第三章 生态系统
【生态系统的组成】
种群——一定空间、时间范围内，同一物种的集合（种间关系：捕食、竞争、寄生、共生）
群落——一定空间、时间范围内，所有物种的集合
生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用构成的一个生态学功能系统。
生产者（生态系统最主要成分）：自养生物，主要指绿色植物，也包括藻类和自养细菌，可以进行光合作用和化能合成作用（生产者将无机物生产为有机物）
生物群落 消费者 异养生物,绝大多数动物,根据食性不同分为初级、次级、三级消费者
分解者 异养生物，营腐生生活，包括细菌、真菌、腐食动物（蚯蚓）、一些
原生动物（草履虫）（分解者将有机物分解成无机物）
非生物环境：有机物+无机物+气候（平均温度+年降雨量）+能源，（如：阳光、空气、土壤）
【思考】植物都是生产者 动物都是消费者 细菌都是分解者吗 不是
（拓展）清理淤泥、疏通河道可能会破坏水域中水生动物的生存环境
注意：次级生产者——异养生物，包括消费者+分解者
【生态系统中各成分的相互关系】
【生物圈】
生态系统有大有小，最大的生态系统是生物圈：——地球上有生物存在的部分，包括所有生物及其生存环境，是地球表面一个不连续的薄层）
【保持稳态能力、恢复稳态能力区别】
热带雨林是最稳定的生态系统，苔原是最脆弱和对外力干扰最敏感的生态系统。
热带雨林保持稳态能力强，但恢复稳态能力弱
苔原保持稳态能力弱，但恢复稳态能力强
【食物链、食物网】
（1）生态系统营养结构: 包括食物链和食物网。它是物质循环和能量流动的主要途径。
（2）食物链：在生态系统个生物之间，通过一系列取食和被取食 的不断传递着生产者所固定的能量，这种单方向的营养关系叫食物链。
（处于较高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链断裂，可以通过其他食物维持数量基本不变）
（3）食物网：在生态系统中，许多食物链彼此交错连接成的复杂营养关系。
（3）食物链通常以植物（生产者）为起点。“螳螂捕蝉，黄雀在后”、“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”，这些是不是完整的食物链呢？不是
（4）陆地生态系统通常以腐食食物链为主，海洋生态系统以捕食食物链为主。
捕食食物链：起点生产者，终点：顶级消费者——食物链不包含分解者
腐食食物链：起点死亡生物或现有有机物
（5）食物网越复杂，生态系统 抵抗外力干扰 的能力就越强，热带雨林是地球上最稳定的生态系统，苔原是最脆弱的生态系统。
【生物富集（生物浓缩）】
随食物链的延长和营养级增加，难以降解的有害物质逐级积累和浓缩（有害物质来源：体表直接吸收、根系吸收、食物中吸收）————有害物质排出会减少
【营养级】：处于食物链同一环节上所有生物的总和
生产者总是为第一 营养级， 各种生物所处的营养级 不是 一成不变的，
注意：分解者 不 进入食物链且 不 占营养级。
营养级一般不超过5个——能量单向流动，逐级递减，能量传递效率10%—20%
一般来说，营养级越高，生物种类、个体数量、能量就越少。
（拓展）同一生物可以归属于不同的营养级，同一营养级也可以有多种生物。
【总初级生产量、净初级生产量和次级生产量的关系】
（1）初级生产量是生态系统的基石，是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的
有机物。在初级生产量中，有一部分被植物的呼吸所消耗，余下的才用于植物的生长和繁殖的能量净初级生产量。
初级生产量随群落的演替而逐渐增加，当群落演替到顶极时，虽然总初级生产量接近最大，但此时的呼吸消耗量也达到了最大值并几乎与总初级生产量相等（略小于），因此此时的净初级生产量反而最小。
摄入量=同化量+粪便量——注意：粪便中的能量属于上一营养级的能量
同化量=呼吸量+生长繁殖（次级生产量）
同化量=呼吸量+净生产量
次级生产量=下一营养级利用+分解者利用量+未利用的能量
总初级生产量=净初级生产量（生长繁殖）+呼吸量
总次级生产量=净次级生产量（生长繁殖）+呼吸量
总初级/次级生产量=同化量
（2）生物量：净生产量在某一调查时刻前的积累量 （可以理解为体重）
