第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性-2023-2024學年高二生物單元速記巧練（人教版2019選擇性必修2）

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性知識章章清第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性知識章章清01歸納·章節(jié)概覽02速記·考點列陣第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結構考點1生態(tài)系統(tǒng)的組成成分考點2生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動考點1能量流動的過程考點2能量流動的特點及其意義第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)考點1生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)考點2物質循環(huán)與能量流動的關系第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞考點1生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類考點2信息傳遞的作用第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性考點1生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性考點2提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性03攻克·重點疑難疑難點1生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷疑難點2生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈(網)的判斷技巧疑難點3碳循環(huán)常見變式圖解分析疑難點4對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解及其調節(jié)考點1第1節(jié)考點1生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(基礎講解)1．在一定空間內，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，叫作生態(tài)系統(tǒng)。2．生態(tài)系統(tǒng)的類型3．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。成分組成作用營養(yǎng)方式地位非生物的物質和能量①物質：空氣、水、無機鹽等；②能量：光、熱等生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的物質和能量的根本來源必要成分生產者自養(yǎng)生物，以綠色植物為主，還有光合細菌(如藍細菌等)和化能合成細菌(如硝化細菌等)生態(tài)系統(tǒng)中唯一能利用無機物合成有機物并固定能量的成分自養(yǎng)型生態(tài)系統(tǒng)的基石消費者動物，包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物和寄生動物等將有機物轉化為無機物，加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)；對植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用異養(yǎng)型重要成分分解者各種營腐生生活的生物，主要是細菌和真菌，此外還有腐生動物能將動植物遺體和動物排遺物中的有機物分解成無機物，并返還給非生物環(huán)境，保證生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)的順利進行異養(yǎng)型必要成分考點考點2生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構(基礎講解)1．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構——食物鏈和食物網(1)食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于吃與被吃的關系(捕食關系)形成的一種鏈狀結構。(2)食物網：在生態(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)關系，叫作食物網。①圖示中共有6條食物鏈。數食物鏈規(guī)則：從沒有箭頭指向的生物即生產者A開始，沿箭頭方向一直數到最后，算一條。②圖示中H占第三、第四、第五3個營養(yǎng)級，分別屬于次級消費者、三級消費者、四級消費者。對食物網中的某一動物而言，其營養(yǎng)級是不固定的，視具體食物鏈而定。③圖示中B和C的關系：競爭和捕食。④生物種類越多，形成的食物鏈越多，食物網越復雜。第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動考點1考點1能量流動的過程(基礎講解)1．能量流動的過程(1)能量流經生態(tài)系統(tǒng)的過程(2)流入某一營養(yǎng)級能量的去向(最高營養(yǎng)級除外)分析類型能量的去向說明定量不定時分析流入某一營養(yǎng)級的能量在足夠長的時間內的去路可有3條：①自身呼吸散熱消耗：②流入下一營養(yǎng)級；③被分解者分解利用這一定量的能量不管如何傳遞最終都以熱能形式從生物群落中散失，生產者源源不斷地固定太陽能，才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動的正常進行定量定時分析流入某一營養(yǎng)級的能量在一定時間內的去路可有4條：①自身呼吸散熱消耗；②流入下一營養(yǎng)級；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，即“未利用”如果是以年為單位研究，第④部分的能量將保留給下一年考點2考點2能量流動的特點及其意義(基礎講解)1．能量流動的特點(1)能量的單向流動：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量沿著食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。