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(共88张PPT)
生态系统及其稳定性
大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗（bài）草、苘（qǐnɡ）麻、鸭跖（zhí）草等多种杂草，分布着七星瓢虫、大豆蚜等动物，土壤里还有蚯蚓、线虫，以及多种微生物。每公顷大豆与共生根瘤菌每年固氮可以超过100kg。
讨论：
1.大豆根系会给土壤带来哪些变化？
2.大豆与其他生物之间存在什么关系？
3.根据以上讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系。
大豆田间剖面图
阅读P48-53，思考一下问题：
1.什么是生态系统？生态系统的范围是指？生态系统的类型？
2.生态系统的结构是指？
3.生态系统的组成成分？分析各种组分在生态系统中的地位？
4.营养结构中食物链，食物网的概念
一.生态系统的范围
1.生态系统的概念：
在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
生物群落
(种内、种间相互作用)
非生物环境
相互作用
2.生态系统的范围
生态系统的空间范围有大有小；生物圈是地球上最大的生态系统；生物圈包括地球上的全部生物及其非生物环境的总和。
水域生态系统
自然生态系统
人工生态系统
海洋生态系统
陆地生态系统
淡水生态系统
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
农田生态系统
人工林生态系统
果园生态系统
城市生态系统
生态系统
3.生态系统的类型
一.生态系统的范围
一.生态系统具有一定的结构
1.结构
组成成分:
营养结构:
食物链和食物网
非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者
2.非生物的物质和能量:
阳光、热能、水、空气、无机盐等
3.生物群落
生产者
(producer)
消费者
(consumer)
分解者
(decomposer)
一.生态系统具有一定的结构
成分 营养方式 各成分的组成 在生态系统中的作用
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
自养型
光、热、空气、水等
群落中物质和能量的根本来源
①绿色植物；
②光合细菌
③化能合成细菌
①通过光合作用将把无机物转化成有机物，太阳能转化为化学能；
②为消费者提供食物和栖息场所
异养型
①绝大多数动物
②寄生生物
①加快生态系统的物质循环，
②帮助植物传粉和种子传播
异养型
①腐生的细菌和真菌
②腐食动物,如蚯蚓等
将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物转化为无机物
基石
非必要成分
关键成分
二、生态系统具有一定的结构
生产者：进行光合作用
消费者：捕食昆虫
猪笼草
某些生物具有多重成分
消费者：生活在肠道中
分解者：生物在腐烂的有机体中
大肠杆菌
既有生产者：硝化细菌、铁细菌等；
也有消费者(寄生菌)：肺炎双球菌、大肠杆菌、结核杆菌；
还有分解者：枯草杆菌等。
细菌
真菌
通常都属于分解者；
既有分解者：蘑菇、香菇等；
有消费者(寄生)：白僵菌、皮肤癣菌。
①“自养型生物”＝“生产者”， 即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。
②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”， 其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
③“腐生异养型生物” ＝“分解者”， 其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。
总结：生态系统成分的判断方法
（1）生产者≠植物：生产者不一定都是植物，如蓝细菌，硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。
（2）消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如营寄生生活的微生物，菟丝子；动物也不一定都是消费者，如蚯蚓、蜣螂、秃鹫是分解者。
（3）分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。
（4）生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
（5）营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
总结：易错点警示
3、各组成成分之间的相互关系
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
　　　和　　　是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
思考：为什么说生产者是生态系统的基石？
只有生产者能够把非生物的物质和能量转化为有机物。
一.生态系统具有一定的结构
2、联系生物界和非生物界之间的必备成分是什么？
①联系生物界和非生物界之间的必备成分是生产者和分解者。
②理论上，一个生态系统可以没有消费者；但是实际上，在自然生态系统中，
生产者、消费者、分解者都是紧密联系，缺一不可的。
③由于生态系统中各组成成分之间的紧密联系，才使生态系统成为一个统一的整体，
具有一定的结构和功能。
1、生态系统组成成分的判断方法？
①双向箭头为“生产者”和“非生物的物质和能量”；
②多进一出为“分解者”；千夫所指的为“非生物的物质和能量”
③其余为“消费者”。
一.生态系统具有一定的结构
思考：
1．(选择性必修2P49－50“思考·讨论”节选)每个生物体的生存都离不开物质和能量。它们是怎样获得物质和能量的？不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗？
绿色植物通过光合作用将无机物转化为有机物，将太阳能转化为化学能。
动物通过摄取其他生物获得物质和能量。
细菌、真菌等通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。
