資源簡介

　　　高中總復習·新課標·生物知識清單


高中生物必修知識清單 必修Ⅲ·穩態與環境·生態系統及其穩定性
　　　　　　　　


第五章　生態系統及其穩定性
一、本章知識結構




二、課課程標準
1、討論某生態系統的結構
2、統計并制出生態瓶
3、分析生態系統中的能量流動的基本規律及其應用
4、調查或探討一個農業生態系統中的能量流動
5、分析生態系統中的物質循環的基本規律及其應用
6、舉例說出系統中的信息傳遞
7、闡明生態系統的穩定性
8、設計并制作生態瓶
三、預測新課標高考熱點
1、分析生態系統的組成成分
2、研究生態系統的食物鏈和食物網
3、討論生態系統能量流動的基本涵義及其分析方法
4、分析生態系統能量流動的過程和特點
5、概述研究能量流動的實踐意義
6、調查或探討一個農業生態系統中的能量流動
7、生態系統的物質循環的概念
8、碳循環的過程
9、物質循環的基本規律
10、物質循環與能量流動的關系
11、生態系統中信息的種類
12、生態系統中信息傳遞的重要作用
13、生態系統中信息傳遞在農業生產上的應用
14、生態系統的穩定性
15、生態系統的自我調節能力
16、設計并制作生態瓶





清單五二
生態系統的結構
一、知識結構
　　　　　　　　　　　生態系統的概念：由生物群落與它的無機環境相互作用形成的統一整體。
　　　　　　　　　　　生態系統的范圍：有大有小
　　　　　　　　　　　地球上最大的生態系統：生物圈
　　　　　　　　　　　　　　　　　非生物的物質和能量：陽光、熱能、水空氣、無機鹽等
　　　　　　　　　　　　　　　　　生產者：自養生物，主要是綠色植物，另外光（化）能細菌
　　　　　　　　　　　　　　　　　消費者：動物等，據其食性分初級消費者、次級消費者等。
　　　　　　　　　　　　　　　　　分解者：營腐生生活的細菌、真菌等。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 食物鏈：營養級
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 食物網：由食物鏈彼此交錯連接而成。

二、要點精析
【要點一】生態系統的范圍
(1)生態系統的概念：生態系統是由生物群落及它的無機環境相互作用而形成的統一整體。
【畫龍點睛】生態系統與種群、群落的包含關系


　　同種生物的個體總和——————→種群——————→群落———————→生態系統


(2)生態系統的整體性
生態系統強調了自然界中生物成分和非生物成分之間在功能上的統一性，在這個功能整體中，生物成分與生物成分、生物成分與非生物成分之間通過能量流動、物質循環和信息傳遞而相互影響、依存和制約，組成一個具有自動調節能力的統一整體。生態系統的空間范圍有大有小，地球上最大的生態系統是生物圈。

