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第四章生态系统学案
第四章生态系统的稳态
第一节生态系统和生物圈
一、生态因子
【积极思考】“生物既能适应一定的环境,也能影响环境”。
不同的生物生活在不同的环境中,例如北极熊、企鹅生活在冰天雪地的两极,骆驼、仙人掌生活在干旱少雨的沙漠里等等。
但是无论生物生活在何种环境中,都要受到环境中各种因素的影响。
同学们思考一下:
影响麦田中的小麦生存的因素有哪些呢?
1.请同学们回答什么是生态因子?
光
非生物因素温度
水
生态因素
()------周围环境中的其他生物,包括同种和不同种生物的个体和群体
2.非生物因素
I.光:
只有在光照条件下,植物才能进行光合作用,制造有机物,并且储存能量。
动物则直接或间接地依赖植物而生存。
强调光对植物的生理和分布起决定性作用。
(1)有些植物在强光下长得好(如:
松、杉、柳、槐、小麦、玉米等),有些植物在弱光下生长好(如:
药用植物三七、人参)。
(2)光照时间影响植物的开花时间。
(3)光对动物的影响:
影响动物的繁殖、行为、生长发育、体色等。
在长日照的条件下进行繁殖的动物:
貂、鼬。
在短日照的条件下进行繁殖的动物:
鹿、山羊。
蛾类多在夜间活动,具有趋光性,对紫外线很敏感,因此,根据这一现象,人们常在夜间用黑光灯来诱杀这类农业害虫。
II.温度对生物的影响:
生物体的新陈代谢需要在适宜的温度范围内进行。
(1)温度影响生物的分布:
寒冷地带:
针叶林较多。
温暖地带:
阔叶林较多。
苹果、梨等果树不宜在热带地区种植;香蕉、凤梨(菠萝)不宜在寒冷地区种植。
从赤道到两极植物的分布规律:
热带雨林、温带阔叶林、寒带针叶林。
(2)温度影响生物的生长和发育:
例如:
小麦的种子只有在3~43度范围内才能萌发。
蛙、蛇的冬眠
(3)温度影响生物的形态:
北极狐和沙漠狐,东北虎和华南虎的体态比较
III.水对生物的影响:
水影响生物的分布:
热带雨林中动植物种类繁多;而干旱的沙漠动植物种类稀少。
良好溶剂;运输养料和废物等;
3.生物因素中,既有同种生物之间的相互影响,也有不同种生物之间影响。
它们分别叫做种内关系和种间关系。
(一)种内关系
1、种内互助:
如蚂蚁、蜜蜂
2、种内斗争:
如相邻的植株作物之间
(二)种间关系
1、:
如豆科植物与根瘤菌
2、:
如蛔虫与人类
3、竞争:
水稻和稻田中的杂草
4、捕食:
狼和兔
请同学们看甲乙丙三个图解,图中n代表种群数量t代表时间,回答出各自对应的种间关系:
甲是;乙是;丙是。
练习巩固
1)我国从东到西,森林覆盖率逐渐减少,起主要作用的生态因素是:
A、水B、温度C、阳光D、大气
2)地衣是藻类和真菌的共生体,噬菌体侵染细菌,大小草履虫必须分开培养才能生长好,狼以兔为食。
以上种间关系分别依次为:
A.共生、寄生、竞争、捕食B.共生、捕食、竞争、寄生
C.寄生、共生、竞争、捕食 D.竞争、寄生、捕食、共生
生态系统的结构
【自主学习】
一、生态系统的概念:
在一定的空间和时间内,与相互作用而形成的统一整体。
地球上最大的生态系统是。
它指。
二、生态系统的结构:
1.生态系统的成分:
(参看课本P77)
(1)非生物物质和能量。
如:
。
(2)生产者:
特点:
属__________型生物,包括绿色植物和硝化细菌等_____________作用的细菌
作用:
把________制造成________;把光能转换为化学能,为消费者提供食物和栖息场所。
地位:
是生态系统的,必备成分。
(3)消费者:
特点:
属于________型生物包括各种______________。
分类:
______消费者→_______消费者→________消费者
(4)分解者:
主要指细菌、真菌等营腐生生活的微生物,也包括腐食性动物,如蚯蚓等。
特点:
属于________型生物。
作用:
将动、植物遗体、排出物、残落物中的____________分解成____________。
地位:
也是生态系统的必备成分。
2.食物链和食物网
(1)食物链:
生态系统中各种生物之间由于__________关系而形成的一种联系
实例:
草兔狐
第___营养级第____营养级第____营养级
(______者)(______消费者)(______消费者)
书写原则:
植物(起点)→植食性动物→小型→中型→大型肉食动物
第一营养级第二营养级三四五
(2)食物网:
在一个生态系统中,许多___________彼此相互交错连接的复杂的营养关系。
因为一种植食性动物既可吃多种植物,也可被多种肉食动物所食。
功能:
生态系统_________________________________的渠道。
例:
根据下图所表示的食物网回答问题。
【合作探究】
1.
