資源簡介

生態系統及其穩定性
考點1 生態系統的結構
一、生態系統的概述
1.生態系統的概念：由_________與它的__________相互作用而形成的統一整體。
2.生態系統的范圍。
（1）生態系統有一定的范圍：由于任何一個生物群落都分布在一定的自然區域內，所以生態系統有一定的______和______范圍。
（2）生態系統的范圍有大有小，且類型眾多：地球上最大的生態系統是_______。這個最大的生態系統中，包括很多類型的生態系統。
3.類型
自然生態系統：水域生態系統、陸地生態系統。
人工生態系統：農田生態系統、城市生態系統等。
二、生態系統的組成成分
1.組成：非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。
2.生態系統是各組成成分的統一體：
3.生態系統四種成分組成內容、作用、地位的比較
比較項目 組成內容 作用 地位
非生物的物質和能量 陽光、熱能、空氣、水、無機鹽等 為生物提供物質和能量，是生物群落賴以生存和發展的基礎 必備成分
生產者 主要是綠色植物，也包括____________微生物（如硝化細菌） 無機物→有機物；光能、無機化學能→有機化學能；為消費者提供食物和棲息場所 主要成分（基石）
消費者 包括營捕食生活的生物和營寄生生活的生物（如菟絲子） 加快生態系統的物質循環，有利于植物的___________________ 最活躍的成分
分解者 營腐生生活的微生物及腐食性的動物（如蚯蚓、蜣螂） 通過分解作用將生物遺體、排遺物分解為無機物，供生產者重新利用 物質循環中的關鍵成分
4.生態系統各組成成分的相互關系
（1）生態系統的各組成成分雖然不同，但它們之間緊密聯系，從而使生態系統成為一個統一整體，具有一定的結構和功能。
（2）在生態系統的組成成分中，生產者是唯一能把非生物的物質和能量轉變成生物體內的物質和能量的成分。
（3）如果一個生態系統中沒有________，動植物的遺體和動物的排遺物會堆積如山，生態系統就會崩潰。
（4）從理論上講，生態系統可以缺少________，但其他三種組成成分缺一不可。
三、生態系統的營養結構
1.食物鏈
（1）概念：生態系統中各種生物因_______關系形成的一種聯系。
（2）特點：生產者為第一營養級；消費者所處的營養級并不是一成不變的；食物鏈上一般不超過____個營養級。
（3）實例：
2.食物網
（1）概念：生態系統中許多食物鏈彼此相互交錯，連接成復雜的__________。
（2）形成的原因：一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物；一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。
（3）功能
食物鏈和食物網是生態系統的營養結構，是能量流動和物質循環的_______。
食物網越______，生態系統抵抗外界干擾的能力就越強，生態系統越穩定。
考點2 生態系統的功能
1、生態系統的能量流動
1.能量流動的概念及過程
（1）概念：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程
（2）能量流動的過程
（3）某一營養級能量的來源與去路
a.能量來源：生產者的能量主要來自太陽能；消費者的能量來自_____________。
b.能量去向：流入某一營養級能量去向可以從以下兩個角度分析：
①“定量不定時”（在足夠長的時間內能量的最終去向）：
a.自身呼吸消耗；b.流入下一營養級（最高營養級除外）；c.被分解者分解利用。
②“定量定時”：流入某一營養級的一定量的能量在一定時間內的去向可有四條：a.自身呼吸消耗；b.流入下一營養級；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一營養級和分解者利用，即“未利用”。
2.能量流動的特點
（1）能量流動的特點分析
特點 原因分析
單向流動 ①食物鏈中各營養級的順序是不可逆轉的，這是長期自然選擇的結果，如肉食性動物以植食性動物為食，而植食性動物不能以肉食性動物為食各營養級的生物通過呼吸作用以熱能形式散失的能量是無法再被利用的
逐級遞減 ①各營養級的生物都會因呼吸作用而消耗掉相當大的一部分能量②各營養級生物的能量中總有一部分未被下一營養級所利用③還有少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體流入__________。
（2）能量傳遞效率
計算方法：能量傳遞效率＝下一營養級同化的能量÷上一營養級同化的能量×100%
數值：一般為10%～20%
3.生態金字塔
（1）含義：將單位時間內各個營養級的個體數量、生物量或能量數值，按營養級由低到高的順序繪制成的圖形，其形狀似金字塔。
（2）類型
類型項目 能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔
性狀
每一階含義 食物鏈中每一營養級生物所含的“能量” 食物鏈中每一營養級生物個體的“數量” 食物鏈中每一營養級生物的“總生物量”
圖形特點 正金字塔 一般呈正金字塔形，有時會出現倒金字塔形 一般呈正金字塔形
象征含義 能量流動的過程中總有能量的消耗和散失，故能量在流動過程中_____________ 生物個體數量在食物鏈中一般隨營養級升高而逐漸降低 生物量隨營養級逐漸遞減
4.研究能量流動的實踐意義
（1）研究生態系統的能量流動，可以幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。
（2）能量多級利用：使生態系統中的物質和能量得到分層次、多級別利用，使生產一種產品時產生的有機廢棄物，成為生產另一種產品的原料，提高能量的利用率。
（3）根據生態系統的能量流動規律，實際生活中采取以下措施：
盡量縮短食物鏈以減少能量損耗；
充分利用生產者③充分利用分解者，如利用秸稈培育食用菌、利用植物殘體生產沼氣等。
幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。例如，對農田進行鋤草除蟲，使能量盡可能多地流向農作物，減少能量流失。
二、物質循環的概述
1.物質循環的概述
（1）概念：組成生物體的_____________________________等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。
（2）特點
全球性：物質循環的概念中所說的生態系統并不是一般的生態系統，而是指地球上最大的生態系統－生物圈，因此物質循環具有_______。
循環性：在物質循環過程中，無機環境中的物質可以被生物群落反復利用，即生物群落和無機環境之間的物質可以反復出現、反復利用，周而復始地進行循環，不會消失。
2.物質循環的實例：碳循環
碳元素進入生物群落的途徑：主要是通過植物的光合作用實現的，有時也可通過一些生物的化能合成作用實現。
碳的存在形式 生物群落與無機環境之間：CO2
生物群落內部：含碳有機物
大氣中CO2的來源有三個：一是分解者的分解作用；二是動植物的__________；三是化石燃料的燃燒。
實現碳在生物群落與無機環境之間循環的關鍵因素是生產者和分解者。
碳在生物群落與無機環境之間傳遞時，只在生產者與無機環境之間是______的，在其他成分之間都是______的。
碳循環的特點：
a.全球性：大氣中的CO2能夠隨著大氣環流在全球范圍內流動。
b.循環性：碳在無機環境與生物群落之間以CO2的形式循環流動。
（2）碳循環平衡失調一一溫室效應
導致溫室效應的主要原因
a.____________的大量燃燒，在短時間內使大氣中CO2濃度升高。
b.森林、草原等植被遭到大面積的破壞，大大降低了植被對中對大氣中CO2的調節能力。
溫室效應對環境的影響
a.氣候變暖會加快極地和高山冰川的融化，導致____________，使一些沿海城市和國家面臨滅頂之災。
b.氣候變化也改變了降雨和蒸發機制，影響農業和糧食資源的生產。降雨量的變化使部分地區更加干旱或多雨，并使病蟲害增加。
防止或減緩溫室效應的主要措施
a.改善能源結構，開發新能源（核能、水能等）， 盡量減少煤炭的燃燒量（減少CO2的來源）。
b.大力推行植樹造林活動（增加CO2的去路）。
3.生物富集
（1）概念：生物體從周圍環境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在_________濃度超過_________濃度的現象。
（2）特點：有害物質沿食物鏈逐漸在生物體內聚集，最終積累在食物鏈的______。
三、物質循環和能量流動的關系
1.區別
（1）物質循環具有全球性和循環性的特點。
（2）能量流動是逐級遞減的，是單方向的。
2.聯系
（1）二者同時進行，相互依存，不可分割。
（2）物質是能量流動的載體，能量是物質循環的動力。
四、生態系統的信息傳遞
1.信息的概念：一般將可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等稱作信息。
2.信息的基本類型
（1）物理信息
概念：通過物理過程傳遞的信息。
舉例：光、聲、溫度、濕度和磁力等。
（2）化學信息
概念：生物在生命活動過程中，產生的可以傳遞信息的化學物質。
舉例：植物的_______、_____________等代謝產物，以及動物的性外激素等。
（3）行為信息
概念：對于同種或異種生物能夠通過特殊行為傳遞的信息。
舉例：蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”。
3.信息傳遞在生態系統中的作用
（1）個體水平：生命活動的正常進行，離不開信息的作用。
（2）種群水平：生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞。
