生态系统
生态系统是在某地区共同生活的不同种群组成的群落，与其非生物环境（如光照、温度、水分与土壤）相互作用而形成的。本章讲授群落如何组织、把生物连接起来的取食关系、能量在生态系统中的流动与养分的循环，以及控制种群大小的因素。
食物链、食物网、生态金字塔以及能量在生态系统中单向流动，是常考内容，通常以图表形式要求学生解读、构建或解释，因此在练习这些图表的同时理解每种模式背后的原因，是备考的重要一环。
除了取食关系，群落中的生物还以本章涵盖的其他方式相互作用：竞争发生于两个生物需要同一种有限资源时，捕食发生于一个生物捕捉并吃掉另一个生物时，而共生则描述两个物种之间紧密而长期的关系，包括互利共生、偏利共生与寄生，各自依据是一方、双方，还是没有一方从中受益而区分。 大多数关于本节的考题实际考查的，是能否在不熟悉的例子中辨认出这三种互动类型属于哪一种，而不是死记一份固定的命名配对清单。
种群生态学是本章的最后部分，说明种群大小如何随时间变化，通常遵循一条 S 形增长曲线，在种群达到其环境的负荷量后趋于平稳，同时区分依赖密度的因素（如食物供应与疾病）与不依赖密度的因素（如洪水或干旱），这些因素共同限制种群能够增长到多大。 本章所属的环境可持续性主题，依赖于把人类活动控制在种群与生态系统能够承受的限度之内，而不致使负荷量本身被永久降低。
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关键概念
- 群落与生态系统
- 种群是生活在某地区的同一物种的所有个体；群落是生活在该地区的不同物种的所有种群；生态系统则是该群落连同其非生物环境因素（如光照、温度、水分与土壤）共同构成，两者相互作用。
- 取食关系
- 生产者通过光合作用自行制造食物，初级消费者取食生产者，次级或三级消费者取食其他消费者；分解者分解死亡的生物与废物，把养分归还给环境。这些取食关系把生物连接成食物链，而相互重叠的食物链共同构成食物网。
- 能量流动
- 来自太阳的能量通过光合作用进入生态系统，并沿食物链从生产者单向流向消费者，在每个营养级都会减少，因为大量能量在呼吸作用中作为热量散失、用于生物自身的生命过程，或存在于未被吃掉的部分中。
- 养分循环
- 与只在生态系统中流动一次的能量不同，碳、氮等养分通过光合作用、呼吸作用、分解，以及氮元素特有的细菌固氮等过程，在生物与非生物环境之间反复循环，因此同样的原子被一次又一次地重复利用。
- 种群生态
- 任何时刻的种群大小，取决于增加个体的过程（出生与迁入）与减少个体的过程（死亡与迁出）之间的平衡，再加上环境中的限制因素，如食物供应、疾病、捕食者与竞争者。
- 生态金字塔
- 数量、生物量或能量金字塔把食物链的每个营养级表示为一根柱条，通常向顶端逐渐变窄，因为生物量与可用能量在每个后续营养级都会减少，不过数量金字塔有时也可能呈现不寻常的形状。
- 生境与生态位
- 生境是生物生活的物理场所，例如池塘或森林地面，而生态位则是该生物在生态系统中的功能角色，包括它吃什么、被什么捕食，以及它如何与其他生物互动。两个物种可以共享同一生境，却很少能长期占据完全相同的生态位。
- 物种间关系
- 生物以明确界定的方式相互作用：竞争发生于两个生物需要同一种有限资源时，捕食发生于捕食者捕捉并吃掉猎物时，共生则描述两个物种之间紧密而长期的关系，当双方都受益时称为互利共生，一方受益而另一方不受影响时称为偏利共生，一方受益而另一方受损时称为寄生。
- 种群增长与负荷量
- 被引入新环境的种群通常起初增长缓慢，随后在资源充裕时快速增长，最后在达到负荷量后于 S 形曲线中趋于平稳，负荷量是指该环境凭借其可用的食物、空间及其他资源所能持续供养的最大种群数量。
- 影响种群大小的因素
- 依赖密度的因素，如食物供应、疾病与捕食，会随着种群变得更大、更拥挤而产生更强的限制作用；而不依赖密度的因素，如洪水、火灾或极端寒冷，则不论种群原本大小如何，都会以相近的比例使其减少。
本章如何考查
SPM 生物通过三张试卷评估。试卷一有40道客观题（40分），时长1小时15分钟；试卷二为100分，分 A、B、C 部分，时长2小时30分钟；试卷三是考查科学过程技能的实作卷。本章内容可能出现在其中任何一张，因此课程为试卷一训练记忆、为试卷二训练结构化作答。
常见考法
- 用给定的生物列表构建食物链或食物网，箭头方向须正确。
- 解释食物链为何很少超过四或五个营养级。
- 解读数量、生物量或能量金字塔，包括不寻常的形状。
- 用一种具体生物作为例子，区分生境与生态位。
- 辨认所描述的两物种关系属于哪种类型，例如互利共生或寄生。
- 解读种群增长曲线并从图中辨认负荷量。
常见错误
学生常写: 把食物链箭头指向食物。
能得分的写法: 箭头指向能量流动的方向，从被吃掉的生物指向吃它的生物，绝不指向食物来源。
学生常写: 说能量在生态系统中被循环。
能得分的写法: 能量单向流经生态系统，并在每一层作为热量散失；只有碳、氮等养分才会被循环利用。
学生常写: 混淆食物链与食物网。
能得分的写法: 食物链是单一通路；食物网是相互连接的食物链构成的网络，更真实地反映生态系统中的实际取食情况。
学生常写: 写分解者是生产者。
能得分的写法: 分解者（如细菌与真菌）分解死物并把养分归还给环境；生产者则通过光合作用自行制造食物。
学生常写: 混淆生境与生态位。
能得分的写法: 生境是生物生活的物理场所；生态位是它在那里所扮演的功能角色，包括它吃什么以及它如何与其他物种互动。
学生常写: 说竞争只发生在不同物种之间。
能得分的写法: 竞争可以是种内的，发生在同一物种的成员之间，也可以是种间的，发生在不同物种之间，而种内竞争往往更为激烈，因为竞争的个体需要完全相同的资源。 同一物种的一群食草动物争夺同一片草地，就是种内竞争的一个值得记住的清楚例子。
学生常写: 认为种群绝不可能超过其负荷量。
能得分的写法: 种群可以暂时超过其负荷量，之后有限的资源会导致死亡率上升，使种群回落到可持续的大小。 这种先超出后回落的模式，在种群增长图上常表现为一个峰值后接一段下降。
学生常写: 说每种限制因素都会随种群增长而变得更严重。
能得分的写法: 只有依赖密度的因素，如食物供应与疾病，会随种群增长而变得更严重；不依赖密度的因素，如洪水或干旱，无论种群大小都会以相近的比例造成影响。
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常见问题
能量为何沿食物链递减？
食物链与食物网有何区别？
为什么养分被循环而能量不被循环？
生境与生态位有什么区别？
什么是负荷量？种群可以超过它吗？
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