第三章 生态系统及其稳定性知识清单-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学知识清单系统梳理了生态系统模块核心内容，涵盖生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递及稳定性五大知识范畴，搭建了从组成成分、营养结构到功能过程再到稳定性维持的递进式学习支架。 清单通过表格对比（如生态金字塔三类金字塔特征比较）、重点提醒（如蜣螂未利用大象同化能量）、公式梳理（同化量=生长发育繁殖量+呼吸散失量）呈现知识体系，体现生命观念（物质与能量观、生态观）和科学思维（建模分析）。设计“易错提醒”标注（如生态农业中沼渣能量未被农作物利用）及“实践应用指导”（如人工生态系统能量利用设计），帮助学生高效掌握要点，教师可据此优化教学，提升课堂实效。

选择性必修二 第三章 生态系统及其稳定性 3.1节 生态系统的结构 一．生态系统的概述 (1)概念：生态系统是在一定空间内，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。 (2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。 (3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。 (4)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。 二．生态系统的组成成分 1.非生物的物质和能量:光、热、水、空气、无机盐等。 2生产者:自养生物，主要是绿色植物(蓝细菌和硝化细菌)。 生产者的作用：固定太阳能，是生态系统的基石。 3. 消费者:异养生物，主要是营腐生以外的动物(病毒和寄生菌)。 消费者的作用：加快生态系统的物质循环，帮助植物传粉和传种。 4. 分解者:异养生物，主要是营腐生的细菌和真菌(蚯蚓和蜣螂)。 分解者的作用：将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，促进生态系统的物质循环。 【提示】生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。 三.食物链和食物网 1．生态系统的营养结构 (1)食物链：生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构。 ①食物链的起点一定是生产者，后面的都是消费者，不含分解者和非生物的物质和能量。 ②营养级一般不超过五个，这是因为能量沿食物链是逐级递减的。 ③食物链中体现的种间关系只有捕食。 ④某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个生物种群。 (2)食物网 ①概念：在一个生态系统中，食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 ②形成原因：在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。 ③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级；食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，可能还有种间竞争。 (3)食物链和食物网的功能：是生态系统能量流动和物质循环的渠道。 3.2 生态系统的能量流动 一. 能量流动的过程 1．能量流动的概念理解 2．第一营养级能量流动 3.每个营养级的能量去路 (1)摄入量=同化量+粪便量（属于上一个营养级） (2)同化量=用于生长、发育和繁殖的量+呼吸作用以热能形式散失的能量 (3)用于生长、发育和繁殖的量=传递给下一个营养级+传递给分解者+未利用储存的能量 提醒】蜣螂吃大象的粪便，蜣螂并未利用大象同化的能量。 二.能量流动的特点 1.能量流动的特点 (3) 不循环:因为生产者不能再利用热能。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充(太阳能或化学能)，以便维持生态系统的正常功能。 (4) 【提醒】在生态农业中，沼渣用来肥田，农作物并未利用其中的能量，只是利用其中的无机盐。 2.计算规则 能量传递效率=上一营养级同化量 / 下一营养级同化量 x100% (1)消耗最少或得到最多，要选择最短的食物链和最大的传递效率20%。 (2)消耗最多或得到最少，要选择最长的食物链和最小的传递效率10%。 三.生态金字塔 1.生态金字塔:将单位时间内各营养级所得到的能量数值、生物量或生物个体的数目，转换为相应面积(或体积)图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形。 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 每一 阶含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数量 每一营养级生物所容纳的有机物总干重 象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物量随营养级升高而逐级递减 特征 上窄下宽的正金字塔形 一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形 四.研究能量流动的实践意义 (1)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。 (2)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。 (3)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。 3.3 生态系统的物质循环 一．碳循环 1.物质循环:组成生物体的C、H、O、N、P、S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。这里所说的生态系统指的是生物圈，物质循环带有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 【提醒】先找双向箭头，确定生产者(其余箭头向外)和非生物环境(其余箭头向内)。 2. 生态系统中各成分的判断:A、B、C、D分别代表生态系统的组成成分。 3. 探究微生物的分解作用 二.生物富集 生物富集:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物(重金属、有机农药等)，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。一些污染物(不易分解、不易排出)沿着食物链逐渐在生物体内积聚，随着食物链的延长浓度不断升高。 三.能量流动和物质循环的关系 3.4 生态系统的信息传递 一.生态系统中信息的种类 二.信息传递在生态系统中的作用 1.个体:生命活动的正常进行，如海豚的回声定位，某些种子的萌发需要一定波长的光照。 2.种群:种群的繁衍，如动物释放信息素吸引异性交尾，光周期影响植物开花。 3.群落:调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。如烟草释放化学物质，吸引蛾幼虫的天敌及驱除雌蛾。 三.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 (1)提高农畜产品的产量。例如，模拟动物的信息吸引传粉动物，提高果树的传粉效率 和结实率，延长鸡的光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可提高产蛋率 (2)对有害动物进行控制。例如，利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，保护农田; 利用昆中信息素诱捕或警示有害动物，降低种群密度;利用特殊物质扰乱某些动物交配。 2.生物防治:利用一种生物对付其他生物，分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫等。优 点是对人类生存环境无污染且有效。 3.5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 2.生态系统的稳定性 二．生态系统稳定性的类型 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： 易错提醒　(1)抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系 三．提高生态系统稳定性的措施 (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．设计和制作生态缸 1．小型生态缸(瓶)实验流程 2．设计和制作生态缸的要求 设计要求 相关分析 生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者) 使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察 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，且使缸内储备一定量的空气 生态缸的采光应用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡 选择的动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量 (1)观察稳定性，可通过观察动物、植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。 (2)由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。 1 学科网（北京）股份有限公司 $