考点46 生态系统

一轮复习讲义,必修三 2018-01-31

1.生态系统:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。
2.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构。

3.生态系统的组成成分
    生态系统的组成成分.jpg
    生产者可以说是生态系统的基石
    二氧化碳释放量.png
    a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
    b、c可以说是生态系统的基石
    a、b、c都有可能是原核生物
    a只能进行呼吸作用
    b能进行光合作用
    c能进行化能合成作用

    消费者能够加快生态系统的物质循环,此外,消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
    分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
    1)细菌并不都是分解者,硝化细菌是生产者。
    2)动物不都是消费者,蚯蚓是以动植物残体或排遗物为食的腐生动物,属于分解者。
    3)植物并不都是生产者,菟丝子是植物,属于消费者(寄生)
    4)生产者并不都是绿色植物,蓝藻、硝化细菌等也是生产者。

4.生态系统的营养结构:食物链和食物网
    食物链:吃与被吃的关系(捕食关系)彼此联系起来的序列,又称营养链。
    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
    第几营养级:
    几级消费者
    一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
    食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。

5.生态系统的能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。

6.能量流动的过程
    放课本P94面图5-6 5-7
    能量流经第二营养级示意图.jpg
    生态系统的能量流动.jpg
7.能量流动的特点
    (1)生态系统中能量流动是单向的(单向流动)。
    (2)能量在流动过程中逐级递减(逐级递减),能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%~20%。
    注意:一只狼捕食了一只兔子,该狼获得了兔子能量的10%~20%
    能量金字塔:将单位时间内各个营养级所得到的能量数值,由低到高绘制成图,可形成一个金字塔图形,叫做能量金字塔。
    数量金字塔:数量金字塔是指一个生态系统中,生命成分的结构在每一营养级上的有机体的数目被排列成一个金字塔图形。
    生物量金字塔:生物量金字塔是按照各级营养级生物的质量绘制出来的一个金字塔图形。生物量指生物所含的有机物,常用生物干重表示,它是用来表示能量值的一种指标。
    生物量金字塔一般为正金字塔形,有时也出现“倒置”,例如在海洋里,浮游动物的生物量往往会超过浮游植物的生物量。生物量金字塔的每一台阶代表一个营养级,每一台阶的面积大小表示每一营养级现存生物的生物量。
    为什么生态系统中能量流动不超过4~5个营养级?
    从能量金字塔可以看出,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。所以生态系统中能量流动不超过4~5个营养级。
    任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入(太阳能或现成有机物质),这个生态系统就会崩溃。

8.研究能量流动的实践意义
    (1)研究生态系统的能量流动,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).研究生态系统的能量流动,还可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

9.生态系统的物质循环
    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,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统,指的是地球上最大的生态系统——生物圈,其中的物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环。

10.土壤微生物的分解作用
11.能量流动和物质循环的关系
    能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。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。生态系统的各种组成成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密联系在一起,形成一个统一的整体
12.生态系统的信息传递
    物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。
    举例:鸟类鸣叫、萤火虫发光、家鸽利用磁力导航、哺乳动物的体温、红外线、紫外线、电磁波、昆虫发出的声音、植物开花、蓟的刺
    化学信息:生物在生命活动中,还产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。
    举例:昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体产生的信息素、植物分泌的化学物质、某种动物以尿液来标记领地。
    行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
    举例:蜜蜂跳舞、孔雀开屏、一些鸟类在求偶时的行为更独特,通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”。
13.信息传递在生态系统中的作用
    1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用;
    2)生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;
    3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
14.信息传递在农业生产中的应用
    1)一是提高农产品和畜产品的产量;
    2)二是对有害动物进行控制。
15.生态系统的稳定性
    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,叫做生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。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。

16.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的结构与功能保持原状(不受损害)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,叫做恢复力稳定性。

    如图中的曲线表示某生态系统的总稳定性(抵抗力稳定性与恢复力稳定性之和),图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围,当受到外界干扰时就偏离正常范围,偏离值为T时,生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为S。TS表示曲线与正常范围之间围成的面积,可作为总稳定性的定量指标。依图判断下列说法错误的是(  )
    抵抗力稳定性.png
    生态系统受到相同干扰时,T值越大,表示生态系统的抵抗力稳定性越小
    S值越大,表示一个生态系统的恢复力稳定性越小
    在一定干扰范围内,TS值越大,表示一个生态系统的总稳定性越低
    热带雨林生态系统和草原生态系统如果有同样的T值,则所受干扰程度一定不同

17.提高生态系统的稳定性
    一方面要控制对生态系统的程度,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;另一方面,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,保证生态系统内部结构与功能的协调。

18.全球性生态环境问题
    全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。

19.生物多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。(基因多样性、物种多样性、生态系统多样性)

20.生物多样性的价值
    直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。
    间接价值:对生态系统起到重要调节功能的间接价值(也叫生态功能,如森林和草地对水土的保持作用)。
    潜在价值:目前人类尚不清楚的潜在价值。

    芦苇是一种重要的造纸原料 (直接价值)
    海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感(直接价值)
    鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示,研制出了木工用的锯(直接价值)
    蝉蜕是一种动物性药物(直接价值)
    每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能(间接价值)
    某种不知名的昆虫(潜在价值)

21.保护生物多样性的措施
    就地保护
    易地保护
    利用生物技术对濒危物种的基因进行保护(建立精子库、种子库等、利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术,加强对珍稀、濒危物种的保护。)
    保护生物多样性,还要加强立法、执法和宣传教育,使每个人都理性地认识到保护生物多样性的意义,自觉形成符合生态文明的行为和习惯。
    合理利用就是最好的保护。


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