高中生物第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定

高中生物第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)固性知識點

一、生態(tài)系統(tǒng)的結構

1、定義：由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，

最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈（是指地球上的全部生物及其無

機環(huán)境的總和）。

生物個體鴕種群旭生物群落.二無機環(huán)境.生態(tài)系統(tǒng)隹生物圈

2、類型：自然生態(tài)系統(tǒng)：包括水域生態(tài)系統(tǒng)（海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡

水生態(tài)系統(tǒng)）和陸地生態(tài)系統(tǒng)

人工生態(tài)系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)的自我調解能力大于人

工生態(tài)系統(tǒng)

3生態(tài)系統(tǒng)的結構

（1）生態(tài)系統(tǒng)的組成成分（功能結構）

作用（主要生理進營養(yǎng)

成分構成地位

程）方式

非生物質：水、空

非生物

物氣、無機鹽為生物提供物質和

的物質

成等；能量：陽能量

和能量

分光、熱能

生產(chǎn)者綠色植物、光將無機物轉變成有自養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)

生物合細菌、化能機型的基石、

成分合成細菌（光合作用化能合主要成分

成用）

消費有機物（呼吸

動物、寄生微作用），加快物質生態(tài)系統(tǒng)

消費者生物、循環(huán)，對傳粉和種最活躍的

根瘤菌子傳播具有重要作成分

用異養(yǎng)

型生態(tài)系統(tǒng)

各種營腐生生

的關鍵成

活的細菌、真分解動植物遺體

分解者分，對物

菌及動物（呼吸作用）

質循環(huán)必

不可少

特例:

呼吸光合

作用作用

寄生植物（如菟絲子）一一消費者;

無機環(huán)境

腐食動物（如蚯蚓）一一分解者;

遺體、排遺物、分解者

消費者

自養(yǎng)微生物（如硝化細菌）一一生產(chǎn)

者;

寄生微生物（如肺炎雙球菌）消費者。

（2）食品鏈和食品網(wǎng)（營養(yǎng)結構）

食品鏈：在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于食品關系而形成的一種

聯(lián)系（食品鏈不包括非生物物質和能量及分解者）。

食品網(wǎng)：在生態(tài)系統(tǒng)中，許多食品鏈彼此相互交錯連接的復雜的營

養(yǎng)關系稱為食品網(wǎng)

分析食品網(wǎng)時應注意：

a越復雜的生態(tài)系統(tǒng)，食品網(wǎng)中的食品鏈的數(shù)量就越多。食品網(wǎng)越

復雜，生態(tài)系統(tǒng)抗擊外界干擾的能力就越強。食品鏈上一樣不超過

五個營養(yǎng)級。

b生產(chǎn)者總是為第一營養(yǎng)級。在食品網(wǎng)中，大型肉食動物在不同的食

品鏈中所處的營養(yǎng)級常常不同（占有不同的營養(yǎng)級）o

C每條食品鏈的起點總是生產(chǎn)者，終點是不被其他動物所食的動

物。食品鏈中箭頭的含義：方向代表能量活動的方向，同時體現(xiàn)捕

食與被捕食的關系。

d生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量活動就是沿著這種渠道進行的。

e在食品網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關系有可能顯現(xiàn)不同概念上的

重合。如蜘蛛與田雞既是捕食關系，又是競爭關系。

二、生態(tài)系統(tǒng)的能量活動

1、能量活動

a、定義：生物系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的進程，

b、進程：一個來源，三個去向。

能量的輸入陽光鬻生物群落

能量的傳遞在生物群落內沿食物鏈的方向

生態(tài)系統(tǒng)的進行傳遞，單向逐級遞減。

能量流動

能量的轉化三大類有機物間的轉化。

［能量的散失

黑群落作S用無機環(huán)境

能量流入第一營養(yǎng)級每個營養(yǎng)級同化能量=呼吸消能量流入第三營養(yǎng)級散失

耗能量+未被利用能量+分解者

呼吸作用

釋放能量+下一個營養(yǎng)級同化糞便

呼吸祚用能量|分解者利用|

生長、發(fā)

龍r植物體植物體儲存的能量遺體

作用育和繁殖

殘枝帶葉攝▼食

初者級攝消費入?~量］初-級嬴消費1_KJ用于生長|

分解者分解釋放初級消費者

去路1、自身呼吸消耗（熱能散失）：

呼吸［作用?次級消費

2、未被利用（自身生長發(fā)育、繁殖等，儲存

在自身體內有機物中）；知正?者攝入量

3、分解者所利用；

4、被下一個營養(yǎng)級所同化.

