第3章 生态系统及其稳定性-备战2025年高考生物一轮复习必背知识点讲义

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[必备知识]
1．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，叫作生态系统。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。(P48)
2．生态系统的结构包括生态系统的组成成分及营养结构。
3．生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，其中生产者为自养生物，消费者和分解者为异养生物。(P50)
4．生产者可以说是生态系统的基石。消费者能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。因此，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。(P50)
5．食物链上一般不超过五个营养级，只含有生产者和消费者。(P51)
6．食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。(P51)
7．生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大基本功能。(P79“本章小结”)
[重要图解]
某陆地生态系统的食物网
(1)食物网中存在捕食和种间竞争关系。
(2)食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。(P52)
[易错提醒]
错点1:生态系统成分的几个误区
精析：(1)植物≠生产者：菟丝子属于植物，营寄生生活，是消费者。
(2)动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动、植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者。
判断技巧：
(1)根据生物的新陈代谢类型判断。
①“自养型生物”一定是“生产者”,包括光能自养生物(如绿色植物和蓝细菌等)和化能自养生物。
②“捕食异养或寄生异养型生物”一定是“消费者”,其不能直接把无机物合成有机物,而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
③“腐生异养型生物”一定是“分解者”,其是能把动物和植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物。
(2)根据模型图判断:
第2节 生态系统的能量流动
[必备知识]
1．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。(P54)
2．地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。(P55)
3．摄入量、同化量、粪便量的关系：摄入量＝同化量＋粪便量。(P55)
4．能量流动的特点：(1)单向流动，原因：捕食关系不可逆转、散失的热能无法被利用。(2)逐级递减，原因：每一营养级的同化量都有一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分被分解者分解利用和一部分未利用。(P56)
5．“未利用”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。(P56“思考·讨论”)
6．能量在相邻两个营养级间的传递效率＝上一营养级同化量/下一营养级同化量×100%，大约为10%～20%。(P57)
7．研究生态系统的能量流动的意义：(P58)
(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。例：间作套种、立体农业。
(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。例：桑基鱼塘、沼气池。
(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最有益的部分。例：合理放牧、锄草、捉虫。
[重要图解]
1．能量流经第二营养级的示意图(P55)
图中数字序号处填写的内容应为：①初级消费者同化； ②用于生长发育和繁殖； ③次级消费者摄入；④呼吸作用；⑤呼吸作用。能量在第三、第四营养级的变化，与第二营养级的情况大致相同。
2．生态系统中的能量流动过程(P55)，上图中数字序号处填写的内容应为：①呼吸作用；②生产者（植物）；③分解者；④呼吸作用。
3.赛达伯格湖的能量流动图解
同化量一来二去：每一营养级同化的能量去向(两个去向)＝在呼吸作用中以热能形式散失＋用于生长、发育和繁殖等生命活动。
同化量一来四去：除最高营养级外，其余每一营养级同化的能量的去向(四个去向)＝呼吸作用＋流入下一营养级＋流向分解者＋未利用。(P56“思考·讨论”)
[易错提醒]
错点1；因混淆“摄入量”与“同化量”“粪便中的能量”而出错
精析：(1)摄入量≠同化量：摄入量－粪便中的能量才是同化量，动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。
(2)粪便中的能量≠尿液中的能量：粪便中的能量不属于动物同化量
错点2：错将“相邻两营养级”间的传递效率等同于“相邻两个生物个体”间的传递效率，从而出现“一只狼捕获一只狐时获得了其10%～20%的能量”的错误结论
精析：能量传递效率是指“相邻两营养级”间的传递效率，即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量×100%，而不是相邻营养级中某个体间的传递效率，如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%～20%”的能量，“所有狼”可获得“所有狐”的能量才是10%～20%。
错点3：误认为能量金字塔中每一塔级只包含一种生物，或者认为能量金字塔中生物仅构成一条食物链
精析：能量金字塔中每一塔级应代表一个营养级环节，由塔底到塔顶依次为生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者……，每一塔级所包含的生物可为多个物种，如初级消费者环节中可包含所有植食性动物(如图示金字塔中乙内所有植食性动物)，故能量金字塔中各环节可形成复杂的食物网，而不是只形成一条食物链。
错点4：能量传递效率≠能量利用率
精析：能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。
第3节 生态系统的物质循环
[必备知识]
1．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。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。(P63)
2．物质循环的特点是具有全球性和循环往复运动。(P63)
3．生物体从周围环境吸收、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，称作生物富集。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。(P64)
4．尽管能量流动和物质循环紧密交织在一起，但是它们具有不同的特点。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；能量流动则不同，能量在流经生态系统各营养级时，是逐级递减的，而且流动是单方向不循环的。(P65)
5．减缓温室效应的措施：(1)植树造林；(2)减少化石燃料燃烧。
[重要图解]
碳循环示意图
