1、选择性必修2生物与环境知识点考点复习提纲目录第1章 种群及其动态第1节 种群的数量特征第2节 种群数量的变化第3节 影响种群数量变化的因素第2章 群落及其演替第1节 群落的结构第2节 群落的主要类型第3节 群落的演替第3章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构第2节 生态系统的能量流动第3节 生态系统的物质循环第4节 生态系统的信息传递第5节 生态系统的稳定性第4章 人与环境第1节 人类活动对生态环境的影响第2节 生物多样性及其保护第3节 生态工程第1章种群及其动态第1节 种群的数量特征一、种群密度及其调查方法1. 种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特
2、征。种群是指在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。2. 应用：濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。3. 调查方法（1）逐个计数法（适用条件：调查分布范围较小、个体较大的种群，如调查某山坡上的珙桐密度）（2）估算法样方法A. 适用生物：一般适用于调查植物和一些活动范围小、活动能力弱的动物的种群密度。B. 方法步骤：随机选取若干个样方计数每个样方内的个体数求得每个样方的种群密度求平均值（该平均值即为该种群的种群密度估算值）。C. 注意事项a. 样方大小应适中，如乔木的样方面积通常为100 m2，灌木的样方面积通常为9
3、 m2，草本植物的样方面积通常为1 m2。b. 选取样方时，要注意随机取样，且样方数不宜过少。对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距取样法。c. 计数要准确：样方内的个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图所示。标记重捕法A. 适用生物：适用于调查活动能力强，活动范围大的动物的种群密度。B. 方法步骤：确定调查对象在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，并记录个体数（M）一段时间后重捕，并记录重捕个体总数（n）和其中的标记个体数（m）估算种群密度。C. 计算公式：初次捕获数（M）种群数量（N）=重捕标记数（m）
4、重捕总数（n）。D. 注意事项a. 标记物应不易脱落、不能过于醒目。b. 标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动。c. 尽可能多地捕获和标记动物以减少误差。d. 给予充分时间，让标记个体与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时标记个体与未标记个体被捕的概率相等。e. 调查期间，未出现大量个体的出生或死亡、大规模的迁入或迁出。黑光灯诱捕法（适用生物：适用于调查有趋光性的昆虫的种群密度。）二、种群的其他数量特征1. 出生率和死亡率：在单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快，如鼠、蝗虫等动物。2. 迁入率和迁出率：单位时间内迁
5、入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。3. 年龄结构：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。类型：年龄结构是预测种群数量未来变化趋势的重要依据，可通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。年龄结构增长型：出生率死亡率种群数量将增大 稳定型：出生率死亡率种群数量基本不变衰退型：出生率死亡率种群数量将减小 4. 性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。实例：在农业生产中，利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体改变害虫种群正常的性别比例降低害虫的出生率，进而降低该种害虫的种群密度。三、种群的数量特征之间的联系1. 年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度；性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。
6、四、种群密度的调查方法的误差分析1. 样方法误差分析（1）取样不随机可能会导致估算值大于或小于实际值。（2）样方面积越小，误差越大；样方个数越多，则估算值越接近实际值。（3）样方计数时，边界线上的个体若不计数会导致估算值小于实际值，若都计数会导致估算值大于实际值。2. 标记重捕法误差分析五、有关种群的数量特征的实际应用1. 利用性引诱剂诱捕雄蛾通过改变性别比例来降低出生率。2. 将性引诱剂释放到田地里，干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。3. 熊猫保护，如建立大熊猫自然保护区降低死亡率。4. 城市人口的剧增迁入率大于迁出率造成的。5. 三孩生育政策提高出生率。第2节 种群数量的变化一、建构种群增长模
7、型的方法1. 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式，主要包括数学公式模型和曲线图模型，其中更精确的是数学公式模型，更直观的是曲线图模型。2. 建立数学模型的方法步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。3. 实例：若N代表细菌数量，n表示第几代，则在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响，其种群数量的数学公式模型是Nn=2n。二、种群的“J”形增长1. 条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等（理想状态）。2. 增长曲线：3. 建立模型：易