2．(选择性必修修2P49“思考·讨论”节选)不同生态系统中，除食物链外，还有哪些成分对生态系统来说是不可缺少的？
还有非生物的物质和能量、分解者。
一.生态系统具有一定的结构
教材延伸：
1.在生态系统中，生物之间通过一系列 取食与被取食（捕食）建立起来的营养关系。
思考：“螳螂捕蝉，黄雀在后”写出此关系的食物链
植物 蝉 螳螂 黄雀
食物链的起点是________，终点是______________________________，
因此食物链的成分只有_________________。
食物链中的捕食关系是长期___________的结果，箭头由 指向 ，方向代表物质和能量流动的方向，不可逆转。
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
一.生态系统具有一定的结构
取食与被取食（捕食）
生产者
不被其他动物所食的动物
生产者、消费者
自然选择
被捕食者
捕食者
2.营养级：
生产者
消费者
消费者
消费者
消费者
初级
次级
三级
四级
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
鹰
食物链中的一个个环节，是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。
一.生态系统具有一定的结构
第二营养级
第一营养级
第三 营养级
第四营养级
第五营养级
注意：①营养级不代表个体，也不一定是某一个种群。
②各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
3.营养关系和组成：
高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，只包括生态系统的组成成分中的生产者和消费者，不包括分解者和非生物的物质和能量；
一.生态系统具有一定的结构
4.食物网概念：
在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系
。
5.食物网形成原因：
各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
（1）一种绿色植物可被多种植食性动物所食。
（2）一种植食性动物既可吃多种植物，也可能成为多种肉食性动物的食物。
6.食物网的特点：
（1）同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。
（2）食物网中两种生物之间可能出现不同的关系，如竞争和捕食。
（3）食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量。
7.食物网的意义
错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来代替。
一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
（1）食物链和食物网是生态系统的营养结构。
（2）生态系统的物质循环和能量流动 就是沿着这种渠道进行的。
8.食物链和食物网的功能
一.生态系统具有一定的结构
思考：
1、绿色植物减少，其他生物数量如何变化？
2、鹰减少，其他生物数量如何变化？
3、青蛙突然减少，蛇、食草昆虫、鹰的数量如何变化？
小结：
1．食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。2．“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，最终直到趋于稳定。
3、在食物网中，中间营养级的生物数量减少，生产者和最高营养级基本不变。因此食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力越强。
假设你像小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，那里除了能饮用的水以外，几乎无任何食物。你随身尚存食物只有一只母鸡、15Kg玉米。
以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：
A、先吃鸡，再吃玉米
B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
问题探讨
一只母鸡
15kg玉米
一只母鸡
策略二：
先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
15kg玉米
选择：策略一
具体原因通过本节的学习请你来解释！
人获得能量多
人获得能量少
阅读P54-59，思考一下问题：
1.什么是生态系统能量流动？
2.能量流动的过程
3.能量流动的特点
4.生态金字塔
5.研究能量流动的实践意义
二、生态系统的能量流动
源头：
流经生态系统的总能量：
途径：
形式：
形式：
过程：
食物链和食物网
有机物中的化学能
生产者固定的太阳能总量
输入
传递
转化
散失
太阳能
太阳能→有机物中的化学能→热能
最终以热能形式散失
自身呼吸作用
若为人工生态系统，还有加上人为补充的能量，如污水、有机肥、饲料中的有机物的能量但污水、有机肥的能量是被分解者利用的
（一）能量流动
有机物中的化学能
（摄入量）
表示一个生物所摄取的能量。
对于动物来说，它代表动物吃进的食物的能量
一、能量流动的过程
摄入量
吸收
同化量
未吸收
粪便量
一、能量流动的过程
摄入量
吸收
同化量
未吸收
粪便量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
去路？
如果将一个营养级中的所有种群作为一个整体？
某营养级
能量传递
分解者
一、能量流动的过程
1%的太阳能
生产者通过光合作用固定能量
未固定的能量
（同化量）
呼吸作用以热能形式散失
用于生长、发育和繁殖
（储存在体内的能量）
下一
营养级
枯枝、败叶等
分解者
蝗虫
摄入量
蝗虫
同化量
蝗虫
粪便量
问：蝗虫的粪便量属于谁的同化量？
玉米的同化量
呼吸作用以热能形式散失
用于生长、发育和繁殖
蝗虫
摄入量
蝗虫
同化量
蝗虫
粪便量
呼吸作用以热能形式散失
用于生长、发育和繁殖
分解者
遗体残骸
下一
营养级
蝗虫
摄入量
蝗虫
同化量
蝗虫
粪便量
呼吸作用以热能形式散失
用于生长、发育和繁殖
