高中生物競賽復習課件動物生態(tài)學-第四章-生態(tài)系統(tǒng)

第四章生態(tài)系統(tǒng)4.1生態(tài)系統(tǒng)概論4.2生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動4.2.1生態(tài)系統(tǒng)中的能和能流4.2.2生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)和次級生產(chǎn)4.3生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)

4.3.1物質(zhì)循環(huán)的概念和特點4.3.2生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)類型4.3.3生態(tài)系統(tǒng)中幾種重要物質(zhì)的循環(huán)4.4生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)分解

4.1生態(tài)系統(tǒng)概論在一定時間或空間內(nèi)生物成分和非生物成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動的相互作用,相互依存而構(gòu)成的一個生態(tài)學功能單位.生態(tài)系統(tǒng)大小不等,小到一個池塘,大至一個生物圈.五個共同特性是生態(tài)學上一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位.生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)節(jié)能力有限,越復雜自我調(diào)節(jié)能力越強.具有能量流動,物質(zhì)循環(huán),信息傳遞三大功能.生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)級不超過5-6個.是一個需經(jīng)歷從簡單到復雜,從不成熟到成熟的動態(tài)系統(tǒng).4.1生態(tài)系統(tǒng)概論生態(tài)系統(tǒng)的組成

環(huán)境成分

-太陽輻射,氣體,水體,土壤等無機物質(zhì)以及腐殖質(zhì)等有機成分.-為生物提供物質(zhì)和能量.-是生物生活,物質(zhì)循環(huán),能量流動的場所.

生態(tài)系統(tǒng)的組成

生物成分-生產(chǎn)者:自養(yǎng)生物-消費者:異養(yǎng)生物，包括草食動物、肉食動物、雜食動物一級消費者或初級消費者：草食動物二級消費者或一級肉食動物：以昆蟲為食的鳥類三級消費者或二級肉食動物：狼、蛇四級消費者或三級肉食動物：虎、鷹－分解者：復原者或小型消費者，如細菌、真菌。生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的根本成分生態(tài)系統(tǒng)的根本結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)：生物成分在空間、時間的配置和變化，即群落中的垂直、水平和時間格局營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：功能結(jié)構(gòu)包括食物鏈、食物網(wǎng)、營養(yǎng)級和生態(tài)錐體食物鏈生物群落中各種動植物和微生物由于攝食關(guān)系彼此聯(lián)系起來的序列.食物鏈有捕食、腐食、寄生、混合食物鏈四種食物鏈的特點－不能無限加長，鏈上成員的食性和習性不同－一種生物不是固定于一種食物鏈上－食物鏈是能量流動、物質(zhì)循環(huán)實現(xiàn)的途徑－食物鏈在一定時間內(nèi)和進化歷史上可以發(fā)生變化營養(yǎng)級處于食物鏈上某一環(huán)節(jié)上所有生物種的總和.

一條食物鏈上的營養(yǎng)級只有4－5級.

－第一營養(yǎng)級：綠色植物和其他自養(yǎng)生物－第二營養(yǎng)級：以植物為食的所有動物－第三營養(yǎng)級：以植食動物為食的肉食動物－第四營養(yǎng)級：以二級動物為食的肉食動物－第五營養(yǎng)級：以三級肉食動物為食的肉食動物－一種動物不固定于一種營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)的主要類型－根據(jù)所在環(huán)境的性質(zhì)：陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)－根據(jù)人類對生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度：自然、半自然和人工生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的平衡-動態(tài)的平衡-反響現(xiàn)象－正反響和負反響4.2生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動4.2.1生態(tài)系統(tǒng)中的能和能流4.2.2生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)和次級生產(chǎn)4.2.1生態(tài)系統(tǒng)中的能和能流

生態(tài)系統(tǒng)中能的類型

動能和勢能能流

生態(tài)系統(tǒng)動能、勢能的傳遞和轉(zhuǎn)化過程構(gòu)成能流能量流動符合熱力學的兩大定律能量流動是單方向和不可逆的4.2.2生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)和次級生產(chǎn)

