必修部分二生态系统的能量流动物质循环和稳定性

1、一、生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动1.概念：概念：生态系统中能量的生态系统中能量的 的过程。的过程。2.起点：起点：从从 开始。开始。3.数量：数量：流经生态系统的总能量流经生态系统的总能量 是是 。输入、传递和散失输入、传递和散失生产者固定太阳能生产者固定太阳能生产者固定太阳能的总量生产者固定太阳能的总量4.各营养级中能量流动的情况各营养级中能量流动的情况(1)来源来源(2)去路去路生产者的能量来自生产者的能量来自消费者的能量来自消费者的能量来自太阳光太阳光上一个营养级上一个营养级 消耗：生命活动消耗能量消耗：生命活动消耗能量遗体、残枝败叶等被遗体、残枝败叶等被 所利用所利用流入流

2、入呼吸呼吸分解者分解者下一个营养级下一个营养级5.特点：特点： ，传递效率约为，传递效率约为 。6.研究目的：研究目的：可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流 动关系，使能量持续高效地流向动关系，使能量持续高效地流向 。7.图解图解单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减10%20%对人类最有益的部分对人类最有益的部分8.研究能量流动的意义研究能量流动的意义(1)合理地调整生态系统中的合理地调整生态系统中的 关系，使能量持续关系，使能量持续 高效地流向对高效地流向对 的部分。的部分。(2)实现对能量的实现对能量的 利用，提高能量的利用，提高能量的 。能量流动能

3、量流动人类最有益人类最有益多级多级利用效率利用效率二、生态系统的物质循环二、生态系统的物质循环1.物质循环的概念物质循环的概念(1)物质：组成生物体的物质：组成生物体的 等化学元素。等化学元素。(2)循环：无机环境循环：无机环境 。(3)范围：范围： 。2.特点：特点：具有具有 ，又称生物地球化学循环；同时，又称生物地球化学循环；同时还还 具有具有 的特点。的特点。C、H、O、N生物群落生物群落生物圈生物圈全球性全球性循环流动循环流动3.碳循环碳循环(1)循环形式：主要是循环形式：主要是 。(2)循环过程：循环过程：(3)二氧化碳二氧化碳形成原因：形成原因： 的大量燃烧的大量燃烧危害：加快极地

4、冰川的融化，导致海平面危害：加快极地冰川的融化，导致海平面 ， 对对 生态系统和人类生存构成威胁生态系统和人类生存构成威胁化石燃料化石燃料上升上升陆地陆地4.能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环的关系 二者同时进行，彼此相互依存，不可分割；物质作二者同时进行，彼此相互依存，不可分割；物质作 为能量的为能量的 使能量沿着食物链使能量沿着食物链(网网)流动，能量流动，能量作作 为为 使物质能够不断地在生物群落和使物质能够不断地在生物群落和 之之 间循环往返。间循环往返。载体载体动力动力无机环境无机环境三、生物系统的稳定性三、生物系统的稳定性1.生态系统稳定性概念生态系统稳定性概念 指生态系统

5、所具有的指生态系统所具有的 或或 自身结构和功能自身结构和功能 的能力。的能力。保持保持恢复恢复相对稳定相对稳定2.生态系统稳定性类型生态系统稳定性类型(1)抵抗力稳定性抵抗力稳定性概念：生态系统概念：生态系统 并使自身结构和功能并使自身结构和功能 的能力的能力原理：生态系统内部具有一定的原理：生态系统内部具有一定的 能力。生能力。生 态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动 调节能力就越调节能力就越 ，抵抗力稳定性就越低，反之亦然，抵抗力稳定性就越低，反之亦然举例：河流受到轻微污染时，能通过举例：河流受到轻微污染时，能通过 、 和和 很快消除污染，从而

