1、生态金字塔是把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量,按营养级位顺序排列并绘制成图,其形似金字塔,故称生态金字塔或生态锥体;
2、它指各个营养级之间某种数量关系,这种数量关系可采用生物量单位、能量单位或个体数量单位,采用这些单位构成的生态金字塔分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
生物能量金字塔是什么意思?
人们在研究食物链和食物网的结构时,把每个营养级有机体的生物量、能量及个体数量按营养级的顺序排列起来,描绘成图,竟和古建筑——埃及的金字塔的形状相似。人们把这种图形叫做“生态金字塔”。
生态金字塔有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种类型。能量金字塔表示各个营养级之间能量的配置关系。食物链和食物网的金字塔,是由生态系统中能量流动的客观规律决定的。生态系统中的能量流动沿着营养级逐级上升,能量越来越少,这就造成前一个营养级的能量只够满足后一个营养级少数生物的需要。一般来说,每一级生物的能量仅有10%左右转移到下一级生物。由于能量递减,生物的个体数目也急剧减少。如在一个池塘里,要有500千克浮游植物才能维持50千克浮游动物的生活,这50千克浮游动物才够5千克鱼的食料,而这5千克鱼只能使18岁的青年人增加0.5千克体重。又如,老虎以羊和鹿为食物,羊、鹿以草为食物,能量则沿着“草→羊和鹿→老虎”这一食物链很快减少,可供老虎的食物能量不多,老虎的数量也就不多。所以,我国一向有“一山不容二虎”的说法,表明在有限的生存环境条件中不可能供养许多位于能量金字塔顶端的老虎。无论是从生物量看,还是从能量来看,或者从生物的个体数目来看,它们都呈金字塔形递减。这是生态系统营养结构的特点。
生态金字塔的类型
所谓“生态金字塔”有三种类型:⑴生态数量锥体、⑵生态生物量锥体、⑶生态能量锥体。三者不应相混,更不应将生态数量锥体与生态能量锥体混为一谈。生态能量锥体指的是在一个生态系统中,低营养级的生物所固定的能量一定比高营养级的大,即生态系统中的能量是沿食物链逐级递减的。由此,这个生态能量锥体必然是一个上尖下大的金字塔形锥体。这是因为:一,消费者有机体在获取食物方面从来不可能是完全有效的,总有许多生物保留下来,有些可能不适合食用也会保留下来;二,消费者有机体从来不可能把全部吃下的食物都转变成自己的原生质(即完全同化),其中有些作为粪便排出;吸收的能量(即同化过程中所得到的能量)中,大部分在呼吸过程中作为燃料转变为热能而散失。(热能不可能再为生产者所利用,即生态系统中能流是单向性的)这样,低的收获率与低的代谢效率相结合,就使得在生态系统中,消费者生物种群至多只能转变食物源的10~20%成为自己的原生质,即营养级之间能量转移的效率一般为10%“百分之十递减率”。于是,明显地,生态系统中能量是沿食物链单向流动并逐级递减的。
然而,生态数量锥体就未必是上尖下大的“金字塔形”锥体,有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量。 由于生物个体的大小可以有不同,生物个体的代谢效率可以有差别,所以一个营养级的生物数量多并不意味着其固定的能量一定比另一个生物数量较少的营养级固定的能量多。例如,一棵大树上有百十来只昆虫在吃树叶,这棵大树的能量足以维持这百十来只昆虫的生活。显然,在这个生态系统中,生产者大树是初级营养级,消费者昆虫是二级营养级,前者的生物数量远远小于后者的生物数量,是一个典型的上大下小的倒金字塔形的生态数量锥体。可见,生态数量锥体有时是可能倒置的,但这并不意味着高营养级固定的能量大于低营养级固定的能量。我们在教学时应充分说明这一点。 生物数量锥体是以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。这种类型的金字塔也往往出现倒置现象。 每一台阶的含义:表示每一营养级生物个体的数目。
生物数量锥体的一般形状。因为在捕食链中,随着营养级的升高,能量越来越少,而动物的体形一般越来越大,因而生物个体数目越来越少。
实例:人们对一片草地上的所有生物成员作了统计:
生产者(野草) 5842424株;
初级消费者(食草动物、昆虫) 708 624只;
次级消费者(肉食动物、吃昆虫的鸟类) 354 904 只;
三级消费者(肉食动物、吃小鸟的鹰类) 156 362只。
数量锥体的特殊形状:如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系。 生物量锥体每一台阶的含义:表示每一营养级现存生物的质量,即有机物的总质量。
