高考生物大一轮复习 学案43 生态系统的能量流动

学案43生态系统的能量流动考纲要求生态系统能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。一、能量流动的概念生态系统中能量的________、传递、________和散失的过程，称为生态系统的能量流动。二、能量流动的过程1．起点：生产者____________开始。2．总量：生产者________________。3．流动渠道：________和________。4．特点：(1)单向流动：能量只能沿着食物链由________流向高营养级。(2)逐级递减①每个营养级生物都因________而散失部分热能。②每个营养级生物总有一部分不能被____________利用。③传递效率为______(形象地用____________)。三、能量流动研究意义1．帮助人们科学规划，设计________________，使能量得到最有效利用，实现能量的________。2．帮助人们合理地________生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向____________________。探究点一生态系统中能量流动过程分析能量流动过程图，完成下列填空：由上图可知：(1)能量转化：________→有机物中的化学能→________(最终散失)。(2)流动形式：________中的化学能。(3)散失途径：呼吸作用，包括____________自身的呼吸消耗以及________的呼吸作用。(4)能量散失的形式：以热能形式散失。思维拓展1．消费者同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排遗生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗体、残骸一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。例如屎壳郎利用大象的粪便获得能量，就不能说屎壳郎获得了大象的能量，而是获得了植物的能量。2．流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。(1)能量的来源生产者的能量主要来自太阳能。其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。(2)能量的去路①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。②流向下一营养级。③遗体、残骸、粪便等被分解者分解。④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。探究示例1如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是()A．能量流动是伴随着物质利用而进行的B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去听课记录：探究点二能量流动的特点1．分析能量流动模型，完成下列填空。(1)大方框代表一个________。(2)大粗箭头表示流经一个生态系统的总能量，即本生态系统中____________________。(3)能量流动的方向(以箭头表示)________。(4)箭头由粗到细表示流入下一个营养级的能量________。(5)方块面积越来越小表示随营养级别的________，贮存在生物体内的能量________。(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。(7)能量流动特点：________、________。(8)能量传递效率：________。计算式为：相邻两营养级之间的传递效率＝下一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。2．简述能量流动的意义及提高能量利用率的措施。思维拓展1．能量的传递效率为10%～20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传到下一营养级。如果按20%这一最高效率计算，若第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%＝4%……，第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的eq\f(1,5n－1)(若按传递效率10%计算，公式为eq\f(1,10n－1))，由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4～5个营养级。2．确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。3．提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。4．极值计算：(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论现实问题思路求解D营养级净增重M至少需要A营养级多少N×(20%)3＝M最多需要A营养级多少N×(10%)3＝MA营养级净增重ND营养级最多增重多少N×(20%)3＝MD营养级至少增重多少N×(10%)3＝M(2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。探究示例2(·淮安一模)下图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位为kcal/(m2·a)。下列说法错误的是()A．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性B．辐射的太阳能中仅有1%左右的能量被生产者利用C．每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用D．此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量听课记录：探究点三生态金字塔完成下表填空：比较三种金字塔类型项目能量金字塔数量金字塔形生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为____金字塔形，有时会出现____金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有________的特性生物个体____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______)沿食物链升高逐级递减每一级含义每一营养级生物所含____的多少每一营养级生物个体的____每一营养级生物的________特殊形状能量流动的过程中总是有能量的消耗一株大树上鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置浮游植物的个体小，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(用质量来表示)可能____浮游动物的生物量探究示例3如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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()A．Ⅰ是初级消费者B．Ⅳ为分解者C．E1为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用听课记录：题组一能量流动过程和特点1．