【要點二】生態系統的組成成分
1、生態系統各成分的比較

項目 非生物的物質和能量 生產者(主要成分) 消費者 分解者
歸類 無機環境 光能自養生物、化能自養生物 異養型生物 異養型生物
作用 為生物提供物質和能量 為消費者、分解者提供物質的能量 有利于生產者的傳粉或種子的傳播；保證能量流動和物質循環通暢進行 將有機物分解為無機物，歸還保障物質循環的通暢進行
舉例 光能、熱能泳、空氣、無機鹽、有機物等 綠色植物、光合細菌、化能合成細菌等 植食性動物(初級消費者)、小型肉食動物(次級消費者)、大型肉食動物(三級消費者) 腐生動物(蚯蚓、蜣螂、龍蝦、螃蟹等)、腐生真菌(毒菌、蘑菇等)、腐生細菌(枯草桿菌等)
關系 生產者和分解者是聯系生物群落和無機環境的兩大“橋梁”；生產者與各級消費者以捕食關系建立的食物鏈和食物阿是能量流動和物質循環的渠道
【畫龍點睛】生態系統中各種組成成分的地位與關系可用下圖表示
生態系統多種多樣．但在結構上具有共同點，其四種成分緊密聯系缺一不可，共同構成具有一定結構和功能的統一整體。
2、生產者的生物范疇及主要作用
(1)生產者的生物范疇
生產者通過光合作用．把太陽能固定在它們所制造的有機物中，所以生產者屬自養生物，綠色植物是主要的生產者。
（2)生產者是生態系統的基石的原因
①從生態系統各組成成分的聯系看
生態系統各組成成分間是通過物質循環和能量流動相互制約的，具體渠道是食物鏈(刷)，而食物鏈的起點(第一營養級)是綠色植物(生產者)。
②從生態系統的結構類型上看
a．綠色植物決定一個生態系統的結構類型，如：以喬木為主的生態系統稱森林生態系統；以草木為主的稱草原生態系統。
B、在生態系統中，動物和微生物都依附于綠色植物而生存，植物的空間分布支配著動物和微生物的空間分布．植物的種類越復雜，為動物和微生物提供的生活環境就越多樣，動物和微生物的種類就越豐富，生態系統的自我調節能力就越大，生態平衡也就越容易維持。
③從物質角度來看
a綠色植物是生態系統中能利用光合作用將無機物合成為有機物的自養生物．是在物質上連接無機界與生物群落的橋梁。
b．光合作用的產物是生態系統中其他生物直接或間接的食物來源。
3、分解者與消費者的區別
分解者主要是細菌、真菌等營腐生生活的微生物．它們能把動植物尸體、排泄物和殘落物中的有機物分解為無機物，消費者一般指動物，根據其食性分為初級消費者、次級消費者、三級消費者等。消費者的存在能夠加快生態系統的物質循環，此外對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用。
【畫龍點睛】①并不是所有動物都是消費者，如腐生性動物蚯蚓、蜣螂等屬于分解者。
②并不是所有微生物都是分解者．如硝化細菌屬于生產者；腐生細菌和霉菌屬于分解者，寄生細菌屬于消費者。
【要點三】食物鏈、食物網
1、食物鏈及種類
(1)食物鏈：生態系統中。各種生物之間由于食物關系而形成的一種聯系。
(2)食物鏈的種類。
食物鏈是各種生物間由于食物關系而形成的一種聯系。按照生物間的相互關系，一般又把食物鏈分為三類：
①捕食鏈：又叫活食鏈。弱肉強食、小的被大的捕食．即生物之間通過捕食關系而形成的食物鏈。如草→兔→狐。
②寄生鏈：即生物體內以寄生關系而形成的食物鏈。如草→鳥→跳蚤→原生動物→菌病毒。
③腐生鏈：指專門以死亡生物為營養對象而形成的食物鏈。如：植物殘體→蚯蚓→線蟲類→肢動物。
【畫龍點睛】捕食鏈是食物鏈中常見的最重要的模式，它是由生產者與消費者之間的捕食關系而建立起來的，教材中所講的食物鏈，實際上是捕食鏈。
2、食物網及分析思路
(1)食物網：在一個生態系統中，許多食物鏈彼此交錯連結而形成的復雜營養關系。
(2)分析食物網應注意的問題：
①每條食物鏈的起點總是生產者，止點是不被其他動物所食的動物．即最高營養級。中間的任何停頓都不能算完整的食物鏈。
②同一種生物在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養級。
③在食物網中．兩種生物之間的種間關系有可能出現不同概念上的重合。如某食物網中的蜘蛛與青蛙二者之間既是捕食關系．又是競爭關系。
④食物網中，當某種生物因某種原因而大量減少時，對另一種生物的影響，沿不同的線路分析結果不同時，應以中間環節少的為分析依據。
⑤食物網的復雜程度取決于有食物聯系的生物種類而非生物數量。
3、某種生物數量的減少對其他生物的影響
(1)處于食物鏈中第一營養級的生物減少而導致的其他物種變動：在某食物鏈中，若處于第一營養級的生物減少，則該食物鏈中的其他生物都將堿少。速是因為第一營養級是其他各種生物賴以生存的直接或間接食物來源，這一營養級生物的減少必會引起連鎖反應，致使以下營養級依次減少。
(2)“天敵”一方減少．對被捕食者數量變動的影響：若一條食物鏈中處于“天敵”地位的生物數量減少，則被捕食者數量會因此而迅速增加，但這種增加并不是無限的，隨著數量的增加，種群密度加大，種內斗爭勢必加劇．再加上沒有了天敵的“壓力”，被捕食者自身素質(如奔跑速度、警惕靈敏性等)必定下降，導致流行病蔓延、老弱病殘者增多，最終造成密度減小，直至相對穩定。即天敵減少，造成被捕食者先增加后減步，最后趨向穩定。
(3)若處于“中間”營養級的生物喊少，另一種生物的變化情況應視具體食物鏈確定，如下圖所示的食物網中，蚱蜢突然減少，則以它為食的蜥蜴減少，蛇也減少，蛇減少則鷹就更多地吃兔和食草子的鳥，從而導致兔及食草子的鳥減少。在這里必須明確，蛇并非鷹的唯一食物，所以蛇減少并不會造成鷹的減少，它可依靠其他食物來源而維持數量基本不變。
【要點突破】食物網中，當某種生物因某種原因而大量減少時，對另一種生物的影響，沿不同線路分析結果不同時，應“中間環節少的為分析依據。
清單五三
生態系統的能量流動
一、知識結構
定義：指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。
能量流經一個種群的情況：能量輸入→種群→能量儲存。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 能量散失

