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

第頁第五章生態(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：陽光、熱能、水、空氣、溫度、無機(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：動物，包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物、寄生動物等分解者：能將動植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無機(jī)物，主要是細(xì)菌和真菌還有腐生生活的動物(蚯蚓)（2）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈、食物網(wǎng)◎食物鏈：從生產(chǎn)者開始到最高營養(yǎng)級結(jié)束，分解者不參及食物鏈◎營養(yǎng)級：食物鏈中的一個個環(huán)節(jié)稱營養(yǎng)級，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）總是第一營養(yǎng)級◎植食性動物（即一級/初級消費(fèi)者）為第二營養(yǎng)級◎肉食性動物和雜食性動物所處的營養(yǎng)級不是一成不變的，如貓頭鷹捕食鼠時，則處于第三營養(yǎng)級；當(dāng)貓頭鷹捕食吃蟲的小鳥時，則處于第四營養(yǎng)級?！蛲环N生物在不同食物鏈中，可以占有不同的營養(yǎng)級◎食物網(wǎng)：許多食物鏈彼此相互交錯連接成復(fù)雜營養(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，就會有其它生物來代替。）◎食物鏈，食物網(wǎng)是能量流動、物質(zhì)循環(huán)的渠道。◎分析生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的各種生物的數(shù)量關(guān)系植物昆蟲青蛙蛇鷹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，則會發(fā)生如圖所示情況。四、生態(tài)系統(tǒng)功能：能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動的概念生物系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程二、能量流動的過程1、一般研究能量流動都以種群為單位。輸入生態(tài)系統(tǒng)總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，傳遞沿食物鏈、食物網(wǎng)，散失通過呼吸作用以熱能形式散失的。2、過程：一個來源太陽能，三個去向主要是以熱能的形式散失，其次是用于自身的生長發(fā)育（被下一級吃掉），最后給分解者。2、特點(diǎn)：（1）單向流動：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向下一個營養(yǎng)級，不能逆向流動，也不能循環(huán)流動（2）逐級遞減：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%-20%（一般營養(yǎng)級不超過5個）；當(dāng)次級消費(fèi)者食用生產(chǎn)者超過最大傳遞量（20%）時，生態(tài)系統(tǒng)會被破壞。①能量金字塔：表示營養(yǎng)級及能量之間的關(guān)系，可以看出，營養(yǎng)級越高，則能量越少。②數(shù)量金字塔：表示營養(yǎng)級及數(shù)量之間的關(guān)系。一般來說，營養(yǎng)級越高，則數(shù)量越少。也有反例；例如：松毛蟲成災(zāi)的松樹林，食物鏈：樹蟲鳥③生物量（重量）金字塔：表示營養(yǎng)級及生物量之間的關(guān)系，營養(yǎng)級越高，則生物量越少在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，能量流動過程中消耗的能量越多。（3）能量流動符合能量守恒定律三、研究能量流動的意義：（1）可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(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，并通過生物鏈在生物群落中傳遞；碳的循環(huán)形式是CO22、碳從無機(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、過程：◎大氣中CO2過高會引起溫室效應(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，重金屬通過食物鏈在生物體內(nèi)積累的過程，一般來說，營養(yǎng)級越高，則富集作用越強(qiáng)?！颉癗”氮元素的循環(huán)三、能量流動和物質(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)各個營養(yǎng)級時，是逐級遞減的，而且是單向流動的，而不是循環(huán)流動2、聯(lián)系：①兩者同時進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割；②能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移、釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；③物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(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、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：動物求偶時的舞蹈、運(yùn)動等4、營養(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、生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的傳遞；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花；二是對有害動物進(jìn)行控制，如噴灑人工合成的性外激素類似物干擾害蟲交尾的環(huán)保型防蟲法。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)定性具有相對性。當(dāng)受到大規(guī)模干擾或外界壓力超過該生態(tài)系統(tǒng)自身更新和自我調(diào)節(jié)能力時，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、一般來說，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、控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力2、對人類利用強(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。再比如避免對森林過量砍伐，