1、选择性必修2生物与环境知识梳理第1章 种群及其动态第1节 种群的数量特征1. 种群的概念：生活在 一定区域 的 同种 生物的 所有 个体。2. 种群的数量特征包括： 种群密度 、 出生率和死亡率 、 迁入率和迁出率 、 年龄组成 和 性别比例 。3. 种群密度（1）概念：种群在 单位面积 或 单位空间 中的 个体数 。是种群最基本的 数量特征 。（1）特点同一物种的种群密度在不同环境中 会 (会/不会)发生变化，如蝗虫在夏天和秋天密度不同。不同物种的种群密度在同样的环境条件下 不同 (相同/不同)，如一片草地上的仓鼠和野驴。4.调查种群密度的方法在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以 逐个
2、计数 。但是，在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取 估算 的方法。.样方法适用范围：一般适用于 植物 ，也适用于 昆虫卵 及 活动范围小、活动能力弱的动物 的种群密度的调查，如植株上 蚜虫的密度 、 跳蝻的密度 等。步骤：随机选取若干个样方计数每个样方内的 个体数 求每个样方的种群密度求所有样方种群密度的 平均值 。【探究】用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度a.调查对象：宜选用 双子叶 草本植物，因单子叶植物多为 丛生或蔓生 ，难以计数。b.样方选取：草本植物样方一般以 1m2 的正方形为宜。若该种群个体数较少，样方面积可适当增大。c.取样方法：取样的关键是要做到 随机取样 ，不能
3、掺入主观因素，确保选取的样方具有代表性，使结果(估算值)更接近真实值。常用取样方法有 五点取样法 和 等距取样法 。d.计数方法：同种生物个体无论大小都要计数，应统计样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图(实心圈表示统计的个体)。统计时，若没有计数衰老个体，则会使估算值比实际值 偏小 。.标志重捕法适用范围：适用于 活动范围大、活动能力强的动物 的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。步骤：捕获一部分个体做上标记后放回原来的环境一段时间后重捕根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。公式： 种群密度若标志脱落，标记个体死亡
4、、迁出、很难再次抓到等，将会使估算值比实际值 偏大 。.灯光诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用 灯光诱捕 的方法调查他们的种群密度。5. 出生率和死亡率（1）概念：出生率：指在单位时间内新产生的个体数目占原种群个体总数的的比率。 死亡率：指在单位时间内死亡的个体数目占原种群个体总数的的比率。练习：某种群年初时的个体数为100，年末时个体数为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为 20% ，死亡率为 10% 。（2）意义：是种群大小和种群密度的 决定 因素。繁殖能力强的种群出生率 高 ，种群增长 快 。注：增长率 出生率 死亡率 ，差值最大时，种群增长率最大，种群
5、数量增长最快。（3）与社会的联系：要控制人口过度增长，关键是降低人口 出生率 。6. 迁入率和迁出率（1）概念：种群中在单位时间内 迁入或迁出 的个体数，占原种群 个体总数 的比率。（2）意义：是种群大小和种群密度的 决定 因素。 7. 年龄结构（1）概念：指一个种群中 各年龄期 的个体数目的比例。（2）类型（模式图如下）A图 增长型 ：幼年个体 多 ，老年个体 少 ，出生率 死亡率，种群密度会越来越 大 。B图 稳定型 ：各年龄期个体数比例 适中 ，出生率 死亡率，种群密度 基本不变 。C图 衰退型 ：老年个体 多 ，幼年个体 少 ，死亡率 出生率，种群密度会越来越 小 。由分析可知，年龄组
6、成通过影响种群的 出生率 和 死亡率 ，从而间接影响种群密度(数量)。（3）意义：是种群密度的影响因素，研究年龄组成可预测种群密度(数量)的 变化趋势 。（4）变式图辨析：曲线图中：A图表示 增长型 B图表示 衰退型 柱形图中：A图表示 衰退型 B图表示 增长型 C图表示 稳定型 8. 性别比例（1）概念：指种群中 雌雄个体数目 的比例。（2）意义：对 种群密度 有一定的影响。性别比例通过影响种群的 出生率 来间接影响种群密度。（3）应用：用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的 性别比例 ，使很多雌性个体不能完成交配，使 出生率 降低，从而使害虫的种群密度明显 降
