第十二章 生态系统的进化

生态系统结构与功能的适配性进化一、生态系统结构的基本概念生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用形成的一个复杂网络。

生物群落由不同种类的生物组成，它们通过食物链和食物网相互联系。

非生物环境则包括土壤、水、空气等，为生物提供生存所需的资源。

生态系统结构的适配性进化是指生态系统中的生物和非生物组分在长期的相互作用过程中，通过自然选择和适应性进化，形成一种相互协调、功能优化的结构，以适应环境变化和维持生态系统的稳定。

生态系统结构的适配性表现在多个层面。

首先是物种多样性，多样性高的生态系统通常具有更强的稳定性和适应能力。

其次是物种间的相互作用，如捕食、竞争、共生等，这些相互作用形成了复杂的生态关系网，促进了生态系统功能的多样性和复杂性。

再次是生物与非生物环境的相互作用，生物通过适应环境的变化，如温度、湿度、光照等，调整自身的生理和行为特征，以更好地利用资源和生存。

二、生态系统功能与结构的相互关系生态系统的功能是指生态系统中能量的流动、物质的循环和信息的传递。

生态系统功能的实现依赖于其结构的合理性和稳定性。

例如，能量流动主要通过食物链和食物网进行，物种多样性和相互作用的复杂性直接影响能量流动的效率和稳定性。

物质循环则涉及到生物体内的元素如碳、氮、磷等的循环利用，这需要生物和非生物环境之间的密切配合。

信息传递则涉及到生物对环境变化的感知和响应，如植物通过光合作用响应光照变化，动物通过行为调整响应食物资源的变化等。

生态系统功能的适配性进化是通过生物对环境变化的响应和适应实现的。

例如，植物在长期适应干旱环境的过程中，可能会进化出更深的根系以获取地下水，或者更小的叶片以减少水分蒸发。

动物可能会进化出更高效的捕食策略或更灵活的行为模式以适应食物资源的分布和变化。

这些适应性变化不仅影响了个体的生存和繁衍，也影响了整个生态系统的结构和功能。

三、生态系统结构与功能适配性进化的实例分析生态系统结构与功能适配性进化的实例广泛存在于自然界中。

第十二单元种群和群落1．（2021全国甲卷·6）群落是一个不断发展变化的动态系统。

下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是（）A．人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向B．发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替C．发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段D．在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展【答案】C【分析】1、群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。

2、群落演替的原因：生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。

3、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。

【详解】A、人类活动可以影响群落演替的方向和速度，退湖还田、封山育林、改造沙漠、生态农业等相关措施都能促进群落良性发展，A正确；BC、发生在裸岩上的演替是初生演替，依次经过：地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段，弃耕农田的演替为次生演替，自然演替方向为草本阶段→灌木阶段→乔木阶段，B正确，C错误；D、一般情况下，演替过程中生物生存的环境逐渐改善，群落的营养结构越来越复杂，抵抗力稳定性越来越高，恢复力稳定性越来越低，D正确。

故选C。

2．（2019全国卷Ⅰ·6）某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。

下列叙述错误的是A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段【答案】D【解析】【分析】分析曲线可知，更新培养基时间间隔越短，细菌甲的种群数量随培养时间延长数量越多。

