第三章 生态系统及其稳定性

第一节 生态系统的结构
一、生态系统的组成成分
1.生态系统：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。（P48）
2.生态系统的范围：生态系统的空间范围有大有小。生物圈是地球上最大的生态系统，它包括地球上的全部生物及其无机环境。（P22）
3.生态系统的类型：
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。（P48）
二、生态系统具有一定的结构
1. 生态系统的结构：包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构。前者包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，后者包括食物链、食物网。
三、生态系统的成分
1.非生物的物质和能量的组成：物质：如水、空气、无机盐等；能量：如阳光、热能。（P50）
2.非生物的物质和能量的作用：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。
3.生产者的主要组成：自养 (自养/异养)生物。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)。
4.生产者的作用：通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用。（P50）
5.生产者的地位：是生态系统的基石。(必备成分)。（P50）
6.消费者的主要组成：异养 (自养/异养)生物。主要是动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物，还包括其他寄生生物（如菟丝子、胞内寄生
菌）；
7.消费者的作用：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具有重要作用。（P50）
8.消费者的地位：是生态系统中最活跃的成分。(非必备成分)
9.分解者的主要组成：主要是营腐生生活的细菌和真菌，还包括营腐生生活的动物（如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等）。
10.分解者的作用：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。（P50）
12.分解者的地位：是生态系统的是生态系统的必需成分。
13.生态系统组成成分之间的联系：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。（P50）
14.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。
15. 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)。（P51）

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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注意：（1）生产者一定是自养型生物，但不一定是绿色植物，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，但不一定都是动物，如寄生生物菟丝子、病毒等。
（3）分解者一定是异养型生物，但不一定都是微生物，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)。
四、食物链和食物网
1.食物链的起点一定是生产者(第一营养级)；食物链的终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级(最高营养级)。
2.食物链中（指捕食链）第一营养级一定是生产者。（P51）
3.消费者的营养级级别=其消费者级别+1，例如食草动物为第二营养级、初级消费者，以食草动物为食的生物为三营养级、次级消费者，四级消费者为第五营养
级。
4.一个营养级包括处于食物链某一环节上的各种生物的总和。
5.高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，是由生物之间的捕食关系形成的，只包括生态系统的组成成分中的生产者和消费者，不包括分解者和非生物的物质和
能量。
6.食物链的方向不可逆原因：生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转。
7.一般来说，食物链不超过五个营养级。（P51）
8.食物链上一般不超过五个营养级，想一想，这是为什么？（P51）
能量沿食物链的流动是逐级递减的，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，营养级越高，获得的能量就越少，当能量流动进行到
第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一个种群.
9..食物网形成原因：.一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物；一种植食性动物可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。（P51）
10.食物网概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。（P51）
11.食物链和食物网的功能（P52）
（1）生态系统保持相对稳定的重要条件；
一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强；
（2）食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道；
12.为什么食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强？（P52）
如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物网中的位置可以由这个营养级多种生物来代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。
13.食物链包含的种间关系为捕食；食物网包含的种间关系为捕食和种间竞争。（P52 图）
14.在食物网中，两种生物之间的种间关系是唯一的吗？
不一定，可能是捕食，可能是种间竞争，也可能既存在捕食又存在种间竞争。
15.在食物网中，同一生物所处的营养级是一成不变的吗？（P52 图）
不是，可能处于多个营养级。
16.捕食者减少，被捕食者的数量变化为先增加，后减少，最后趋于稳定。（P52 图）
17.第一营养级生物数量减少，其他生物的数量均减少。（P52 图）
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练习：右图为某生态系统食物网示意图，据图分析回答：
① 图中没有表示出来的生态系统成分是分解者
和非生物的物质和能量。
② 该生态系统的“基石”是绿色植物。能将动植
物遗体和动物粪便分解成无机物的是分解者。
③ 该食物网中包含 4 条食物链，属于次级消费者的生物是青蛙、蛇、猫头鹰。
④ 写出图中含营养级最多的食物链：绿色植物→昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰。
⑤ 图中猫头鹰同时占有三个营养级，它们是第三、第四、第五营养级。
⑥ 青蛙和昆虫的关系是捕食，猫头鹰和蛇的关系是捕食和竞争。
⑦ 此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为生物群落。

