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选择性必修二·知识总结
第1章 　种群及其动态
第1节　种群的数量特征
知识点一　种群密度及其调查方法
种群概念：在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。
2．种群密度——种群最基本的数量特征
(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
(2)应用：濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等。
3．种群密度的调查方法
(1)逐个计数法
①适用范围：分布范围较小、个体较大的种群。
②举例：调查某山坡上的珙桐密度。
(2)黑光灯诱捕法
适用范围：对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度。
(3)样方法
①概念
②适用范围：植物以及活动能力弱、活动范围小的动物，如调查昆虫卵、蚜虫、跳蝻等的密度。
取样：等距取样法、五点取样法
计数：记上不记下，记左不记右
(4)标记重捕法
①适用范围：活动能力强，活动范围大的动物。
②概念
③计算种群密度
＝，估算N＝，然后用N除以面积或体积计算出种群密度。
2．标记重捕法应满足的条件
(1)标记不易消失、脱落。
(2)标记不会对动物造成行为和寿命上的影响。
(3)标记后充分混合。
(4)标记不能过分醒目。
(5)所有个体在重捕时的捕获概率相等。
(6)没有新的个体出生和死亡，没有迁入和迁出。
知识点二　种群的其他数量特征
1．出生率和死亡率
(1)概念
①出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
②死亡率是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
(2)意义：出生率和死亡率直接决定种群密度大小。
2．迁入率和迁出率
(1)概念：指单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比值。
(2)意义：迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。
3．年龄结构
(1)概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型
类型 出生率与死亡率 种群密度 变化趋势
增长型 出生率>死亡率 增大
稳定型 出生率≈死亡率 稳定
衰退型 出生率<死亡率 减小
(3)意义：年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度，可预测种群密度的变化趋势。
4．性别比例(又称性比)
(1)概念：种群中雌雄个体数目的比例。
(2)意义：通过影响种群出生率影响种群密度。
(3)应用：利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体→改变正常性别比例，降低出生率→降低害虫种群密度。
第2节 种群数量的变化
知识点一　建构种群增长模型的方法
1．数学模型
(1)概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)作用：描述、解释和预测种群数量的变化。
2．建构方法
项目 研究方法 研究实例
提出问题 观察研究对象，提出问题 细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量
合理 假设 提出合理的假设 在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
建立 模型 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型 ①数学公式 Nn＝2n(N代表细菌数量，n表示第几代) ②曲线图
检验 修正 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
知识点二　种群数量变化曲线
1．种群的“J”形增长
(1)概念
自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。
(2)建构数学模型
①模型假设
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
②建立模型
t年后种群数量为Nt＝N0λt。（N0为种群起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，λ为该种群数量是前一年种群数量的倍数）
③增长特点
种群的数量每个世代(年)以一定的倍数增长，后一个世代(年)种群数量是前一世代(年)种群数量的λ倍，种群数量的增长速率越来越快。
2.种群的“S”形增长
(1)概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。
(2)形成原因
自然资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，出生率＝死亡率时，种群的增长就会停止，种群稳定在一定水平。
(3)环境容纳量概念：一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。
(4)增长特点
种群经过一段开始期后，呈加速增长，数量达到K/2时增长最快，此后开始减速增长，到K值时停止增长。除起点与终点外，“S”形曲线种群增长速率一直大于0。
3．实践应用
(1)野生大熊猫：通过建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。
(2)有害生物的防治：降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。
控制家鼠数量的思路和相应具体措施
①思路：增大死亡率。具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。
②思路：降低出生率。具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。
③思路：降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。
4．种群数量的波动
(1)波动
在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。但对于大多数生物来说，种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)下降
种群数量出现持续性的或急剧的下降。
原因：人类乱捕滥杀和栖息地破坏。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。
知识点三　探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1．提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
2．材料用具：酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。
3．实验步骤
4．实验结果分析
增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多、营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使生存条件恶化，环境容纳量下降，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
5．实验操作的注意事项
(1)制片时，要先在计数室上盖上盖玻片，然后用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。
