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第三章 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）生态系统的概念：在一定的空间内，由生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做
生态系统。
（2）生态系统的范围：生态系统可大可小，其中地球上最大的生态系统是生物圈（是指地球上的全部生
物及其无机环境的总和）。
（3）生态系统的类型：自然生态系统和人工生态系统两类。
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：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营养结构（包括食物链、食物网）。
3.生态系统的组成成分：生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者（自养生物）、消费者、分解
者。
（1）非生物的物质和能量
①组成：物质：如水、空气、无机盐等；能量：如阳光、热能。
②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
①营养方式：属于自养(自养/异养)生物。
②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)。
③作用
a.物质方面：无机物
CO
2───────────→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──────→有机物中的化学能。
④地位：是生态系统的基石。(必备成分)
（3）消费者
①营养方式：属于异养(自养/异养)生物。
1
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②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)。
③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。
④地位：是生态系统中最活跃的成分。(非必备成分)
（4）分解者
①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。
②营养方式：属于异养(自养/异养)生物。
③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)。
④地位：是生态系统的必备成分，不可缺少。
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)
归纳：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，不一定是绿色植物，如能进行化能合成作用的硝化细菌。
（2）消费者一定是异养型生物，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，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
(1)食物链(捕食链)
①食物链概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。
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
①表示： 光合作用
或
化能合成作用
②表示： 呼吸作用
③表示：
呼吸作用
④表示： 分解作用
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食物链： 植物——————→蝗虫———————→青蛙————————→蛇
————————→鹰
生态系统成分： 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
②食物链特点：起点是生产者，为第一营养级；终点是最高营养级。只包含生产者和消费者。分解者不参
与食物链，消费者所处营养级不固定，
③食物链营养级与消费者级别的关系：消费者级别＝营养级级别－1。
(2)食物网
①食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。
②食物网形成原因：a.生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。b.而一种植食性动物既可
能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
③食物网特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级，某一个营养级也会有不同的消
费者。
(3)食物链和食物网的作用：食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统物质循环和能量流动的渠道。
(4)复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链上某种生物减少或消失，它在食
物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力越强。
5.请用文字、箭头表示出生态系统个组成成分之间的关系：
6.生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的纽带。构成一个简单的生态系统的必需成分：生产者，分
解者，非生物的物质和能量。
7.植物都是生产者？生产者都是植物？动物都是消费者？消费者都是动物？细菌都是分解者？分解者都是
细菌？
不都是，寄生植物如菟丝子不是生产者，是消费者；捕蝇草既是生产者又是消费者。动物中蜣螂、蚯蚓以
粪便和腐殖质为食属于分解者。硝化细菌、光合细菌属于生产者而不是分解者。
8.若右图1 表示生态系统个组成成分：
A：消费者，B：分解者，C：非生物的物质和能量 D：生产者
3
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图中ABD 共同构成了生物群落，食物链只包括D 和
A ，D 和
B 是联系生物群落和无机环境的两大桥梁。
若右图1 表示生态系统中的生物与无机环境的关系图：
A：动物，B：营腐生生活的细菌和真菌 C：无机环境 D：主要为绿色植物
1.生产者通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能变成化学能， 从而可以被生物
所利用。(√)
2.绿色植物所固定的太阳能，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是固
定不变的。(x)
3.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。(√)
4.在生态系统中，生产者由自养型生物构成，一定位于第一营养级。(√)
5.食物网中两种生物间只能有一种种间关系。 (x)
6.食物链与食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环与能量流动就是沿着这种渠道进行的。(√)
7.在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。(√)
8.在一个生态系统中，分解有机物的是微生物。(x)
9.食物链纵横交错形成的复杂营养关系就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。
(x)
10.对于捕食链来说，第一营养级一定是生产者，分解者一定不占营养级，无机成分也一定不占营养级。
(√)
11.错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。(√)
12.在一个生态系统中，植物不一定是生产者，动物不一定是消费者，微生物不一定是分解者。同样，生产
者不一定是植物，消费者不一定是动物，分解者不一定是微生物。(√)
第2 节 生态系统的能量流动
1.生态系统功能：能量流动、物质循环、信息传递，主要的功能是能量流动、物质循环。
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2.能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(1)输入：输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能。
(2)传递：以有机物中化学能的形式沿食物链、食物网传递。
(3)转化：光能→化学能→热能。
(4)散失：通过自身呼吸作用以热能形式散失的。
3.能量流动的过程：
(1)能量输入第一营养级：
地球几乎所有的生态系统所需的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量大约有1x1019kJ。这些输送