能量流動過程：如圖



　單向傳遞不循環
　　　　　　　　　　逐級遞減
設計入工生態系統，使能量有效利用
　　　　　　　　　　　　　合理調整能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類有益的部分

二、要點精析
【要點一】生態系統的能量流動的過程
能量流動是生態系統的基本功能之一，能量是維持生態系統存在和發展的動力。
(1)能量流動的起點，是生產者，而不是太陽(光能)，是從綠色植物把太陽能固定在體內開始的。但生態系統能量的源頭是陽光(光能)。
(2)能量流動的渠道：生態系統的營養結構——食物鏈和食物網。
(3)流入生態系統的總能量：是該生態系統中生產者固定的太陽能總量，而并非照射到生產者身上的能量。
(4)能量流動的主要形式：太陽光能→生物體內有機物中的化學能→熱能，即主要是通過食物關系進行，而熱能是能量流動的最終點，分解者將流入生態系統的能量最終以熱能形式散失。
(5)各個營養級的能量來源
流入到各級消費者的總能量是指各級消費者所同化的能量，排出的糞便中的能量不計入排便生物所同化的能量，生產者的能量來自太陽能，分解者的能量來自生產者和消費者。
(6)各個營養級能量的去路：一般有三條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養級③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞．最終都以熱能形式從生物群落中散失。生產者源源不斷地固定太陽能，才能保證生態系統能量流動的正常進行。
【畫龍點睛】消費者攝食的能量等于消費者同化的能量加上糞便中的能量，糞便中的能量屬于上一營養級的遺體．消費者同化的能量既是一營養級流向該消費者的能量。也就是該營養級的總能量，

【要點二】生態系統能量流動的特點
(1)生態系統能量流動是單向的。原因是：①食物鏈各營養級的順序是不可逆轉的，這是長期自然選擇的結果；②各營養級的能量總是趨向于以細胞呼吸產生熱能而散失掉，這些能量是無法再利用的。
(2)生態系統能量在流動中是逐級遞減的。原因是：①各營養級的生物都會因細胞呼吸而消耗掉相當大的一部分能量；②各營養級的生物中總有一部分生物未被下一營養級的生物所利用；③還有少部分能量隨著殘枝、敗葉或遺體等直接傳給了分解者。
(3)能量傳遞教率為：10%～20%，即輸入某一營養級的能量中，只有lO%～20%的能量流入到下一個營養級(最高營養級例外)。
這里“輸入到一個營養級的能量”應是指流入這個營養級的總能量，“流入到下一個營養級”應是指下一個營養級的總能量。
【畫龍點睛】(1)因能量傳遞宰為10%～20%，傳到第五營養級時，能量已經很少，再往下傳遞不足以維持一個營養級。
(2)食物網中，能量傳遞效率是指某營養級傳向各食物鏈下一營養級的總能量自該營養級的比例如
B
A 　　　是指流向B、C的總能量占A的10%～20%。
C
(3)根據能量流動的遞減性厚則，在建立與人類相關的食物鏈時，應盡量縮短食物鏈。

