生态系统的稳态

一、学习目标

1、举例说明生态系统中的能量流动、物质循环和信息传播；

2、关注生态系统稳态的维持。

二、重点知识归纳及讲解

（一）生态系统能量流动过程中能量输入、传递和散失情况分析

（二）能量流动的特点及研究能量流动的意义

1、能量流动的特点

（1）单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级传递，而不能倒流。

（2）逐级递减：

①每个营养级生物都因呼吸作用而散失相当部分热量。

②每个营养级生物有一部分能量不能被下一个营养级的生物利用。

③传递效率10％～20％（形象地用金字塔表示）。

2、研究能量流动的意义

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。

（三）生态系统的物质循环及碳循环过程分析

1、概念：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。

循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动。

2、特点：具有全球性，基本元素反复出现、循环流动，所以又叫物质地化循环。

3、生态系统的碳循环

碳元素占生物体干重的49％，没有碳就没有生命，循环图如下所示：

（四）能量流动和物质循环的关系

项目能量流动物质循环

形式以有机物形式流动以无机物形式流动

过程沿食物链（网）单向流动在无机环境和生物群落间往复循环范围生态系统各营养级全球性

特点单向流动，逐渐递减反复出现，循环流动

联系①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解

②物质是能量沿食物链（网）流动的载体

③能量是物质在生态系统中往复循环的动力

（五）生态系统中的信息传递——生态系统的基本功能之一

1、生态系统中信息传递形式

（1）物理信息：光、声、热、电、磁等。

（2）化学信息：性外激素、告警外激素等。

（3）行为信息：舞蹈、运动等。

（4）营养信息：食物的数量等。

2、功能：强化了生态系统的调节机制。

（六）生态系统稳态的维持

1、生态系统的稳态是指生态系统保持相对稳定的状态。

2、生态系统自我修复能力的大小，取决于其中的物种组成、营养结构、生物与生物以及生物与环境之间关系等。

3、一般情况下，生态系统中的物质循环和能量流动处于输入与输出的动态平衡状态，任何环节出现问题，都可能导致整个生态系统稳态的破坏。

4、生态系统的稳态具有相对性。

5、生态系统稳态是通过其中各个生物种群所具有的调控能力和自我恢复能力来维持的。

精典例题

例1、下表是对某生态系统营养和能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁分别代表不同的营养级，戊为分解者（单位：102KJ/m2/年）。对该生态系统营养关系叙述，正确的是（）

同化固定的能量体内储存的能量呼吸消耗的能量甲15.9 2.8 13.1

乙870.7 369.4 501.3

丙0.9 0.3 0.6

丁141.0 61.9 79.1

戊211.5 20.1 191.4

A．丁为肉食性动物B．甲随丙的增加而增加

C．乙是能量流动的起点D．戊是丁的前一营养级

解析：

根据能量流动特点，能量越多生物所处营养级越低。因此，从表中数据可以得出：乙是生产者，第一营养级；丁是第二营养级；甲是第三营养级；丙是第四营养级。

答案：C

例2、食物链、食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动是沿着此渠道进行的。假如在某温带草原上存在如下图所示的食物网。请分析回答：

（1）该生态系统的成分中，草属于________，猫头鹰属于________。

（2）该食物网的各种生物中，含有能量最多的是________。该生态系统的能量最终来源是________，其能量流动的特点是________。

（3）在生态系统的物质循环中，碳元素以________形式在生物群落与无机环境中进行循环，生产者通过________作用使碳元素进入到生物群落中，各种生物通过________作用使碳元素回到无机环境中。

解析：

生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量，草为生产者，猫头鹰为消费者。生态系统中能量的源头是阳光，生产者固定的太阳能的总量是流经此生态系统的总能量，这些能量沿食物链逐级递减。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。在生态系统的物质循环中，碳元素以CO2（气体）形

式在生物群落与无机环境中进行循环，生产者通过光合作用使碳元素进入到生物群落中。各种生物通过呼吸作用使碳元素回到无机环境中。

答案：

（1）生产者消费者

（2）草光能单向流动，逐级递减

（3）CO2（气体）光合呼吸