再依次流向后面的各個營養(yǎng)級，不能逆轉，也不能循環(huán)流動。(2)能量在流動過程中逐級遞減：輸入到一個營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流入下一個營養(yǎng)級，能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率(同化量的比值)是10%~20%。2．研究能量流動的實踐意義(1)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(2)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們科學地規(guī)劃和設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。(3)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)考點1考點1生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)(基礎講解)1．物質循環(huán)的概念：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。這里所說的生態(tài)系統(tǒng)指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，物質循環(huán)具有全球性，因此又叫生物地球化學循環(huán)。(1)碳循環(huán)(2)氮循環(huán)(3)硫循環(huán)考點2考點2物質循環(huán)與能量流動的關系(基礎講解)1．物質循環(huán)與能量流動之間的關系第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞考點1考點1生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(基礎講解)1．生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類：根據生態(tài)系統(tǒng)中傳遞信息的載體不同，一般將信息分為物理信息、化學信息和行為信息。類別概念常見種類來源物理信息生態(tài)系統(tǒng)中通過物理過程傳遞的信息光、聲、溫度、濕度、磁力和動植物的形態(tài)、體色等非生物環(huán)境、生物個體或群體化學信息生物在生命活動過程中，產生的一些能夠傳遞信息的化學物質植物的有機酸、生物堿等代謝產物，動物的性外激素等生物體內產生行為信息動物通過特殊行為，主要指各種動作，在同種或異種生物之間傳遞某種信息，即動物的行為特征可以體現為行為信息蜜蜂跳舞、繁殖季節(jié)雄鳥的“求偶炫耀”，草原中一種鳥，當雄鳥發(fā)現危險時就會急速起飛，并扇動兩翼，向正在孵卵的雌鳥發(fā)出逃避的信息動物自身的特殊行為或表現考點2考點2信息傳遞的作用(基礎講解)1．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的傳遞(2)生物種群的繁衍離不開信息的傳遞(3)信息還能調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定2．信息傳遞在農業(yè)生產中的應用(1)提高農畜產品的產量：利用光信息調節(jié)和控制生物的生長和發(fā)育。用一定頻率的聲波處理蔬菜谷類作物等的種子，可以提高發(fā)芽率，增加產量。利用植物可以通過化學信息來完成種間的競爭，也可以通過化學信息來調節(jié)種群的內部結構特點，將能夠相互促進的植物一起種植，避免將相互影響的植物一起種植。利用植物可以分泌化學信息來吸引昆蟲的特性，用人工合成的各種化學信息素吸引傳粉昆蟲，提高作物的傳粉率和結實率。(2)對有害動物進行控制：利用音響設備發(fā)出不同的聲信號，誘捕或驅趕某些動物，使其結群或遠離農田。利用性引誘劑防治害蟲：在田間施放適量的人工合成的性引誘劑，干擾害蟲的正常交配：或者利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，破壞害蟲種群正常的性別比例，從而使害蟲的種群密度明顯降低。利用害蟲的趨光性對害蟲進行誘殺，大量消滅害蟲，減少其對農作物的破壞。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)考點1考點1生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(基礎講解)1．抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的比較比較項目抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性概念指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀(不受損害)的能力指生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力影響因素生態(tài)系統(tǒng)的組分越多、營養(yǎng)結構越復雜，抵抗力穩(wěn)定性越強生態(tài)系統(tǒng)的組分越少、營養(yǎng)結構越簡單，則越容易恢復，恢復力穩(wěn)定性越強聯系(1)一般來說，抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng)，恢復力穩(wěn)定性弱：反之亦然(也有特殊情況，如極地苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都很弱)。兩者之間與營養(yǎng)結構的關系如圖所示。(2)二者是同時存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定.考點2考點2提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(基礎講解)1．提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施(1)要提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度：對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力，如不能過度放牧、不亂砍濫伐森林等。