（3）次级生产量：动物的肉、蛋、奶、毛皮血液蹄角以及内脏器官等有机物质这类生产在生态系统中是第二次的有机物质生产
【注】海洋次级生产量却相当于陆地次级生产量的三倍多。
（4）次级生产者：异养生物（包括各种分解者）
注意：
①顶极群落净初级生产量不一定最大，顶极群落净生产量为0
②海洋初级生产量低于陆地生态系统， 海洋次级生产量高于陆地生态系统
③生态系统需要从外界不断获得能量——才可以维持其正常功能
④有机物不能被植物直接利用
⑤在自然生态系统中，流经该生态系统的总能量是总初级生产量（或生产者的同化量）；
在人工生态系统中，流经该生态系统的总能量是总初级生产量 + 人为输入的能量（肥料、污水中的化学能）；
⑥在杂草繁盛过程中，生态系统的总初级生产量将上升
⑦“未利用”是指某一营养级中的能量未被“分解者”“下一营养级”“呼吸”利用，包括被该营养级生物自身存储的、形成煤和石油的、比如：皮草、皮衣也算在内。
【生态系统的调节机制——负反馈调节】
生态系统的负反馈调节机制可在一定程度保持生态系统的稳定
正反馈调节机制——远离稳态——死鱼池越来越臭
生态系统具有自我调节能力是有限的
（生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强）
【生态系统的功能】
生态系统的功能：物质循环、能量流动、信息传递
【例】将拔除的杂草饲喂牛羊等家畜，产生的粪便用于肥田，体现生态系统的物质循环原理
（1）能量流动
①能量输入：生产者固定的光能+外界输入的能量（化肥、污水有机物中的化学能等）
要看题，勿遗漏，基本答全才给分
注意：生态系统需要从外界不断获得能量——才可以维持其正常功能
②能量的去路：大多数以化学能形式储存，少数散失——散失的能量大部分以热能形式散失
③能量流动特点：单向流动，逐级递减 注意：能量不能循环利用
从太阳能开始，能量单向流动，逐级递减——营养级越高，获得能量越少
④能量传递效率：林德曼效率=（第（n-1）个营养级的同化量÷第n个营养级的同化量）×100%
注意：能量传递效率—般不变
能量传递效率在不同营养级间可能不同
能量传递效率无法改变，但能量利用效率可以改变
（拓展）在农业生产中，为使能量高效的流向对人类有益的部分：可以通过除草、除虫、及时调整畜禽结构，减少耗粮型猪鸡养殖，扩大食草型牛羊养殖、发展肉用型、奶用型畜禽养殖、加大牧草种植。——这些措施快速把牧草光合作用得到的有机物通过畜禽转化为人类可以利用且使用价值高的肉、奶、皮、毛等产品——提高对光合作用固定能量的利用效率，获得更高的经济效益和生态效益、社会效益
物质循环：循环利用、双向流动。
①水循环
地球上的水通过蒸发、冷凝等过程进行不断的循环,降水和蒸发是水循环的两种形式；水循环是由太阳能推动的，地球表面的蒸发量和降水量基本持平；生物在全球水循环过程中所起的作用很小。
②碳循环
碳循环的基本路线是从大气圈到植物和动物，再从植物和动物通向分解者，最后又回到大气圈，大气中的二氧化碳含量有明显的昼夜变化和季节变化。海洋对调节大气圈中的含碳量起非常重要的作用。
碳循环：碳元素在群落间、群落和无机环境间进行循环
在群落间以含碳有机物的形式传递，在群落和无机环境间以CO2的形式传递
碳循环路径：从大气圈到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后回到大气圈
大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用。
碳在生物群落和无机环境之间的循环是以CO2的形式进行的。
碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网,传递形式为含碳有机物。
大气中CO2的来源有四个:一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧； 四是火山喷发。
碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与非生物环境之间的传递是相互的,群落间的传递是单向的。
③氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程；固氮的途径主要有高能固氮、工业固氮和生物固氮。
