生态系统及其稳定性

人教版生物选修二第三章《生态系统及其稳定性》，包括：生态系统的结构、生态系统的能量流动、生态系统的物质循环、探究土壤与生物的分解作用、生态系统的信息传递、生态系统的稳定性、制作生态缸观察其稳定性。

生态系统及其稳定性

• 生态系统的结构
  • 生态系统的范围
    • 自然生态系统
      • 陆地生态系统
        • 森林，草原，荒漠，冻原
      • 水域生态系统
        • 海洋，淡水
    • 人工生态系统
      • 农田，人工林，果园，城市生态系统
    • 生态系统：在一定空间内，由生物群落与他的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
    • 生物圈：地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成的地球上最大的生态系统。
  • 生态系统具有一定的结构
    • 食物链和食物网
      • 食物网：食物链彼此交错而形成的复杂营养关系。
    • 生态系统的组成成分
      • 非生物的物质和能量
        • 有机物
        • 无机物
        • 气候条件
      • 生产者
      • 消费者
      • 分解者
• 生态系统的能量流动
  • 生态系统中能量的输入传递转化和散失的过程
  • 能量流动的过程
  • 能量流动的特点
  • 生态金字塔
    • 能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔
  • 研究能量流动的实践意义
• 生态系统的物质循环
  • 碳循环
    • 碳在生物情况与非生物环境之间的循环是以二氧化碳的形式进行的。
    • 特点：二氧化碳能随着大气环流在全球范围内移动，因此具有全球性。
    • 碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
    • 实现碳循环的关键因素：生产者、分解者。
    • 物质循环：组成生物体的碳氢氧氮磷硫等元素，都在不断进行着从生物群落与非生物环境，又从非生物环境到生物群落的循环过程。
      • 特点：1 全球性 2 循环往复运动
  • 生物富集
    • 生物从周围环境中吸收积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在体内的浓度超过环境浓度的现象
    • 特点：全球性 最终积累在食物链顶端
  • 物质循环和能量流动的关系
    • 地位：物质循环和能量流动是生态系统的两大主要功能。
    • 联系：1 物质循环和能量流动相互依存，不可分割 2物质是能量的载体，使能量能在食物链、食物网中有流动 3能量是物质的动力，使物质能在生物群落非生物环境之间循环往返 4能量的储存固定转移和散失的过程都离不开物质的合成和分解
    • 能量流动：范围：各营养级之间 形式：以有机物中的化学能的形式 特点：单向流动逐级递减 路程：沿食物链食物网单向流动
    • 物质循环：范围：生物圈 形式：化学元素 特点：全球性，循环往复 路程：在生物群落后非生物环境进行循环往返运动
• 探究土壤与生物的分解作用
  • 落叶是在土壤为生物的分解作用下腐烂的吗？
    • 对照组的土壤不作处理。
    • 实验组土壤放在恒温60度的保温箱中。
    • 自变量：土壤中是否含有微生物
  • 探究土壤微生物对淀粉的分解作用。
    • 1 将取自农田或林地的土壤放入装有厚纱布的烧杯中，将水搅拌均匀，放置一段时间备用 2 领取两个烧杯编号为ab放入等量淀粉糊，向a烧杯中加入30毫升蒸馏水，向b烧杯中加入30毫升土壤浸出液 3将ab烧杯中的溶液各取20毫升，分为a1a2B1B2静置7天 4在a 1 b1加入碘液，在a2B2中加入斐林试剂 5观察溶液颜色变化， A1变蓝，b1不变蓝。a2不出现，b2出现出现砖红色沉淀
• 生态系统的信息传递
  • 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及信息流
  • 生态系统中信息的种类。
    • 物理信息：来源——生物个体或群体与非生物环境 传递形式——物理过程 实例——光，声，磁场，温度，湿度等
    • 化学信息：来源——生物体 传递形式——以化学物质为信息载体 实例——植物的生物碱动物的性外激素等
    • 行为信息：来源——动物 传递形式——动物的行为特征 化学信息——孔雀开屏，蜜蜂跳舞
  • 信息传递在生态系统中的作用。
    • 生命活动的正常进行离不开信息 生物种群的繁衍也离不开信息传递 信息还能够调节种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
  • 信息传递在农业生产中的应用。
    • 化学防治：喷洒化学试剂 优点：1作用迅速2短期内效果明显 缺点：1会使害虫的抗药性增加2可能杀害害虫的天敌，破坏生态平衡3污染环境
    • 机械防治：人工捕捉 优点：无污染，见效快，效果好 缺点：费时费力，对体型很小的害虫无法捕捉
    • 生物防治：引进害虫天敌、寄生虫或喷洒信息素等 优点：无污染，有效且持久 缺点：天地数量不明确，可能发生物态危机或物种入侵
• 生态系统的稳定性
  • 生态平衡与生态系统的稳定性
    • 生态平衡：生态系统的结构和功能属于相对稳定的一种状态
      • 结构平衡
      • 功能平衡
      • 收支平衡
    • 生态系统的稳定性：负反馈--一个系统本身的工作效果反过来作为信调节该系统的工作，使该系统工作的效果受到减弱或受到限制，他可使系统保持稳定 作用--在生态系统中普遍存在是生态系统自我调节能力的基础 概念：生态系统维持自身结构与功能处于相对平衡状态的能力 特点：自我调节能力是有限的
  • 抵抗力稳定性与恢复力稳定性
    • 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰，并使自身的结构与功能保持原状（抵抗干扰，保持原状）
    • 恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素的破坏后，恢复到原状的能力（受到破坏，恢复原状）
    • 特点：生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强
    • 环境恶劣的地方，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低。一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈负相关关系
  • 提高生态系统的稳定性
    • 1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 的使用生态系统 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，保证生态系统的内部结构与功能的协调
• 制作生态缸观察其稳定性
  • 基本原理：在有限的空间内，依据生态系统原理将生态系统的基本成分进行组织
  • 设计要求：生态缸宜小不宜大缸中的水量要适宜，留出一定的空间。便于操作缸内储备一定量的空气 生态缸的采光用较强的散射光：防止水温过高导致水生，植物死亡 生态缸一般是封闭的，防止外界生物或非生物的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有较强的生命力，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，一为光合作用提供光能，二保持缸内的温度，三便于观察