資源簡介

新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第1章 種群及其動態
第1節 種群的數量特征
1. 種群的概念：生活在 一定區域 的 同種 生物的 所有 個體。
2. 種群的數量特征包括： 種群密度 、 出生率和死亡率 、 遷入率和遷出率 、 年齡組成
和 性別比例 。
3. 種群密度
(1)概念：種群在 單位面積 或 單位空間 中的 個體數 。是種群最基本的 數量特征 。
(1)特點
①同一物種的種群密度在不同環境中 會 (會/不會)發生變化，如蝗蟲在夏天和秋天密度不同。
②不同物種的種群密度在同樣的環境條件下 不同 (相同/不同)，如一片草地上的倉鼠和野驢。
4.調查種群密度的方法
在調查分布范圍較小、個體較大的種群時，可以 逐個計數 。但是，在多數情況下，逐個計數非常困難，需要采取 估算 的方法。
Ⅰ.樣方法
①適用范圍：一般適用于 植物 ，也適用于 昆蟲卵 及 活動范圍小、活動能力弱的動物 的種群密度的調查，如植株上 蚜蟲的密度 、 跳蝻的密度 等。
②步驟：隨機選取若干個樣方→計數每個樣方內的 個體數 →求每個樣方的種群密度→求所有樣方
種群密度的 平均值 。
③【探究】用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度
a.調查對象：宜選用 雙子葉 草本植物，因單子葉植物多為 叢生或蔓生 ，難以計數。
b.樣方選取：草本植物樣方一般以 1m2 的正方形為宜。若該種群個體數較少，樣方面積可適當增大。
c.取樣方法：取樣的關鍵是要做到 隨機取樣 ，不能摻入主觀因素，確保選取的樣方具有代表性，使
結果(估算值)更接近真實值。常用取樣方法有 五點取樣法 和 等距取樣法 。
d.計數方法：同種生物個體無論大小都要計數，應統計樣方內的個體和
相鄰兩邊及其頂角上的個體。邊界線上的遵循“計上不計
下，計左不計右”的原則，如圖(實心圈表示統計的個體)。
④統計時，若沒有計數衰老個體，則會使估算值比實際值 偏小 。
Ⅱ.標志重捕法
①適用范圍：適用于 活動范圍大、活動能力強的動物 的種群密度的調查，如哺乳類、鳥類、魚類等。
②步驟：捕獲一部分個體→做上標記后放回原來的環境→一段時間后重捕→根據重捕到的個體中標記
個體數占總個體數的比例估計種群密度。
③公式：＝ →種群密度＝
④若標志脫落，標記個體死亡、遷出、很難再次抓到等，將會使估算值比實際值 偏大 。
Ⅲ.燈光誘捕法：對于有趨光性的昆蟲，還可以用 燈光誘捕 的方法調查他們的種群密度。
5. 出生率和死亡率
(1)概念：出生率：指在單位時間內新產生的個體數目占原種群個體總數的的比率。
死亡率：指在單位時間內死亡的個體數目占原種群個體總數的的比率。
練習：某種群年初時的個體數為100，年末時個體數為110，其中新生個體數為20，死亡個體數為10，
則該種群的年出生率為 20% ，死亡率為 10% 。
(2)意義：是種群大小和種群密度的 決定 因素。繁殖能力強的種群出生率 高 ，種群增長 快 。
注：增長率＝ 出生率 － 死亡率 ，差值最大時，種群增長率最大，種群數量增長最快。
(3)與社會的聯系：要控制人口過度增長，關鍵是降低人口 出生率 。
6. 遷入率和遷出率
(1)概念：種群中在單位時間內 遷入或遷出 的個體數，占原種群 個體總數 的比率。
(2)意義：是種群大小和種群密度的 決定 因素。
7. 年齡結構
(1)概念：指一個種群中 各年齡期 的個體數目的比例。
(2)類型(模式圖如下)
A圖 增長型 ：幼年個體 多 ，老年個體 少 ，出生率 ＞ 死亡率，種群密度會越來越 大 。
B圖 穩定型 ：各年齡期個體數比例 適中 ，出生率 ≈ 死亡率，種群密度 基本不變 。
C圖 衰退型 ：老年個體 多 ，幼年個體 少 ，死亡率 ＜ 出生率，種群密度會越來越 小 。
由分析可知，年齡組成通過影響種群的 出生率 和 死亡率 ，從而間接影響種群密度(數量)。
(3)意義：是種群密度的影響因素，研究年齡組成可預測種群密度(數量)的 變化趨勢 。
(4)變式圖辨析：
曲線圖中：A圖表示 增長型 B圖表示 衰退型
柱形圖中：A圖表示 衰退型 B圖表示 增長型 C圖表示 穩定型
8. 性別比例
(1)概念：指種群中 雌雄個體數目 的比例。
(2)意義：對 種群密度 有一定的影響。性別比例通過影響種群的 出生率 來間接影響種群密度。
(3)應用：用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺害蟲的雄性個體，破壞害蟲種群正常的 性別比例 ，使很多雌性個體不能完成交配，使 出生率 降低，從而使害蟲的種群密度明顯 降低 。
(4)相同年齡組成情況下
♀＞♂→種群密度增長 快
性別比例 ♀≈♂→種群密度 基本不變
♀＜♂→種群密度增長 慢
8. 種群數量特征之間的關系
9. 種群的空間特征
(1)概念：組成種群的個體，在其生活空間中的 位置狀態或布局 。
(2)類型(判斷)
①水稻的空間分布—— 均勻分布 。
②某種雜草的空間分布—— 隨機分布 。
③瓢蟲的空間分布—— 集群分布 。
第2節 種群數量的變化
1. 構建種群增長模型
(1)數學模型：是用來描述一個系統或它的性質的 數學形式 。
(2)構建方法
①觀察對象，提出問題 —— 細菌每20min分裂一次
②提出 合理的假設 —— 在條件(資源和空間)充足情況下，增長不受密度影響
③用適當的 數學形式 表達 —— Nn＝2n
④檢驗或修正 —— 觀察、統計細菌數量
(3)數學模型的表達形式
①數學方程式：優點是 科學、準確 ，但不能看出種群的數量變化趨勢。
②曲線圖：優點是能 直觀 地反映出種群數量的變化趨勢，但數據不能直接給出。
2. 種群數量增長的“J”型曲線
(1)形成條件： 食物 和 空間條件 充裕； 氣候 適宜；沒有 敵害 等條件。(理想條件)
(2)數量變化：種群的數量每年以 一定的倍數 增長，第二年的數量是第一年的 λ倍 。
(3)建立模型
①數學公式：t年后種群數量為： Nt＝N0λt (條件：λ＞1，且為常數)。
模型中各參數意義：N0為該種群的 起始數量 ，t為 時間 ，Nt表示t年后該種群的 數量 ，
λ表示該種群數量是一年前種群數量的 倍數 。(注：增長率＝ λ－1 )
②曲線圖(以 時間 為橫坐標，以 種群數量 為縱坐標)
畫出“J”型曲線的增長率和增長速率曲線，可知“J”型曲線增長率 不變 ，增長速率 逐漸增大 。
定義：增長率：指種群在單位時間內凈增加的個體數占原個體總數的比率。
增長率＝(現有個體數－原有個體數)／原有個體數×100%＝出生率—死亡率
增長速率：指種群在單位時間內增加的個體數量。增長速率＝(現有個體數－原有個體數)／增長時間×100%
(4)種群數量呈“J”型增長的情形
① 實驗室 條件下；②種群遷入到一個新的 適宜環境 。
(5)λ值的應用分析(注：λ－1表示增長率)
①當λ＞1時，出生率 ＞ 死亡率，種群數量 增加 ，種群的年齡組成為 增長型 。
②當λ＝1時，出生率 ＝ 死亡率，種群數量 基本不變 ，種群的年齡組成為 穩定型 。
③當0＜λ＜1時，出生率 ＜ 死亡率，種群數量 減少 ，種群的年齡組成為 衰退型 。
3. 種群數量增長的“S”型曲線
(1)含義：種群經過一定時間的增長后，數量 趨于穩定 的曲線，稱為“S”型曲線。
(2)形成條件：自然界的 資源 和 空間 是有限的；有 敵害 。(條件有限)
(3)形成原因：當種群密度增大時， 種內競爭 就會加劇，天敵數量也會 增加 ，這就會使種群的出生率 降低 ，死亡率 增高 。當死亡率等于出生率時，種群的增長就會 停止 ，有時會 穩定在一定的水平 。
(4)環境容納量：在 環境條件 不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群 最大數量 稱為環境容納量，又稱 K值 。K值不是固定不變的，K值可以隨 環境條件 的變化而變化。
(5)建立模型：曲線圖(以 時間 為橫坐標，以 種群數量 為縱坐標)
①畫出“S”型曲線的增長率和增長速率曲線，可知“S”型曲線增長率 逐漸減小 ， K 值時增長率0；增長速率 先增大，后減小，最后為0 ， K/2 值時增長速率最大， K 值時增長速率為0，
K 值時種群出生率等于死亡率，種群數量最大且保持相對穩定。 K 值時種內競爭最劇烈。
②圖中t1時對應的種群數量為 K/2 ，t2時對應的種群數量為 K 。
(5)適用條件：生存條件 有限 的自然種群。
(6)“S”型曲線在生產中的應用
①野生生物資源的保護：應保護生物的 生存環境 ，使K值 增大 (增大/降低)，如大熊貓的保護。
有害生物的防治：如鼠害防治，應設法使K值 降低 (增大/降低)，通過引入天敵等措施將種群數量控制在較低水平。
②資源開發與利用：捕撈、采伐應該在種群數量達到 K/2 值以上時進行，而且剩余種群數量應保持在 K/2 值左右，因為此時種群增長速率 最快 ，再生能力 最強 ，可保證持續獲取高產量。
③草場放牧，最大載畜量不能超過 K 值；魚的養殖也不能超過 K 值，否則，生態系統的穩定性破壞，導致K值 降低 (增大/降低)。
4. 種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較
項目 圖示模型 前提條件 特點 (增長率和增長速率) K值 (有/無) 聯系
“J”型曲線 環境資源 無限 增長率： 不變 增長速率： 逐漸增大 無 “J”型曲線 環境↓阻力 “S”型曲線
“S”型曲線 環境資源 有限 增長率： 逐漸減小 增長速率：先 增 后 減 ，最后為 0 有
5. 用曲線圖表示K/2值、K值的方法(見右圖)
(1)圖中 A′、C′、D′ 時間所對應的種群數量為K/2值。
(2)圖中 A、B、C、D 時間所對應的種群數量為K值。
6. 種群數量的變化包括： 增長、穩定、波動、下降 等。
7.【探究】培養液中酵母菌種群數量的變化
(1)實驗原理：①用液體培養培養基培養酵母菌，種群的增長
受培養液的 成分 、 空間 、pH、 溫度 等因素的影響。
②理想環境中，酵母菌種群的增長呈 J 型曲線；有限環境下，酵母菌種群的增長呈 S 型曲線。
(2)計數：對培養液中酵母菌種群數量進行計數時，常采用 抽樣檢測 法。
(3)操作方法：先將蓋玻片放在計數室(血球計數板)上，用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多余培養液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌細胞全部沉降到計數室底部，將計數板放在顯微鏡載物臺的中央，計數一個小方格內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。
(4)從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是 使培養液中的酵母菌均勻分布，以保證估算值的準確性 。若不振蕩，會導致估算值 偏大或偏小 。
第3節 影響種群數量變化的因素
非生物因素：如 光、溫度、降水、日照長度 、 食物 、 傳染病 等。
非生物因素對種群數量變化的影響往往是__綜合性的__
生物因素： 種群外部生物因素----其他生物的影響：天敵 ；種群內部生物因素：種內斗爭。
人為因素： 人類活動 的影響。
種群研究的應用
瀕危動物保護方面
漁業合理捕撈量的確定
有害生物的防治新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第1章 種群及其動態
第1節 種群的數量特征
1. 種群的概念：生活在 的 生物的 個體。
2. 種群的數量特征包括： 、 、 、
和 。
3. 種群密度
(1)概念：種群在 或 中的 。是種群最基本的 。
(1)特點
①同一物種的種群密度在不同環境中 (會/不會)發生變化，如蝗蟲在夏天和秋天密度不同。
②不同物種的種群密度在同樣的環境條件下 (相同/不同)，如一片草地上的倉鼠和野驢。
4.調查種群密度的方法
在調查分布范圍較小、個體較大的種群時，可以 。但是，在多數情況下，逐個計數非常困難，需要采取 的方法。
Ⅰ.樣方法
①適用范圍：一般適用于 ，也適用于及 的種群密度的調查，如植株上、等。
②步驟：隨機選取若干個樣方→計數每個樣方內的 →求每個樣方的種群密度→求所有樣方種群密度的 。
③【探究】用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度
