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4、第二章一节。 ...
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第二章,生态系统与资源保护。
第一节生态系统及其功能
第一部分、生态系统的概念与基本特征
第一小节 ——基本概念
●物种:指具有一定的形态特征和生理特征,完全相似的生物个体的总和。
●种群:指在一定时期内,占有一定的空间的同种生物个体所组成的群体(是物种存在的基本单位,也是构成群落的基本单位)
●群落:指在一定时间内,居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的结构单元。
●生态系统:指在一定空间的生物生物成分通过物质循环和能量流动,相互作用、相互制约而构成的一个生态学功能单位,即生物群落)与生存环境组成的综合体。
●生物圈:地球上上所有生存的生物和周围环境构成的整体。生物圈是地球上最大的生态系统。
第二小节——.生态系统的基本特征
●(1)具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能。
●生态系统内能量的流动是单向的、不可逆的,但物质的流动是循环式的,系统内的信息传递有物理信息、化学信息、行为信息、营养信息等多种形式。
●(2)具有自我调节能力
●生态系统受到外力的威胁或破坏,在一定限度内可以自行调节和恢复。系统内物种数目越多,结构越复杂,自我调节的能力越强。
●(3)动态系统
●任何生态系统都有其发生和发展的过程,经历着由简单到复杂,从幼年到成熟的过程。
第二部分、生态系统的组成和结构
●第一小节——.生态系统的组成
●生态系统的组成分为两大部分 : 生物群体和非生物环境。或称为生命系统和环境系统
●四个基本成分为,非生物环境、生产者、消费者和分解者。
(1)非生物环境
——略——
(2)生产者
●生产者主要是自养型的绿色植物和一些光合细菌。(包括一些硝化细菌、铁细菌)。
●生产者决定着生态系统中生产力的高低,所以生产者在生态系统中居于最重要的基础地位。
(3)消费者(如菟丝子)
●消费者属异养生物,主要是指动物。
(4)分解者(腐食动物,蚯蚓,蜣螂等。)
●分解者又称为还原者,属异养生物,主要是指细菌和真菌等微生物。
图1
●第二小节.——生态系统的结构
●生态系统的结构包括,物种结构、时空结构、营养结构。
●(1)物种结构
——略——
●(2)时空结构
明显的垂直或水平分层现象
●(3)营养结构
——略——
第三部分、生态系统中的能量流动
第一小节——生态系统的能量来源。
包括:三点
●(1)放射性元素蜕变时所产生的能量
●(2)太阳能
●(3)土壤化学作用
第二小节——.生态系统能量流动的渠道——食物链与食物网
(1)食物链(包括三点)
●①牧食性食物链以绿色植物为基础,然后是草食动物、一级肉食动物、二级肉食动物。牧食性食物链也称捕食链。
如在草原上,青草一野兔一狐狸一狼:在湖泊中,藻类一甲壳类一小鱼一大鱼。
●②腐食性食物链以死的动植物残体为基础,从真菌、细菌和某些土壤动物开始的,也叫分解链。
如植物残体一蚯蚓一线虫类一节肢动物。
在这种食物链中,分解者起主要作用,故也称为分解链。
●③寄生性食物链以活的动植物有机体为基础
如黄鼠一跳蚤一鼠疫病菌。
●食物链不一定是从绿植开始的。
●能量流动的过程:
积累→转移→消耗
●营养级金字塔(包括3点)
数量金字塔,生物量金字塔,能量金字塔
数量金字塔 :表示各营养及生物之间的数量关系,用生物个体数目表示。
生物量金字塔
