第十九章生态系统第一节 生态系统的组成
生态系统的判断:首先要判断所描述的内容是不是在某一有限的区域,然后判断该描述里面是否包括生物和非生物环境,以及描述的生物是不是该区域的所有生物。
无机环境是生态系统的非生物组成部分,包含阳光以及其他所有构成生态系统的基础物质:水、无机盐、空气、有机质、岩石、土壤、温度、湿度等。阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源,水、空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。
光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用,利用光能同化二氧化碳,有的光合细菌的光合作用是不产氧的。光合细菌
(1)食物链中不应体现非生物部分(如阳光、温度、水等);食物链中不应体现分解者(细菌、真菌等)。(2)食物链起始部分要从生产者写起,终止于最高级消费者。(3)食物链的箭头应指向捕食者,箭头代表物质和能量的流动方向。
食物链书写要领:食物链的开始通常是绿色植物(生产者),从绿色植物开始至少要有三个营养级。书写食物链是从生态系统中能量传递起始的那种生物(生产者)开始,而不是非生物的成分,如太阳。食物链中有多种生物,后者可以取食前者,如在草原上,青草→野兔→狐狸→狼;在湖泊中,藻类→甲壳类→小鱼→大鱼。捕食食物链的第二个环节通常是植食性动物,第三个或以后环节的生物一般都是肉食性动物。
生物富集作用是通过生态系统中食物链或食物网的各营养级,使某些污染物,如放射性化学物质和合成农药等,在生物体内逐渐富集的趋势。而且随着营养级的不断提高,有害污染物的富集也越高,最高营养级的肉食动物最易受害。
通过对食物链逐级富集过程的研究,就可认识污染物的迁移转化规律及其危害程度。如果人类有意识地设法切断食物链的某一环节,就可以使高位营养级的生物类群和人类免受危害。
第十九章生态系统第二节 生态系统中的能量流动和物质循环
能流渠道食物链;逐级递减不循环;链长因此会受限。
为什么从第一营养级到第二营养级,能量的传递效率不能达到100%?因为生产者自身通过呼吸作用消耗掉一部分能量,还有生产者自身的生长、发育和生殖等生命活动也需消耗能量,所以能量的传递效率不可能达到100%。一般情况下,能量向下一个营养级传递的效率不超过20%。
人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。例如,在森林中,最好使能量多储存在木材中;在牧场中,最好使能量多流向牛、羊等牲畜。
能量金字塔是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值,按营养级由低到高绘制成金字塔图形,称为能量金字塔。从能量金字塔可以看出:在生态系统中,营养级越多,能量流动过程中损耗的能量也就越多;营养级越高,得到的能量也就越少。在食物链中营养级一般不超过5个,这是由能量流动规律决定的。
地球温室效应是由于人类在长期生产和生活中,不断向大气中大量排放各种温室气体造成的。在这些气体中,最主要的是二氧化碳。此外,还有臭氧、甲烷、氮氧化物、氟化物等多种气体。地球温室效应的必然结果是地球气温升高、气候变暖。地球气温升高会引起两极主要是南极冰川融化,从而导致全球海平面上升。地球气温升高会破坏生态环境,进而破坏农、林、牧、渔业生产,降低农产品产量,从而使世界性生态环境危机、食物危机和人口危机更加严重。
为了防治地球温室效应,主要有两种可供采用的战略:第一是“限制”战略,是指对引起温室效应的气体增加的人类活动加以限制;第二是“适应”战略,是指使人类适应地球气候变暖的变化。这两种战略是相辅相成、缺一不可的。具体措施包括:(1)保护森林,防止森林火灾,限制森林砍伐,植树造林。(2)限制向大气中排放甲烷、臭氧、氮氧化物、氟化物等温室气体。(3)制定政策法规。
能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链或食物网流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生态系统中的各种组成成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
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