生态系统的发育、进化和平衡生态系统不是固定不变的，而是不断地变化和发展的，因此，生态系统是一个动态的系统，它的动态包括发育、进化和平衡几个方面。

1. 生态系统的发育任何生态系统都有一个发生、发展和成熟的过程，这个过程就是生态系统的发育，群落生态学中所讲的生态演替，实际上就是生态系统的发育过程。

生态系统的发育是一个定向而有序改变的过程，即一个生态系统类型替代另一个生态系统类型的过程。

发育的最终阶段，就是建立一种稳定的生态系统或顶极稳定状态。

在生态系统发育过程中所涉及到的生物种类的组成，所需要的时间以及达到稳定性程度，取决于地理位置、气候、水文、地质以及其它物理因素。

但生态系统的发育本身是一个生物学过程，而不是一个单纯的物理过程。

虽然物理环境决定发育类型、速度以及可能达到的状态，但发育是受生物群落本身所控制的。

强大的物理干扰以及人为的严重干扰会抑制或中止发育过程。

根据生态系统的发育状态，将其分为三类：1)正过度状态：又称增长系统，即能量的输入超过输出，总生产量超过总呼吸量，多余的能量参与系统内部结构的改变，系统增长。

2)负过度状态：又称衰老系统，即该系统能量输出比输入多。

导致系统内库存量的消耗超过被补充的速度，结果是系统变小或较不活跃。

3)稳定状态：又称平衡系统，即能量的输入和输出相等，系统的净生产量等于零。

生物量没有净增加，这就是顶极稳定状态，但是稳定状态并不意味着它是不活动的、静止的，而是在一定的范围内作波动。

2. 生态系统的进化生态系统的进化是长期的地质和气候的变化与生态系统中生物成员的活动所引起的生态系统内部过程相互作用的结果。

一般说来，长期的进化发展的总趋势是：增加对物理环境的控制，或与物理环境保持内稳定，以便对外界扰乱达到最大的防护，生物就是在漫长的地质年代中进化，与非生物环境形成越来越复杂和多样化的生态系统，并且改变着环境，同时也改变着生物本身，产生更多的、较大结构和较复杂的多细胞生物。

高中生物教学内容：生态系统的构成与演变引言嗨，亲爱的读者！今天我想和大家分享一下高中生物教学中关于生态系统的构成与演变的知识。

生态系统是生物学中一个非常重要的概念，它描述了生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。

了解生态系统的构成和演变对于我们理解自然界的运作机制，保护环境以及解决人类与环境之间的问题都具有重要意义。

那么，让我们一起深入了解吧！生态系统：什么是生态系统？生态系统是由生物群落和非生物环境组成的一个生物单元。

它包括了许多不同层次的组成部分，从个体到群落，再到生态位和生态圈等等。

生态系统可以是一个小小的池塘，也可以是一个巨大的森林，甚至是整个地球。

不论大小，生态系统都是由相互作用的生物因素和非生物因素组成的。

生物因素：生物群落与生态位生态系统中的生物因素主要包括生物群落和生态位。

生物群落是指某一地区内不同物种之间的相互关系。

比如，一个森林生态系统中可能包括树木、草地、动物和微生物等不同的物种，它们之间会相互依存和相互作用，形成一个生态群落。

而生态位则是指一个物种在生态系统中所占据的特定职位。

每个物种都有自己独特的生态位，它们通过与其他物种的竞争和合作来在生态系统中生存和繁衍。

非生物因素：光照、温度和土壤等除了生物因素外，非生物因素也是生态系统中不可或缺的一部分。

光照、温度、水分和土壤等都属于非生物因素。

光照对于植物的光合作用非常重要，它提供了植物所需的能量。

温度则直接影响着生物的生长和繁殖能力，不同物种对温度的适应性也有所不同。

水分是维持生物活动所必需的，而土壤则作为植物生长的基质和供给营养的来源。

生态系统的构成：多样性与稳定性生态系统的构成是指生物因素和非生物因素之间的相互作用和相互依存关系。

生态系统的构成具有多样性和稳定性两个特点，它们共同维持着一个生态系统的平衡。

多样性：物种多样性、遗传多样性和生态功能多样性首先，多样性是生态系统的一个重要特点。

物种多样性是指一个生态系统中物种的种类和数量的丰富程度。

学时分配表理论课54学时其中面授18学时自学36章次内容学时一绪论 2二生命及其在地球上的起源5三细胞的起源与进化 6四生物发展史 6五生物表型的进化 5六生物遗传系统的进化 6七生物的微观进化 6八物种与物种的形成 6九生物的宏观进化 4十生态系统的进化 2十一分子进化和分子系统学 2十二人类起源与进化 4第一章绪论通过本章的学习，学生应对进化生物学的主要研究内容、发展简史及发展现状有一个全面系统地了解。

