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生态系统的结构及其稳定性
一、生态系统
1、生态系统的概念：由生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体称为生态系统。
2、生态系统的范围：生态系统的范围有大有小。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非生物环境。
3、生态系统的结构：由组成成分和营养结构构成。
4、生态系统的功能:能量流动、物质循环、信息传递
5、生态系统的类型
①自然生态系统：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）、水域生态系统（海洋生态系统、淡水生态系统）
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）
组成 成分 成分 作用 营养方式 地位 联系
非生物的物质和能量 能量：光能 物质: 空气、水、无机盐等 是生物赖以生存和发展的基础 必备成分 生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”，生产者和各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道
生产者 主要是绿色植物，也包括自养型微生物（如硝化细菌、光合细菌）、蓝藻等 将无机物→ 有机物； 光能→有机物化学能；为消费者提供食物和栖息场所 自养型 主要成分 （基石）
消费者 各种动物和营寄生生活的各种生物（如菟丝子等） 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 异养型 最活跃的成分（非必要）
分解者 大多数的微生物及腐食性的动物（如蚯蚓、蜣螂、秃鹰等） 将生物遗体残骸中的有机物分解为无机物，供生产者重新利用 异养型 物质循环的关键成分（必要）
生态系统各组成成分的相互关系
二、生态系统中的营养结构
1、食物链：
每条食物链的起点总是生产者，生产者一定是第一营养级，初级消费者为第二营养级，次级消费者为第三营养级，三级消费者为第四营养级。
食物链中的营养级一般不超过5个。
食物链中的捕食关系是经过长期自然选择形成的，不会逆转，且具有单向性。
食物网：
食物网是食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道。
在食物网中，同一生物可以占有不同的营养级。
在食物网中，两种生物之间的种间关系可以既是捕食关系，又是竞争关系。
三、生态系统能量流动
1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
①输入：主要是通过生产者的光合作用；
流经生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能总量
②传递：途径：食物链和食物网；能量形式：有机物中的化学能
③转化：光能 有机物中化学能 热能
④散失：途径：呼吸作用和分解作用 形式：热能
2、流经某营养级的能量输入和输出
同化量=摄入量-粪便量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量
用于生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量+下一营养级同化的能量+未被利用的能量
3、特点：单向流动、逐级递减
4、意义：①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，可实现能量的多级利用，大大提高能量利用率；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。
5、能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为10%-20%
四、生态系统物质循环
1、概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落与无机环境间不断的循环的过程。
2、特点：全球性、循环性；
3、实例—碳循环（碳元素在生物圈中的循环过程）
（1）循环过程：碳从无机环境到生物群落是主要是通过光合作用实现的；碳回到无机环境则是通过呼吸作用和分解作用、化石燃料的燃烧实现；
（2）碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐的形式存在；在生物群落中主要以有机物的形式存在。碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。
（3）煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，打破了碳循环的平衡，使大气中的C02浓度增高，是温室效应形成的最主要原因。其造成的影响是加快了极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
4、与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。
5、生物富集
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。
富集物类型
①重金属：如铅、镉、汞
②有机化合物：如DDT、六六六
③放射性物质
五、生态系统信息传递
1、信息种类
（1）物理信息（自然界中的声、光、电、磁场）
（2）行为信息 （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）
（3）化学信息（动物的特殊行为）
2、信息传递三要素
（1）信息源（2）信道（3）信息受体
3、信息传递的作用
①维持生物体的正常生命活动
②维持种群的繁衍
③调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
4、应用：提高提高农产品或畜产品的产量、对有害动物进行控制。
六、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；
2、原因：生态系统内部具有一定的自我调节能力；其调节机制：负反馈调节
3、稳定性的表现：
①抵抗力稳定性：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；生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就高，反之则越低。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状能力。其大小一般与抵抗力稳定性呈反比。（环境恶劣的条件下，生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低，如苔原生态系统）
4、提高生态系统稳定性的措施
要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。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。

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