第4節生態系統的結構和功能
A. 生態系統的多樣性
1. 生態系統
生物群落和它所生活的環境中的非生物因素相互作用而形成的統一整體叫生態系統。地球上最大的生態系統是生物圈,包括了地球上的全部生物以及他們所生活的環境中的非生物因素。它的範圍上限可達離地面約10千米的高空,下限可至距海平面約11千米的海溝底部,或距地面深達2~3千米的巖石層。它包括了大氣圈的底部、水圈的大部和巖石圈的表面
2. 生態系統的類型
森林生態系統
草原生態系統 海洋生態系統
陸地生態系統 荒漠生態系統 水域生態系統
溼地生態系統 淡水生態系統
農田生態系統
B. 生態系統的成分
C. 食物鏈與食物網
1. 食物鏈
1) 概念:在生態系統中,各種生物由於食物關係而形成的一種聯繫,叫做食物鏈
2) 表示:在描述一條食物鏈時,往往用箭頭表示捕食關係,起點多為綠色植物,箭頭從被捕食者指向捕食者,如草→鼠→蛇→鷹
2. 食物網
在一個生態系統中,由於各種生物之間的食物聯繫一般比較複雜,一種生物不可能只處於一條食物鏈中,所以食物鏈之間會相互交錯成網狀結構,形成食物網
D. 能量流動和物質循環
1. 能量流動
1) 概念:能量流動是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程
2) 過程
a) 起點:從生產者固定太陽能開始
b) 渠道:食物鏈或食物網
c) 終點:以呼吸熱形式散失
3) 特點
a) 單向流動:生態系統中的能量只能沿著食物鏈單向流動,不能逆向流動,也不能循環流動。生產者→初級消費者→次級消費者…
b) 逐級減少:每級生物都因呼吸作用而散失部分熱能,下一級生物只能獲得上一級生物的一部分能量,傳遞效率為10%~20%
2. 物質循環
1) 概念:在生態系統中,組成生物體的一些基本化學元素,如碳、氫、氧、氮、磷、硫等,在生物與無機環境之間反覆的出現和循環的過程
2) 特點:全球性、循環流動
3) 碳循環
a) 碳在無機環境和生物群落中的交換形式:二氧化碳
b) 環境中的CO2進入生物群落的主要途徑是綠色植物的光合作用
c) 碳在無機環境中的存在形式是二氧化碳和碳酸鹽;在生物體內的存在形式是有機物
3. 能量流動與物質循環的關係
物質作為能量的載體,使能量沿著食物鏈流動;能量作為動力,使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。兩者相互依存,不可分割
第5節生態系統的穩定性
A. 生態系統的自動調節能力
1. 生態系統的穩定性的概念
生態系統發展到一定階段,它的結構和功能能夠通過一定的調節作用而保持相對穩定。生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力,叫生態系統的穩定性
2. 處於穩定狀態的生態系統的特點(生態平衡的特點)
1) 生態系統中生產者、消費者和分解者的種類和數量保持相對穩定
2) 具有比較穩定的食物鏈和食物網
3) 生態系統中各成分之間物質和能量的輸入、輸出保持相對平衡
3. 生態系統的穩定性包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性等方面
4. 生態系統的自動調節能力的大小
生態系統的自動調節能力的大小,取決於成分的多樣性,即多樣性導致穩定性。一般來說,生態系統的成分越複雜,生物種類越多,自動調節能力越強,生態系統的穩定性就越高。因此,森林生態系統比沙漠生態系統的自動調節能力強。但是,生態系統的自動調節能力都有一定的限度,如果人為幹預或自然因素的變化超過了這個限度,生態系統的穩定狀態就會被破壞
B. 影響生態系統穩定性的因素
影響生態系統穩定性的因素主要有自然因素和人為因素
1. 自然因素
自然因素主要是指自然界發生的異常變化,如火山噴發、地震、山洪、海嘯、泥石流和雷電火災等
2. 人為因素
1) 自然因素與人為因素往往是共同作用,人為因素可以導致自然因素的強化或弱化
2) 人為因素對生態系統穩定性的影響更大、更廣泛、更直接,這是生態系統遭破壞的主要因素,主要表現在破壞植被導致生態系統穩定性的破壞;環境汙染破壞生態系統的穩定性