生态系统与生物圈
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生态系统和生物圈
一、学习目标
1、分析生态系统的组分和类型；
2、列举食物链和食物网；
3、描述生物圈的组成。
二、重点知识归纳与讲解
（一）理解几个重要概念
1、生态因子：对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的环境因子。
2、生态系统：在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环、能量流动和信息传递，相互作用，相互依存而构成的一个生态学功能单位。
3、营养级：处于食物链某一环节上各种生物的总和。
4、食物网：生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状食物关系。
5、生物圈：地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈的上层、水圈和大气圈的下层。
（二）生态系统的成分及成分之间的相互依赖关系
1、非生物的物质和能量
（1）非生物的物质：空气、水、矿物质等。
（2）能量：阳光、热能。
2、生产者
（1）概念：能利用太阳通过光合作用，把无机物制造成有机物，把光能转变成有机物中的化学能的生物。
如绿色植物、藻类植物、光合细菌，属自养型生物。
（2）作用：生态系统的主要成分。
3、消费者
（1）概念：自己不能制造有机物，只能靠吃现成的有机物来维持生命。
它们的生存必须直接或间接地依赖绿色植物，所以叫消费者。
如昆虫、鱼、老鼠等动物，属异养型生物。
（2）级别：初级消费者→次级消费者→三级消费者。
4、分解者
概念：能将动植物的遗体、排出物和残落物中有机物分解成无机物的生物，叫分解者。
主要是营腐生生活的细菌和真菌，蚯蚓等少数动物也是分解者，属异养型生物。
以上四种成分之间相互依赖关系总结如下：
生态系统中四种成分的关系示意图
（三）生态系统中食物链、食物网的分析
1、食物链
（1）含义：生产者和消费者之间主要通过捕食关系建立联系，即捕食链。
这是生态系统的主要营养关系。
（2）特点：
①捕食链中只有生产者和各级消费者两种成分构成，分解者不参与捕食链。
②每条食物链的起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。
③同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链并从生产者数起确定其营养级。
④由于能量流动沿食物链是逐级递减的，所以一条食物链上一般不会超过5个营养级。
⑤食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不会倒转，箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
⑥某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表个体，也不一定是某一个种群。
2、食物网
（1）形成原因：生态系统中生物之间的食性关系是复杂的，一种生物可以摄食多种其他生物，一种生物也可以被多种生物所摄食。
（2）各种生物之间的关系
①捕食与竞争
A、食物链与食物网是各种生物通过食物关系形成的联系，其中最主要的是捕食与被捕食的关系。
B、在食物网中，两种生物之间有可能既是捕食又是竞争关系。
②不同程度的相互影响
A．在食物链中，当某种生物大量减少或增加时，直接影响另一种生物的数量变动。
若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都将减少。
若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链而定。
例：如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和食草子的鸟，从而导致兔及食草子的鸟减少。
在这里必须明确鹰并非只以蛇为食，所以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定。
B、在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同线路分析所得结果不同时，应遵循以下规律：a．以中间环节少的为分析依据，考虑方向和顺序应从高营养级依次到低营养级。
b．生产者相对稳定，即生产者比其他消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减少。
c．处于最高营养级的种群且其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大的变化。
③意义：食物网形象地反映了生态系统内各生物有机体间的营养位置和相互关系，生物正是通过食物网发生直接和间接的联系，保持着生态系统结构和功能的稳定。
（四）生态系统的类型
精典例题
例1、如果要维持一个生态系统的动态平衡，必须要有的成分是（）
A．生产者和消费者B．生产者和分解者
C．消费者和分解者D．生产者和初级消费者
解析：
生产者可把无机环境中的无机物转化成生物群落内的有机物，分解者可将生物群落内的有机物分解成无机物释放到无机环境，从而保证物质的顺利循环。
答案：B
例2、2005年9月29日，来自四川农业大学的20万头川硬皮肿腿蜂在自贡市富顺县青山岭种子园等4个点的林间同时释放。
这是该市首次对松墨天牛开展“以虫治虫”的生物防治。
以虫治虫是生态农业的重要内容，下图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。
假设这四种生物只构成一条食物链。
请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是（）
A．乙和丁的种群数量都增加
B．乙和丁的种群数量都减少
C．乙和丙的种群数量都减少
D．乙和丙的种群数量都增加
解析：
根据图中四种生物所含有机物的总量，首先写出四种生物构成的食物链：丙→丁→甲→乙。
然后根据食物链中各种生物之间的关系推理其数量变动情况。
当甲的数量增加时，丁因大量被捕食，数量将会减少，丙因丁的减少而数量将增加，乙因甲增加，食物来源充足而数量增加。
答案：D
例3、下列对各类生态系统特征的描述，正确的是（）
A．森林生态系统动植物种类繁多，但其调节能力差
B．草原上生活着多种动物，其中主要是两栖类动物
C．天然草原生态系统的能量可循环流动
D．任何自然生态系统中，分解者都是必不可少的
解析：
森林生态系统动植物种类繁多，群落的结构复杂，自动调节能力强。
草原上生活着多种生物，但由于缺水，两栖类和水生动物非常少见。
生态系统的能量流动具有两个明显的特点：单向流动和逐级递减。
任何自然生态系统中，生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。
答案：D。