到地球的能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了，大约只有1%以可见光的形式，
被生态系统的生产者通过光合作用转化成为化学能，固定在它们所制造的有机物中。这样，太阳能就输入
到了生态系统的第一营养级。
（2）第一营养级的能量流动：输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形
式散失了；另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。构
成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被
初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。
(4)消费者（第二营养级）的能量流动：能量流入第二营养级后，将发生下图所示的变化，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。
图1 图2
（4）生态系统中的能量流动过程，可以概括为上图2，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。
4.摄入量 = 同化量 + 粪便量（未被该营养级同化量即是上一营养级的同化量的一部分 ）
贮存量（自身生长、发育、繁殖的能量） = 同化量 - 呼吸量
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同化量的去向：自身呼吸消耗和用于自身的生长、发育、繁殖。自身生长、发育、繁殖的能量的去路：
流入下一营养级，流向分解者，未被利用，“未被利用”的能量指未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级
和分解者利用的能量。粪便中的能量是上一营养级的同化量的一部分。
赛达伯格湖的能量流动分析（定时分析）
5.能量流动的特点：为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊—赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，
林德曼的研究发现，生态系统的能量流动具有两个明显的特点:①生态系统中能量流动是单向
的。②能量在流动过程中逐级递减。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%
～
20%的能量能够流到下一个营养级，也就是说，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是
10%
～
20%
。
（1）生态系统的能量单向流动——因为捕食关系不能逆转，能量只能从第一营养级流向第二营养级。
（2）生态系统的能量流动逐级递减——输入某一营养级的能量（同化量）一部分通过呼吸散失，另一部
分被分解者分解，只有少部分流向下一营养级。
生态系统能量传递效率的计算指的是相邻两个营养级同化量的比值。
（3）生态系统需要能量的补充：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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量——太阳能或化学能
输入，这个生态系统就会崩溃。
6.生态金字塔：类型：能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔统称为生态金字塔。
（1）能量金字塔：主要分析能量。
如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形，叫做能量
金字塔。生态系统的能量传递效率为10%-20%。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的
能量就越多。因此，营养级一般不超过5 个。
（2）生物量金字塔
①概念：如果将单位时间内各营养级生物量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的
次序排列，可形成一个表示各个营养级生物量
( 每个营养级所容纳的有机物的总干重
) 之间关系
的金字塔图
形，叫作生物量金字塔。
②特点：大多也是上窄下宽的金字塔形。
呼吸 热能
下一营养级 最高营养级
分解者
未被利用
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（3）数量金字塔
①概念：如果将单位时间内各营养级个体的数目转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的
次序排列，可形成一个表示各个营养级生物个体的数目比值关系的图形，就形成数量金字塔。
②特点：一般呈上窄下宽的金字塔形，但也可呈上宽下窄倒置的金字塔形，如昆虫和树。
6.请根据下图填空：（重理解）
（1）D1表示：生产者流向初级消费者的能量（即：初级消费者
同化的能量）。A2表示：初级消费者自身呼吸作用消耗的能量。
B2表示：未被利用的能量。D2表示：流向次级消费者的能量（即
：
次级消费者的同化的能量）。C2表示：流向分解者的能量。
（2）（用图中字母填空）输入第一营养级的能量（即生产者固定的太阳能）是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
失的
能量为A1，一部分则用生产者的生长、
发育、
繁殖的能量为B1+C1+D1。
7.下
图1 为某湖泊生态系统的能量金字塔
简图，
其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的
营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图2 为能量流经该生态系统中初级消费者(营养级Ⅱ)时的变化示意
图，其中a－g 表示能量值的多少。请据图作答：
(1)图1 中，m1、m2表示的能量形式分别为第一营养级固定的能量、各营养级呼吸作用散失的总能量。通常
情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量远远少于位于营养级Ⅲ的生物个体数量，主要原因是能量逐级递减
营养级越高能利用的能量越少，而且营养级高的高的物种个体一般较大。
(2)图2 中，A 表示初级消费者所摄入的全部能量，则B 表示初级消费者所同化的能量，C 表示初级消费者
用于自身生长、发育、繁殖的能量，D 表示初级消费者呼吸作用散失的能量。E 表示分解者利用的能量，E
的能量来源于：①初级消费者粪便中能量
c ,这部分能量是生产者的同化量的一部分。②初级消费者遗体残
骸重的能量
f 。
(3)若图1 中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%(用图中所给
字母表示)。
8.分解者呼吸作用产生的热能散失了，这部分能量植物不能利用，但是物质可供生产者利用。
9.研究能量流动的意义
（1）研究生态系统的能量流动，可以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。例如农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中多层育苗、稻
-- 萍
-- 蛙
等立体充分利用了空间
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和资源，获得了更大的收益。
（2）研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学的规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利
用，实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。例如可将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得蛋、奶
、
肉
；
将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气翅中的沼渣还可作为肥料还田。
（3）研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流
向对人类有益的部分。例如：农田除除草、灭虫、根据草场能量流动的特点合理确定草场的载畜量，才能
保持畜产品高产。
10.能量传递效率相关“最值”计算规律：
①知低营养级，求高营养级
获得能量最多：选最短食物链，按×2 0%
计算。获得能量最少 选最长食物链，按×10%计算
②知高营养级，求低营养级：
所需能量最多选最长食物链，按÷10%计算。所需能量最少选最短食物链，按÷20%计算
11.(1) 如果牧草固定了1000 焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得1 焦耳能量, 最多能获得40 焦耳能量.
