生态系统的结构课件人教版必修III

生态系统的结构在生态系统中各种生物与非生物因素相互作用形成一个复杂的网络结构了解,,生态系统的结构有助于我们更好地理解和保护自然环境什么是生态系统定义生态系统指由生物群落和其所在环境相互作用而形成的有机整体组成要素生态系统由生物因子和非生物因子两大组成部分构成，并相互影响功能特点生态系统可以进行物质循环、能量流动和信息传递等生态过程生态系统的构成要素生物要素非生物要素能量和物质循环生态系统的生物要素包括生产者、消费者和生态系统的非生物要素包括光照、温度、生态系统中的生物要素和非生物要素通过能分解者它们之间通过食物链和食物网相互水、空气、土壤等这些为生物提供生存条量流动和物质循环来维持内部平衡和稳定,,关联件生态系统中的生物因子生产者消费者12绿色植物通过光合作用将无机动物通过摄取生产者或其他消物转化为有机物为整个生态系费者获取能量是生态系统中重,,统提供能量要的组成部分分解者食物链与食物网34细菌和真菌分解死亡的有机物生产者、消费者和分解者之间质释放无机物质回到环境中维形成了复杂的食物链和食物网,,持物质循环关系生态系统中的非生物因子温度光照温度是影响生态系统中生物活动光照为生态系统中的生物提供能的关键非生物因子决定了生物的量并影响着生物的生理活动,,适应范围水分土壤水分是生态系统中生物赖以生存土壤为生态系统中的生物提供营的重要资源决定着生态系统的类养并影响着生态系统的结构和功,,型能生态系统的边界生态系统的边界是一个人为确定的概念用于描述一个生态系统相对于其周围环,境的范围和范围边界生态系统边界的确定主要根据地理特征、生物群落组成以及物质和能量的流动等因素准确的边界设置有助于更好地分析和研究某个特定的生态系统生态系统的层次微观生态系统由单一物种组成的最小生态单元如一株植物及其周围的小型动物和微生物,群落生态系统由多种物种组成的中等规模生态系统如某一片林地或湖泊,景观生态系统由多个群落生态系统组成的广大区域如一个山谷或某一自然保护区,全球生态系统地球上所有生物与非生物因子组成的总体系统是最广大的生态系统,生态系统的组织结构层级结构功能结构空间结构时间结构生态系统由多个层级组成从生态系统由生产者、消费者和生态系统中不同生物种群的分生态系统存在昼夜节奏、季节,个体、种群、群落直至整个生分解者大功能类群组成它们布形态和组织模式构成了其独变化等时间序列这些构成了3,,态系统这种结构具有层次性通过物质循环和能量流动维持特的空间结构如群落、族生态系统的时间结构,和嵌套性上下层级相互影生态系统的平衡群、种群等,响生产者在生态系统中的作用能量转换生产者通过光合作用将太阳能转化为有机物质为整个生态系统供给能量,氧气生产生产者释放氧气维持空气中的氧气平衡为其他生物提供必要的氧气,,食物链基础生产者是整个食物链的起点为消费者提供食物维持生态系统的稳定,,消费者在生态系统中的作用能量转移维持生态平衡影响生态结构消费者通过食用生产者将能量和营养物质消费者调节生产者数量防止某些种类过度人类活动导致消费者种群减少会破坏生态,,,传递到食物链的上一级这是生态系统中重繁衍保持生态系统内各个种群的动态平系统的结构和功能造成生态失衡,,要的能量流动过程衡分解者在生态系统中的作用分解有机物维护养分循环12分解者主要是细菌和真菌它们分解者在生态系统的碳、氮、,通过分解死亡生物体和排泄物磷等养分循环中起到关键作用,,回收营养物质确保营养物质在不同生命体之间循环利用调节生态平衡促进能量流动34分解者消化腐烂物质防止有毒分解者将死亡生物体转变为可,物质积累为生产者提供养分对被生产者吸收利用的化学物质,,,维持生态系统的稳定至关重推动能量在食物链中的流动要食物链与食物网食物链1食物链是生态系统中能量和营