【要點三】生態系統中金字塔的類型
(1)數量金字塔：把各個營養級的生物數量關系，用繪制能量金字塔的方式表達出來，通常也呈金字塔形，稱能量金字塔。
因為在捕食鏈中，隨著營養級的升高，能量越來越少，而動物體型越來越太，因而生物個體數目減少．如下圖所示：
(2)生物量金字塔：以生物組織的干重表示每一個營養級中生物的總重量。
①生物量金字塔每一合階的含義：表示每個營養級現存生物的質量。
②生物量金字塔的一般形狀。如下圖所示
③生物能量金字塔的特殊形狀。
如海洋生態系統中，生產者浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間調查到的浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游動物的生物量，但這并不是說流過生產者這一環節的能量比流過浮游動物的要少。
(3)能量金字塔：將單位時間內各個營養級所得到的能量數值，由低到高繪制成圖，形成的一個金字塔圖形，如下圈
能量沿食物鏈流動時逐級遞減，營養級越多，消耗能量就越多，所以一條食物鏈一般不超過4～5個營養級。
【畫龍點睛】①能量金字塔的形狀永遠是正金字塔。能量金字塔．生物量金字塔可能倒置。
②能量金字塔每一合階的含義：代表食物鏈中每一營養級生物所含能量的多少。
③能量金字塔形狀的象征含義；表明能量流動沿食物鏈流動過程具有逐級遞減的特性。


【要點四】能量流動的計算
在解決有關能量傳遞的計算問題時．首先要確定相關的食物鏈，理清生物與生物在營養級上的差值，能量傳遞效率為10%～20%，注意題目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼．從而確定使用10%或20%來解題。如果是在食物網中．同營養級同時從下一營養級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量相等，按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。
設食物鏈A→B→C→D，分情況討論
現實 問題 思路求解
D營養級凈增重M 至少需要A營養級多少 N×(20%)3=M
最多需要A營養級多少 N×(10%)3＝M
A營養級凈增重N D營養級最多增重多少 N×(20%)3＝M
D營養級至少增重多少 N×(10%)3＝M
【畫龍點睛】在食物網中，同一營養級來自下一營養級的各個生物的生物量相等時，相關問題解決思路，理清所求生物和已知生物之間的相關食物鏈，分別進行計算后匯總。


























清單五四
生態系統的物質循環
一、知識結構
碳循環（如圖）：







生態系統物質循環的概念：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落到無機環境的循環，即物質循環。
物質循環的特點：1、全球性循環
2、物質可以供生物群落反復利用。
物質循環與社會的聯系：人類的活動、現代工業的發展，打破了生物圈中物質循環的平衡。
能量流動與物質循環的關系：二者同時進行，相互依存，不可分割。能量的流動離不開物質的合成和分解；物質循環以能量為動力。

二、要點精析
【要點一】生態系統的物質循環的概念及特點
1、概念的理解
(1)生態系統物質循環的范圍是指地球上最大的生態系統——生物圈。
(2)參與循環的物質主要是組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素
【畫龍點睛】參與循環的物質不是指由C、H、O、N、P、S等這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質等生物體內所特有的物質。也不是單質。
(3)物質循環的具體形式：是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環境之問的往返運動．其中伴隨著復雜的物質變化和能量轉化，并不是單純物質的移動。
(4)生態系統的物質循環離不開能量的驅動。
2、特點
(1)全球性：物質循環的范圍是生物圈，因此把生態系統的物質循環又叫生物地球化學循環。
(2)反復利用，循環流動：物質循環，既然稱為“循環”就不像能量流動那樣逐級遞減，單向流動．而是可以在無機環境與生物群落之間反復利用、循環流動。
【畫龍點睛】生態系統的物碾循環又稱為生物地球化學循環。

