高中生物生态系统知识点

第1页高中生物：《生态系统》知识点总结知识点一：生态系统的营养结构一、生态系统概述二、食物链和生物放大1.食物链（1）概念：在生态系统中的各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量的单方向的营养关系。（2）实例：如捕食食物链：三叶草→蜗牛→鸫→雀鹰。2.生物放大（1）含义：某些化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。（2）危害：对位于食物链顶位的物种造成灾难性影响。三、食物网1.概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。2.食物网与生态系统的稳定性食物网复杂程度生态系统抵抗干扰的能力实例复杂强热带雨林简单弱苔原四、营养级和生态金字塔1.营养级（1）含义：指处于食物链同一环节上的全部生物的总和。（2）特点：营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类、数量和能量就越少。2.生态金字塔（1）含义：指各营养级之间的某种数量关系。（2）种类：数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。（3）特点：①生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形。②数量金字塔和生物量金字塔可能会有倒金字塔形。③能量金字塔绝不会出现倒金字塔形。知识点二：生态系统的营养结构解析一、生态系统的成分成分类作用举例第2页别无机物无机环境为生物提供物质和能量，是各种生物赖以生存和发展的基础，其中光能是主要的能量来源水、空气、无机盐有机物动植物遗体、落叶、粪便气候温度、湿度、光照能源太阳能、热能生产者生物群落将无机物转变成有机物，从而为生物群落提供物质和能量绿色植物（主要）、光合细菌、硝化细菌等消费者能够加快生态系统的物质循环；有利于生产者的传粉或种子的传播植食动物、肉食动物、寄生生物分解者将有机物分解为无机物，归还到无机环境中腐生细菌、真菌、腐生动物①生产者应是自养型生物，包括绿色植物和营自养生活的微生物。②消费者除大部分动物外，还包括寄生虫、寄生植物（菟丝子）、寄生微生物，但不包括腐生生物。③分解者并非所有微生物，它不包括自养型和寄生型微生物，只包括腐生型微生物。此外分解者还包括腐生动物和原生生物。二、生态系统的营养结构1.食物链食物链草→兔→狐→狼生态系统的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所属类型主要是绿色植物植食动物小型肉食动物大型肉食动物营养状况自养直接以植物为食以植食动物为食以小型肉食动物为食重要作用生态系统的物质循环、能量流动沿此渠道进行（1）组成：生产者、各种消费者，分解者无法与生产者、消费者形成捕食关系，因此食物链中无分解者。（2）起止点：每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算是完整的食物链。（3）营养级的确定：同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定。（4）长度：一条食物链上一般不会超过五个营养级。2.食物网（1）食物网的形成原因生态系统中有些生物可以以多种其他生物为食，有些生物会成为多种其他生物的食物，这样，不同的食物链就以这些生物为枢纽相互交错连接起来形成食物网。第3页（2）食物网在生态系统中的作用食物网形象地反映了生态系统内各生物有机体间的营养位置和相互关系。生物正是通过食物网产生直接或间接的联系，保持着生态系统结构和功能的相对稳定。①我们研究的是食物链，食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级。②在食物网中，两种生物间的种间关系有可能出现两种情况，如教材P102中蜘蛛和蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。③食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非生物的数量。知识点三：能量流动和物质循环一、生态系统中的能量流动1.含义：指在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动的过程。2.过程（1）图解：（2）分析：①来源：太阳能。②输入方式：主要是光合作用。③途径：食物链和食物网。④转化：光能→有机物中的能量。⑤散失形式：热。3.特点（1）能量流动是单方向的、不可逆的。（2）每传递一次能量损失一大半，传递效率一般只有约10%，最后以热能的形式散失。二、生态系统中的物质循环1.过程第4页2.特点（1）周而复始、往复循环。（2）参与循环的物质数量恒定，可以重复利用。3.碳的全球循环（1）基本路线图解（2）大气中的CO2含量特点：有明显的昼夜变化和季节变化。（3）海洋对大气中CO2含量的调节作用：当大气CO2含量偏高时，就会溶于海水中；当偏低时，就释放出来，使之恢复到原来的平衡状态。（4）碳循环平衡失调因人类能源消费向大气中排放CO2，破坏了陆地、海洋和大气之间CO2交换的平衡，导致大气中CO2含量的持续增加。知识点四：能量流动和物质循环解析一、生态系统中的能量流动1.能量的输入（1）来源：太阳能或氧化无机物产生的化学能。（2）相关生理过程：光合作用或化能合成作用。（3）能量转换形式：光能或氧化无机物产生的化学能→有机物中的化学能。（4）输入总量：生产者固定的能量总值，而不是照射到生态系统的总光能。2.能量的传递（1）传递的途径：食物链和食物网。（2）传递的形式：有机物中的化学能。（3）传递的效率：约10%。（4）传递的特点：①单向流动，原因是：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食动物以植食动物为食，而植食动物不能反过来以肉食动物为食。②逐级递减，原因是：第5页a.各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热的形式散失，无法再利用。b.各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。c.还有小部分能量随着残枝败叶或动物遗体等直接传给了分解者。3.能量的散失（1）形式：热能，热能是能量流动的最终归宿。（2）过程4.生态系统各成分中能量的来源、去向分析（1）能量来源①生产者通过自身的光合作用或化能合成作用将无机环境中的能量固定下来，能量就输入到第一营养级。②流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量中。③分解者的能量来自生产者和消费者。（2）生产者和消费者中能量的去路①自身呼吸作用消耗；②流入下一营养级；③被分解者利用。（3）分解者中的能量经呼吸作用以热的形式散失。生态系统中的能量不管怎样传递，最终都由生物群落中的各种生物通过呼吸作用转化为热能散失，因此生态系统必须不断的从外界输入能量才能维持正常的功能。二、对碳循环的分析1.过程（1）碳元素的存在形式：①在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式存在。②在生物群落中以含碳有机物的形式存在。（2）碳元素进入生物群落的方式：CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。（3）碳元素返回无机环境的方式①动植物的呼吸作用。②分解者的分解作用。③化石燃料的燃烧。2.碳循环平衡的破坏——温室效应（1）导致温室效应的原因①化石燃料的大量燃烧，在短时间内使大气中CO2浓度升高。②森林、草原等植被被大面积的破坏，大大降低了植被对大气中CO2的调节能力。（2）温室效应的形成机理CO2能吸收太阳辐射的红外线，当太阳光照射到地球表面时，使地球变暖，这种热能又以红外线的形式向太空辐射，再次被CO2吸收，从而使大气层成为地面的保温层，起到保温作用。碳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相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。第6页三、能量流动与物质循环的关系项目能量流动物质循环形式以有机物中的化学能形式流动因不同物质而异，如碳在大气中以CO2形式循环特点单方向的，不可逆的物质被反复利用，即具有循环性范围各生态系统的各营养级生物圈内联系两者同时进行，相互依存，不可分割。如图：（图中：——代表物质循环，……代表能量流动）①能量流动不能离开物质循环而单独进行，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解②物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往复③生态系统中的各种组成成分——无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起，形成一个统一的整体任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。