群落的结构：

1．群落结构形成原因及意义
(1)原因：群落中，各个种群分别占据不同的空间；是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
(2)意义：有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
2．群落的结构
(1)垂直结构：在垂直方向上大多数群落都具有明显的分层现象。
意义：植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力；植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象（垂直结构）。
例①森林的垂直结构
    ②在水域生态系统中，垂直分布也是很明显的
(2)水平结构：群落的水平结构主要表现特征是镶嵌分布。
意义：水平结构由于地形的变化、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，它们呈镶嵌分布

易错点拨：

1、森林植物的垂直分布主要与光照有关；森林动物的垂直分布主要与食物有关。
2、水生动物的分层与阳党、温度、食物和含氧量等有关。
3、高山植物的垂直分布主要与温度有关。

知识拓展：

1、时间结构：群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。群落物种组成的昼夜变化是明显的。白天在开阔地有各种蝶类、蜂类和蝇类活动，而一到夜晚，便只能看到夜蛾类和螟蛾类昆虫了。群落的季节变化也很明显。群落的季节性也决定于植物与传粉动物之间的协同进化过程。

群落的演替：

1、定义：随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。
2．原因：群落是一个动态系统，是不断发展变化的。
3．类型

类型	初生演替	次生演替
起点	从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方	原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
基质与环境条件	无有机质和生命胚种	有大量有机质和生命胚种
过程	裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木→森林阶段	杂草阶段→灌木阶段阶段→森林阶段
时间	经历的时间长	经历的时间短
速度	缓慢	较快
影响因素	自然因素	人类活动较为关键
实例	裸岩、沙丘和湖底的演替	弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替

知识点拨：

人类活动对演替的影响
1．人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
(1)砍伐森林、填湖造地、捕杀动物等生产活动，使群落向不良方向演替，不利于生态系统稳定性的维持。
(2)封山育林、治理沙漠、管理草原等生产活动，使群落演替向良性方向发展，对于改善生态环境、实现经济和环境的可持续发展，具有重要的现实意义。
2．退耕还林、还草、还湖的原因及策略
(1)原因：为扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田，以牺牲环境为代价的垦殖活动，造成严重的水土流失，并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
(2)目的：为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。
知识拓展：

1、群落演替的结果

演替方向	演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的，一般都可以演替到森林这一最高阶段
能量	总生产量增加，群落的有机物总量增加
结构	生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂
稳定性	演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，抵抗力稳定性越来越高

2、在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但森林中仍会有灌木、草本、苔藓等。

生态系统的能量流动：

1、概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
2、过程：
(1)能量的输入

③输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。
(2)能量的传递
①传递途径：食物链和食物网。
②传递形式：有机物中的化学能。
③传递过程：

(3)能量的转化

(4)能量的散失
①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。


3、能量流动的特点
（1）单向流动
①食物链中，相邻营养级生物的捕食关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。
②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失，这些能量是无法再利用的。
（2）逐级递减
①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。
②各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和一热能形式散失。
③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
4、能量传递效率能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10﹪～20﹪，即输入某一营养级的能量中，只有10﹪～20﹪的能量流到下一营养级。
计算方法为：

4、研究能量流动的意义：
（1）实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率（如桑基鱼塘）
（2）合理地调整能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（如农作物除草、灭虫）

生态系统中能量流动的计算：

在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%-20%，解题时注意题目中是否有“最多” “最少…至少”等特殊的字眼，从而碗定使用l0%或 20%来解题。
1．设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：
已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量=M÷(20%)³；最多需要A营养级的能量 =M÷(10%)³。
已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量=N×(20%)³；D营养级获得的最少能量=N× (l0%)³。 2．如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，则按照各单独的食物链进行诗算后合并。
3．在食物网中分析如A→B→C→D确定生物量变 化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：
(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，生态系统消耗的能量就越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要 A营养级的能量时，应取最短食物链A→D，并以20% 的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以 10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)³。
4．已知较低营养级生物的能量求解较高营养级生物的能量时，若求解“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最高”效率传递；若求解“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。具体规律如下：

表解生态系统三种金字塔的不同：

项目＼类型	能量金字塔	数量金宇塔	生物量金字塔
形状
特点	正金字塔	一般呈正金字塔，有时呈倒金字塔	一般为正金字塔
象征含义	能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性	生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减	生物量（现存生物有机物的总量）沿食物链流动逐级递减
每一阶含义	食物链中每一营养级生物所含能量的多少	每一营养级生物个体的数目	每一营养级生物的总生物量
异常分析	人工鱼塘中的生产者并不多，需要人工给鱼施加有机饲料，如图	成千上万只昆虫生活在一棵大树上时，该数量金字塔的塔形会发生变化，如图	浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量会低于浮游动物，如图

易错点拨：

1、图解中的箭头由粗到细表示流如下一营养级的能量逐级递减；方块面积越来越小表示营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。
2、每一营养级的能量来源及去向流入一个营养级的能量石指被这个营养级的生物所同化的全部能量。营养级的能量的来源与去路如下：
 
3、消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，它属于上一营养级未被利用的部分。
4、动物同化的能量并不等于摄入的能量：动物同化的能量=动物摄入的能量-动物粪便中的能量。

知识拓展：

1、由于能量传递效率为10﹪～20﹪，传到第五营养级时，能量已经很少了，再往下传递不足以维持一个营养级，所以一条食物链中营养级一般不超过5个。
2、食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级比例。
如： 是指流向B、C的总能量占A的10﹪～20﹪。
3、根据能量流动的递减性原则，在建立与人类相关的食物链时，应尽量缩短食物链。

生态系统的物质循环：

1、定义：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。
2、循环过程

3、循环范围：生物圈。
4、特点：
(1)全球性：物质循环的范围是生物圈，而不是局域性的生态系统。
(2)反复利用、循环流动：物质循环，既然称为“循环”就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。
5、实践中应用：
①任何生态系统都需要来自系统外的能量补充；
②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；
③能量多极利用从而提高能量的利用率；
④帮助人们合理调整生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
易错点拨：

1、参与循环的物质：不是指由C、 H、O、N、P、S等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物内所特有的物质，也不是单质，而是元素。
2、物质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，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是单纯物质的移动。
3、碳循环平衡的破坏——温室效应
(1)温室效应产生的原因
①化石燃料的大量燥烧，产生大量CO2。
②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。
(2)影响：会加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他生物的生存构成威胁。
(3)解决措施
①减少化石燃料的燃烧。
②开发新的能源，如利用风能、水能、核能。
③大力植树造林。

知识拓展：

1、举例碳循环：
 (1)碳元素的存在形式
①无机环境：碳酸盐和C02。
②生物群落：含碳有机物。
(2)
(3)
(4)

(5)碳循环的过程


2、N循环：