6、使其中生很快消除污染，从而使其中生 物种类与数量不会受到明显影响物种类与数量不会受到明显影响稳定性遭破坏的原因：稳定性遭破坏的原因：抵抗外界干扰抵抗外界干扰保持原状保持原状自动调节自动调节小小物理沉降物理沉降 化学分解化学分解微生物的分解微生物的分解自动调节能力有一定限度自动调节能力有一定限度(2)恢复力稳定性恢复力稳定性概念：生态系统在遭到概念：生态系统在遭到 的破坏以后的破坏以后 的能力的能力举例：草地发生火灾后，第二年又会长出茂密的举例：草地发生火灾后，第二年又会长出茂密的 草本植物，动物种类和数量也能很快恢复草本植物，动物种类和数量也能很快恢复外界干扰因素外界干扰因素恢复到原状恢复到原

7、状1.能量流动的内容能量流动的内容能量的输入、传递与散失能量的输入、传递与散失(1)生态系统中能量流动的源头是太阳能。生态系统中能量流动的源头是太阳能。(2)能量的输入能量的输入(太阳能太阳能 生物群落生物群落)相关生理过程：绿色植物的光合作用将太阳能转换相关生理过程：绿色植物的光合作用将太阳能转换 为化学能为化学能输入的总值：绿色植物通过光合作用固定的太阳能输入的总值：绿色植物通过光合作用固定的太阳能 的总值的总值(3)能量的传递能量的传递传递形式：以有机物为载体单向传递（凡传递传递形式：以有机物为载体单向传递（凡传递 有机物时，均有能量传递）有机物时，均有能量传递）传递渠道：食物链、食物网

8、传递渠道：食物链、食物网传传递递特特点点单向流动：食物链中，相邻营养级生物的捕单向流动：食物链中，相邻营养级生物的捕 食和被捕食关系为长期自然选择所形食和被捕食关系为长期自然选择所形 成，不可逆转，故能量不能倒流成，不可逆转，故能量不能倒流逐级递减：每个营养级的能量总有一部分不逐级递减：每个营养级的能量总有一部分不 能被下一个营养级利用（最终被分解者能被下一个营养级利用（最终被分解者 利用）；每个营养级的生物都经自身的利用）；每个营养级的生物都经自身的 细胞呼吸而消耗一部分能量（细胞呼吸而消耗一部分能量（ATP、热能）、热能）传递效率：传递效率：10%20%(4)能量的散失能量的散失散失形式：

9、热能（对生物群落而言，相当于能量输出）散失形式：热能（对生物群落而言，相当于能量输出）散失渠道：通过生产者、消费者、分解者的细胞呼吸散失渠道：通过生产者、消费者、分解者的细胞呼吸 分解有机物而产生的能量，一部分形成分解有机物而产生的能量，一部分形成ATP被被 生物利用，另一部分以热能形式散失到无机生物利用，另一部分以热能形式散失到无机 环境中环境中上述上述(1)(4)可表示为：可表示为：即能量变化形式为：即能量变化形式为：太阳能太阳能化学能化学能热能，而热能不能被生物群落重复热能，而热能不能被生物群落重复利用，即能量流动无法循环。利用，即能量流动无法循环。2.生态金字塔生态金字塔 不同的生态金

10、字塔能形象地说明各营养级与能量、生不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生 物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观 体现。体现。 类型类型项目项目能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔 生物量金字塔生物量金字塔含义含义各营养级各营养级“同化的总同化的总能量能量”各营养级生各营养级生物的物的“个个体数量体数量”各营养级各营养级“现现存生物的存生物的总质量总质量” 类型类型项目项目能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量生物量金字塔金字塔形状形状图形特点图形特点一般呈正金一般呈正金字塔形字塔形一般呈正金一般呈正金字塔形字塔形一般呈