(2)吸取培养液之前要将培养液先摇匀，使菌体分散开，减少实验误差。
(3)需要让细胞沉降到计数室底部再计数。
(4)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，要将培养液稀释一定倍数，再重新计数。
(5)压线的菌体，一般计上不计下，计左不计右。
(6)本实验有前后对照，可以不单独设对照组。如果担心培养过程中有污染，则需要单设不接种酵母菌的空白对照。
(7)本实验需要重复实验以减少实验误差。
【归纳总结】
种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线
项目 “J”形曲线 “S”形曲线
增长 模型
前提 条件 理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有天敌和其他竞争物种；④无迁入、迁出 现实状态：①食物、空间有限；②不断变化的自然条件；③存在其他竞争物种
增长率和增长速率
K值有无 无K值 有K值
联系 两种增长曲线的差异主要是环境阻力的有无
2．K值的不同表示方法
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量均为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量均为K/2值。
第3节 影响种群数量变化的因素
知识点一　影响种群数量变化的因素
1．非生物因素
(1)在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。
(2)非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
2．生物因素
(1)种群内部
随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制。
(2)种群外部——种群间的关系
①捕食与被捕食的关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象，种群数量下降。
②种间竞争关系：植物之间竞争阳光、养分等资源，动物之间竞争猎物等，导致种群数量变化。
③其他生物因素：作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。
3．思维训练——分析循环因果关系
(1)定义：在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。
(2)举例：甲状腺激素的调节、猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
密度制约因素和非密度制约因素
(1)密度制约因素
①定义：一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
②举例：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。
(2)非密度制约因素
①定义：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。
②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。
知识点二　种群研究的应用
1．种群研究的意义
研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
2．种群研究的应用
(1)濒危动物的保护：只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策，例如降低环境阻力，提高K值。
(2)渔业方面：需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
(3)有害生物防治
①方法：a.适当采用化学和物理的方法控制现存的种群数量；b.通过减少种群获得食物的机会等方法降低环境容纳量。
②举例：有效保护或引入天敌生物，则有利于将有害生物种群数量控制在较低的水平。
【归纳总结】
生存环境(包含非生物因素和生物因素)改变与K值的关系：生存环境条件变好，环境阻力减小，K值增加；生存环境条件变差，环境阻力增大，K值减小。
第2章　　群落及其演替
第1节　群落的结构
知识点一　群落的概念及物种组成
1．群落
在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，简称群落。
2．群落水平上研究的问题
3．群落的物种组成
(1)意义：物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。
(2)物种丰富度：一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。我国从东北到海南的森林群落，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
(3)优势物种：在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。
(4)特点：群落中的物种组成不是固定不变的。
随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。
知识点二　群落的种间关系
1．原始合作(互惠)
(1)定义：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
(2)举例：海葵和寄居蟹。
2．互利共生
(1)定义：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
(2)举例：豆科植物与根瘤菌；地衣(真菌和藻类共生体)。
3．捕食
(1)定义：一种生物以另一种生物为食的现象。
(2)举例：翠鸟捕鱼。
(3)捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。
4．寄生
(1)定义：一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
(2)举例：马蛔虫与马；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌。
5．种间竞争
(1)定义：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
(2)举例：同一草原上生活的非洲狮与斑鬣狗。
(3)种间竞争可能会导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。
知识点三　群落的空间结构
1．垂直结构
(1)现象：群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
(2)决定因素
①植物的分层
a．植物的分层与对光的利用有关，显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
b．除了光照，在陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件；决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。
②动物的分层：群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
2．水平结构
(1)分布：群落在水平方向上常呈镶嵌分布。
(2)决定因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等。
知识点四　群落的季节性
由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随季节发生有规律的变化。