分解者
遗体残骸
下一营养级
用于生长、发育和繁殖
下一
营养级
青蛙
摄入量
青蛙
同化量
青蛙
粪便量
分解者
呼吸作用以热能形式散失
用于生长、发育和繁殖
遗体残骸
下一营养级
问：在食物链中流动的能量是同化量还是摄入量？
同化量
（生产者通过光合作用固定的能量）
玉米呼吸作用
分解者
残枝败叶
蝗虫呼吸作用
蝗虫
同化量
蝗虫粪便
蝗虫
遗体残骸
青蛙
同化量
青蛙呼吸作用
青蛙粪便
青蛙
遗体残骸
蛇
同化量
蛇呼吸作用
蛇粪便
蛇
遗体残骸
鹰
同化量
鹰呼吸作用
鹰粪便
鹰
遗体残骸
蝗虫
摄入量
青蛙
摄入量
蛇
摄入量
鹰
摄入量
蝗虫
粪便量
青蛙
粪便量
蛇粪便
鹰粪便
二、生态系统的能量流动
（二）能量流动的过程
用于生长
发育和繁殖
初级消费者
（植食性动物）
分解者利用
生产者
（植物）
1%
固定(同化)
残枝 败叶
99%
散失
呼吸作用
散失
散失
同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于生长发育繁殖
分解者利用
下一营养级摄入
呼吸作用
【归纳总结】
某一营养级能量的来源与去路分析
(1)能量来源
(2)能量去向：
生产者的能量主要来自太阳能
消费者的能量来自上一营养级同化的能量
流入某一营养级的能量去向可从两个角度分析
①定量定时分析：如果是以年为单位研究，会有部分的能量既未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，那么这部分能量将保留到下一年即未被利用（共4条去路）。
②定量不定时分析：一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失；生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行（共3条去路）。
①源头： 。
②起点：从 开始。
③流入生态系统总量： 。
④主要方式：__________。
⑤能量转化： 。
能量流动
概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
过
程
输入
生产者固定太阳能
生产者固定的太阳能总量
光能
化学能
光合作用
①传递渠道： 。
②传递过程：
食物链和食物网
传递
转化
太阳能
化学能
热能
ATP中活跃的化学能
散失
①大部分热能形式散失，
②需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用
生产者→初级消费者→次级消费者……
太阳能
模型分析
①A是初级消费者摄入量；B是初级消费者同化量；
C是用于自身生长发育繁殖量；D是次级消费者摄入量。
②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。
③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长发育繁殖量。
④生长发育繁殖量＝遗体残骸＋次级消费者摄入量。
1.能量流动过程的“一来二去”模型
模型分析
①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②三条去路(最高营养级除外)：
呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用。
2.能量流动过程的“一来三去”模型
最高营养级的能量流向中不存在“流入下一营养级的能量”
模型分析
3.能量流动过程的“一来四去”模型
①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②四条去路(最高营养级除外)：
呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。
最高营养级的能量流向中不存在“流入下一营养级的能量”
二、生态系统的能量流动
（三）能量流动的特点
能量流动的特点1：
单向流动（不可逆转，也不可循环流动）
各营养级及分解者通过呼吸作用以热能形式散失的能量，无法被生物群落重复利用。
能量传递是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
二、生态系统的能量流动
（三）能量流动的特点
逐级递减
1942年，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析：
第一营养级
第二营养级
第三营养级
能量值
营养级
数学模型
物理模型
能量金字塔：
不可倒置
未利用327.3
各营养级生物因呼吸作用消耗大部分能量。
各营养级的能量都会有一部分流入分解者。
未被利用的部分。
分解者14.6
呼吸作用122.6
1942年，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析：
二、生态系统的能量流动
（三）能量流动的特点
逐级递减
二、生态系统的能量流动
（五）能量传递效率的计算
上一营养级同化量
×100%
（相邻营养级的能量传递效率：10%～20%）
能量传递效率＝
该营养级同化量
1.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。
2.能量传递效率与能量利用效率的比较
(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。
(2)能量利用效率：流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。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多，因此食物链越短，能量利用效率越高。
能量传递效率的计算
二、生态系统的能量流动
（三）能量流动的特点
(1)食物链中能量的最值计算
设食物链“甲→乙→丙→丁”，分情况讨论(如下表)：
类型一：知甲求丁
最多：×20%，食物链越短越多。最少：×10%，食物链越长越少。
类型二：知丁求甲
最多：÷10%，食物链越长越多。最少：÷20%，食物链越短越少
(2)食物链中能量的最值计算
设食物链“甲→乙→丙→丁”，分情况讨论(如下表)：
例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若甲的能量为M，则丁获得的能量为M×a%×b%×c%。
