第1節(jié) 生態(tài)環(huán)境和生物圈
一、學習目標：
1．舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的范圍。
2．舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的類型。
3．解釋生態(tài)系統(tǒng)的整體性。
4．舉例說出生態(tài)系統(tǒng)的成分
5．舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
6．認同生物與環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體
二、知識結(jié)構(gòu)：
一、生態(tài)系統(tǒng)的概念
1．概念：在一定的空間和時間內(nèi)， 與 相互作用而形成的統(tǒng)一整體。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是 。
2．類型：
（1） 生態(tài)系統(tǒng)
主要特點：動植物種類 ， 復雜， 和 能長時期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。
主要物種：植物： 為主；動物：營樹棲攀援生活的種類較多。
保護與管理：實行限額采伐，確保森林資源的 低于年生產(chǎn)量，實現(xiàn)對森林資源的可持續(xù)利用。
（2） 生態(tài)系統(tǒng)
主要特點：動植物種類 ， 群落結(jié)構(gòu) ，種群密度和群落結(jié)構(gòu)常發(fā)生 。
主要物種：植物： 為主；動物：大都具有挖洞或快速奔跑的行為特點。
利用與保護：以發(fā)展 業(yè)為主，合理確定 量，發(fā)展 放牧和 放牧，并進行科學管理。
（3） 生態(tài)系統(tǒng)
主要特點：占地球表面積的71%，可看作一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)。
主要物種：植物：微小的 植物；動物：種類很多。
利用與保護：頒布法律，規(guī)定禁漁期、禁漁區(qū)、捕撈工具等。
（4） 生態(tài)系統(tǒng)
定義：指沼澤地、泥炭地、河流、湖泊、紅樹林、沿海灘涂、淺海水域等。
作用：水源，調(diào)節(jié)流量、控制洪水，補充缺水，緩解旱情，儲藏豐富的動植物資源。
（5） 生態(tài)系統(tǒng)
主要特點： 的作用突出，群落結(jié)構(gòu)單一，動植物種類較少。
主要物種：人工種植的各種農(nóng)作物。
（6） 生態(tài)系統(tǒng)
主要特點： 起主導作用，物質(zhì)和能量的 大，運轉(zhuǎn)快，高度 ，自動調(diào)節(jié)能力弱，易出現(xiàn)環(huán)境污染。
組成：自然系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)。

 

二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
物質(zhì)： 、 、 ；
非生物的物質(zhì)和能量
能量： 。

生產(chǎn)者：屬 生物，主要是 ，是生態(tài)系統(tǒng)的 成分。

消費者：屬 生物，主要是 。

分解者：屬 生物，主要是 ，作用是
。

食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于 關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。
捕食食物鏈的基本模式：

