第14讲 生态系统-【拾遗补缺】备战2024年高考生物一轮复习知识清单速记与精练（江苏专用）

第14讲 生态系统 一、生态系统的组成和营养结构 1．生态系统的基本组成 生态系统中的生物根据其在生态系统中发挥作用和地位的不同，可划分为生产者、消费者和分解者三大功能类群。因此，生态系统的基本组成可以概括为：非生物环境、生产者、消费者和分解者。任何一个生态系统都是由生物系统和环境系统共同组成，两者缺一不可。如果没有非生物环境，生物就没有了生存的空间（图14-1）。 2．营养结构 营养结构是指生态系统中生物与生物之间，生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网，它是构成物质循环和能量转化的主要途径。 3．食物链的类型 自然生态系统中主要有3种类型的食物链，即牧食食物链（捕食链）、寄生食物链和碎屑食物链（分解链或腐生链)。 牧食食物链，是以活的绿色植物为基础，从食草动物开始的食物链，其构成方式是：植物→植食性动物→肉食性动物。这种食物链既存在于水域，也存在于陆地环境。 寄生食物链是以活的动植物有机体为基础，从某些专门营寄生生活的动植物开始的食物链。寄生物是消费者，它与寄主紧密生活在一起，以寄主的组织为食。例如小蜂把卵产在寄生蝇幼虫体内，而后者又寄生在其他昆虫幼体中（昆虫→寄生蝇→小蜂）;哺乳动物和鸟类身上的跳蚤反过来又会被鼠疫杆菌所寄生（鸟类或哺乳类动物→跳蚕→鼠疫杆菌）。由于寄生物的生活史很复杂，所以寄生食物链也很复杂。与捕食食物链不同的是，越是在寄生食物链的基部环节，动物个体越大，随着环节的不断增加，寄生物的体积越来越小。 碎屑食物链，是以死的动植物残体为基础，从真菌、细菌和某些土壤动物开始的食物链，如动植物残体→蚯蚓，动植物残体→微生物→土壤动物等。以往人们更多的关注捕食食物链而忽略了碎屑食物链的重要价值。在森林中，有90%的净生产是以食物碎屑方式被消化掉的。即使在大型食草动物十分发达的草原生态系统中，被吃掉的牧草通常也不到植物生产力的1/4,其余部分也是在枯死后被分解者分解。 可见牧食食物链和碎屑食物链在生态系统中往往同时存在，相辅相成地起着作用。 二、生态系统反馈调节和生态平衡 反馈分正反馈和负反馈。负反馈控制可使系统保持稳定，正反馈使偏离加剧。例如，在生物生长过程中个体越来越大，在种群持续增长过程中，种群数量不断上升，这都属于正反馈。正反馈也是有机体生长和存活所必需的。但是，正反馈不能维持稳态，要使系统维持稳态，只有通过负反馈控制。由于生态系统具有负反馈的自我调节机制，所以通常情况下，生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定，功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡，因为能量流动和物质循环总在不间断地进行，生物个体也在不断地进行更新。自然条件下，生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到使生态系统达到成熟的最稳定状态为止。 有人将生态系统比喻为弹簧，它能忍受一定的外来压力，压力一旦解除就又恢复原初状态。弹簧有弹性限度，生态系统的自我调节功能亦有一定的限度。当外来干扰因素（如火山爆发，地震，泥石流，雷击火烧，人类修建大型工程、排放有毒物质、喷洒大量农药，人为引入或消灭某些生物等）超过这个限度，生态系统本身就要受到损害，从而引起生态失调，甚至导致发生生态危机。生态危机是指由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。因此，人类的活动除了要讲究经济效益外，还必须特别注意生态效益和生态后果，以便在改造自然的同时能基本保持生物圈的稳定和平衡。 三、生态系物质循环的特点 1.物质不灭，循环往复 物质和能量在转化过程中都只会改变形态而不会消失，但物质循环不同于能量流动，能量衰变为热能的过程是不可逆的，它会最终以热能的形式离开生态系统，而物质是循环往复的。物质在生态系统内外的数量都是有限的，而且是分布不均匀的，但是由于它能在生态系统中永恒地循环，因此，它就可以被反复多次地利用。 2.物质循环与能量流动不可分割，相辅相成 能量是生态系统中一切过程的原动力，也是物质循环运转的驱动力。物质是组成生物、构造有序世界的原材料，是生态系统能流的载体。能量的固定、转化和耗散过程是物质由简单的无机形态变为复杂的有机结合形态，再回到简单无机形态的循环再生过程。可见，任何生态系统的存在和发展，都是物质循环与能量流动同时作用的结果。 3.物质循环的生物富集 按耗散结构理论和1/10定律，能量在食物链流动中随营养级的上升而不断减少。但物质在食物链流动中则与能量流相反，一些物质化学性质比较稳定，被生物吸收固定后可沿食物链积累，如DDT、六六六等；另一些物质或元素为结构物质，在流动中也可沿食物链积累，如氮、钙等，它们在食物链流动中随营养级上升浓度不断增加。 4.生态系统对物