11、正金一般呈正金字塔形字塔形 类型类型项目项目能量能量金字塔金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔分析分析能量流动的能量流动的过程中总是过程中总是有能量的消有能量的消耗和散失，耗和散失，故能量流动故能量流动逐级递减逐级递减成千上万只成千上万只昆虫生活在昆虫生活在一棵大树上一棵大树上时，该数量时，该数量金字塔的图金字塔的图形也会发生形也会发生变化变化浮游植物的个体浮游植物的个体小，寿命短，又小，寿命短，又不断被浮游动物不断被浮游动物吃掉，所以某一吃掉，所以某一时间浮游植物的时间浮游植物的生物量生物量(用质量来用质量来表示表示)可能低于浮可能低于浮游动物的生物量游动物的生物量 类型类型项

12、目项目能量金字塔能量金字塔数量数量金字塔金字塔生物量生物量金字塔金字塔特点特点能较好地反映生能较好地反映生态系统内能量流态系统内能量流动的本质，更加动的本质，更加客观、全面客观、全面易过高易过高估计小估计小型动物型动物的作用的作用易过高估计易过高估计大型动物的大型动物的作用作用 在人工生态系统中因能量可以人为补充，可能会在人工生态系统中因能量可以人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置情况。如人工鱼塘中生产者的能使能量金字塔呈现倒置情况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者量未必比消费者(鱼鱼)多。自然生态系统则必须当能量状多。自然生态系统则必须当能量状况表现为正金字塔形状时，方可维持生态系统的正

13、常运况表现为正金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。转，从而维持生态系统的稳定性。 (2009全国卷全国卷)某种植玉米的农场，其收获某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考不考虑空间因素虑空间因素)：(1)请绘制由鸡、牛

14、、玉米和人组成的食物网：请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：(2)牛与鸡之间牛与鸡之间(有、无有、无)竞争关系，理由是竞争关系，理由是 。人与鸡的种间关系是人与鸡的种间关系是，人与牛的种间关系是，人与牛的种间关系是。(3)流经该农场生态系统的总能量来自流经该农场生态系统的总能量来自所固定的所固定的，无机环境中的碳以，无机环境中的碳以形式进入该人工群落。形式进入该人工群落。(4)假设该农场将生产玉米的假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，作为饲料养鸡，2/3供人食供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍

15、供人食用。理论上，该农场供养供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将会的人数将会(增多、不变、减少增多、不变、减少)，理由是，理由是 。解题指导解题指导(1)由题干信息可知：玉米、鸡、牛、人之间由题干信息可知：玉米、鸡、牛、人之间的食物关系为：玉米鸡牛人的食物关系为：玉米鸡牛人(2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛食用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。的种间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。(3)该农场生态系

16、统中的生产者为玉米，生产者(玉米)固定的太阳能为流经生态系统的总能量。(4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。答案答案(1)(2)无它们所需食物资源不同无它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米子粒玉米子粒)捕食与竞争捕食捕食与竞争捕食(3)玉米太阳能玉米太阳能CO2(4)减少改变用途的减少改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少能量流经第二营养级

17、时的分流情况能量流经第二营养级时的分流情况1.(2010南通调研南通调研)下图表示某草原生态系统中能量流动下图表示某草原生态系统中能量流动 图解，图解，表示相关过程能量流动量。下列有关表示相关过程能量流动量。下列有关 叙述正确的是叙述正确的是 ()A.是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量B.分解者获得的能量最少分解者获得的能量最少C.图中图中/的比值代表草的比值代表草兔的能量传递效率兔的能量传递效率D.和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分解析：解析：过程表示草同化的能量流向下一营养级过程表示草同化的能量流向下一营养级兔；兔；图中图中/的比值代表兔的比值代表兔

18、狐的能量传递效率；兔子粪便狐的能量传递效率；兔子粪便中的能量是草同化的能量；在一个生态系统中分解者获中的能量是草同化的能量；在一个生态系统中分解者获得的能量多少不能确定。得的能量多少不能确定。答案：答案：D1.对物质循环的分析对物质循环的分析物质物质是指组成生物体的化学元素，而不是由这些是指组成生物体的化学元素，而不是由这些元素组成的单质或化合物元素组成的单质或化合物循环循环过程过程是指在生物群落和无机环境之间的反复运动是指在生物群落和无机环境之间的反复运动范围范围生物圈生物圈形式形式生物群落与无机环境间：无机物生物群落与无机环境间：无机物生物群落内：有机物生物群落内：有机物动力动力能量能量特