8、错警示的大小与种群数量变化、年龄结构的关系（1）01：种群数量增加，年龄结构为增长型。三、种群的“S”形增长1. 条件：自然界中的资源和空间总是有限的（现实状态）。2. 增长曲线3. 环境容纳量（K值）：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。易错警示关于K值的几个易错点（1）种群数量达到K值后，不是一成不变的，而是围绕K值上下波动。（2）同一种群的K值不是固定不变的，环境条件改变时，K值可能会发生相应变化。（3）K值种群能达到的最大数量，种群能达到的最大数量是在某个特定时间出现的，一般来说，该值出现的时间短且大于K值。（4）不同种群的K值一般不同。四、种群数量的波动1. 在自然界，有的种群能够
9、在一段时期内维持数量的相对稳定。2. 对于大多数生物来说，种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发，如蝗灾、鼠灾、赤潮等。3. 当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。4. 种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。因此，对那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。五、培养液中酵母菌种群数量的变化1. 实验原理：酵母菌可以用液体培养基来培养；培养液中酵母菌数量的增长情况与培养液的成分、pH、温度等因素相关。2. 计数方法：抽样检测法。3. 具体计数过
10、程：将盖玻片放在血细胞计数板的计数室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的培养液用滤纸吸去稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。4. 建构模型：以培养液中酵母菌种群数量为纵坐标，时间为横坐标作曲线。5. 结果分析：在有限的环境条件下，酵母菌的种群数量大致呈现“S”形增长。后期由于营养物质的消耗、pH的变化等，生存条件逐渐恶化，酵母菌种群数量下降。六、种群数量变化曲线的比较和分析1. 种群数量增长曲线的比较项目“J”形增长“S”形增长条件理想状态：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和
11、其他竞争物种等现实状态：资源和空间有限、不断变化的自然条件、有种内竞争等曲线模型增长速率增长率恒定不变逐渐下降联系特别提醒增长率与增长速率的区别（1）增长率：单位时间内新增加的个体数占原有个体数的比例，且增长率=出生率-死亡率。（2）增长速率：单位时间内新增加的个体数（即曲线斜率）。（3）假设某一种群的数量在某一时间段t内，由初数量N0增长到末数量Nt，则这一时间段t内种群的增长率和增长速率分别为：增长率=（Nt-N0）/N0100%（无单位）增长速率=（Nt-N0）/t（有单位，如个/年）2. 变化曲线的解读七、血细胞计数板的使用1. 血细胞计数板的结构：每个计数室（大方格）的面积为1 mm
12、2，共400个小方格，加盖玻片后，计数室与盖玻片的距离是0. 1 mm，即计数室深度为0. 1 mm，所以每个大方格的容积为0. 1 mm3，如图1所示。2. 计数规则（以计数酵母菌为例）（1）如图2所示，25中格16小格的计数板，需要对四个顶角及最中间的5个中方格中的酵母菌进行计数；16中格25小格的计数板，则只需对四个顶角的4个中方格中的酵母菌进行计数。随后估算出每个小方格中的酵母菌数。（2）对于压在小方格界线上的酵母菌，只计数相邻两边（计上不计下、计左不计右）及其夹角上的个体。（3）若小方格内酵母菌数量过多，可先对样品进行适当稀释后，再重新制片，观察并计数。（4）出芽的酵母菌，芽体大小达
13、到或超过母细胞的一半时，可将芽体作为1个菌体计数。（5）每个样品应至少计数三次，取平均值。3. 计算公式（以计数酵母菌为例）第3节 影响种群数量变化的因素一、影响种群数量变化的因素1. 非生物因素（1）在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。阳光：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。温度：a. 在温带和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发为新的植株，这主要是受气温升高的影响；b. 蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受气温降低的影响。水：干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高，动物种群在寻找水源的过程中也常常发
14、生个体的死亡，对于东亚飞蝗来说，气候干旱是其种群爆发式增长的主要原因。（2）非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因。2. 生物因素（1）种内竞争：随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制。种内竞争源于种群内部个体对食物和空间等资源的争夺，食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。（2）食物：食物增加可使种群数量增加；食物减少可使种群数量减少；若食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象，可能最终消亡（即种群数量降为0）。（3）捕食性天敌：捕食性天敌增
15、加可导致被捕食者种群数量减少，但一般情况下其种群数量不会降为0（因为捕食性天敌需要有食物来源保证自身存活）；捕食性天敌减少可导致被捕食者种群数量增加。（4）竞争者：森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物等。竞争者的出现可使被竞争者种群数量减少，若两种生物竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。（5）寄生者：可使宿主的种群数量减少，但宿主的种群数量一般不会降为0。有些寄生关系并不影响种群数量。（6）引起传染病的细菌或病毒：可使种群数量减少，且种群密度越大，影响越明显。极度恶劣情况下，种群可能消亡。知识拓展一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素