(1)该生态系统中有____条食物链。
(2)图中的次级消费者是__________。
(3)图中占有两个不同营养级的生物是__________。
(4)如果由于灾害使得植物大减,则鹰的数量将会_________。
2.阅读课本78页内容总结生态系统类型:
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动:
1.概念:
生态系统中能量的、和散失的过程。
流入生态系统的总能量:
是,而并非照射到生产者身上的能量。
(1)能量流动的主要形式:
生物体内有机物中的
(2)能量的转化情况是:
太阳光能→生物体中的________→_________。
(3)各个营养级的能量来源:
生产者的能量来自;各级消费者的能量一般来自上一营养级。
流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量(排出的粪便中的能量除外),
(4)各个营养级的能量去路:
一般有三条。
一部分通过________作用释放后,一方面用于自身的______、____和______等生命活动,一方面以____形式散失;
一部分被________摄入;
一部分则被________分解利用。
2.能量流动的特点:
(1)生态系统的能量流动的两个明显特点是和。
(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是。
在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越。
【课堂达标】
1.流经一个生态系统的总能量是
A.生产者用于生长、发育和繁殖的总能量B.流经各个营养级的能量总和
C.各个营养级生物同化的能量总和D.生产者固定的太阳能的总量
2.生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是
A.逐级递减和循环流动B.逐级递增和单向流动
C.逐级递减和单向流动D.逐级递增和循环流动
3.大象是植食性动物,有一种螳螂则专以象粪为食。
设一大象在某段时间所同化的能量为107千焦,则这部分能量中可流入螳螂体内的约为
A.0千焦B.106千焦C.2x106千焦D.107—106千焦
生态系统的物质循环学案
(一)生态系统的物质循环:
在生态系统中,组成生物体的等化学元素,不断的进行从无机环境到,又从__________回到无机环境的循环过程,叫生态系统的物质循环。
1.物质:
组成生物体的______等元素。
2.循环途径:
无机环境。
3.范围:
。
4.特点:
全球性,反复循环,因此又叫循环。
碳循环
(二)过程图解
小结:
1.碳元素的存在形式:
①在无机环境中以和的形式。
②在生物群落中以的形式,沿渠道传递。
2.碳元素进入生物群落的方式:
CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的,
主要是绿色植物的光合作用,也有化能合成作用。
3.碳元素返回无机环境的方式
①动植物的呼吸作用。
②分解者的分解作用。
③化石燃料的燃烧
(三)温室效应
1.形成原因:
化石燃料短时间内大量燃烧使大气中含量迅速增加,打破了生物圈的平衡。
2.危害:
加快极地和高山冰川的融化,导致海平面,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
3.防止和减缓温室效应的主要措施
①改善能源结构,开发新能源(核能、水能等),尽量减少煤炭的燃烧量(减少CO2的来源)。
②大力推行(增加CO2的去路)
能量流动与物质循环的关系的比较表:
项目
能量流动
物质循环
形式
以形式流动
等基本元素的循环
过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境和生物群落间反复循环
性质
开放式:
地球之外的太阳能源源不断地输入生态系统,传递是逐渐递减耗尽为止
封闭式:
生物圈是在物质上自给自足的系统
特点
、
物质被反复利用,具有
范围
生态系统的各营养级
联系
两者同时进行,相互依存,不可分割。
如图:
1能量流动不能离开物质循环而单独进行,
2能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解。
3物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;
4能量作为动力,使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
5生态系统中的各种组成成分---非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起的,形成一个统一的整体。
特别提醒:
任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡,这是一个生态系统相对稳定的重要保证。
。
生物的富集作用概念:
生物的富集作用是指环境中的一些污染物如重金属、化学农药,这些污染物在生物体内难分解,通过食物链在生物体内大量积累的过程。
分类:
生物富集作用可以分为水生生物富集作用和陆生生物富集作用。
课堂随练
1.生态系统的物质循环的特点不包括下列的:
()
A.带有全球性B.物质是指组成生物体的基本元素
C.在群落的各营养级之间循环往复D.在群落与无机环境之间循环往复
2与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是:
()
A.线粒体和染色体B.叶绿体和线粒体
C.叶绿体和核糖体D.线粒体和内质网
3.下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是:
()
A.物质为能量的载体,使能量在生态系统中流动
B.能量作为动力,使物质在生物群落与无机环境之间循环往复
C.先进行物质循环,后发生能量流动D.二者相互依存,不可分割
4..生态系统的物质循环,其物质是指.( )
A.细胞中的蛋白质和核酸B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素D.组成细胞的各种化合物
5.在自然界的物质循环中,对物质的转化起重要作用的是
A.化能自养生物B.动物和微生物
C.微生物和绿色植物D.绿色植物和动物
生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的种类
类别
概念
传递形式
实例
物理
信息
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
物理过程
萤火虫的闪光、植物的五颜六色的花
化学
信息
生物在生命活动过程中,自身产生的可以传递信息的化学物质
信息素
昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为
信息
对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息
动物的异常表现及行为
鸟类的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为
2.生态系统的物质循环、能量流动、信息传递三个基本功能的联系
(1)三个基本功能及其地位
任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递,它们是生态系统的基本功能,三者密不可分,但也各有不同。
生态系统能量流动:
生态系统的动力
物质循环:
生态系统的基础
信息传递:
决定能量流动和物质循环的方向和状态
信息传递存在于生态系统的各种成分之间,把生态系统的各个组成部分联系成一个整体,并不一定像能量流动和物质循环一样,沿着营养结构进行。
信息传递在农业生产中的应用
1.提高农产品或畜产品的产量
(1)养鸡时在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。
(2)用一定频率的声波处理蔬菜、谷类等作物的种子,可以提高发芽率,获得增产。
(3)利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。
2.对有害生物进行控制
(1)利用音响设备发出不同的声信号来诱捕或驱赶某些动物。
(2)利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。
(3)利用昆虫的趋光性进行诱杀。
【例1】 萤火虫通过闪光来识别同伴;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号;某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其找不到寄主而死亡。
以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用( )
A.物理信息;化学信息;行为信息
B.物理信息;行为信息;化学信息
C.行为信息;物理信息;化学信息
D.化学信息;行为信息;物理信息
【例2】 下列哪项不属于信息传递在生态系统中的作用( )
A.生命活动的维持者
B.有利于生物种群的繁衍
C.调节生物的种间关系
D.维持生态系统的稳定
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