知识点五　生态位
1．概念：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
2．研究范围
(1)动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)植物：在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及与其他物种的关系等。
3．意义：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
知识点六　研究土壤中小动物类群的丰富度
1．采集方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
2．调查指标：样本中小动物的物种数和物种在群落中的相对数量。
3．物种相对数量统计方法：一是记名计算法，二是目测估计法。
4．实验步骤
5．实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。
6．用具分析
(1)诱虫器
诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，它利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，远离光源、热源。
(2)吸虫器
吸虫器中的纱布作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。
7．注意事项
(1)用体积分数为70%的酒精溶液杀死并保存标本，若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。
(2)体型较大的小动物可用包着纱布的镊子直接取出来，体型较小的小动物则需用吸虫器采集。
(3)命名要准确，并进行分类。如果无法知道小动物的名称，可记为“待鉴定××”，并记录它们的特征。
【归纳总结】
1、生物个体、种群和群落的关系
注：在一定的地域内。
2、巧辨2种种间关系曲线
(1)捕食关系曲线：坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：
①从最高点判断，一般捕食者数量少，被捕食者数量多；
②从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。
(2)种间竞争关系曲线：
一升一降，一种生物数量增加，另一种数量下降，甚至降为零。
3、水平结构与垂直结构
1．一般情况下，任何群落都有垂直结构和水平结构。
2．群落存在空间结构，而种群不具有空间结构。比如“竹林中的箭竹错落有致”不是群落的结构特征，这里的箭竹属于种群的范畴，不构成群落的垂直结构和水平结构。
3．高山不同垂直带植物分布不同，属于群落的水平结构，影响其植物分布的主要因素是地形，原因是不同高度的温度不同。
第2节 群落的主要类型
知识点一　生物群落类型的确定及生物群落的分类
1. 群落类型的确定
(1)群落外貌：群落的外部形态，是群落中生物与生物、生物与环境相互作用的综合反映。
(2)物种组成：区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。
①丰富度：群落中的物种数量。
②占优势的物种：不仅在群落中数量多，更重要的是对群落的影响大。
2．生物群落分类
知识点二　陆地生物群落的主要类型
群落的分布、群落外貌及物种组成
群落类型 分布 群落外貌 物种组成
荒漠生物群落 极度干旱区 沙砾裸露，植被极度稀疏 物种少，群落结构非常简单
草原生物群落 半干旱地区、降雨不均匀地区 草本植物像地毯般铺向天边 动植物种类较少，群落结构相对简单
森林生物群落 湿润区或较湿润区 树木繁茂，树冠遮天蔽日 群落结构非常复杂且相对稳定
2．生物种类、形态结构或生理特征以及共同特点
群落类型 生物种类 形态结构或生理特征 共同特点
荒漠生物群落 植物 气孔在夜晚才开放、根系发达等 荒漠生物具有耐旱的特性　
动物 蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片等
草原生物群落 植物 旱生多年生草本植物占优势；叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层 草原生物具有一定的耐旱的特性
动物 大都能够挖洞或快速奔跑
森林生物群落 植物 有乔木、灌木、草本和藤本植物，垂直结构明显 森林生物具有适应湿润的特性
动物 树栖和攀缘动物特别多
3．我国陆地生物群落分布规律
(1)在我国东部湿润区往往随处可见森林。
(2)在内陆半干旱区，分布有大片的草原。
(3)在西部干旱区，则出现荒漠群落。
知识点三　群落中生物的适应性及其他生物群落类型
1．群落中生物的适应性
(1)生物与环境的适应：不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。
(2)群落分布与环境因素的关系：群落的分布受水分、温度等环境因素的影响。
(3)群落内生物之间的关系：群落中不同种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。
(4)群落的形成是有客观规律的，人类活动应顺应自然界的客观规律。
2．其他生物群落
(1)湿地生物群落
①分布：湿地分布在沼泽、河流、湖泊等地。
②特点：动植物物种十分丰富，既有水生生物也有陆生生物。
(2)海洋生物群落
特点：微小浮游植物数量众多，浅海区生长着大型藻类，动物种类繁多。
第3节 群落的演替
知识点一　演替的概念和类型
1．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。
2．类型
(1)初生演替
①
②过程(以裸岩上发生的演替为例)
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。
③举例：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
(2)次生演替
①
②过程(以弃耕农田上发生的演替为例)
弃耕农田→一年生杂草阶段→多年生杂草阶段→灌木丛阶段→出现乔木→树林。
③举例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等。
比较初生演替和次生演替
类型 初生演替 次生演替
不同点 起始条件 无任何植物繁殖体 有土壤条件甚至有植物种子或繁殖体
演替速度 慢 快
趋向 形成新群落 恢复原来的群落
经历阶段 较多 较少
相同点 演替的过程中，土壤中的有机物越来越丰富，群落中物种丰富度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂
3．影响演替的因素：群落外界环境的变化，生物的迁入和迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动等等。
4．演替的结果
适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
知识点二　人类活动对群落演替的影响
1．人类活动对群落演替的影响
(1)人类的活动
方式：
不合理：砍伐森林、过度放牧、未经处理的污水直接排入河流等
合理：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落
(2)结果：往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
(3)掌握群落演替规律的意义
根据现有情况，预测群落的未来，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。
2．退耕还林、还草、还湖
(1)原因：以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等)，造成严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