第二节 生态系统的能量流动
一、生态系统能量流动的概念及过程
1. 能量流动的含义：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。（P54）
2. 能量的传递
呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用

太阳能 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者

( 植物 ) ( 植食动物 ) ( 肉食动物 ) ( 肉食动物 ) ……
枯枝败叶 遗体 遗体 遗体
( 起点 )
未固定 分解者 ( 细菌、 真菌等微生物 )

呼吸作用
图 5-7 生态系统能量流动示意图（不定时分析）

3.生产者的能量来源（最终源头）：太阳能
各级消费者的能量来源：上一营养级同化的能量。（P55）
4.能量输入生态系统的主要方式：生产者通过光合作用将光能转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中，其次，还有生产者的化能合成作用。
5.流经生态系统的总能量：生产者通过光合作用固定的太阳能总量。
*若为人工生态系统，一般还有生产者通过光合作用固定的太阳能＋人工投入的能量。
6.能量传递的途径（渠道）：食物链和食物网。（P52）
7.能量传递的形式：有机物中的化学能。
8.能量的转化：太阳能→有机物中的化学能→热能。（P55 图）
9.化学能转化成热能属于能量的转化；热能的释放属于能量的散失；能量散失的形式：热能；
能量散失的途径：呼吸作用。（P55 图）
10.某营养级同化的能量最终去向为：
① 在呼吸作用中以热能的形式散失；
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 ② 被分解者分解利用；
③ 流入下一营养级；其中②+③=用于自身生长、发育、繁殖的能量；该部分能量储存在自身的有机物中。（P55 图）
*最高营养级没有的能量去向为③；流入下一营养级的能量即下一营养级的同化量。
11.某营养级的能量某段时间内的能量去向
① 在呼吸作用中以热能的形式散失；
② 被分解者分解利用；
③ 流入下一营养级；
④ 未被利用。（P55 图）
12.摄入量=同化量吗？摄入量=同化量+粪便量。
13.初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？第一营养级。（P55）
14.初级消费者粪便中的能量属于第一营养级哪部分能量去向？被分解者分解利用的能量。
二、生态系统能量流动的特点
1.能量流动的特点：单向流动、逐级递减。（P56）
2..单向流动的具体表现：在生态系统中，能量流动只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动。
3..单向流动的原因（为什么不可逆转也不能循环流动）：
① 生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转；
② 各营养级生物通过呼吸作用散失的热能不能被生物群落重复利用，能量无法循环流动。（P56）
4.能量逐级递减的具体表现：能量在相邻两个营养级间的传递效率是 10%-20%。（P57）
5.能量在流动过程中逐级递减的原因：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：①一部分通过该营养级的呼吸作用散失；②一部分作为排遗物、
遗体或残枝败叶被分解者利用；③一部分未被利用。
6.能量传递效率计算公式：能量传递效率 =某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
7.生态系统能量传递效率一般不超过 5 个营养级，原因是：能量沿食物链的流动是逐级递减的，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就
越多，营养级越高，获得的能量就越少，当能量流动进行到第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一个种群。（P57）
8.生态系统可以较长时期内没有能量输入吗？（P57）
不能；任何生态系统都需要不断得到能量补充，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间内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态
系统就会崩溃。 第四营养级

三、生态金字塔 第三营养级
第二营养级
1.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。（P57） 第一营养级
2.自然生态系统的能量金字塔能倒置吗？不能
某一湖泊的能量金子塔
3.能量金字塔定义：将单位时间内内各营养级所得到的能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，而形成的金字塔图形，叫做能
量金字塔。（P57）
4.能量金字塔的作用：直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。（P57）
5.营养级的生物量指每个营养级所容纳的有机物的总干重。（P57）
6.什么情况下数量金字塔会倒置？消费者个体小而生产者个体大。（P58）