a.調查對象：宜選用 草本植物，因單子葉植物多為，難以計數。
b.樣方選取：草本植物樣方一般以 的正方形為宜。若該種群個體數較少，樣方面積可適當 。
c.取樣方法：取樣的關鍵是要做到 ，不能摻入主觀因素，確保選取的樣方具有代表性，使
結果(估算值)更接近真實值。常用取樣方法有 和 。
d.計數方法：同種生物個體無論大小都要計數，應統計 的個體和
的個體。邊界線上的遵循“計上不計
下，計左不計右”的原則，如圖(實心圈表示統計的個體)。
④統計時，若沒有計數衰老個體，則會使估算值比實際值 。
Ⅱ.標志重捕法
①適用范圍：適用于 的種群密度的調查，如哺乳類、鳥類、魚類等。
②步驟：捕獲一部分個體→做上標記后放回原來的環境→一段時間后重捕→根據重捕到的個體中標記
個體數占總個體數的比例估計種群密度。
③公式：＝ →種群密度＝
④若標志脫落，標記個體死亡、遷出、很難再次抓到等，將會使估算值比實際值 。
Ⅲ.燈光誘捕法：對于有趨光性的昆蟲，還可以用 的方法調查他們的種群密度。
5. 出生率和死亡率
(1)概念：出生率：指在單位時間內 占 的的比率。
死亡率：指在單位時間內 占 的的比率。
練習：某種群年初時的個體數為100，年末時個體數為110，其中新生個體數為20，死亡個體數為10，
則該種群的年出生率為 ，死亡率為 。
(2)意義：是種群大小和種群密度的 因素。繁殖能力強的種群出生率 ，種群增長 。
注：增長率＝ － ，差值最大時，種群增長率最大，種群數量增長最快。
(3)與社會的聯系：要控制人口過度增長，關鍵是降低人口 。
6. 遷入率和遷出率
(1)概念：種群中在單位時間內 的個體數，占原種群 的比率。
(2)意義：是種群大小和種群密度的 因素。
7. 年齡結構
(1)概念：指一個種群中 的個體數目的比例。
(2)類型(模式圖如下)
A圖 ：幼年個體 ，老年個體 ，出生率 死亡率，種群密度會越來越 。
B圖 ：各年齡期個體數比例 ，出生率 死亡率，種群密度 。
C圖 ：老年個體 ，幼年個體 ，死亡率 出生率，種群密度會越來越 。
由分析可知，年齡組成通過影響種群的 和 ，從而間接影響種群密度(數量)。
(3)意義：是種群密度的影響因素，研究 可預測種群密度(數量)的。
(4)變式圖辨析：
曲線圖中：A圖表示 B圖表示
柱形圖中：A圖表示 B圖表示 C圖表示
8. 性別比例
(1)概念：指種群中 的比例。
(2)意義：對 有一定的影響。性別比例通過影響種群的 來間接影響種群密度。
(3)應用：用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺害蟲的雄性個體，破壞害蟲種群正常的 ，使很多雌性個體不能完成交配，使 降低，從而使害蟲的種群密度明顯 。
(4)相同年齡組成情況下
♀＞♂→種群密度增長
性別比例 ♀≈♂→種群密度
♀＜♂→種群密度增長
8. 種群數量特征之間的關系
9. 種群的空間特征
(1)概念：組成種群的個體，在其生活空間中的。
(2)類型(判斷)
①水稻的空間分布—— 。
②某種雜草的空間分布—— 。
③瓢蟲的空間分布—— 。
第2節 種群數量的變化
1. 構建種群增長模型
(1)數學模型：是用來描述一個系統或它的性質的 。
(2)構建方法
①觀察對象，提出問題 —— 細菌每20min分裂一次
②提出 —— 在條件(資源和空間)充足情況下，增長不受密度影響
③用適當的 表達 —— Nn＝2n
④檢驗或修正 —— 觀察、統計細菌數量
(3)數學模型的表達形式
①數學方程式：優點是 ，但不能看出種群的數量變化趨勢。
②曲線圖：優點是能 地反映出種群數量的變化趨勢，但數據不能直接給出。
2. 種群數量增長的“J”型曲線
(1)形成條件： 和 充裕； 適宜；沒有 等條件。(理想條件)
(2)數量變化：種群的數量每年以增長，第二年的數量是第一年的 。
(3)建立模型
①數學公式：t年后種群數量為：(條件：λ＞1，且為常數)。
模型中各參數意義：N0為該種群的 ，t為 ，Nt表示t年后該種群的 ，
λ表示該種群數量是一年前種群數量的 。(注：增長率＝)
②曲線圖(以 為橫坐標，以 為縱坐標)
畫出“J”型曲線的增長率和增長速率曲線，可知“J”型曲線增長率 ，增長速率 。
定義：增長率：指種群在單位時間內 占 的比率。
增長率＝(現有個體數－原有個體數)／原有個體數×100%＝出生率—死亡率
增長速率：指種群在單位時間內 。增長速率＝(現有個體數－原有個體數)／增長時間×100%
(4)種群數量呈“J”型增長的情形
① 條件下；②種群遷入到一個新的 。
(5)λ值的應用分析(注：λ－1表示增長率)
①當λ＞1時，出生率 死亡率，種群數量 ，種群的年齡組成為 。
②當λ＝1時，出生率 死亡率，種群數量 ，種群的年齡組成為 。
③當0＜λ＜1時，出生率 死亡率，種群數量 ，種群的年齡組成為 。
3. 種群數量增長的“S”型曲線
(1)含義：種群經過一定時間的增長后，數量 的曲線，稱為“S”型曲線。
(2)形成條件：自然界的 和 是有限的；有 。(條件有限)
(3)形成原因：當種群密度增大時， 就會加劇，天敵數量也會 ，這就會使種群的出生率 ，死亡率 。當死亡率等于出生率時，種群的增長就會 ，有時會 。
(4)環境容納量：在 不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群 稱為環境容納量，又稱 。K值不是固定不變的，K值可以隨 的變化而變化。
(5)建立模型：曲線圖(以 為橫坐標，以 為縱坐標)
①畫出“S”型曲線的增長率和增長速率曲線，可知“S”型曲線增長率 ， 值時增長率0；增長速率 ， 值時增長速率最大， 值時增長速率為0，
值時種群出生率等于死亡率，種群數量最大且保持相對穩定。 值時種內競爭最劇烈。
②圖中t1時對應的種群數量為 ，t2時對應的種群數量為 。
(5)適用條件：生存條件 的自然種群。
(6)“S”型曲線在生產中的應用
①野生生物資源的保護：應保護生物的 ，使K值 (增大/降低)，如大熊貓的保護。
有害生物的防治：如鼠害防治，應設法使K值 (增大/降低)，通過引入天敵等措施將種群數量控制在較低水平。
②資源開發與利用：捕撈、采伐應該在種群數量達到 值以上時進行，而且剩余種群數量應保持在 值左右，因為此時種群增長速率 ，再生能力 ，可保證持續獲取高產量。
③草場放牧，最大載畜量不能超過 值；魚的養殖也不能超過 值，否則，生態系統的穩定性破壞，導致K值 (增大/降低)。
4. 種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較
項目 圖示模型 前提條件 特點 (增長率和增長速率) K值 (有/無) 聯系
“J”型曲線 環境資源 增長率： 增長速率： “J”型曲線 環境↓阻力 “S”型曲線
“S”型曲線 環境資源 增長率： 增長速率：先 后 ，最后為
5. 用曲線圖表示K/2值、K值的方法(見右圖)
(1)圖中 時間所對應的種群數量為K/2值。
(2)圖中 時間所對應的種群數量為K值。
6. 種群數量的變化包括： 等。
7.【探究】培養液中酵母菌種群數量的變化
(1)實驗原理：①用液體培養培養基培養酵母菌，種群的增長
受培養液的 、 、pH、 等因素的影響。
②理想環境中，酵母菌種群的增長呈 型曲線；有限環境下，酵母菌種群的增長呈 型曲線。
(2)計數：對培養液中酵母菌種群數量進行計數時，常采用 法。
(3)操作方法：先將蓋玻片放在計數室(血球計數板)上，用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多余培養液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌細胞全部沉降到計數室底部，將計數板放在顯微鏡載物臺的中央，計數一個小方格內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。
(4)從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是 。若不振蕩，會導致估算值。
第3節 影響種群數量變化的因素
非生物因素：如 、 、 等。
非生物因素對種群數量變化的影響往往是___
生物因素： 種群外部生物因素----其他生物的影響： ；種群內部生物因素：種內斗爭。
人為因素： 的影響。
種群研究的應用
瀕危動物保護方面
漁業合理捕撈量的確定
有害生物的防治新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第2章 群落及其演替
第1節 群落的結構
1. 群落：同一時間內聚集在 一定區域 中 各種生物種群 的集合，包括所有的動物、植物和微生物。
2. 群落的物種組成
(1)意義： 群落的物種組成 是區別不同群落的重要特征。
(2)衡量指標：物種豐富度，指群落中 物種數目 的多少。
(3)規律：不同群落的物種數目 有差別 。一般越靠近熱帶地區，單位面積內物種 越豐富 。
3. 種間關系：指 不同種 (同種/不同種)生物之間的關系
(1)捕食
①概念：一種生物以另一種生物作為 食物 的現象。(注：兩種生物不會因捕食而導致一種滅絕)
②舉例：羊和草、狼和兔、青蛙與昆蟲、雪兔和猞猁。
③數量變化：數量上呈現出“ 先增加者先減少，后增加者后減少 ”的不同步性變化。(如圖)
(2)競爭
①概念：兩種或兩種以上生物生活在一起，相互爭奪 資源和空間 等的現象。競爭的結果常表現為
相互抑制 ，有時表現為一方占據 優勢 ，另一方處于 劣勢 甚至 滅亡 。
②舉例：牛與羊、農作物與雜草、大草履蟲與雙小核草履蟲。
③數量變化：數量上呈現出“ 你死我活 ”的同步性變化。(畫出曲線圖)
(3)寄生
①概念：一種生物(寄生者) 寄居 于另一種生物(寄主)的 體內或體表 ，攝取寄主的養分以維持生活的現象。對寄主有害，對寄生生物有利。如果分開，則寄生生物難以單獨生存，而寄主會生活的更好。
②舉例：蛔蟲與人、菟絲子與大豆、噬菌體與被侵染的細菌。
注：蛔蟲只能進行 無氧 呼吸，體細胞中沒有 線粒體 (細胞器)。
注：菟絲子不能進行 光合 作用，體細胞中沒有 葉綠體 (細胞器)。
(4)互利共生
①概念：兩種生物共同生活在一起， 相互依存 ， 彼此有利 ，如果彼
此分開，則雙方或一方不能獨立生存的現象。
②舉例：豆科植物與根瘤菌、地衣中的真菌和單細胞藻類。
③數量變化：數量上兩種生物“ 同時增加，同時減少 ”，呈現出
“ 同生共死 ”的同步性變化。(畫出曲線圖)
4. 種內關系：指 同種 (同種/不同種)生物之間的關系
(1) 種內互助 ：同種的個體或種群在生活過程中互相協作，以維護生存的現象。
舉例：蜜蜂、螞蟻等社會性昆蟲；雄褐馬雞引開鷹，保護小雞、母雞逃避。
(2) 種內斗爭 ：同種生物個體之間，由于爭奪食物、空間、配偶或其它生活條件而發生爭斗的現象。
舉例：相鄰作物植株爭奪陽光、水分、養料等；鱸魚以本物種的幼魚為食。
5. 群落的空間結構
(1)形成原因：在群落中，各個生物種群分別占據了 不同的空間 ，使群落形成一定的結構。
(2)類型
①垂直結構：
a.含義：在 垂直 方向上，生物群落具有明顯的 分層 現象。
b.舉例：森林垂直結構：植物： 光照強度 水體垂直結構：植物： 光質
(決定因素) 動物： 棲息空間和食物條件 (決定因素) 動物： 棲息場所和食物
在群落中， 植物 的垂直分層現象決定了 動物 的垂直分層現象，因為植物可以為動物提供多種多樣的 棲息空間和食物條件 。
c.意義：群落的垂直結構顯著提高了群落利用 陽光等環境資源 的能力。
②水平結構
a.含義：在 水平 方向上， 不同地段 往往分布著不同的種群，同一地段上 種群密度 也有差別，
它們常呈 鑲嵌 分布。
b.影響因素：非生物因素： 地形 變化、土壤 濕度和鹽堿度 的差異、 光照 強度不同等。
生物因素：生物自身 生長特點 的不同、 人與動物 的影響。
c.舉例：
在高山植物群落中，不同海拔地帶的植物分布不同屬于群落的水平結構，主要受 溫度 的影響。
我國南北群落水平結構的差異主要受 溫度 影響；東西群落水平結構的差異主要受 水分 影響。
6.【探究】土壤中小動物類群豐富度
(1)土壤小動物特點：許多土壤動物有 較強的活動能力 ，而且 身體微小 ，因此不適于用 樣方法 或 標志重捕法 進行調查。
(2)調查方法：常用 取樣器取樣 的方法進行采集、調查。
用一定規格的捕捉器(如采集罐、吸蟲器等)進行取樣，通過調查樣本中小動物的 種類 和 數量 來推測某一區域內土壤動物的豐富度。
(3)豐富度的統計方法：一般有兩種，一是 記名計算法 ，二是 目測估計法 。個體較大、種群數量有限的群落一般用 記名計算 法。
