生态系统结构-资料课件

垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直垂直分层现象分层现象。（一）（一）垂直结构垂直结构(1)(1)引植物分层的主要原因是：引植物分层的主要原因是：光照强度光照强度(2)(2)引起动物分层的主要原因是：引起动物分层的主要原因是：食物、栖息食物、栖息场所等场所等(3)(3)引起水域分层的主要原因是：引起水域分层的主要原因是：阳光、温度、阳光、温度、食物和含氧量食物和含氧量生物群落的结构生物群落的结构.水平结构水平结构 在水平方向上在水平方向上,由于由于地形的起伏、光地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小照的明暗、湿度的大小等因素的影响等因素的影响,不不同地段往往分布着不同的种群同地段往往分布着不同的种群,种群的密种群的密度也有差别度也有差别,这就是群落的水平结构。这就是群落的水平结构。1.1.水平结构的水平结构的特点特点：植物群落水平：植物群落水平结构的主要特征就是它的结构的主要特征就是它的镶嵌性镶嵌性。2.2.导致镶嵌性出现的原因导致镶嵌性出现的原因：植物个植物个体体在水平方向上的在水平方向上的分布不均匀分布不均匀造成的，造成的，从而形成了许多小群落。从而形成了许多小群落。（三）（三）.时间结构时间结构 群落的组成和外貌随时间（如昼夜群落的组成和外貌随时间（如昼夜变化、季节变化）而发生有规律的变化变化、季节变化）而发生有规律的变化群落演替的概念群落演替的概念 随着时间的推移，一个群落被另随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。一个群落代替的过程，就叫做演替。生物演替发展的趋势：生物演替发展的趋势：物种多样物种多样化，结构复杂化，功能完善化化，结构复杂化，功能完善化群落的演替类型群落的演替类型1.初生演替初生演替(primary succession)在一个从来没有被植物覆盖的地在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。如：底消灭了的地方发生的演替。如：沙沙丘、火山岩、冰川泥上丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。进行的演替。2.次生演替次生演替(secondary succession)原有的植被虽已不存在，但原有土原有的植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖体（如能发芽的地下种子或其他的繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。如火灾过后的茎）的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。进行的演替。在干旱的荒漠上很难形成森林在干旱的荒漠上很难形成森林顶极群落顶极群落是演替达到的最终稳定状态。是演替达到的最终稳定状态。群落演替的一般过程和演替特点群落演替的一般过程和演替特点.演替过程：演替过程：侵入定居阶段侵入定居阶段竞争平衡阶段竞争平衡阶段相对稳定阶段相对稳定阶段(速度慢速度慢)(速度快速度快)(速度慢速度慢).顶极群落：顶极群落：顶级群落主要是由顶级群落主要是由平均温度和年降雨量平均温度和年降雨量决定的决定的 第第1 1节节 生态系统的营养结构生态系统的营养结构生态系统生态系统 的的 概念概念1.生态系统生态系统 由由_与它的与它的_ _ 相互作用而形成的统一整体相互作用而形成的统一整体生态系统生态系统 =群落群落 +无机环境无机环境 种群之和种群之和生物群落生物群落无机环境无机环境非生物的非生物的_和和_物质物质能量能量2._2._是地球上是地球上最大最大的生态系统的生态系统生物圈生物圈生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者生态系统生态系统的的组成组成n非生物物质和能量非生物物质和能量n生产者生产者n消费者消费者n分解者分解者动物动物为主为主寄生寄生生物生物腐生腐生细菌、细菌、腐生腐生真菌真菌自养自养生物生物生态系统的生态系统的必备成分：必备成分：生产者生产者分解者分解者非生物的物质和能量非生物的物质和能量一个一个没没消费者的生态系统能消费者的生态系统能长期存在长期存在吗吗?No!