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三、群落的空间
结构
观察课本中的图4-11图4-12图4-13,思考:
1、什么是群落的空间结构?
2、群落的空间结构包括哪几个方面?
1、群落的空间结构是指_________
____________________________;
包括________和_______等方面。
2、例题精析:
〖例1〗大.小鲈鱼高度混养.蚜虫与草.蝗虫与草,这些生物之间的关系依次为()
A.种内斗争.捕食.捕食B.捕食.捕食.捕食
C.种内斗争.寄生.捕食D.捕食.寄生.捕食
解析:
大.小鲈鱼高密度混养后,大鲈鱼将以小鲈鱼为食,这应属于种内斗争关系,而不应是种间捕食。
蚜虫具有刺吸式口器,靠吸食汁液为主,应属于寄生关系,如跳蚤与人.雄蚊与植物等。
蝗虫具有咀嚼式口器,碎食植物属于捕食关系,象牛与草等。
答案:
C
〖例2〗生物群落的结构在垂直方向上()
A.具有明显的分层现象B.有的有分层现象,有的没有分层现象
C.森林中的生物有分层现象,草原上的没有分层现象
D.植物有分层现象,动物没有分层现象
在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象,这就是群落的垂直结构。
如森林植物明显地分成乔木层.灌木层.草本植物层和地被层;
池塘中植物明显地分成挺水植物.浮游植物和沉水植物。
其实,草原上的植物.动物在垂直方向上同样也有明显地分层现象,如地上.地表.地下都有动.植物分布。
因此,分层现象是普遍的。
A
【相关链接】
群落的总体结构
生物群落是由一系列种群构成的,它有许多各个种群无法具备的特征,而且只有在群落总体水平上,这些特征方可显现出来,它包括:
群落中物种的多样性.群落的生长形式(如森林.灌丛.草地.沼泽等)和结构(垂直结构.水平结构.空间结构).优势种(群落中以其体大.数多或活动性强而对群落物性起决定作用的物种).相对丰盛度(群落中不同物种的相对比例).营养结构等。
第四节群落的演替
1.阐明群落的演替。
2.说明人类活动对群落演替的影响。
3.关注我国实行退耕还林.还草.还湖,退牧还草的政策。
学习重点、难点:
群落的演替过程。
一、演替的概念
观察课本78页问题探讨图片,
思考:
1、群落组成是一成不变的吗?
2、什么是演替?
结论:
1、______________________;
2、演替是指_________________________
二、演替的类型
阅读并观察课本79页图4-14及80页图4-15,思考:
演替的类型有几种?
各有什么特点?
演替的类型包括和___________;
前者是指
进行的演替;
后者是指
发生的演替。
三、人类活动对演替的影响
观察课本81页图4-17、4-18、4-19,思考:
人类的活动对群落演替有什么影响?
人类活动往往会使群落演替按照__________自然演替的速度和方向进行。
四、退耕还林、还草、还湖
阅读课本82页内容,思考:
我国为什么颁布《退耕还林条例》?