【要點二】生態系統的碳循環
1、碳循環形式：以CO2的形式進行。
2、碳循環過程
無機環境（CO2）　　　　　　　　　　　　　　　 生物群落（有機物）
分析上圖可知： ．
(1)碳循環開始于綠色植物，通過光合作用使CO2從大氣中進入生物群落。
(2)大氣中C(X的來源有三個．一是分解者的分解作用；二是動植物的細胞呼吸；三是化石燃料的燃燒。
(3)碳在生物群落和無機環境之間是以CO2的形式進行循環的。
(4)碳元素在生物群落中的傳遞，主要靠食物鏈和食物網，傳遞形式為有機物。
【畫龍點睛】(1)碳在無機環境與生物群落之間傳遞時，只有生產者與無機環境之間的傳遞是相互的，其他各成分之間的傳遞都是單向的。
(2)碳元素占生物體干重的49%，沒有碳就沒有生命。碳在無機環境中以CO2和碳酸鹽的形式存在，在生物體內以各種含碳有機物的形式存在。
(3)一些化能合成生物也可將r』X轉變為有機物進入生物群落。
(4)煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒，使大氣中的CO2維度增高，是形成“溫室效應”的最主要原因。
【要點三】生態系統物質循環和能量流動之間的關系
生態系統的主要功能就是生態系統的能量流動和物質循環。兩大功能之間有明顯的區別，又有必然的聯系。列表比較如下：
項目 能量流動 物質循環
形式 以有機物形式流動 以無機物形式流動
特點 單向傳遞、逐級遞減 往復循環
范圍 各生態系統的各營養級 生物圈內，具全球性
聯系 兩者同時進行，相互依存，不可分割 ①能量流動不能離開物質循環而單獨進行，能量的固定、儲存、轉移和釋放離不開物質的合成和分解。 ②物質是能量的載體，使能量能沿著食物鏈網)流動；能量作為動力，使物質能不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。 ③生態系統中的各種組成成分——非生物的物質和能量'牛產者、消費者和分解者，正是通過能量流動和物質循環．才緊密聯系在一起，形成一個統一的整體的。
【畫龍點睛】物質循環和能量流動的關系可概括如下
【要點四】生物的富集作用
1、概念：生物的富集作用是指環境中的一些污染物如重金屬、化學農藥，通過食物鏈在生物體內大量積累的過程，這些污染物在生物體內難分解。
2、表示法：生物富集作用的程度可以用富集系數(或濃縮系數)表示，即某種元素或難分解物質在生物體內的濃度與生物體生存環境中該元素或物質濃度之比。
【畫龍點睛】富集系數的太小與生物種類、環境中該元素或物質的種類及濃度有關，還與食物鏈中營養級有關．營養級越高，富集系數越大。
清單五五
生態系統的信息傳遞
一、知識結構
信息：可以傳播的消息、情報指令、信號。
　　　　　　物理信息
　　　　　　化學信息
　　　　　　行為信息
　　　　　　　　　　　　　作用于生命活動
　　　　　　　　　　　　　生物種族的繁衍
　　　　　　　　　　　　　調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定。
　　　　　　　　　　　　　提高對家產品或畜產品的產量
　　　　　　　　　　　　　對有害動物進行控制

二、要點精析
【要點一】生態系統中信息傳遞的理解
生態系統的信息傳遞又稱信息流，此過程中伴隨著一定的物質和能量消耗。但是信息流不像物質流那樣是單向的，而往往是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞．也有從輸出到輸入的信息反饋。
【畫龍點睛】生態系統中的信息流不僅是四個基本組成成分間及內部的流動．也有僅包括個體、種群、群落等不同水平的信息流動．而且生態系統所有層次生物的各類單元及其各部分都有特殊的信息聯系。