(4)探究步驟(了解)
①準備：制作取樣器→記錄調查地點的地形和環境的主要情況。
②取樣：去掉表層落葉→取一定土壤樣品→注明取樣的時間和地點等。
③采集小動物：常規方法： 誘蟲器 取蟲；簡易方法： 鑷子 或 吸蟲器 取蟲。
④觀察和分類：設計表格便于記錄，借助動物圖鑒查清名稱，使用 放大鏡、實體鏡 觀察。
⑤統計和分析：統計 豐富度 ，完成研究報告。
(5)兩種捕捉器
①誘蟲器：誘蟲器中 電燈 是發揮作用的主要部件，該裝置利用了土壤動物具有 趨暗、趨濕、避高溫 等習性設計的。誘蟲器無底花盆中的土壤不能與花盆壁緊貼，目的是 留有空隙，使空氣流通 。
②吸蟲器：吸蟲器中的紗布作用是 防止將土壤小動物吸走 ，
將其收集在試管中。
(6)采集的小動物可以放入體積分數為 70%的酒精 溶液中，也可放入 試管 中。試管中體積分數70%的酒精的作用是 殺死和保存小動物 。
第2節 群落的主要類型
荒漠生物群落
(1)環境條件：荒漠分布在極度干旱區，年降水量稀少且分布不均勻。
(2)群落特點：荒漠里物種少、群落結構非常簡單。
(3)主要植物和對環境的適應對策
加強水分攝取：根系發達。
減少水分散失：葉片特化、較厚的角質層、氣孔夜間開放。
加強對水分的儲存：仙人掌肥厚的肉質莖。
例如：生長在沙漠的駱駝刺，葉子已經變成細刺，以減少水分的蒸騰；根系很發達，能從很深很廣的地下吸取水分。
主要動物和對環境的適應對策
減少水分散失：表皮外有角質鱗片(蜥蜴、蛇)、以固態尿酸鹽的形式排泄代謝廢物。
增加水分的儲存：駱駝的駝峰中含有大量的脂肪，氧化分解后會產生水分。
調整活動時間：選擇在晚上或者氣溫低時出來尋找食。
草原生物群落
(1)環境條件：草原主要分布在半干旱地區、不同年份或季節雨量不均勻的地區。
(2)群落特點：草原上的動植物種類較少，群落結構相對簡單。
(3)生物特征
① 主要植物：草原上各種耐寒的旱生多年生草本植物占優勢，有的草原上有少量的灌木叢，喬木非常少見。草原上的植物往往葉片狹窄，表面有茸毛或蠟質層，能抵抗干旱。
② 主要動物：草原上的動物大都具有挖洞或快速奔跑的特點，由于缺水，在草原上，兩棲類和水生動物非常少見，動物主要以斑馬、長頸鹿和獅子為主。
3. 森林生物群落
(1)特點：分布于潮濕或者較濕潤的地區，群落結構復雜且相對穩定。
(2)主要植物：草本、灌木、喬木、藤本。陽生植物居上層，吸收更多的陽光；陰生植物居下層，適合在弱光下生長。
(3)主要動物：豐富的植物種類為動物提供了多樣的食物及棲息場所，所以動物種類繁多。特別是樹棲攀援類生物種類特別多。
4.群落分布的規律性
5.群落中生物的適應性
6.其他的群落類型
第3節 群落的演替
1. 群落演替的概念：隨著 時間 的推移，一個群落被另一個群落 代替 的過程。是一種 優勢 取代。
2. 群落演替的類型
(1)初生演替
①概念：指在一個從來沒有被 植物 覆蓋的地面，或是原來存在過 植被 、但被 徹底消滅 了的地方發生的演替。
②舉例：在 沙丘 、 火山巖 、 冰川泥土 、 裸巖 上進行的演替。
③過程舉例(發生在裸巖上的演替)
過程：裸巖階段→ 地衣 階段→ 苔蘚 階段→ 草本植物 階段→ 灌木 階段→ 森林 階段。
分析： 地衣 階段開始形成土壤， 草本植物 階段小動物開始進入，最高級階段是是 森林 階段。
演替過程中灌木逐漸取代草本植物，其主要原因是灌木較為 高大 ，能獲得更多的 陽光 。
在群落演替過程中，最先出現的動物是 植食 (植食/肉食)性動物。
演替過程中，群落物種豐富度 提高 ，有機物總量 增多 。
④特點：初生演替經歷的時間 長 ，速度 緩慢 ，影響因素主要是 自然因素 。
(2)次生演替
①概念：是指在原有植被雖已 不存在 ，但原有 土壤條件 基本保留，甚至還保留了植物的
種子 或其他 繁殖體 (如能發芽的地下莖)的地方發生的演替。
②舉例： 火災過后的草原 、 過量砍伐的森林 、 棄耕的農田 上進行的演替。
③過程舉例：棄耕農田上的演替過程：棄耕農田→ 雜草 階段→ 灌木 階段→ 森林 階段。
分析：演替過程中，群落物種豐富度 提高 ，有機物總量 增多 。
④特點：次生演替經歷的時間 短 ，速度 較快 ，影響因素主要是 人類活動 。
3. 群落演替的方向及相應過程中生物量的變化
類型一 類型二
方向 簡單→復雜→穩定 復雜→簡單→穩定
實例 大多數 自然群落 受污染或被破壞 的群落
能量變化 增加并趨向于穩定 減少并趨向于穩定
物質變化
群落演替是連續的，當群落演替到達穩定階段，也就是形成頂級生物群落時，雖然有較為穩定的物種組成，群落結構也較為復雜，但此時的生物群落也在發生著演替，也就是說演替是連續的。
4. 群落演替的方向取決于 氣候條件 。在氣候條件適宜的情況下，從棄耕農田演替出樹林，需要數十年時間。如果是在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難形成樹林，或許只發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。
5. 演替是群落結構發生變化的現象，是生物與環境相互作用的結果。不論是成型的還是發展中的群落，演替現象一直存在。群落演替導致群落內生物種類不斷改變，物種豐富度一般逐漸 升高 (升高/降低)。
6. 人類活動對群落演替的影響
(1)人類的活動
①不合理方式： 砍伐森林 、 填湖造地 、 捕殺動物 。
②合理方式： 封山育林 、 治理沙漠 、 管理草原 、建立 人工群落 。
(2)結果：人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的 速度和方向 進行。雖然人類活動會改變群落演替的方向，但群落演替有一定的規律，人類活動不能違背客觀規律，否則要遭到客觀規律的懲罰。
7. 退耕還林、還草、還湖新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第2章 群落及其演替
第1節 群落的結構
1. 群落：同一時間內聚集在 中 的集合，包括所有的動物、植物和微生物。
2. 群落的物種組成
(1)意義：是區別不同群落的重要特征。
(2)衡量指標：物種豐富度，指群落中 的多少。
(3)規律：不同群落的物種數目 。一般越靠近熱帶地區，單位面積內物種 。
3. 種間關系：指(同種/不同種)生物之間的關系
(1)捕食
①概念：一種生物以另一種生物作為 的現象。(注：兩種生物不會因捕食而導致一種滅絕)
②舉例： 。
③數量變化：數量上呈現出“ ”的不同步性變化。(如圖)
(2)競爭
①概念：兩種或兩種以上生物生活在一起，相互爭奪等的現象。競爭的結果常表現為
，有時表現為一方占據，另一方處于 甚至 。
②舉例：牛與羊、農作物與雜草、大草履蟲與雙小核草履蟲。
③數量變化：數量上呈現出“ ”的同步性變化。(畫出曲線圖)
(3)寄生
①概念：一種生物(寄生者) 于另一種生物(寄主)的 ，攝取寄主的養分以維持生活的現象。對寄主有害，對寄生生物有利。如果分開，則寄生生物難以單獨生存，而寄主會生活的更好。
②舉例：蛔蟲與人、菟絲子與大豆、噬菌體與被侵染的細菌。
注：蛔蟲只能進行 呼吸，體細胞中沒有 (細胞器)。
菟絲子不能進行 作用，體細胞中沒有 (細胞器)。
(4)互利共生
①概念：兩種生物共同生活在一起 ， ， ，如果彼
此分開，則雙方或一方不能獨立生存的現象。
②舉例：豆科植物與根瘤菌、地衣中的真菌和單細胞藻類。
③數量變化：數量上兩種生物“”，呈現出“ ”的同步性變化。(畫出曲線圖)
4. 種內關系：指(同種/不同種)生物之間的關系
(1)：同種的個體或種群在生活過程中互相協作，以維護生存的現象。
舉例：蜜蜂、螞蟻等社會性昆蟲；雄褐馬雞引開鷹，保護小雞、母雞逃避。
(2)：同種生物個體之間，由于爭奪食物、空間、配偶或其它生活條件而發生爭斗的現象。
舉例：相鄰作物植株爭奪陽光、水分、養料等；鱸魚以本物種的幼魚為食。
5. 群落的空間結構
(1)形成原因：在群落中，各個生物種群分別占據了，使群落形成一定的結構。
(2)類型
①垂直結構：
a.含義：在 垂直 方向上，生物群落具有明顯的 分層 現象。
b.舉例：森林垂直結構：植物： 水體垂直結構：植物：
(決定因素) 動物： (決定因素) 動物：
在群落中，的垂直分層現象決定了的垂直分層現象，因為植物可以為動物提供多種多樣的。
c.意義：群落的垂直結構顯著提高了群落利用 的能力。
②水平結構
a.含義：在 方向上， 往往分布著不同的種群，同一地段上 也有差別，
它們常呈分布。
b.影響因素：非生物因素： 變化、土壤 的差異、 強度不同等。
生物因素：生物自身 的不同、 的影響。
c.舉例：
在高山植物群落中，不同海拔地帶的植物分布不同屬于群落的水平結構，主要受 的影響。
我國南北群落水平結構的差異主要受 影響；東西群落水平結構的差異主要受影響。
6.【探究】土壤中小動物類群豐富度
(1)土壤小動物特點：許多土壤動物有，而且 ，因此不適于用或進行調查。
(2)調查方法：常用 的方法進行采集、調查。
用一定規格的捕捉器(如采集罐、吸蟲器等)進行取樣，通過調查樣本中小動物的 和 來推測某一區域內土壤動物的豐富度。
(3)豐富度的統計方法：一般有兩種，一是，二是。個體較大、種群數量有限的群落一般用法。
(4)探究步驟(了解)
①準備：制作取樣器→記錄調查地點的地形和環境的主要情況。
②取樣：去掉表層落葉→取一定土壤樣品→注明取樣的時間和地點等。
③采集小動物：常規方法：取蟲；簡易方法：或取蟲。
④觀察和分類：設計表格便于記錄，借助動物圖鑒查清名稱，使用觀察。
⑤統計和分析：統計，完成研究報告。
(5)兩種捕捉器
①誘蟲器：誘蟲器中是發揮作用的主要部件，該裝置利用了土壤動物具有等習性設計的。誘蟲器無底花盆中的土壤不能與花盆壁緊貼，目的是。
②吸蟲器：吸蟲器中的紗布作用是，
將其收集在試管中。
(6)采集的小動物可以放入體積分數為溶液中，也可放入中。試管中體積分數70%的酒精的作用是。
第2節 群落的主要類型
荒漠生物群落
(1)環境條件：荒漠分布在極度干旱區，年量稀少且分布不均勻。
(2)群落特點：荒漠里物種少、群落結構非常簡單。
(3)主要植物和對環境的適應對策
_________________：根系發達。
_________________：葉片特化、較厚的角質層、氣孔夜間開放。
_________________：仙人掌肥厚的肉質莖。
例如：生長在沙漠的駱駝刺，葉子已經變成細刺，以減少水分的蒸騰；根系很發達，能從很深很廣的地下吸取水分。
主要動物和對環境的適應對策
_________________：表皮外有角質鱗片(蜥蜴、蛇)、以固態尿酸鹽的形式排泄代謝廢物。
_________________：駱駝的駝峰中含有大量的脂肪，氧化分解后會產生水分。
_________________：選擇在晚上或者氣溫低時出來尋找食。
草原生物群落
(1)環境條件：草原主要分布在半干旱地區、不同年份或季節雨量不均勻的地區。
(2)群落特點：草原上的動植物種類較少，群落結構相對簡單。
(3)生物特征
① 主要植物：草原上各種耐寒的旱生多年生草本植物占優勢，有的草原上有少量的灌木叢，喬木非常少見。草原上的植物往往葉片狹窄，表面有茸毛或蠟質層，能抵抗干旱。
② 主要動物：草原上的動物大都具有挖洞或快速奔跑的特點，由于缺水，在草原上，兩棲類和水生動物非常少見，動物主要以斑馬、長頸鹿和獅子為主。
3. 森林生物群落
(1)特點：分布于潮濕或者的地區，群落且相對穩定。
(2)主要植物：。陽生植物居上層，吸收更多的陽光；陰生植物居下層，適合在弱光下生長。
(3)主要動物：豐富的植物種類為動物提供了多樣的食物及棲息場所，所以動物種類繁多。特別是樹棲攀援類生物種類特別多。
4.群落分布的規律性
5.群落中生物的適應性
6.其他的群落類型
第3節 群落的演替
1. 群落演替的概念：隨著 的推移，一個群落被另一個群落 的過程。是一種 取代。
2. 群落演替的類型
(1)初生演替
①概念：指在一個從來沒有被覆蓋的地面，或是原來存在過 、但被了的地方發生的演替。
②舉例：在_________________、_________________、_________________、_________________上進行的演替。
③過程舉例(發生在裸巖上的演替)
過程：裸巖階段→階段→階段→階段→階段→階段。
分析：階段開始形成土壤，階段小動物開始進入，最高級階段是是階段。
演替過程中灌木逐漸取代草本植物，其主要原因是灌木較為 ，能獲得更多的 。
在群落演替過程中，最先出現的動物是 (植食/肉食)性動物。