(2)若猫头鹰要获得1 千焦能量, 则至少消耗掉牧草所固定的25 千焦能量, 最多消耗牧草固定的1000 千焦能
量.
12.如果一个人食物有1/2 来自绿色植物，1/4 来自小型肉食动物。1/4 来自羊肉，假如传递效率为10%，那
么该人每增加1 千克体重，约消耗植物280
千克
.
13.设下图1 食物网中E 种群干物质量为5.8×109kJ，B 种群干物质量为1.3×108kJ，则A 种群干物质量的值
至少是4.5×10
7 。
14.已知图2 中C 同化的总能量为a，其中由A 直接供给的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要
A 生物的总能量（y）与x 的函数关系式为y=100a-90ax。A 能量中比
例为Z 的部分直接提供给C，则要使C 能量增加akJ,至少需要消耗A
的能量为25a/(1+4Z)。
15.如下图1 是某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：J/cm2?a），请回答：
（1）如图所示，输入该生态系统的能量主要是由生产者固定的太阳能，其次是有机物输入的能量。图中A
代表呼吸作用散失的能量。
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图1
图2
（2）输入该生态系统的能量为117J/cm2?a 。能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是12.7%．
（3）草鱼以水草为食，白鲢以绿藻和水草为食，草鱼与白鲢的种间关系是竞
；调查鱼塘中草鱼的种群密度，用标志重捕法．
（4）由于食性不同，鱼塘中鱼类等生物具有分层现象，群落的这种空间结构称为垂直结构 ．
（5）该生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三个方面的功能．
（6）建立人工生态系统必需遵循生态工程的基本原理，试从鱼塘的地理环境与放养的鱼类分析，人工鱼
塘生态系统遵循了协调与平衡 原理（限填一个）．
16.上图2N5的去向：呼吸作用散失和用于自身生长发育繁殖,能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效
率为N5/ N 2。
1.“未利用”指未被自身呼吸作用消耗，也未被后-一个营养级 利用的能量。(x)
2.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。(√)
3.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，提
高能量的转化效率。(√)
4.输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于生产者的生长、
发育和繁殖等。(√)
5.兔吃草后排出的粪便中的能量是免同化量的一部分。(x)
6.太阳能只能通过绿色植物的光合作用进入生物群落。并以有机物中的化学能形式存在。(x)
7.能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。(x)
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8.拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率。(x)
9.生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，流经生态系统的总能量就是该生态系统生产者所固
定的全部太阳能。(√)
10.发展生态农业，实现物质与能量的循环利用，是实现人与自然和谐发展的一项合理措施。(x)
11.在一条食物链中，由低营养级到高营养级推算，前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，
而“数量”和“干重”可能出现反例。(√)
12.植物A 属于第一营养级，动物B 属于第二营养级，所以所有植物A 中包含的能量一定多于所有动物B
所包含的能量。(x)
13.动物吃100g 食物，一般只能使体重增加10g，这就是生态系统中的能量传递效率为10%的例证。(x)
第3 节 生态系统的功能——物质循环
1.碳循环：如图表示碳循环的大致过程，图中①②③代表的生理过程依次是：①呼吸作用，②光合作用，
③微生物的分解作用。在生态系统中，④代表的成分是生产者，⑤代表的成分是消费者，碳在④与⑤之间
以有机物形式沿食物链传递。
（2）碳循环形式及特点：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。碳循环
具有全球性的特点；海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
注意：
（1）C 元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在，在无机环境中主要以CO2、碳酸盐
的
形式存在。
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（2）C 元素从无机环境进入生物群落的途径：光合作用以及化能合成作用。
（3）C 元素从生物群落进入无机环境的途径：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。
2.物质循环
（1）物质循环的概念：组成生物体的
C 、
H 、
O 、
N 、
P 、
S 等元素，都在不断地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。
（2）物质循环的特点：①生态系统的物质循环里所说的“生态系统”指的是地球上最大的生态系统—生
物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环；②物质在生态系统中循环往复运动。其
中物质在生态系统中循环往复运动的特点对于改进农业生产方式有多方面的启示。
3.化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应。我国一方面采取积极减少二氧化
碳排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率，这在吸收和固定二氧化碳方面发挥重要作用。
4.生物富集
（1）概念：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。
（2）进入生物体方式：①动、植物直接吸收。②沿食物链在生物体内逐渐聚集，积累在食物链
的顶端。
（3）在生物体的分布：形成比较稳定的化合物分布于多种组织细胞中，不易被排出，积蓄在体内。
（4）特点：由于环境中的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，
生物富集现象具有全球性的特点。
5.能量流动与物质循环的关系
（1）物质循环和能量流动两者联系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能， 同时进行，彼此相互
依存，不可分割的，能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程，物质作为能量
的载体，使能量沿着食物链食物网流动。能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循
环。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能紧密地联系在一起，形成一个统一