16、称为密度制约因素；气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，这些因素称为非密度制约因素。二、种群研究的应用1. 保护濒危动物：了解濒危动物种群的数量特征及影响其种群数量变化的因素，进而采取合理的保护对策。2. 渔业捕捞：在渔业上，中等强度的捕捞（捕捞量在K/2左右）有利于持续获得较大的鱼产量。3. 有害生物防治：适当采用化学和物理的方法控制有害生物的种群数量；通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量；有效保护或引入天敌生物等。4. b点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制在b点之前，严防种群增长进入加速期c点的应用对有害生物：严防种群数量达到该
17、点，如现存害鼠种群数量达到K/2，鼠害将难以控制对有益生物：种群数量达到环境容纳量的1/2时，种群增长速率最大，故应把握K/2处的黄金开发点，即维持种群数量在K/2左右，可实现种群数量快速增长e点（K值）的应用对有害生物：限制生存条件，增大环境阻力，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制害鼠的种群数量对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区等第2章 群落及其演替第1节 群落的结构一、群落水平上研究的问题二、群落的物种组成1. 群落的概念：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，简称群落。2. 分析物种组成的意义：物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定
18、群落性质最重要的因素。3. 物种丰富度：一个群落中的物种数目。不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别；我国的森林群落，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。4. 物种组成的特点：群落中的物种组成不是固定不变的。5. 优势种（1）不仅数量很多，对群落中其他物种的影响也很大。（2）随时间和环境的变化而变化。三、种间关系种间关系含义实例原始合作（互惠）两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活海葵和寄居蟹互利共生两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利根瘤菌和豆科植物捕食一种生物以另一种生物为食的现象翠鸟捕鱼寄生一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质
19、中获取营养并通常对宿主产生危害的现象马蛔虫与马种间竞争两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗特别提醒种内互助、互利共生和原始合作：种内互助是同种生物之间的合作，互利共生和原始合作是不同种生物之间的关系。四、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，使群落形成一定的空间结构。2. 类型类型现象影响因素垂直结构垂直分层（1）植物分层：与对光的利用、温度、水分、无机盐等有关。（2）动物分层：与食物条件及栖息空间等有关。（3）群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，决定了动物的分层现象水平结
20、构镶嵌分布与地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、人与动物的影响等有关3. 意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。五、群落的季节性和生态位1. 群落的季节性：由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。2. 生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。（1）研究不同生物生态位需要研究的因素动物：通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。植物：通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度
21、、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。（2）生态位形成原因：群落中物种之间及生物与环境间协同进化。（3）意义：有利于不同生物充分利用环境资源。六、研究土壤中小动物类群的丰富度1. 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进行调查，常用取样器取样的方法进行采集、调查。2. 常用的统计物种相对数量的方法（1）记名计算法：在一定面积（体积）的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。（2）目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。3. 采集小动物（1）
22、土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特点，可用诱虫器采集；也可采取简易采集法，将取到的土壤样品放在瓷盆内，用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来，体型较小的可用吸虫器采集。（2）采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，其目的是对小动物进行固定和防腐。七、种间关系的判断1. 种间关系的比较种间关系原始合作互利共生寄生种间竞争捕食数量坐标图图甲图乙图丙图丁营养关系图A寄生生物B宿主特点两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化如果分开，则寄生生物难以单独生存，而宿
