第三章生态系统及其稳定性知识点总结高二下学期生物人教版选择性必修二

生态系统及其稳定性知识点总结生物与环境的相互关系：概念在一定的地域内，生物与环境所形成的统一整体，叫做生态系统。生态系统的组成非生物部分指阳光、温度、水分、空气、土壤、湿度等为生物的生存提供了必须的生活条件（即：物质和能量）。生物部分绿色植物【生产者】植物能进行光合作用，制造有机物、储存能量，为植物体本身和其他生物以及人类的生活提供了必须的物质和能量，因此，绿色植物在生态系统中是属于生产者。还有些化能合成细菌，如：硫细菌、硝化细菌和蓝藻等，它们在生态系统中也是属于生产者。动物【消费者】动物细胞中不含叶绿体，不能自己制造有机物，必须直接或间接地以绿色植物为食，所以，动物在生态系统中是属于消费者。腐生的细菌和真菌【分解者】腐生的细菌和真菌能把动、植物尸体等复杂的有机物分解成简单的无机物，供绿色植物再利用。还有极少数的腐生动物，如：蚯蚓、屎克螂和白蚁等在生态系统中也是属于分解者；分解者的主要作用是“促进生态系统的物质循环”。联系生产者、消费者和分解者之间是相互依存、密切联系、缺一不可的。注：1.生态系统成分中的三个“不等于”(1)生产者≠植物:生产者不一定都是植物,某些细菌也可以是生产者,如硝化细菌等;植物也不一定都是生产者,如菟丝子是消费者。(2)消费者≠动物:消费者不一定都是动物,如某些营寄生生活的微生物;动物也不一定都是消费者,如营腐生生活的蚯蚓是分解者。(3)分解者≠微生物:分解者不一定都是微生物,还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓;微生物也不一定都是分解者,如硝化细菌是生产者。2.食物网中生物数量的变化情况的分析(1)若食物链中第一营养级的生物减少，则相关生物的数量都减少。(2)若“天敌”减少,则被捕食者数量先增多后减少,最后趋于稳定。(3)食物网中某种生物大量增加时,一般会导致作为其食物的生物数量减少,而作为其天敌的生物数量增加。(4)在食物网中,某种生物大量减少对另一种生物的影响沿不同的食物链的分析结果（二）生态系统的结构和功能：营养结构食物链在生态系统中,生产者与消费者之间、消费者与消费者之间，由于食物关系而形成链条式的营养联系，叫做食物链。如：草→昆虫→食虫鸟→蛇→鹰。食物网在生态系统中，许多条食物链彼此相互交错连接，因此，就形成了一个错综复杂的营养联系，叫做食物网。生态系统中的物质循环和能量流动都是通过食物链和食物网来完成的。重要功能物质循环物质在生物与无机环境之间的往返循环，就是生态系统的物质循环。如：二氧化碳和水的循环等。(分解者对此起着重要的作用)能量流动在生态系统中，绿色植物固定的太阳能是沿着食物链的单向传递，叫做能量流动。（三）能量流动的特点：（1）逐级递减：能量在沿着食物链各个环节的传递过程中，一般以所获能量的10%—20%传递给下一个环节而成形成能量金字塔。而有毒的物质由于难以分解，又不易排出体外，所以，通过食物链流动时，是不断积累，逐级增加的。如：农药中的ddt、乐果以及重金属中的汞、镉和水银等。（2）单向流动：不能循环。各食物链的生物由于食物关系构成了食物网。通过食物链和食物网，生态系统进行着物质和能量的流动。（3）由于能量在沿食物链各环节的传递过程中逐级递减，就使得该食物网中草的数量最多，鹰的数量最少。当草原鼠类大发生时，短时期内，该生态系统中狐和鹰数量会随之增加，而随着上述两种动物数量的增加和绿色植物数量的减少，鼠类的数量也会随着减少。使生态系统逐渐恢复原样。这表明生态系统具有一定的自我调节能力。（4）牧草留种区，为了预防鸟啄食草籽，用网把留种地罩上。后来发现，草的叶子几乎被虫吃光，产生这种现象的原因是：食物链被破坏（或食虫鸟飞不进去，昆虫失去天敌的制约而大量繁殖）。当草原被有毒物质污染时，该草原生物体内有毒物质含量最高的生物是鹰。如果人们为了一时的经济利益，大量捕捉草原中的鹰、狐和鸟类，会造成鼠、兔、昆虫大量繁殖，毁坏草原。上述例子说明：人们如果不按生态规律办事，生态平衡就会遭受到破坏。（5）除了非生物环境外，该生态系统还有一个成分没有画出，这个成分是分解者，它在生态系统中所起的作用是促进生态系统的物质循环。注：关于能量流动的几个要点1.什么是能量流动?能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.能量的输入指的是什么?能量输入的源头是太阳能。在自然生态系统中,生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量。在人工生态系统中,还包括人工输入的能量。3.能量的传递途径是什么?生态系统中的能量沿食物链、食物网传递。4.同化量和摄入量有什么区别?同化量是指每一营养级通过摄食将食物中的能量转化成自身有机物中的能量,而摄入量是消费者摄入的能量,摄入量=同化量+粪便量。消费者产生的粪便中的能量,不属于该营养级同化的能量,它实际上与上一营养级的遗体残骸一样,属于上一营养级同化的能量。5.能量的转化和散失指的是什么?光能(或无机物中的化学能)通过光合作用(或化能合成作用)转化为有机物中的化学能,其中的一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分储存在ATP中用于各项生命活动。6.生态金字塔的种类和作用①能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。通常含义：在自然生态系统一定上窄下宽，人工生态系统可能上宽下窄如城市生态系统。