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知识拓展：生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式。不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量、有机物总量之间的关系，是定量研究生态系
统的直观体现。
能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔

形状

一般为正金字塔形， 一般为正金字塔形，
特点 自然生态系统一定为正金字塔
有时会出现倒金字塔形 有时会出现倒金字塔形

一般生物个体数目在食物链中随营养级升高 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随
象征含义 能量在流动过程中总是逐级递减
而减少 食物链中营养级的升高而减少
单位时间内，食物链中每一营养级生物所 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总
每一层含义 每一营养级生物个体的数目
同化的能量的多少 干重
某些人工生态系统可呈现倒金字塔形，但 海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命
如果消费者个体小而生产者个体大，就会呈
特殊形状 是需要人工输入有机物中的化学能来维持 短，又会不断被捕食，因而某一时间调查
现倒金字塔形，如昆虫和树.
正金字塔形，以保持生态系统的稳定 到的生物量可能低于浮游动物
10. 能量流动的相关计算规律（重在理解）

（1）正推型：知低营养级(A 营养级净重 M)，求高营养级(D 营养级增重多少)

D 营养级最多增重：选最短食物链，按 20%(0.2)计算。D＝M×0.2×0.2×0.2＝M×0.23。
D 营养级最少增重：选最长食物链，按 10%(0.1)计算。D＝M×0.1×0.1×0.1＝M×0.13。
（2）逆推型：知高营养级(D 营养级增重 N)，求低营养级(消耗 A 营养级多少)
最多消耗 A 营养级：选最长食物链，按 10%(0.1)计算。A＝N÷0.1÷0.1÷0.1＝N÷0.13。
最少消耗 A 营养级：选最短食物链，按 20%(0.2)计算。A＝N÷0.2÷0.2÷0.2＝N÷0.23 。
练习：下图为某生态系统食物网的一部分图解，据图分析回答：

（1）该生态系统中所需的能量来自于太阳能。
（2）流经该生态系统的总能量是生产者(绿色植物)通过光合作用固定的太阳能总量。
（3）猫头鹰获取能量最多的一条食物链是绿色植物→田鼠→猫头鹰。
（3）猫头鹰获取能量最少的一条食物链是绿色植物→昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰。
（4）若猫头鹰的体重增加 0.5kg，至少消耗绿色植物 12.5kg，最多消耗绿色植物 5000kg。
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（5）若绿色植物有 1000kg，则鹰最多增重 40kg，最少增重 0.1kg。
三、研究能量流动的实践意义
1.研究能量流动的实践意义：
① 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。如，农田的间种套作、蔬菜大棚的多层育苗等立体农业。
② 可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。如沼气工程。
③ 可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 如合理确定草场的载畜量。
将秸秆用作饲料喂牲畜，牲畜粪便作为沼气池原料体现了②
麦田除虫、除草，牧场合理确定载畜量体现了③
间作套种、多层育苗、立体农业体现了①
2.沼气池提高了能量的传递效率了吗？没有，提高的是能量利用率。
3.沼气池的优点是什么？实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
注意:能量利用率不等于能量传递效率，能量传递效率在相邻两个营养级之间一般为 10％~20％，这是不能改变的。

第三节 生态系统的物质循环
一、生态系统的物质循环
1.物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断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。（P63）
2.生态系统的物质循环的范围为生物圈，因此又叫生物地球化学循环。（P63）
3.生态系统物质循环的特点：全球性、循环往复运动（循环性）。
4.物质循环中的循环发生在非生物环境与生物群落之间。
5.在生物群落内部，物质是循环的吗？不是，是沿食物链和食物网单向流动的。
6.物质循环的过程中起重要作用的生物：
生产者完成了物质和能量的输入；
分解者实现了物质和能量的输出；
消费者加快了物质循环；
二、碳循环（如图所示）