养物质在不同生物体之间流动的线性通道生物体之间具有生产者消费者分解者的关系--食物网2食物网是由多条相互交织的食物链组成的复杂网状结构它反映了生态系统中生物之间复杂的营养关系关键作用3食物链和食物网维持了生态系统的能量流动和物质循环是生态,系统稳定和平衡的关键能量流动与物质循环生态系统中能量流动和物质循环是维持生态平衡的关键过程能量从太阳通过生产者传到消费者和分解者最终以热量的形式散失到环境中同时碳、氮、磷等营养物质通,,过食物链不断循环利用确保了生态系统的稳定运行,95%5%热损失利用效率生态系统中能量传递过程中有约损失仅的能量能被下一营养级生物利用95%5%为热量10M$5T碳循环生态系统服务价值全球碳循环每年交换约亿吨碳生态系统提供的服务每年价值约万亿美105元生态系统的能量流动能量流动方向从太阳到生产者到消费者再到分解者的单向流动能量转化效率每一个营养级只能利用约的能10%量其余为热量损失,90%生态效率生产者将太阳能转化为化学能的效率约为消费者和分解者的效率1%,更低由此可见生态系统中能量的流动是一个高度非线性的过程存在大量的能量损,,失这种能量的单向流动和低效转化过程是生态系统维持平衡的基础,生态系统的碳循环碳循环是生态系统中最重要的物质循环过程之一它描述了碳在生物圈、大气圈、水圈和地圈之间的循环过程植物通过光合作用吸收二氧化碳,动物和微生物则通过呼吸释放二氧化碳同时,植物和动物死亡后,分解者分解它们释放的碳回到土壤和水体生态系统的氮循环78%10%大气氮土壤氮大气中占的主要成分是氮气土壤中约有是有机态氮78%10%2%5-15%生物体氮吸收利用生物体中含有的氮不到总量的植物每年从土壤中吸收的氮元2%5-15%素生态系统的磷循环磷是生态系统中一种重要的营养元素,它参与植物和动物的生长发育磷循环是生态系统中物质循环的重要组成部分之一土壤中的磷通过植物根系被吸收,进入生物链动物通过食物链摄入磷,并在排泄物中释放回土壤微生物分解有机磷化合物,使磷重新进入土壤循环生态系统的水循环生态系统中存在着复杂的水循环过程水循环是一个不断循环的过程涉及到水的蒸发、降,水、地表径流、地下渗透和地表水汇集等环节水循环是生态系统物质循环和能量流动的基础对维持生态系统的稳定性至关重要,过程描述蒸发由太阳能驱动地表水和土壤水蒸发成水,汽进入大气降水水汽在大气中结成云雨落到地表形成降,水地表径流部分降水流至地表形成河流、湖泊等地表水体地下渗透部分降水渗入土壤和岩石形成地下水地表汇集地表水和地下水最终汇集到海洋完成一,个循环生态系统的多样性物种多样性遗传多样性生态位多样性景观多样性生态系统中包含了从细菌到大同一物种中个体之间存在遗传不同物种在生态系统中占据不生态系统在空间上的多样性,型哺乳动物的各种物种维持差异这种遗传多样性是生物同的生态位承担着独特的功如山地、森林、湿地等为各,,,,了自然界的平衡物种丰富度适应变化环境的基础保护遗能生态位多样性确保了生态种生物提供了丰富的栖息地是生态系统健康的重要指标传多样性对于生态系统的可持系统的功能稳定和抗干扰能景观多样性增强了生态系统的续发展很关键力稳定性生态系统的生产力5K生物量生态系统中生物量平均达到千克每平方米

5000.30T总生产力生态系统每年的总生产力可达亿吨左右