【要點二】生態系統中信息的種類
生態系統中信息的種類很多，依據信息的傳遞方式．一般可以劃分為物理信息、化學信息、行為信息和營養信息四種類型。
1、物理信息：生態系統中的光、聲、溫度、濕度、磁力等通過物理過程傳遞的信息。
(1)光信息 生態系統的維持和發展離不開光的參與，同樣，光信息在生態系統中占有重要的地位。在光信息傳遞的過程中，信源可以是初級信源也可以是次級信源。例如．夏夜中雌雄螢火蟲的相互識別，雄蟲就是初級信源；而老鷹在高空中通過視覺發現地面上的兔子，由于兔子本身不會發光，它是反射太陽的光，所以它是次級信源。太陽是生態系統中光信息的主要初級信源
(2)聲信息 在生態系統中，聲信息的作用更大一些，尤其是對動物頁言。動物更多是靠聲信息來確定食物的位置或發現敵害的存在的。我們最為熟悉的以聲信息進行通訊的當屬鳥類，鳥類的叫聲婉轉多變，除了能夠發出報警嗚叫外，還有許多其他叫聲。植物同樣可以接收聲信息，例如當含羞草在強烈的聲音刺激下．就會有小葉合攏、葉柄下垂等反應。
(3)電信息 在自然界中存在許多生物發電現象，因此許多生物可以利用電信息在生態系統中活動。大約有300多種魚類能產生0.2～2V的微弱電壓，可以放出少量的電能，并且魚類的皮膚有很強的導電力，在組織內部的電感器靈敏度也很高。魚群在洄游過程中的定位，就是利用魚群本身的生物電場與地球磁場間的相互作用而完成的。
由于植物中的組織與細胞間存在著放電現象，因此植物同樣可以感受電信息。
(4)磁信息 地球是一個大磁場，生物生活在其中，必然要受到磁力的影響。候鳥的長途遷徙、信鴿的千里傳書．這些行為都是依賴于自己身上的電磁場與地球磁場的作用，從而確定方向和方位。植物對磁信息也有一定的反應，若在磁場異常的地方播種．產量就會降低。不同生物．對磁的感受力是不同的。
2、化學信息：可傳遞的化學物質，如植物的生物堿、有機酸、動物的性外激素等。
化學信息主要是生命活動的代謝產物以及性外激素等．有種內信息素(外激素)和種間信息素(異種外激素)之分。種間信息素主要是次生代謝物(如生物堿、萜類、黃酮類)以及各種苷類、芳香族化合物等。
在植物群落中，可以通過化學信息來完成種間的競爭．也可以通過化學信息來調節種群的內部結構。有時．在同植物種群內也會發生自毒現象。在這些植物的早期生長中．毒素可能降低幼小個體的成活率。然而，當這種毒素在土壤中積累時．它們就能使植物自身死，減少生態系統中的植物擁擠程度。
在動物群落中，可以利用化學信息進行種間、個體間的識別，還可以刺激性成熟和調節出生率。例如．獵豹和貓科動物有著高度特化的尿標志的信息，它們總是仔細觀察前停留下的痕跡．并由此傳達時間信息．避免與棲居在此的對手進遇。動物還可以利用化學信息來標記領域。群居動物能夠通過化學信息來警告種內其他個體。鼬遇到危險時．由肛門排出有強烈臭味的氣體．它既是報警信息素．又有防御功能。當蚜蟲被捕食時．被捕食的蚜蟲立即釋放報警信息素，通知同類其他個體逃避。
許多動物分泌的性信息素，在種內兩性之間起信息交流的作用。在自然界中．凡是雌雄異體．又能運動的生物都有可能產生性信息素。顯著的例子是．雄鼠的氣味可使幼鼠的性成熟大大提前。
3、行為信息：動物的特殊行為。
動植物的許多特殊行為都可以傳遞某種信息，這種行為通常被稱為行為信息。如蜜蜂的舞蹈行為就是一種行為信息。草原中有一種鳥，當雄鳥發現危險時就會急速起飛，并扇動兩翼，給在孵卵的雌鳥發出逃避的信息。
4、營養信息：食物和養分的供應狀況。
在生態系統中，沿食物鏈各級生物要求有一定的比例．即所謂的“生態金字塔”規律。根據這樣一個規律，生態系統中的食物鏈就構成了一個相互依存相互制約的整體。在畜牧業、飼養業上營養信息規律有很大的作用。若要飼養動物，起始飼養的數量要依據飼料的多少而定；若要在草原放牧．起始放牧的家畜數量更要與牧草生長域、總量相匹配。
動物和植物不能直接對營養信息進行反應．通常需要借助于其他的信號手段。例如，當生產者的數量減少時，動物就會離開原生活地，去其他食物充足的地方生活，以此來減輕同種群的食物競爭壓力，
【畫龍點睛】生態系統中各種信息的作用不是孤立的，而是相互制約、互為因果的。

【要點三】生態系統中信息的重要作用
1、生態系統的物質循環、能量流動、信息傳遞三個基本功能的聯系
生態系統的各個組成成分，相互聯系成一個統一整體，它們之間的聯系除了能量流動和物質循環之外，遷有一種非常重要的聯系，就是信息傳遞。 任何一個生態系統，都具有能量流動、物質循環、信息傳遞這三大基本功能，下表是三者的區別與聯系
比較項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
特點 單向流動，逐級遞減 循環運動，反復利用
范圍 生態系統中各營養級 生物圈 生物之間，生物與環境之間
聯系 同時進行．相互依存，不可分割，形成一個統一整體
2、信息傳遞的作用
(1)生命活動的正常進行，離不開信息的作用。
(2)生物種群的繁衍也離不開信息的傳遞。
(3)信息能夠桶節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定。
【畫龍點睛】信息傳遞的聯系方式是多種多樣的，它的作用與能量流動和物質循環一樣，把生態系統各組成成分聯系成一個整體，并且具有調節生態系統穩定性的作用。