C、特點：單向的、逐級遞減的（不循環(huán)不可逆）。能量傳遞效率為

10%-20%

2、研究能量活動的意義:

a、實現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量的利用效率(如桑基魚塘)

b、公道地調劑能量活動關系，使能量連續(xù)高效的流向對人類最有益

的部分(如農(nóng)作物除草、滅蟲)

三、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)

物質循環(huán)概念分析：

1、定義：組成生物體的C、H、0、N、P、5(1)物質：組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素。

(2)循環(huán)過程：無機環(huán)境~N、P、S等化學元素生物群落

等元素，都不斷進行著從無機環(huán)境到

(3)循環(huán)的范圍：生物圈(全球性，生物地球化學循環(huán)).

生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境(4)特點：全球性、反復出現(xiàn)、循環(huán)流動，并伴隨有

復雜的物質變化和能量轉化。

的循環(huán)進程。(5)物質循環(huán)離不開能量的驅動。

2、類型:

水循環(huán)：是從地球表面通過蒸發(fā)(包括植物的蒸騰作用)進入大氣

圈，同時又不斷地通過降水從大氣圈返回到地球的表面。

氣體型循環(huán)：包括氮、碳、氧等元素的循環(huán)

沉積型循環(huán)：包括磷、硫、鈣、鉀、鈉、鐵、碘、銅等物質的循

環(huán)。

碳循環(huán)過程|大氣中co?庫

碳循環(huán)的特點

(1)循環(huán)形式：C02?

(2)碳在自然界中的存在形式：C外和碳酸鹽。燃

(3)碳在生物體內的存在形式：含碳有機物。

碳進生I生產(chǎn)者的光合作用。_______燒

,物群落I生產(chǎn)者的化能合成作用。施［消費閭饕一［生產(chǎn)者

碳在生物體之間傳遞：以含碳有機物作~攝食I___?.

(4)與循環(huán)有

的形式通過食物鏈(網(wǎng))進行。用動植物的遺|,,......——L

關的活動動植物的呼吸作用。

碳出生|體和排出物||泥炭、煤、石油

分解者的分解作用。

物群落

.生產(chǎn)、生活的燃燒。碳元素的輸入：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。

(5)循環(huán)具有全球性。

碳元素的輸出：各營養(yǎng)級生物及分解者的呼吸作用等。

碳循環(huán)與溫室效應

1)溫室氣體及溫室效應：CO?過多，大氣變暖。

化石燃料的大量燃燒。

2)CO?增多的原因

森林、草原等植被的破壞。

極地冰川加速融化

3)溫室效應的危害沿海城市被淹沒

農(nóng)田減少，糧食減產(chǎn)

開發(fā)新能源。

4)緩解溫室效應的措施

增大綠化面積。

3、物質循環(huán)的各種情勢

循環(huán)形式循環(huán)過程吸收方式

水水蒸氣、液態(tài)水蒸騰作用、吸收作用、降水自由擴散

裱CO：、有機物光合作用、呼吸作用、分解者分解作用、燃燒自由擴散

硫SO：、SO4L、有機物吸收作用、分解者分解作用、燃燒自由擴散

主動運輸

氮N；、蜩廠、叫1有機物固氮作用、硝化作用、反硝化作用、分解者分主動運輸

解作用、燃燒

4、能量活動與物質循環(huán)的關系

項目能量流動物質循環(huán)

形式運箱m例鄉(xiāng)式鑼比的u夠式

過程單向流動，遨臟蹣在無幗境和生物群落間反復循環(huán)