演替過程中，群落物種豐富度，有機物總量。
④特點：初生演替經歷的時間 ，速度 ，影響因素主要是 。
(2)次生演替
①概念：是指在原有植被雖已 ，但原有基本保留，甚至還保留了植物的
或其他 (如能發芽的地下莖)的地方發生的演替。
②舉例：_________________、_________________、_________________上進行的演替。
③過程舉例：棄耕農田上的演替過程：棄耕農田→階段→階段→階段。
分析：演替過程中，群落物種豐富度，有機物總量。
④特點：次生演替經歷的時間 ，速度 ，影響因素主要是 。
3. 群落演替的方向及相應過程中生物量的變化
類型一 類型二
方向 簡單→復雜→穩定 復雜→簡單→穩定
實例 大多數 的群落
能量變化
物質變化
群落演替是連續的，當群落演替到達穩定階段，也就是形成頂級生物群落時，雖然有較為穩定的物種組成，群落結構也較為復雜，但此時的生物群落也在發生著演替，也就是說演替是連續的。
4. 群落演替的方向取決于 。在氣候條件適宜的情況下，從棄耕農田演替出樹林，需要數十年時間。如果是在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難形成樹林，或許只發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。
5. 演替是發生變化的現象，是相互作用的結果。不論是成型的還是發展中的群落，演替現象一直存在。群落演替導致群落內不斷改變，物種豐富度一般逐漸 (升高/降低)。
6. 人類活動對群落演替的影響
(1)人類的活動
①不合理方式： 、 、 。
②合理方式： 、 、 、建立 。
(2)結果：人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的 進行。雖然人類活動會改變群落演替的方向，但群落演替有一定的規律，人類活動不能違背客觀規律，否則要遭到客觀規律的懲罰。
7. 退耕還林、還草、還湖新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第3章 生態系統及其穩定性
第1節 生態系統的結構
1. 生態系統
(1)概念：由 生物群落 與它的 無機環境 相互作用而形成的統一整體。
(2)范圍：生態系統的空間范圍有大有小。 生物圈 是地球上最大的生態系統，它包括地球上的
全部生物 及其 無機環境 。
(3)類型
自然生態系統： 水域 生態系統： 海洋 生態系統、淡水生態系統等
陸地 生態系統： 森林 生態系統、 草原 生態系統、荒漠生態系統、凍原生態系統等
人工生態系統：農田生態系統、人工林生態系統、果園生態系統、 城市 生態系統等
2. 生態系統的結構：包括 生態系統的組成成分 和 食物鏈和食物網(營養結構) 。
3. 生態系統的組成成分
(1)非生物的物質和能量
①組成：物質：如 水、空氣、無機鹽 等；能量：如 陽光、熱能 。
②作用：是生物群落 物質 和 能量 的最終來源，是 生物群落 賴以生存和發展的基礎。
(2)生產者
①營養方式：屬于 自養 (自養/異養)生物。
②生物類群：主要是 綠色植物 ，還包括光合細菌(如藍細菌)、化能合成菌(如 硝化細菌 )。
③作用
a.物質方面： 無機物CO2 含碳有機物 。
b.能量方面： 光能 有機物中的化學能 (主要)
無機物氧化放出的化學能 有機物中的化學能 。
④地位：是生態系統的 基石 。(必備成分)
(3)消費者
①營養方式：屬于 異養 (自養/異養)生物。
②生物類群：捕食性 動物 、寄生生物(如 菟絲子、蛔蟲、腸道中的大腸桿菌、結核桿菌、病毒 )。
③作用：加快生態系統的 物質循環 ，有利于植物的 傳粉 和 種子 的傳播。
④地位：是生態系統中 最活躍 的成分。(非必備成分)
(4)分解者
①作用：能將 動植物遺體和動物排遺物中的有機物分解成無機物 ，供生產者重新利用。
②營養方式：屬于 異養 (自養/異養)生物。
③生物類群：主要是腐生性 細菌 (如枯草桿菌)、 真菌 (如食用菌)及動物(如 蚯蚓、蜣螂 )。
④地位：是生態系統的 必備 成分，不可缺少。
非生物的物質和能量 、 生產者 、 消費者 和 分解者 四種成分是緊密聯系、缺一不可的。正是由于生態系統中各組成成分之間的緊密聯系，才使生態系統成為一個統一整體，具有一定的結構和功能。
思考：聯系生物群落與無機環境的橋梁是 生產者 和 分解者 兩種成分。
4. 生態系統中各種組成成分的關系(字母表示生態系統成分，數字表示生理過程)
歸納總結：生態系統中生物成分與類群的關系
(1)生產者一定是自養型生物，但不一定是綠色植物，如能進行化能合成作用的硝化細菌。
(2)消費者一定是異養型生物，但不一定都是動物，如寄生生物菟絲子、病毒等。
(3)分解者一定是異養型生物，但不一定都是微生物，如腐生動物蚯蚓、蜣螂等。
(4)植物可作為生產者(綠色植物)和消費者(菟絲子)。
(5)動物可作為消費者(捕食性動物)和分解者(如腐生動物蚯蚓、蜣螂等)。
(6)細菌可作為生產者(化能合成菌，如硝化細菌)、消費者(寄生菌，如結核桿菌、肺炎雙球菌、腸道內的大腸桿菌等)和分解者(腐生菌，如枯草桿菌、泥土及糞便中的大腸桿菌等)。
5. 生態系統的營養結構——食物鏈和食物網
(1)食物鏈：生態系統中，各種生物之間因 關系而形成的一種聯系。
食物鏈： 植物——————→蝗蟲———————→青蛙————————→蛇————————→鷹
生態系統成分： 生產者 初級 消費者 次級 消費者 三級 消費者 四級 消費者
營養級別： 第一 營養級 第二 營養級 第三 營養級 第四 營養級 第五 營養級
①食物鏈中只有 生產者 和 消費者 兩種成分，不出現 分解者 和 非生物的物質和能量 。
②食物鏈的起點是 生產者 ( 第一 營養級)，終點是不被其他動物所食的動物( 最高 營養級)。
③第一營養級是 生產者 ；植食性動物是 初級 消費者，屬于 第二 營養級。
④營養級別和消費者級別相差 1 級，即：營養級別＝消費者級別＋ 1 。
⑤在食物鏈中，箭頭相連的兩種生物種間關系是 捕食 。
⑥食物鏈中箭頭表示物質和能量流動的方向，即后一個營養級以前一個營養級為食。
⑦各種動物所處營養級不是固定不變的。上述食物鏈中，若鷹直接捕食青蛙，則屬于 第四 營養級。
⑧一條食物鏈上一般不會超過 五 個營養級。
(2)食物網：生態系統中，許多 食物鏈 彼此相互交錯，連接成的復雜 食物網 。
①形成原因：a.一種綠色植物可能是 多種 植食性動物的食物；
b.一種植食性動物可能吃 多種 植物，也可能被 多種 肉食性動物所食。
②功能：食物鏈和食物網是生態系統的 營養結構 ，是 物質循環 和 能量流動 的渠道，
③食物網相關分析
a.每條食物鏈的起點都是 生產者 ，終點是不能被其他動物所食的動物，即 最高 營養級，中間有任何停頓都不能算完整的實物鏈。
b.食物網中箭頭相連的兩種生物種間關系是 捕食 ，具有共同食物的兩種生物種間關系是 競爭 。
c.同一種生物在不同的食物鏈中可以占有 不同 的營養級。
b.一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外界干擾的能力就 越強 。食物網的復雜程度主要取決于有食物聯系的生物的 種類 而不是生物的 數量 。
④生物數量的變化情況分析
a.若食物鏈中第一營養級的生物減少，則相關生物數量都 減少 。
b.若“天敵”減少，則被捕食者數量 先增多，后減少，最后趨于穩定 。
c.食物網某種生物大量增加時，一般會導致作為其食物的生物數量 減少 ，作為其天敵的數量 增加 。
d.在食物網中，當某種生物大量減少時，對另一種生物的影響沿不同的實物鏈分析結果不同時，應以中間環節少的為分析依據。實例分析(右圖)：若青蛙突然減少，則以它為食
的蛇也將 減少 ，鷹不只捕食蛇一種生物，因此它可以依靠其他食物來
源維持數量基本不變，故鷹會過多捕食兔和鳥，從而導致兔、鳥 減少 。
練習：右圖為某生態系統食物網示意圖，據圖分析回答：
①圖中沒有表示出來的生態系統成分是 分解者 和 非生物的物質和能量 。
②該生態系統的“基石”是 綠色植物 。能將動植物遺體和動物
糞便分解成無機物的是 分解者 。
③該食物網中包含 4 條食物鏈，屬于次級消費者的生物是 青蛙、蛇、貓頭鷹 。
④寫出圖中含營養級最多的食物鏈： 綠色植物→昆蟲→青蛙→蛇→貓頭鷹 。
⑤圖中貓頭鷹同時占有 三 個營養級，它們是 第三、第四、第五 營養級。
⑥青蛙和昆蟲的關系是 捕食 ，貓頭鷹和蛇的關系是 捕食和競爭 。
⑦此生態系統中各種生物的總和，在生態學上稱為 生物群落 。
第2節 生態系統的能量流動
1. 能量流動的含義：生態系統中能量的 輸入 、 傳遞 、 轉化 和 散失 的過程。
2. 能量的輸入
(1)能量的源頭： 太陽能 。 (2)能量流動的起點： 生產者固定的太陽能 。
(3)相關生理過程： 光能 有機物中化學能 (主要途徑)
無機物氧化放出的化學能 有機物中的化學能
(4)流入生態系統的總能量： 生產者通過光合作用固定的太陽能總量 。
注：流入人工生態系統的總能量包括： 生產者通過光合作用固定的太陽能 ＋ 人工投入的能量 。
3. 能量的傳遞
(1)生產者(第一營養級)能量的來源和去路
(2)各級消費者能量的來源和去路
各級消費者攝入的能量不等于其同化量，它們之間的關系式：同化量＝ 攝入量 － 糞便量 。
(3)傳遞形式： 有機物中的化學能 。
(4)傳遞途徑： 食物鏈和食物網 。
4. 能量的轉化和散失
5. 賽達伯格湖的能量流動分析(定時分析)
圖例分析：能量流動圖解分析(見右上圖)
(1)W1表示 生產者固定的總能量 ，W1＝ A1＋B1＋C1＋D1 。
(2)D1表示 初級消費者同化的能量 ，D1＝ A2＋B2＋C2＋D2 。
(3)A表示 呼吸作用以熱能形式散失的能量 ，B表示 未被利用的能量 ，
(3)C表示 流向分解的能量(或分解者利用的能量) ，D表示 流向下一營養級的能量 。
(4)由生產者到初級消費者的能量傳遞效率＝＝。
6. 能量流動的特點
(1) 單向流動 。原因：能量只能從上一營養級流入下一營養級，不可逆轉，也不能循環流動。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。
(2) 逐級遞減 。原因：
①各營養級生物 呼吸 作用以 熱能 形式散失大部分能量，無法再利用。
②各營養級的生物中有一部分能量未被下一營養級的生物利用，即 未被利用 部分。
③少部分能量被 分解者 分解利用。
7. 能量傳遞效率：一般來說，能量在相鄰兩個營養級之間的傳遞效率大約是 10%～20% 。
公式：相鄰兩營養級間的能量傳遞效率＝×100%
計算：賽達伯格湖中：流入賽達伯格湖的總能量為 464.6 J/(cm2·a)。第一營養級和第二營養級間
的能量傳遞效率為 13.52% ，第二營養級和第三營養級間的能量傳遞效率為 20.06% 。
8. 能量金字塔
(1)概念：將單位時間內各個 營養級 所得到的 能量數值 ，由
低到高 繪制成圖，可形成一個能量金字塔。
(2)分析
①金字塔中，每一臺階的大小代表該營養級生物所含的 能量數值 。
儲存能量最多的成分是 生產者 ，屬于 第一 營養級；儲存能量最
少的是金字塔的頂端，屬于 最高 營養級。
②在一個生態系統中，營養級越多(食物鏈越長)，能量流動過程中消耗的能量就 越多 ，最高營養級獲得的能量就 越少 。
③生態系統中的能量流動一般不超過 4～5 個營養級。
知識拓展：生態金字塔是生態學中表示不同關系的一種形式。不同的金字塔能形象地說明營養級與能量、生物個體數量、有機物總量之間的關系，是定量研究生態系統的直觀體現。
能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔
形狀
特點 正金字塔形 一般為正金字塔形， 有時會出現倒金字塔形 一般為正金字塔形
象征含義 能量在沿食物鏈流動過程 中具有逐級遞減的特性 生物個體數目在食物鏈中 隨營養級升高而逐級遞減 生物量(現存生物有機物的總質量)沿食物鏈逐級遞減
每一階含義 每一營養級生物 所含能量的多少 每一營養級生物個體的數目 每一營養級生物的有機物總量
特殊形狀 無 如一棵樹與樹上昆蟲及鳥的數量關系： 如人工養殖的魚塘，生產者的生物量可以小于消費者的生物量
9. 能量流動的相關計算規律(重在理解)
(1)正推型：知低營養級(A營養級凈重M)，求高營養級(D營養級增重多少)
D營養級最多增重：選最 短 食物鏈，按 20%(0.2) 計算。D＝ M×0.2×0.2×0.2＝M×0.23 。