7、低 。（4）相同年龄组成情况下 种群密度增长 快 性别比例 种群密度 基本不变 种群密度增长 慢 8. 种群数量特征之间的关系年龄组成 性别比例 迁入率 迁出率出生率 死亡率9. 种群的空间特征（1）概念：组成种群的个体，在其生活空间中的 位置状态或布局 。（2）类型（判断）水稻的空间分布 均匀分布 。 某种杂草的空间分布 随机分布 。瓢虫的空间分布 集群分布 。第2节 种群数量的变化1. 构建种群增长模型（1）数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的 数学形式 。（2）构建方法观察对象，提出问题 细菌每20min分裂一次提出 合理的假设 在条件(资源和空间)充足情况下，增长不受密度影响用适当
8、的 数学形式 表达 Nn2n 检验或修正 观察、统计细菌数量（3）数学模型的表达形式数学方程式：优点是 科学、准确 ，但不能看出种群的数量变化趋势。曲线图：优点是能 直观 地反映出种群数量的变化趋势，但数据不能直接给出。2. 种群数量增长的“J”型曲线（1）形成条件： 食物 和 空间条件 充裕； 气候 适宜；没有 敌害 等条件。（理想条件）（2）数量变化：种群的数量每年以 一定的倍数 增长，第二年的数量是第一年的 倍 。（3）建立模型数学公式：t年后种群数量为： NtN0t (条件：1，且为常数)。模型中各参数意义：N0为该种群的 起始数量 ，t为 时间 ，Nt表示t年后该种群的 数量 ，表示
9、该种群数量是一年前种群数量的 倍数 。（注：增长率 1 ）曲线图（以 时间 为横坐标，以 种群数量 为纵坐标）画出“J”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“J”型曲线增长率 不变 ，增长速率 逐渐增大 。定义：增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。增长率(现有个体数原有个体数)原有个体数×100%出生率死亡率增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量。增长速率(现有个体数原有个体数)增长时间×100%（4）种群数量呈“J”型增长的情形 实验室 条件下；种群迁入到一个新的 适宜环境 。（5）值的应用分析（注：1表示增长率）当1时，出生率 死亡率，种群数量
10、 增加 ，种群的年龄组成为 增长型 。当1时，出生率 死亡率，种群数量 基本不变 ，种群的年龄组成为 稳定型 。当01时，出生率 死亡率，种群数量 减少 ，种群的年龄组成为 衰退型 。3. 种群数量增长的“S”型曲线（1）含义：种群经过一定时间的增长后，数量 趋于稳定 的曲线，称为“S”型曲线。（2）形成条件：自然界的 资源 和 空间 是有限的；有 敌害 。（条件有限）（3）形成原因：当种群密度增大时， 种内竞争 就会加剧，天敌数量也会 增加 ，这就会使种群的出生率 降低 ，死亡率 增高 。当死亡率等于出生率时，种群的增长就会 停止 ，有时会 稳定在一定的水平 。（4）环境容纳量：在 环境条件
11、 不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群 最大数量 称为环境容纳量，又称 K值 。K值不是固定不变的，K值可以随 环境条件 的变化而变化。（5）建立模型：曲线图（以 时间 为横坐标，以 种群数量 为纵坐标）画出“S”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“S”型曲线增长率 逐渐减小 ， K 值时增长率0；增长速率 先增大，后减小，最后为0 ， K/2 值时增长速率最大， K 值时增长速率为0， K 值时种群出生率等于死亡率，种群数量最大且保持相对稳定。 K 值时种内竞争最剧烈。图中t1时对应的种群数量为 K/2 ，t2时对应的种群数量为 K 。（5）适用条件：生存条件 有限 的自然种群。（6）
