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《生态系统》疑难解析

时间:2009-01-20 16:34来源:未知 作者:张仲林 点击:
创建和谐社会是人们的共同心声,自然需要和谐,人类需要和谐,社会需要和谐。人与自然和谐相处是创建和谐社会必不可少的环节。因此,学习《生态系统》一节,有十分重要的意义。《生态系统》一节是高中《生物》教材中《生物与环境》一章的重点和难点,也是高
    创建和谐社会是人们的共同心声,自然需要和谐,人类需要和谐,社会需要和谐。人与自然和谐相处是创建和谐社会必不可少的环节。因此,学习《生态系统》一节,有十分重要的意义。《生态系统》一节是高中《生物》教材中《生物与环境》一章的重点和难点,也是高考《理科综合》生物部分的考试内容。《生态系统》一节是高考复习的重点和难点,为了突破这个难点,现解析如下:
  
  一、生态系统并非是生物群落与其环境的简单和。
  
  生态系统是指生物群落与其环境相互作用的自然系统。理解这一概念应注意以下几点:
  1、规律性:生态系统中各要素之间以生态系统的稳定性规律相互作用。
  2、整体性:各要素的相互作用,构成了系统的整体性,系统对外界的反应是系统整体的反应。
  3、作用方式:系统各生物间以及生物与无机环境间,都是通过能量流动和物质循环相互作用的。
  4、有机总和:一定自然区域中的全部生物及其无机环境的有机总和。
  5、自然系统:天然存在的生物群落及其无机环境相互作用的系统。
  
  二、生态系统三大生物群落的关系及地位。
  
  生产者、消费者、分解者称为生态系统的三大功能类群。
  1、 生产者(绿色植物)是生态系统的主要成分,决定着生态系统的存在和发展。
  ①是形成食物链和食物网的基础。
  ②绿色植物的多样性,决定一个生态系统的形态和结构的复杂程度,进而决定生态系统稳定性的大小。
  ③生态系统运行的能量基本来源是绿色植物固定的太阳能。
  ④是沟通无机界与有机界的桥梁。生产者是唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分,如果没有生产者,消费者和分解者都不能生存,生态系统的能量流动和物质循环就会停止,生态系统也就无法生存,并且生产者也是生物群落中数量最多的成分。
  2、消费者在生态系统中是不可缺少的。
  无机环境、生产者、消费者、分解者是任何一个自我调节的生态系统的基本成分。从物质循环和能量流动的角度分析,消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质,所以消费者不是生态系统的必要成分。但在自然生态系统中,生产者、消费者、分解者是紧密联系的,缺一不可。消费者一方面直接或间接以绿色植物为食,另一方面者也是对绿色植物加以分解的过程。如果没有草食动物对绿色植物的摄食,一是增加了分解者的负担,二是绿色植物也将非常不利于被分解者分解。另外,消费者对于植物的传粉、受精、种子传播,对维持生态系统的稳定性等方面有重要作用。
  3、分解者是物质循环的关键成分。
  分解者能把动植物的遗体、残枝败叶、粪便等中的有机物分解成无机物,归还给无机环境被生产者用以生产有机物。分解者是沟通无机环境与生物群落的桥梁。没有分解者,动植物的遗体残骸将会堆积如山,生产者将会因原料枯竭而无法生产,生态系统就会崩溃。
  
  三、有关食物链的一些问题。
  
  1、 食物链的类型:
  ①捕食链:相邻营养级间是捕食关系。这种捕食链完全是有主动的捕食关系而形成的。一般用箭头表示后者捕食前者,是一种典型的食物链。能量通常有弱小生物流向强大生物体内。如:草→蚱蜢→田鼠→猫头鹰。高中生物教材中列举的食物链,实际上是捕食链。因为分解者营腐生生活,只能分解动植物的遗体残骸等,不能与动植物之间形成捕食关系,所以分解者不参与捕食链的形成。捕食链是食物链的重要模式。它是生产者与消费者之间通过捕食关系建立起来的。因此,一条捕食链必须有生产者且至少含有三个营养级。
  ②寄生链:生物之间通过寄生关系形成的食物链。能量通常有强大生物流向弱小生物体内。如:牛→虱子→原生动物→细菌→病毒。
  ③腐生链:专门以死亡生物为营养对象所形成的食物链。其特点是有分解者参与。能量通常有死亡生物流向大生物体内。如:枯枝、败叶→蘑菇→兔→狐。
  
  2、 食物链是指自然生态系统中的食物关系,一般不宜把人列入。
  
  3、 一个食物链中的营养级一般不超过五个。
  根据能量流动的特点,能量的最大传递效率为20%。假如生产者固定的能量为100%,则传到第二营养级的能量最多为20%,传到第三营养级的能量最多为4%,传到第四营养级的能量最多为0.16%,此时能量已剩的很少,继续想下传递,已无法维持一个营养级的存在。固食物链一般不超过五个营养级。
  
  4、 食物链的富集作用:
  重金属盐、DDT等物质在生物体内有富集作用,随食物链的延长,这些物质将在各营养级中逐渐富集,浓度逐渐升高。
  ①食物链富集的结果
  ⑴非降解性污染物的富集,对消费者,尤其对顶级消费者能造成严重的危害。非降解性污染物,如汞盐、长链的苯酚化合物、DDT等,它们在自然环境中不降解或降解极缓慢。这些物质从一开始输入,对生态系统就十分有害,随着输入量的增加,对生态系统生产力的压制性影响增大。如1950年,在日本的水俣湾地区,一些渔民及其家属突然遭到一种神秘疾病的袭击,这种病当地称为“水俣病”。经调查发现,所食的鱼体内积累了过量的汞,这些汞来自工业排放的含汞废水。随废水流入河流中的汞,在某些厌氧性细菌的作用下,转变成毒性很大的甲基汞。这种有毒物质通过食物链逐渐积累在生物体内,特别是一些处于食物链顶端的肉食鱼类,起体内积累了高浓度的甲基汞。人若食用了受污染的鱼类,就会得上这种“水俣病”。
  ⑵各种有益物质通过食物链的富集,对人类是有益的。如钽是最昂贵的稀有金属之一,苜蓿是含钽量最高的植物,但也只能从1公顷的苜蓿中提取5g钽,成本相当高。如果让钽沿着苜蓿→蜜蜂这一食物链富集,每17.5kg的蜂蜜可提取5 g钽,可大大降低成本。
  ②食物链富集的利用
  ⑴利用食物链富集的规律,把自然界中的有害物质,通过食物链关系的改变,引向有害生物、无任何经济价值的生物或抗性较强的生物,就能使人类和有益动物少受或免受其害。如水生植物芦苇可以大量吸收水中的有害物质,是一种抗毒能力非常强的植物。如果在湖泊生态系统中大量种植芦苇,不仅能为鱼虾提供饵料,而且还能减少水域中的有害物质,使水生生物得到保护。同时芦苇一般被用做建筑材料和造纸的原材料,从而使有害物质脱离了食物链。
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