第四章生态系统的结构与功能（3）

这是一篇关于第四章生态系统的结构与功能（3）的思维导图，包含生态系统中的能量流动、生态系统中的物质循环、 生态系统中的信息传递等详细知识点。

第四章生态系统的结构与功能

• 生态系统的功能
  • 生态系统中的能量流动
    • 能量流动的起点：生态系统的能量流动是从生产者所固定的太阳能开始的;
    • 能量流动的数量及作用
      • 生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量，这些能量能在生态系统各个营养级中进行流动;
      • 能量流经生态系统后，就是-切生物生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的动力。
    • 生态系统总能量的去向
      • 一部分能量用于生产者自身的新陈代谢等生命活动，即呼吸作用消耗掉了;
      • 一部分能量随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来;
      • 一部分能量被植食性动物摄入体内。
    • 能量流动的特点
      • 能量流动是单向流动，逐级递减;
    • 能量流动的过程
      • ①能量的输入生态系统的能量来自太阳能，太阳能以光能的形式被生产者固定下来后，就开始了在生态系统中的传递，被生产者固定的能量只占太阳能的很小一部分。
      • ②能量的传递与散失能量在生态系统中的传递是不可逆的，而且逐级递减，递减率为10% ~ 20%。能量传递的主要途径是食物链与食物网，这构成了营养关系，同化能量的去向为:未利用(用于今后繁殖、生长)、代谢消耗(呼吸作用，排泄)、被下一营养级利用(最高营养级除外)。
    • 能量流动的营养关系
      • 常用的有三种:能量金字塔、生物量金字塔、生物数量金字塔。
      • 能量金字塔
        • 含义:将单位时间内各营养级所得能量的数量值用面积表示，由低到高绘制成图，即为能量金字塔。
        • 特点:能量金字塔永远正立，因为生态系统进行能量传递是遵守林德曼定律，每个营养级的能量都是上一个营养级能量的10% ~ 20%。
      • 生物量金字塔
        • 含义:将每个营养级现存生物的有机物质量用面积表示，由低到高绘制成图，即为生物量金字塔。
        • 特点:与能量金字塔基本吻合，因为营养级所获得的能量与其有机物质的同化量正相关。
      • 数量金字塔
        • 含义:将每个营养级现存个体数量用面积表示，由低到高绘制成图，即为生物数量金字塔。
        • 特点:形状多样，并不总是正立。
  • 生态系统中的物质循环
    • 定义：生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机 环境间循环。
    • 分类
      • ①气体型：循环元素以气态的形式在大气中循环即为气体型循环，又称"气态循环”,气态循环把大气和海洋紧密连接起来，具有全球性。碳-氧循环和氮循环以态循环为主。
      • ②水循环：是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈，大气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的过程。水循环是生态系统的重要过程，是所有物质进行循环的必要条件。
      • ③沉积型循环：发生在岩石圈,元素以沉积物的形式通过岩石的风化作用和沉积物本身的分解作用转变成生态系统可用的物质，沉积循环是缓慢的、非全球性的、不显著的循环。沉积循环以硫、磷、碘为代表，还包括硅以及碱金属元素。
    • 常见物质的循环
      • ①碳循环
        • 循环主要是以二氧化碳的形式大气环流在全球范围流动。
        • 特点
          • 1.碳循环的形式:主要是CO2.
          • 2.碳在自然界中的存在形式:CO,和碳酸盐
          • 3.碳在生物体内的存在形式:含碳有机物;
          • 4.碳进入生物体的途径:绿色植物的光合作用
          • 5.碳在生物体之间传递途径:食物链(网)
          • 6.碳进入大气的途径:
            • ②微生物的分解作用
            • ①生物的呼吸作用
            • ③化石燃料的燃烧
      • ②氮循环
        • 氮气占空气78%的体积，因而氮循环是十分普遍的，氮是植物生长所必需的元素，氮循环对各种植物包括农作物而言，是十分重要的。氮循环主要从固氮开始。
        • a.氮的固定
          • 自然固氮：在闪电的时候，空气中的氮气与氧气在高压电的作用下会生成一氧化氮，之后一氧化氮经过一系列变化，最终形成硝酸盐
          • 生物固氮：硝酸盐是可以被植物吸收的含氮化合物，氮元素随后开始在岩石圈循环; 根瘤菌、自生固氮菌能将氮气固定生成氨气，这些氨气最终被植物利用，在生物群落开始循环
          • 人工固氮：人们将氮气固定为氨气，最终制成各种化肥投放到农田中，开始在岩石圈循环
      • ③微生物循环
        • 氮被固定后，土壤中的各种微生物可以通过化能合成作用参与循环。 ●硝化细菌(Nitrifying bacteria)能将土壤中的铵根(氨气)氧化形成硝酸盐; 反硝化细菌还原生成的氮气重新回到大气开始新的循环，这是一条最简单的循环路线。如果进入岩石圈的氮没有被微生物分解，而是被植物的根系吸收进而被植株同化，那么这些氮还将经历另一个过程。
      • 有害物质循环(生物富集)
        • 生物的富集作用指的是:生物个体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的平衡浓度超过环境中浓度的现象。
    • 特点
      • 具有全球性，反复利用，循环流动。
  • 生态系统中的信息传递
    • 1、物理信息：指通过物理过程传递的信息，它可以来自无机环境/也可以来自生物群落，主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等。眼、耳、皮肤等器官能接受物理信息并进行处理。
    • 2、化学信息：,许多化学物质能够参信息传递，包括:生物碱、有机酸及代谢产物等，鼻及其它特殊器官能够接受化学信息。
    • 3、行为信息：行为信息可以在同种和一种生物间传递。行为信息多种多样，如蜜蜂的"圆圈舞"以及鸟类的"求偶炫耀”。
    • 4、信息传递的作用
      • ①生命活动的正常进行
      • ②种群的繁衍
      • ③调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定