高中生物第五章生态系统及其稳定性期末知识梳理新人教版必修3.doc

第五章　生态系统及其稳定性
一、本章知识网络：

二、知识解读：
知识点一、生态系统的组成成分[高考资源网]
．生态系统中四种成分的联系
(1)图解

(2)析图
①由上图可知：非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
②生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。
③从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系，缺一不可的。
④分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。
2．四种成分的判断
(1)图示(见右)

(2)析图
①先根据双向箭头“”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→B、D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
②若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A主要为动物，B主要为营腐生生活的细菌和真菌，还有少数营腐生的动物。
③图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链(网)中只包括D和A生物。
知识点二、生态系统的营养结构——食物链和食物网
1．食物链类型
食物链包括三种类型：捕食链、寄生链和腐生链。高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和生产者之间通过食物关系形成的。
2．食物链图示及构成条件
(1)模式图：A→B→C→D→E。
(2)举例：捕食链中生态系统的成分、营养级的划分(举例如下)：
　草　　→　　　鼠　　→　　蛇　　→　猫头鹰
　成分：生产者　　　初级消费者　　次级消费者　　三级消费者
营养级：第一营养级　第二营养级　　第三营养级　　第四营养级
3．食物链与食物网作用
(1)错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。
(2)食物链和食物网是生态系统的营养结构。
(3)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
4．生态系统中某种生物减少对其他生物数量变化的影响
(1)食物链中，若处于第一营养级的生物数量减少，直接引起以其为食物的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，致使第三、第四营养级生物数量依次减少。
(2)一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
若某种群处于复杂食物网的某中间环节，其数量减少对其他生物类群的影响状况应视具体食物链而定，大体遵循如下思路：
①生产者相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，该种群的数量不会发生较大变化。
③实例：如图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，蛇减少则鹰就更多地吃兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确蛇并非鹰的唯一食物，所以蛇减少并不会造成鹰的减少，它可依靠其他食物来源而维持数量基本不变。

知识点三、生态系统中能量流动分析
1．对能量流动的理解
“能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。
起点
生产者
源头
光能
能量输入
相关生理过程
光合作用、化能合成作用
总能量
生产者固定的太阳能总量
能量的传递
传递形式：有机物
传递渠道：沿食物链和食物网
能量的散失
相关生理过程
细胞呼吸
形式
热能
能量流动特点
①逐级递减；②单向流动
能量传递效率
10%～20%
2.每一营养级能量来源与去路的分析
(1)动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。
(2)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
能量的来源与去路：

即一个营养级所同化的能量＝呼吸散失的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。
3．流动模型——生态金字塔的类型、含义比较

能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形 状

特 点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减
每一阶含义
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
特殊形状
无

树―→昆虫―→鸟
极少
知识点四、碳循环及物质循环和能量流动的关系

1．碳循环过程图解及解读
(1)图示

(2)析图
①大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的化能合成作用完成的。
②碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。
③大气中CO2的主要来源
④碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。(判断生态系统的成分的依据)
2．温室效应
(1)成因
①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。
②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。
(2)危害
加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。
(3)缓解措施
①开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。
②植树造林，增加绿地面积。
3．物质循环与能量流动的关系
(1)图示

(2)析图
①生物群落中物质和能量最终来自无机环境。
②连接生物群落和无机环境的两大成分——生产者和分解者；图示中未标出生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。
③二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。
④能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程。
⑤物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。
⑥能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。
⑦上述关系，总体上体现了二者相互依存、不可分割，并且同时进行。
——物质循环图解辨析
(1)碳循环过程示意图

弄清箭头的方向及代表含义。
(2)将上图换成字母，并尝试判断四种成分(找依据)，如下面三种变式图

知识点五、生态系统的信息传递
1．信息传递的模型及解读
(1)图示

(2)解读
①信息传递的存在范围

特别提醒　(1)信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态，具有调节生态系统稳定性的作用。
(2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。
②信息传递的特点
信息传递的方式不像物质流动那样是循环的，也不像能量的流动是单向的，而往往是双向的，有从输出者向输入者的信息传递，也有从输入者到输出者的反馈。
③信息传递的过程
信源(信息产生)―→信道(信息传输)―→信宿反馈作用(信息接收)
2．信息传递的作用或应用(见下表)
项 目
作用或应用
举 例
在生态
系统中
的作用
有利于生命活动的正常进行
莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发
调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
雪兔和猞猁的关系
有利于生物种群的繁衍
昆虫分泌性外激素，引诱异性个体
在农业生产中的应用
提高农产品或者畜产品的产量；对有害动物进行控制　
利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；利用音响设备诱捕或驱赶有害动物
知识点六、生态系统的稳定性
1．生态系统具有稳定性的原因
生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系
生态系统的成分
食物网
自我调节能力
越多
越复杂
大
越少
越简单
小
(2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。
2．生态系统的反馈调节
(1)概念：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。
(2)正、负反馈调节的比较
　　 调节方式
比较内容
负反馈调节
正反馈调节
作 用
是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡
使生态系统远离平衡状态
结 果
抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
实 例
森林中的食虫鸟和害虫的数量变化
已经污染的湖泊中污染状况加剧
图 示

3.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图)

(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间：x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。

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