⽣态系统的结构与功能⽣态系统稳定性
⽣态系统的结构与功能⽣态系统稳定性
[知识⽹络结构和知识点归纳]
⼀、⽣态系统的功能
（⼀）⽣态系统是⼀个开放的动态功能系统
1、⽣态系统处于不断发展和变化之中
3、通过功能类之间的营养联系实现“⾃我维持”
（⼆）⽣物⽣产——系统内物质和能量的源泉
1、初级⽣产：主要指绿⾊植物的光合作⽤
2、次级⽣产：指异养⽣物对初级⽣产品的利⽤和再⽣产
（三）能量流动——系统内能量转移的过程
1、过程
（1）起点：始于⽣产者固定太阳能（输⼊能量）
（2）渠道：沿⾷物链的营养级依次传递（转移能量）
（3）终点：最终以呼吸热的形式散失（输出能量）
2、特点（以赛达伯格湖的能流分析资料为例）
（1）传递数量：低于净初级⽣产量（总初级⽣产量与呼吸量之差）（2）传递⽅向：单向流动（既不能循环流动，也不能逆向流动）（3）传递效率：逐级递减，传递效率为10%~20%（遵循1/10法则）
3、能量⾦字塔以各个营养级的能值绘制，形象地表⽰能流特点
4、能流分析意义——使能量流向有益于⼈类的⽣产和⽣活
（四）物质循环——系统内⽣命元素的运动形式
1、物质循环是指落与环境之间⽣命基本元素的循环运动，包括：（1）系统内物质输⼊与输出，以及营养级之间的交换过程
（2）系统间的物质交换，以及⼤⽓圈、⽔圈和岩⽯圈之间的调节过程2、实例：碳循环
（1）带有全球性质
（2）⽓态型（主要以CO2形式循环）
（3）光合作⽤是CO2进⼊落途径
（4）碳素通过细胞呼吸、微⽣物分解、化⽯燃料利⽤等返回⽆机环境
（5）物质流与能流的关系
①系统内渠道相同，且能流伴随物质流。
②⽣物圈的物质呈往复循环运动；能量呈单向流动。
（五）信息交流—⽣物间通讯联络
1、⽣物间通讯联络⽅式
2、信息交流的意义
（1）利于动物之间互相识别
（2）利于捕⾷、御敌、繁殖等
⼆、⽣态系统的稳态
（⼀）⽣态系统稳定性的内涵
1、发展到成熟阶段时结构与功能呈现的⾼度协调状态
（1）有⼀定物种组成和数量⽐例及典型⾷物链联系
（2）能量输⼊与输出、物质积累与消耗⼤体相等
（3）物质循环和能量流动保持合理的⽐例和速度
（4）在较长时间内处于周期性波动起伏
2、具有良好的⾃我调节能⼒
（1）抵抗⼒是指⽣态系统抵抗外界⼲扰并使⾃⾝的结构和功能保持原状的能⼒（2）恢复⼒是指⽣态系统在遭到外界因素的破坏以后恢复到原状的能⼒（⼆）抵抗⼒稳定性
1、实例：热带草原对⼲旱的抵抗⼒
2、原因
（1）⽣物对环境压⼒（⼲扰）有⼀定的适应能⼒
（2）⽣态系统通过负反馈机制实现⾃动调节
3、⽣态系统稳态遵循多样性导致稳定性律
4、外界⼲扰超过⾃动调节能⼒的限度将导致⽣态失衡
（三）恢复⼒稳定性
1、实例：轻度污染的⽔体、⽕灾后的森林
2、原因
（1）抗污染⾃净化作⽤
（2）过度繁殖能⼒和顽强⽣命⼒
3、规律
（1）⽣物世代短、结构简单、恢复⼒强
（2）恢复⼒强则抵抗⼒⼀般较低
（四）⽣态失衡
消费者在生态系统的功能1、⽣态稳态的破坏因素
2、⽣态稳态破坏的表现
（1）⽣态系统出现物种缺损，或不同营养级的数量⽐例失调
（2）⽣态系统内能流受阻，或正常的物质循环途径中断
（五）⼈类活动对⽣物圈的影响
1、⼈⼝超速增长
2、地球资源承受巨⼤压⼒
（1）⼟地资源：耕地⾯积减少、⼟地⽣产⼒下降、粮⾷供应不⾜
（2）⽔资源：世界⽔消耗量年增长率为2.5%，管理不良导致⽔质恶化
（3）能源危机：21世纪中叶全球性⽯油危机将达到极限
（4）森林资源：由76亿hm2→26亿hm2/1995年
3、环境污染加剧
（1）⼤⽓中CO2浓度增加导致温室效应，将引起地球热平衡失调
（2）平流层臭氧量减少，使紫外线辐射增加
（3）酸⾬使⼟壤和⽔域逐渐酸化
（4）有毒物质（如DDT）沿⾷物链的浓缩和积累
（5）森林和草原的破坏导致⽔⼟流失、碱化或沙漠化
（6）某某野⽣动物和植物资源濒临绝灭的危机
[例题解析]
1、⽣态系统的能流分析通常以哪个⽔平为前提（）？
A、⽣物个体⽔平
B、种⽔平
C、营养级⽔平
D、⾷物链（⽹）⽔平
[解析] 答案为C。
2、⽣态系统内能量流动呈单⽅向性，其主要原因是（）
A、呼吸热能不能⾃发的、全部的转化为其他形式能量
B、其他形式能量⾃发的、全部的转化为呼吸热能
C、绿⾊植物的光合作⽤不能固定呼吸热能
D、⽣物之间的⾷物联系在时间上具有不可逆的顺序性
[解析] 答案为D。
3、能量沿着⾷物链由⼀个营养级传递到下⼀个营养级时逐级递减的原因是（）
A、各营养级⽣物维持⾃⾝⽣命活动的呼吸消耗
B、枯枝败叶、⼫体或粪便被分解者利⽤
C、各营养级⽣物体内贮存部分能量
D、上述各个原因都是
[解析] 答案为D。
4、⾃动调节能⼒最⼤的⽣态系统为（）
A、北⽅针叶林
B、温带落叶林
C、热带⾬林
D、热带草原
[解析] 答案为C。
5、空⽓被SO2轻度污染时，通过柳杉、丁⾹等植物吸收SO2可以消除空⽓污染。这个实例表明⽣态系统具有（）
A、抵抗⼒
B、⾃净化⼒
C、恢复⼒
D、反馈机制
[解析] 答案为B。
6、下⾯是某⽣态系统的⽣产者、初级消费者和次级消费者之间相互作⽤的曲线图，试分析说明：
（1）图中I为________者、II为_________者、III为__________者。
（2）图中B处III开始回升的原因是_________________。
（3）从C开始三条曲线不再呈现⼤起⼤落的变化，这表明⽣态系统已经发展到__________阶段，处于___________状态。（4）该系统较长时间维持C以后的状态，主要靠_______________。
[解析]
（1）次级消费者：初级消费者；⽣产者
（2）次级消费者数量增多，限制初级消费者发展⽽利于⽣产者
（3）成熟；⽣态平衡
（4）⾃动调节能⼒
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