300.15%利用效率生态系统只有的能量得到生物的利用15%.生态系统的物质循环与能量流动的关系物质循环1生态系统内部的养分循环能量流动2通过食物链传递的能量相互依存3物质循环与能量流动相互影响生态系统中物质循环和能量流动是紧密相关的生产者通过光合作用吸收无机物质并转化为有机物质为消费者提供能量和营养消费者通,过摄食获得能量并排出废物为分解者提供物质循环所需的营养整个过程中物质不断循环能量不断流动维持着生态系统的平衡,,,,生态系统的稳定性抗干扰能力缓冲能力生态系统具有一定的抗干扰能力生态系统可以通过物质循环和能,能在受到干扰后恢复到平衡状量流动等来缓冲一些外来干扰保,态持相对稳定动态平衡多样性维护生态系统内部各种因素相互作用生态系统的物种多样性是维护稳,保持了一种动态的平衡状态定性的重要基础生态系统演替的定义生态系统演替演替过程最终状态生态系统演替是指生态系统随时间的推移而演替过程中生态系统的物种组成、生物生态系统演替的最终状态是一个动态平衡、,发生的、持续的、有序的并使生态系统结构量、能流和物质循环等都会发生变化最终结构稳定、物质循环和能量流动协调的成熟,和功能发生缓慢变化的过程形成一个新的、更为稳定的生态系统生态系统生态系统的演替类型原生演替从无生命的基质或裸露岩石开始生物群落逐步发展而形成稳定的气候顶极群落的过程,次生演替从已有生物群落受到干扰后开始恢复最终形成与原先相似的稳定群落的过程,循环演替在极端气候条件下生物群落反复经历建立衰落重建的有周期性的变化过程,--生态系统演替的主要阶段初级演替1从光秃的地表开始由最简单的植物先占领,中期演替2植被逐渐丰富生态系统结构趋于复杂,顶级演替3形成稳定的生态系统达到最大生物量和生物量,气候顶级演替4生态系统趋于稳定与当地气候条件相适应,生态系统从无到有从简单到复杂的演替过程主要包括初级演替、中期演替、顶级演替和气候顶级演替四个阶段演替过程中生态系统的结构和功能,,不断完善最终达到与当地气候条件相适应的稳定状态,生态系统演替的影响因素气候变化人类活动12温度、降水等气候因素的变化开发利用、污染排放等人为干会影响生态系统的演替过程扰会阻碍或改变生态系统的演替生物因子土壤条件34物种竞争、捕食、共生等生物土壤肥力、水分条件的变化也间相互作用会推动生态系统的会影响生态系统的演替进程演替生态系统的平衡养分循环能量流动生态系统中各营养级之间的物质生态系统中的能量从太阳到生产循环平衡是维护其稳定的关键者再到消费者和分解者的流动必任何一个环节的失衡都会引起整须保持平衡能量的有效利用和个系统的紊乱消耗是系统稳定的基础生物多样性人类活动生态系统的生物多样性越丰富就人类的过度开发利用会严重干扰,越能提高其抵御干扰和恢复能力生态系统的平衡必须科学管理并,,从而维持整体的平衡恢复受损的生态环境生态系统的保护和恢复保护措施生态修复公众参与政策支持建立自然保护区、限制人类活通过植树造林、污染治理、物公众的环保意识和参与是生态制定完善的环境法律法规为,动、推广可持续发展等措施可种引进等方法可以修复被破系统保护的重要基础需要政生态系统保护提供制度保障,,,以有效保护脆弱的生态系统坏的生态环境恢复系统平府和社会各界共同努力是关键所在,衡生态系统与人类活动的关系资源利用污染排放人类活动需要从生态系统中获取能源、食物和原材料这可能导致生人类工业和生活活动产生的废气、废水和固体废物可能污染生态环,态系统遭到破坏和资源枯竭境破坏生态系统平衡,生境改变保护与恢复人类活动如建房、修路等会改变自然生态环境破坏动物和植物的生积极开展生态保护和环境修复有助于维护生态系统的健康与稳定,,存空间生态系统平衡的维护生态保护通过限制人类活动保护生物多样性维护生态系统的自然平衡,,可持续发展制定可持续发展政策促进经济与环境的协调发展实现人与自然的和谐,,环境教育加强公众环境教育提高社会的环保意识大家共同参与生态平衡的维护,,生态系统的可持续发展保护环境平衡利用12通过减少碳排放、保护生物多合理利用自然资源避免过度开,样性等措施维护生态系统的健发确保资源能够永续利用,,康促进循环教育引导34推动物质循环和能量流动的平增强公众的环保意识引导大家,衡减少浪费提高资源利用效参与到生态系统保护中来,,率。