4、运用物质循环规律可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动，使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。
5、物质循环利用的农业生态工程：过腹还田、蔬菜-鸡、猪-沼气、桑基鱼塘等；城市生活垃圾进行减量化、无害化和资源化处理；实现资源的多层次利用或循环利用。
信息传递：物理信息、化学信息、行为信息
【生态金字塔——体现各营养级之间的数量关系】
生态金字塔：包括：生物量金字塔、数量金字塔、能量金字塔（按照营养级由低到高排名，金字塔最下面是生产者——体现各营养级之间的数量关系）
(1)能量金字塔（一般正立）——自然条件下，只有能量金字塔不会倒置。
人工养殖场里能量金字塔可能倒置,原因：消费者的能量可能来自于生产者固定的太阳能+饲料中的化学能
（2）生物量金字塔（可正可倒）：一般在陆地、浅水生态系统正立。
在湖泊和开阔海洋倒立，原因是：生产者是单细胞藻类，这些藻类个体小，繁殖快，生长周期短，积累有机物少，容易被浮游动物吞食消化转化为下一营养级的生物量，导致生物金字塔倒置
（3）数量金字塔（可正可倒）——如：毛毛虫和树（倒立的数量金字塔）第三章 生态系统
【生态系统的组成】
种群——一定空间、时间范围内， 的集合（种间关系：捕食、竞争、寄生、共生）
群落——一定空间、时间范围内， 的集合
生态系统是由 和 相互作用构成的一个生态学功能系统。
（生态系统最主要成分）： 生物，主要指绿色植物，也包括藻类和自养细菌，可以进行 作用
（生产者将 生产为 ）
生物群落 异养生物,绝大多数动物,根据 不同分为初级、次级、三级消费者
异养生物，营 生活，包括细菌、真菌、腐食动物（蚯蚓）、一些
原生动物（草履虫）（分解者将 分解成 ）
非生物环境：有机物+无机物+气候（平均温度+年降雨量）+能源，（如：阳光、空气、土壤）
【思考】植物都是生产者 动物都是消费者 细菌都是分解者吗
（拓展）清理淤泥、疏通河道可能会 水域中水生动物的生存环境
注意：次级生产者—— 生物，包括
【生态系统中各成分的相互关系】
【生物圈】
生态系统有大有小，最大的生态系统是 ：——地球上有生物存在的部分，包括所有生物及其生存环境，是地球表面一个不连续的薄层）
【保持稳态能力、恢复稳态能力区别】
是最稳定的生态系统， 是最脆弱和对外力干扰最敏感的生态系统。
热带雨林保持稳态能力 ，但恢复稳态能力
苔原保持稳态能力 ，但恢复稳态能力
【食物链、食物网】
（1）生态系统营养结构: 包括 。它是 和 的主要途径。
（2）食物链：在生态系统个生物之间，通过一系列 的不断传递着生产者所固定的能量，这种单方向的 关系叫食物链。
（处于较高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链断裂，可以通过其他食物维持数量 ）
（3）食物网：在生态系统中，许多食物链彼此交错连接成的复杂营养关系。
（3）食物链通常以 为起点。“螳螂捕蝉，黄雀在后”、“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”，这些是不是完整的食物链呢？
（4）陆地生态系统通常以 食物链为主，海洋生态系统以 食物链为主。
捕食食物链：起点 ，终点：顶级消费者——食物链不包含
腐食食物链：起点死亡生物或现有有机物
（5）食物网越复杂，生态系统 的能力就越强， 是地球上最稳定的生态系统， 是最脆弱的生态系统。
【生物富集（生物浓缩）】
随食物链的延长和营养级增加，难以降解的 逐级 （有害物质来源： 吸收）————有害物质排出会
【营养级】：处于食物链 上 的总和
生产者总是为第 营养级， 各种生物所处的营养级 一成不变的，
注意：分解者 进入食物链且 占营养级。
营养级一般不超过5个——
一般来说，营养级越高，生物种类、个体数量、能量就 。
（拓展）同一生物可以归属于不同的营养级，同一营养级也可以有多种生物。
【总初级生产量、净初级生产量和次级生产量的关系】
初级生产量是生态系统的 ，是指 通过光合作用所固定的
或所合成的 。在初级生产量中，有一部分被植物的 ，余下的才用于植物的 的能量净初级生产量。