消费者可加速生态系统的物质循环消费者可加速生态系统的物质循环想一想：细菌在生态系统中属何种功想一想：细菌在生态系统中属何种功能类群？能类群？细菌包含细菌包含许多功能类群：硝化细菌、光合许多功能类群：硝化细菌、光合细菌等营细菌等营“自养自养”生活的细菌应属生活的细菌应属生产者生产者;营寄生生活的细菌应属营寄生生活的细菌应属消费者消费者;营腐生生活的细菌应属营腐生生活的细菌应属分解者分解者。关注几个关注几个“未必未必”和和“一定一定”自养型生物一定都是生自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都者；腐生型生物一定都是分解者；生是分解者；生产者一定者一定处于第一于第一营养养级。生产者生产者未必未必都是植物，植物都是植物，植物未必未必都是生产者，消费都是生产者，消费者者未必未必都是动物，动物都是动物，动物未必未必都是消费者，分解者都是消费者，分解者未必未必都都是微生物，微生物是微生物，微生物未必未必都是分解者。都是分解者。大肠杆菌大肠杆菌消费者消费者1.1.所有的植物都是生产者吗？所有的植物都是生产者吗？2.2.生产者一定是植物？生产者一定是植物？3.3.生产者一定是自养生物？生产者一定是自养生物？（自养生物包括（自养生物包括_、_、_等等)4.所有动物都是消费者吗？所有动物都是消费者吗？蚯蚓蚯蚓屎克螂屎克螂分解者分解者腐生腐生绿色植物绿色植物 硝化细菌硝化细菌 蓝藻蓝藻5.所有消费者都是动物吗？所有消费者都是动物吗？6.所有细菌都是分解者吗？所有细菌都是分解者吗？硝化细菌硝化细菌大肠杆菌大肠杆菌生产者生产者消费者消费者7.所有分解者都是细菌吗？所有分解者都是细菌吗？n蚯蚓蚯蚓n屎克螂屎克螂分解者分解者腐生腐生A AC CD DB B无机环境无机环境生产者生产者消费者消费者分解者分解者非生物的物质与能量非生物的物质与能量 绿色植物绿色植物光合作用光合作用浮游植物、蓝藻等各种动物各种动物直接或间接以直接或间接以植物为食植物为食细菌和真菌细菌和真菌分解有机物分解有机物蚯蚓等阳光、热能水阳光、热能水空气、无机盐等空气、无机盐等举例举例特点特点生产者生产者(producer)消费者消费者(consumer)分解者分解者(decomposer)非生物的物质非生物的物质和能量和能量成分成分n生态系统的生态系统的成分成分:_:_n生态系统的生态系统的营养结构营养结构:_:_生态系统的结构生态系统的结构非生物物质和能量非生物物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者捕食关系捕食关系生态系统生态系统的成分的成分 食物链（网）食物链（网）（营养结构）（营养结构）生态系统的结构生态系统的结构物质循环与能物质循环与能量流动的渠道量流动的渠道四四 食物链和食物网食物链和食物网种间关系种间关系2 2、营养级、营养级捕食捕食食物链食物链上只有上只有生产者生产者和和消费者消费者注意注意:营养级与消费者级别不同营养级与消费者级别不同1、食物链：、食物链：“螳螂捕蝉，黄雀在后螳螂捕蝉，黄雀在后”“大鱼吃小鱼，小鱼吃青虾，青虾大鱼吃小鱼，小鱼吃青虾，青虾吃泥巴（主要指浮游植物）吃泥巴（主要指浮游植物）”这两句谚语是否构成食物链？这两句谚语是否构成食物链？请说明理由！请说明理由！否否是是捕食食物链：捕食食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。系而形成的一种联系。鲜花鲜花彩蝶彩蝶螳螂螳螂蛤蟆蛤蟆蛇蛇老鹰老鹰腐生食物链：腐生食物链：植物残体植物残体 纤维分解细菌纤维分解细菌 氨化细菌氨化细菌寄生食物链：寄生食物链：牧草牧草 黄鼠黄鼠 跳蚤跳蚤 鼠疫细菌鼠疫细菌食物链：食物链：青草青草 生态系统生态系统 成分成分营养级别营养级别所属类型所属类型生产者生产者生产者生产者初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者三级消费者三级消费者第一营养级第一营养级第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第二营养级第二营养级 第三营养级第三营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级第四营养级第四营养级主要是植物主要是植物主要是植物主要是植物食草动物食草动物食草动物食草动物 小型食肉动物小型食肉动物小型食肉动物小型食肉动物 大型食肉动物大型食肉动物大型食肉动物大型食肉动物 食物链中的一个个环节。