的整体。
（2）生态系统的物质循环和能量流动具有不同的特点：在物质循环过程中，无机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级时，是逐级递减的，而且是单方向的流动，
而不是循环流动。
6.探究土壤微生物的分解作用：实验原理土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，他们在生态
系统中的成分为分解者。分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境温度、水分
等生态因子相关。
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7.案例一：落叶是在土壤微生物的作用下分解的。设计实验进行验证。
（1）实验设计首先要遵循的是单一变量原则和对照原则。
（2）该实验的自变量是土壤微生物的有无。因变量是落叶腐烂程度。无关变量：土壤温度、含水量、
PH
、落叶种类、落叶大小
等。
（3）以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A 组、B 组。对照组A 组的土壤不做处理（自然状态），
实验组的土壤用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌处理1 小时。B 组处理的目的是尽可能排除土壤微
生物的作用，同时尽可能避免土壤理化性质的改变。
（4）预测实验结果：B 组落叶腐烂程度小于
A 组
。
8.案例二：土壤微生物能分解淀粉
项目
案例1
案例2
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐
烂
土壤微生物能分解淀粉
实
验
设
计
实验
组
对土壤 高温 处理
A 烧杯：30mL 土壤浸出液
＋淀
粉糊
在室温(20℃
左右)下放置
7 天
对照
组
对土壤 不做 处理(自然状
态)
B 烧杯：30mL
蒸馏水
＋淀
粉糊
自变
量
土壤是否含微生物
是否加土壤浸出液
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂
程度
小于
(大于/小于)对照组
对照组落叶腐烂所需时间比实
验组
短
A
A1
不变蓝
在A1、B1中加
入碘液，在
A2、B2中加入
斐林试剂并水
浴加热
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有 分解 作用
土壤浸出液中的微生物能 分解
淀粉
9.下列各图表示碳循环示意图：
图1 中：A 为生产者，B 为大气
CO
2库，C 为分解者，D 为消费者。
图2 中：A 为消费者，B 为分解者，C 为大气
CO
2库，D 为生产者。
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图3 中： A 为生产者 ，B 为分解者，C 为大气
CO
2库，D 为初级消费者，E 为次级消费者。
图4 中： A 为生产者 ，B 为分解者，C 为大气
CO
2库，D 为初级消费者，E 为次级消费者。F 为三级消费
者。
图5 中： A 为大气
CO
2库 ，B 为次级消费者，C 为初级消费者，D 为三级消费者，E 为生产者，F 为分解
者。
如果上面各图表示生态系统的组成成分，只需要把大气
CO
2 库改写成非生物的物质和能量即可。
1.生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集、营养级越高，浓度也越高。(√)
2.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分
解过程。(√)
3.发展生态农业，实现物质与能量的循环利用，是实现人与自然和谐发展的一项合理措施。(x)
4.对任何一个自然生态系统而言，物质可以被生物群落反复利用而不依赖于系统外的供应，但能量是逐级
递减的，且是单向流动不循环的，必须从系统外获得。(x)
5..对人类利用强度较大的生态系统，应给子相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
(√)
第4 节 生态系统的信息传递
1.信息的概念：人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
信息流的概念：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，
即信息流。
2.生态系统中的信息种类
（1）物理信息：光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，都属于物理信息。
（2）化学信息：生物生命活动中产生的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，都属于化学信息。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体
现为行为信息。
3.生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。
4.信息传递的过程：
生态系统信息传递过程中不仅有信息源---信息产生的部位，也有信息传播的途径---信道（空气、水以及其
他介质均可传播信息）；还需要信息接收的生物或其部位---信息受体，动物的眼鼻、耳朵、皮肤，植物的
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叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素等）可以接收多样化的信息。
用必要的文字、“→”构建一个信息传递过程模型：
。
5.信息传递的作用
对于个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
对于种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递；
对于群落、生态系统：信息传递还能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
（1）海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波；莴苣等植物的种子
必须接受某种光信息才能萌发生长。这说明生物体生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）植物开花需要光信息刺激；许多昆虫的雌雄个体凭借信息素而相互识别、完成交配，保
证种群的延续。这说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
（3）草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；森林中狼与兔相互依据
对方的气味捕食或躲避；烟草植株释放的化学物质可调控害虫的天敌。这说明信息能够调节生
物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
3.信息传递在农业中的作用
（1）提高农畜产品的产量。例如：①利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效
率和结实率。②养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可
提高产蛋率。
（2）对有害动物进行控制。目前控制的技术方法大致有化学防治、生物防治和机械防治三种。例如：①