(3)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。
(4)在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率为10%～20%，一般从两个方面考虑：
①知低营养级求高营养级
获得能量最多
获得能量最少
选最长食物链
选最短食物链
按“×10%”计算
按“×20%”计算
②知高营养级求低营养级
需最少能量
需最多能量
选最短食物链
选最长食物链
按“÷20%”计算
按“÷10%”计算
能量传递效率的计算
例：在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）：
沿食物链A→B→C逆推：3/4kg X 5 X 5＝75/4kg
沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg X 5 X 5 X 5 X 5＝625/4kg
75/4kg+625/4kg=175kg
（四）研究能量流动的实践意义
①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。例如间作、套作，多层育苗，立体农业。
②帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田；桑基渔塘。
③帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。例如，根据草场的能量流动特点，确定载畜量。农田除杂草；防治害虫；杀灭田鼠
二、生态系统的能量流动
二、生态系统的能量流动
（六）生态金字塔类型的比较
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
每一阶含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数量 每一营养级生物所含的有机物的总量
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有_________的特点 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物体的有机物的总量随营养级升高而逐级递减
特征 上窄下宽的 正金字塔形 一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟” 一般为
正金字塔形
小鸟
昆虫
树
浮游动物
浮游
植物
生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？
在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
二、生态系统的能量流动
三.生态系统的物质循环
阅读教材P61-66，找到一下几个内容：
1.碳循环
2.生物富集
3.能量流动和物质循环存在怎样的关系
大家和我做一个简单的动作
先吸气
思考：呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。这些二氧化碳分子离开你后，会开始怎样旅行？
二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。
问题1：碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
在非生物环境中：
主要是CO2，少许碳酸盐。
在生物群落中：
主要是含碳
有机物。
1.碳的存在形式：
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
光合作用
呼吸作用
溶解
光合作用
生产者
(2)呼吸作用:将有机物分解为二氧化碳。
(1)光合作用等:将二氧化碳转化为有机物。
问题2：碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？
大气中的二氧化碳库
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
问题2：碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？
大气中的二氧化碳库
呼吸作用
摄食
消费者
(2)呼吸作用等:将有机物分解为二氧化碳。
(1)摄食等：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物。
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
问题2：碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？
大气中的二氧化碳库
分解者
(2)微生物的分解作用等：将有机物分解为二氧化碳。
(1)食腐、腐生等:将现成有机物转化为自身有机物。
分解者
微生物的分解作用
问题2：碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？
大气中的二氧化碳库
其他途径：煤、石油等化石燃料的开采与使用，将有机物分解为二氧化碳等。
煤、石油
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
碳循环图解中各成分的判定方法
规律：
(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。
生产者
大气中的CO2库
消费者
分解者
(1)先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库。其他所有成分都指向C的为大气中的CO2库。
生产者
大气中的CO2库
生产者
大气中CO2库
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
根据碳循环过程思考并回答下列问题。
1.碳主要以什么形式在非生物环境和生物群落之间循环？
CO2
2.碳循环是指CO2循环还是碳元素循环？
碳元素循环
3.碳循环属于物质循环中的一种，什么是物质循环？
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
物质循环：
