第3章生态系统及其稳定性-2023-2024学年高二生物单元速记巧练（人教版2019选择性必修2）

第3章生态系统及其稳定性知识章章清第3章生态系统及其稳定性知识章章清01归纳·章节概览02速记·考点列阵第1节生态系统的结构考点1生态系统的组成成分考点2生态系统的营养结构第2节生态系统的能量流动考点1能量流动的过程考点2能量流动的特点及其意义第3节生态系统的物质循环考点1生态系统的物质循环考点2物质循环与能量流动的关系第4节生态系统的信息传递考点1生态系统中信息的种类考点2信息传递的作用第5节生态系统的稳定性考点1生态系统的稳定性考点2提高生态系统的稳定性03攻克·重点疑难疑难点1生态系统组成成分的判断疑难点2生态系统中食物链(网)的判断技巧疑难点3碳循环常见变式图解分析疑难点4对生态系统稳定性的理解及其调节考点1第1节考点1生态系统的组成成分(基础讲解)1．在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统。2．生态系统的类型3．生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。成分组成作用营养方式地位非生物的物质和能量①物质：空气、水、无机盐等；②能量：光、热等生态系统中生物群落的物质和能量的根本来源必要成分生产者自养生物，以绿色植物为主，还有光合细菌(如蓝细菌等)和化能合成细菌(如硝化细菌等)生态系统中唯一能利用无机物合成有机物并固定能量的成分自养型生态系统的基石消费者动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；对植物的传粉和种子的传播等具有重要作用异养型重要成分分解者各种营腐生生活的生物，主要是细菌和真菌，此外还有腐生动物能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，并返还给非生物环境，保证生态系统中物质循环的顺利进行异养型必要成分考点考点2生态系统的营养结构(基础讲解)1．生态系统的营养结构——食物链和食物网(1)食物链：生态系统中各生物之间由于吃与被吃的关系(捕食关系)形成的一种链状结构。(2)食物网：在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，叫作食物网。①图示中共有6条食物链。数食物链规则：从没有箭头指向的生物即生产者A开始，沿箭头方向一直数到最后，算一条。②图示中H占第三、第四、第五3个营养级，分别属于次级消费者、三级消费者、四级消费者。对食物网中的某一动物而言，其营养级是不固定的，视具体食物链而定。③图示中B和C的关系：竞争和捕食。④生物种类越多，形成的食物链越多，食物网越复杂。第2节生态系统的能量流动考点1考点1能量流动的过程(基础讲解)1．能量流动的过程(1)能量流经生态系统的过程(2)流入某一营养级能量的去向(最高营养级除外)分析类型能量的去向说明定量不定时分析流入某一营养级的能量在足够长的时间内的去路可有3条：①自身呼吸散热消耗：②流入下一营养级；③被分解者分解利用这一定量的能量不管如何传递最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行定量定时分析流入某一营养级的能量在一定时间内的去路可有4条：①自身呼吸散热消耗；②流入下一营养级；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”如果是以年为单位研究，第④部分的能量将保留给下一年考点2考点2能量流动的特点及其意义(基础讲解)1．能量流动的特点(1)能量的单向流动：在生态系统中，能量沿着食物链由低营养级流向高营养级。再依次流向后面的各个营养级，不能逆转，也不能循环流动。(2)能量在流动过程中逐级递减：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。能量在相邻两个营养级间的传递效率(同化量的比值)是10%~20%。2．研究能量流动的实践意义(1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。(2)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(3)研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。第3节生态系统的物质循环考点1考点1生态系统的物质循环(基础讲解)1．物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。(1)碳循环(2)氮循环(3)硫循环考点2考点2物质循环与能量流动的关系(基础讲解)1．物质循环与能量流动之间的关系第4节生态系统的信息传递考点1考点1生态系统中信息的种类(基础讲解)1．生态系统中信息的种类：根据生态系统中传递信息的载体不同，一般将信息分为物理信息、化学信息和行为信息。类别概念常见种类来源物理信息生态系统中通过物理过程传递的信息光、声、温度、湿度、磁力和动植物的形态、体色等非生物环境、生物个体或群体化学信息生物在生命活动过程中，产生的一些能够传递信息的化学物质植物的有机酸、生物碱等代谢产物，动物的性外激素等生物体内产生行为信息动物通过特殊行为，主要指各种动作，在同种或异种生物之间传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息蜜蜂跳舞、繁殖季节雄鸟的“求偶炫耀”，草原中一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，向正在孵卵的雌鸟发出逃避的信息动物自身的特殊行为或表现考点2考点2信息传递的作用(基础讲解)1．信息传递在生态系统中的作用(1)生命活动的正常进行离不开信息的传递(2)生物种群的繁衍离不开信息的传递(3)信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定2．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农畜产品的产量：利用光信息调节和控制生物的生长和发育。用一定频率的声波处理蔬菜谷类作物等的种子，可以提高发芽率，增加产量。利用植物可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构特点，将能够相互促进的植物一起种植，避免将相互影响的植物一起种植。利用植物可以分泌化学信息来吸引昆虫的特性，用人工合成的各种化学信息素吸引传粉昆虫，提高作物的传粉率和结实率。(2)对有害动物进行控制：利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。利用性引诱剂防治害虫：在田间施放适量的人工合成的性引诱剂，干扰害虫的正常交配：或者利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而使害虫的种群密度明显降低。利用害虫的趋光性对害虫进行诱杀，大量消灭害虫，减少其对农作物的破坏。