第5章 生态系统及其稳定性

【考纲知识梳理】

一、生态系统的概念及范围

1、概念：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。

2、范围：有大有小，其中生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。

二、生态系统的组成成分

三、生态系统的营养结构

1、食物链：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。

2、食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。

3、食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。

二、食物链和食物网的分析

1、每条食物链的起点总是生产者，如课本中的阳光不能纳入食物链，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，食物链中间不能做任何停顿，否则不能算作完整的食物链。

2、食物网中同一环节上所有生物的总和称为一个营养级，如书中第二营养级的生物有食草昆虫、鼠。

3、同一种生物在不同食物链中可以占有不同的营养级。

4、在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同的类型，如书中青蛙和蜘蛛的关系既是捕食又是竞争关系。

5、食物网中，某种生物因某种原因而大量减少时，对另外一种生物的影响，沿不同食物链分析的结果不同时应以中间环节少为依据。

6、食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物的数量。

第2节 生态系统的能量流动

【考纲知识梳理】

一、能量流动的概念和过程

1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2、能量流动的过程：

（1）输入

①源头：太阳能。

②总值：生产者所固定的太阳能。

（2）传递

①途径：食物链和食物网。

②形式：有机物中的化学能。

③过程：

a.通过生产者的呼吸作用以热能形式散失。

b.用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中。

c.随着残枝败叶等被分解者分解而被释放出来。

d.被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。

（3）转化

太阳能→有机物中的化学能→热能

（4）热量散失①形式：热能

②过程：

二、能量流动的特点

1、单向流动

能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。

2、逐级递减

输入到某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够传递到下一营养级。

三、研究能量流动的实践意义

1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

2、帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。

二、能量传递效率及应用

1、能量传递效率

相邻两营养级之间的传递效率＝6fbfcb429b55039c6f4735da262a7452.png，一般能量传递效率大约为10%～20%。

2、能量流动的极值计算

（1）在能量流动的相关问题中，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%，最高效率是20%。

（2）在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最低”效率传递；若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。

第3节 生态系统的物质循环

【考纲知识梳理】

一、生态系统的物质循环

1、概念（1）物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。

word/media/image7.gif（2）循环：无机环境 生物群落。

（3）范围：生物圈。

2、实例——碳循环（1）主要形式：CO2.

（2）过程：（3）特点：①具有全球性，因此又称生物地球化学循环。 ②具有循环性。

二、能量流动和物质循环的关系

1、二者同时进行，彼此相互依存，不可分割，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。

【要点名师精解】

一、生态系统物质循环的实例——碳循环

1、大气中CO2的来源：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。

2、目前由于碳循环平衡被打破，形成温室效应的分析

（1）大气中CO2含量持续增加的原因：

①工厂、汽车、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中倾放大量的CO2。

②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。

（2）危害：

①气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上升，这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。

②由于气候变化，也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。

3、缓解措施：

（1）植树造林，增加绿地面积。（2）减少化石燃料的燃烧。（3）开发清洁能源。

【例2】分析下面碳循环示意图并据图回答问题：

（1）从微观上看，过程①是在细胞内 中进行的；过程③主要是在细胞内 中进行的。

（2）岩石圈中的碳以 形式储存，故不直接参与碳循环。水圈中碳的存在形式是 。

（3）由图中可见，碳循环带有 性，属于气体型循环。

（4）碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ，除此之外，某些特殊的生态系统还可通过 进入生物群落；②表示的是 关系，其②内部之间还可存在 关系；④表示 。

（5）参与过程④的生物的新陈代谢类型是 ，它们与同区域中的动植物共同构成了 。

（6）如果大气层中的CO2增多，则产生 效应。

（7）从上图可知，减缓温室效应的关键措施是：

① ；

② ；

③ 。

（8）碳循环的进行伴随着 ，但由于生物体不能在代谢中利用 ，因而能量流动具有 的特点。

【答案】（1）叶绿体 线粒体 （2）无机盐（碳酸盐） HCO3- （3）全球

（4）光合作用 化能合成作用 捕食 竞争 分解者的分解作用

（5）异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型 生物群落 （6）温室

（7）①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率 ②严格控制化石燃料的燃烧，并提高能源利用率

③开发除化石燃料以外的诸如水能、核能、太阳能等新能源，切实减少CO2的排放量

（8）能量流动 热能 单向流动、逐级递减

第4、5节 生态系统的信息传递

生态系统的稳定性

【考纲知识梳理】

一、生态系统的信息传递

1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。

2、种类

（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。

（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。

（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。

3、信息传递在生态系统中的作用

（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。

（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。

（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。

4、应用

（1）提高农产品和畜产品产量。（2）对有害动物进行控制。

二、生态系统的稳定性

1、含义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

2、原因：生态系统具有一定的自我调节能力。

3、调节基础：负反馈调节。

4、种类

（1）抵抗力稳定性：

①含义：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。

②规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高。

③特点：调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力就遭到破坏。

（2）恢复力稳定性：

①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。

②与抵抗力稳定性的关系：往往相反。

5、提高生态系统稳定性的措施

（1）控制对生态系统的干扰程度。

（2）实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。

【要点名师精解】

一、生态系统的信息传递

1、信息传递的具体体现

信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。

2、与能量流动、物质循环的比较

生态系统知识点的总结