1.碳在非生物环境中的存在形式？CO2（主要）和碳酸盐。（P62）

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 碳在生物群落中的存在形式？含碳有机物。
碳进入生物群落的途径？光合作用（主要）和化能合成作用。（P63）
碳在生物群落中传递的主要途径？食物链、食物网。
碳返回非生物环境的途径？
① 生产者和消费者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃烧。
2.循环过程图解（填图）（P62）

① 光合作用或化能合成作用
② 呼吸作用
③ 呼吸作用
④ 微生物的分解作用
⑤ 化石燃料的燃烧

3.碳在生物群落和非生物群落之间循环的形式？CO2。（P62）
4.与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器是线粒体和叶绿体。
5.碳循环特点：全球性。（P62）
6.碳循环全球性的原因：二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内进行。（P62）
7.是不是只有大气圈与生物群落之间存在碳循环？不是，水圈等也有。（P62）
8.水圈对调节碳含量的重要作用：海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用：当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加；如果大气中
的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。（P62）
9.温室气体有二氧化碳、甲烷等。
10.温室效应的主要原因：
① 化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。
② 森林、草原等植被遭到大面积破坏。（P62）
11.温室效应的缓解措施：（P63）
① 减少二氧化碳排放——开发新能源，减少化石燃料燃烧。
② 增加二氧化碳的吸收和固定量——大力植树种草，提高森林覆盖率。
③ 提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。
三．生物富集
1.生物富集概念：生物体从周围环境中吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称为生物富集。（P64）
2.常见存在生物富集现象的污染物：（P63）
① 重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
② 人工合成的有机化合物：如 DDT、六六六等。
3.发生生物富集的物质的一般特点(了解）：
① 富集物质在环境和生物体中存在形式是比较稳定的；
② 富集物质必须是生物体能够吸收的且不易排出的；
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③ 富集物质在生物代谢过程中是不易被分解的。
4.生物富集的主要途径——食物链、食物网。
5.生物富集现象的特点：
① 全球性。
② 有害物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端（即物质积累量逐渐递增）
6.生物富集具有全球性的原因：这些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。
四、物质循环和能量流动的关系
1.能量流动和物质循环的关系（P65）
能量流动 物质循环
范围 生物群落（生态系统各营养级之间） 生物圈(全球性)

形式 主要以有机物中的化学能的形式 碳在生物群落和非生物环境间主要以二氧化碳的形式

过程 沿食物链、食物网单向流动 在生物群落和非生物环境之间循环往返
特点 单向流动、逐级递减 全球性，循环流动、反复利用

二者是生态系统的主要功能，它们同时进行，相互依存，不可分割：
① 能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；
联系
② 物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；
③ 能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返；

2.一个小树林具有物质循环的功能吗？有一个小树林能完整整个物质循环吗？不能
五、探究土壤微生物的分解作用（P65）
1.实验原理
① 土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为分解者。
② 分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。
（2）设计案例
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

实验组 对土壤高温处理 A 烧杯：30mL 土壤浸出液＋淀粉糊

在室温
实验
(20℃左右)
设计 对照组 对土壤不做处理(自然状态) B 烧杯：30mL 蒸馏水＋淀粉糊
下放置 7 天
自变量 土壤是否含微生物 是否加土壤浸出液

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 A1 不变蓝
A
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小 A2 产生砖红色沉淀 在 A1、B1 中加入碘
实验现象 于(大于/小于)对照组 液，在 A2、B2 中加入
B1 变蓝
对照组落叶腐烂所需时间比实验组短 斐林试剂并水浴加热
B
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

注：案例 1 中实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变(例如，将土壤用塑料袋包好，放在 60℃恒