12、“S”型曲线在生产中的应用野生生物资源的保护：应保护生物的 生存环境 ，使K值 增大 (增大/降低)，如大熊猫的保护。有害生物的防治：如鼠害防治，应设法使K值 降低 (增大/降低)，通过引入天敌等措施将种群数量控制在较低水平。资源开发与利用：捕捞、采伐应该在种群数量达到 K/2 值以上时进行，而且剩余种群数量应保持在 K/2 值左右，因为此时种群增长速率 最快 ，再生能力 最强 ，可保证持续获取高产量。草场放牧，最大载畜量不能超过 K 值；鱼的养殖也不能超过 K 值，否则，生态系统的稳定性破坏，导致K值 降低 (增大/降低)。4. 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较项目图示模型前提条件特
13、点(增长率和增长速率)K值(有/无)联系“J”型曲线环境资源 无限 增长率： 不变 增长速率： 逐渐增大 无“J”型曲线环境阻力“S”型曲线“S”型曲线环境资源 有限 增长率： 逐渐减小 增长速率：先 增 后 减 ，最后为 0 有5. 用曲线图表示K/2值、K值的方法（见右图）（1）图中 A、C、D 时间所对应的种群数量为K/2值。（2）图中 A、B、C、D 时间所对应的种群数量为K值。6. 种群数量的变化包括： 增长、稳定、波动、下降 等。7.【探究】培养液中酵母菌种群数量的变化（1）实验原理：用液体培养培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的 成分 、 空间 、pH、 温度 等因素的影响。理
14、想环境中，酵母菌种群的增长呈 J 型曲线；有限环境下，酵母菌种群的增长呈 S 型曲线。（2）计数：对培养液中酵母菌种群数量进行计数时，常采用 抽样检测 法。（3）操作方法：先将盖玻片放在计数室(血球计数板)上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在显微镜载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。（4）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是 使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算值的准确性 。若不振荡，会导致估算值 偏大或偏小 。 第3节 影响种
15、群数量变化的因素1. 非生物因素：如 光、温度、降水、日照长度 、 食物 、 传染病 等。非生物因素对种群数量变化的影响往往是_综合性的_2. 生物因素： 种群外部生物因素-其他生物的影响：天敌 ；种群内部生物因素：种内斗争。3. 人为因素： 人类活动 的影响。4. 种群研究的应用（1） 濒危动物保护方面（2） 渔业合理捕捞量的确定（3） 有害生物的防治第2章 群落及其演替第1节 群落的结构1. 群落：同一时间内聚集在 一定区域 中 各种生物种群 的集合，包括所有的动物、植物和微生物。2. 群落的物种组成（1）意义： 群落的物种组成 是区别不同群落的重要特征。（2）衡量指标：物种丰富度，指群落
16、中 物种数目 的多少。（3）规律：不同群落的物种数目 有差别 。一般越靠近热带地区，单位面积内物种 越丰富 。3. 种间关系：指 不同种 (同种/不同种)生物之间的关系（1）捕食概念：一种生物以另一种生物作为 食物 的现象。（注：两种生物不会因捕食而导致一种灭绝）举例：羊和草、狼和兔、青蛙与昆虫、雪兔和猞猁。数量变化：数量上呈现出“ 先增加者先减少，后增加者后减少 ”的不同步性变化。(如图)曲线中捕食者与被捕食者的判断：a.方法一：据最高点判断：自然界中，被捕食者的数量一般多于捕食者。据此可知，A为 被捕食者 ，B为 捕食者 。b.方法二：据曲线走势判断：先增先减的是被捕食者，后增后减的是捕食
17、者。据此可知，A为 被捕食者 ，B为 捕食者 。（2）竞争概念：两种或两种以上生物生活在一起，相互争夺 资源和空间 等的现象。竞争的结果常表现为 相互抑制 ，有时表现为一方占据 优势 ，另一方处于 劣势 甚至 灭亡 。举例：牛与羊、农作物与杂草、大草履虫与双小核草履虫。注：不同种生物的生态需求越接近，竞争越 剧烈 。竞争可能导致一种生物的灭亡。数量变化：数量上呈现出“ 你死我活 ”的同步性变化。（画出曲线图）（3）寄生概念：一种生物(寄生者) 寄居 于另一种生物(寄主)的 体内或体表 ，摄取寄主的养分以维持生活的现象。对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活的
18、更好。举例：蛔虫与人、菟丝子与大豆、噬菌体与被侵染的细菌。注：蛔虫只能进行 无氧 呼吸，体细胞中没有 线粒体 (细胞器)。注：菟丝子不能进行 光合 作用，体细胞中没有 叶绿体 (细胞器)。（4）互利共生概念：两种生物共同生活在一起， 相互依存 ， 彼此有利 ，如果彼此分开，则双方或一方不能独立生存的现象。举例：豆科植物与根瘤菌、地衣中的真菌和单细胞藻类。数量变化：数量上两种生物“ 同时增加，同时减少 ”，呈现出“ 同生共死 ”的同步性变化。（画出曲线图）4. 种内关系：指 同种 (同种/不同种)生物之间的关系（1） 种内互助 ：同种生物的个体或种群在生活过程中互相协作，以维护生存的现象。举例：