食物链中的一个个环节。它是指处于食物链同一环节上它是指处于食物链同一环节上的所有生物的总和。的所有生物的总和。青蛙青蛙蛇蛇 蝗虫蝗虫3、食物网、食物网1.1.食物链的食物链的起点起点总是总是_，终点终点是是不被其不被其他动物所食他动物所食的动物的动物生产者生产者2.2.食物链是指食物链是指_方向的食物连接方向的食物连接 食物网是指食物网是指_方向的食物连接方向的食物连接单单写食物链的技巧写食物链的技巧一共有几条食物一共有几条食物链链？9多多3.第一营养级一定是第一营养级一定是_4.同一动物在不同食物链，所处营养级同一动物在不同食物链，所处营养级_7.能量能量是在是在食物链食物链上上_向流动的向流动的6.生态系统中一般不超过生态系统中一般不超过 营养级营养级5.5.同种动物同种动物,所属所属消费者级别消费者级别和和营养级级别营养级级别一定一定_不一定相同不一定相同不同的不同的生产者生产者单单4545个个食食物物网网1 1、此食物网中的食物链有、此食物网中的食物链有 条。条。2 2、属于第二营养级的生物是、属于第二营养级的生物是 。3 3、猫头鹰占有、猫头鹰占有 个营养级。个营养级。4 4、蜘蛛和青蛙的关系是、蜘蛛和青蛙的关系是 。5 5、如果食虫鸟因为某种原因减少，那么青蛙的数量短期、如果食虫鸟因为某种原因减少，那么青蛙的数量短期内可能会内可能会 。9 9兔、昆虫和鼠兔、昆虫和鼠4 4捕食和竞争捕食和竞争增加增加6:6:蛙大量死亡后蛙大量死亡后,吃虫鸟的数量吃虫鸟的数量_，蜘蛛，蜘蛛 、食草、食草昆虫的数量昆虫的数量_ _ 鼠的数量鼠的数量_。会增高会增高先增高后稳定先增高后稳定先减少后稳定先减少后稳定判断正误并说明理由：判断正误并说明理由：1 1 无论在什么生态系统中，自养生物无论在什么生态系统中，自养生物都是生产者，异养生物都是消费者。都是生产者，异养生物都是消费者。（）判断正误并说明理由：判断正误并说明理由：2 2、食物链总是生产者为第一营养级，食物链总是生产者为第一营养级，无生产者是不能构成食物链的。无生产者是不能构成食物链的。（）3 3、一条食物链中的一种生物、一条食物链中的一种生物，所属消所属消费级和营养级可能相同，可能不同。费级和营养级可能相同，可能不同。（）4.4.如果一个生态系统中有如果一个生态系统中有4 4种生物，他们可能种生物，他们可能形成下列几种形成下列几种营养结构营养结构，其中，其中最稳定最稳定的是的是:A.甲甲乙乙丙丙丁丁 B.丙丙乙乙丁丁甲甲甲甲丁丁C.乙乙丙丙D.甲甲乙乙丙丙丁丁B B5、“草草兔兔狐狐狼狼”请问：请问：（1）、这条食物链中，共有）、这条食物链中，共有_种消费种消费者，有者，有_个营养级？个营养级？（2）、狐是）、狐是_级消费者，第级消费者，第_营养营养级？级？34次次3生产者生产者同化类型：同化类型：组成成分：组成成分：光能自养型：绿色植物、光合细菌光能自养型：绿色植物、光合细菌化能自养型：硝化细菌、铁细菌、化能自养型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌硫细菌作用：作用：自养型自养型无机物无机物 有机物有机物能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时某些无机物氧化时所释放的能量所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌COCO2 2+H+H2 2O CO C(H H2 2O O)+O+O2 2能量能量化学能化学能消费者消费者同化类型：同化类型：主要是捕食动物寄生植物：寄生菟丝子寄生细菌:大肠杆菌、肺炎双球菌等病毒：噬菌体、烟草花叶病毒等作用：作用：加快生态系统物质循环利于植物的传粉和种子的传播例如例如;渡渡鸟和卡伐利亚树渡渡鸟和卡伐利亚树“生死恋生死恋”组成成分：组成成分：异养型异养型渡渡鸟与卡伐利亚树在岛国毛里求斯，以前几乎到处都渡渡鸟与卡伐利亚树在岛国毛里求斯，以前几乎到处都生长着一种叫卡伐利亚的珍贵树种。