生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動包括初級生產(chǎn)和次級生產(chǎn)初級生產(chǎn)的根本概念-初級生產(chǎn):綠色植物能量積累的過程-初級生產(chǎn)力:初級生產(chǎn)積累物質(zhì)的速率-初級生產(chǎn)量:初級生產(chǎn)有機質(zhì)的量初級生產(chǎn)力水平總初級生產(chǎn)力(Pg):自養(yǎng)生物測定階段固定的總能量凈初級生產(chǎn)力(Pc):自養(yǎng)生物在測定階段呼吸消耗以外的能量或有機量群落凈生產(chǎn)力(Pnc):整個生態(tài)系統(tǒng)自養(yǎng)生物被消費者消耗后剩下的有機物的貯藏率.葉面積：決定吸收光能的多少二氧化碳：初級生產(chǎn)的限制因素溫度：影響酶的活性，從而影響光合作用水：影響光合作用營養(yǎng)物質(zhì)影響初級生產(chǎn)力的因素收割法：陸生定期收獲植被，烘干至恒重根據(jù)不同的目的收集地上局部和地下局部氧氣測定法：根據(jù)光合作用和呼吸作用中氧氣和二氧化碳的變化來估算凈生產(chǎn)量二氧化碳測定法：測定二氧化碳的變化估算生產(chǎn)量pH值測定法：適合水體生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)量測定。初級生產(chǎn)量的測定方法原料消耗測定法：適合海洋生態(tài)系統(tǒng)和大型湖泊生產(chǎn)量的測定；測定水體中氮、磷的消失量。同位素標記法：應用同位素14C等測定植物對14C的吸收速度而計算初級生產(chǎn)力葉綠素測定法：通過測定葉綠素的含量來估算初級生產(chǎn)力初級生產(chǎn)量的測定方法次級生產(chǎn)次級生產(chǎn)：消費者和分解者利用凈初級生產(chǎn)量進行同化的過程，它所表現(xiàn)的是動物、微生物的生長、繁殖及營養(yǎng)物質(zhì)的貯存。次級生產(chǎn)力：次級生產(chǎn)形成有機質(zhì)的速率。次級生產(chǎn)量：次級生產(chǎn)形成有機質(zhì)的量。

次級生產(chǎn)量

食物種群動物未得到的動物得到的動物吃進動物未吃進被同化的未被同化的次級生產(chǎn)量呼吸代謝未取食被更高一級取食次級生產(chǎn)的生態(tài)效率

常用符號同化量(A)；攝食量(C)；凈生產(chǎn)量(P)同一營養(yǎng)級的生態(tài)效率同化效率＝A/Cx100%組織生長效率＝P/Ax100%生態(tài)生長效率＝P/Cx100%不同營養(yǎng)級的生態(tài)效率利用效率＝At/Pt-1x100%生產(chǎn)效率＝Pt/Pt-1x100%同化效率＝At/At-1x100%攝食效率＝Ct/Ct-1x100%次級生產(chǎn)量的測定間接測定:可用于室內(nèi)或室外動物的同化量=凈生產(chǎn)量+呼吸量直接測定:用于室內(nèi)動物的同化量=攝食量-糞尿量按動物的平均日生產(chǎn)率來估算生產(chǎn)量

能流規(guī)律和模式美國生態(tài)學家Lindeman研究湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時發(fā)現(xiàn)10％定律：能量沿食物鏈流動時越來越小，一般后一營養(yǎng)級獲得的能量大約是前一營養(yǎng)級能量的10％。4.3生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)

4.3.1物質(zhì)循環(huán)的概念和特點4.3.2生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)類型4.3.3生態(tài)系統(tǒng)中幾種重要物質(zhì)的循環(huán)4.3.1物質(zhì)循環(huán)的概念和特點

概念：生態(tài)系統(tǒng)中各物質(zhì)沿著特定的途徑和以特定的方式從周圍環(huán)境到生物，再從生物到周圍環(huán)境的趨勢。特點：各種物質(zhì)能被反復利用物質(zhì)總是在生物與非生物這兩個庫之間滯留；物質(zhì)滯留在生物體內(nèi)稱為交換庫，物質(zhì)滯留在非生物體內(nèi)稱為貯存庫。4.3.2生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)類型

水循環(huán)根本循環(huán)，水的貯存庫主要是海洋。氣體型循環(huán)循環(huán)的物質(zhì)有氧、C02、氮、氯、溴、氟等；貯存庫是大氣圈。沉積型循環(huán)循環(huán)的物質(zhì)是硫、磷、鈉、鉀、鈣、鐵、碘等；貯存庫是土壤和巖石4.3.