D營養級最少增重：選最 長 食物鏈，按 10%(0.1) 計算。D＝ M×0.1×0.1×0.1＝M×0.13 。
(2)逆推型：知高營養級(D營養級增重N)，求低營養級(消耗A營養級多少)
最多消耗A營養級：選最 長 食物鏈，按 10%(0.1) 計算。A＝ N÷0.1÷0.1÷0.1＝N÷0.13 。
最少消耗A營養級：選最 短 食物鏈，按 20%(0.2) 計算。A＝ N÷0.2÷0.2÷0.2＝N÷0.23 。
練習：下圖為某生態系統食物網的一部分圖解，據圖分析回答：
(1)該生態系統中所需的能量來自于 太陽能 。
(2)流經該生態系統的總能量是 生產者(綠色植物)通過光合作用固定的太陽能總量 。
(3)貓頭鷹獲取能量最多的一條食物鏈是 綠色植物→田鼠→貓頭鷹 。
(3)貓頭鷹獲取能量最少的一條食物鏈是 綠色植物→昆蟲→青蛙→蛇→貓頭鷹 。
(4)若貓頭鷹的體重增加0.5kg，至少消耗綠色植物 12.5 kg，最多消耗綠色植物 5000 kg。
(5)若綠色植物有1000kg，則鷹最多增重 40 kg，最少增重 0.1 kg。
10. 研究能量流動的意義
(1)幫助人們科學規劃，設計人工生態系統，實現對能量的 多級利用 ，從而提高能量的 利用率 。
(2)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 。
11. 利用能量流動特點確定食物鏈(網)
(1)據能量流動逐級遞減特點：能量含量越多，其營養級別越低；能量含量越少，其營養級別越高。
(2)據能量傳遞效率為10%～20%，可確定相鄰兩個營養級能量差別在5～10倍，若能量相差不多，則應列為同一營養級。寫出下列各圖表中的食物鏈(網)：
表一
營養級 A B C D
固定的總能量 15.9 870.7 0.9 141.0
表二
生物體 A B C D E
有機汞濃度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39
圖1食物鏈(網)： 丙→甲→乙→丁 。
圖2食物鏈(網)： 。
表一食物鏈(網)： B→D→A→C 。
表二表示每個營養級生物體內殘留的有機汞的濃度，有機汞存在生物富集作用，即隨著營養級的增加，
有機汞的濃度增加，可知表2食物鏈(網)為： 。
拓展：生物富集的原因： 化學性質穩定不易被分解，在生物體內積累且不易排出 。
第3節 生態系統的物質循環
1. 生態系統的物質循環
(1)概念：組成生物體的 化學元素 ，不斷地在 生物群落 和 無機環境 之間循環流動的過程。
(2)范圍： 生物圈 。這里所說的生態系統是地球上最大的生態系統—— 生物圈 。
(3)特點： 全球性 、 循環流動、反復利用 。
2. 碳循環
(1)碳的存在形式
①無機環境中：主要以 CO2 和 碳酸鹽 的形式存在。
②生物群落中：以 含碳有機物 的形式存在。
(2)循環過程圖解(填圖)
(3)碳進入生物群落
①形式： CO2 。
②生理過程： CO2 含碳有機物 (主要途徑)
CO2 含碳有機物
(4)碳返回無機環境(大氣中CO2的來源)
①形式： CO2 。
②途徑：a.動植物的 呼吸作用 ；b.分解者的 分解作用 (實質仍然是 呼吸 作用)；
c. 化石燃料的燃燒 。
(5)碳的循環形式
①在生物群落與無機環境間：主要以 CO2 的形式進行。
②在生物群落內：以 含碳有機物 的形式進行，渠道為 食物鏈(網) 。
圖例分析：右圖是生態系統碳循環圖解，圖中A～D代表生態系統四種成分，
①～⑦代表碳元素在生態系統中循環的途徑。
(1)圖中A代表 大氣中的CO2庫 、B代表 生產者 、
C代表 消費者 、D代表 分解者 。
(2)代表光合作用或化能合成作用、呼吸作用和分解作用的序號分別
是 ① 、 ②④ 、 ⑦ 。
(3)D在生態系統中的作用是 將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物 。
(4)在碳循環中，碳元素在①②④⑦中以 CO2 形式流動，在③⑤⑥中以 含碳有機物 形式流動。
3. 溫室效應
(1)形成原因：主要是 化石燃料 短時間內大量燃燒，使大氣中 CO2 含量迅速增加，打破了生物
圈 碳循環 的平衡。
(2)危害： 氣溫 升高，加快極地和高山 冰川 的融化，導致 海平面 上升，進而對人類和其他許多生物的生存構成威脅。
(3)減緩溫室效應的措施：①開發 清潔能源 ，減少 化石燃料 燃燒；
②大力 植樹造林 ，增加綠地面積，從而增加對CO2的吸收。
4. 能量流動和物質循環的關系
能量流動 物質循環
形式 光能 → 化學能 → 熱能 (散失) 化學元素( 無機物 → 有機物 → 無機物 )
范圍 生態系統各營養級 生物圈(全球性)
過程 沿 食物鏈(網) 單向流動 在 生物群落 和 無機環境 間往復循環
特點 單向流動、逐級遞減 全球性，循環流動、反復利用
聯系 ①在生物群落中它們的流動渠道都是 食物鏈(網) ，且二者 同時 進行，相互依存，不可分割 ②能量的固定、儲存、轉移和釋放，都離不開物質的合成和分解等過程 ③ 物質 作為 能量 的載體，使 能量 沿著 食物鏈(網) 流動 ④能量作為 動力 ，使物質能夠不斷地在 生物群落 和 無機環境 之間循環往返 生態系統中的各種組成成分，正是通過 能量流動 和 物質循環 ，才能夠緊密地聯系在一起，形成一個統一的整體
5.【探究】探究土壤微生物對淀粉的分解作用
(1)實驗原理
①土壤中存在種類、數目繁多的 細菌、真菌 等微生物，它們在生態系統中的成分為 分解者 。
②分解者的作用是將環境中的 有機物 分解為 無機物 ，其分解速度與環境中的 溫度、水分 等生態因子相關。
(2)設計案例
項目 案例1 案例2
實驗假設 土壤微生物能分解落葉使之腐爛 土壤微生物能分解淀粉
實驗設計 實驗組 對土壤 高溫 處理 A燒杯：30mL 土壤浸出液 ＋淀粉糊 在室溫(20℃左右)下放置7天
對照組 對土壤 不做 處理(自然狀態) B燒杯：30mL 蒸餾水 ＋淀粉糊
自變量 土壤是否含微生物 是否加土壤浸出液
實驗現象 在相同時間內實驗組落葉腐爛程度 小于 (大于/小于)對照組 對照組落葉腐爛所需時間比實驗組 短 A A1 不變藍 在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并水浴加熱
A2 產生磚紅色沉淀
B B1 變藍
B2 不產生磚紅色沉淀
結論分析 微生物對落葉有 分解 作用 土壤浸出液中的微生物能 分解 淀粉
注：案例1中實驗組的土壤要進行處理，以盡可能排除土壤微生物的作用，同時要盡可能避免土壤理化性質的改變(例如，將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中1h滅菌)。
6. 富營養化：指水體中 N、P 等植物必需的礦質元素增多，導致 藻類 植物等大量繁殖，并引起水
質惡化和魚群死亡的現象。
原因分析：工業廢水、生活污水等的排放，使水體中 N、P 等礦質元素增多，導致水體中 藻類 植物和浮游動物大量繁殖，通過 有氧 呼吸大量消耗水中溶解氧，它們死后的殘渣遺體又被好氧微生物分解，進一步使水體中的 溶解氧 含量降低，導致魚蝦等水生生物死亡，尸體被 厭氧 微生物分解，釋放出H2S、CH4等有毒物質，進一步使水質惡化，造成更多水生生物死亡。在淡水中引起的叫 水華 ，海水中引起的叫 赤潮 。
7.生物富集：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，使其在機體內濃度超過環境濃度的現象，稱作生物富集。
第4節 生態系統的信息傳遞
1. 生態系統信息的種類
種類 含義 實例
物理信息 生態系統中的光、聲、溫度、濕度、磁力等，通過 物理過程 傳遞的信息。物理信息的來源可以是 無機環境 ，也可以是 生物 蜘蛛網的振動、動物體溫、紅外線、螢火蟲發光、電磁波、蝙蝠的“回聲定位”、昆蟲發出的聲音、鮮艷的花朵、飛蛾的趨光性等
化學信息 生物在 生命活動 過程中產生的一些可以傳遞信息的 化學物質 植物的生物堿、有機酸等化學物質，動物的性外激素，狗利用其小便記路，某種動物以尿液來標記領地，淡淡的花香
行為信息 動物體產生的可以在 同種或異種 生物間傳遞某種信息的 特殊 特征 蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”(孔雀開屏)、鳥類的報警行為(如危險時急速煽動翅膀)
2. 信息傳遞在生態系統中的作用
層次 作用 舉例
個體 生命活動 的正常進行，離不開信息的作用 蝙蝠的“ 回聲定位 ”；萵苣、茄、煙草種子的必須接受某種波長的光信息才能萌發生長
種群 生物種群的 繁衍 ，離不開信息的傳遞 自然界中，植物開花需要光信息刺激，當日照時間達到一定長度時，植物才能夠開花(進行生殖生長)；昆蟲分泌性外激素，引誘同種異性個體前來交尾
生物群落 調節 生物的種間關系 ，以維持 生態系統的穩定 食物鏈中 “食”與“被食” 的關系；草原返青時的“綠色”為食草動物提供可采食的信息；狼根據兔留下的氣味去獵捕，兔根據狼的氣味或行為特征去躲避
3. 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 傳粉動物 ，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。如利用音響設備發出 結群信號 吸引鳥類，使其結群捕食害蟲；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 ；利用特殊的 化學物質 擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物種群的 繁殖力 下降，從而減少有害動物對農作物的破壞。
目前控制動物危害的技術大致有 化學防治 、 生物防治 和 機械防治 等。這些方法各有優點，但是目前人們越來越傾向于利用對人類生存環境無污染的 生物防治 。
4. 生態系統的三大功能： 能量流動 、 物質循環 和 信息傳遞 。它們的區別與聯系如下：
項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
區別 來源 太陽能 生態系統 生物或無機環境
途徑 食物鏈和食物網 多種途徑
特點 單向流動、逐級遞減 全球性，循環流動、反復利用 往往是雙向的
范圍 生態系統各營養級 群落與無機環境之間 生物與生物之間，生物與無機環境之間
地位 生態系統的動力 生態系統的基礎 決定能量流動和物質循環的方向和狀態
聯系 共同把生態系統各組成成分聯系成一個統一的整體，并調節生態系統的穩定性
第5節 生態系統的穩定性
1. 生態系統的穩定性
(1)概念：生態系統所具有的 保持 或 恢復 自身 結構 和 功能 相對穩定的能力。
對生態系統穩定性的理解：
①穩定是 相對 的，總處于 動態 變化中。
②結構的相對穩定：生產者、消費者和分解者的 種類 和 數量 相對穩定。
③功能的相對穩定： 物質 與 能量 的輸入和輸出相對平衡。從能量流動角度分析，若能量的輸入 大于 輸出，則生態系統處于發展階段；若能量的輸入 等于 輸出，則生態系統處于平衡狀態；若能量的輸入 小于 能量的輸出，說生態平衡已被破壞。
(2)原因：生態系統具有一定的 自我調節 能力。
2. 生態系統的自我調節能力
(1)調節基礎： 負反饋 調節。負反饋調節在生態系統中普遍存在，不僅存在于 生物群落 內部，還存在于生物群落與 無機環境 之間。
(2)實例分析
生態系統在受到外界干擾時，依靠 自我調節 能力來維持自身的相對穩定。
實例1：河流受到輕微的污染時，能通過 物理沉降 、 化學分解 和 微生物的分解 ，很快消除污染，河流中的生物 種類和數量 不會受到明顯的影響。
實例2：在森林中，當害蟲數量增加時，食蟲鳥由于食物豐富，數量也會 增多 ，這樣，害蟲種群的增長就會受到 抑制 。
實例3：一場火災過后，森林中種群密度降低；但由于光照更加充足、土壤中無機養料增多，許多種子萌發后，迅速長成新植株。
(3)特點：生態系統的自我調節能力不是 無限的 。當外界干擾強度超過 一定限度 時，生態系統的 自我調節 能力會迅速喪失。例如，我國西北的黃土高原，就是原有森林生態系統崩潰的鮮明例子。
3. 抵抗力穩定性和恢復力穩定性
(1)抵抗力穩定性
①概念：生態系統 抵抗外界干擾 并使自身的結構和功能 保持原狀 (不受損害)的能力。
②特點：一般來說，生態系統的 組分 越多，食物網越 復雜 ，其 自我調節 能力就越強，抵抗力穩定性就 越高 ，反之則 越低 。
