生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境保護-2025屆高考生物學一輪復習大單元知識清單學案

第十三單元生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境保護

1.生態(tài)系統(tǒng)的范圍

(1)概念：是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。

(2)范圍：地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈，包括地球上全部生物及其無機環(huán)境。

2.生態(tài)系統(tǒng)的類型

(1)自然生態(tài)系統(tǒng)：水域生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)。

(2)人工生態(tài)系統(tǒng)：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等。

3.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分

組成內(nèi)容作用

非生物的物陽光、熱能、空氣、水、無機微生物提供物質(zhì)和能量，是生物

質(zhì)和能量鹽等群落賴以生存和發(fā)展的基礎

生產(chǎn)者①光合作用：綠色植物、光合無機物一■有機物；光能、無機化

細菌、藍藻；②化能合成作用：學能一有機化學能；為消費者提

硝化細菌供食物條件和棲息場所

消費者包括營捕食生活的生物和營寄加快生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)，有

生生活的生物(如菟絲子)利于植物的傳粉和種子的傳播

分解者營腐生生活的微生物及腐食性將生物遺體、排泄物分解為無機

的動物(如蚯蚓、蛻螂)物，供生產(chǎn)者重新利用

4.生態(tài)系統(tǒng)各成分的相互關系

］非生物的物質(zhì)和能量)

(1)非生物的物質(zhì)和能量是生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的物質(zhì)和能量的最終來源。

(2)生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中唯一能把非生物的物質(zhì)和能量轉變成生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量(有機

物及其貯存的化學能）的成分，因此，可以說生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石。

（3）從理論上講，消費者的功能活動不會影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)，所以消費者不是生態(tài)系

統(tǒng)必要的基礎成分，但在自然生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者、消費者和分解者都是緊密聯(lián)系、缺一不可

的。

（4）分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。如果一個生態(tài)系統(tǒng)中沒有分解者，則動植物的遺體

殘骸就會堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰，因此，從物質(zhì)循環(huán)角度看，分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有

重要地位。

（5）生產(chǎn)者和分解者是聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的兩大“橋梁”；生產(chǎn)者與各級消費者以捕食

關系建立的食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道。

5.食物鏈

（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)中各種生物因食物關系形成的一種聯(lián)系。

（2）特點：生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級；消費者所處的營養(yǎng)級并不是一成不變的；食物鏈上一般不

超過5個營養(yǎng)級。

（3）實例：

（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)中許多食物鏈彼此相互交錯，連接成的復雜營養(yǎng)結構。

（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(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，是能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道。

食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就越強，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定。

7.能量流動：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。

8.過程

/能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程

（1）輸入：生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉化為化學能，固定在有機物中。

（2）能量去向

在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失。

隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來。

被初級消費者攝食同化，流入第二營養(yǎng)級。

/能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程

（1）輸入：通過攝食生產(chǎn)者獲得。

（2）去向

通過呼吸作用以熱能形式散失。

隨尸體、排泄物流向分解者。

被次級消費者攝食同化，流入下一營養(yǎng)級。

9.能量流動的過程圖解

呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用

生產(chǎn)者初級消費者次級消費者小三三級級消費費者者合

玲（綠色功

（植食性動物）（肉食性動物）門（肉食性動物）「……

植物）

分￥￥

呼吸作用

※流入每一營養(yǎng)級的能量最終去向：

（1）通過自身呼吸作用以熱能形式散失。

（2）被下一營養(yǎng)級同化。

（3）被分解者分解利用。

10.能量流動的特點

（1）單向流動：沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可逆轉，也不能循環(huán)流動。

（2）逐級遞減：①能量在沿食物鏈流動的過程中逐級減少，傳遞效率約為10%?20%。②營

養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過4?5個

營養(yǎng)級。

11.能量金字塔

將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可以形成一個金字塔圖

形。

12.研究能量流動的意義

（1）幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

（2）幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸?/p>

的部分。

13.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

（1）概念：組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素，都不斷地進行著從無機環(huán)境到生物群

落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程。

（2）范圍：生物圈。

（3）渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。

14.物質(zhì)循環(huán)的特點

（1）全球性——生物地球化學循環(huán)。

（2）循環(huán)性一物質(zhì)可被生物群落反復利用。

15.碳循環(huán)

（1）碳的存在形式

無機自然環(huán)境：以C02和碳酸鹽（石灰?guī)r、珊瑚礁）等形式存在。

生物群落：主要以含碳有機物的形式存在。

（2）循環(huán)形式

在生物群落與無機環(huán)境間：主要以C02的形式進行。

在生物群落內(nèi)：以含碳有機物的形式進行。

（3）過程圖解

分解者的

分解作用

落

枯竹

體

葉

、

糞

便

16.溫室效應

（1）形成原因:化學燃料短時間內(nèi)大量燃燒使大氣中C02含量迅速增加，打破了生物圈中碳

循環(huán)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。

17.探究土壤生物的分解作用

(1)原理：

土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、真菌等微生物，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。