【要點四】信息傳遞在農業生產中的應用
1、提高農產品和畜產品的產量
例如：(1)養雞業在增加營養的基礎上延長光照時間可以提高產蛋率；
(2)用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物及樹木等的種子．可以提高發芽率．獲得增產；
(3)模擬動物信息吸引大量傳粉動物，就可提高果樹的傳粉率和結實率。
2、對有害動物進行控制
對有害動物的防治方法有多種，如化學防治、生物防治、機械防治等。這些方法各有優點，但是目前人們越來越傾向于利用對人類生存環境無污染的生物防治，有地利用了信息傳遞。例如：
(1)粘蟲成蟲具有趨光性．對蠟味特別敏感，生產上就利用這一點，在殺菌劑中調以蠟類物質以誘殺之。
(2)入們還可以利用性引誘劑“迷向法”防治害蟲
方法是在剛問釋放過量的入工合成性引誘劑，使雄蟲無法辨認雌蟲的方位，或者使它的氣昧感受器變得不適應或疲勞，不再對雌蟲有反應，從而干擾害蟲的正常交尾。
【畫龍點睛】生物防治的方法還可“利用營養信息如引入．害蟲的天敵．引入害蟲的寄生蟲等。














清單五六
生態系統的穩定性
一、知識結構
　 生態系統穩定性的概念
　 生態系統自我調節能力
　 抵抗力穩定性
　 恢復力穩定性
　 提高生態系統的穩定性

二、要點精析
【要點一】生態系統的穩定性
1、概念：生態系統發展到一定階段．它的結構和功能能保持相對穩定。生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力．叫做生態系統的穩定性。
2、理解
(1)一定階段：指生態系統發展到了成熟階段，這時，生態系統中所有的生活空間都被各種生物所占據，環境資源被最合理、最有效的利用，生物彼此間協調生存。
(2)結構穩定指生態系統中的生產者、消費者、分解者在種類和數量上能較長時間地保持相對穩定。
(3)功能穩定：是指生態系統中的物質和能量的輸入與輸出基本相等。
(4)相對穩定：因為生態系統的結構和功能總是處在動態的變化過程中。這種動態的變化表現為生態系統中的生物個體不斷地出生和死亡，遷入和遷出。物質和能量不斷地從無機環境進入生物群落，又不斷地從生物群落返回到無機環境中去。
(5)可打破重建：在遵循生態系統規律的前提下，根據人類的需要，打破原有的穩態，建立更加高效的具有穩定性的生態系統。
(6)包括兩個內容：保持自身結構和功能相對穩定；恢復自身結構和功能相對穩定。
【畫龍點睛】生態系統穩定性的關系可用下圖表示


【要點二】生態系統的自我調節能力
1、生態系統的反饋調節
(1)含義：當生態系統某一成分發生變化的時候，它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化，這種變化又反過來影響最初發生變化的那種成分的現象。其中包括正反饋和負反饋。負反饋調節在生態系統中普遍存在。
(2)負反饋調節
①作用：是生態系統自我調節能力的基礎．能使生態系統達到和保持平衡與穩態。
②結果：抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化。
③實例：草原上的食草動物和植物的數量變化。

①作用：使生態系統遠離平衡狀態。
②結果：加速最初發生變化的那種成分所發生的變化。
生態系統成分 食物網 自我調節能力
越多 越復雜 大
越少 越簡單 小
③實例：若一個湖泊受到了污染，魚類的數量就會因為死亡而減少，魚體死亡腐爛后又會進一步加重污染并引起更多魚類死亡。因此．由于正反饋的作用．污染會越來越重．魚類的死亡速度也會越來越快。
食蟲鳥和害蟲的捕食關系曲線可表示為：
a代表害蟲　　兩者相 數量相
b代表食蟲鳥　互制約 對穩定
2、自我調節能力太小
【畫龍點睛】(1)生態系統的自我調節能力有太有小，抵抗力有高有低，恢復時間和速度各異。
(2)生態系統的自我調節能力不是無限的。外界干擾因素的強度超過一定限度，其自我調節能力會喪失，生態系統難以恢復。