19、点特点全球性、循环性全球性、循环性关键生关键生物类群物类群生产者：物质、能量输入生产者：物质、能量输入分解者：物质、能量输出分解者：物质、能量输出2.实例实例碳循环碳循环(1)过程过程(2)图解说明图解说明 大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光 合作用或微生物的化能合成作用完成的。合作用或微生物的化能合成作用完成的。 碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是 CO2；在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进；在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进 行，传递形式为有机物。行，传递形式为有机物。大气中大气

20、中CO2的主要来源的主要来源煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的CO2浓度增高，是形成浓度增高，是形成“温室效应温室效应”的最主要原因。的最主要原因。分解者的分解作用分解者的分解作用动植物的呼吸作用动植物的呼吸作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧3.物质循环和能量流动的关系物质循环和能量流动的关系项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式以有机物为载体以有机物为载体无机物无机物特点特点单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减循环往复循环往复范围范围食物链中的各营养级之间食物链中的各营养级之间生物圈生物圈(全球性全球性)项目项目能量流动能量流动物

21、质循环物质循环联系联系同时进行、相互依存，不可分割同时进行、相互依存，不可分割物质是能量沿食物链物质是能量沿食物链(网网)流动的载体流动的载体能量是物质在生态系统中循环往复的动力能量是物质在生态系统中循环往复的动力 大气中大气中CO2、SO2通过物质循环过程进入生物群落通过物质循环过程进入生物群落时，均可直接进入生产者，而时，均可直接进入生产者，而N2不可直接被生产者利用，不可直接被生产者利用，N2需经以生物固氮为主的固氮作用形成固氮产物后，方需经以生物固氮为主的固氮作用形成固氮产物后，方可被生产者利用。可被生产者利用。 (2009重庆高考重庆高考)下图是某森林生态系统物质和下图是某森林生态系

22、统物质和能量流向示意图，能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物表示不同用途的有机物(j是是未利用部分未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是是 ()A.进入该生态系统的进入该生态系统的CO2量与各量与各h产生的产生的CO2总量相等总量相等B.生产者中生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量的量大于被初级消费者同化的有机物的量C.流向分解者的流向分解者的k可被生产者直接吸收利用可被生产者直接吸收利用D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用流经该生态系统的物质和能量可循环利用解题指导解题指导选选 h是该营养级通过呼吸散失的能量，是该营

23、养级通过呼吸散失的能量，i及其它中的一部分是流入到下一营养级的能量，及其它中的一部分是流入到下一营养级的能量，k是流向是流向分解者体内的能量。进入该生态系统的分解者体内的能量。进入该生态系统的CO2量大于各量大于各h产产生的生的CO2总量；流向分解者体内的能量不能被生产者吸收总量；流向分解者体内的能量不能被生产者吸收利用；流经该生态系统的物质是循环的，而能量是单向利用；流经该生态系统的物质是循环的，而能量是单向流动，不可循环的。流动，不可循环的。B绘制能量流动与物质循环图的要点绘制能量流动与物质循环图的要点 由于物质在生物群落内部可循环流动反复利用，而由于物质在生物群落内部可循环流动反复利用，