19、蜜蜂、蚂蚁等社会性昆虫；雄褐马鸡引开鹰，保护小鸡、母鸡逃避。（2） 种内斗争 ：同种生物个体之间，由于争夺食物、空间、配偶或其它生活条件而发生争斗的现象。举例：相邻作物植株争夺阳光、水分、养料等；鲈鱼以本物种的幼鱼为食。5. 群落的空间结构（1）形成原因：在群落中，各个生物种群分别占据了 不同的空间 ，使群落形成一定的结构。（2）类型垂直结构：a.含义：在 垂直 方向上，生物群落具有明显的 分层 现象。b.举例：森林垂直结构：植物： 光照强度 水体垂直结构：植物： 光质 (决定因素) 动物： 栖息空间和食物条件 (决定因素) 动物： 栖息场所和食物 在群落中， 植物 的垂直分层现象决定了 动物
20、 的垂直分层现象，因为植物可以为动物提供多种多样的 栖息空间和食物条件 。c.意义：群落的垂直结构显著提高了群落利用 阳光等环境资源 的能力。水平结构 a.含义：在 水平 方向上， 不同地段 往往分布着不同的种群，同一地段上 种群密度 也有差别，它们常呈 镶嵌 分布。b.影响因素：非生物因素： 地形 变化、土壤 湿度和盐碱度 的差异、 光照 强度不同等。 生物因素：生物自身 生长特点 的不同、 人与动物 的影响。c.举例：在高山植物群落中，不同海拔地带的植物分布不同属于群落的水平结构，主要受 温度 的影响。我国南北群落水平结构的差异主要受 温度 影响；东西群落水平结构的差异主要受 水分 影响。
21、6.【探究】土壤中小动物类群丰富度（1）土壤小动物特点：许多土壤动物有 较强的活动能力 ，而且 身体微小 ，因此不适于用 样方法 或 标志重捕法 进行调查。（2）调查方法：常用 取样器取样 的方法进行采集、调查。用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样，通过调查样本中小动物的 种类 和 数量 来推测某一区域内土壤动物的丰富度。（3）丰富度的统计方法：一般有两种，一是 记名计算法 ，二是 目测估计法 。个体较大、种群数量有限的群落一般用 记名计算 法。（4）探究步骤（了解）准备：制作取样器记录调查地点的地形和环境的主要情况。取样：去掉表层落叶取一定土壤样品注明取样的时间和地点等。采集小动
22、物：常规方法： 诱虫器 取虫；简易方法： 镊子 或 吸虫器 取虫。观察和分类：设计表格便于记录，借助动物图鉴查清名称，使用 放大镜、实体镜 观察。统计和分析：统计 丰富度 ，完成研究报告。（5）两种捕捉器诱虫器：诱虫器中 电灯 是发挥作用的主要部件，该装置利用了土壤动物具有 趋暗、趋湿、避高温 等习性设计的。诱虫器无底花盆中的土壤不能与花盆壁紧贴，目的是 留有空隙，使空气流通 。吸虫器：吸虫器中的纱布作用是 防止将土壤小动物吸走 ，将其收集在试管中。（6）采集的小动物可以放入体积分数为 70%的酒精 溶液中，也可放入 试管 中。试管中体积分数70%的酒精的作用是 杀死和保存小动物 。第2节 群
23、落的主要类型1. 荒漠生物群落（1）环境条件：荒漠分布在极度干旱区，年降水量稀少且分布不均匀。（2）群落特点：荒漠里物种少、群落结构非常简单。（3）主要植物和对环境的适应对策加强水分摄取：根系发达。减少水分散失：叶片特化、较厚的角质层、气孔夜间开放。加强对水分的储存：仙人掌肥厚的肉质茎。例如：生长在沙漠的骆驼刺，叶子已经变成细刺，以减少水分的蒸腾；根系很发达，能从很深很广的地下吸取水分。（1） 主要动物和对环境的适应对策减少水分散失：表皮外有角质鳞片（蜥蜴、蛇）、以固态尿酸盐的形式排泄代谢废物。增加水分的储存：骆驼的驼峰中含有大量的脂肪，氧化分解后会产生水分。调整活动时间：选择在晚上或者气温低
24、时出来寻找食。2. 草原生物群落（1）环境条件：草原主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。（2）群落特点：草原上的动植物种类较少，群落结构相对简单。（3）生物特征 主要植物：草原上各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势，有的草原上有少量的灌木丛，乔木非常少见。草原上的植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱。 主要动物：草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点，由于缺水，在草原上，两栖类和水生动物非常少见，动物主要以斑马、长颈鹿和狮子为主。3. 森林生物群落（1）特点：分布于潮湿或者较湿润的地区，群落结构复杂且相对稳定。（2）主要植物：草本、灌木、乔木、藤本。阳生植物居上层