温箱中 1h 灭菌)。
富营养化：指水体中 N、P 等植物必需的矿质元素增多，导致藻类植物等大量繁殖，并引起水质恶化和鱼群死亡的现象。
原因分析：工业废水、生活污水等的排放，使水体中 N、P 等矿质元素增多，导致水体中藻类植物和浮游动物大量繁殖，通过有氧呼吸大量消耗水中溶解氧，它们
死后的残渣遗体又被好氧微生物分解，进一步使水体中的溶解氧含量降低，导致鱼虾等水生生物死亡，尸体被厌氧微生物分解，释放出 H2S、CH4 等有毒物质，
进一步使水质恶化，造成更多水生生物死亡。在淡水中引起的叫水华，海水中引起的叫赤潮。

第四节 生态系统的信息传递
一、生态系统中信息的种类和作用
1.信息概念：通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。（P68）
2.信息三要素：
① 信息源——信息产生的部位；
② 信道——信息传播的媒介，如空气、水及其他介质；
③ 信息受体——信息接收的生物或其他部位。（P69）
3.常见的信息受体：
动物的眼、鼻、耳、皮肤；
植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）。（P68）
4.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，能够形成信息传递，即信息流。（P68）
5.生态系统的信息传递包括细胞之间的信息传递吗？不包括。
6.生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息、行为信息。（P69）
7.生态系统中信息的种类。（P69）
种类 含义 实例

蜘蛛网的振动、动物体温、红外线、萤火虫发光、电磁波、蝙
生态系统中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的
物理信息 蝠的“回声定位”、昆虫发出的声音、鲜艳的花朵、飞蛾的趋
信息。物理信息的来源可以是非生物环境或生物个体或群体
光性等

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 生物在生命活动过程中产生的一些可以传递信息的化学物质化学信
植物的生物碱、有机酸等化学物质，动物的性外激素，狗利用
化学信息 息来源：生物体。
其小便记路，某种动物以尿液来标记领地，淡淡的花香
*某些题目中说也可来源于环境。

动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种
蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”(孔雀开屏)、鸟类的报警行为
行为信息 生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。行为
(如危险时急速煽动翅膀)
信息来源：动物。

注意：①多数情况下，信息传递为双向的；
② 三种信息都可以来源于动物，其中，只有物理信息可以来源于非生物环境；
③ 信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同种生物之间，可以发生在不同生物之间。
8.含羞草的“害羞”算行为信息吗？不算，行为信息的来源为动物。
9.植物开花展示了颜色与形状、开花后由香味飘出，分别属于什么信息？物理信息，化学信息。
10.荆棘的刺扎人与豪猪遇见敌人竖刺，分别属于什么信息？物理信息，行为信息。
11.信息传递在生态系统中的作用（P71）
层次 作用 举例

海豚的的“回声定位”；莴苣、茄、烟草种子的必须接受某种波长的光信息才能萌发
个体 生命活动的正常进行，离不开信息的作用
生长

自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能够开花
种群 生物种群的繁衍，离不开信息的传递
(进行生殖生长)；昆虫分泌性外激素，引诱同种异性个体前来交尾

调节 生物的种间关系，以维持生态系统的 食物链中“食”与“被食”的关系；草原返青时的“绿色”为食草动物提供可采食的信
生物群落
稳定 息；狼根据兔留下的气味去猎捕，兔根据狼的气味或行为特征去躲避.

二、信息传递在农业生产中的应用
1.信息传递在农业生产中的应用（P71）
① 提高农畜产品的产量，如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物；
② 对有害动物进行控制，如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物。
2.控制动物危害的技术方法大致有化学防治、生物防治、机械防治三种。（P72）
3.所有通过信息传递进行的防治手段均属于生物防治。（P72）
4.生物防治的优点：对人类生存环境无污染、有效且持久。（P72）
5.化学防治的缺点（了解）：

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① 会使害虫的抗药性增强；
② 可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡；
③ 污染环境。
6.为什么利用昆虫信息素诱捕有害动物，可以达到防治目的？
利用昆虫信息素诱捕某一性别的有害动物，破坏了该动物种群正常的性别比例，使种群的出生率下降，从而降低了有害动物的种群密度。
三．能量流动、物质循环和信息传递的关系
它们的区别与联系如下：
项目 能量流动 物质循环 信息传递
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
区 单向流动、 全球性，循环流动、反复利
特点 往往是双向的
别 逐级递减 用
范围 生态系统各营养级 生物圈 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
① 任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体。
联系 ② 能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向。