为处理好经济发展同__、______、
的关系,走__________________的道路,我国政府颁布了《退耕还林条例》。
2.例题精析:
〖例1〗在群落演替中,下列情况中的哪一种情况是最不可能发生的()
在群落演替过程中群落的物种构成不断变化B、物种总数起始增多,然后趋于稳定
在初始阶段之后,生态系统中的生物量总量下降D、生态系统中的非生物有机质总量增加
因为在群落演替过程中随着物种数目和营养级数目的增加,生物总量只会逐渐增加而不会下降,因此生物总量下降是生态演替过程中最不可能发生的情况。
答案C
〖例2〗关于生物演替的顶级阶段,下列说法正确的是()
A.这个阶段在环境变化以前一直持续B.这个阶段不依赖天气
C.这个阶段不断变化D.这个阶段只有结构
在一定环境条件下,群落经过一系列演替后,最终会达到一个与环境稳定平衡的状态,这时的群落为顶极群落,理论上这个阶段在环境(包括天气.土壤等因素)变化之前是稳定的。
答案A
生态恢复
生态恢复是当今生态学研究的热点之一,为众多国家生态学界所重视。
促进退化的生态系统的功能恢复的有关研究和实践,事关人类的生存,意义十分重大。
恢复生态学是应用生态学的原理和方法,对人为干扰引起的群落或生态系统的结构和功能的改变进行恢复的科学。
实践证明,自然干扰和人为活动干扰的结果是明显不同的。
自然干扰作用使生态系统返回到生态演替的早期状态。
生态演替过程中一系列变化所产生的反馈作用,使演替趋于一种稳定状态。
同时,种群总是不断地使自然环境发生变化,有时可能会使环境条件变得有利于其他种群的生存,这样就导致了物种的不断取代,直到在生物与非生物环境之间达到动态平衡为止。
而生态演替在人为干预下可能加速、延缓、改变方向以至于向相反的方向进行。
草原过度放牧超出草地生态系统的调节能力,常常引起植被的“逆行演替”对于一些自然条件恶劣的地区,将引起环境不可逆变化,如水土流失,土地沙漠化和盐碱化等。
在干旱和半干旱地区,情况更为严重,甚至于恢复到原有状态已不再可能。
生态学与其他学科的交叉领域已成为生态学的前沿领域,如生态工程学。
生态工程学采用设计温室来有效地将城市污水资源化;
采用重建湿地来处理废水并为野生动物提供避难所;
利用高密集性植物来回收废水沟中的金属;
用重建原有地貌和植被解决河岸侵蚀问题等,这些研究不仅是一种试验,更代表了生态原理的创造性应用。
第5章生态系统及其稳定性
第1节生态系统的结构
举例说明什么是生态系统。
讨论某一生态系统的结构。
尝试构建生态系统的结构模型。
讨论生态系统的结构。
说明生态系统是一个统一整体。
学海导航:
观察与思考
归纳与结论
生态系统的概念
讨论得出生态系统的判断要点。
比较种群、群落、生态系统的概念。
1.由_________与___________相互作用而形成的统一整体叫做生态系统
2.地球上最大的生体系统是________,它包括地球上的_________及其________的总和。
生态系统的结构
1.生态系统的成分
2.食物链和食物网
1.以草原生态系统为例讨论以下问题:
⑴这个生态系统中有哪些生物?
⑵按照不同种类生物的营养方式和它们在生态系统的作用进行归类。
⑶联想其他生态系统的组成,对其中的生物是否也能做相同的分类?
⑷观察图5﹣4和5﹣5找出相应的食物链
2.读图5–2和5–3.
1.生态系统的成分包括_______、、
_________和_________。
2.生态系统基石是_____________。
3.分解者的作用是__________________,主要是指_________________。
4.食物链是指_______________________。
5.食物网是指
。
6.食物链和食物网是生态系统的______,生态系统的_______和______就是顺着这种渠道流动的。
7.尝试构建生态系统模型。
生态系统各成分的关系及地位
读图5–2和5–3正确理解“生态系统是一个统一整体”这一生态学观点
据生态系统各成分的关系及地位填图:
营养级和消费级别的区分
读图5–4正确区分不同的营养级和消费级别
观察图5–5正确理解各种动物所处的营养级并不是一成不变的
图5─5中共有条食物链,其中最长的食物链共有个营养级,其中蛇属于第营养级,级消费者。
例题精析:
〖例1〗(2006年高考上海卷)下列组合中,依次属于种群、群落、生态系统的一组是()