组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
地球上最大的生态系统 — 生物圈
特点：
具有全球性
（生物地球化学循环）
循环往复
回到碳循环
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
根据碳循环过程思考并回答下列问题。
4.碳在生物群落内部传递的主要途径和形式分别是什么？
传递主要途径：
食物链、食物网
传递形式：
含碳有机物
5.碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用和化能合成作用
6.碳返回非生物环境的途径：
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
根据碳循环过程思考并回答下列问题。
6.碳返回非生物环境的途径：
①生物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
7.实现碳循环的关键因素：
生产者和分解者
8.你如何看待人类活动对碳循环的影响
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
（一）碳循环
三.生态系统的物质循环
消极影响：人类活动对煤和石油等资源的利用，会向大气中排放大量的二氧化碳，打破了生物圈中碳循环的平衡，加剧温室效应，引起全球性的气候变化；
积极影响：但人类又大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等，有利于降低大气中的二氧化碳浓度，维持生物圈的碳平衡。
问题3：你如何看待人类活动对碳循环的影响？
（二）温室效应
三.生态系统的物质循环
思考：如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡
大气中CO2含量增加
温室效应
能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中， CO2对光辐射没有阻挡，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进入容易出去难。
（二）温室效应
三.生态系统的物质循环
(2)森林、草原等植被遭到大面积破坏。
(1)化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。
1.温室效应的原因：
（2）极地和高山冰川加速融化
（3）海平面上升
（1）气温升高
（4）对人类和其他生物的生存构成威胁
2.温室效应的危害：
（二）温室效应
三.生态系统的物质循环
（1）减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧。
（2）增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率。
（3）提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。
3.应对温室效应的措施：
（三）物质循环
三.生态系统的物质循环
1.概念
组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，在不断进行着从　 　　　 非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
这里的物质是指？
这里的生态系统是指？
C、H、O、N、P、S等基本元素
生物圈
2.特点
①具有全球性(生物地球化学循环)
②循环性(反复利用，循环流动)
生物群落
无机环境
三.生态系统的物质循环
（三）物质循环
3.物质循环在农业方面的应用
物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式有多方面的启示。
种养结合模式
鱼稻共生
稻田的水给鱼提供生长环境，鱼可吃害虫，排泄物可为水稻提供有机肥，鱼和水稻形成了一个无公害的生物微循环
鱼菜共生
大棚里，既养鱼又种菜，不影响产量还能节水节肥，实现养鱼不换水，种菜不施肥的神奇效果。鱼帮菜、菜帮鱼，和谐互助
鸭子可吃掉水稻叶片上害虫及虫卵，粪便可作有机肥料，其在水里游动，加快水稻对养分吸收，也改良了土壤通透性，达到了生态高效种植效果
稻田养鸭
四.生态系统的信息传递
信息:人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称为信息
信息流：生态系统中的生物种群之间，以及他们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流
阅读教材P68-72，找到一下几个内容：
1.生态系统中信息的种类
2.信息传递在生态系统中的作用
3.信息传递在农业生产中的应用
四.生态系统的信息传递
四.生态系统的信息传递
1.物理信息
（一）生态系统中信息的种类
（2）来源：
（1）概念：通过物理过程传递的信息，例如
（3）信息受体：
动物眼、耳、鼻、皮肤；植物的叶、芽和特殊
物质如光敏色素等
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
光、声、温度、湿度、
磁力等
四.生态系统的信息传递
（一）生态系统中信息的种类
2.化学信息
（1）概念：在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的化学物质，
例如：
（2）来源：
生物体的代谢产物或分泌物。
A.植物的生物碱、有机酸等代谢产物
B.动物的性外激素
C.昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
四.生态系统的信息传递
（一）生态系统中信息的种类
3.行为信息
（1）概念：动物的特殊行为，主要指各种动作，
（2）来源：
动物的特殊行为。
这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息
（二）信息传递在生态系统中的作用
莴苣种子萌发率与光的波长的关系
作用：
生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（个体水平）
四.生态系统的信息传递
许多动物都能在
特定时期释放用
于吸引异性的信
息素，用来传递
性信号。
作用：