第五节 生态系统的稳定性
一、生态平衡与生态系统的稳定性
1.生态平衡概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的种状态，就是生态平衡。（P73）
2.处于生态平衡的生态系统所具备的特征：（P73）
① 结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定；
② 功能平衡:生产一消费一分解的生态过程正常进行，保证了物质的循环和能量的流动；
③ 收支平衡:植物在一定时间内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.生态平衡的调节机制：负反馈调节。（P74）
4.负反馈调节的概念：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抑制，它可使系统保持稳定。
（P74）
5.负反馈调节的意义：
负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。（P74）
6.生态系统的稳定性概念：:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。（P74）
7.生态系统稳定性的原因：生态系统具有一定的自我调节能力。
8.生态系统自我调节能力的基础：负反馈调节。
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9.生态系统的自我调节能力是有限的，具体表现如下：当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭破坏。（P75）
深入理解生态系统的自我调节能力
① 自身净化能力一物理沉降、化学分解和微生物的分解。
② 完善的营养结构一自身的反馈调节，维持各营养级生物数量相对稳定。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
1.生态系统的稳定性表现的两个方面：抵抗力稳定性和抵抗力稳定性。（P75）
2.抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力。（P75）
3.抵抗力稳定性的特点：：一般来说，生态系统的组分越多，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，反之则越低。生态系统的自我调节能力
是有限的。（P75）
4.恢复力稳定性概念：生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。如“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。”的原因是生态系统具有
恢复力稳定性。（P75）
5.恢复力稳定性的特点：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。（P76）
6.抵抗力稳定性的核心：抵抗干扰，保持原状；
恢复力稳定性的核心：受到破坏，恢复原状。
7.抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关。
但是，有的生态系统两种稳定性都低，例如北极苔原生态系统；

抵抗力稳定性
恢复力稳定性

8.人工林为什么比天然森林容易受到虫害影响？
生态系统中的组分少，食物网简单，自我调节能力就弱，抵抗力稳定性弱。
三、提高生态系统的稳定性
1.为什么要提高生态系统的稳定性？
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。（P76）
② 处于生态平衡的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。（P76）
2.提高生态系统的稳定性的措施：（P76）
（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；
四、设计制作生态缸,观察其稳定性（P78）
1.实验原理
（1）在有限空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建人工微生态系统可能的。
（2）要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
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（3）人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
2.生态缸的设计要求及分析
设计要求 相关分析
① 生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰

② 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(具
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
有生产者、消费者和分解者)

③ 生态缸的材料必须透明 为绿色植物光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察。

④ 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

⑤ 生态缸放置于室内通风、光线良好的地方。采光用较强的散射 光照过强会使生态瓶的温度升高，不利于生物的生存；光照过低，不足以满足瓶
光，避免强光直射 中生物的能量需求。

⑥ 选择的动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量

3.观察指标为：生态缸中生物的生存状况和存活时间，进而了解生态系统稳定性及影响稳定性的因素。
五、生态系统稳定性的数学模型

（1）图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
（2）y 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小。y 值的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的衡量指标，y 值越大，说明该生态系统的抵抗力稳定性越低，反
之，抵抗力稳定越高。如热带雨林生态系统与草原生态系统受到相同干扰，草原生态系统的 y 值要大于热带雨林生态系统的 y 值。
（3）x 表示恢复到原状态所需的时间。x 值的大小可以作为恢复力稳定性强弱的衡量指标，x 值越大，说明该生态系统的恢复力稳定性越低；反之，恢复力稳定
性越高。
（4）TS 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可以作为总稳定性的定量指标。TS 值越大，即 x 与 y 越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。

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