①一块稻田中所有三化螟幼虫、蛹和成虫②崇明岛东滩的全部生物
③东方绿舟的全部生物及无机环境④九段沙湿地的全部动物及绿色植物
A.①②③B.②③④C.③④①D.①②④
本题考查了种群、群落、生态系统和物种的内涵的识记、理解能力和分析判断能力。
种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体;
群落是生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和;
生态系统是生物群落及其无机环境相互作用而形成的统一整体,其中的无机环境就包含着阳光、水、温度等非生物因素。
答案:
〖例2〗
右图是食物关系图,分析并简要回答:
(1)该图是一个简单的______,含有______条食物链。
(2)图中的初级消费者是______。
蛇是______消费者,属______营养级。
鹰同时占有______个营养级。
(3)图中的兔和蚱蜢两者是______关系,而晰蜴和蚱蜢是______关系。
(4)如果蚱蜢突然减少,蚯蚓数目将会______。
(5)食物网中不含有生态统中的成分是___________。
食物网是指在一个生态系统中,许多食物链彼此交错连结的复杂营养关系。
此图符合食物网的概念,是一个食物网的图解,共有三条食物链。
营养级从生产者算起,绿色植物是第一营养级,初级消费者是第二营养级,次级消费者是第三营养级,依次类推营养级。
消费级从初级消费者算起,分析时要数全食物链,仔细识图,如鹰在三条食物链上分别处在次级、三级、四级消费者,同时占有三、四、五三个营养级。
而兔与蚱蜢都以绿色植物为食,属竞争关系,蜥蝎和蚱蜢是吃与被吃的关系,属于捕食关系。
蚱蜢与蚯蚓是竞争关系,蚱蜢突然减少,蚯蚓由于食物增多而数量增加,使种群密度变大,引起食物和栖息场所短缺,并导致种内斗争加剧,另一方面天敌的数量也随之增加,因此说蚯蚓数目先增加后减少。
(1)食物网3
(2)兔、蚯蚓、蚱蜢三级第四三(3)竞争捕食(4)先增加后减少(5)非生物的物质和能量和分解者
【相关连接】
食物链的种类
在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系叫食物链。
太阳对于地球上的生命具有重要意义。
不论植物、动物还是微生物,能量的最终来源是太阳能,食物链一般从植物开始,植物→植食动物→肉食动物。
但自然界中也有特
殊的食物链。
因而食物链大致可分为以下几种:
①草牧型食物链这是自然界中普遍存在的一种捕食方式。
这种食物链的营养级别越高,生物体也就越大越少。
如:
草→兔→狐→狼。
②腐屑型食物链这种是以动植物的遗体为食物所形成的食物链,如植物的残枝败叶→细菌、真菌。
③寄生型食物链是以寄生的方式形成的食物链,这种食物链的营养级别越高,生物体就越小越多。
如草→草食动物→跳蚤→螨。
④变异的“食物链”有些植物具有适应捕虫的变态叶,将小虫捕食转化为自身的营养物质。
其营养关系是昆虫→植物。
例1:
原产北美洲的捕蝇草,叶子象张开的贝壳,叶片内侧生长有许多感觉作用的绒毛,当昆虫飞来触及绒毛时,贝壳状的叶马上闭合,直到昆虫被消化掉,叶子再重新张开。
例2:
分布于印度、澳大利亚、我国海南岛等地的猪笼草,叶子中脉延伸成卷须,至顶端膨大象挂着一个“小瓶子”,其上有半开的瓶盖用来遮雨,“小瓶子”有着各种美丽的颜色,且能分泌香甜的蜜汁。
当小虫被诱来,站在瓶口吸蜜时,便会滑进瓶里,瓶内呈弱酸性的消化液将昆虫粘住消化。
例3:
分布于东南亚及我国各地的狸藻,这种水草的叶子近基部生有小囊即为捕虫囊,囊口上生有一个只能向内开的盖子,其上长有绒毛,当水里的小虫游过来触及绒毛时,盖子即向内打开,小虫便游入囊中,被囊中绒毛分泌的酶消化。
第2节生态系统的能量流动
分析生态系统的能量流动的过程与特点。
概述研究能量流动的意义。
尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
学习重、难点:
生态系统能量流动的过程与特点
1、学海导航:
归纳与结论
能量流动的概念
研究能量流动的方法
观察P93能量流动的分析图解
生态系统中能量的、、
和的过程,称为生态系统的能量流动。
研究生态系统中能量的流动一般在水平上。
能量流动的过程
能量的来源
能量的输入
能量的传递
植物通过光合作用制造的有机物中储存的能量是从哪里来的?