(2)對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，要提高其穩(wěn)定性，應給予相應的物質、能量的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調。例如，為使單一作物的農田生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定，需要不斷施肥、灌溉和控制病蟲害等；還可以人工建造“生態(tài)屏障”。2．維持生態(tài)平衡的重要意義(1)處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)可以持續(xù)不斷地滿足人類生活所需。(2)處于生態(tài)平衡中的生態(tài)系統(tǒng)能夠使人類生活與生產的環(huán)境保持穩(wěn)定。疑難點1生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷1．生態(tài)系統(tǒng)中各成分的快速判斷2．生產者、消費者、分解者之間的“一定”和“可能"(1)生產者一定是自養(yǎng)生物，自養(yǎng)生物一定是生產者。(2)消費者、分解者一定是異養(yǎng)生物，異養(yǎng)生物可能是消費者或分解者。(3)分解者是營腐生生活的生物。營腐生生活的生物一定是分解者。3．生產者、消費者、分解者之間的“不一定”(1)生產者≠植物：生產者不一定都是植物，某些細菌也可以是生產者，如硝化細菌、藍細菌等：植物也不一定都是生產者，如菟絲子是一年生草本植物，寄生在豆科植物上，細胞中無葉綠體，葉片退化不能進行光合作用，同化類型為異養(yǎng)型，屬于消費者。(2)消費者≠動物：消費者不一定都是動物，如某些營寄生生活的微生物，菟絲子也屬于消費者；動物也不一定都是消費者，如營腐生生活的蚯蚓、蜣螂、禿鷲等屬于分解者。(3)分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，如營腐生生活的動物蚯蚓、禿鷲等；微生物也不一定都是分解者，如能自養(yǎng)的微生物藍細菌是生產者，營寄生生活的微生物如結核分枝桿菌、麻風分枝桿菌等是消費者。疑難點2生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈(網)的判斷技巧1．生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈(網)的判斷技巧(1)食物鏈條數的確定：食物網中每條食物鏈的起點總是生產者，終點是不被其他動物所食的動物(消費者)，即最高營養(yǎng)級，中間有任何停頓都不能算是完整的食物鏈。從生產者到最高營養(yǎng)級的路徑有幾條，食物鏈就是幾條。分解者不參與食物鏈的構成。(2)營養(yǎng)級與消費者級別的確定：營養(yǎng)級級別和消費者級別并不一致。例如，在草→兔→狐→狼這條食物鏈中，兔、狐和狼的營養(yǎng)級分別是第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級、第四營養(yǎng)級，而它們的消費者級別卻是初級消費者、次級消費者、三級消費者。由此可見，營養(yǎng)級級別和消費者級別并不一致，而是差一級(生產者占一個營養(yǎng)級)。(3)某種生物營養(yǎng)級的確定：同一種生物在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養(yǎng)級，要根據其所在的具體食物鏈來確定，即從生產者數起。(4)兩種生物的關系分析：在食物網中，兩種生物之間的關系可能既是捕食關系，又是競爭關系。在虎以狼為食物時，二者是捕食關系；在虎、狼都以羊為食物時，二者是競爭關系。疑難點3能量傳遞效率的相關計算1．在食物鏈中，若題干中未作具體說明，則一般認為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%。如食物鏈A→B→C→D：(1)已知D營養(yǎng)級的能量為M，則最少需要A營養(yǎng)級的能量為M÷(20%)3，最多需要A營養(yǎng)級的能量為M÷(10%)3。(2)已知A營養(yǎng)級的能量為N，則D營養(yǎng)級獲得的能量最多為N×(20%)3，最少為N×(10%)3。2．在食物網中的相關計算問題(1)在能量分配比例未知時，計算某一生物獲得的能量最多(或最少)：(2)在能量分配比例和能量傳遞效率已知時，計算食物網中能量流動時，應先根據題意寫出相應的食物鏈，再根據各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率，按照從不同食物鏈獲得能量的比例分別進行計算，最后將各條食物鏈中得到的值相加即可。疑難點3碳循環(huán)常見變式圖解分析1．碳循環(huán)常見變式圖解分析(1)圖甲——先根據雙向箭頭判斷，a和b分別為生產者和非生物的物質和能量(或大氣中的CO2)；再根據a和c均指向d，判斷d為分解者，剩下的c為消費者。(2)圖乙——根據a與c之間的雙向箭頭以及其他成分均有指向c的箭頭判斷，a是生產者，c是非生物的物質和能量；根據a、b、d都有箭頭指向e，可進一步判斷，b是初級消費者，d是次級消費者，e是分解者。(3)圖丙——根據a與e之間的雙向箭頭以及其他成分均有指向a的箭頭判斷，a為非生物的物質和能量，e為生產者。然后觀察剩余的幾個成分，其中各成分都有箭頭指向c，廳以c是分解者，剩余的b、d、f則為消費者。整個圖解中，食物鏈是e→f→d→b。(4)圖丁——根據CO2與A之間的雙向箭頭判斷，A是生產者，A、B、C均有箭頭指向動植物遺體和動物的排遺物，其箭頭又指向D，說明D是分解者，進一步判斷B為初級消費者，C為次級消費者疑難點4對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解及其調節(jié)1．生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本含義(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時結構與功能的綜合狀態(tài)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)內部的綜合調控能力。(3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是以生態(tài)系統(tǒng)受到干擾時保持或恢復穩(wěn)態(tài)的表現來體現的能力。2．生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力(1)