生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)有哪些主要組成成分？它們是如何構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的？生態(tài)系統(tǒng)具有怎樣的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)？本節(jié)聚焦123食物網(wǎng)的復(fù)雜性對(duì)于解決生態(tài)學(xué)問(wèn)題有什么啟示？

大豆是發(fā)源于我國(guó)的重要糧食作物。大豆田里生長(zhǎng)著稗草、苘麻、鴨跖草等多種雜草，分布著七星瓢蟲(chóng)、大豆蚜等動(dòng)物，土壤里還有蚯蚓、線蟲(chóng)，以及多種微生物。每公頃大豆與共生根瘤菌每年固氮可以超過(guò)100kg。討論：1.大豆根系會(huì)給土壤帶來(lái)哪些變化？2.大豆與其他生物之間存在什么關(guān)系？3.根據(jù)以上討論結(jié)果，請(qǐng)用一句話概括生物與環(huán)境的關(guān)系。大豆田間剖面圖

大豆的根會(huì)吸收土壤中的水和無(wú)機(jī)鹽，使土壤的水和無(wú)機(jī)鹽減少；大豆根的呼吸作用會(huì)增加土壤中CO2的含量；大豆與根瘤菌互利共生固氮，會(huì)增加土壤中氮的含量；死亡和脫落的大豆根，會(huì)增加土壤中有機(jī)物的含量。

種間競(jìng)爭(zhēng)：大豆與稗草、苘麻、鴨跖草。捕食：大豆蚜與大豆?；ダ采捍蠖古c根瘤菌。

環(huán)境決定了哪些生物可以在這里生存，生物反過(guò)來(lái)會(huì)影響和改變環(huán)境；生物與環(huán)境相互依賴、相互影響；生物與環(huán)境之間有復(fù)雜的相互作用；生物與環(huán)境是統(tǒng)一的整體。說(shuō)明生物群落和非生物環(huán)境有著密不可分的關(guān)系生物圈包括_____________________________________。一、生態(tài)系統(tǒng)的范圍

1.生態(tài)系統(tǒng)的概念

在一定空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。個(gè)體種群群落非生物環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)生物圈2.生態(tài)系統(tǒng)的范圍

生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍有大有小；

生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)；

環(huán)境的總和地球上的全部生物及其非生物

3.生態(tài)系統(tǒng)的類型水域生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)凍原生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)人工林生態(tài)系統(tǒng)果園生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)二、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)

要分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，首先要分析生態(tài)系統(tǒng)有哪些________，以及_________________。組成成分各組分之間的關(guān)系分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在森林、草原、農(nóng)田、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)中，挑選你和本小組同學(xué)熟悉的兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，分析它們的組成成分及各組分之間的聯(lián)系。也可以用以下兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)為例來(lái)進(jìn)行分析。

生態(tài)系統(tǒng)1某荒漠生態(tài)系統(tǒng)

在我國(guó)西北半干旱區(qū)，豆科植物檸條常被用來(lái)進(jìn)行人工固沙。檸條扎根于沙粒間，頑強(qiáng)生長(zhǎng)形成灌叢。在某沙化地區(qū)合理種植檸條之后，群落內(nèi)物種豐富度逐漸增加并趨于穩(wěn)定。群落中有地錦、胡枝子、畫(huà)眉草、狗尾草、豬毛蒿等植物。還分布著多種動(dòng)物，其中，植食性的有蝗蟲(chóng)、螻蛄、葉蛾、土蜂等；肉食性昆蟲(chóng)或其他小動(dòng)物有姬蜂、步甲、園蛛、蜈蚣等。在檸條根系周圍的土壤中，生活著難以計(jì)數(shù)的真菌、細(xì)菌、放線菌。群落處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，群落所棲居的土壤表層含水量增加，土壤養(yǎng)分也在改善。

生態(tài)系統(tǒng)2某池塘生態(tài)系統(tǒng)下圖為一個(gè)池塘生態(tài)系統(tǒng)的示意圖。分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論

1.分析上述生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的食物關(guān)系，你能畫(huà)出多少條食物鏈？與其他同學(xué)畫(huà)出的食物鏈進(jìn)行比較，分析各自的食物鏈?zhǔn)欠裥枰薷模餐晟圃撋鷳B(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)。水草草魚(yú)青魚(yú)蝦草履蟲(chóng)水蚤團(tuán)藻柵藻黑魚(yú)舉例分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論