24、而能量只能是单向流动，因而在生态系统内部绘制能量流能量只能是单向流动，因而在生态系统内部绘制能量流动图时，生产者只有来自太阳能的箭头，不会有消费者动图时，生产者只有来自太阳能的箭头，不会有消费者及分解者或无机环境传来的能量，只有当论及物质循环及分解者或无机环境传来的能量，只有当论及物质循环时，才可能存在时，才可能存在“相互传递相互传递”的的“箭头箭头”。另外，只要两者。另外，只要两者之间有有机物传递，便伴随着能量的传递，若传递的是之间有有机物传递，便伴随着能量的传递，若传递的是无机物则不包含能量无机物则不包含能量(此时所需能量不在无机物中此时所需能量不在无机物中)的传递，的传递，仅表示物质循环

25、。仅表示物质循环。2.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图， 不能得到的结论是不能得到的结论是 ().A.能量能量的总和一定小于生产者所固定的太阳能的总和一定小于生产者所固定的太阳能 总量总量B.生物圈的物质是自给自足的；能量是需要不断补充的生物圈的物质是自给自足的；能量是需要不断补充的C.D中包含的生物可能处于食物链的最高营养级中包含的生物可能处于食物链的最高营养级D.碳以碳以CO2形式进入生物群落又以形式进入生物群落又以CO2的形式离开生物群的形式离开生物群 落返回无机环境落返回无机环境解析：解析： 图中图中A是生产者，是生产者，B

26、、C是消费者，是消费者，D是分解者；生是分解者；生产者固定的能量有四个去向：呼吸消耗、流向动物、被分产者固定的能量有四个去向：呼吸消耗、流向动物、被分解者利用、留在生产者的体内，图中的总和是呼解者利用、留在生产者的体内，图中的总和是呼吸消耗、流向动物、被分解者利用，因此小于生产者所固吸消耗、流向动物、被分解者利用，因此小于生产者所固定的太阳能总量；定的太阳能总量；D不是食物链的成员。不是食物链的成员。答案：答案：C1.稳定性的前提条件稳定性的前提条件(1)生态系统成分齐全。生态系统成分齐全。(2)能量的输入保持稳定。能量的输入保持稳定。(3)物质的输入和输出相对平衡。物质的输入和输出相对平衡。

27、2.稳定性的表现稳定性的表现(1)结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不 会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化， 可用如图曲线表示：可用如图曲线表示：(2)功能相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，功能相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡， 物质的输入与输出保持相对平衡。物质的输入与输出保持相对平衡。3.稳定性的两个方面稳定性的两个方面抵抗力稳定性与恢复力稳定性抵抗力稳定性与恢复力稳定性抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性实质实质保持自身结构功能相保持自身结构

28、功能相对稳定对稳定恢复自身结构功能相恢复自身结构功能相对稳定对稳定核心核心抵抗干扰、保持原状抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状遭到破坏、恢复原状抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性影响影响因素因素生态系统的成分越生态系统的成分越复杂，抵抗力稳定复杂，抵抗力稳定性越强，在遭受同性越强，在遭受同等程度干扰时越容等程度干扰时越容易保持原状易保持原状在受到较强程度干扰后，在受到较强程度干扰后，生态系统的成分越简单，生态系统的成分越简单，则越容易恢复原状，反之，则越容易恢复原状，反之，生态系统成分越复杂，遭生态系统成分越复杂，遭到破坏后，恢复原状越困到破坏后，恢复原状越困难，如黄土高原已很

29、难恢难，如黄土高原已很难恢复原状复原状抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性联系联系图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围；正常范围；y表示外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离表示外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰，如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰，草原生态系统的草原生态系统的y值要大于热带雨林的值要大于热带雨林的y

30、值；值；抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性联系联系x表示恢复到原状态所需的时间；表示恢复到原状态所需的时间；x越大，表示越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强；恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强；TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低 在受到较强程度干扰时，恢复力稳定性与抵抗力稳在受到较强程度干扰时，恢复力稳定性与抵抗力稳定性往往成相反的关系，但若受到同等程度