(2)目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路。
第3章　　生态系统及其稳定性
第1节　生态系统的结构
知识点一　生态系统的范围
1．生态系统的概念
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，叫作生态系统。
2．生态系统的范围
(1)生态系统的空间范围有大有小。
(2)地球上最大的生态系统是生物圈，它是地球上的全部生物及其非生物环境的总和。
3．类型
(1)自然生态系统：水域生态系统、陆地生态系统。
(2)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。
知识点二　生态系统具有一定的结构
结构
2．生态系统的组成成分
(1)组成成分
比较项目 实例 作用
非生物的物质和能量 光、热、水、空气、无机盐等 物质和能量是生命活动存在的最基本条件。生命活动本质上也是物质和能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境成分
生产者 自养生物，主要是绿色植物 生产者通过光合作用将无机物转化为有机物，太阳能转化为化学能，生产者是生态系统的基石
消费者 异养生物，包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物 加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播等
分解者 异养生物，营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂) 将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物，供生产者重新利用
(2)生态系统结构模型
3．生态系统的营养结构——食物链和食物网
(1)食物链
①概念：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
②实例
③特点
绿色植物所固定的太阳能，能通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递。各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
【拓展1】
1．起止点：每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，不能只写中间一段。
2．组成：食物链中只有生产者和消费者，不能出现非生物的物质和能量及分解者。
(2)食物网
①概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
②形成的原因
a．一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。
b．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)食物链(网)功能
①生态系统的营养结构。
②生态系统的物质循环和能量流动的渠道。
③生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。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。
【拓展2】
1．营养级位置：同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，例如蛇同时占有三、四、五营养级。
2．种间关系：在食物网中，两种生物之间可能有捕食和种间竞争两种种间关系，例如青蛙和蜘蛛之间。
3．生物种类与食物网的复杂程度：食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，并非取决于生物数量。
【知识拓展】
菟丝子（植物）营寄生生活，属于消费者。
（2）营养级位置：同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，例如蛇同时占有三、四、五营养级。
（3）种间关系：在食物网中，两种生物之间可能有捕食和种间竞争两种种间关系，例如青蛙和蜘蛛之间。
（4）生物种类与食物网的复杂程度：食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，并非取决于生物数量。
【归纳总结】
1．生态系统各生物成分的判断
(1)判断生产者，主要看它是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、光合细菌、进行化能合成作用的细菌等。
(2)判断消费者，要特别注意异养型、非腐生等关键词，即消费者从活的生物体上取食，包括绝大多数的动物、寄生植物和寄生微生物(如病毒、寄生细菌、寄生真菌)。
(3)判断分解者，主要看它是否把无生命的动植物遗体、排遗物等中的有机物转变为无机物，分解者都是异养型生物，包括腐生细菌、腐生真菌、腐生动物(如蚯蚓、秃鹫等)。
2．生态系统中各成分的判断
(1)根据双向箭头判断非生物的物质和能量、生产者
根据图中，可判定A、D分别是生产者、非生物的物质和能量。
(2)根据箭头指向判断各成分
①A有三个箭头指出，为生产者；
②D有三个箭头指入，为非生物的物质和能量；
③B和C为消费者和分解者，因A(生产者)和B均指向C，故C为分解者，B为消费者。
3、食物链和食物网中的生物数量变化分析
(1)食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。
(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但随着被捕食者数量增加，种内竞争加剧，被捕食者的数量又会下降，直至稳定。
(3)中间营养级的生物数量减少，则最高营养级生物数量的变化视具体食物链而定。
①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。
③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
第2节 生态系统的能量流动
知识点一　生态系统能量流动的概念和过程
1．能量流动的概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2．能量流动的过程
(1)能量流经第一营养级的过程
①能量输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在它们所制造的有机物中。
②能量去向
(2)能量流经第二营养级的过程
①初级消费者摄入量＝初级消费者同化量＋初级消费者粪便量。
②初级消费者同化能量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。
③生长、发育和繁殖的能量＝通过遗体残骸被分解者利用的能量＋被下一营养级摄入的能量。
④粪便量是上一营养级的能量。
(3)能量流动图解
(4)能量流动过程总结
【知识归纳1】
各营养级同化量来源和去向
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
知识点二　能量流动的特点
1．能量流动的特点
(1)生态系统中能量流动是单向的。不可逆转，也不能循环流动。
(2)能量在流动过程中逐级递减。能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
【知识归纳2】
能量传递效率＝×100%。
2．从方向上看，能量流动不会逆转，不能循环流动。原因：
(1)生态系统各营养级间取食和被取食的关系是不可逆的。
(2)各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。