25、，吸收更多的阳光；阴生植物居下层，适合在弱光下生长。（3）主要动物：丰富的植物种类为动物提供了多样的食物及栖息场所，所以动物种类繁多。特别是树栖攀援类生物种类特别多。4.群落分布的规律性5.群落中生物的适应性6.其他的群落类型第3节 群落的演替1. 群落演替的概念：随着 时间 的推移，一个群落被另一个群落 代替 的过程。是一种 优势 取代。2. 群落演替的类型（1）初生演替概念：指在一个从来没有被 植物 覆盖的地面，或是原来存在过 植被 、但被 彻底消灭 了的地方发生的演替。举例：在 沙丘 、 火山岩 、 冰川泥土 、 裸岩 上进行的演替。过程举例（发生在裸岩上的演替）过程：裸岩阶段 地衣 阶
26、段 苔藓 阶段 草本植物 阶段 灌木 阶段 森林 阶段。分析： 地衣 阶段开始形成土壤， 草本植物 阶段小动物开始进入，最高级阶段是是 森林 阶段。演替过程中灌木逐渐取代草本植物，其主要原因是灌木较为 高大 ，能获得更多的 阳光 。在群落演替过程中，最先出现的动物是 植食 (植食/肉食)性动物。演替过程中，群落物种丰富度 提高 ，有机物总量 增多 。特点：初生演替经历的时间 长 ，速度 缓慢 ，影响因素主要是 自然因素 。（2）次生演替概念：是指在原有植被虽已 不存在 ，但原有 土壤条件 基本保留，甚至还保留了植物的 种子 或其他 繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。举例： 火灾过后
27、的草原 、 过量砍伐的森林 、 弃耕的农田 上进行的演替。过程举例：弃耕农田上的演替过程：弃耕农田 杂草 阶段 灌木 阶段 森林 阶段。分析：演替过程中，群落物种丰富度 提高 ，有机物总量 增多 。特点：次生演替经历的时间 短 ，速度 较快 ，影响因素主要是 人类活动 。3. 群落演替的方向及相应过程中生物量的变化类型一类型二方向简单复杂稳定复杂简单稳定实例大多数 自然群落 受污染或被破坏 的群落能量变化增加并趋向于稳定减少并趋向于稳定物质变化群落演替是连续的，当群落演替到达稳定阶段，也就是形成顶级生物群落时，虽然有较为稳定的物种组成，群落结构也较为复杂，但此时的生物群落也在发生着演替，也就是
28、说演替是连续的。4. 群落演替的方向取决于 气候条件 。在气候条件适宜的情况下，从弃耕农田演替出树林，需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林，或许只发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。5. 演替是群落结构发生变化的现象，是生物与环境相互作用的结果。不论是成型的还是发展中的群落，演替现象一直存在。群落演替导致群落内生物种类不断改变，物种丰富度一般逐渐 升高 (升高/降低)。6. 人类活动对群落演替的影响（1）人类的活动不合理方式： 砍伐森林 、 填湖造地 、 捕杀动物 。合理方式： 封山育林 、 治理沙漠 、 管理草原 、建立 人工群落 。（2）结果：人类活动往往会使群
29、落演替按照不同于自然演替的 速度和方向 进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向，但群落演替有一定的规律，人类活动不能违背客观规律，否则要遭到客观规律的惩罚。7. 退耕还林、还草、还湖第3章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构1. 生态系统（1）概念：由 生物群落 与它的 无机环境 相互作用而形成的统一整体。（2）范围：生态系统的空间范围有大有小。 生物圈 是地球上最大的生态系统，它包括地球上的 全部生物 及其 无机环境 。（3）类型自然生态系统： 水域 生态系统： 海洋 生态系统、淡水生态系统等 陆地 生态系统： 森林 生态系统、 草原 生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等人工生态系统