23、主会生活得更好若两种生物生存能力不同，数量上则呈现出“你死我活”的变化，如图乙；若生存能力相同，则呈现“此起彼伏”的变化，如图丙数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化2. 生物种间关系的判断八、对生态位的深度理解1. 对生态位的理解（1）群落中生态位相似的物种要通过种间竞争相互夺取生态位。（2）生态位越相近的物种，种间竞争越激烈，选择压力也越强。（3）生态位相似的物种，通过自然选择，生态位发生了分化，从而减少或排除了它们的种间竞争，使它们共存下来（如图），或者其中一个物种趋于灭绝。2. 生态位分化的意义：提高了不同生物利用环境资源的能力。生态位的多样性是群落结构相对稳定的
24、基础。第2节 群落的主要类型一、陆地主要群落类型的比较类型荒漠生物群落草原生物群落森林生物群落非生物环境极度干旱，降水稀少且分布不均匀半干旱，不同年份或季节雨量不均匀湿润或较湿润群落结构物种少，群落结构非常简单物种较少，群落结构相对简单物种繁多，群落结构非常复杂且相对稳定生物与环境相适应的特点生物具有耐旱的特性植物具有耐寒、耐旱的结构；动物大都善于挖洞或快速奔跑阳生植物多居上层，阴生植物居林下；树栖和攀缘生活的动物种类繁多适应方式（举例分析）植物仙人掌具有肥厚的肉质茎保存水分，具有针状叶、气孔夜晚开放防止水分过多散失叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械
25、组织不发达，叶绿体颗粒大、呈深绿色，可利用较弱的散射光动物蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片减少水分蒸发；某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物动物有挖洞或快速奔跑特点，有利于逃避敌害；缺水导致两栖类、鱼类及其他水生动物非常少见长臂猿拥有长臂，在森林中行动灵活某地的群落是什么类型，受水分、温度等因素的影响很大。二、不同森林群落中植物对环境的适应森林类型热带雨林落叶阔叶林植物在适应环境方面的特征植物大多是常绿的；乔木高大，只在树顶形成树冠；林下植物一般有巨大的叶片，能充分利用林下有限的阳光；一年四季都有开花、结果的植物，风媒花少，虫媒花多，果实鲜艳多汁，吸引动物为其传播种子；植物的芽无鳞片保护植物不
26、是常绿的，夏季枝叶茂密，冬季树叶枯落；树冠发达，林冠往往整齐；很多树木在春季展叶前开花，一些林下草本植物在春季乔木尚未展叶期间，以及秋季落叶期间生长、开花、结果；多数是风媒花，不少植物的果实有翅；植物的芽具有鳞片，树皮厚，以适应冬季的低温环境三、其他生物群落1. 湿地生物群落：分布于沼泽、河流、湖泊等地，动植物物种十分丰富，既有水生生物也有陆生生物。2. 海洋生物群落：分布于海洋，含数量众多的微小浮游植物，浅海区生长的大型藻类，以及种类繁多的动物。知识拓展与自然群落相比，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。第3节 群落的演替一、群
27、落演替1. 群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2. 类型类型初生演替次生演替原始条件从来没有被植物覆盖，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了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特点经历时间长，速度慢，趋向形成新群落，经历的阶段相对较多经历时间短，速度快，趋向于恢复原来的群落，经历的阶段相对较少过程举例裸岩上的演替：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段弃耕农田上的演替：弃耕农田一年生杂草多年生杂草小灌木灌木丛乔木实例在沙丘、冰川泥、火山岩上进行的演替在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替共同点一般
28、都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最终达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态3. 主要影响因素（1）群落外界环境的变化。（2）生物的迁入、迁出。（3）群落内部种群相互关系的发展变化。（4）人类的活动。影响群落演替的因素常常处于变化的过程，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰。二、人类活动对群落演替的影响1. 人类不同的活动方式会对群落演替产生不同影响（1）不合理方式：砍伐森林、过度放牧、未经处理的污水直接排入河流等。（2）合理方式：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。2. 影响结果：人类
29、的许多活动，往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。3. 掌握演替规律的应用：根据现有情况，预测群落的未来，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。三、退耕还林、还草、还湖1. 原因：以牺牲环境为代价的垦殖活动（如毁林开荒、围湖造田等），造成严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。2. 目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路。3. 措施：我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草，颁布了退耕还林条例。4. 结果：实现了我国从毁林毁草开荒到退耕还林还草的历史性转变，改变了过去“越垦越穷，越穷越垦”的局面。四、群落演替的方向及物质变化
30、方向简单复杂相对稳定复杂简单相对稳定实例大多数自然群落（环境条件适宜）受污染或被破坏的群落物质变化五、群落演替的分析1. 群落演替的标志：群落中优势物种的改变。2. 群落的演替并不是“取而代之”：群落演替是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物等。3. 群落的演替是“不可逆”的：演替是发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其按照不同于自然演替的方向和速度进行。4. 并非所有的群落演替都能形成森林：一般来说，在气候适宜的环境中，群落的演替可以形成森林，但在干旱的草原和荒漠等地区，群落演替就很难发展到森林阶段，或许只能发展到草本植物阶段