3．从能量传递效率上看，能量不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级的原因：各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。
2．生态系统维持正常功能的条件
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
知识点三　生态金字塔及研究能量流动的实践意义
生态金字塔
类型 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
定义 将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应的面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列所得到的金字塔 将单位时间内各营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，转换为相应的面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列所得到的金字塔 将单位时间内各营养级的生物个体的数目转换为相应的面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列所得到的金字塔
特点 直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形 大多也是上窄下宽的金字塔形，一般来说，植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重 一般上窄下宽，有时出现上宽下窄倒置的金字塔形
特殊形状 无 海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量 消费者个体小而生产者个体大，如一棵树与树上昆虫的数量关系：
2．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)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，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。
【知识归纳3】
3种能量流动过程图比较
图1：每一环节能量去向有2个，图中出现粪便量，由于同化量＝摄入量－粪便量，所以A为摄入量，B为同化量；由图可知B同化量总体有2个去向，即D为呼吸散失，C为用于生长、发育和繁殖；C用于生长、发育和繁殖量有2个去向，即E为流入分解者的能量，F为下一营养级摄入量。
图2：每一营养级能量去向有3个(除最高营养级)
即：一个营养级同化的能量(A)＝自身呼吸消耗(E)＋流入下一营养级(被下一营养级同化B)＋被分解者分解利用。
图3：每一营养级能量去向有4个(研究某一时间段)(除最高营养级)
即：一个营养级同化的能量(A)＝自身呼吸消耗(D)＋流入下一营养级(被下一营养级同化B)＋被分解者分解利用＋未被利用。
能量传递效率的相关“最值”计算
若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
(1)在食物链A→B→C→D中，则有
①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的越少。
食物网中，在能量分配比例未知时的最值分析
第3节 生态系统的物质循环
知识点一　碳循环
1．非生物环境中的碳
(1)主要存在形式：主要以CO2形式存在于大气中和溶解于水中；碳还可以固定于煤、石油或木材中。
(2)大气中的碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用以及化能合成作用。
2．生物群落中的碳
(1)主要存在形式：有机物。
(2)传递渠道：食物链和食物网。
(3)返回非生物环境的形式：CO2。
(4)返回非生物环境的途径
3．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2形式进行。
4．碳循环特点
碳循环具有全球性。
知识点二　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。
2．特点
(1)全球性：生态系统的物质循环中的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
(2)物质在生态系统中循环往复运动的特点，对于改进农业生产方式有多方面的启示。
3．渠道：食物链和食物网。
知识点三　生物富集
1．概念：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，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2．物质种类
(1)重金属：如铅、镉、汞等。
(2)人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。
(3)某些放射性物质。
3．特点
(1)营养级越高，富集的物质浓度越高。富集的物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链顶端。
(2)全球性。物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。
知识点四　能量流动和物质循环的关系
1．关系
项目 能量流动 物质循环
形式 光能→化学能→热能 化学元素(无机物??有机物)
渠道 食物链和食物网 食物链和食物网
特点 逐级递减、单向不循环 可以被生物群落反复利用
范围 生态系统各营养级 生物圈
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等过程。②物质是能量沿食物链(网)流动的载体；能量是物质在生态系统中往复循环的动力
2．构建模型(根据碳循环示意图用虚线画出能量流动的方向)
知识点五　探究土壤微生物的分解作用
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主要为分解者。
(2)分解者的分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。
(3)土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，淀粉遇碘变蓝。还原糖遇斐林试剂，在水浴加热条件下，产生砖红色沉淀。
2．实验流程
(1)案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
①实验设计
对照组 实验组
自变量 有土壤微生物 无土壤微生物
设置方式 落叶＋土壤 落叶＋灭菌土壤
因变量 落叶腐烂(快慢和程度)
无关变量 避免土壤理化性质的改变
②实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组。
③实验结论
微生物对落叶有分解作用。
(2)案例2：土壤微生物能否分解淀粉？
①实验设计
A组 B组
自变量 有土壤微生物 无土壤微生物
设置方式 淀粉＋土壤浸出液 淀粉＋蒸馏水
因变量观测指标 淀粉显色反应的变化； b．还原糖含量的变化
无关变量 减少土壤中带颜色的颗粒物、淀粉量相等、土壤浸出液与蒸馏水体积相等
②实验现象
A A1 不变蓝
A2 产生砖红色沉淀
B B1 变蓝
B2 不产生砖红色沉淀
注：A1、B1中加入碘液，A2、B2中加入斐林试剂并加热。
③实验结论
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉。
【归纳总结】
1、“三看法”确认碳循环各成分