一、进化生物学研究的对象（一）广义进化（二）生物进化（三）生物进化与进化生物学？二、进化科学的产生与发展（—）进化思想的产生（二）进化论的形成（三）进化论的发展（四）进化论在我国的传播（五）进化生物学发展的新方向三、学习和研究进化生物学的意义和方法（—）学习和研究进化生物学的意义（二）学习和研究进化生物学的基本方法—。

选择题1．拉马克提出的法则除获得性状遗传外还有A 。

P7A用进废退B一元论C多元论D动物的内在要求2．在生物学领域里再没有比A＿＿的见解更为有意义的了。

A进化B变化C辨证统一D生物与环境的统一3．生物体新陈代谢自我完成的动力在于＿C＿。

A种内斗争B遗传与变异的对立统一C同化与异化作用的对立统一D生物与环境的统一4．表现生物遗传特征的生命现象是D＿＿。

A自我调控B自发突变C自我完成D自我复制5．在人类进化过程中＿B＿起着愈来愈重要的作用。

P272A生物学进化B社会文化进化C环境的变化D基因的进化二。

填空题1．进化生物学的研究内容括生物进化的历程，原因，机制，速率，方向。

2．达尔文进化论的主要思想包括：＿生物演变和共同起源＿，＿生物斗争和自然选择＿，＿适应是自然的产物＿。

三。

名词解释1．生物进化：生物在其自然环境相互作用的过程中其遗传系统随时间而发生一系列不可逆的改变，在多数情况下这种改变导致生物总体对其生存的环境的相对适应。

2．进化生物学：是研究深谷为进化的学科，不仅研究进化的过程更重要的是研究进化原因、机制、速率和方向。

高中生物教案：生态系统的组成与变化生态系统的组成与变化一、引言二、生态系统的概念与组成1. 生态系统的定义2. 生态系统的组成2.1 生物群落2.2 生物圈2.3 干扰因素三、生态系统的流量与能量的转化1. 生态系统的流量1.1 营养链1.2 营养网2. 生态系统的能量转化2.1 生产者2.2 消费者2.3 分解者四、生态系统的变化与稳定1. 生态系统的变化1.1 自然因素引起的变化1.2 人类活动引起的变化2. 生态系统的稳定2.1 生物多样性2.2 生态平衡五、生态系统的保护与可持续发展1. 生态系统的保护意义2. 生态系统的可持续发展策略六、结论二、生态系统的概念与组成生态系统是由生物群落和生物圈组成的一个开放综合体。

生物群落是指在一个特定地域内相互依赖、相互作用的各种类型生物的总称。

而生物圈则是指地球上所有生物生活的环境，包括大气层、水层和陆地。

除了生物群落和生物圈，生态系统还受到各种干扰因素的影响，如气候变化、自然灾害等。

2.1 生物群落生物群落是由多种不同物种组成的一个特定地区的生物总称。

它们之间通过食物链和食物网进行相互依赖和相互制约。

例如，一个湖泊的生物群落包括鱼类、水草、浮游生物等。

每个物种在生态系统中都有自己的生态位，即其在资源利用、生活方式和生活环境等方面的具体特点。

2.2 生物圈生物圈是地球上所有生物生活的环境，包括大气层、水层和陆地。

这些不同的生境之间存在着生物的相互依赖和相互关系。

例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，并释放氧气，为动物提供氧气，而动物则通过呼吸排出二氧化碳，供植物进行光合作用。

2.3 干扰因素生态系统受到各种干扰因素的影响，例如气候变化、自然灾害等。

这些干扰因素可能对生态系统的组成和结构产生重大影响，甚至导致生态系统的破坏和崩溃。

生态学家通过研究这些干扰因素，可以更好地了解和预测生态系统的变化和演替过程。

三、生态系统的流量与能量的转化3.1 生态系统的流量生态系统中的能量和物质通过营养链和营养网进行流动。