2.按照不同種類生物的營(yíng)養(yǎng)方式，以及它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的作用，將上述生態(tài)系統(tǒng)中的生物進(jìn)行歸類。生產(chǎn)者：柵藻、團(tuán)藻、水草消費(fèi)者：水蚤、草履蟲(chóng)、田螺、蝦、草魚(yú)、黑魚(yú)、青魚(yú)分解者：細(xì)菌、真菌分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論

3.在上述生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈之外還有哪些成分？它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可缺少的嗎？為什么？

食物鏈中只包含生產(chǎn)者和消費(fèi)者，因此缺少分解者和非生物的物質(zhì)和能量；它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可或缺的。物質(zhì)和能量是生命活動(dòng)存在的最基本條件，生命活動(dòng)本質(zhì)上也是物質(zhì)和能量的變化，非生物物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境成分；分解者能將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物，如果沒(méi)有分解者，動(dòng)植物的遺體和動(dòng)物的排遺物會(huì)堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論

4.每個(gè)生物體的生存都離不開(kāi)物質(zhì)和能量。這些生物是怎樣獲得物質(zhì)和能量的？不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑一樣嗎？

綠色植物通過(guò)光合作用將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；動(dòng)物通過(guò)攝取其他生物獲得物質(zhì)和能量；細(xì)菌、真菌等通過(guò)分解動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物獲得物質(zhì)和能量；不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑是不盡相同的。分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論

5.參照一般系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖（下圖），嘗試畫(huà)出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。1．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者分解者消費(fèi)者生態(tài)系統(tǒng)光、熱、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽等。自養(yǎng)生物，主要是綠色植物。動(dòng)物，包括植食性動(dòng)物、肉食性動(dòng)物、雜食性動(dòng)物和寄生動(dòng)物等。能將動(dòng)植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，主要是細(xì)菌和真菌。二、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)者分解者初級(jí)消費(fèi)者生產(chǎn)者消費(fèi)者和分解者的關(guān)系示意圖次級(jí)消費(fèi)者組成成分地位作用實(shí)例生物成分生產(chǎn)者生態(tài)系統(tǒng)的基石物質(zhì)：無(wú)機(jī)物→有機(jī)物；能量：太陽(yáng)能等→化學(xué)能自養(yǎng)生物，主要是綠色植物消費(fèi)者最活躍的成分加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)；幫助植物傳粉、傳播種子等主要是動(dòng)物，還包括營(yíng)寄生生活的生物分解者物質(zhì)循環(huán)中的關(guān)鍵成分將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物主要是細(xì)菌和真菌非生物的物質(zhì)和能量生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)生物群落賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)光、熱、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽等2.生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的相互關(guān)系生產(chǎn)者肉食性消費(fèi)者2遺體、糞便等消費(fèi)者分解者無(wú)機(jī)鹽等CO2等CO2CO2植食性消費(fèi)者肉食性消費(fèi)者1分解者能將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石。消費(fèi)者能夠加快生態(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具有重要作用。3.食物鏈和食物網(wǎng)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)生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者消費(fèi)者消費(fèi)者（生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)）初級(jí)次級(jí)三級(jí)四級(jí)③箭頭方向?yàn)槲镔|(zhì)和能量流動(dòng)的方向,同時(shí)還表示捕食關(guān)系，方向具有不可逆性，是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果①食物鏈的組成：生產(chǎn)者+消費(fèi)者，②每條食物鏈的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者，生產(chǎn)者總是為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物。⑤食物鏈一般不超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。玉米蝗蟲(chóng)蛙蛇鷹不包括分解者和非生物的物質(zhì)和能量；④各種生物所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)并不是一成不變的。（1）食物鏈：生物之間由于捕食關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。（2）食物網(wǎng)：食物鏈彼此相互交錯(cuò)的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。①形成原因：

在生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動(dòng)物的食物，而一種植食性動(dòng)物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動(dòng)物所食。②特點(diǎn)：在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系可能不止一種。在食物網(wǎng)中的同一消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)并不是一成不變的，可能處于多個(gè)營(yíng)