31、或稀疏的灌木阶段。第3章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构一、生态系统的范围1. 生态系统：在一定空间内，由生物群落与它的非生物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。地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统生物圈。3. 类型：生态系统的类型众多，一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。自然生态系统又可划分为水域生态系统和陆地生态系统。人工生态系统又可分为农田生态系统、人工林生态系统等。二、生态系统具有一定的结构1. 生态系统的组成成分项目非生物的物质和能量生物成分生产者消费者分解者同化类型自养型异养型异养型作用生物群落中物质和能
32、量的根本来源将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中将有机物转化为无机物，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等能将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物地位生态系统的基础生态系统的基石最活跃的成分物质循环中的关键环节实例阳光、水、空气、无机盐等光合自养型：绿色植物和蓝细菌等；化能合成型：硝化细菌等主要是动物，包括营捕食生活和寄生生活的生物营腐生生活的细菌、真菌，腐食动物等易混警示生态系统组成成分中的三个“不等于”（1）生产者植物：生产者不一定是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌等；植物也不一定是生产者，如菟丝子是消费者。（2）消费者动物：消费者不一定是动物，如营寄生生
33、活的菟丝子；动物也不一定是消费者，如营腐生生活的蚯蚓是分解者。（3）分解者微生物：分解者不一定是微生物，如营腐生生活的动物；微生物也不一定是分解者，如硝化细菌是生产者。2. 生态系统的营养结构食物链和食物网（1）食物链：在生态系统中，生物之间由于捕食关系形成的一种联系。食物链的起点是生产者，为第一营养级；植食性动物属于初级消费者，为第二营养级；以初级消费者为食的肉食性动物属于次级消费者，为第三营养级；食物链的终点是消费者；分解者不参与构成食物链。绿色植物所固定的太阳能，能通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递。各种动物所处的营养级并不是一成不变的，食物链上一般不会超过五个营养级。（2）食物网
34、：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。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。生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的。易错警示关于食物链和食物网的易错点（1）食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。（2）某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个物种。（3）同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。（4）食物网中，两种生物之间的关系有三种：捕食、种间竞争、捕食和种间竞争。三、食物网中生物数量变化的分析1. 图中有3条食物链：绿色植物兔鹰；绿色植
35、物食草鸟鹰；绿色植物食草昆虫青蛙蛇鹰。2. 第一营养级生物（如绿色植物）数量减少，则其他营养级生物数量都减少，这是因为第一营养级生物是其他营养级生物直接或间接的食物来源。3. 生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。4. 捕食性天敌数量减少，则被捕食者数量增加，随着种内竞争加剧，被捕食者种群数量减少，最后趋于稳定，但种群数量比原来大。如青蛙数量减少，会导致食草昆虫的数量先增加后减少，最后趋于稳定。5. 最高营养级生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群（如鹰）的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物数量减少，处于最高营养级生
36、物的种群数量不会发生较大变化。例如，青蛙的数量突然减少，则以它为食的蛇的数量将减少，鹰过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟的数量减少，因鹰不只是捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。6. 在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。第2节 生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动的概念和基本研究思路1. 概念：生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。特别提醒流经生态系统的总能量几乎都来自生产者固定的太阳能，也有少数来自无机物氧化分解时释放的能量，硝化细菌等可通过化能
37、合成作用固定这些能量。2. 基本研究思路：研究生态系统的能量流动时，通常将一个种群或一个营养级作为一个整体来研究，一般研究这个整体的能量输入、能量储存和能量散失。二、能量流动的过程1. 能量流经第一营养级的过程：2. 能量流经第二营养级的过程：综上，a=b+c；b=d+e；e=f+g。易错警示摄入量同化量进入某一营养级的能量是该营养级的同化量，某一营养级的粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量。3. 生态系统能量流动的示意图三、能量流动的特点1. 能量传递效率=某一营养级同化量上一个营养级同化量100%2. 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此，生态系统中的能量