（3）群落水平：信息能夠調節生物的__________，以維持生態系統的穩定。
4.信息傳遞在農業生產中的應用
（1）提高農產品或畜產品的產量。如利用模擬的動物信息吸引大量的_________，就可以提高果樹的傳粉率和結實率。
（2）對有害動物進行控制。如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲的種群密度。
考點3 生態系統的穩定性
一、生態平衡的含義及特征
1.概念：生態系統的結構和功能處于_______________的一種狀態。
2.處于生態平衡的生態系統的特征
（1）結構平衡：生態系統的各組分保持相對穩定。
（2）功能平衡：生產—消費—分解的生態過程正常進行，保證了物質總在循環，能量不斷流動，生物個體持續發展和更新。
（3）收支平衡：在某生態系統中，植物在一定時間內制造的可供其他生物利用的有機物的量，處于比較穩定的狀態。
二、生態系統的穩定性
1.概念：生態系統的維持或恢復自身結構和功能處于相對平衡的能力，即維持__________的能力。
2.原因：生態系統具有一定的__________能力。
3.調節基礎：_______調節。
4.特點：生態系統的自我調節能力是______的，當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態系統的____________會迅速喪失，生態系統原狀難以維持。
5.反饋調節的類型
項目 負反饋調節 正反饋調節
概念 當一個變化產生時，調節機制會減弱這個變化，使之回歸正常 受控部分發出反饋信息，其方向與控制信息一致，可以促進或加強控制部分的活動
舉例
作用 生態系統自我調節能力的_______，能使生態系統達到和保持平衡 使生態系統遠離平衡狀態
調節方式 _____和_____最初發生變化的那種成分所發生的變化 加速最初發生變化的那種成分所發生的變化
結果 有利于生態系統保持相對穩定 常使生態系統遠離穩態
6.生態系統穩定性的類型
項目 抵抗力穩定性 恢復力穩定性
概念 生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀的能力 生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力
特點 生態系統的成分越復雜，抵抗力穩定性越高，反之越低 生態系統的成分越_____，一般越容易恢復；反之越難
三、提高生態系統穩定性的措施
1.控制對生態系統的干擾程度，對生態系統的利用應該適度，不應超過生態系統的自我調節能力。
2.對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應物質和能量的投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。
四、設計并制作生態缸，觀察其穩定性
1.目的要求：探究生態系統保持穩定性的條件。
2.實驗原理：
（1）生態缸中必須包括生態系統的四種成分，特別需要注意必須有足夠的分解者。
（2）各種生物之間以及生物與無機環境之間，必須能夠進行物質循環和能量流動。
（3）生物之間要有合適的食物鏈結構，生物的數量不宜過多。
（4）生態缸必須是透明的，這樣可以保證生態缸中有充足的太陽能。當然，生態缸一定要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。
3.實驗流程：鋪墊細沙
注水：注入適量的河水或池塘水，使缸內有陸上與水下之分。
放置動植物：根據生物本身的生活習性正確放置適量的生物個體。
密封生態缸：用膠帶將生態缸口密封。
放置生態缸：將生態缸放置在光線良好的散射光下。
觀察記錄：每周定時觀察生態缸中生物的存活和水質變化情況。
4.結果分析
（1）生態缸中雖然成分齊全，生產者、消費者和分解者之間可以進行能量流動和物質循環，但由于生態缸中的生態系統極為簡單，自我調節能力極差，所以抵抗力穩定性極低，生態系統的穩定性極易被破壞。因此，生態缸內的生物只能保持一定時間的活性。
（2）如果生態缸是一個開放的生態系統，則生態系統的成分復雜，自我調節、自我修復和自我延續的能力強，在沒有巨大外界環境干擾的情況下會長期保持相對穩定。
參考答案
考點一：生物群落 無機環境 時間 空間 生物圈 化能自養型 傳粉和種子的傳播 分解者 消費者 食物 5 營養結構 渠道 復雜
考點二：上一營養級同化的能量 分解者 逐級遞減 C、H、O、N、P、S 全球性 呼吸作用 雙向 單向 化石燃料 海平面上升 有機體內 環境 頂端 生物堿 有機酸 種間關系 傳粉動物
考點三： 相對穩定 生態平衡 自我調節 負反饋 有限 自我調節能力 基礎 抑制 減弱 簡單
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