生物量锥体的一般形状:能量是以物质形式存在的,因而每一营养级的生物量(现存生物有机物的总质量)在一定程度上代表着能量值的高低,从这个意义上讲,生物量金字塔的形状一般同能量金字塔形状相似。
实例:人们对一片海域中生态系统作了统计:
生产者(大叶藻) 4 800万吨;
初级消费者(吃大叶藻的小鱼虾等类) 1200万吨;
次级消费者(吃小鱼虾的大鱼等类) 17万吨;
三级消费者(吃大鱼的鱼等类) 3万吨。
生物数量锥体的特殊形状:如海洋生态系统中,生产者浮游植物个体小,寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量,但这并不是说流过生产者这一环节的能量比流过浮游动物的要少。
是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成的图形呈金字塔形,称为能量金字塔。营养级别越低,占有的能量就越多;反之,营养级别越高,占有的能量就越少。所以能量金字塔塔基体积最大,越往上越小。能量金字塔是绝不会倒置的。从能量金字塔可以看出:在生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。生物量金字塔:是以每个营养级的生物量绘制的金字塔。这种类型的金字塔在陆地生态系统中一般是不会倒置的。生物能量锥体的形状永远是正金字塔形。
生物能量锥体每一台阶的含义:代表食物链中每一营养级生物所含能量多少。
生物能量金字塔形状的象征含义:表明能量流 动沿食物链流动过程具有逐级递减的特性。
一般来说,能量金字塔最能保持金字塔形,而生物量金字塔有时有倒置的情况。例如,海洋生态系统中,生产者(浮游植物)的个体很小,生活史很短,根据某一时刻调查的生物量,常低于浮游动物的生物量。这样,生物量金字塔就倒置过来。当然,这并不是说流过的能量在生产者的环节要比消费者的环节低,而是由于浮游植物个体小,代谢快,生命短,某一时刻的现存量反而比浮游动物少,但一年中的总能流量还是较浮游动物多。数量金字塔倒置的情况就更多一些,如果消费者个体小而生产者个大,如昆虫与树木,昆虫的个体数量就多于树木。同样,对于寄生者来说,寄生者的数量也往往多于宿主,这样,就会使数量金字塔的这些环节倒置过来。
生态系统功能的能量流动
能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点:单向流动,逐级递减。 ①能量的输入
生态系统的能量来自太阳能,太阳能以光能的形式被生产者固定下来后,就开始了在生态系统中的传递,被生产者固定的能量只占太阳能的很小一部分,下表给出太阳能的主要流向: 项目 反射 吸收 水循环 风、潮汐 光合作用 所占比例 30% 46% 23% 0.2% 0.8% 然而,光合作用仅仅是0.8%的能量也有惊人的数目:3.8×10^25焦/秒。在生产者将太阳能固定后,能量就以化学能的形式在生态系统中传递。
②能量的传递与散失
能量在生态系统中的传递是不可逆的,而且逐级递减,递减率为10%~20%。能量传递的主要途径是食物链与食物网,这构成了营养关系,传递到每个营养级时,同化能量的去向为:未利用(用于今后繁殖、生长)、代谢消耗(呼吸作用,排泄)、被下一营养级利用(最高营养级除外)。
注:粪便属于上一营养级同化的能量。 生态系统中,生产者与消费者通过捕食、寄生等关系构成的相互联系被称作食物链;多条食物链相互交错就
形成了食物网。食物链(网)是生态系统中能量传递的重要形式,其中,生产者被称为第一营养级,初级消费者被称为第二营养级,以此类推。由于能量有限,一条食物链的营养级一般不超过五个。
生态金字塔
生态金字塔是以面积表示特定内容,按营养级至下而上排列形成的图示,因其往往呈现金字塔状,故名。常用的有三种:能量金字塔、生物量金字塔、生物数量金字塔。
①能量金字塔(energypyramid)
含义:将单位时间内各营养级所得能量的数量值用面积表示,由低到高绘制成图,即为能量金字塔。
特点:能量金字塔永远正立,因为生态系统进行能量传递是遵守林德曼定律,每个营养级的能量都是上一个营养级能量的10%~20%。
②生物量金字塔(biomasspyramid)
含义:将每个营养级现存生物的有机物质量用面积表示,由低到高绘制成图,即为生物量金字。
特点:与能量金字塔基本吻合,因为营养级所获得的能量与其有机物质的同化量正相关。
③生物数量金字塔(Eltonian pyramid)
含义:将每个营养级现存个体数量用面积表示,由低到高绘制成图,即为生物数量金字塔。
特点:形状多样,并不总是正立。例如,几百只昆虫和数只鸟可以同时生活在一棵树上,出现“下小上大”的现象。
关于生态系统(ecosystem)的东西?