30、：农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、 城市 生态系统等2. 生态系统的结构：包括 生态系统的组成成分 和 食物链和食物网(营养结构) 。3. 生态系统的组成成分（1）非生物的物质和能量组成：物质：如 水、空气、无机盐 等；能量：如 阳光、热能 。作用：是生物群落 物质 和 能量 的最终来源，是 生物群落 赖以生存和发展的基础。（2）生产者营养方式：属于 自养 (自养/异养)生物。生物类群：主要是 绿色植物 ，还包括光合细菌(如蓝细菌)、化能合成菌(如 硝化细菌 )。作用a.物质方面： 无机物CO2 含碳有机物 。b.能量方面： 光能 有机物中的化学能 (主要) 无机物氧化放出的化学能
31、 有机物中的化学能 。地位：是生态系统的 基石 。(必备成分)（3）消费者营养方式：属于 异养 (自养/异养)生物。生物类群：捕食性 动物 、寄生生物(如 菟丝子、蛔虫、肠道中的大肠杆菌、结核杆菌、病毒 )。作用：加快生态系统的 物质循环 ，有利于植物的 传粉 和 种子 的传播。地位：是生态系统中 最活跃 的成分。(非必备成分)（4）分解者作用：能将 动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物 ，供生产者重新利用。营养方式：属于 异养 (自养/异养)生物。生物类群：主要是腐生性 细菌 (如枯草杆菌)、 真菌 (如食用菌)及动物(如 蚯蚓、蜣螂 )。地位：是生态系统的 必备 成分，不可缺少。
32、非生物的物质和能量 、 生产者 、 消费者 和 分解者 四种成分是紧密联系、缺一不可的。正是由于生态系统中各组成成分之间的紧密联系，才使生态系统成为一个统一整体，具有一定的结构和功能。思考：联系生物群落与无机环境的桥梁是 生产者 和 分解者 两种成分。4. 生态系统中各种组成成分的关系(字母表示生态系统成分，数字表示生理过程)A表示： 生产者 B表示： 消费者 C表示： 分解者 D表示： 非生物的物质和能量 表示： 光合作用 或 化能合成作用 表示： 呼吸作用 表示： 呼吸作用 表示： 分解作用 归纳总结：生态系统中生物成分与类群的关系（1）生产者一定是自养型生物，但不一定是绿色植物，如能进行
33、化能合成作用的硝化细菌。（2）消费者一定是异养型生物，但不一定都是动物，如寄生生物菟丝子、病毒等。（3）分解者一定是异养型生物，但不一定都是微生物，如腐生动物蚯蚓、蜣螂等。（4）植物可作为生产者(绿色植物)和消费者(菟丝子)。（5）动物可作为消费者(捕食性动物)和分解者(如腐生动物蚯蚓、蜣螂等)。（6）细菌可作为生产者(化能合成菌，如硝化细菌)、消费者(寄生菌，如结核杆菌、肺炎双球菌、肠道内的大肠杆菌等)和分解者(腐生菌，如枯草杆菌、泥土及粪便中的大肠杆菌等)。5. 生态系统的营养结构食物链和食物网（1）食物链：生态系统中，各种生物之间因 关系而形成的一种联系。食物链： 植物蝗虫青蛙蛇鹰生态系
34、统成分： 生产者 初级 消费者 次级 消费者 三级 消费者 四级 消费者营养级别： 第一 营养级 第二 营养级 第三 营养级 第四 营养级 第五 营养级食物链中只有 生产者 和 消费者 两种成分，不出现 分解者 和 非生物的物质和能量 。食物链的起点是 生产者 ( 第一 营养级)，终点是不被其他动物所食的动物( 最高 营养级)。第一营养级是 生产者 ；植食性动物是 初级 消费者，属于 第二 营养级。营养级别和消费者级别相差 1 级，即：营养级别消费者级别 1 。在食物链中，箭头相连的两种生物种间关系是 捕食 。食物链中箭头表示物质和能量流动的方向，即后一个营养级以前一个营养级为食。各种动物所处
35、营养级不是固定不变的。上述食物链中，若鹰直接捕食青蛙，则属于 第四 营养级。一条食物链上一般不会超过 五 个营养级。（2）食物网：生态系统中，许多 食物链 彼此相互交错，连接成的复杂 食物网 。形成原因：a.一种绿色植物可能是 多种 植食性动物的食物；b.一种植食性动物可能吃 多种 植物，也可能被 多种 肉食性动物所食。功能：食物链和食物网是生态系统的 营养结构 ，是 物质循环 和 能量流动 的渠道，食物网相关分析a.每条食物链的起点都是 生产者 ，终点是不能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完整的实物链。b.食物网中箭头相连的两种生物种间关系是 捕食 ，具有共同食