范圍鎰系統(tǒng)藏

特點、單向流動，遂履減單向流動，遂履減

聯(lián)系1）at進行、相互依存，2）物質是能勒動僦體，3）能量是物質反復循

環(huán)的動力。

5、實踐中運用：

a.任何生態(tài)系統(tǒng)都需要來自系統(tǒng)外的能量補充

b.幫助人們科學計劃設計人工生態(tài)系統(tǒng)使能量得到最有效的利用

C.能量多極利用從而提高能量的利用率

d.幫助人們公道調劑生態(tài)系統(tǒng)中能量活動關系，使能量連續(xù)高效地

流向對人類有益的方向。

四、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)

1、信息的概念：在日常生活中，一樣將可以傳播的消息、情報、指

令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。

生命系統(tǒng)的信息：

a、細胞生命系統(tǒng)：細胞內部信息流.例：DNA-mRNA一蛋白質

接受外界信息

b、個體生命系統(tǒng)例：神經(jīng)調解中的電信號、化學信號；免疫調解

中的抗原信號；激素調解中的激素

c、生態(tài)生命系統(tǒng)

1）個體從獲取環(huán)境信息以保證自己的生存活動的需要。（定位、方

向、感光、測溫、化學感受、磁場感應等）。

2）種群內不同個體之間進行合作或競爭所進行的信息傳遞。（求

偶、繁育、覓食、抗擊入侵、社會行動等）。

3）不同種群個體之間競爭或捕捉與反侵害所進行的信息傳遞。（戒

備、驅逐、辨認等）。

2、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類

物理信息：通過物理進程傳遞的信息，如光、聲、溫度、濕度、磁

力等，可來源于無機環(huán)境，也可來自于生物。

化學信息：能傳遞信息的化學物質，如生物堿、有機酸及動物的外

激

素

（

信

息

素

）

O

行動信息：通過動物的特別行動傳遞信息的，對于同種或異種生物

都

可

以

傳

遞

（

如

孔

雀

開

屏、蜜蜂

演來源

物理信息光、聲、鰻雕、呦等無機環(huán)境或生物體舞蹈）

化學信息植物有機酸生物堿生物池

動物:性外激素等信息素

行為信息生物地行為限生物體的動作行為

3、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

1）生命活動的正常進行離不開信息作用；蝙蝠通過自身發(fā)出聲波，

對目標進行“回聲定位”。

2）通過信息傳遞，植物能開花，雌雄個體能相互辨認、交配，保證

種群的繁育。

3）通過信息傳遞，能夠調解生物之間的種間關系，堅持生態(tài)系統(tǒng)的

安穩(wěn)。

4、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用

1）可運用于提高農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。如：仿照動物信息吸取昆

蟲傳粉，光照使雞多下蛋

2）可用于對有害動物的控制，生物防治害蟲，用不同聲音誘捕和驅

逐動物

五、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)固性

1、穩(wěn)固性

①定義：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或復原自身結構和功能相對穩(wěn)固能

力

②種類：抗擊力穩(wěn)固性抗擊干擾保持原狀

復原力穩(wěn)固性遭到破壞復原原狀

兩者常常是相反關系，但也有一致的如：北極凍原

③原因：自我調解能力。負反饋調解是自我調解能力的基礎，正反

饋例子不多，如一個湖泊遭到了污染，魚類的數(shù)量就會由于死亡而

減少，魚類死亡的尸體腐爛，又進一步加重污染，引發(fā)更多的魚類

的死亡（增進魚類的減少）。

能力大小由生態(tài)系統(tǒng)的組分和食品網(wǎng)的復雜程度有關，生態(tài)系統(tǒng)的

組分越多和食品網(wǎng)越復雜自我調解能力就越強。但自我調解能力是

有限度的，超過自我調解能力限度的干擾會使生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

生態(tài)系統(tǒng)的自動調解能力主要表現(xiàn)在三個方面：

1）對同種生物的種群密度的調控，這是在有限空間內普遍存在的種

群變化規(guī)律。

2）對異種生物種群之間數(shù)量的調控，其常見于植物與動物或動物與

動物之間，常有食品鏈關系。

3）對生物與環(huán)境之間的相互調控。

2、生態(tài)系統(tǒng)的自我調解能力

（1）抗擊力穩(wěn)固性：生態(tài)系統(tǒng)抗擊外界干擾并使自身結構與功能保

持原狀的能力。

核心：“抗擊干擾，保持原狀”。

（2）來源:

1)生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變