(1)图1——先根据双向箭头且向内箭头最多的判断：B为CO2库，A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D判断：D为分解者，C为消费者。
(2)图2——根据A与C之间的双向箭头且向内箭头最多的判断：A是生产者，C是CO2库。根据A、B、D的箭头都有指向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。
(3)图3——根据A与E之间的双向箭头且向内箭头最多的判断：A为CO2库，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都有指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。图解中的食物链是E→F→D→B。
2、食物链(网)的构建方法
(1)根据捕食关系曲线构建食物链(网)
先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，故可以确定图中食物链为：乙→丙→甲。
(2)根据能量的含量“由多到少”构建食物链(网)
营养级 A B C D
能量(kJ) 15.9 870.7 0.9 141.0
生态系统中的能量流动是单向传递、逐级递减的，能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。该表中食物链为：B→D→A→C。
(3)根据生物量(有机物的总干重)构建食物链(网)
图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据的，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；若两营养级的生物量相差不大，不足以构成10%～20%的比例，则两者应为同一营养级，故可以确定图2中的食物网是。
(4)根据有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度(ppm) 0.06 7 0.51 68 0.39
生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内有害物质的浓度越高，两者在数值上呈正相关，故可以确定该表中食物网为：。
第4节 生态系统的信息传递
知识点一　生态系统中信息的种类
1．信息及信息流的概念
(1)信息：在日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
(2)信息流：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。
2．信息的种类及实例
类型 概念 来源 传递形式 实例
物理信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息 非生物环境(光、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(声、颜色、形状等) 物理过程 萤火虫的闪光、蛛网的振动频率、狼的呼叫声
化学信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的代谢活动 以化学物质为信息载体 动物的性外激素，植物的生物碱、有机酸等代谢产物
行为信息 动物通过其特殊行为(主要指各种动作)在同种或异种生物之间传递的信息 动物的特定行为特征 动物的行为特征为行为信息　 鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为
3．信息传递的特点
(1)生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。如孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。
(2)生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。
4．信息传递的过程
(1)信息源、信道和信息受体概念
①信息源：信息传递过程中信息产生的部位。
②信道：信息传递过程中信息传播的媒介。如空气、水以及其他介质均可以传播信息。
③信息受体：信息传递过程中信息接收的生物或其部位。如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(如光敏色素)等可以接收多样化的信息。
(2)信息传递的基本过程
知识点二　信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用1.信息传递在生态系统中的作用
作用 举例
有利于生命活动的正常进行 ①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波；②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长
有利于生物种群的繁衍 ①植物开花需光信息刺激；②昆虫分泌性外激素，引诱异性个体
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 ①草原上，草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；②森林中狼用眼睛辨别猎物，也可以根据声音作出反应追捕猎物；兔子依据狼的气味或行为特征躲避猎捕；③烟草释放化学物质吸引害虫天敌
2．信息传递在农业生产中的应用
(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，就可以提高果树的传粉效率和结实率。
(2)对有害动物进行控制。目前控制动物危害的技术方法大致有：化学防治、生物防治和机械防治。在有害生物的防治中，有些就是利用信息来发挥作用的。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。
知识点三　能量流动、物质循环和信息传递
1．差异主要有以下方面
(1)物质循环和能量流动借助于食物链和食物网进行；信息传递不依赖于食物链和食物网，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
(2)能量流动的特点是单向不循环的，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
2．能量流动、物质循环和信息传递三者同时进行，相互依存，不可分割，共同把生态系统各组分联系成一个统一的整体。
【归纳总结】
判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传递的途径判断。例如，涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。
(2)从文字表述的着重点判断。例如，孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。
第5节 生态系统的稳定性
知识点一　生态平衡与生态系统的稳定性
1．生态平衡
(1)概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
(2)特征
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—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
③收支平衡，例如，在某生态系统中，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)生态平衡是一种动态的平衡。
(4)调节机制——负反馈调节
①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限制，它可使系统保持稳定。
②作用：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
③举例
a.