第5节生态系统的物质循环考点1考点1生态系统的稳定性(基础讲解)1．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性概念指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响因素生态系统的组分越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强生态系统的组分越少、营养结构越简单，则越容易恢复，恢复力稳定性越强联系(1)一般来说，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱：反之亦然(也有特殊情况，如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很弱)。两者之间与营养结构的关系如图所示。(2)二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定.考点2考点2提高生态系统的稳定性(基础讲解)1．提高生态系统稳定性的措施(1)要提高生态系统的稳定性，应控制对生态系统的干扰强度：对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力，如不能过度放牧、不乱砍滥伐森林等。(2)对人类利用强度较大的生态系统，要提高其稳定性，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。例如，为使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉和控制病虫害等；还可以人工建造“生态屏障”。2．维持生态平衡的重要意义(1)处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。(2)处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。疑难点1生态系统组成成分的判断1．生态系统中各成分的快速判断2．生产者、消费者、分解者之间的“一定”和“可能"(1)生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。(2)消费者、分解者一定是异养生物，异养生物可能是消费者或分解者。(3)分解者是营腐生生活的生物。营腐生生活的生物一定是分解者。3．生产者、消费者、分解者之间的“不一定”(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、蓝细菌等：植物也不一定都是生产者，如菟丝子是一年生草本植物，寄生在豆科植物上，细胞中无叶绿体，叶片退化不能进行光合作用，同化类型为异养型，属于消费者。(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，菟丝子也属于消费者；动物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓、蜣螂、秃鹫等属于分解者。(3)分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的动物蚯蚓、秃鹫等；微生物也不一定都是分解者，如能自养的微生物蓝细菌是生产者，营寄生生活的微生物如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等是消费者。疑难点2生态系统中食物链(网)的判断技巧1．生态系统中食物链(网)的判断技巧(1)食物链条数的确定：食物网中每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(消费者)，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算是完整的食物链。从生产者到最高营养级的路径有几条，食物链就是几条。分解者不参与食物链的构成。(2)营养级与消费者级别的确定：营养级级别和消费者级别并不一致。例如，在草→兔→狐→狼这条食物链中，兔、狐和狼的营养级分别是第二营养级、第三营养级、第四营养级，而它们的消费者级别却是初级消费者、次级消费者、三级消费者。由此可见，营养级级别和消费者级别并不一致，而是差一级(生产者占一个营养级)。(3)某种生物营养级的确定：同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。(4)两种生物的关系分析：在食物网中，两种生物之间的关系可能既是捕食关系，又是竞争关系。在虎以狼为食物时，二者是捕食关系；在虎、狼都以羊为食物时，二者是竞争关系。疑难点3能量传递效率的相关计算1．在食物链中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。如食物链A→B→C→D：(1)已知D营养级的能量为M，则最少需要A营养级的能量为M÷(20%)3，最多需要A营养级的能量为M÷(10%)3。(2)已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的能量最多为N×(20%)3，最少为N×(10%)3。2．在食物网中的相关计算问题(1)在能量分配比例未知时，计算某一生物获得的能量最多(或最少)：(2)在能量分配比例和能量传递效率已知时，计算食物网中能量流动时，应先根据题意写出相应的食物链，再根据各营养级之间的能量传递效率，按照从不同食物链获得能量的比例分别进行计算，最后将各条食物链中得到的值相加即可。疑难点3碳循环常见变式图解分析1．碳循环常见变式图解分析(1)图甲——先根据双向箭头判断，a和b分别为生产者和非生物的物质和能量(或大气中的CO2)；再根据a和c均指向d，判断d为分解者，剩下的c为消费者。(2)图乙——根据a与c之间的双向箭头以及其他成分均有指向c的箭头判断，a是生产者，c是非生物的物质和能量；根据a、b、d都有箭头指向e，可进一步判断，b是初级消费者，d是次级消费者，e是分解者。(3)图丙——根据a与e之间的双向箭头以及其他成分均有指向a的箭头判断，a为非生物的物质和能量，e为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中各成分都有箭头指向c，厅以c是分解者，剩余的b、d、f则为消费者。整个图解中，食物链是e→f→d→b。(4)图丁——根据CO2与A之间的双向箭头判断，A是生产者，A、B、C均有箭头指向动植物遗体和动物的排遗物，其箭头又指向D，说明D是分解者，进一步判断B为初级消费者，C为次级消费者疑难点4对生态系统稳定性的理解及其调节1．生态系统稳定性的基本含义(1)生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段时结构与功能的综合状态。(2)生态系统的稳定性是生态系统内部的综合调控能力。(3)生态系统的稳定性是以生态系统受到干扰时保持或恢复稳态的表现来体现的能力。2．生态系统的自我调节能力(1)