31、干扰时，自定性往往成相反的关系，但若受到同等程度干扰时，自动调节能力强的生态系统其恢复力稳定性也往往较高，动调节能力强的生态系统其恢复力稳定性也往往较高，如同等程度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复如同等程度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复原状的能力强。原状的能力强。 (2009福建高考福建高考)下列有关生态系统稳定性的叙下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是述，不正确的是 ()A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的 基础基础B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统 稳

32、定性稳定性.C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用， 体现了其间接价值D.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态 系统恢复力稳定性就越高解题指导解题指导选选 生态系统生物种类越多、营养结构越生态系统生物种类越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。D提高生态系统稳定性的措施提高生态系统稳定性的措施 对生态系统的利用要适度，减少对生态系统的干扰。对生态系统的利用要适度，减少对生态系统的干扰。 对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的物质和对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的物质和能量的投入。能量的投入。命题命题思

33、路思路 应用应用“生态系统的能量流动、物质生态系统的能量流动、物质循环及稳定性循环及稳定性”等基础知识，分析解决等基础知识，分析解决现实生活中的实际问题及热点问题，是现实生活中的实际问题及热点问题，是本考点命题的焦点。如：生态农业问题、本考点命题的焦点。如：生态农业问题、合理开发和利用自然资源问题等合理开发和利用自然资源问题等命题命题角度角度(1)常结合食物网综合考查生态系统的能量常结合食物网综合考查生态系统的能量 流动特点及相关计算流动特点及相关计算(2)结合光合作用与细胞呼吸原理考查生态结合光合作用与细胞呼吸原理考查生态 系统物质循环系统物质循环(特别是碳循环特别是碳循环)(3)生态系统稳

34、定性内涵及相关原理生态系统稳定性内涵及相关原理 如图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、如图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。丙表示生态系统中的三种成分。 ()请据图回答：请据图回答：(1)生态系统的碳循环是指碳元素在生态系统的碳循环是指碳元素在之间不断循之间不断循环的过程。环的过程。(2)X与甲中图示生物类群的能量来源不同，与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生代表的生物为物为；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的的细胞结构最主要的特点是细胞结构最主要的特点是。(3)大气中的大气中的CO2在甲中图示的在甲中图示的处处(在在ad

35、中选择中选择)合合成有机物；含碳有机物在甲中图示的成有机物；含碳有机物在甲中图示的处处(在在ad中中选择选择)可以分解为可以分解为CO2。(4)化石燃料除燃烧外，还可以通过化石燃料除燃烧外，还可以通过途径产生途径产生CO2。解题指导解题指导(1)组成生物体的组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学等化学元素，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，为物质循环。落回到无机环境的循环过程，为物质循环。(2)甲图生物甲图生物类群能从无机环境中获取二氧化碳，为自养型生物，所类群能从无机环境中获取二氧化碳，为自养型生物，所以以X

36、应为化能自养细菌，如硝化细菌。应为化能自养细菌，如硝化细菌。Y属于分解者，分属于分解者，分解者为营腐生的细菌和真菌等，因此解者为营腐生的细菌和真菌等，因此Y的细胞结构最主要的细胞结构最主要的特点是有核膜。的特点是有核膜。(3)甲图中叶绿体基质是合成有机物的甲图中叶绿体基质是合成有机物的场所。有机物的分解发生在细胞质基质和线粒体中。场所。有机物的分解发生在细胞质基质和线粒体中。(4)化石燃料还可通过分解者的分解作用产生二氧化碳。化石燃料还可通过分解者的分解作用产生二氧化碳。答案答案(1)生物群落与无机环境生物群落与无机环境(2)化能自养细菌化能自养细菌(或硝化细菌等或硝化细菌等)有核膜包围的细胞

37、核有核膜包围的细胞核(3)ca和和b(4)微生物的分解微生物的分解设计并制作小生态瓶设计并制作小生态瓶观察生态系统的稳定性观察生态系统的稳定性1.实习目的：实习目的：探究生态系统保持相对稳定的条件。探究生态系统保持相对稳定的条件。2.实习原理：实习原理：生态系统的物种组成、营养结构和非生物生态系统的物种组成、营养结构和非生物 因素与其稳定性密切相关。将少量植物、以这些植物因素与其稳定性密切相关。将少量植物、以这些植物 为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶 中便制成一个小生态瓶。中便制成一个小生态瓶。3.生态瓶设计要求及目的生态瓶设计要求及