分解者的作用是將環(huán)境中的有機物分解為無機物，其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生

態(tài)因子相關。

(2)材料用具：新鮮土壤、蒸儲水、淀粉糊、碘液、斐林試劑

(3)實驗方案：

項目案例1案例2

實驗假設微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉

實驗組對土壤進行高溫滅菌處理A燒杯中加入30mL土壤浸出液+淀粉糊

實驗設

對照組對土壤不做任何處理B燒杯中加入30mL蒸儲水+等量淀粉糊

計

自變量土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物

A燒杯中加入碘液藍色變淡，加入斐林試劑

在相同時間內(nèi)對照組落葉腐爛程

實驗現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀；而B燒杯未出現(xiàn)此種實驗

度快于實驗組

現(xiàn)象

實驗結論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

18.物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關系

(1)區(qū)別

物質(zhì)循環(huán)具有全球性和循環(huán)性的特點。

能量流動是逐級遞減的，是單方向的。

(2)聯(lián)系

二者同時進行，相互依存，不可分割。

物質(zhì)是能量流動的載體，能量是物質(zhì)循環(huán)的動力。

19.信息：一般將可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。

20.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(chǎn)生的可以傳遞信息的化學物質(zhì)。

舉例：植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)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”。

21.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)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(diào)節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

22.信息傳遞在農(nóng)。業(yè)生產(chǎn)中的應用

（1）提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)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。如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲的種群密度。

23.生態(tài)平衡：生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。

24.處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)的特征

（1）結構平衡：生態(tài)系統(tǒng)的各組分保持相對穩(wěn)定。

（2）功能平衡：生產(chǎn)一消費一分解的生態(tài)過程正常進行，保證了物質(zhì)總在循環(huán)，能量不斷流

動，生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。

（3）收支平衡：在某生態(tài)系統(tǒng)中，植物在一定時間內(nèi)制造的可供其他生物利用的有機物的量，

處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

25.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)的維持或恢復自身結構和功能處于相對平衡的能力，即維持生態(tài)平衡的

能力。

（2）原因：生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。

（3）調(diào)節(jié)基礎：負反饋調(diào)節(jié)。

（4）特點：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的，當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生

態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)原狀難以維持。

（5）反饋調(diào)節(jié)的類型

項目負反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)

當一個變化產(chǎn)生時，調(diào)節(jié)機制受控部分發(fā)出反饋信息，其方向與控

概念會減弱這個變化，使之回歸正制信息一致，可以促進或加強控制部

常分的活動

植物*s11湖泊受［了污染片

~~i（+）M

舉例魚類死亡

血------11

死魚腐爛

生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基

作用礎，能使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)

平衡

調(diào)節(jié)方抑制和減弱最初發(fā)生變化的那加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生

式種成分所發(fā)生的變化的變化

結果有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定常使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)

（6）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的類型

項目抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性

生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因

生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的

概念素的破壞后恢復到原狀的能

結構與功能保持原狀的能力

力

生態(tài)系統(tǒng)的成分越復雜，抵抗力穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單，一般

特點

性越高，反之越低越容易恢復；反之越難

26.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施

（1）控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)

節(jié)能力。

（2）對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應物質(zhì)和能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結

構與功能的協(xié)調(diào)。

27.設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性

（1）目的要求：探究生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定性的條件。

（2）實驗原理：

/生態(tài)缸中必須包括生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，特別需要注意必須有足夠的分解者。

/各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間，必須能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動。

/生物之間要有合適的食物鏈結構，生物的數(shù)量不宜過多。

/生態(tài)缸必須是透明的，這樣可以保證生態(tài)缸中有充足的太陽能。當然，生態(tài)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(nèi)有陸上與水下之分

/放置動植物：根據(jù)生物本身的生活習性正確放置適量的生物個體

/密封生態(tài)缸：用膠帶將生態(tài)缸口密封

/放置生態(tài)缸：將生態(tài)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(tài)缸中生物的存活和水質(zhì)變化情況

(4)結果分析

/生態(tài)缸中雖然成分齊全，生產(chǎn)者、消費者和分解者之間可以進行能量流動和物質(zhì)循環(huán)，但

由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系

統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性。

/如果生態(tài)缸是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復雜，自我調(diào)節(jié)、自我修復和自我