b.
2．生态系统的稳定性
(1)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，叫作生态系统的稳定性。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。
(2)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)特点
生态系统的自我调节能力是有限的。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，生态平衡就会遭到严重的破坏。
知识点二　抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性1.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
2．比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏，恢复原状
特点 一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同
联系 (1)不同生态系统在这两种稳定性的表现上有一定的差别；(2)两者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定
3．提高生态系统的稳定性
(1)意义
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，如提供粮油、蔬果、肉蛋奶、木材等农副产品。
②处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。
(2)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。
知识点三　设计制作生态缸，观察其稳定性
1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2．基本原理
(1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。
(2)设计时要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
(3)人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
3．实验流程
4．结果分析
生态缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
【归纳总结】
1、生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
比较项目 正反馈调节 负反馈调节
调节方式 使系统工作效果得到增强 使系统工作效果减弱或受限制
结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定
2、生态缸实验设计要求
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，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 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
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，缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光 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，防止生产量小于消耗量
第4章 人与环境
第1节　人类活动对生态环境的影响
知识点一　人口增长与生态足迹
1．生态足迹
(1)概念：又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(2)内容
①碳足迹：表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积。
②林地：表示生产木材、纸浆、薪柴等林木产品所需的林地面积。
③草地：表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。
④耕地：表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等农产品所需的农田面积。
⑤渔业用地：表示支持水产品生产所需的水域面积。
⑥建设用地：表示交通设施、住房、工业建筑物、水电库区等人类基础设施所占用的土地面积。
(3)特点
①生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。
②生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。如，与步行相比，开车出行会增大生态足迹；与食用蔬菜相比，吃牛肉也会增大生态足迹。
2．人口增长过快带来的环境压力
(1)现状：生态足迹增长很快，生态承载力(地球提供资源的能力)增长较慢，环境压力不断增大。
(2)采取的措施：处理好人口增长和资源、环境的关系。
(3)我国面临的问题和对策
①问题：生态足迹总量位居世界首位，而且还将继续增大。我国依然是人口大国，未来城市化和人口老龄化还将加速。
②对策：处理好人口增长和资源、环境的关系。
知识点二　关注全球性生态环境问题
1．特点
生态环境问题具有全球性，需要全人类的关注与合作。
类型
类型 原因 表现
全球气候变化 煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中CO2浓度升高 ①温室效应加剧，全球变暖；②南极冰盖融化，地球海平面上升
臭氧层破坏 人类对氟氯烃、哈龙等化合物的使用 ①大气中臭氧的含量持续下降，在南北极附近出现“臭氧层空洞”；②臭氧层变薄使到达地面的太阳紫外线增强
生物多样性丧失 人类活动对野生物种生存环境的破坏、掠夺式利用等 目前物种灭绝的速率是自然灭绝速率的1000倍
水资源短缺 可利用的淡水资源少；人口剧增以及人类活动 淡水中可被人类直接利用的不到1/3
土地荒漠化 人类活动 干旱或半干旱地区的土地退化，甚至完全荒漠化。目前，除了南极洲，其他各洲均存在土地荒漠化现象
环境污染 大气污染、水体污染和土壤污染 大气污染会导致雾霾、酸雨频发
3．影响
对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。
4．措施
(1)应正确处理环境保护与经济发展的关系，践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念。
(2)我国政府倡导生态文明建设，将“全面协调可持续发展”作为基本国策。
第2节 生物多样性及其保护
知识点一　生物多样性及其价值
1．生物多样性
(1)概念
生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。
(2)包括
①遗传多样性(基因多样性)：指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
②物种多样性：自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种的多样性。
③生态系统多样性：指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。
2．生物多样性的价值
(1)直接价值
对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
(2)间接价值