一片农田中,在农作物的生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能全部储存?
观察P94生态系统能量流动示意图
每一个营养级获得的能量有哪几条去路?
生态系统中能量的传递是沿_________渠道进行的
生态系统所需的能量来自于
____________________________
1、绿色植物通过作用将_能转化为能,使太阳能输入到生态系统中。
2、生产者所固定的的总量,就是这个生态系统所获得的能量。
3、一个营养级的生物所获得的能量,
(1)一部分通过_____作用释放后,一方面用于自身的、和等生命活动,一方面以_______形式散失;
(2)一部分被____摄入;
(3)一部分则被分解利用。
二、能量流动的特点
能量流动的特点
观察P94图5-7,思考:
为什么箭头由粗变细,方框的面积由大变小?
生态系统中能量流动的特点是,
能量金字塔
将P95图5-8中所列数据归类整理并计算:
流入
流出
出入比
生产者
464.6
62.8
植食性动物
12.6
肉食性动物
----
3、观察P96能量金字塔中各营养级生物数量的多少。
能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。
能量金字塔的含义是:
在一个生态系统中,营养级越多,在就越多。
生态系统中,食物链一般不超过个营养级。
三、研究能量流动的实践意义
观察“桑基鱼塘”的能量流动图解
蚕
桑稻
鱼猪
研究生态系统的能量流动,可以帮助人们人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
可以帮助人们合理的调整,使能量持续高效的流向。
2、例题精析
〖例1〗(2006南京模拟)如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中箭头符号为能量的流动方向,单位为kJ/m2年。
下列说法正确的是( )
①在入射的太阳能中生产者只利用了其中的1%左右
②分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量
③消费者营养级别越高,可利用的总能量越多
④当人们把生产者当作食物时,比起其他营养级可获得更多的能量
A.①②B.①④C.②③D.③④
①生产者利用入射太阳能的比例为16000/1500000×
100%≈1%。
转移到A中所有能量中,各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者分解利用,另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解利用,故②错误。
能量流动是逐级递减的,消费者营养级越高,可利用的总能量越少,故③也错误。
当人们把生产者当作食物时,食物链缩短,能量散失减少,可比其他途径获得更多的能量,故④正确。
B
〖例2〗在如图所示食物网中,若人的体重增加1kg,最少消耗水藻_________kg;
最多消耗水藻________kg。
如图所示食物网中,人属最高营养级,若人增重1kg:
(1)要求最少消耗水藻的重量,应找出最短的食物链,即水藻小鱼人,按照最大的传递效率20%计算,列式如下:
1kg/20%×
20%=25kg,则最少消耗水藻25kg,
(2)要求最多消耗水藻的重量,应找出最长的食物链,即水藻水蚤虾小鱼大鱼人,按照最小的传递效率10%计算,列式如下:
1kg/10%×
10%×
10%=100000kg,则最多消耗水藻100000kg。
25100000
第3节生态系统的物质循环
以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。
尝试探究土壤微生物的分解作用。
说明能量流动和物质循环的关系。
关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
学习重点:
分析生态系统的物质循环。
学习难点:
碳循环
1.物质循环
的概念
2碳循环
1.物质循环的范围
2.物质循环的“物质”
指什么?
3.物质循环的特点
1.在生态系统中,组成生物体的等化学元素,不断的进行从无机环境到,又从
__________回到无机环境的循环过程,叫生态系统的物质循环。
2.物质循环的特点是一方面具有,另一方面可以被生物群落利用。
4.观察图5–11思考
⑴碳在自然界中的主要存在形式
⑵碳是如何分别进出生产者、消费者、消费者各个环节的(以什么形式、通过那种生命活动、形成那些产物等)?