通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，完成种群的繁衍。
（种群水平）
（二）信息传递在生态系统中的作用
四.生态系统的信息传递
讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
讨论4：烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
是
讨论5：信息传递对种间关系具有什么作用？
（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。
思考：若无这种信息素，烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物的种群数量将发生什么变化？
植物与草食性昆虫
资料4：
（群落和生态系统水平）
（二）信息传递在生态系统中的作用
四.生态系统的信息传递
1.体现了信息传递具有什么作用？
调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
2.信息传递只对某一生物起作用么？这体现了信息传递具有什么特点？
双向传递
【生活情境1】森林里，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎物
【生活情境2】繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴的位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则繁衍较多的雌鳄。
(1)上述雄性扬子鳄发出的声音属于生态系统信息传递中的 信息。
(2)以上事实说明生态系统中信息传递具有什么作用？
物理
影响种群的繁衍，维持种群数量稳定
【生活情境3】黄鼠狼肛门附近有一对臭腺，是一种独特的“化学武器”。当猎物紧紧追捕时，黄鼠狼拼命逃跑，一旦猎物即将接近黄鼠狼，黄鼠狼就会从臭腺释放出臭液，其臭难当。猎物一下子愣住了，黄鼠狼就乘机溜走。一个臭屁救了黄鼠狼的命，人们叫它“救命屁”。
探究：
(1)上述过程中黄鼠狼释放的信息属于哪种类型？
(2)上述过程体现了信息传递的什么作用？
调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
化学信息
（1）提高农畜产品的产量
电子仪器，模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音，吸引传粉动物
延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
（三）信息传递在农业生产中的应用
四.生态系统的信息传递
（2）对有害动物进行控制
B.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度
A.利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物
C.还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。
（三）信息传递在农业生产中的应用
四.生态系统的信息传递
种类
措施 化学药剂喷施等 人工捕捉等 引入天敌或寄生虫等
或利用生物间的信息传递来进行防治
优点 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①无污染 ②见效快，效果好 ①无污染
②效果好且持久
缺点 ①引起害虫抗药性增强 ②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡 ③污染环境 ①费时费力 ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）
化学防治
机械防治
生物防治
三种防治方法的比较
能量流动、物质循环和信息传递的比较
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动、逐级递减 循环流动、反复利用 通常是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物与生物之间，生物与非生物环境之间
途径 食物链和食物网 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 （1）生态系统的能量是“单向”流动的，物质是“循环”利用的，信息传递一般是
“双向”的。
（2）物理信息来源于生物或非生物，化学信息和行为信息来源于生物。
（3）信息传递可以发生在生物与生物之间，也可以发生在生物与非生物环境之间。
五.生态平衡与生态系统的稳定性
3. 特征：
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
2. 调节机制：
负反馈调节是生态系统具备 的基础。
自我调节能力
结构平衡
功能平衡
收支平衡
生态平衡
动态平衡
负反馈调节
1.生态平衡的概念：
5. 表现：
— 抵抗力稳定性
— 恢复力稳定性
（1）抵抗干扰，维持原状的能力
（2）受到破坏，恢复原状的能力
生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡
状态的能力。
生态系统中组分越多，
食物网越复杂。
其自我调节能力就越强，
抵抗力稳定性越强。
恢复力稳定性越弱。
五.生态平衡与生态系统的稳定性
4.生态系统的稳定性:
五.生态平衡与生态系统的稳定性
6.稳定性特点：
不同的生态系统两种稳定性有着一定差别。
注意：环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！
请用数学模型来表示两种稳定性的一般关系
稳定性
营养结构复杂程度
0
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
任务一：
7.提高生态系统的稳定性
(1)提高生态系统稳定性的措施
②给予物质、能量投入等。
①控制干扰强度，合理适度利用。
农田施肥
防护林防风阻沙
——可持续发展
8.提高生态系统的稳定性的意义：
五.生态平衡与生态系统的稳定性

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