú)能 處于完全被動(dòng)受害的地位 而是通過形態(tài) 生理生化等各個(gè)方面 采取了多種行之有效的手段來(lái)保衛(wèi)著自己 發(fā)現(xiàn)植物作為信息源對(duì)植食動(dòng)物發(fā)出的種種信息 植物在千百萬(wàn)年進(jìn)化中 形成了一道道防線 發(fā)出不同信號(hào) 確立了許多防御機(jī)制 以便保衛(wèi)自己免受侵襲和吞食 荊棘和皮刺 細(xì)毛等 生命系統(tǒng)的信息觀 植物與動(dòng)物間的信息傳遞眾所周知 植物的花是植物 授粉動(dòng)物間聯(lián)系的極為重要的信息媒介 以此確立了二者的共生關(guān)系 有位生物學(xué)家曾對(duì)2680種花的色澤作了統(tǒng)計(jì) 結(jié)果表明 白花最多 占1193種 其次為黃花 占951種 紅花占307種 綠花占153種 橙色花占50種 茶色花占18種 黑色花最少 只占8種 一朵花生成某種顏色 往往與能感覺到這種顏色信號(hào)的昆蟲有關(guān) 例如 蜜蜂 黃蜂和丸花蜂偏愛粉紅色 紫色和藍(lán)色 蠅類和甲蟲喜歡暗黃色花朵 生命系統(tǒng)的信息觀 物理信息化學(xué)信息行為信息營(yíng)養(yǎng)信息 生態(tài)系統(tǒng)中信息流的人工調(diào)控 光信息的人工調(diào)控化學(xué)信息的人工調(diào)控聲音信息的人工調(diào)控 第五節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 少量砍伐森林中的樹木 森林的結(jié)構(gòu)功能會(huì)不會(huì)遭到破壞 草原上適量放養(yǎng)牲畜 草原會(huì)被破壞嗎 適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物 會(huì)不會(huì)導(dǎo)致種群嚴(yán)重減小 甚至滅絕呢 為什么這些生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后 仍能保持相對(duì)穩(wěn)定呢 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力 叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 stabilityofecosystem 生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定 是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié) self regulating 能力 一 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 閱讀課文生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的實(shí)例有哪些 大小 一般 生態(tài)系統(tǒng)組成成分越多樣 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的途徑越復(fù)雜 其調(diào)節(jié)能力越 生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是什么 思考討論 構(gòu)建負(fù)反饋調(diào)節(jié)的概念模型 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是無(wú)限的嗎 負(fù)反饋 二 抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性 抵抗力穩(wěn)定性 概念 生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾使自身結(jié)構(gòu)功能維持原狀的能力 原因 生物的種類 數(shù)量多 一定外來(lái)干擾造成的變化占總量的比例小 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的途徑多 一條途徑中斷后還有其他途徑來(lái)代替 生物代謝旺盛 能通過代謝消除各種干擾造成的不利影響 抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 生物的種類 數(shù)量多 抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 生物的種類 數(shù)量多 抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 生物種類多 食物網(wǎng)復(fù)雜 物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的渠道多 抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 生物種類多 食物網(wǎng)復(fù)雜 物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的渠道多 可見 抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征有 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類多 食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 生物的種類 數(shù)量多 恢復(fù)力穩(wěn)定性 概念 生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)原狀的能力 原因 生物繁殖的速度快 產(chǎn)生后代多 能迅速恢復(fù)原有的數(shù)量 物種變異能力強(qiáng) 能適應(yīng)新環(huán)境的類型 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 生物受到的制約小 恢復(fù)力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體小 數(shù)量多 繁殖快 生物種類較少 物種擴(kuò)張受到的制約較小 恢復(fù)力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 生物能以休眠方式渡過不利時(shí)期或產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的新類型 可見 恢復(fù)力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng)特征 生物種類較少 物種擴(kuò)張受到的制約小 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體小 數(shù)量多 繁殖快 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物能以休眠方式渡過不利時(shí)期或產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的新類型 抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性關(guān)系 討論 河流 草原 森林生態(tài)系統(tǒng)哪些具有抵抗力穩(wěn)定性 哪些具有恢復(fù)力穩(wěn)定性 抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)中同時(shí)存在的兩種穩(wěn)定能力 比較草原 北極苔原 森林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)弱 恢復(fù)力穩(wěn)定性誰(shuí)高誰(shuí)低 抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系 對(duì)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō) 抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性存在相反關(guān)系 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1 造成生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞的原因 自然因素 人為因素 主要指自然界發(fā)生的異常變化 如火山爆發(fā)地震等使生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞 甚至毀滅 人類的活動(dòng)改變著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 造成全球性的環(huán)境危機(jī) 總之 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果 觸目驚心的淮河污染 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 措施 一方面要控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)適度 不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 措施 另一方面 對(duì)人類利用強(qiáng)度大的生態(tài)系統(tǒng) 應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì) 能量投入 保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào) 一 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念 二 抵抗力穩(wěn)定性 小結(jié) 概念 生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性的原因 不同生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力不同 三 恢復(fù)力穩(wěn)定性 概念 抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的相互關(guān)系 四 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護(hù) 生物圈2號(hào) 1991年 8個(gè)人被送進(jìn) 生物圈二號(hào) 本來(lái)預(yù)期他們與世隔絕兩年 可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食 呼吸植物釋放的氧氣 飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存 但18個(gè)月之后 生物圈二號(hào) 系統(tǒng)嚴(yán)重失去平衡 氧氣濃度從21 降至14 不足以維持研究者的生命 輸入氧氣加以補(bǔ)救也無(wú)濟(jì)于事 原有的25種小動(dòng)物 19種滅絕 為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡 植物也無(wú)法繁殖 事后的研究發(fā)現(xiàn) 細(xì)菌在分解土壤中大量有機(jī)質(zhì)的過程中 耗費(fèi)了大量的氧氣 而細(xì)菌所釋放出的二氧化碳經(jīng)過化學(xué)作用 被 生物圈二號(hào) 的混凝土墻所吸收 又打破了循環(huán) 生物圈2號(hào)的啟示 自然界不同于人工控制系統(tǒng) 大而全的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了顧此失彼 生物圈二號(hào)內(nèi)的土壤均來(lái)自一個(gè)地方 不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型 模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理 地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復(fù)雜 目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性 它最重要的啟示在