生态系统
一．生态系统的概念：生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体。

地球上最大的生态系统是生物圈。

二．生态系统的结构：
1. 营养成分：
成分代谢类型生态作用地位实例
非生物的物质和能量为生态系统的生物提供物
质和能量
必需
阳光、热能、空气、水、
无机盐
生产者自养生物制造有机物，为消费者提供
栖息场所和食物。

是生态系统的主要成分
必需
主要是光能自养型生物
如绿色植物、光合细菌（蓝藻）；
还有化能自养型生物，如硝化细
菌
消费者异养生物对植物传粉、受精、种子
传播等方面有重要作用
非必
需
分为初级、次级、三级
消费者等
分解者异养生物将动植物遗体中的有机物
逐渐分解为无机物
必需
主要是营腐生生活的细菌和真
菌；
还有腐生动物，如蚯蚓
2. 营养结构：
食物链：生态系统中各种生物间因食物关系而形联系。

分为：捕食链、腐生链、寄生链通常所指的食物链是捕食链，由生产者和消费者组成，以生产者为第一营养级。

食物网：在一个生态系统中因食物链彼此交错而形成的复杂联系，
其中生物的种间关系主要是捕食和竞争
意义：生态系统的能量流动、物质循环的渠道，维持生态系统稳定性的调节途径。

生物富集作用：重金属和杀虫剂等有害物质，通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。

三、生态系统的功能：能量流动、物质循环、信息传递
（一）能量流动：
1．概念：生态系统中能量的输入、转化、传递和散失的过程。

2．能量的输入：流经某生态系统的总能量＝生产者所固定的太阳能的总量
3．能量流动途径：
生物群落中以有机物中化学能形式存在
①通过细胞呼吸供自身生命活动消耗
最终以热能形式散失
②以粪便、遗体、残枝落叶中化学能
形式被分解者所利用
③以食物（有机物）中化学能式流入下一营养级
4．特点：单向流动、不循环；逐级递减；
各营养级之间传递效率约为10%-20%，根据各营养级同化的能量计算。

原因：能量输入光能，输出热 能；食物链关系单向。

生物自身呼吸作用消耗能量，摄入食物中的能量不能完全同化。

直观表示生态系统各个营养级关系图有
能量金字塔、生物数量金字塔、生物量金字塔
其中能量金字塔不会出现倒置现象，最准确的反映各营养级数量关系。

5. 各营养级的能量流动
能量来源：同化作用合成有机物，储存能量 能量去向：
①通过呼吸作用以热能形式散失 ②遗体、残枝落叶等被分解者所利用 ③流入下一营养级
④储存于体内有机物中未被利用
6. 食物链计算 ① 关系
② 传递效率
（二）物质循环：
１.概念：组成生物体的C 、H 、O 、N 、P 、S 等元素在生物群落和无机环境之间的往返运动。

范围：生物圈
２.特点：具全球性，又称生物地球化学循环；
反复出现，循环流动。

３.举例：碳循环 ①循环形式： CO 2 ②过程：如图
化石燃料燃烧打破碳循环平衡，导致温室效应 4.物质循环和能量流动的关系：
食物链生物
绿色植物 植食动物 肉食动物 大型肉食动物 成分 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 营养环节
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
用于生长发育繁殖
下一 营养级
呼吸
未同化
同化
能量 摄入
未利用部分
分解者
项目能量流动物质循环
形式以有机物中化学能形式流动以元素形式
特点单向流动、逐级递减循环
范围主要在生物群落内生物圈，生物群落↔无机环境
联系同时进行，相互依存、不可分割
（1）能量的固定、储存、转移、释放伴随着物质的合成、分解。

（2）物质作为能量的载体，能量作为物质循环的动力。

（3）研究物质循环、能量流动的实践意义：
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，如生态农业。

②帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续、高效地流向
对人类有益的部分。

如草原生态系统：合理放牧，确立草场合理的载蓄量。

（三）生态系统中的信息传递：
1.信息的概念：任何能引起生物生理、生化和行为变化的信号
2.信息种类及实例：
种类实例
物理信息蝙蝠的回声定位、蜘蛛网的振动频率（声、光、温度、湿度、磁力等）化学信息昆虫的性外激素（信息素）、植物的生物碱和有机酸
行为信息蜜蜂的舞蹈、鸟类的求偶炫耀
3.作用：进行正常生命活动、种群繁衍、调节种间关系，维持生态系统的稳定。

4.在农业生产中的应用：提高农、畜产品的产量，对有害动物进行生物防治。

三、生态系统的稳定性
1.概念：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
2.表现：三大功能类群齐全，生物种类和数量保持相对稳定（即结构相对稳定）；
物质输入输出稳定，能量输入输出相对平衡（即功能相对稳定）。

3.包括①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰,使自身结构功能保持原状的能力。

②恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰因素破坏后恢复到原状的能力。

二者关系：两者往往存在相反的关系
4.原因：生态系统具有一定的自我调节能力
调节形式——反馈调节
包括：负反馈调节调节（普遍存在，基础，维持平衡状态）、正反馈调节调节（使生态系统远离平衡状态）
①生态系统的生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越强；②自我调节能力有一定限度，若外来干扰超过了此限度，稳定就被破坏。

5.生态系统的恢复是通过（对污染物的）自身净化作用和生物群落的演替过程实现的。

生态环境的保护
一. 人口增长对生态环境的影响：
（一）人口增长的特点：持续增长，属于J型增长曲线。

（二）人口增长对生态环境的影响：消耗大量资源，加剧环境污染。

（三）应对人口增长的策略：
1. 控制人口增长：我国实行计划生育（基本国策），颁布相应法律。

2. 加大保护资源和环境的力度（植树种草、退耕还林、还湖、还草，防治沙漠化）。

3. 监控、治理江河湖泊及海域污染。

4. 加强生物多样性保护，建设自然保护区。

5. 推进生态农业。

二. 全球性重大环境问题：
全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减
三. 生物多样性保护
1.生物多样性的概念：生物圈内所有植物、动物和微生物所拥有的
全部基因以及各种生态系统共同构成生物多样性。

包含层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

2.生物多样性的价值：直接价值（药用、工业原料、实用、科研、美学）；
间接价值（生态功能）；
潜在价值。

3.保护意义：基因、物种和生态系统三个层次上进行保护。

重视生物多样性的生态价值
4.保护措施：（1）就地保护——最有效的办法是建立自然保护区
（2）易地保护——例如建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心
控制人口增长、合理利用自然资源、防治环境污染。

反对盲目地、掠夺式地开发利用，合理利用就是最好的保护。

四. 生态工程
1. 建设目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，
达到经济效益和社会效益的同步发展。

2. 特点：少消耗、多效益、废弃物资源化、可持续发展的工程体系
3. 生态工程原理：物质循环再生原理、
物种多样性原理、
协调与平衡原理、（生物与环境）
整体性原理、（自然、经济、社会）
系统学和工程学原理（包括系统的结构决定功能原理、系统整体性原理）
五. 生态农业——农村综合发展型生态工程
1. 生态学原理：生态系统的能量流动、物质循环
2. 生态工程原理：物质循环再生原理、整体性原理、生物多样性原理
3.具体措施：农作物多样化，开展养殖业，开发利用分解者（如培养食用菌、修建沼气池）
充分利用生产者未被利用的部分；
4. 优点：实现物质的循环再生和能量的多级利用，减少环境污染，
（减少了化肥用量，降低了农业投入，创造就业机会）
5. 目的：实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量尽可能多地流向对人类有益的部分。