【要點三】抵抗力穩定性和恢復力穩定性的比較
抵抗力穩定性 恢復力穩定性
概念 指生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀的能力 指生態系統在遭到外界因素的破壞后恢復到原狀的能力
影響因素 生態系統的成分越復雜，抵抗力穩定性越強 生態系統的成分越簡單，則越容易恢復，與自身調節能力有關
聯系 (1)相反關系，抵抗力穩定性強的生態系統，恢復力穩定性差，反之亦然。 (2)者是同時存在于同一系統中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用共同維持生態系統的穩定
【畫龍點睛】抵抗力穩定性和恢復力穩定性呈負相關。
(1)對一個生態系統來說．抵抗力穩定性與恢復力穩定性之間往往存在著相反的關系。抵抗力穩定性較高的生態系統，恢復力穩定性就較低，反之亦然。如右圖
(2)生態系統抵抗力穩定性、恢復力穩定性和總穩定性的關系
圖中兩條虛線之問的部分表示生卷系統功能正常的作用范圍，當一個擾動偏離這個范圍時，偏離的大小可“作為抵抗力穩定性的定量指標，而恢復到原狀態所需的時間可以作為恢復力大小的定量指標。曲線與正常范圍之間所夾的面積則可以作為總穩定性的定量指標(TS)，這一面稅越太，說明這個生態系統的總穩定性越低。

【要點四】提高生態系統的穩定性
1、造成生態系統穩定性破壞的因素
(1)自然因素：主要足指自然界發生的異常變化，如火山爆發、地震、海嘯、山洪、泥石流和雷電火災等使生態系統遭到破壞，甚至毀滅的因素。
(2)人為因素：人類的話動正在改變著自然界中各種生態系統的穩定性，導致出現了全球性的環境危機。主要表現為：①破壞植被，②破壞食物鏈，③環境污染等。
總之．生態系統穩定性的破壞是自然因素和人為因素共同作用的結果。
2、提高生態系統穩定性的措施
一方面要控制對生態系統干擾的程度．對生態系統的利用應該適度．不應超過生態系統的自我調節能力；另一方面，對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的物質、能量投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。
【畫龍點睛】任何一個生態系統對外界干擾的抵抗都有一定的限度或閾值。也就是說，生態系統存在著一個穩定性閾值。外來干擾超過這個閾值．就會引起生態失調．甚至導致生態危機。

【要點五】設計制作生態缸時注意事項及結果的觀察與分析
1、要使一個人工微型生態系統像自然生態系統一樣正常運轉，除要使其具備非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者之外，還應注意以下幾個問題：
(1)生態缸要透明且封閉．排除外界因素干擾。
(2)要有源源不斷的太陽能．而且陽光散射，避免光照太強，因為光照太強會使缸內溫度過高，影響缸內生物生存。
(3)生態缸不宜太大．便于操作。
(4)選擇生命力較強的生物，動物不宣太多，個體不宜過大，減少對有機物及O2等的消耗。
(5)若模擬池塘生態系統不能將水裝滿．缸內放入的水不宜超過缸體積的4/5。
(6)制作好后要貼標簽，注明時間。
2、生態缸穩定性觀察與分析
(1)觀察穩定性．可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態系統的穩定性。
(2)生態缸中雖然成分齊仝．生產者、消費者和分解者之間可以進行能量流動和物質循環，但是由于生態缸中的生態系統極為簡單．自我調節能力極差．所以抵抗力穩定性極低，生態系統的穩定性極易被破壞。因此，生態缸內的生物只能保持一定時間的活性。
【畫龍點睛】如果生態缸是一個開放的生態系統，則生態系統的成分復雜，自我調節、自我修復和自我延續的能力強．在沒有巨大外界環境干擾的情況下會長期保持相對穩定。

生態系統的范圍

生態系統的結構

組成成分

生態系統具有一定的結構

食物鏈和食物網

種群密度
出生率、死亡率
遷入率、遷出率
年齡組成
性別比例

群落及其無機環境相互作用

不同種群合理配置
捕食、競爭、寄生、互利共生等關系

生態系統的能量流動

能量流動的特點

研究能量流動的意義

↗
↘

生態系統的物質循環

光合作用、化能合成作用
呼吸作用、微生物分解作用、燃燒

生態系統的信息傳遞

信息的種類

信息傳遞在生態系統中的作用

信息傳遞在農業生產中的作用

生態系統的穩定性



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