(·安徽十校测试)在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括下列选项中的()A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量C．羊的生产量D．部分死亡羊的重量2．以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的()A．能量流动是单向的、不循环的B．食物链越短，终级消费者获得的能量越多C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D．营养级越多，散失的能量越多3．下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是()A．当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级B．当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D．生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的4．(·无锡模拟)如图表示一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质的输入和输出情况下，下列说法不正确的是(多选)()A．能量主要是以太阳能的形式输入生态系统B．组分1、2、3分别代表生产者、分解者和消费者C．在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等D．如果组分1是生产者，那么组分1代表的是绿色植物5．某自然生态系统中有一条食物链：甲→乙→丙→丁，测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d(单位：kg/年)。下列叙述中正确的是()A．丙种群个体所含有机物的平均值一定大于丁种群B．甲从无机环境中获得的能量等于a所含的能量C．若能量在相邻的两个营养级间的传递效率是20%，则b＋c＋d＝0.2aD．甲的同化作用类型为自养型6．(·马鞍山模拟)如图表示某湖泊生态系统的营养结构，a～e代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是()A．共有三条食物链B．各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是aC．若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是aD．若c所含能量为5.8×109kJ，d含1.3×108kJ，则a至少约含4.5×107kJ题组二生态金字塔和研究能量流动的意义7．(·常州模拟)在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述正确的是(多选)()A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D．沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性8．(·长沙模拟)如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量流动的箭头是()A．①③ B．②③⑤C．①③④ D．②⑤9．我国北方的一些地区每年都会发生一定程度的蝗灾，当地政府和农牧民常用喷洒农药的方法来杀灭蝗虫。年发生蝗灾时，新疆某地邀请来一批养鸭户，把几十万只鸭子放养到虫害严重的草原上，收到很好的效果。下列有关叙述中错误的是()A．利用农药灭虫，农药对蝗虫起选择作用，生存下来的蝗虫都是抗药能力较强的B．利用鸭子消灭蝗虫，根本目的是调整生态系统能量流动关系，使能量更多地流向鸭子C．利用鸭子消灭蝗虫，从生态的成分看，鸭子是次级消费者，鸭子与草原上的牛、羊的关系是种间互助D．利用鸭子消灭蝗虫不仅可以获得较好的经济效益，而且还能减轻污染、保护其他生物10．下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减③若A和B中玉米的数量相同，A若能养活10000人，则B可能只能养活1000人④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低A．①③④ B．①②③C．①②③④ D．③④题号12345678910答案题组三综合题11．(·天津理综，9)放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量(净光合产量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量)的变化图，G0为不放牧，G1～G3为放牧强度逐渐增强。据图回答：(1)5～10月份的最适放牧强度是________(从G0～G3中选填)，________月份可被初级消费者利用的总能量最多。(2)与放牧草地相比，8月份不放牧草地净光合产量明显偏低的原因有________(多选)。A．过多枝叶对下层植物有遮光作用B．植株衰老组织较多C．缺少动物粪尿的施肥作用D．草地生态系统的物质循环加快(3)据图1分析，为使牧草净光合产量维持在最高水平，4～10月份需要采取的放牧措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)牧草的光合作用强度可用单位时间和面积的____________来表示。(5)在牧草上喷洒32P标记的磷肥，检测32P在初级和次级消费者中的放射强度，结果见图2，其中A消费者处于第________营养级。(6)在生态系统的生物成分中，生产者体内的32P除被消费者利用外，还有部分进入________。12．下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图作答：(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为__________、________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是________________________________。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示____________，C表示________________。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________(用图中所给字母的表达式表示)。(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________________________________________________________________________。(4)若图甲营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如右图。其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ(用所给字母的表达式表示。)学案43生态系统的能量流动课前准备区一、输入转化二、细胞呼吸细胞呼吸初级消费者次级消费者三级消费者细胞呼吸有机物细胞呼吸热能1．固定太阳能2.固定的太阳能总量3.食物链食物网4．(1)低营养级(2)①呼吸作用②下一营养级③10%～20%能量金字塔表示三、1.人工生态系统多级利用2.