(2)恢復力穩定性：生態系統受到外界干擾因素的 破壞 后 恢復到原狀 的能力。如“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風吹又生。”的原因是生態系統具有 恢復力 穩定性。
(3)兩者關系：一般呈 相反 關系。(在右圖中繪出關系曲線)
生物種類越多→食物網 越復雜 (即營養結構 越復雜 )→自我調節
能力 越強 →抵抗力穩定性 越高 ，而恢復力穩定性 越低 。
如：熱帶雨林生態系統系統抵抗力穩定性 高 ，但恢復力穩定性 低 ；
草原生態系統抵抗力穩定性 低 ，但恢復力穩定性 高 。
但對于一些特殊的生態系統，如極地苔原生態系統，由于物種組分單一，營養結構簡單，它的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都較 低 。
4. 提高生態系統的穩定性
(1)一方面，要控制對生態系統 干擾 的程度，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)另一方面，對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的 物質 、 能量 投入，保證生態系統內部 結構與功能 的協調。
(3)提高生態系統(抵抗力)穩定性的主要措施是 增加該生態系統內各營養級生物的種類 。在生物種類相同的情況下，生物的 數量 也會影響生態系統的穩定性。避免盲目引入 外來物種 ，使原有物種的生存受到威脅。
5. 生態系統抵抗力穩定性、恢復力穩定性和總穩定性的關系
(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態系統功能正常的作用范圍。
(2)y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小。y值的大小可以作為 抵抗力 穩定性強弱的衡量指標，y值越大，說明該生態系統的抵抗力穩定性 越低 ，反之，抵抗力穩定 越高 。如熱帶雨林生態系統與草原生態系統受到相同干擾，草原生態系統的y值要 大于 熱帶雨林生態系統的y值。
(3)x表示恢復到原狀態所需的時間。x值的大小可以作為 恢復力 穩定性強弱的衡量指標，x值越大，說明該生態系統的恢復力穩定性 越低 ；反之，恢復力穩定性 越高 。
(4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可以作為總穩定性的定量指標。TS值越大，即x與y越大，則說明這個生態系統的總穩定性 越低 。
6.【制作】設計并制作生態缸，觀察其穩定性
(1)實驗原理
①在有限空間內，依據生態系統原理，將生態系統具有的基本成分進行組織，構建人工微生態系統。
②要使人工微生態系統正常運轉，設計時要注意系統內不同營養級生物之間的 合適比例 。
③生態系統的穩定程度，取決于它的 物種 組成、 營養 結構和 非生物 因素之間的協調關系。
④觀察生態缸中生物的 生存狀況 和 存活時間 長短，了解生態系統的穩定性及影響穩定性的因素。
(2)生態缸的設計要求及分析
設計要求 相關分析
①生態缸必須是 封閉 的 防止外界 生物 或 非生物 因素的干擾
②生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，成分齊全(具有生產者、消費者和分解者) 生態缸中能夠進行 物質 循環和 能量 流動，在一定時期內保持穩定
③生態缸的材料必須透明 為綠色植物 光合 作用提供光能，保持生態缸內 溫度 ，便于觀察
④生態缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的空間 便于操作，缸內儲備一定量的 空氣
⑤生態缸放置于室內通風、光線良好的地方。采光用較強的 散射光 ，避免強光直射 光照過強會使生態瓶的 溫度 升高，不利于生物的生存；光照過低，不足以滿足瓶中生物的 能量 需求
⑥選擇的動物不宜過多，個體不宜太大 減少對 氧氣 的消耗，防止生產量 小于 消耗量新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第3章 生態系統及其穩定性
第1節 生態系統的結構
1. 生態系統
(1)概念：由 與它的相互作用而形成的統一整體。
(2)范圍：生態系統的空間范圍有大有小。 是地球上最大的生態系統，它包括地球上的_____________及其______________________。
(3)類型
自然生態系統：生態系統： 生態系統、淡水生態系統等
生態系統： 生態系統、 生態系統、荒漠生態系統、凍原生態系統等
人工生態系統：農田生態系統、人工林生態系統、果園生態系統、 生態系統等
2. 生態系統的結構：包括和。
3. 生態系統的組成成分
(1)非生物的物質和能量
①組成： 物質：如 等；能量：如 。
②作用：是生物群落和的最終來源，是賴以生存和發展的基礎。
(2)生產者
①營養方式：屬于 (自養/異養)生物。
②生物類群：主要是 ，還包括光合細菌(如藍細菌)、化能合成菌(如 )。
③作用
a.物質方面：。
b.能量方面：(主要)
。
④地位：是生態系統的 。(必備成分)
(3)消費者
①營養方式：屬于(自養/異養)生物。
②生物類群：捕食性 、寄生生物(如 )。
③作用：加快生態系統的 ，有利于植物的和的傳播。
④地位：是生態系統中的成分。(非必備成分)
(4)分解者
①作用：能將，供生產者重新利用。
②營養方式：屬于(自養/異養)生物。
③生物類群：主要是腐生性 (如枯草桿菌)、 (如食用菌)及動物(如 )。
④地位：是生態系統的成分，不可缺少。
、、和四種成分是緊密聯系、缺一不可的。正是由于生態系統中各組成成分之間的緊密聯系，才使生態系統成為一個統一整體，具有一定的結構和功能。
思考：聯系生物群落與無機環境的橋梁是和兩種成分。
4. 生態系統中各種組成成分的關系(字母表示生態系統成分，數字表示生理過程)
歸納總結：生態系統中生物成分與類群的關系
(1)生產者一定是自養型生物，但不一定是綠色植物，如能進行化能合成作用的硝化細菌。
(2)消費者一定是異養型生物，但不一定都是動物，如寄生生物菟絲子、病毒等。
(3)分解者一定是異養型生物，但不一定都是微生物，如腐生動物蚯蚓、蜣螂等。
(4)植物可作為生產者(綠色植物)和消費者(菟絲子)。
(5)動物可作為消費者(捕食性動物)和分解者(如腐生動物蚯蚓、蜣螂等)。
(6)細菌可作為生產者(化能合成菌，如硝化細菌)、消費者(寄生菌，如結核桿菌、肺炎雙球菌、腸道內的大腸桿菌等)和分解者(腐生菌，如枯草桿菌、泥土及糞便中的大腸桿菌等)。
5. 生態系統的營養結構——食物鏈和食物網
(1)食物鏈：生態系統中，各種生物之間因 關系而形成的一種聯系。
食物鏈： 植物——————→蝗蟲———————→青蛙————————→蛇————————→鷹
生態系統成分： 消費者 消費者 消費者 消費者
營養級別： 營養級 營養級 營養級 營養級 營養級
①食物鏈中只有和兩種成分，不出現和。
②食物鏈的起點是(營養級)，終點是不被其他動物所食的動物(營養級)。
③第一營養級是；植食性動物是消費者，屬于 營養級。
④營養級別和消費者級別相差級，即：營養級別＝消費者級別＋。
⑤在食物鏈中，箭頭相連的兩種生物種間關系是。
⑥食物鏈中箭頭表示物質和能量流動的方向，即后一個營養級以前一個營養級為食。
⑦各種動物所處營養級不是固定不變的。上述食物鏈中，若鷹直接捕食青蛙，則屬于營養級。
⑧一條食物鏈上一般不會超過個營養級。
(2)食物網：生態系統中，許多彼此相互交錯，連接成的復雜。
①形成原因：a.一種綠色植物可能是植食性動物的食物；
b.一種植食性動物可能吃 植物，也可能被肉食性動物所食。
②功能：食物鏈和食物網是生態系統的，是和的渠道，
③食物網相關分析
a.每條食物鏈的起點都是，終點是不能被其他動物所食的動物，即營養級，中間有任何停頓都不能算完整的實物鏈。
b.食物網中箭頭相連的兩種生物種間關系是，具有共同食物的兩種生物種間關系是。
c.同一種生物在不同的食物鏈中可以占有的營養級。
b.一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外界干擾的能力就。食物網的復雜程度主要取決于有食物聯系的生物的而不是生物的。
④生物數量的變化情況分析
a.若食物鏈中第一營養級的生物減少，則相關生物數量都。
b.若“天敵”減少，則被捕食者數量。
c.食物網某種生物大量增加時，一般會導致作為其食物的生物數量，作為其天敵的數量。
d.在食物網中，當某種生物大量減少時，對另一種生物的影響沿不同的實物鏈分析結果不同時，應以中間環節少的為分析依據。實例分析(右圖)：若青蛙突然減少，則以它為食
的蛇也將 ，鷹不只捕食蛇一種生物，因此它可以依靠其他食物來
源維持數量基本不變，故鷹會過多捕食兔和鳥，從而導致兔、鳥 。
練習：右圖為某生態系統食物網示意圖，據圖分析回答：
①圖中沒有表示出來的生態系統成分是 和。
②該生態系統的“基石”是。能將動植物遺體和動物
糞便分解成無機物的是。
③該食物網中包含條食物鏈，屬于次級消費者的生物是。
④寫出圖中含營養級最多的食物鏈： 。
⑤圖中貓頭鷹同時占有 個營養級，它們是營養級。
⑥青蛙和昆蟲的關系是，貓頭鷹和蛇的關系是。
⑦此生態系統中各種生物的總和，在生態學上稱為。
第2節 生態系統的能量流動
1. 能量流動的含義：生態系統中能量的 、 、 和 的過程。
2. 能量的輸入
(1)能量的源頭： 。 (2)能量流動的起點： 。
(3)相關生理過程： (主要途徑)
(4)流入生態系統的總能量：。
注：流入人工生態系統的總能量包括：＋。
3. 能量的傳遞
(1)生產者(第一營養級)能量的來源和去路
(2)各級消費者能量的來源和去路
各級消費者攝入的能量不等于其同化量，它們之間的關系式：同化量＝－。
(3)傳遞形式：。
(4)傳遞途徑：。
4. 能量的轉化和散失
5. 賽達伯格湖的能量流動分析(定時分析)
圖例分析：能量流動圖解分析(見右上圖)
(1)W1表示，W1＝ 。
(2)D1表示，D1＝ 。
(3)A表示，B表示，
(3)C表示，D表示。
(4)由生產者到初級消費者的能量傳遞效率＝＝。
6. 能量流動的特點
(1)。原因：能量只能從上一營養級流入下一營養級，不可逆轉，也不能循環流動。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。
(2)。原因：
①各營養級生物 作用以 形式散失大部分能量，無法再利用。
②各營養級的生物中有一部分能量未被下一營養級的生物利用，即 部分。
③少部分能量被 分解利用。
7. 能量傳遞效率：一般來說，能量在相鄰兩個營養級之間的傳遞效率大約是 。
公式：相鄰兩營養級間的能量傳遞效率＝×100%
計算：賽達伯格湖中：流入賽達伯格湖的總能量為 J/(cm2·a)。第一營養級和第二營養級間
的能量傳遞效率為 ，第二營養級和第三營養級間的能量傳遞效率為 。
8. 能量金字塔
(1)概念：將單位時間內各個 所得到的 ，由
繪制成圖，可形成一個能量金字塔。
(2)分析
①金字塔中，每一臺階的大小代表該營養級生物所含的 。
儲存能量最多的成分是 ，屬于 營養級；儲存能量最
少的是金字塔的頂端，屬于 營養級。
②在一個生態系統中，營養級越多(食物鏈越長)，能量流動過程中消耗的能量就 ，最高營養級獲得的能量就 。
③生態系統中的能量流動一般不超過 個營養級。
知識拓展：生態金字塔是生態學中表示不同關系的一種形式。不同的金字塔能形象地說明營養級與能量、生物個體數量、有機物總量之間的關系，是定量研究生態系統的直觀體現。
能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔
形狀
特點 正金字塔形 一般為正金字塔形， 有時會出現倒金字塔形 一般為正金字塔形
象征含義 能量在沿食物鏈流動過程 中具有逐級遞減的特性 生物個體數目在食物鏈中 隨營養級升高而逐級遞減 生物量(現存生物有機物的總質量)沿食物鏈逐級遞減
每一階含義 每一營養級生物 所含能量的多少 每一營養級生物個體的數目 每一營養級生物的有機物總量
特殊形狀 無 如一棵樹與樹上昆蟲及鳥的數量關系： 如人工養殖的魚塘，生產者的生物量可以小于消費者的生物量
9. 能量流動的相關計算規律(重在理解)
(1)正推型：知低營養級(A營養級凈重M)，求高營養級(D營養級增重多少)
D營養級最多增重：選最 食物鏈，按 計算。D＝。
D營養級最少增重：選最 食物鏈，按 計算。D＝。