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生物量金字塔大多也是上窄下宽的金字塔形。生物量金字塔：某一特定时间，单位面积上积存的有机物质的总量。能量金字塔：单位时间内各营养级所得到的能量数值。大多的含义：如海洋生态系统中，第一营养级浮游植物的个体很小，生活史很短，因此某一时刻浮游动物生物量多于浮游植物。But流入浮游植物的能量大于浮游动物。（如割韭菜）③

数量金字塔表明每个营养级中生物个体的数量。可能出现上窄下宽。如：消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树。7.研究能量流动的实践意义能量传递效率是两个营养级之间的同化量之比，不容易提高，除非提高昼夜温差减少呼吸作用等，饲料加酶帮助吸收。但是成本高，所以我们主要从输入、转化、散失入手。①可以增大流入某个生态系统的总能量。如：农田生态系统中的间作套种②可以对能量的多级利用，从而大大提高能量利用率。如：作物秸秆作饲料。③可以使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如：合理确定草场的载畜量。（四）生态系统中信息传递的主要形式：(1)物理信息：光、声、热、电、磁、温度等。如植物的向光性(2)化学信息：性外激素、告警外激素、尿液等(3)行为信息：动物求偶时的舞蹈、运动等孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀（五）信息传递在农业生产中的应用（1）提高农畜产品产量。模拟动物信息吸引大量传粉动物，提高果树传粉率和结实率。（2）控制有害动物。如利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，从而减少有害动物破坏农作物。（3）目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。（六）生态系统的稳定性：1.概念：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。（1）对生态系统稳定性的理解：①稳定是相对的，总处于动态变化中。②结构的相对稳定：生产者、消费者和分解者的种类和数量相对稳定。③功能的相对稳定：物质与能量的输入和输出相对平衡。从能量流动角度分析，若能量的输入大于输出，则生态系统处于发展阶段；若能量的输入等于输出，则生态系统处于平衡状态；若能量的输入小于能量的输出，说明生态平衡已被破坏。（2）原因：生态系统具有一定的自我调节能力。2．生态系统的自我调节能力（1）调节基础：负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，不仅存在于生物群落内部，还存在于生物群落与无机环境之间。（2）实例分析：生态系统受到外界干扰时，依靠自我调节能力维持自身相对稳定。①实例1：河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。②实例2：在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。③实例3：一场火灾过后，森林中种群密度降低；但由于光照更加充足、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。特点：生态系统自我调节能力不是无限的。当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统自我调节能力会迅速丧失。例如，我国黄土高原就是原有森林生态系统崩溃。3.抵抗力稳定性与恢复力稳定性（1）抵抗力稳定性①概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力。②特点：一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，反之则越低。（2）恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。如“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。”的原因是生态系统具有恢复力稳定性。（3）两者关系：一般呈相反关系。生物种类越多→食物网越复杂（即营养结构越复杂）→自我调节能力越强→抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。如：热带雨林生态系统抵抗力稳定性高，但恢复力稳定性低；草原生态系统抵抗力稳定性低，但恢复力稳定性高。一些特殊生态系统如极地苔原生态系统，由于物种组分单一，营养