内容正文:
专题17 生态系统和生态环境的保护
1、 基础知识必备
1.生态系统的成分
(1)成分及作用
成分
范畴
作用
非生物的物质和能量
阳光、热能、水、空气、无机盐等
生物群落中物质和能量的根本来源
生产者
自养生物,主要是绿色植物
把无机物制造成有机物,把光能转化为有机物中的化学能,从而可以被生物所利用
消费者
主要指动物
加快生态系统的物质循环;对植物的传粉、种子传播等具有重要作用
分解者
主要是营腐生生活的细菌和真菌
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,返回到无机环境中,供生产者重新利用
(2)相互关系
①非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
②生产者通过光合作用把太阳能转变为化学能,固定在有机物中,从而可以被生物所利用。
③从理论上讲,消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质。
④如果一个生态系统中没有分解者的话,动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山,生态系统就会崩溃。
(1)食物链的起点一定是生产者,后面的营养级是消费者。
(2)次级消费者在食物链中属于第三营养级。
(3)食物链中体现的种间关系是捕食。
3.能量流动的过程
(1)能量流动的渠道是食物链和食物网。
(2)能量散失的途径是呼吸作用(代谢过程)。
(3)流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。
4.能量流动的特点
(1)能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为10%~20%,若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。
(2)能量流动的特点:单向流动、逐级递减。
5.能量流动的意义
(1)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。
(2)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。
6.物质循环
(1)概念:组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。
(2)特点:全球性、反复利用、循环流动。
(3)与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。
(4)意义:通过能量流动和物质循环,使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
7.碳循环
(1)碳循环及存在形式:
①在生物群落和无机环境间:以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳出入生物群落的途径:
①碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
②碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用,实质是呼吸作用;化学燃料的燃烧。
8.物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→化学能→热能
无机物→有机物,有机物→无机物
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
联系
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,离不开物质的合成和分解
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
9.信息的种类、特点、来源及实例
10.信息传递的作用
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。
(3)群落和生态系统:信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
11.生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。
(2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)调节基础:负反馈调节。
(4)特点:调节能力有一定的限度。
(5)两种类型的比较
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰,保持原状
遭到破坏,恢复原状
影响因素
生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强
生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强
二者联系
①相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示:
(6)提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
12.全球性环境问题
(1)现在的环境问题
(2)不同环境问题产生的原因