碳在生物群落与非生物环境之间主要是以二氧化碳的形式循环的。非生物环境中的碳元素进入生物群落依赖光合作用、化能合成作用。生物群落中的碳进入非生物环境主要依赖呼吸作用(分解者通常称之为分解作用)，还可以通过化石燃料的燃烧。(P62)
[易错提醒]
错点1：误认为在生物群落中碳都是以CO2的形式进行循环的
精析：在生态系统中，碳元素主要以CO2的形式循环，其含义是指碳元素从无机环境进入生物群落以及由生物群落返回无机环境是以CO2的形式进行的，但在生物群落内部碳元素则是以含碳有机物的形式进行传递的。
错点2：误认为能量伴随着物质循环而循环
精析：：物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。
第4节 生态系统的信息传递
[必备知识]
1．自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。(P69)
2．在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。(P69)
3．生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间，还能发生在生物与无机环境之间。(P69)
4．信息传递在生态系统中的作用主要有：
(1)生命活动的正常进行，离不开信息的作用，如海豚的回声定位、莴苣种子的萌发；
(2)生物种群的繁衍，离不开信息的传递，如花引蝶、动物释放信息素吸引异性；
(3)调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，如狼靠兔的气味捕食。(P71)
5．信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。(P71)
6．目前控制动物危害的技术方法大致有三种：化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。(P72)
[易错提醒]
错点1：误认为生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递
精析：生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间，种群之间以及生物与无机环境之间的传递。
错点2：误认为生态系统的物理信息只来源于环境
精析：物理信息既可以来源于环境，如光、电、波等；也可以来源于生物，如花的颜色、鸟的鸣叫。
错点3：误认为“信息传递不影响能量流动和物质循环”
精析：能量流动、物质循环和信息传递的关系:
错点4：混淆“物理信息和行为信息”而出错
精析：在生态系统信息种类判断中，最易出问题的是物理信息和行为信息的错判。在具体判断过程中要注意，生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度这些信号，通过动物的皮肤、耳朵、眼或植物的光敏色素、叶、芽等接收，则判断为物理信息。
错点5：混淆有害动物的“化学防治、机械防治、生物防治”而出错
精析：有害动物三种防治方法的比较
第5节 生态系统的稳定性
[必备知识]
1．生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。(P73)
2．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。(P74)
3．人们把生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。(P74)
4．生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力，叫作抵抗力稳定性；生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫作恢复力稳定性。(P75)
5．一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。(P75)
6．提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。(P76)
7．封上生态缸盖。将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。(P78“探究·实践”)
[易错提醒]
错点1：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断
精析：某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾过后草原的恢复等
错点2：误认为“抵抗力稳定性越低的生态系统其恢复力稳定性一定越高”
精析：在一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往呈负相关。然而，在某些特殊的生态系统如北极冻原生态系统中，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较差，而且，若受到“同等强度”(而不是破坏性)干扰时，抵抗力稳定性强者，恢复力稳定性也强。
错点3：不能准确判断抵抗力、恢复力稳定性强弱而出错
精析：判断生态系统稳定性的方法
(1)抵抗力稳定性强弱的判断
(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性呈负相关，但是也有例外，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低。
错点4：误认为“促进作用就是正反馈,抑制作用就是负反馈”
精析：（1）关于反馈。反馈是指在一个系统中,系统本身工作的效果反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。如果反馈信息是促进系统的工作,这种调节方式叫做正反馈调节。如果反馈信息是抑制系统的工作,这种调节方式叫做负反馈调节。以甲状腺激素分泌的调节为例:甲状腺激素的分泌,存在着下丘脑—垂体—内分泌腺的分级调节和反馈调节机制。下丘脑分泌TRH促进垂体分泌TSH,TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素,这属于分级调节,而不能称之为“正反馈调节”。如果甲状腺激素分泌过多,进一步促进下丘脑和垂体的活动,这才属于正反馈调节。不过,甲状腺激素分泌过多,反过来不是促进,而是抑制下丘脑和垂体的活动,这属于负反馈调节。
（2）生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、逐级递减
循环流动、反复利用
往往是双向的
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力
生态系统的基础
决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系
同时进行,相互依存,不可分割,形成统一整体
名称
化学防治
机械防治
生物防治
措施
化学药剂喷施等
人工捕捉等
引入天敌或寄生生物等
优点
作用迅速；短期效果明显
无污染；见效快，效果好
效果好且持久；成本低，无污染
缺点
引起害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；污染环境
费时费力；对体型很小的害虫无法实施
天敌数量不确定；寄生生物专一性强
项目
正反馈调节
负反馈调节
作用
使生态系统远离平衡状态
是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统保持相对平衡
结果
加速最初发生变化的那种成分的变化，从而远离生态平衡状态
抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而保持生态平衡
实例
若一个湖泊受到的污染超过其自我调节能力，则污染会越来越严重
草原上食草动物和植物的数量变化