高中生物生态系统知识点汇编

高中生物生态系统知识点汇编一、生态系统的概念与类型（一）生态系统的概念生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体。其空间尺度可灵活界定：小至池塘、草地，大至覆盖全球的生物圈（地球上最大的生态系统）。（二）生态系统的类型根据形成与人类活动的关联，生态系统分为两类：自然生态系统：受人类干扰较弱，依环境特征又细分为：陆地生态系统：如森林（物种丰富、结构复杂）、草原（动植物适应干旱环境）、荒漠（极端干旱，生物种类稀少）；水域生态系统：如海洋（面积最大，浮游植物为主要生产者）、淡水（含河流、湖泊、湿地等，湿地因兼具水域与陆地生态特征，被称为“地球之肾”）。人工生态系统：人类活动主导构建，如农田（生物种类单一，依赖人工管理）、城市（消费者占比大，物质循环需外界输入）、人工林（树种单一，生态稳定性弱于天然林）。二、生态系统的结构生态系统的结构包含组成成分和营养结构（食物链、食物网）两部分。（一）组成成分成分类型生物类型（或物质/能量）核心作用------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------非生物的物质和能量阳光、热能、水、空气、无机盐等为生物提供物质和能量，是生态系统的物质与能量基础生产者绿色植物、蓝细菌、化能合成细菌（如硝化细菌）①通过光合作用/化能合成作用将无机物转化为有机物；②固定能量，是生态系统的**基石**消费者动物（多数）、寄生植物（如菟丝子）、寄生细菌①加快物质循环；②帮助植物传粉、传播种子；③调节种间关系分解者腐生细菌、真菌，腐生动物（如蚯蚓、蜣螂）将有机物分解为无机物，供生产者重新利用，是物质循环的关键环节（二）营养结构——食物链与食物网1.食物链：生态系统中生物因捕食关系形成的链状结构。起点为生产者（第一营养级），终点为最高级消费者（无天敌的消费者）；示例：草（生产者，第一营养级）→兔（初级消费者，第二营养级）→狐（次级消费者，第三营养级）→狼（三级消费者，第四营养级）；注意：食物链不包含分解者和非生物成分，箭头指向捕食者（表示能量流动方向）。2.食物网：多个食物链相互交错形成的复杂网络。作用：是生态系统物质循环和能量流动的渠道；食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强（物种丰富度高，某一物种波动对整体影响小）。三、生态系统的功能生态系统的核心功能为能量流动、物质循环和信息传递，三者相互依存，共同维持系统稳定。（一）能量流动1.能量来源与输入绝大多数生态系统的能量来自太阳能（生产者通过光合作用固定）；少数生态系统（如深海热泉）的能量来自化学能（化能合成细菌利用无机物氧化释放的能量）。2.能量传递过程（以第一营养级为例）输入：生产者固定的太阳能（或化学能）；传递：通过食物链/食物网，以有机物形式在生物间传递；转化：光能/化学能→有机物中稳定的化学能→热能（通过呼吸作用散失）；散失：各营养级生物通过呼吸作用以热能形式散失能量（无法被生物再利用）。3.能量流动的特点单向流动：能量只能从低营养级流向高营养级（捕食关系不可逆，热能散失后无法循环）；逐级递减：相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%（原因：自身呼吸消耗、未被下一营养级利用、被分解者分解）。4.研究能量流动的意义合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分（如农田除草、治虫，减少能量流向杂草和害虫）；设计生态农业（如沼气池、桑基鱼塘），实现能量多级利用，提高能量利用率。（二）物质循环（以碳循环为例）1.循环形式与范围形式：生物群落与无机环境间以CO₂循环，生物群落内部以有机物传递；范围：生物圈（具有全球性，又称生物地球化学循环）。2.碳循环过程（简化）无机环境→生物群落：生产者通过光合作用（或化能合成作用）固定CO₂；生物群落→无机环境：①生物通过呼吸作用释放CO₂；②分解者分解有机物，释放CO₂；③化石燃料（煤、石油）燃烧释放CO₂。3.物质循环的特点全球性：物质在整个生物圈循环；循环性：物质可被生物群落反复利用（如CO₂→有机物→CO₂）。4.与能量流动的关系同时进行、相互依存：物质是能量的载体（能量依附物质传递），能量是物质循环的动力（能量推动物质在生物与环境间循环）。（三）信息传递1.信息类型物理信息：通过物理过程传递的信息，如光（莴苣种子萌发需特定波长的光）、声（鸟类鸣叫求偶）、温度、磁场等；化学信息：生物分泌的化学物质，如昆虫性外激素（吸引异性）、植物生物碱（防御天敌）；行为信息：动物的特殊行为，如蜜蜂跳舞（传递蜜源位置）、孔雀开屏（求偶）。2.信息传递的作用个体层面：保证生命活动正常进行（如蝙蝠依赖回声定位捕食）；种群层面：维持生物种群的繁衍（如昆虫交尾依赖信息素）；群落层面：调节生物种间关系，维持生态系统稳定（如狼依据兔的气味捕食，兔依据狼的气味躲避）。3.信息传递的应用农业生产：①利用昆虫信息素诱捕害虫（减少农药使用）；②模拟动物信息吸引传粉昆虫，提高作物产量；有害生物控制：播放结群信号吸引鸟类，捕食农田害虫。四、生态系统的稳定性（一）稳定性的类型抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰、保持原状的能力。与营养结构复杂程度正相关（如热带雨林抵抗力强，荒漠弱）。恢复力稳定性：生态系统遭到破坏后恢复原状的能力。一般与抵抗力稳定性负相关（如草原破坏后易恢复，森林破坏后恢复慢）；但极地苔原两者都弱（环境恶劣，生物种类少，自我调节能力差）。（二）自我调节能力生态系统的自我调节能力以负反馈调节为基础（如草原上羊多→草少→羊因食物不足减少→草恢复）。正反馈调节会加剧系统偏离（如湖泊污染→鱼死→污染加剧），仅在局部或短时间起作用。（三）提高稳定性的措施控制干扰强度：不超过生态系统的自我调节能力（如适度放牧，避免草原退化）；人工干预调节：对人类利用强度大的生态系统（如农田），补充物质和能量（施肥、灌溉、防治病虫害），维持结构与功能协调。五、生态系统的保护与应用（一）生物多样性的价值与保护1.生物多样性的价值直接价值：对人类有食用、药用、观赏、科研等实用意义（如青蒿素治疗疟疾）；间接价值：生态功能（如森林调节气候、湿地涵养水源），远大于直接价值；潜在价值：未被发现的价值（如未知物种的药用潜力）。2.保护措施就地保护：建立自然保护区（最有效的措施，如长白山自然保护区保护温带森林生态系统）；易地保护：将濒危物种移至动物园、植物园（如大熊猫繁育中心）；生物技术保护：建立种子库、基因库（保存濒危物种的遗传资源）；法制与宣传：颁布《野生动物保护法》，提高公众保护意识。（二）生态农业的原理与实践生态农业依据物质循环再生和能量多级利用原理，实现资源高效利用、减少污染。示例：“桑基鱼