关于生态系统(ecosystem)的东西?
(一)什么是生态系统(Ecosystem)?
在自然界,任何生物群落都不是孤立存在的,它们总是通过能量和物质的交换与其生存的环境不可分割地相互联系相互作用着,共同形成一种统一的整体,这样的整体就是生态系统。换句话说,生态系统就是在一定地区内,生物和它们的非生物环境(物理环境)之间进行着连续的能量和物质交换所形成的一个生态学功能单位。
按照生态系统的上述定义,我们既可以从类型上去理解,例如森林、草原、荒漠、冻原、沼泽、河流、海洋、湖泊、农田和城市等;也可以从区域上理解它,例如分布有森林、灌丛、草地和溪流的一个山地地区或是包含着农田、人工林、草地、河流、池塘和村落与城镇的一片平原地区都是生态系统。整个地理壳便是由大大小小各种不同的生态系统镶嵌而成。生态系统是地理壳的基本组成单位,它的面积大小很悬殊,其中最大的生态系统就是生物圈,它实质上等于地理壳。
任何一个能够维持其机能正常运转的生态系统必须依赖外界环境提供输入(太阳辐射能和营养物质)和接受输出(热、排泄物等),其行为经常受到外部环境的影响,所以它是一个开放系统。但是生态系统并不是完全被动地接受环境的影响,在正常情况下即在一定限度内,其本身都具有反馈机能,使它能够自动调节,逐渐修复与调整因外界干扰而受到的损伤,维持正常的结构与功能,保持其相对平衡状态。因此,它又是一个控制系统或反馈系统。
生态系统概念的提出,使我们对生命自然界的认识提到了更高一级水平。它的研究为我们观察分析复杂的自然界提供了有力的手段,并且成为解决现代人类所面临的环境污染、人口增长和自然资源的利用与保护等重大问题的理论基础之一。
生态系统具有以下特征:
1.具有自我调节能力。
2.能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。
3.生态系统中营养级数目一般不会超过4~5个。
4.生态系统是一个半开放的动态系统,要经历一个从简单到复杂,从不成熟到成熟的演变过程,其早期阶段和晚期阶段具有不同特性。
(二)生态系统中的三大功能类群
生态系统是一个多成分的极其复杂的大系统。一个完全的生态系统由四类成分构成,即非生物成分和生物有机体因获取能量的方式与所起作用不同而划分的生产者、消费者和分解者三个类群。
1.非生物成分
包括太阳辐射能、H2O、CO2、O2、N2、矿物盐类以及其他元素和化合物。它们是生物赖以生存的物质和能量的源泉,并共同组成大气、水和土壤环境,成为生物活动的场所。
2.生产者
有机体包括所有的绿色植物。它们通过叶绿素吸收太阳光能进行光合作用,把从环境中摄取的无机物质合成为有机物质,并将太阳光能转化为化学能贮存在有机物质中,为地球上其他一切生物提供得以生存的食物。它们是有机物质的最初制造者,是自养的。
3.消费者
有机体消费者有机体指动物。它们不能自己生产食物,只能直接或间接利用植物所制造的现成有机物,取得营养物质和能量,维持其生存。所以是异养的消费者。根据其食性不同又分为:
(1)植食动物 直接采食植物以获得能量的动物,如牛、马、羊、象、食草昆虫和啮齿类等,是第一性消费者。
(2)肉食动物 以捕捉动物为主要食物的动物叫做肉食动物。其中捕食植食动物者,是第一级肉食动物、第二性消费者。如蛙、蝙蝠、某些鸟类等。以第一级肉食动物为食物的动物,如狐、狼等,是第二级肉食动物、第三性消费者,这些动物一般体躯较大而强壮,数量较少。狮、虎、鹰等凶猛动物主要以第二级肉食动物和植食动物为生,是第三级肉食动物或第四性消费者,有时它们被称为顶部肉食动物,其数量更少。有些动物的食性并无严格限定,它们是既食动物又吃植物的杂食性动物,如某些鸟类、鲤鱼等。
4.分解者
