生物 必修3 第五章 重要知識點

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1、第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng),是由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分:非生物物質(zhì)、生產(chǎn)者、消費者、分解者。非生物的物質(zhì)和能量:陽光、熱能、椎、空氣、無機鹽等。生產(chǎn)者:自養(yǎng)型生物(主要是綠色植物,還有微生物藍藻、硝化細菌、光合細菌)。消費者:動物(植食性、肉食性、雜食性、寄生動物等)、植物(菟絲草寄生植物)、微生物(寄生菌)。分解者:動物(蚯蚓、蜣螂、禿鷲、原生動物等腐生動物)、微生物(主要是腐生細菌和真菌)。生產(chǎn)者能將無機物轉(zhuǎn)化為有機物,消費者能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)且消費者對植物的傳粉和種子的傳播具有重要作用,分解者能將有機物轉(zhuǎn)化為

2、無機物。消費者不是生態(tài)系統(tǒng)必要的基本成分,消費者的功能活動不會影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)。生產(chǎn)者、消費者和分解者是緊密聯(lián)系缺一不可的。分解者分解動植物遺體釋放出來的能量大部分已熱能的方式散失了。一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)。錯綜復雜的食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件,食物網(wǎng)越復雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就越強。食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動就是沿著這種渠道進行的。第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入(生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能,固定在有機物中)、輸出、轉(zhuǎn)化(太陽能通過光合作用轉(zhuǎn)化

3、為生物體中的化學能,化學能再經(jīng)過呼吸作用轉(zhuǎn)化為ATP和熱能)和散失(主要通過細胞呼吸,以熱能的形式)的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。真正光合作用產(chǎn)生的能量=凈光合作用產(chǎn)生的能量+呼吸作用消耗的能量生產(chǎn)者本身的能量分解者本身的能量+植食性、肉食性動物本身的能量+呼吸作用消耗的能量+未被利用的能量 生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動是單向的不能逆轉(zhuǎn)的且逐級遞減的。(一般來說只有10%20%的能量流到下一集)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。營養(yǎng)級越高,所含的能量就越少,但能量仍守恒。在一個生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就越多。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,將秸稈作飼料喂牲畜,讓牲畜的糞便進入沼氣

4、池,將發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作燃料,將沼氣池中的沼渣做肥料,就能實現(xiàn)對能量的多級利用,從而大大提高能量的利用率。研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,還可以幫助人們合理的調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量的流動關系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)需要的能量都來自太陽,某細菌進行化能合成作用儲存在有機物中的能量是很少的一部分。極少數(shù)生態(tài)系統(tǒng),如海底火山口附近的生態(tài)系統(tǒng),其能量不是來自太陽,而是來自火山釋放的能量。生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級攝入的能量=同化的能量(生物同化的能量=呼吸消耗的能量+流向下一營養(yǎng)劑的能量+流向分解者的能量)+未利用的能量(存在于該動物的糞便、食物的殘渣等中的能量)第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能

5、量循環(huán)第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷地提供能量,而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻都是由地球提供的。二氧化碳分子中的氧元素和碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的。大氣中的二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動,因此,碳循環(huán)具有全球性。組成生物體的各種元素,都在不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落,又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程,這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)具有全球性,因此又叫做、生物地球化學循環(huán)生物地球化學循環(huán)。在物質(zhì)循環(huán)過程中,無機環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復利用。能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能,二者是同時進行

6、的,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成和分解。物質(zhì)作為能量的載體,使能量使能量沿食物鏈(食物網(wǎng))流動;能量作為動力,使物質(zhì)使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。溫室效應的主要原因:大量使用化學燃料,打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡,大氣中的二氧化碳迅速增加。繪制物質(zhì)循環(huán)的圖解時,注意物質(zhì)是可以循環(huán)的,即物質(zhì)循環(huán)的箭頭是可以雙向的。繪制能量流動圖解時,只要有有機物傳遞即伴隨著能量的傳遞。人體內(nèi)的碳元素根本來源是大氣中的二氧化碳。分解者通過有氧呼吸和無氧呼吸(發(fā)酵)的方式將有機物分解成二氧化碳等釋放到無機環(huán)境中。第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生物在生命活動過程

7、中,還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學物質(zhì),諸如植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物,以及動物的性外激素等,這就是化學信息。昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中都存在能傳遞信息的化學物質(zhì)信息素。有些植物,像萵苣、茄、煙草的種子必須接受某種波長的光信息,才能萌發(fā)生長。自然界中,植物開花需要光信息刺激,當日照到達一定長度時,植物才能夠開花。許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素。當煙草植物受到蛾幼蟲攻擊后,能夠產(chǎn)生和釋放一種可揮發(fā)的化學物質(zhì),這種化學物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲的天敵,夜間又能夠驅(qū)除夜間活動的雌蛾,使雌蛾不能停留在葉片上產(chǎn)卵。生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類:物理信息、化學信息(信息素)和行為信息。生命活動的

8、正常進行,離不開信息的作用;生物種群的繁衍,也離不開信息的傳遞;信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定;信息傳遞還可以協(xié)調(diào)生物群落內(nèi)及生物群落與無機環(huán)境(非生物環(huán)境)之間的關系和生物與生物之間的關系。生物防治可以利用信息傳遞的作用,發(fā)出吸引害蟲天敵的信息,發(fā)出可以誘捕或警示害蟲的信息,從而減少害蟲的種群密度。也可以使用特殊化學物質(zhì),擾亂害蟲的正常交尾活動,使害蟲動物群體的繁殖力下降,出生率下降。信息傳遞可來源于無極環(huán)境也可來源于生物,信息傳遞一般是雙向的,能決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)必須依賴與生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。第五節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)所具有的保

9、持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對的穩(wěn)定,是由于生態(tài)系統(tǒng)具有的自我調(diào)節(jié)能力。負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無限的。當外界干擾因素的強度超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失,生態(tài)系統(tǒng)難以恢復。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括:抵抗力穩(wěn)定性(生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力保持原狀的能力;生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單抵抗力,穩(wěn)定性就越弱,反之則越高)和恢復力穩(wěn)定性(生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后,恢復到原狀恢復到原狀的能力的能力;生態(tài)系統(tǒng)受到不同程度破壞后,其恢復速度和恢復時間是不一樣的)。提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一方面要控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,另一方面要保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能上理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能上理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:結(jié)構(gòu)上,生產(chǎn)者、消費者和分解者(動植物)的種類、數(shù)量比例相對穩(wěn)定,食物鏈、食物網(wǎng)相對穩(wěn)定;功能上,物質(zhì)和能量的輸入和輸出相對平衡。功能相對穩(wěn)定的解釋功能相對穩(wěn)定的解釋:結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定能夠決定功能的相對穩(wěn)定。能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞通過食物鏈食物網(wǎng)保證自我調(diào)節(jié)能力。自我調(diào)節(jié)能力影響抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力與其成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜程度呈正相關。

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