(2)逆推型：知高營養級(D營養級增重N)，求低營養級(消耗A營養級多少)
最多消耗A營養級：選最食物鏈，按 計算。A＝。
最少消耗A營養級：選最食物鏈，按 計算。A＝。
練習：下圖為某生態系統食物網的一部分圖解，據圖分析回答：
(1)該生態系統中所需的能量來自于 。
(2)流經該生態系統的總能量是 。
(3)貓頭鷹獲取能量最多的一條食物鏈是 。
貓頭鷹獲取能量最少的一條食物鏈是 。
(4)若貓頭鷹的體重增加0.5kg，至少消耗綠色植物 kg，最多消耗綠色植物 kg。
(5)若綠色植物有1000kg，則鷹最多增重 kg，最少增重 kg。
10. 研究能量流動的意義
(1)幫助人們科學規劃，設計人工生態系統，實現對能量的 ，從而提高能量的 。
(2)幫助人們合理地，使能量 。
11. 利用能量流動特點確定食物鏈(網)
(1)據能量流動逐級遞減特點：能量含量越多，其營養級別越低；能量含量越少，其營養級別越高。
(2)據能量傳遞效率為10%～20%，可確定相鄰兩個營養級能量差別在5～10倍，若能量相差不多，則應列為同一營養級。寫出下列各圖表中的食物鏈(網)：
表一
營養級 A B C D
固定的總能量 15.9 870.7 0.9 141.0
表二
生物體 A B C D E
有機汞濃度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39
圖1食物鏈(網)：。
圖2食物鏈(網)： 。
表一食物鏈(網)：。
表二表示每個營養級生物體內殘留的有機汞的濃度，有機汞存在生物富集作用，即隨著營養級的增加，
有機汞的濃度增加，可知表2食物鏈(網)為： 。
拓展：生物富集的原因：。
第3節 生態系統的物質循環
1. 生態系統的物質循環
(1)概念：組成生物體的 ，不斷地在 和 之間循環流動的過程。
(2)范圍： 。這里所說的生態系統是地球上最大的生態系統—— 。
(3)特點：、。
2. 碳循環
(1)碳的存在形式
①無機環境中：主要以 和 的形式存在。
②生物群落中：以的形式存在。
(2)循環過程圖解(填圖)
(3)碳進入生物群落
①形式： 。
②生理過程： (主要途徑)
(4)碳返回無機環境(大氣中CO2的來源)
①形式： 。
②途徑：a.動植物的 ；b.分解者的 (實質仍然是 作用)；
c. 。
(5)碳的循環形式
①在生物群落與無機環境間：主要以 的形式進行。
②在生物群落內：以 的形式進行，渠道為 。
圖例分析：右圖是生態系統碳循環圖解，圖中A～D代表生態系統四種成分，
①～⑦代表碳元素在生態系統中循環的途徑。
(1)圖中A代表 、B代表 、
C代表 、D代表 。
(2)代表光合作用或化能合成作用、呼吸作用和分解作用的序號分別
是 、 、 。
(3)D在生態系統中的作用是 。
(4)在碳循環中，碳元素在①②④⑦中以 形式流動，在③⑤⑥中以 形式流動。
3. 溫室效應
(1)形成原因：主要是 短時間內大量燃燒，使大氣中 含量迅速增加，打破了生物
圈的平衡。
(2)危害：升高，加快極地和高山的融化，導致 上升，進而對人類和其他許多生物的生存構成威脅。
(3)減緩溫室效應的措施：①開發 ，減少 燃燒；
②大力 ，增加綠地面積，從而增加對CO2的吸收。
4. 能量流動和物質循環的關系
能量流動 物質循環
形式 → → (散失) 化學元素(→→)
范圍 生態系統各營養級 生物圈(全球性)
過程 沿單向流動 在 和 間往復循環
特點
聯系 ①在生物群落中它們的流動渠道都是 ，且二者 進行，相互依存，不可分割 ②能量的固定、儲存、轉移和釋放，都離不開物質的合成和分解等過程 ③ 作為 的載體，使 沿著 流動 ④能量作為 ，使物質能夠不斷地在 和 之間循環往返 生態系統中的各種組成成分，正是通過 和 ，才能夠緊密地聯系在一起，形成一個統一的整體
5.【探究】探究土壤微生物對淀粉的分解作用
(1)實驗原理
①土壤中存在種類、數目繁多的等微生物，它們在生態系統中的成分為。
②分解者的作用是將環境中的 分解為 ，其分解速度與環境中的等生態因子相關。
(2)設計案例
項目 案例1 案例2
實驗假設 土壤微生物能分解落葉使之腐爛 土壤微生物能分解淀粉
實驗設計 實驗組 對土壤 處理 A燒杯：30mL 土壤浸出液 ＋淀粉糊 在室溫(20℃左右)下放置7天
對照組 對土壤 處理(自然狀態) B燒杯：30mL 蒸餾水 ＋淀粉糊
自變量
實驗現象 在相同時間內實驗組落葉腐爛程度 (大于/小于)對照組 對照組落葉腐爛所需時間比實驗組 A A1 在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并水浴加熱
A2
B B1
B2
結論分析 微生物對落葉有作用 土壤浸出液中的微生物能淀粉
注：案例1中實驗組的土壤要進行處理，以盡可能排除土壤微生物的作用，同時要盡可能避免土壤理化性質的改變(例如，將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中1h滅菌)。
6. 富營養化：指水體中等植物必需的礦質元素增多，導致植物等大量繁殖，并引起水
質惡化和魚群死亡的現象。
原因分析：工業廢水、生活污水等的排放，使水體中等礦質元素增多，導致水體中植物和浮游動物大量繁殖，通過 呼吸大量消耗水中溶解氧，它們死后的殘渣遺體又被好氧微生物分解，進一步使水體中的 含量降低，導致魚蝦等水生生物死亡，尸體被 微生物分解，釋放出H2S、CH4等有毒物質，進一步使水質惡化，造成更多水生生物死亡。在淡水中引起的叫 ，海水中引起的叫 。
7.生物富集：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，使其在機體內濃度超過環境濃度的現象，稱作生物富集。
第4節 生態系統的信息傳遞
1. 生態系統信息的種類
種類 含義 實例
物理信息 生態系統中的光、聲、溫度、濕度、磁力等，通過傳遞的信息。物理信息的來源可以是，也可以是 蜘蛛網的振動、動物體溫、紅外線、螢火蟲發光、電磁波、蝙蝠的“回聲定位”、昆蟲發出的聲音、鮮艷的花朵、飛蛾的趨光性等
化學信息 生物在過程中產生的一些可以傳遞信息的 植物的生物堿、有機酸等化學物質，動物的性外激素，狗利用其小便記路，某種動物以尿液來標記領地，淡淡的花香
行為信息 動物體產生的可以在生物間傳遞某種信息的特征 蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”(孔雀開屏)、鳥類的報警行為(如危險時急速煽動翅膀)
2. 信息傳遞在生態系統中的作用
層次 作用 舉例
個體 的正常進行，離不開信息的作用 蝙蝠的“ ”；萵苣、茄、煙草種子的必須接受某種波長的光信息才能萌發生長
種群 生物種群的 ，離不開信息的傳遞 自然界中，植物開花需要光信息刺激，當日照時間達到一定長度時，植物才能夠開花(進行生殖生長)；昆蟲分泌性外激素，引誘同種異性個體前來交尾
生物群落 調節，以維持 食物鏈中的關系；草原返青時的“綠色”為食草動物提供可采食的信息；狼根據兔留下的氣味去獵捕，兔根據狼的氣味或行為特征去躲避
3. 信息傳遞在農業生產中的應用
(1)提高 或 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 。
(2)對 進行控制。如利用音響設備發出 吸引鳥類，使其結群捕食害蟲；利用昆蟲 誘捕或警示有害動物，降低害蟲的 ；利用特殊的 擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物種群的 下降，從而減少有害動物對農作物的破壞。
目前控制動物危害的技術大致有、和等。這些方法各有優點，但是目前人們越來越傾向于利用對人類生存環境無污染的。
4. 生態系統的三大功能： 、 和 。它們的區別與聯系如下：
項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
區別 來源
途徑
特點
范圍 生物與生物之間，生物與無機環境之間
地位 生態系統的動力 生態系統的基礎 決定能量流動和物質循環的方向和狀態
聯系 共同把生態系統各組成成分聯系成一個統一的整體，并調節生態系統的穩定性
第5節 生態系統的穩定性
1. 生態系統的穩定性
(1)概念：生態系統所具有的 或 自身 和 相對穩定的能力。
對生態系統穩定性的理解：
①穩定是 的，總處于 變化中。
②結構的相對穩定：生產者、消費者和分解者的 和 相對穩定。
③功能的相對穩定： 與 的輸入和輸出相對平衡。從能量流動角度分析，若能量的輸入 輸出，則生態系統處于發展階段；若能量的輸入 輸出，則生態系統處于平衡狀態；若能量的輸入 能量的輸出，說生態平衡已被破壞。
(2)原因：生態系統具有一定的 能力。
2. 生態系統的自我調節能力
(1)調節基礎： 調節。負反饋調節在生態系統中普遍存在，不僅存在于內部，還存在于生物群落與 之間。
(2)實例分析
生態系統在受到外界干擾時，依靠 能力來維持自身的相對穩定。
實例1：河流受到輕微的污染時，能通過 、 和 ，很快消除污染，河流中的生物不會受到明顯的影響。
實例2：在森林中，當害蟲數量增加時，食蟲鳥由于食物豐富，數量也會 ，這樣，害蟲種群的增長就會受到 。
實例3：一場火災過后，森林中種群密度降低；但由于光照更加充足、土壤中無機養料增多，許多種子萌發后，迅速長成新植株。
(3)特點：生態系統的自我調節能力不是 。當外界干擾強度超過 時，生態系統的能力會迅速喪失。例如，我國西北的黃土高原，就是原有森林生態系統崩潰的鮮明例子。
3. 抵抗力穩定性和恢復力穩定性
(1)抵抗力穩定性
①概念：生態系統 并使自身的結構和功能 (不受損害)的能力。
②特點：一般來說，生態系統的 越多，食物網越 ，其 能力就越強，抵抗力穩定性就 ，反之則 。
(2)恢復力穩定性：生態系統受到外界干擾因素的 后 的能力。如“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風吹又生。”的原因是生態系統具有 穩定性。
(3)兩者關系：一般呈 關系。(在右圖中繪出關系曲線)
生物種類越多→食物網 (即營養結構 )→自我調節
能力 →抵抗力穩定性 ，而恢復力穩定性 。
如：熱帶雨林生態系統系統抵抗力穩定性 ，但恢復力穩定性 ；
草原生態系統抵抗力穩定性 ，但恢復力穩定性 。
但對于一些特殊的生態系統，如極地苔原生態系統，由于物種組分單一，營養結構簡單，它的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都較 。
4. 提高生態系統的穩定性
(1)一方面，要控制對生態系統 的程度，對生態系統的利用應該，不應超過生態系統的 能力。
(2)另一方面，對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的 、 投入，保證生態系統內部 的協調。
(3)提高生態系統(抵抗力)穩定性的主要措施是。在生物種類相同的情況下，生物的 也會影響生態系統的穩定性。避免盲目引入，使原有物種的生存受到威脅。
5. 生態系統抵抗力穩定性、恢復力穩定性和總穩定性的關系
(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態系統功能正常的作用范圍。
(2)y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小。y值的大小可以作為穩定性強弱的衡量指標，y值越大，說明該生態系統的抵抗力穩定性 ，反之，抵抗力穩定 。如熱帶雨林生態系統與草原生態系統受到相同干擾，草原生態系統的y值要 熱帶雨林生態系統的y值。
(3)x表示恢復到原狀態所需的時間。x值的大小可以作為穩定性強弱的衡量指標，x值越大，說明該生態系統的恢復力穩定性 ；反之，恢復力穩定性 。
(4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可以作為總穩定性的定量指標。TS值越大，即x與y越大，則說明這個生態系統的總穩定性 。
6.【制作】設計并制作生態缸，觀察其穩定性
(1)實驗原理
①在有限空間內，依據生態系統原理，將生態系統具有的基本成分進行組織，構建人工微生態系統。
②要使人工微生態系統正常運轉，設計時要注意系統內不同營養級生物之間的 。
③生態系統的穩定程度，取決于它的組成、結構和因素之間的協調關系。
④觀察生態缸中生物的和長短，了解生態系統的穩定性及影響穩定性的因素。
(2)生態缸的設計要求及分析
設計要求 相關分析
①生態缸必須是的 防止外界 或 非生物 因素的干擾