有机体主要指细菌、真菌和一些原生动物。它们依靠分解动植物的排泄物和死亡的有机残体取得能量和营养物质,同时把复杂的有机物降解为简单的无机化合物或元素,归还到环境中,被生产者有机体再次利用,所以它们又称为还原者有机体。分解者有机体广泛分布于生态系统中,时刻不停地促使自然界的物质发生循环。
在自然界,每一个生态系统一般都具有上述四种组分。从理论上讲,任何一个自我维持的生态系统,只要有非生物物质、吸收外界能量的自养生产者和能使自养生物死亡之后进行腐烂的分解者这些基本成分就够了,消费者有机体并不是必要成分。它们的存在只不过使生态系统更为丰富多彩而已。
(三)食物链和食物网
食物链:植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递,我们把生物之间存在的这种单方向营养和能量传递关系称为食物链。食物链是生态系统营养结构的具体表现形式之一。分为牧食食物链和腐食食物链。后者是动植物死亡后被细菌和真菌所分解,能量直接自生产者或死亡的动物残体流向分解者。在热带雨林和浅水生态系统中该类食物链占有重要地位。在牧食食物链中,包括有各种消费者动物,它是通过活的有机体以捕食与被捕食的关系建立的,能量沿着生产者到各级消费者的途径流动。一般说来,生态系统中能量在沿着牧食食物链传递时,从一个环节到另一个环节,能量大约要损失90%。
食物网:在生态系统的生物之间存在着一种远比食物链更错综复杂的普遍联系,像一个无形的食物网把所有生物都包括在内,使它们有着直接或间接的联系,这就是食物网。
(四)营养级和生态金字塔
营养级:指处于食物链某一环节上的全部生物种的总和,因此营养级之间的关系是指一类生物和处于不同营养层次上另一类生物之间的关系。绿色植物首先固定了太阳能和制造有机物质,供本身和其他消费者有机体利用,它们属第一营养级。第一性消费者植食动物是第二营养级,蚱蜢和牛都是植食动物,处于同一营养级。螳螂吃蚱蜢,猫头鹰吃田鼠,这两种捕食者动物都是第二性消费者,占据第三营养级。吃螳螂的鸟和吃猫头鹰的貂是第三性消费者,占第四营养级。还可以有第四性消费者和第五营养级。不同的生态系统往往具有不同数目的营养级,一般为3—5个营养级。在一个生态系统中,不同营养级的组合就是营养结构
生态金字塔:指各个营养级之间某种数量关系,这种数量关系可采用生物量单位、能量单位或个体数量单位,采用这些单位构成的生态金字塔分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
(五)生态效率
生态效率:指各种能流参数在各营养级之间和内部的比值关系。
(六)生态系统的自我调节
生态系统的一个重要特点是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态,这种稳态是靠自我调节过程来实现的。调节主要是通过反馈进行的。
反馈:当生态系统中某一成分发生变化时,它必然会引起其他成分的出现相应的变化,这种变化又会反过来影响最初发生变化的那种成分,使其变化减弱或增强,这种过程就叫反馈。负反馈能够使生态系统趋于平衡或稳态。
生态系统中的反馈现象十分复杂,既表现在生物组分与环境之间,也表现于生物各组分之间和结构与功能之间,等等。前者在第三节种群部分已有叙述。生物组分之间的反馈现象。在一个生态系统中,当被捕食者动物数量很多时,捕食者动物因获得充足食物而大量发展;捕食者数量增多后,被捕食者数量又减少;接着,捕食者动物由于得不到足够食物,数量自然减少。二者互为因果,彼此消长,维持着个体数量的大致平衡。这仅是以两个种群数量的相互制约关系的简单例子。说明在无外力干扰下,反馈机制和自我调节的作用,而实际情况要复杂得多。所以当生态系统受到外界干扰破坏时,只要不过分严重,一般都可通过自我调节使系统得到修复,维持其稳定与平衡。
