必修3第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性知識(shí)點(diǎn)

第頁(yè)第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)系統(tǒng)的概念：由生物群落及它的無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈（是指地球上的全部生物及其無(wú)機(jī)環(huán)境的總和）。二、生態(tài)系統(tǒng)的類型：水域生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)人工林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)果園生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)凍原生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力大于人工生態(tài)系統(tǒng)三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非生物的物質(zhì)和能量：陽(yáng)光、熱能、水、空氣、溫度、無(wú)機(jī)鹽等（1）組成成分生產(chǎn)者：自養(yǎng)生物（光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)—硝化細(xì)菌）生物成分主要是綠色植物（最基本、最關(guān)鍵的的成分）消費(fèi)者：動(dòng)物，包括植食性動(dòng)物、肉食性動(dòng)物、雜食性動(dòng)物、寄生動(dòng)物等分解者：能將動(dòng)植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，主要是細(xì)菌和真菌還有腐生生活的動(dòng)物(蚯蚓)（2）營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈、食物網(wǎng)◎食物鏈：從生產(chǎn)者開(kāi)始到最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)結(jié)束，分解者不參及食物鏈◎營(yíng)養(yǎng)級(jí)：食物鏈中的一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)稱營(yíng)養(yǎng)級(jí)，它是指處于食物鏈同一環(huán)節(jié)上所有生物的總和◎植物（生產(chǎn)者）總是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)◎植食性動(dòng)物（即一級(jí)/初級(jí)消費(fèi)者）為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)◎肉食性動(dòng)物和雜食性動(dòng)物所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)不是一成不變的，如貓頭鷹捕食鼠時(shí)，則處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)；當(dāng)貓頭鷹捕食吃蟲(chóng)的小鳥(niǎo)時(shí)，則處于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)?！蛲环N生物在不同食物鏈中，可以占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)◎食物網(wǎng)：許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，就是食物網(wǎng)◎食物網(wǎng)越復(fù)雜，則生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定，抵抗力就越強(qiáng)。（如果有某種生物消失，就會(huì)有其它生物來(lái)代替。）◎食物鏈，食物網(wǎng)是能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的渠道?！蚍治錾鷳B(tài)系統(tǒng)中食物鏈的各種生物的數(shù)量關(guān)系植物昆蟲(chóng)青蛙蛇鷹①如果生產(chǎn)者減少或增多，則整條食物鏈的所有生物都減少或增多。②如果蛇減少，則會(huì)發(fā)生如圖所示情況。四、生態(tài)系統(tǒng)功能：能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、能量流動(dòng)的概念生物系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程二、能量流動(dòng)的過(guò)程1、一般研究能量流動(dòng)都以種群為單位。輸入生態(tài)系統(tǒng)總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，傳遞沿食物鏈、食物網(wǎng)，散失通過(guò)呼吸作用以熱能形式散失的。2、過(guò)程：一個(gè)來(lái)源太陽(yáng)能，三個(gè)去向主要是以熱能的形式散失，其次是用于自身的生長(zhǎng)發(fā)育（被下一級(jí)吃掉），最后給分解者。2、特點(diǎn)：（1）單向流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，再依次流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不能逆向流動(dòng)，也不能循環(huán)流動(dòng)（2）逐級(jí)遞減：能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中，逐級(jí)減少，能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率是10%-20%（一般營(yíng)養(yǎng)級(jí)不超過(guò)5個(gè)）；當(dāng)次級(jí)消費(fèi)者食用生產(chǎn)者超過(guò)最大傳遞量（20%）時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)被破壞。①能量金字塔：表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)及能量之間的關(guān)系，可以看出，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，則能量越少。②數(shù)量金字塔：表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)及數(shù)量之間的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，則數(shù)量越少。也有反例；例如：松毛蟲(chóng)成災(zāi)的松樹(shù)林，食物鏈：樹(shù)蟲(chóng)鳥(niǎo)③生物量（重量）金字塔：表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)及生物量之間的關(guān)系，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，則生物量越少在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量越多。（3）能量流動(dòng)符合能量守恒定律三、研究能量流動(dòng)的意義：（1）可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。（2）可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。如農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，必須清除雜草、防治農(nóng)作物的病蟲(chóng)害。第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一、碳循環(huán)1、碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中主要以CO2和碳酸鹽形式存在；碳在生物群落的各類生物體中以含碳有機(jī)物的形式存在，并通過(guò)生物鏈在生物群落中傳遞；碳的循環(huán)形式是CO22、碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的主要途徑是光合作用；碳從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的主要途徑有生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒產(chǎn)生CO23、特點(diǎn)：具有全球性、循環(huán)性（生物地球化學(xué)循環(huán)）二、過(guò)程：◎大氣中CO2過(guò)高會(huì)引起溫室效應(yīng)減少溫室效應(yīng)的措施：1、減少化石燃料的燃燒,使用新能源2、植樹(shù)造林,保護(hù)環(huán)境◎生物富集作用：指有毒物質(zhì)如農(nóng)藥，重金屬通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)積累的過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，則富集作用越強(qiáng)?！颉癗”氮元素的循環(huán)三、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系：1、不同點(diǎn)：在物質(zhì)循環(huán)中，物質(zhì)是被循環(huán)利用的；能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，是逐級(jí)遞減的，而且是單向流動(dòng)的，而不是循環(huán)流動(dòng)2、聯(lián)系：①兩者同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割；②能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、釋放，都離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解等過(guò)程；③物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)；能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞一、生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞二、生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的主要形式：1、物理信息：光、聲、熱、電、磁、溫度等。如植物的向光性2、化學(xué)信息：性外激素、告警外激素、尿液、信息素等3、行為信息：動(dòng)物求偶時(shí)的舞蹈、運(yùn)動(dòng)等4、營(yíng)養(yǎng)信息：食物的數(shù)量、種類等。如食物鏈、食物網(wǎng)。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用：1、生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的傳遞；生物種群的繁衍，也離不信息的傳遞。2、信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用：一是提高農(nóng)、畜產(chǎn)品的產(chǎn)量，如短日照處理能使菊花提前開(kāi)花；二是對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制，如噴灑人工合成的性外激素類似物干擾害蟲(chóng)交尾的環(huán)保型防蟲(chóng)法。第五節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力二、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力1、生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。2、生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋。物種數(shù)目越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越大。3、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有相對(duì)性。當(dāng)受到大規(guī)模干擾或外界壓力超過(guò)該生態(tài)系統(tǒng)自身更新和自我調(diào)節(jié)能力時(shí)，便可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞、甚至引發(fā)系統(tǒng)崩潰。三、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：

包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性1、抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力（抵抗干擾保持原狀）2、恢復(fù)力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力（遭到破壞恢復(fù)原狀）3、一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱（如：森林）；抵抗力穩(wěn)定性越弱，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)（如:草原）四、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施1、控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力2、對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)例如：在草原上適當(dāng)栽種防護(hù)林，可以有效地防止風(fēng)沙的侵蝕，提高草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。再比如避免對(duì)森林過(guò)量砍伐，