38、目的要求要求目的目的生态瓶必须是密闭的生态瓶必须是密闭的防止外界生物或非生物因防止外界生物或非生物因素的干扰素的干扰生态瓶中投放的几种生物生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，必须具有很强的生活力，成分齐全成分齐全(具有生产者、消具有生产者、消费者和分解者费者和分解者)生态瓶中能够进行物质循生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时环和能量流动，在一定时期内保持稳定期内保持稳定要求要求目的目的生态瓶的材料必须透明生态瓶的材料必须透明为光合作用提供光能；保持为光合作用提供光能；保持生态瓶内温度；便于观察生态瓶内温度；便于观察生态瓶的采光用生态瓶的采光用较强的散射光较强的散射光防止水温过高

39、导致水生植物防止水温过高导致水生植物死亡死亡生态瓶宜小不宜大，瓶中的生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的水量应占其容积的4/5，要留，要留出一定的空间出一定的空间便于操作；瓶内储备一定量便于操作；瓶内储备一定量的空气的空气选择生命力强的生物，动物选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大不宜太多，个体不宜太大减少对减少对O2的消耗，防止生产的消耗，防止生产量量消耗量消耗量4.生态瓶的观察与结果分析生态瓶的观察与结果分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生存情况和存活时观察稳定性，可通过观察动植物的生存情况和存活时 间的长短、水质变化等判断生态系统的稳定性。间的长短、水质变化等判断生态

40、系统的稳定性。(2)由于生态瓶中的生态系统极为简单，自动调节能力极由于生态瓶中的生态系统极为简单，自动调节能力极 差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易 被破坏。因此，生态瓶内的生物只能保持一定时间的生存。被破坏。因此，生态瓶内的生物只能保持一定时间的生存。(3)如果生态瓶是一个开放的生态系统，则生态系统的如果生态瓶是一个开放的生态系统，则生态系统的 成分复杂，自动调节、自我修复和自我延续的能力成分复杂，自动调节、自我修复和自我延续的能力 强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持 相对稳定。相

41、对稳定。 为观察生态系统稳定性，设计为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。 ()生态系统生态系统组成组成光光水草水草藻类藻类浮游动物浮游动物 小鱼小鱼 泥沙泥沙生态生态瓶编瓶编号号甲甲乙乙丙丙丁丁注：注：“”表示有；表示有；“”表示无。表示无。请回答以下问题：请回答以下问题：(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为，原，原因是因是 。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因

42、是丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是 。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量丁瓶与甲瓶相比，氧气含量，原因是，原因是。(4)根据观测结果，得出结论：根据观测结果，得出结论： ； 。解题指导解题指导据表格分析可知：乙瓶无光照，藻类因光合据表格分析可知：乙瓶无光照，藻类因光合作用无法进行而死亡，种群密度下降。丙瓶与甲瓶相比，作用无法进行而死亡，种群密度下降。丙瓶与甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物快速分解为无机物。丁瓶与甲瓶相比排泄物等中的有机物快速分解为无机物。丁瓶与甲瓶相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大

43、量的氧气，因此多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都的关系。据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。为实验组。乙瓶与甲瓶相比少光，不久稳定性被破坏，说明光照乙瓶与甲瓶相比少光，不久稳定性被破坏，说明光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件；丙瓶与甲瓶是维持该生态系统长期稳定的必要条件；丙瓶与甲瓶相比少分解者，不久稳定性被破坏，