但是,生态系统的自我调节能力是有限度的。当外界压力很大,使系统的变化超过了自我调节能力的限度即“生态阈限”时,它的自我调节能力随之下降,以至消失。此时,系统结构被破坏,功能受阻,以致整个系统受到伤害甚至崩溃,此即通常所说的生态平衡失调。
(七)生态平衡
象自然界任何事物一样,生态系统也处在不断变化发展之中,实际上它是一种动态系统。大量事实证明,只要给以足够的时间和在外部环境保持相对稳定的情况下,生态系统总是按照一定规律向着组成、结构和功能更加复杂化的方向演进的。在发展的早期阶段,系统的生物种类成分少,结构简单,食物链短,对外界干扰反应敏感,抵御能力小,所以是比较脆弱而不稳定的。当生态系统逐渐演替进入到成熟时期,生物种类多,食物链较长,结构复杂,功能效率高,对外界的干扰压力有较强的抗御能力,因而稳定程度高。这是由于系统经过长期的演化,通过自然选择和生态适应,各种生物都占据有一定的生态位,彼此间关系比较协调而依赖紧密,并与非生物环境共同形成结构较为完整、功能比较完善的自然整体,外来生物种的侵入比较困难;此时,还由于复杂的食物网结构使能量和物质通过多种途径进行流动,一个环节或途径发生了损伤或中断,可以由其他方面的调节所抵消或得到缓冲,不致使整个系统受到伤害。所以,生态系统的生物种类越多,食物网和营养结构越复杂便越稳定。即生态系统的稳定性是与系统内的多样性和复杂性相联系的。
当生态系统处于相对稳定状态时,生物之间和生物与环境之间出现高度的相互适应,种群结构与数量比例持久地没有明显的变动,生产与消费和分解之间,即能量和物质的输入与输出之间接近平衡,以及结构与功能之间相互适应并获得最优化的协调关系,这种状态就叫做生态平衡或自然界的平衡。当然这种平衡是动态平衡。
(八)生物圈
生物圈:指地球上有生命存在的所有地方,其中包括水域、岩层表面、土壤和大气圈下部。
有关于生态系统生产量是指在一定时间或在生物的某个阶段里,生态系统或某个种群所生产的有机体的总量。可以用数量、生物量或能量表示。(好吧我承认这个概念很抽象)
初级生产量是指生态系统中植物通过光合作用将无机物质转化为有机物质的总量。一般指植物固定的太阳能或所制造的有机物。
次级生产量是指动物采食植物或捕食其他动物之后,经体内消化和吸收,把有机物再次合成的总量。次级生产量P=摄食能量C-粪尿量FU-呼吸消耗能量R
关于生态系统问题污染能吸收?
语病啊
应该是
湿地生态系统中红树林等 能够吸收河口带来污染环境的有机物 从而保护环境.
生物简单问题,关于生态系统生态系统
关于生态系统和生物圈的概念生态系统是指生物复合体与环境因素相互作用产生的完整有序的整体。生态系统是功能上的单位而非生物分类学中的单位。
地球表面有生命的地带被称为“生物圈”。它包括地球上一切生命有机体(植物、动物和微生物)及其赖以生存和发展的环境(空气、水、岩石、土壤等)。生物群落与环境之间以及生物群落内部通过能量流动和物质循环形成一个统一整体,即生态系统
关于生态系统能量流动问题
1.沼气的能量不是直接释放的,是通过燃烧等方式释放能量
2.人类并不是最高营养级 .
生态系统的维持取决于生态系统( )( )和( )之间的动态平衡生态系统的维持取决于生态系统(生产者)(消费者)和(分解者)之间的动态平衡
下列属于生态系统的是?选D
ABC都是指的动物或动物群,生态系统是生物与环境的结合
D泰山林区
因为生态系统既包括动物,也包括这些动物所生活的环境,所以选D
下面不属于生态系统A.所有生物只能是生物群落,生态系统的成分应该包含:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。这里缺了非生物的物质和能量这一项。
而楼上所指的C.答案,因为鱼缸中有鱼、有水草。鱼要成活,当然就会有水,水中自然就会有分解者。所以,C.可以是一个生态系统。
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