——略——
能量金字塔
——略——
(2)食物网
●生态系统中各种食物链彼此交错、相互联系,而形成复杂的网格状结构,称为食物网。
第三小节——.生态系统能量传递的效率与生态金字塔
●能量在生态系统的各营养级间传递过程中是逐级减少的。
●生态学家林德曼提出各营养层次间能量转化效率平均为10%,即所谓的十分之一定律。
根据(十分之一定律)这一规律,可以推论生态系统中的食物链营养不能无限增加,整个生态系统中能量的传递是不可逆的。
第三小节——.生态系统能量传递的效率与生态金字塔
●能量在生态系统的各营养级间传递过程中是逐级减少的。
●生态金字塔含义:生态系统中,沿着营养级逐级上升,能量越来越少,能流越流越细,即营养级越高,营养级内的能量越少,有机体的数目也越少。形成了底部宽而顶部尖的营养结构,形状如金字塔,被称为营养级金字塔,或“生态金字塔”。
第四部分、生态系统中的物质循环
●物质:物质是能量的载体。
生态系统中的物质,主要指生物体生命活动所需要的各种化学元素,一般认为有30~40种。基本元素有O、H、C、N。这四种元素占99%以上。
●物质运动是循环过程,能量流动是单向过程。
●物质循环的三个水平
●一级水平是个体水平,即生物个体通过新陈代谢与环境不断进行物质交换,植物从土壤中吸收养分,死后重回土壤。
●第二级水平是在生态系统中进行的,即生产者、消费者、分解者及环境之间进行的物质循环。
●第三级水平是在整个生物圈内进行的,生物圈范围内各圈层中进行的物质循环。
第一小节——、水循环
●水对调节气候,净化环境都起着非常重要的作用。
●水分循环的推动力是太阳能。
海洋蒸发量大于降水量加径流量,而陆地则相反。
人类活动可能改变局部地区水的循环过程,甚至引发灾害。
第二小节、——碳循环
●碳是构成生物有机体的主要元素之一。碳大部分存在于岩石圈。
绿色植物在碳循环中起着重要作用。
大气中的二氧化碳被生物利用的唯一途径是绿色植物的光合作用。
生物机体中的碳主要来源于大气中的二氧化碳。
●碳循环影响人类活动对碳循环的影响。
●在自然条件下,各圈层中碳的储量是基本稳定的,但由于人们燃烧化石燃料,向大气中输入了过多的二氧化碳,而森林面积又在缩小,也就是大气中被植物固定的二氧化碳量在减少。结果使大气中的二氧化碳浓度有了显著增加。导致温室效应 加剧,成为全球气候变暖的重要原因。
第三小节、——氮循环
氮循环的影响:人类的固氮工业会带来氮循环平衡的破坏,每年被固定的氮超过了返回大气的氮,这些停留在地表的氮是造成水体富营养化的重要原因之一,地表环境中的硝酸盐过多还会对人体健康构成影响,这些硝酸盐发生反硝化作用,形成的二氧化氮等,又会引起臭氧层破坏。
●大气中的氮进入生物有机体主要有四种途径。
一、生物固氮 。二、工业固氮,三、岩浆固氮,四、大气固氮。
●生物固氮.,豆科植物和其他少数高等植物能通过根瘤的固氮菌固定大气中的氮,供植物利用;
●二是工业固氮即人工合成氮肥:
●三是岩浆固氮火山爆发时喷出的岩浆,可以固定一部分氮:
●四是大气固氮,雷雨天气发生的闪电现象而产生的电离作用,可以使大气中的氮氧化成硝酸盐,经雨水淋洗带入土壤。
●植物可以从土壤中吸收硝酸盐和铵盐等形态的氮,并在体内制成氨基酸,由氨基酸再合成蛋白质
第四小节、——磷循环(非气体型循环)
●磷不进行大气迁移。全部来源于岩石矿物的风化。
●人类活动对磷循环的影响:
●人类活动对磷的循环也有较大的影响,由于人们对磷矿石的大规模开采并作为肥料而利用,使得进入自然循环的可溶性磷的含量大大增加。引起了水体富营养化,水中磷原子作为生物生长限制因子的作用被削弱乃至消失。造成水中藻类和水生生物爆发性生长。
——本章完——