食物網(wǎng)：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多 彼此交錯連接的復雜的營養(yǎng)關(guān)系。
特點：食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動都是沿著這種渠道進行的。
⊙基本知識
一、環(huán)境、環(huán)境因子與生態(tài)因子的概念及關(guān)系
環(huán)境是指某一特定生物體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。生物的環(huán)境因子是指生物體周圍直接或間接地影響生物生存的全部因素。生態(tài)因子是指環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理、行為和分布的因素，如光、溫度、水分、空氣等。而海拔高度、水域深度等因素則只屬于環(huán)境因子，因為它們的作用是通過溫度、光照、氣壓等生態(tài)因子間接地體現(xiàn)出來的，它們本身對生物沒有直接影響。
二、謝爾福德耐受性定律
謝爾福德耐受性定律表明，每一種生物對每一個生態(tài)因子都有一個耐受的上限和下限，上、下限之間的范圍被稱為能耐受范圍（這個范圍又稱為生態(tài)幅），而能耐受范圍中又存在著一個最適范圍（又稱最適區(qū)），耐受范圍的兩端（即除去最適范圍后所剩的部分）為生理受抑區(qū)，若再往外延伸超出能耐受范圍后，則為不能耐受區(qū)。
三、限制因子
任何一種生態(tài)因子在低于或超過生物體的耐受極限時它就會成為這種生物的限制因子。
四、知識梳理
概念 非生物因子
類型 含生態(tài)因子
環(huán)境因子 生物因子
對生物影響的規(guī)律（謝爾福德耐受性定律）、作用特點
與生態(tài)因子和限制因子的關(guān)系
⊙要點解析
1、生態(tài)因子的作用特點與限制因子
生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數(shù)幾種因子是限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子，這些關(guān)鍵因子就是所謂的限制因子。任何一種生態(tài)因子在接近或超過生物的耐受范圍時，它就會成為這種生物的限制因子。
此時，即使其他生態(tài)因子都給予充足的供應，生物的生長發(fā)育繁殖仍受到限制因子的限制，甚至導致生物死亡。例如在光強不夠大的黑暗條件下，即使二氧化碳與水都供應充足，溫度也適宜，但植物的光合作用也不能進行，那么此時光強就是植物進行光合作用的限制因子。
如果一種生物對某一生態(tài)因子的耐受范圍很廣，而且這種因子又非常穩(wěn)定，那么這種因子就不太可能成為限制因子；相反，如果一種生物對某一生態(tài)因子的耐受范圍很窄，而且這種因子又易于變化，那么這種因子很可能就是一種限制因子。例如，氧氣對陸生動物來說，數(shù)量多、含量穩(wěn)定而且容易得到，因此一般不會成為限制因子（寄生生物、土壤生物和高山生物除外），但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經(jīng)常發(fā)生波動，因此常常成為水生生物的限制因子。再如，陰性植物和陽性植物的分布就是由于受到光照強度的限制；在干旱環(huán)境中，水對植物的生存起著主要的限制作用；在海洋中，綠色植物的分布主要受光的限制，故在海水200米以下的水域中無綠色植物生存。
三。、例題分析：
例1、對于一只生活在田野的蝗蟲來說，它的環(huán)境是指 （ ）
A、田野中的植物和蛇、蛙等動物
B、陽光、空氣、水分、溫度、土壤等非生物因子
C、A與B的總和
D、A與B的總和再加上田野里的其他蝗蟲
析與解：本題考查對生物的環(huán)境的理解。環(huán)境一般指生物體周圍一切因素的總和，包括非生物因子和生物因子。A項只涉及其周圍的生物因子中不同種生物間的關(guān)系；B項只表示了其周圍的非生物因子；C項包括了A和B項，但沒有考慮種群內(nèi)同種的其他個體對這只蝗蟲的影響關(guān)系。所以D項才是完整的答案。
答案：D
例2：如下圖所示，曲線1和曲線2分別代表物種甲和物種乙的耐熱范圍，在什么條件下物種乙能競爭過物種甲（ ）
A、溫度在t1~t2范圍內(nèi)
B、溫度在t2~t3范圍內(nèi)
C、溫度在t2以下
D、溫度在t3以下
析與解：生物在適宜的環(huán)境條件中，其種群中出生率大于死亡率，種群數(shù)量增加。從圖中可知，溫度在t2以下時，更有利于物種甲的生存，物種甲占優(yōu)勢；溫度在t3以上時，也是物種甲占優(yōu)勢。而溫度在t2~t3范圍內(nèi)，更有利于物種乙的生存，所以溫度在t2~t3范圍內(nèi)物種乙能競爭過物種甲。
答案：B
例3：下圖為某地食物網(wǎng)簡圖，據(jù)此圖回答下列各問題：
（1）此食物網(wǎng)中有_______條食物鏈。
（2）圖中最短的食物鏈是__________，該食物鏈有_____
個營養(yǎng)級，鷹在此食物鏈中是______級消費者。
（3）此食物網(wǎng)中主要成分是
（4）該食物網(wǎng)中占有兩個營養(yǎng)級的生物是____________。
（5）從上述簡圖可知鷹與蛇的關(guān)系是_______________。
析與解：在分析食物鏈和食物網(wǎng)時，首先應找出生產(chǎn)者，根據(jù)箭頭所示食物關(guān)系，依次確定各生物所屬營養(yǎng)級的級別，找出最高營養(yǎng)級生物，回答相關(guān)問題。（1）每條食物鏈從第一營養(yǎng)級開始，依據(jù)捕食關(guān)系到最高營養(yǎng)級結(jié)束，這樣的一組生物就是一條食物鏈：從圖中可以看出，此食物網(wǎng)共有3條食物鏈。（2）“草→鼠→鷹”這條食物鏈最短，其共有三個營養(yǎng)級，鷹在此食物鏈中為二級消費者。（3）生產(chǎn)者是各種生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，對于題中的食物網(wǎng)來說草是其主要成分。（4）該食物網(wǎng)中占有兩個營養(yǎng)級的生物是鷹（分別占有第三、第四兩個營養(yǎng)級）。（5）鷹以蛇
為食，故兩者關(guān)系為捕食關(guān)系；又因為鷹、蛇又都以鼠為食，所以兩者存在競爭關(guān)系。答案：（1）3 （2）草→鼠→鷹 三 二 （3）草 （4）鷹 （5）捕食和競爭
例4：生態(tài)系統(tǒng)的分解者主要是指（ ）
A、細菌、真菌等腐生微生物
B、所有微生物
C、細菌、真菌等寄生微生物
D、以動植物殘體為生的生物
析與解：生態(tài)系統(tǒng)的成分從營養(yǎng)功能上分為非生物的物質(zhì)和能量（即非生物成分）、生產(chǎn)者、消費者和分解者。分解者的功能是把動植物的尸體、排泄物和殘落物等所含有的復雜有機物分解成簡單無機物、歸還到無機環(huán)境中。而微生物并非都是營腐生生活，如寄生食物鏈中：牧草→黃鼠→跳蚤→鼠疫桿菌，其中的鼠疫桿菌進行寄生生活，就不足分解者。而禿鷲、蚯蚓等以動植物殘體為生的生物也屬于分解者，但相對腐生微生物而言分解數(shù)量較少。答案：A

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