第五章：生态系统及其稳定性
第1节生态系统的结构
一．生态系统的概念和类型：
1.概念：有生物落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。（一定区域内的所有生物与无 机环境），地球上最大的生态系统：生物圈
2.类型：（1）自然生态系统
水域生态系统：海洋生态系统
淡水生态系统，如湿地生态系统（湿地：沼泽、泥炭地、河流、湖泊）
陆地生态系统：森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
东原生系统
农田生态系统
人工林生态系统
（2）人工生态系统果园生态系统
城市生态系统
（1）类别：物质：无机物（水、无机盐、CO2等），非生物的有机物
能量：光能、热能、化学能、非生物的有机物中的化学能
（一）生态系统的（2）作用：为生物部分提供物质和能量
组成成分
生物部分：生物落
生产者：自养生物，光能自养型：主要是绿植物、光合细菌：蓝藻
化能自养型：铁细菌、硫细菌，硝化细胞等
作用：将无机物转化成有机物（CO2+H2O→C6H12O6），
将光能或无机物中的化学能转化为有机物中的化学能。
为消费者和分解者提供物质和能量。
地位：是生态系统的基石
消费者：异养型生物，绝大多数动物（除营腐生的动物外）、寄生菌（细
菌、真菌等）、寄生植物等。
作用：为生产者提供CO2，传播花粉和种子，促进物质循环
分级：初级消费者→次级消费者→三级消费者→四级消费者→…
地位：不是生态系统的必需成分
分解者：分类：腐生异养生物（能以动植物尸体或粪便为食的生物）
腐生微生物腐生细菌，如枯草杆菌
腐生真菌：食用菌等
腐生动物：如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等
作用：将有机物分解为无机物，把物质返还无机环境，
地位：是生态系统必不可少的组成成分
（二）营养结构：食物链和食物网
1. 食物链：
（1）概念：生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
（2）类型：捕食链：草→害虫→食虫鸟→鹰
碎食链：植物碎片→碎食消费者→次级消费者→…（森林中90%生产者如此）
寄生链：狗→跳蚤→细菌→噬菌体
腐生链：腐殖质腐生动物（蚯蚓）→次级消费者→…
注意：①食物链（捕食链）中只有生产者和消费者，不包括分解者
②其起点是生产者，如植物，终点是最高营养级动物
③食物链的各个环节构成营养级
④食物链的长度最多不过5个营养级
⑤箭头方向：由被吃者→捕食者
（3）营养级：生产者为第一营养级，其他营养级比消费等级高一级
如：生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者
第1营养级第2…第3…第4…
2.食物网：概念：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。
特点：同一种生物可以跨不同的营养级
一条食物链上的某种缺失可能由其他生物取代
意义：错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件
考点：数食物链的条数
食物网中不同生物之间的关系：捕食和竞争
最长食物链和最短食物链的书写等
3.食物链和食物网的功能：是生态系统物质循环和能量流动的渠道
第2节生态系统的能量流动
1.能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，成为生态系统的能量流动。
2.能量流动的过程：
粪便→分解者
（2）
分析：
①生态系统总能量来源：生产者固定（同化）太阳能的总量
②能量的输入过程？转化？
生产者的光合作用，光能转化为有机物中的化学能
③能量的传递渠道？传递形式？
食物链和食物网，有机物中的化学能
④各营养级能量来源：同化的能量
⑤各营养级能量去处：呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级
※特别注意：
✧蜣螂吃大象的粪便，蜣螂并未利用大象同化的能量；
✧在生态农业中，沼渣用来肥田，农作物也并未利用其中的能量，只是利用其中的无机盐（即肥）
。
同化作用：获取外界营养合成自身有机物的过程，
同化量：指某一营养级从外环境中得到的全部化学能（储存在所合成的有机物中）
异化作用：分解自身有机物释放能量的过程。
异化量：分解有机物的量
3.能量流动的特点：
（1）单向流动，因为食物链和食物网中生物之间的捕食关系是单向不可逆的，各营养级散失的能触摸屏调度台
csi lv
量
不能回收
（2）逐级递减，原因：各营养级呼吸作用散失大部分能量，只有部分个体被下一营养级摄食
能量在相邻两个营养级间的传递效率：10%～20%
（3）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。
4.能量金字塔：如果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。
从中可看出，一个生态系统的营养级越多，在能量流动过程中消
监控备用电源
耗的能量就越多。生态系统中能量流动一般不超过4-5个营养级。
5.研究能量流动的意义：
①可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率。
②：可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，是能量持续高效地流向对人类最有益的
部分。
第3节 生态系统的物质循环
一．物质循环
1.概念：
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落，又从生物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是指生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
2.
特点： 具有全球性，循环的范围是生物圈
反复出现、循环运动。
二．碳循环：
1.过程图
2.总结：
（1）碳在无机环境中的存在主要形式：CO 2和碳酸盐
（2）碳在生物体内的存在主要形式：含碳有机物
（3）碳循环的范围和形式：在无机环境（大气）和生物落之间以CO 2的形式循环
（4）碳进入生物体的主要途径：绿植物的光合作用
（5）碳在生物体之间传递途径：食物链
（6）碳进入大气的途径： ①生物的呼吸作用
②微生物的分解作用
③化石燃料的燃烧
无机环境CO 2生物落（有机物）
三. 温室效应1. 原因：工业生产活动打破了生物圈中碳循环的平衡，植被大量减少，化石燃料的大量燃烧，使大气中的CO 2含量迅速增加。2. 后果：气温升高，威胁人类和生物的生存加快极地、冰川融化，海平面上升，3. 措施： 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。 开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。 大面积植树造林，降低空气中CO2含量。四. 生态系统的功能——物质循环和能量流动
项目能量流动物质循环
物质形式以有机物的形式以无机物的形式
挡板砖特点单向传递、逐级递减往复循环、全球性
范围生物落各营养级之间生物圈
联系①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割
②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程
③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，使物质能地震的模拟实验
够不断地在生物落和无机环境之间循环往返
第4节生态系统的信息传递
一.生态系统中的信息种类：
光、声、温度、磁力等物理过程传递的信息
1. 物理信息：感受部位：眼、耳、皮肤、植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质如光敏素等。
来源：无机环境或生物。
通过化学物质进行的信息传递过程，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及
动物的性激素
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2. 化学信息：常见动物：昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素。
来源：生物体的产物或分泌物
动物通过特殊行为对同种或异种生物传递信息的过程
3. 行为信息常见实例：孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀
来源：生物体的行为动作
二. 信息传递在生态系统中的作用：
1. 生命活动的正常进行和生物种的繁衍，离不开信息的传递；
（1）正常生命活动，如食物链上生物相互之间的信息传递。
（2）种繁衍：如求偶行为、性外激素等。
2. 信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
三. 信息传递在农业生产中的应用：
1. 提高农产品和畜产品的产量：如模拟动物信息引诱传粉动物，家禽延长光照增加产蛋时期和产
蛋率，用一定频率声波处理种子提高发芽率等
2. 对有害动物进行控制（生物防治），如诱捕、驱赶、警示、干扰繁殖促使种下降。
第5节生态系统的稳定性
一. 概念：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。
二.生态系统具有自我调节能力，而且自我调节能力是有限的。
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。
三. 生态系统的稳定性
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