高二生物必修《生态系统及其稳定性》知识点总结
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一、生态系统的结构
1.生态系统定义:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。
2.生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)
3.生态系统的成分包括(1)非生物的物质和能量(无机环境);(2)生产者:自养生物,主要是绿色植物;(3)消费者:异养生物,绝大多数动物,(营腐生的动物是分解者);(4)分解者:异养生物,能将动植物尸体或粪便为食的生物(细菌、真菌、腐生生物)。注意:植物并非都是生产者,如菟丝子是寄生植物,它是消费者;动物也并非都是消费者,如蚯蚓是分解者;细菌也并非都是分解者,硝化细菌是生产者,寄生细菌是消费者。
4.食物链中只有生产者和消费者,其起点是生产者植物;第一营养级是生产者;初级消费者是植食性动物。
5.食物网:许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构,就是食物网。
二、生态系统的能量流动
1、定义:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
a、能量来源:太阳能。输入:通过生产者的光合作用,将光能转化成为化学能。输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能总量。
b、传递途径:沿食物链、食物网,
c、散失:通过呼吸作用以热能形式散失的。
d、过程:能量来源 (上一营养级),能量去向(呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级)。
e、特点:单向流动、逐级递减(能量金字塔中底层为第一营养级,生产者能量最多 ),能量在相邻两个营养级间的传递效率:10%~20%(不可以提高也不可以降低)
2.研究能量流动的意义:
①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的.部分。
三、生态系统的物质循环
1、定义:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。又称生物地球化学循环。
2、特点:具有全球性、循环性
3、举例:碳循环
①碳在无机环境中的存在形式:CO2和碳酸盐
②碳在生物体中的存在形式:有机物 碳在生物之间的传递形式:有机物
③碳在无机环境与生物群落之间循环形式:CO2
④碳从无机环境到生物群落的途径主要是光合作用(还有化能合成作用),从生物群落回到无机环境的途径有呼吸作用、微生物的分解作用、化学燃料的燃烧。
四、生态系统的信息传递
1.信息种类
a.物理信息:通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境,也可来自于生物。
b.化学信息:通过信息素传递的信息,如,植物产生的生物碱、有机酸;动物的性外激素
c.行为信息:通过动物的特殊行为传递信息的,对于同种或异种生物都可以传递。(孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀)
2.范围:在种内、种间及生物与无机环境之间
3.信息传递作用:生命活动的正常进行离不开信息作用,生物种群的繁衍也离不开信息传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
4.应用:a.提高农产品或畜产品的产量。如:模仿动物信息吸引昆虫传粉,光照使鸡多下蛋
b.对有害动物进行控制,生物防治害虫,用不同声音诱捕和驱赶动物
注:物质循环是在无机环境和生物之间,不能在生物与生物间循环。
5.能量流动与物质循环之间的异同
不同点:在物质循环中,物质是被循环利用的;能量在流经各个营养级时,是逐级递减的,而且是单向流动的,而不是循环流动
联系: ①两者同时进行,彼此相互依存,不可分割
②能量的固定、储存、转移、释放,都离不开物质的合成和分解等过程
③物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
6.生态系统的基本功能:能量流动(生态系统的动力)、物质循环(生态系统的基础)和信息传递(决定能量流动和物质循环的方向和状态)。
五、生态系统的稳定性
1、生态系统稳定性的概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力,叫做抵抗力稳定性。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫做抵抗力稳定性。
2、生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
3、提高生态系统稳定性的方法:
①控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力
②对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统的内部结构和功能的协调
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