②生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，成分齊全(具有生產者、消費者和分解者) 生態缸中能夠進行循環和流動，在一定時期內保持穩定
③生態缸的材料必須透明 為綠色植物作用提供光能，保持生態缸內 ，便于觀察
④生態缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的空間 便于操作，缸內儲備一定量的
⑤生態缸放置于室內通風、光線良好的地方。采光用較強的，避免強光直射 光照過強會使生態瓶的 升高，不利于生物的生存；光照過低，不足以滿足瓶中生物的 需求
⑥選擇的動物不宜過多，個體不宜太大 減少對的消耗，防止生產量消耗量新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第4章 人與環境
第1節 人類活動對生態環境的影響
1. 人口增長對生態環境的影響
(1)我國的人口現狀與前景
措施：推行計劃生育政策：計劃生育是通過降低 出生率 來控制人口數量過快增長的。它的實施使我國人口出現老齡化的特點，且老齡化速度逐步加快。
現狀：①人口的出生率和自然增長率 明顯下降 。
②目前已進入了 低生育水平 國家的行列。
③由于人口基數大，我國人口仍將在較長的時期內 持續增長 。
前景：①2020年，人口總數要控制在14.5億以內。
②21世紀中葉，人口總數達到峰值(15億左右)以后，將開始緩慢下降，從而基本實現人口與經濟、社會、環境和資源的協調發展。
(2)人口增長對生態環境的影響
①人均耕地減少，糧食需求增加；②燃料需求增加；③植被破壞；④自然資源被大量消耗；
⑤環境污染加劇等。
注意：人口增長不是造成環境污染的根本原因。人口增長對資源和環境造成了壓力，但環境污染的主要原因是人們在發展經濟的過程中沒有有效地保護環境所致。
(3)協調人口與環境的關系
①控制 人口增長 。人是生物界的一員，所以生物種群消長的規律有適用于人口增長的一面；但人不同于一般生物，能主動調控人口的增長，所以生物種群消長的規律不完全適用于人口增長。
②加大保護資源和環境的力度
a.植樹種草，退耕還林、還草、還湖，防治沙漠化；
b. 監控、治理 江河湖泊及海域的污染；
c.加強 生物多樣性 保護和 自然保護區 建設；
d.推進 生態農業 。
2. 關注全球性生態環境問題
問題 原因
全球氣候變化(溫室效應) CO2 等溫室氣體的大量排放
水資源短缺 人口 多 ； 污染 嚴重
臭氧層破壞 氟利昂 等物質的大量排放
酸雨 化石燃料 的燃燒，排放大量 SO2、NO2 等氣體
土地荒漠化 植被 的破壞
海洋污染 污染物 的排放； 石油 泄漏等
生物多樣性喪失 生物 生存環境 的改變和破壞
注：白色污染、人口增長 不是 (是/不是)全球性問題。
3. 水體富營養化
(1)含義：指水體中 N、P 等植物必須的礦質元素含量過多，導致 藻類 植物等大量繁殖，并引起水質惡化和魚群死亡的現象。
(2)危害：①藻類死亡后，遺體被 好氧 細菌分解時需要消耗水體中大量的氧氣，使水體中 溶解氧 含量下降，影響水生生物的生命活動。②這些生物的遺體被 厭氧 微生物分解時，產生硫化氫、甲烷等有毒物質，致使魚類和其他水生生物大量死亡。
第2節 生物多樣性及其保護
1. 生物多樣性
(1)概念：生物圈內所有的 植物 、 動物 和 微生物 ，它們所擁有的全部 基因 以及各種各樣的 生態系統 ，共同構成了生物多樣性。
(2)生物多樣性的內容：包括 基因多樣性 、 物種多樣性 和 生態系統多樣性 。
2. 生物多樣性的價值
① 潛在價值 ：目前人類尚不清楚的價值。
② 間接價值 ：也叫 生態 功能，如森林和草地對水土的 保持 作用，濕地在 蓄洪防旱 、
調節氣候 等方面的作用。
③ 直接價值 ：如具有實用意義的食用、藥用和工業原料等；非實用意義的旅游觀賞、科學研究和文學藝術創作等。
注意：現在人們認識到生物多樣性的 間接 價值大于 直接 價值。
保護生物多樣性的措施
保護生物多樣性的三個層次： 基因 、 物種 、 生態系統 。
① 就地 保護：指在 原地 對被保護的生態系統或物種建立 自然保護區 以及 風景名勝區 等，這是對生物多樣性 最有效 的保護。
② 易地 保護：指將保護對象從原地 遷出 ，在 異地 進行專門保護。如建立 植物園 、
動物園 以及瀕危動植物繁育中心等，為 行將滅絕 的物種提供最后的生存機會。
③生物技術保護：建立精子庫、種子庫等對瀕危物種的基因進行保護，利用人工授精、組織培養和胚胎移植等技術加強對珍稀、瀕危物種的保護。
④法制保護。頒布相關法律法規，加強立法、執法和宣傳教育。保護生物多樣性，關鍵是協調好 人與生態環境 的關系，如控制人口的增長、合理利用自然資源、防治環境污染等。
保護生物多樣性，只是反對 盲目 地、 掠奪式 地開發利用，而不意味著禁止開發和利用。
合理利用 就是最好的保護。
4. 可持續發展
(1)含義：“在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要”，它追求的是 自然、經濟、社會 的持久而協調的發展。
(2)實現措施：保護 生物多樣性 ，保護環境和資源，建立起 人口 、 環境 、 科技 和
資源消費 之間的協調與平衡，才能實現可持續發展。
第3節 生態工程
1.生態工程概念：指人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，對人工生態系統進行 分析、設計 和調控，或對已被破壞的生態環境進行 修復、重建 ，從而提高生態系統的生產力或改善生態環境，促進人類社會與自然環境和諧發展的系統工程技術或綜合工藝過程。
2.生態工程的基本原理
(1)自生：由生物組分而產生的自組織、自我優化、自我調節、自我更新和維持就是系統的自生。
要求：有效的選擇生物組分并合理布設；
創造有益于生物組分的 生長、發育、繁殖 ，以及它們形成互利共存關系的條件。
循環：在生態工程中促進系統的 物質遷移與轉化 ，既保證各個環節的物質遷移順暢，也保證主要物質或元素的轉化率較高。即保證物質循環再生。
例子：無廢棄物農業。
(3)協調：即生物與環境、生物與生物的協調與適應等也是需要考慮的問題。
要求：處理好協調問題，需要考慮環境容納量。
(4)整體：樹立整體觀，遵循整體原理。
要求：遵從自然 生態系統 的規律，各組分之間要有適當的比例，不同組分之間應構成有序的結構，通過改變和優化結構，達到改善系統功能的目的。
不僅要考慮自然生態系統的規律，也需要考慮經濟和社會等的影響力，考慮社會習慣、法律制度等。
3.生態工程的實例和發展前景
(1)農村綜合發展型生態工程
青貯：玉米等農作物沒有完全成熟時，將果穗和秸稈一起收獲切碎，通過厭氧發酵成為牛羊的飼料。
氨化：指利用氨水或氮素化肥處理稻麥秸稈，使之軟化適口，提高其作為飼料的營養價值。
(2)濕地生態恢復工程
(3)廈門筼筜湖生態恢復
(4)礦區廢棄地生態恢復工程：首要步驟是人工制造表土。
(5)赤峰市元寶山礦區生態恢復工程新人教版生物學選擇性必修2《生物與環境》知識梳理
第4章 人與環境
第1節 人類活動對生態環境的影響
1. 人口增長對生態環境的影響
(1)我國的人口現狀與前景
措施：推行計劃生育政策：計劃生育是通過降低 來控制人口數量過快增長的。它的實施使我國人口出現老齡化的特點，且老齡化速度逐步加快。
現狀：①人口的出生率和自然增長率。
②目前已進入了國家的行列。
③由于人口基數大，我國人口仍將在較長的時期內。
前景：①2020年，人口總數要控制在14.5億以內。
②21世紀中葉，人口總數達到峰值(15億左右)以后，將開始緩慢下降，從而基本實現人口與經濟、社會、環境和資源的協調發展。
(2)人口增長對生態環境的影響
①人均耕地減少，糧食需求增加；②燃料需求增加；③植被破壞；④自然資源被大量消耗；
⑤環境污染加劇等。
注意：人口增長不是造成環境污染的根本原因。人口增長對資源和環境造成了壓力，但環境污染的主要原因是人們在發展經濟的過程中沒有有效地保護環境所致。
(3)協調人口與環境的關系
①控制 。人是生物界的一員，所以生物種群消長的規律有適用于人口增長的一面；但人不同于一般生物，能主動調控人口的增長，所以生物種群消長的規律不完全適用于人口增長。
②加大保護資源和環境的力度
a.植樹種草，退耕還林、還草、還湖，防治沙漠化；
b. 江河湖泊及海域的污染；
c.加強 保護和 建設；
d.推進 。
2. 關注全球性生態環境問題
問題 原因
全球氣候變化(溫室效應) 等溫室氣體的大量排放
水資源短缺 人口 ； 嚴重
臭氧層破壞 等物質的大量排放
酸雨 的燃燒，排放大量 等氣體
土地荒漠化 的破壞
海洋污染 的排放；泄漏等
生物多樣性喪失 生物的改變和破壞
注：白色污染、人口增長 (是/不是)全球性問題。
3. 水體富營養化
(1)含義：指水體中等植物必須的礦質元素含量過多，導致植物等大量繁殖，并引起水質惡化和魚群死亡的現象。
(2)危害：①藻類死亡后，遺體被 細菌分解時需要消耗水體中大量的氧氣，使水體中 含量下降，影響水生生物的生命活動。②這些生物的遺體被 微生物分解時，產生硫化氫、甲烷等有毒物質，致使魚類和其他水生生物大量死亡。
第2節 生物多樣性及其保護
1. 生物多樣性
(1)概念：生物圈內所有的 、和 ，它們所擁有的全部 以及各種各樣的 ，共同構成了生物多樣性。
(2)生物多樣性的內容：包括 、 和 。
2. 生物多樣性的價值
① ：目前人類尚不清楚的價值。
② ：也叫 功能，如森林和草地對水土的 作用，濕地在 、
等方面的作用。
③ ：如具有實用意義的食用、藥用和工業原料等；非實用意義的旅游觀賞、科學研究和文學藝術創作等。
注意：現在人們認識到生物多樣性的價值大于價值。
保護生物多樣性的措施
保護生物多樣性的三個層次： 、 、 。
① 保護：指在對被保護的生態系統或物種建立以及等，這是對生物多樣性 的保護。
② 保護：指將保護對象從原地，在進行專門保護。如建立 、
以及瀕危動植物繁育中心等，為 的物種提供最后的生存機會。
③生物技術保護：建立精子庫、種子庫等對瀕危物種的基因進行保護，利用人工授精、組織培養和胚胎移植等技術加強對珍稀、瀕危物種的保護。
④法制保護。頒布相關法律法規，加強立法、執法和宣傳教育。保護生物多樣性，關鍵是協調好 的關系，如控制人口的增長、合理利用自然資源、防治環境污染等。
保護生物多樣性，只是反對 地、 地開發利用，而不意味著禁止開發和利用。
就是最好的保護。
4. 可持續發展
(1)含義：“在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要”，它追求的是 的持久而協調的發展。
(2)實現措施：保護 ，保護環境和資源，建立起 、 、 和
之間的協調與平衡，才能實現可持續發展。
第3節 生態工程
1.生態工程概念：指人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，對人工生態系統進行 和 ，或對已被破壞的生態環境進行 ，從而提高生態系統的生產力或改善生態環境，促進人類社會與自然環境和諧發展的系統工程技術或綜合工藝過程。
2.生態工程的基本原理
(1) ：由生物組分而產生的自組織、自我優化、自我調節、自我更新和維持就是系統的自生。
要求：有效的選擇生物組分并合理布設；
創造有益于生物組分的 ，以及它們形成互利共存關系的條件。
：在生態工程中促進系統的 ，既保證各個環節的物質遷移順暢，也保證主要物質或元素的轉化率較高。即保證物質循環再生。
例子：無廢棄物農業。
_______________：即生物與環境、生物與生物的協調與適應等也是需要考慮的問題。
要求：處理好協調問題，需要考慮環境容納量。
(4)_________：樹立整體觀，遵循整體原理。
要求：遵從自然 的規律，各組分之間要有適當的比例，不同組分之間應構成有序的結構，通過改變和優化結構，達到改善系統功能的目的。
不僅要考慮自然生態系統的規律，也需要考慮經濟和社會等的影響力，考慮社會習慣、法律制度等。
3.生態工程的實例和發展前景
(1)農村綜合發展型生態工程
______：玉米等農作物沒有完全成熟時，將果穗和秸稈一起收獲切碎，通過厭氧發酵成為牛羊的飼料。
______：指利用氨水或氮素化肥處理稻麥秸稈，使之軟化適口，提高其作為飼料的營養價值。
(2)濕地生態恢復工程
(3)廈門筼筜湖生態恢復
(4)礦區廢棄地生態恢復工程：首要步驟是人工制造表土。
(5)赤峰市元寶山礦區生態恢復工程

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