初级生产量随群落的演替而逐渐增加，当群落演替到顶极时，虽然总初级生产量接近最大，但此时的呼吸消耗量也达到了最大值并 与总初级生产量相等（略小于），因此此时的净初级生产量反而最小。
摄入量= ——注意：粪便中的能量属于上一营养级的能量
同化量=呼吸量+
同化量=呼吸量+净生产量
次级生产量=
总初级生产量=净初级生产量+呼吸量
总次级生产量=净次级生产量+呼吸量
总初级/次级生产量=同化量
（2）生物量： （可以理解为体重）
（3）次级生产量：
【注】海洋次级生产量却相当于陆地次级生产量的三倍多。
（4）次级生产者：
注意：
①顶极群落净初级生产量不一定最大，顶极群落净生产量为
②海洋初级生产量低于陆地生态系统，海洋次级生产量 陆地生态系统
③生态系统需要从外界不断获得能量——才可以维持其正常功能
④有机物不能被植物 利用
⑤在自然生态系统中，流经该生态系统的总能量是 （或生产者的同化量）；
在人工生态系统中，流经该生态系统的总能量是
⑥在杂草繁盛过程中，生态系统的总初级生产量将
⑦“未利用”是指某一营养级中的能量未被“分解者”“下一营养级”“呼吸”利用，包括被该营养级生物 的、 的、比如：皮草、皮衣也算在内。
【生态系统的调节机制—— 】
生态系统的负反馈调节机制可在一定程度 生态系统的稳定
正反馈调节机制—— 稳态——死鱼池越来越臭
生态系统具有 能力是有限的
（生物种类越多，营养结构越复杂， 能力越 ）
【生态系统的功能】
生态系统的功能：
【例】将拔除的杂草饲喂牛羊等家畜，产生的粪便用于肥田，体现生态系统的 原理
（1）能量流动
①能量输入：
注意：生态系统需要从外界不断获得能量——才可以维持其正常功能
②能量的去路：大多数以 形式储存，少数散失——散失的能量大部分以 形式散失
③能量流动特点： 注意：能量不能循环利用
从太阳能开始，能量单向流动，逐级递减——营养级越高，获得能量越少
④能量传递效率：林德曼效率=
注意：能量传递效率—般
能量传递效率在不同营养级间可能不同
能量传递效率无法改变，但能量利用效率可以改变
（拓展）在农业生产中，为使能量高效的流向 ：可以通过除草、除虫、及时调整畜禽结构，减少耗粮型猪鸡养殖，扩大食草型牛羊养殖、发展肉用型、奶用型畜禽养殖、加大牧草种植。——这些措施快速把牧草光合作用得到的有机物通过畜禽转化为人类可以利用且使用价值高的肉、奶、皮、毛等产品——提高对
，获得更高的 效益
物质循环： 利用、 流动。
①水循环
地球上的水通过 等过程进行不断的循环, 是水循环的两种形式；水循环是由 推动的，地球表面的 和 基本持平；生物在全球水循环过程中所起的作用 。
②碳循环
碳循环的基本路线是从 到 ，再从 通向 ，最后又回到大气圈，大气中的二氧化碳含量有明显的 和 。 对调节大气圈中的含碳量起非常重要的作用。
碳循环：碳元素在 进行循环
在群落间以 的形式传递，在群落和无机环境间以 的形式传递
碳循环路径：从大气圈到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后回到大气圈
大气中的 进入生物群落，是通过植物的 作用。
碳在生物群落和无机环境之间的循环是以 的形式进行的。
碳元素在生物群落中的传递，主要靠 ,传递形式为 。
大气中CO2的来源有四个:一是 的分解作用；二是 的细胞呼吸；三是 的燃烧； 四是 。
碳在 之间传递时,只有生产者与非生物环境之间的传递是相互的,
的传递是 的。
③氮循环包括 等过程；固氮的途径主要有
4、运用物质循环规律可以帮助人们合理地调整生态系统的 ，使物质中的能量更多地流向对 的方向。
5、物质循环利用的农业生态工程：过腹还田、蔬菜-鸡、猪-沼气、桑基鱼塘等；城市生活垃圾进行 处理；实现资源的 或 。
信息传递： 信息、 信息、 信息
【生态金字塔——体现各营养级之间的数量关系】
生态金字塔：包括：生物量金字塔、数量金字塔、能量金字塔（按照营养级由低到高排名，金字塔最下面是 ——体现各 之间的数量关系）
(1)能量金字塔（一般正立）——自然条件下，只有能量金字塔 。
人工养殖场里能量金字塔可能倒置,原因：消费者的能量可能来自于
（2）生物量金字塔（可正可倒）：一般在陆地、浅水生态系统正立。
在湖泊和开阔海洋倒立，原因是：
（3）数量金字塔（可正可倒）——如：毛毛虫和树（倒立的数量金字塔）