如今，这些树木已生长着一种叫卡伐利亚的珍贵树种。如今，这些树木已几近绝迹。让岛上的居民感到不解的是，多年以来人们几近绝迹。让岛上的居民感到不解的是，多年以来人们对这些树木的砍伐其实是很有限的，而且岛上也没有能对这些树木的砍伐其实是很有限的，而且岛上也没有能对这种树木产生毁灭性损害的病虫害，可是卡伐利亚树对这种树木产生毁灭性损害的病虫害，可是卡伐利亚树为什么仍以惊人的速度在减少呢为什么仍以惊人的速度在减少呢?专家深人调查研究后发专家深人调查研究后发现，卡伐利亚树行将绝迹的原因与岛上渡渡鸟的灭绝是现，卡伐利亚树行将绝迹的原因与岛上渡渡鸟的灭绝是分不开的。渡渡鸟是岛上特有的一种大型地栖鸟，几乎分不开的。渡渡鸟是岛上特有的一种大型地栖鸟，几乎不会飞。自从欧洲人踏上该岛后，人为的捕杀使得渡渡不会飞。自从欧洲人踏上该岛后，人为的捕杀使得渡渡鸟的数量急剧减少直至灭绝。而渡渡鸟的主要食物就是鸟的数量急剧减少直至灭绝。而渡渡鸟的主要食物就是卡伐利亚树的果核，果核在渡渡鸟的胃肠内蠕动磨薄后卡伐利亚树的果核，果核在渡渡鸟的胃肠内蠕动磨薄后排出体外，只有这样果核包裹着的果仁才会发芽。在岛排出体外，只有这样果核包裹着的果仁才会发芽。在岛上，没有任何别的鸟能吞下这么大的果实。上，没有任何别的鸟能吞下这么大的果实。所以，当渡渡鸟灭绝后，卡伐利亚树也就所以，当渡渡鸟灭绝后，卡伐利亚树也就失去了繁殖的媒介，导致行将绝种。失去了繁殖的媒介，导致行将绝种。分解者分解者同化类型：同化类型：组成成分：组成成分：主要是营腐生生活的微生物主要是营腐生生活的微生物:腐生细腐生细菌和真菌（蘑菇菌和真菌（蘑菇)、放线菌、放线菌腐生动物（蚯蚓、蜣螂腐生动物（蚯蚓、蜣螂)作用：作用：异养型异养型将有机物分解为无机将有机物分解为无机物，归还无机环境物，归还无机环境1 1在某食物链中，若处于第一营养级的生在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，其他生物都将减少。物减少，其他生物都将减少。下图中下图中a a的数量减少会导致的数量减少会导致b b、c c、d d、e e、f f、g g的数量都减少。的数量都减少。一、食物网中物种数量变动情况的分析与判断一、食物网中物种数量变动情况的分析与判断2 2若一条食物链中处于若一条食物链中处于“天敌天敌”地位的生地位的生物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的，随着速增加，但这种增加并不是无限的，随着被捕食者数量的增加，种群密度加大，种被捕食者数量的增加，种群密度加大，种内斗争势必加剧，种群密度减小，直至相内斗争势必加剧，种群密度减小，直至相对稳定，对稳定，即天敌减少，造成被捕食者先增即天敌减少，造成被捕食者先增后减，最后趋于稳定。后减，最后趋于稳定。但最终结果比原来但最终结果比原来大大3 3若处于若处于“中间中间”营养级的生物减少，另营养级的生物减少，另一种生物的变动情况应视具体食物链确定。一种生物的变动情况应视具体食物链确定。如图所示的食物网中，如图所示的食物网中，d d突然减少，则以突然减少，则以d d为食的为食的e e减少，以减少，以e e为食的为食的f f也减少，也减少，f f减少减少则则g g就更多地以就更多地以b b和和c c为食，从而导致为食，从而导致b b和和c c减减少。在这里必须明确少。在这里必须明确f f并非并非g g的唯一食物，的唯一食物，所以所以f f减少并不会造成减少并不会造成g g的减少，的减少，g g可依靠其可依靠其他食物来源来维持其数量的相对稳定。他食物来源来维持其数量的相对稳定。如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少，则以它为食如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和食草的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确鹰并非只以蛇为食，所以蛇的数量的减少并不会明确鹰并非只以蛇为食，所以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定。