36、物的两种生物种间关系是 竞争 。c.同一种生物在不同的食物链中可以占有 不同 的营养级。b.一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就 越强 。食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物的 种类 而不是生物的 数量 。生物数量的变化情况分析a.若食物链中第一营养级的生物减少，则相关生物数量都 减少 。b.若“天敌”减少，则被捕食者数量 先增多，后减少，最后趋于稳定 。c.食物网某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的生物数量 减少 ，作为其天敌的数量 增加 。d.在食物网中，当某种生物大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的实物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。实例分析(
37、右图)：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将 减少 ，鹰不只捕食蛇一种生物，因此它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变，故鹰会过多捕食兔和鸟，从而导致兔、鸟 减少 。练习：右图为某生态系统食物网示意图，据图分析回答：图中没有表示出来的生态系统成分是 分解者 和 非生物的物质和能量 。该生态系统的“基石”是 绿色植物 。能将动植物遗体和动物粪便分解成无机物的是 分解者 。该食物网中包含 4 条食物链，属于次级消费者的生物是 青蛙、蛇、猫头鹰 。写出图中含营养级最多的食物链： 绿色植物昆虫青蛙蛇猫头鹰 。图中猫头鹰同时占有 三 个营养级，它们是 第三、第四、第五 营养级。青蛙和昆虫的关系是 捕食 ，
38、猫头鹰和蛇的关系是 捕食和竞争 。此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为 生物群落 。第2节 生态系统的能量流动1. 能量流动的含义：生态系统中能量的 输入 、 传递 、 转化 和 散失 的过程。2. 能量的输入（1）能量的源头： 太阳能 。 （2）能量流动的起点： 生产者固定的太阳能 。0 光合 作用0绿色植物、光合细菌（3）相关生理过程： 光能 有机物中化学能 (主要途径)0 化能合成 作用0硝化细菌 无机物氧化放出的化学能 有机物中的化学能 （4）流入生态系统的总能量： 生产者通过光合作用固定的太阳能总量 。注：流入人工生态系统的总能量包括： 生产者通过光合作用固定的太阳能 人工投入
39、的能量 。3. 能量的传递呼吸作用呼吸作用呼吸作用遗体遗体遗体枯枝败叶(起点)未固定呼吸作用呼吸作用太阳能生产者(植物)初级消费者(植食动物)次级消费者(肉食动物)三级消费者(肉食动物)分解者(细菌、 真菌等微生物)图5-7 生态系统能量流动示意图（不定时分析）（1）生产者(第一营养级)能量的来源和去路呼吸作用以热能形式散失太阳能 流入下一营养级 被分解者利用（2）各级消费者能量的来源和去路呼吸作用以热能形式散失上一营养级的 流入下一营养级 最高营养级被分解者利用上一营养级各级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间的关系式：同化量 摄入量 粪便量 。（3）传递形式： 有机物中的化学能 。（4
40、）传递途径： 食物链和食物网 。4. 能量的转化和散失光合光能 化能合成 呼吸 化学能 化学能热能各项生命活动5. 赛达伯格湖的能量流动分析（定时分析）呼吸 热能下一营养级 最高营养级分解者未被利用图例分析：能量流动图解分析（见右上图）（1）W1表示 生产者固定的总能量 ，W1 A1B1C1D1 。（2）D1表示 初级消费者同化的能量 ，D1 A2B2C2D2 。（3）A表示 呼吸作用以热能形式散失的能量 ，B表示 未被利用的能量 ，（3）C表示 流向分解的能量(或分解者利用的能量) ，D表示 流向下一营养级的能量 。（4）由生产者到初级消费者的能量传递效率。6. 能量流动的特点（1） 单向流动 。原因：能量只能从上一营养级流入下一营养级，不可逆转，也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。（2） 逐级递减 。原因：各营养级生物 呼吸 作用以 热能 形式散失大部分能量，无法再利用。各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用，即 未被利用 部分。少部分能量被 分解者 分解利用。7. 能量传递效率：一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是 10%20% 。公式：相邻两营养级间的能量传递