延續(xù)的能力強，在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定。

28.生態(tài)足跡

(1)概念：又叫生態(tài)占用，是指在現(xiàn)有技術條件下，維持某一人口單位生存所需的生產(chǎn)資源

和吸納廢物的土地及水域的面積。

(2)計算方法:將人類為了維持自身生存需要的物質(zhì)等，換算為相應的自然土地和水域面積。

(3)影響：生態(tài)足跡的值越大，代表人類所需的資源越多，對生態(tài)和環(huán)境的影響就越大。

(4)特點：生活方式不同，生態(tài)足跡的大小可能不同

29.人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響

(1)從世界范圍看，人口還將繼續(xù)增長，人類的消費水平將繼續(xù)提高

(2)我國人口的現(xiàn)狀

我國人口基數(shù)大，雖然人口增長過快的情況得到了有效的控制，人口出生率和自然增長率

明顯下降，目前已進入了低生育水平國家的行列。不過，我國依然是世界第一人口大國。

(3)對生態(tài)環(huán)境的影響

全球的人口持續(xù)飛速增長，未來，養(yǎng)活地球人口的環(huán)境壓力不斷增大，全球生態(tài)環(huán)境可能

會面臨更大的壓力。

30.生態(tài)環(huán)境問題的類型

(1)生態(tài)環(huán)境問題類型及主要原因

類型主要成因

全球氣候變化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(zhì)的大量排放

酸雨化石燃料的大量燃燒

土地荒漠化植被的破壞

海洋污染污染物通過河流和空氣進入海洋；石油泄露和傾倒

污染物等

生物多樣性銳減生物生存環(huán)境被破壞

(2)特點：全球性

(3)影響對生物圈的穩(wěn)態(tài)造成嚴重威脅，同時也影響了人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。

(4)我國政府的態(tài)度

/倡導生態(tài)文明建設，將“全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展”作為基本國策。

/建設生態(tài)文明，要求每一個公民從我做起。

31.生物多樣性的價值

生物圈內(nèi)所有的植物、動物和微生物等，它們所擁有的全部基因，以及各種各樣的生態(tài)系

統(tǒng)，共同構成了生物多樣性2生物多樣性的層次

(1)遺傳多樣性：地球上所有生物攜帶的遺傳信息的總和。但通常所說的遺傳多樣性是指種

內(nèi)的遺傳多樣性，即種內(nèi)個體之間或一個種群內(nèi)不同個體的遺傳變異總和。

(2)物種多樣性：由自然界中每個物種的獨特性構成

(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：地球上的生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的多樣化，還包括生態(tài)系統(tǒng)的組

成、結構、功能等隨著時間變化而變化的多樣性。

32.生物多樣性形成的原因：生物進化。

33.生物多樣性的價值

（1）直接價值：有實用意義的價值：食用、藥用和工業(yè)原料等；有非實用意義的價值：旅游

觀賞、科學研究和文學藝術創(chuàng)作等。

食用：人類的食物基本來源于種植農(nóng)作物和養(yǎng)殖家畜、家禽及海產(chǎn)品，例如水稻和奶牛等

為人類提供食物。

藥用：絕大多數(shù)藥物來自植物、動物、微生物的代謝產(chǎn)物，例如我國科學家屠呦呦從黃花

蒿中提取出治療瘧疾的藥物青蒿素。

工業(yè)原料：如木材、纖維、橡膠、飼料、淀粉、蠶絲、皮器具等。

（2）間接價值：調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能等方面（主要）；促進生態(tài)系統(tǒng)中基因流動和協(xié)同進化等

方面。

植物能進行光合作用，具有制造有機物、固碳、調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功供氧等功能能等方面的

體現(xiàn)

森林和草地具有防風固沙、水土保持作用

濕地可以蓄洪防旱凈化水質(zhì)調(diào)節(jié)氣候

（3）潛在價值：目前人們尚不太清楚的價值。例如，某種目前沒有直接價值的植物，有可能

在未來被發(fā)現(xiàn)含有治療某種疾病的重要成分。

生物多樣性的間接價值明顯大于它的直接價值生物多樣性的間接價值是指生物在涵養(yǎng)水

源保持水土調(diào)節(jié)氣候、維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等方面的“生態(tài)功能”，這種功能的價值遠遠大

于其在工業(yè)原料、食用、藥用等方面的直接價值，這也是不能使在直接價值方面表現(xiàn)為“有害”

的物種滅絕的原因。

34.生物多樣性喪失的原因

（1）人類活動

/對野生物種生存環(huán)境的破壞：棲息地喪失或碎片化。

/掠奪式利用：過度采伐、濫捕亂獵。

（2）環(huán)境污染

（3）農(nóng)業(yè)和林業(yè)品種的單一化

（4）外來物種的盲目引入

35.保護生物多樣性的措施：

（1）就地保護：指在原地對被保護的生態(tài)系統(tǒng)或物種建立自然保護區(qū)以及國家公園等（最有

效保護）

（2）易地保護：指把保護對象從原地遷出，在異地進行專門保護

（3）利用生物技術，如建立精子庫、種子庫、基因庫利用人工授精、組織培養(yǎng)、胚胎移植等

生物技術對瀕危物種基因進行保護

（4）加強立法、執(zhí)法和宣傳教育

36.生態(tài)工程

（1）技術手段：系統(tǒng)分析、設