利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物；②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；
③利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。
4.生态系统的三大功能： 能量流动
、 物质循环
和 信息传递
。它们的区别与联系如下：
项目
能量流动
物质循环
信息传递
区
别
来
源
太阳能
生态系统
生物或无机环境
途
径
食物链和食物网
多种途径
特
点
单向流动、逐级递
减
全球性，循环流动、反复
利用
往往是双向的
范
围
生态系统各营养级
群落与无机环境之间
生物与生物之间，生物与无机环
境之间
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
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联系
共同把生态系统各组成成分联系成一个统一的整体，并调节生态系统的稳定性
1.目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治，人们越来越倾向于利用对人类生存环
境无污染的机械防治。(x)
2.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，传递过程中存在信息源、信道
和信息受体。(√)
第5 节 生态系统的稳定性
1.生态平衡：
（1）生态平衡概念：指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
（2）特点：
①结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定；
②功能平衡：生产--消费--分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续
发展和更新。
③收支平衡：植物制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。
(3)调节机制——负反馈机制。
①在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或
受到限制，它可使系统保持稳定。
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。
2.生态系统稳定性
（1）生态系统稳定性的概念：生态系统所具有的维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力，
叫做生态系统的稳定性。
（2）生态系统具有稳定性的原因：生态系统具有自我调节能力。生态系统的自我调节能力有一定的限度。
（3）生态系统自我调节能力的基础：负反馈调节。
（4）负反馈调节概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来作为信息调节该系统的工作，并且使系
统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
3.抵抗力稳定性和恢复力稳定性
（1）抵抗力稳定性
①含义：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。
②)规律：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，如热带雨林生态系统。
（2）恢复力稳定性
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①含义：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。
②特点：生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。
（3）一般抵抗力稳定性和恢复力稳定性成反比关系。图中：
y 表示受到干扰时偏离正常范围的大小，偏离的越大，抵抗力稳定性
越弱；
x 表示恢复到原状所需的时间，x 越大，表示恢复力稳定性越小；
TS 表示生态系统总稳定性，TS 面积越大，表示生态系统的总稳定性
越低。
4.提高生态系统的稳定性
（1）原因：①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。②处于生态平衡中的生态系
统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
（2）措施：①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。②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。
5.设计并制作生态缸：基本原理：在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本
成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计
时还要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件
的，也可能是短暂的。
设计要求
相关分析
生态缸一般是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活
力，成分齐全
生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一
定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便
于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出
一定的空间
便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
1.一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。(x)
2.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抵抗力稳定性。(x)
3.就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数。(x)
4.生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种 动态的平衡。(√)
5.处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡的特征。(√)
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6 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。(√)
7.发展生态农业，实现物质与能量的循环利用，是实现人与自然和谐发展的一项合理措施。(x)
8.对任何一个自然生态系统而言，物质可以被生物群落反复利用而不依赖于系统外的供应，但能量是逐级
递减的，且是单向流动不循环的，必须从系统外获得。(x)
9.负反馈在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节的基础。正反馈则是加速破坏平衡。所以负反馈
都是有利的，正反馈都是有害的。(x)
10.C 以CO2 的形式在无机环境与生物群落之间循环。(√)
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