38、流动一般不超过5个营养级。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。特别提醒（1）能量传递效率是营养级之间的关系，不是个别生物种群之间的关系。（2）生命系统是开放系统，可以通过获取能量来维持系统的有序性。四、生态金字塔能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点通常是正金字塔形一般为正金字塔形，有时会呈现倒置的金字塔形大多是正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中逐级递减一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而减少一般情况下，生物量在食物链中随营养级升高而减少每一级含义食物链中每一营养级生物所同化能量的多少每一营养级生物个体的数量每一营养级所容纳的有
39、机物的总干重特别提醒（1）若消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，数量金字塔会呈现倒置的金字塔形。（2）海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物，生物量金字塔会呈现倒置的金字塔形。五、研究能量流动的实践意义1. 帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。如农田生态系统中的间作套种、蔬菜大棚中的多层育苗等。2. 帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。如将秸秆用作饲料喂牲畜、将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料等。3. 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类
40、最有益的部分，如合理确定草场的载畜量，保持畜产品的持续高产。易错警示（1）研究生态系统的能量流动，可以实现能量的多级利用，但不能实现能量的循环利用。（2）研究生态系统的能量流动，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率。六、“拼图法”分析能量流动过程1. 输入第一营养级的能量（W1）被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失（A1）；一部分用于生产者的生长、发育和繁殖（B1+C1+D1），其中B1为未利用的能量，C1为流向分解者的能量、D1为流向第二营养级的能量。2. 输入第二营养级的能量是D1，D1=A2+B2+C2+D2。3. 从第一营养级到第二营养级能量的传递效率是D
41、1/W1100%。特别提醒未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。七、生态系统中能量传递效率的相关计算1. 若能量分配比例未知，计算某一生物获得的最多（或最少）的能量（1）正推：知低营养级求高营养级获能量最多选最短食物链，按20%计算获能量最少选最长食物链，按10%计算（2）逆推：知高营养级求低营养级需能量最多选最长食物链，按10%计算需能量最少选最短食物链，按20%计算2. 若能量分配比例和能量传递效率已知，则先根据题意写出相应的食物链，再根据能量传递效率、不同食物链获得的能量比例，对每一条食物链上的能量进行计算，最后根据题意相加即可。第3节 生态系统的物
42、质循环一、物质循环及实例1. 物质循环及特点（1）物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环，又称为生物地球化学循环。（2）特点：全球性、循环性。重点点拨理解物质循环的几个要点（1）物质循环中的“物质”指构成生物体的元素，而不是由这些元素组成的化合物。（2）物质循环中的“循环”指在生物群落和非生物环境间的循环，生物群落内部不能实现循环。（3）生态系统的物质循环中的“生态系统”指生物圈。（4）物质循环离不开能量流动。2. 物质循环的实例碳循环（1）碳的循环、传递形式碳在生物群落与非生物环境
43、之间的循环主要以CO2的形式进行。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。（2）碳出入生物群落的途径碳进入生物群落：绿色植物的光合作用。碳在生物群落中传递：食物链和食物网。碳返回非生物环境：绿色植物和动物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。特别提醒（1）碳进入生物群落还可通过硝化细菌等的化能合成作用。（2）分解者的分解作用是物质循环过程中的重要一环，消费者能够加快生态系统的物质循环。（3）化石燃料的开采和使用大大增加了CO2的排放，打破了碳平衡，加剧了温室效应，一方面可以采取积极措施减少CO2排放，另一方面大力提倡植树种草，增加CO2的吸收和固定。二、生物富集1. 概念：生物体从周围
44、环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。2. 实例：铅、镉、汞等重金属，DDT、六六六等有机化合物以及一些放射性物质。3. 特点：有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，因此生物富集具有全球性；这些有害物质在生物体内的浓度沿食物链不断升高，最终积累在食物链的顶端。三、能量流动和物质循环的关系1. 二者同时进行，相互依存，不可分割（1）能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。（2）物质是能量沿食物链（网）流动的载体。（3）能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的动力。2. 二者具有不同的特点（1）在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用。（2）能量在流经生态系统各营养级时，逐级递减、单向不循环。四、探究土壤微生物的分解作用1. 实验原理（1）土壤中生活着细菌、真菌和放线菌，它们数量众多，在生态系统中主要作为分解者。（2）分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。2. 案例