3.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以
的形式循环的。
4.碳从无机环境进入生物群落通过作用或
作用,从生物群落进入无机环境通过,
在生物群落之间主要以的形式通过
或传递。
5.温室效应的成因,引导学生发表自己的观点
温室效应形成的主要原因是大量化石燃料的
燃烧,打破了生物圈中的平衡,使大气中
含量迅速增加造成的。
实验:
探
究土壤微生
物的分解作
用
仔细阅读思考探究性实验与验证性实验的区别
探究性实验的一般步骤
(1)
(2)(3)
(4)(5)
能量流动
和物质循环
的关系
阅读课文找出
二者不同点及
联系
不同点:
物质循环的特点是,
能量循环的特点是。
联系:
物质作为能量的,使能量沿着食物链(网)流动;
能量作为,使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。
精析:
大气
〖例1〗我国北方处于稳定状态的某森林
生态系统,其碳循环如右图,箭头和字母分别表
示碳元素的传递方向和转移量。
下列选项正确的是abd
动物物物
植物五
A.夏季,a﹥b﹢c﹢eB.秋季,e﹢f﹤gg
C.春季,g﹦b﹢e﹢fD.冬季,d﹥c﹢fc
ef
土壤中的微生物
c
我国北方的夏季昼长夜短,气温较高,生产
者同化作用占优势,生长较快,因此a﹥b﹢c﹢e;
在秋季,植物的遗体、残枝、败叶相对增多,动物粪便增多,而土壤中的微生物数量相对稳定,由于气温变低,土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢,因而e﹢f﹥g;
在冬季,动物呼吸作用加强以维持体温,即d值增大,而动物可摄入的有机物相对减少,即c值减少,可能的关系是d﹢f≤c。
右图示生态系统碳循环示意图,图中D为大气,C
请据图回答问题
(1)此生态系统的能量流动是从〔〕固D
定太阳能开始的。
(2)碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以AB
形式进行的,在生态系统的各成分中,A为,B为。
(3)图中D~C过程是通过作用实现的,C~D过程是通过作用实现的,B~D过程是通过作用实现的。
(4)生物群落中的一部分碳返回大气中,而另一部分则以形式储存在地层中,碳在生物群落与无机环境之间主要以的形式循环。
(5)碳循环的同时一定伴随着。
在生态系统中,碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环,始终伴随着能量流动,而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的,并进入生物群落随食物链而流动。
生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中,但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。
(1)C生产者
(2)二氧化碳消费者分解者(3)光合呼吸分解
(4)化石燃料二氧化碳(5)能量流动
相关链接
能量流动和物质循环的关系
关于生物系统的能量流动和物质循环的关系,可以概括为右图(物质循环以碳循环为例)(图8-12):
二氧化碳是影响地球能量平衡的一个重要方面。
能量主要以光的形式到达地球,其中大部分被吸收,并通过各种方式转化为热量,热量最后以红外(热)辐射形式从地球再辐射出去。
在大气层中,二氧化碳对光辐射没有阻碍,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,能量进来容易出去难。
大气中的二氧化碳越多,对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大,从而使地球温度升高得越快,这种现象就叫做温室效应。
科学家预测,今后大气中二氧化碳增加1倍,全球平均气温将上升1.5℃~4.5℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。
因此,气温升高不可避免地使极地冰层部分融解,引起海平面上升。
海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。
如果海平面升高1m,直接受影响的土地约5×
106km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量的1/3。
如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5m以下地区都将受到影响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。
一部分沿海城市可能要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。
同时,对江河中下游地带也将造成灾害。
当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游的环境急剧恶化。
温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注,目前正在推进制订国际气候变化公约,减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。
第十七课时第4节生态系统的信息传递
1.举例说出生态系统中的信息传递。
2.说出信息传递在生态系统中的作用。
3.描述信息传递在农业生产中的作用。
重点和难点:
说出信息传递在生态系统中的作用。
信息的概念
思考信息传递的一
般过程:
⑴可以的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息
⑵信息传递的一般过程:
信息→信息→信息。
2.生态系统中信息的种类
1.结合平时的观察列举生物之间的传递信息的实例。
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