①主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如，植物能进行光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等功能；森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候，等等。
②在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面具有重要的生态价值。
③生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
(3)潜在价值
目前人们尚不太清楚的价值。例如，某种目前没有直接价值的植物，有可能在未来被发现含有治疗某种疾病的重要成分。
【知识拓展1】
生物多样性各层次之间的关系
3．生物多样性的意义
(1)生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义。
(2)奠定了人类文明形成的物质条件。
(3)是人类赖以生存和发展的基础。
知识点二　生物多样性丧失的原因和保护生物
多样性的措施
1．生物多样性丧失的原因
(1)主要原因
①人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
②掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。
(2)其他原因
①环境污染。
②农业和林业品种的单一化会导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。
③外来物种的盲目引入。
【知识拓展2】
外来物种的引入不一定会引起本地物种数目的增加；如果引入的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。
2．保护生物多样性的措施
(1)措施
④加强立法、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。
【知识拓展3】
易地保护主要是在物种层次上的保护，就地保护主要体现在生态系统层次上。
(2)保护生物多样性的关键：处理好人与自然的相互关系。
当前主要是降低破坏地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。
(3)保护与利用的关系
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用，而是提倡合理利用。
【归纳总结】
(1)直接价值是直接被人类所用。
(2)间接价值主要是通过影响生态环境间接被人类所用。
(3)潜在价值并不是没有价值，而是目前没有被开发、利用，暂时无法体现其价值。
第3节 生态工程
知识点一　生态工程的基本原理
1．关注生态工程建设
(1)生态工程概念
指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
(2)生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
(3)生态工程特点：与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2．生态工程所遵循的基本原理
(1)自生
①定义：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
②条件
需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
③实例：湿地生态工程。
(2)循环
①定义：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
②目的：通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。
③实例：“无废弃物农业”。
(3)协调
①遵循协调原理要考虑的问题：指在进行生态工程建设时，需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应的问题。
②条件：需要考虑环境容纳量。
③实例：我国西北一些地区，由于选择的树种不适应当地环境，导致种植的防护林成了残败的“灰色长城”。
(4)整体
①遵循整体原理要考虑的问题：进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
②实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴及收入等问题。
③意义：只有应用整体原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。
(5)进行生态工程建设需考虑的问题
不但要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际状况，通过系统学、工程学的设计，在充分利用自然的基础上，考虑节省投资和维护成本，提供务实、可持续的解决方案。
知识点二　生态工程的实例和发展前景
1．生态工程的实例
(1)农村综合发展型生态工程
①问题：如何实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下提高生态效益、经济效益和社会效益。
②对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用。
③案例：北京郊区的某村实施了以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
(2)湿地生态恢复工程
①湿地作用：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能，被誉为地球的“肾”。
②问题：湿地面积缩小，导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。
③对策
a．采用工程学和生态学措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。
b．在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
④案例：厦门筼筜湖生态恢复。
(3)矿区废弃地的生态恢复工程
①问题：矿藏开采后造成山体、土壤、植被乃至整个地区生态系统的破坏，还可能产生严重的重金属污染等。
②对策：采取人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制和植被恢复工程等措施。
③关键：植被的恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
④案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
2．生态工程的发展前景
(1)生态工程建设注意的问题
①不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量。
②不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。
(2)我国生态工程建设的不足
①缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②有些设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
(3)我国面临的生态危机：环境污染与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
(4)我国党和政府高度重视生态文明建设：把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标。

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