数量稳定。如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少,其他生物如其他生物如何变化？何变化？二二.复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁分析分析在一个复杂的食物网中，当某种群生物因某种原因而在一个复杂的食物网中，当某种群生物因某种原因而发生变化时，对另一种群生物数量的影响，沿不同的发生变化时，对另一种群生物数量的影响，沿不同的线路分析会有不同的结果不同，此时应遵循以下原则：线路分析会有不同的结果不同，此时应遵循以下原则：生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减小。生产者数量的增加或减小。处于最高营养级的种群且食物有多种来源时，处于最高营养级的种群且食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大变化。生较大变化。分析时以中间环节少的作为分析依据，考虑分析时以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序时，应从高营养级依次到低营养级。方向和顺序时，应从高营养级依次到低营养级。根据下列南极食物网图回答：根据下列南极食物网图回答：假设由于某种原因大鱼全部死亡，磷虾的数量如何变化？假设由于某种原因大鱼全部死亡，磷虾的数量如何变化？当大鱼全部死亡后，大量浮游动物得到生存，并捕食大量的浮游植物；使当大鱼全部死亡后，大量浮游动物得到生存，并捕食大量的浮游植物；使浮游植物减少，导致得不到充足食物的鳞虾减少浮游植物减少，导致得不到充足食物的鳞虾减少当大鱼全部死亡后，中间这条食物链中断，虎鲸只能从两侧的食物链捕当大鱼全部死亡后，中间这条食物链中断，虎鲸只能从两侧的食物链捕食，对左侧食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数目减少，从而使食，对左侧食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数目减少，从而使鳞虾的数目增多。鳞虾的数目增多。当大鱼全部死亡后，浮游动物会增加，使须鲸捕食浮游动物的机会增多，当大鱼全部死亡后，浮游动物会增加，使须鲸捕食浮游动物的机会增多，从而减少了对鳞虾的捕食，使鳞虾的数目增多。从而减少了对鳞虾的捕食，使鳞虾的数目增多。当大鱼全部死亡后，中间食物链中断导致虎鲸数目减少，须鲸数量增多，当大鱼全部死亡后，中间食物链中断导致虎鲸数目减少，须鲸数量增多，从而导致鳞虾的数目减少。从而导致鳞虾的数目减少。食物链中某一种群的数量变化，会导致另一种群的营食物链中某一种群的数量变化，会导致另一种群的营养级发生连锁性变化，因为能量在食物链（网）中流动养级发生连锁性变化，因为能量在食物链（网）中流动时只有时只有10%10%20%20%流到下一个营养级，且能量流动的环节流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类型连锁变化的规律是：越多损耗越多，所以该类型连锁变化的规律是：当当a a种群种群的数量变化导致的数量变化导致b b种群的营养级降低时，则种群的营养级降低时，则b b种群的数量种群的数量将增加；若导致将增加；若导致b b种群的营养级升高时，则种群的营养级升高时，则b b种群的数量种群的数量将减少。将减少。如将螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会增加如将螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会增加三三.同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析在下列食物在下列食物链中：若食物中：若食物链中无小中无小鱼，而，而大大鱼以小甲壳以小甲壳动物物为食，食，则大大鱼的数量将的数量将会如何会如何变化？化？()A增加增加B减小减小C不不变 D不确定不确定 答案答案A