44、说明分解者是生相比少分解者，不久稳定性被破坏，说明分解者是生态系统中不可缺少的重要组成成分；丁瓶与甲瓶相比态系统中不可缺少的重要组成成分；丁瓶与甲瓶相比多小鱼，消费者过多，也造成稳定性被破坏，说明生多小鱼，消费者过多，也造成稳定性被破坏，说明生态瓶中动物不能过多，过多会破坏食物链，造成生态态瓶中动物不能过多，过多会破坏食物链，造成生态系统崩溃。系统崩溃。答案答案(1)下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作用，不能生长用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物不能被快速分解而累积不能被快速分解而累积(3)少消费者较多，消耗

45、较多少消费者较多，消耗较多的氧气的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分解生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量者以及非生物的物质和能量(太阳能太阳能)生产者、消费生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定相对稳定1.(2009江苏高考江苏高考)下列下列4种现象中，不适宜用生态系统种现象中，不适宜用生态系统 中能量流动规律进行合理分析的是中能量流动规律进行合理分析的是 () A.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B.蓝藻易在富营养化水体中爆发蓝藻易在富营养化水体

46、中爆发 C.饲养牛、羊等动物，成本低、产量高饲养牛、羊等动物，成本低、产量高 D.巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食解析：解析：水体富营养化导致蓝藻爆发是因为水体为蓝藻提水体富营养化导致蓝藻爆发是因为水体为蓝藻提供了大量的供了大量的N、P等矿质元素，并未涉及能量流动问题。等矿质元素，并未涉及能量流动问题。能量流动的渠道是食物链，且能量沿食物链传递时，具能量流动的渠道是食物链，且能量沿食物链传递时，具有单向性和逐级递减的特点，所以食物链越短，能量损有单向性和逐级递减的特点，所以食物链越短，能量损失越少。失越少。A、C、D均可以利用能量流动规律分析。均可以利用能量流动规律

47、分析。答案：答案：B2.(2009广东理基广东理基)如图为某一生态系统的能量金字塔，如图为某一生态系统的能量金字塔， 其中其中、分别代表不同的营养级，分别代表不同的营养级，E1、E2 代表能量的形式。下列叙述正确的是代表能量的形式。下列叙述正确的是 ()A.是初级消费者是初级消费者B.为分解者为分解者C.E1为太阳能，为太阳能，E2为热能为热能D.能量可在食物链中循环利用能量可在食物链中循环利用解析：解析：能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小。能量金字塔的最底层为第一营养级即生产值的大小。能量金字塔的最底层为第一营养级即生产者，者，为本金字塔

48、中最高营养级而非分解者。非生物为本金字塔中最高营养级而非分解者。非生物的物质和能量中太阳能被生产者经光合作用固定而进的物质和能量中太阳能被生产者经光合作用固定而进入生物群落。最终被各营养级成分的呼吸作用以热能入生物群落。最终被各营养级成分的呼吸作用以热能的形式散失到无机环境。的形式散失到无机环境。答案：答案：C3.如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述 正确的是正确的是 ( )A.过程代表绿色植物的光合作用过程代表绿色植物的光合作用B.图中图中A、B分别代表消费者和生产者分别代表消费者和生产者C.温室效应主要是由温室效应主要是由过程造成的过

49、程造成的D.农业生产中的中耕松土可以增大农业生产中的中耕松土可以增大过程过程解析：解析：化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。表示光合作用，表示光合作用，A表示分解者，中耕松土对过表示分解者，中耕松土对过程有促进作用。程有促进作用。答案：答案：C4.如图是某生态农场的物质或能量流动图解，则相关叙述如图是某生态农场的物质或能量流动图解，则相关叙述 正确的是正确的是 ()A.该图可表示完整的能量流动图解该图可表示完整的能量流动图解B.作为能量流动图解还应添加一个由太阳能指向农作物作为能量流动图解还应添加一个由太阳能指向农作物 的箭头，不必去掉其他箭头的箭头，不必去掉其他箭头C.作为能量流动图解，该图需去掉作为能量