调整对人类最有益的部分课堂活动区探究点一(1)太阳能热能(2)有机物(3)各个营养级分解者探究示例1D[由图可知，甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量；乙为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，即第二营养级所含的能量减去因呼吸以热能形式散失的能量之后而剩余的能量，该部分的能量最终将有两个去向，一是遗体、残骸中的能量被分解者利用，二是被次级消费者摄入。乙和甲仍然处于同一个营养级，乙比甲的能量少的原因是呼吸作用消耗。]探究点二1．(1)生态系统(2)全部生产者所固定的太阳能总量(3)单向流动(4)逐级递减(5)增加越来越少(7)单向流动逐级递减(8)10%～20%2．(1)意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用。②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。(2)措施①尽量缩短食物链。②使废物资源化，充分利用生产者、分解者。如利用秸秆培育食用菌等。探究示例2D[图中A中的能量包括呼吸散失的热能，分解者不能利用。]eq\x(\a\al(思路导引①明确能量流动的特点及形成原因。,②生产者利用的太阳能与辐射太阳能的关系。,③A指的是什么？))探究点三正倒逐级递减数目总质量能量数目有机物总量低于探究示例3C[能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小。能量金字塔的最低层为第一营养级即生产者，Ⅳ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。]构建知识网络单向流动逐级递减人工生态系统更有益课后练习区1．B[生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外，此部分属于第一营养级。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。]图型解读能量的来源及去向图解(1)图示(2)析图：①消费者摄入能量(a)＝消费者同化能量(b)＋粪便中能量(c)，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。②消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋生长、发育和繁殖(e)。③生长、发育和繁殖(e)＝分解者分解利用(f)＋下一营养级同化(i)＋未被利用(j)，即消费者同化能量若为两部分之和是b＝d＋e；若为四部分之和是b＝d＋f＋i＋j。2．C[初级消费者的多少，理论上并不影响相邻营养级间能量的传递效率，因此次级消费者获得的能量还是相对稳定的。]3．A[兔子是第二营养级，狼是第三营养级，故狼捕食兔子后，能量从第二营养级流入第三营养级。]方法技巧利用“拼图法”解决能量流动中的难题输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。参考图示，很容易理解以下问题：(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个草原生态系统中，草原上所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。(2)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，从第一营养级向第二营养级能量的传递效应等于D1/W1，因此不会达到100%，一般情况下，能量传递效率为10%～20%。(3)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，理清生物与生物在营养级上的差值。4．ACD[组分1为生产者，既可代表绿色植物，也可代表硝化细菌、蓝藻等自养生物，故D错误；幼苗茁壮成长，能量的输入大于输出，C错误；能量主要以化学能的形式输入生态系统。]5．D[丙营养级有机物大于丁营养级而不是种群；甲从无机环境中获得的能量大于a所含的能量；能量在两营养级之间的传递效率为20%，则b为0.2a，c为0.04a，d为0.008a；生产者甲一定是自养型。]6．B[图中共有c→d；c→e→a；c→b→a三条食物链；a处的营养级最高，所以生物富集作用最严重；a“至少”获得的能量：按10%传递，选择食物链最长的计算；d消耗c的能量按最多为1.3×108kJ÷10%＝1.3×109kJ，c剩余的能量为5.8×109kJ－1.3×109kJ＝4.5×109kJ，按10%的传递效率，由c→b→a，得4.5×107kJ，故D正确。]7．ABD[该生态农业实现了物质和能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，而非能量传递效率。]8．C[农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。]9．B[利用鸭子消灭蝗虫并非想使能量更多地流向鸭子，根本目的是利用鸭子与蝗虫的捕食关系更好地消灭蝗虫，获得更好地经济效益。]10．D[生态系统的能量流动指的是种群间的能量流动，而非个体，故①错误。能量沿食物链单向流动，随着营养级的升高而逐级递减，能量传递效率并未随着营养级的升高而逐级递减，故②错误。]知识归纳对三种类型金字塔的理解(1)在一条食物链中，由低营养级到高营养级推算，前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，而“数量”和“生物量”均可能出现反例。(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形状时，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。(3)某营养级的“粪便”中的能量不同于“尿液”中的能量。前者应归于上一营养级，是未被该营养级利用的能量(含在上一营养级同化能量的80%～90%中)；后者则归于该营养级，是该营养级所同化的能量中的一部分(含在上一营养级传递来的10%～20%的能量中)。(4)以金字塔图形式呈现如下图所示，如果成千上万只昆虫生活在一棵大树上，鸟又以该树上的昆虫为食(食物链：树→昆虫→鸟)。那么树、昆虫和鸟的能量金字塔、生物量金字塔和生物数量金字塔可依次表示为A、A、C。11．(1)G26(2)A、B、C(3)4月份不放牧，5～10月份放牧强度保持在G2水平(4)有机物生成量(CO2的消耗量或O2生成量)(5)二(6)分解者解析(1)净光合产量最大时的放牧强度最适宜，由图1可知，5～10月份，最适宜的放牧强度是G2。净光合产量最大时，被初级消费者利用的能量最多，由图1可知，6月份的净光合产量最大，该月份被初级消费者利用的总能量最多。(2)因净光合产量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量。不放牧时，影响光合作用的因素是光照强度和肥料多少。枝叶长大后，枝叶对下层植物有遮光作用，导致光照强度下降，从而使光合作用合成量减少。此外，植株衰老时，细胞中相应酶的活性降低，也会导致光合作用强度降低。(3)由图1可知，净光合产量与放牧量有关，故其措施是4月份不放牧，5～10月份放牧强度保持在G2水平，净光合产量都保持最大值。(4)光合作用强度可用O2生成量、有机物生成量或CO2消耗量表示。(5)营养级越高的生物，体内积累的32P越多，此为生物富集效应。由图2可知，A消费者的放射强度相对值的最大值小于B，说明A消费者的营养级级别低于B，故A消费者为初级消费者，属于第二营养级。(6)生产者的能量除被消费者利用外，还有部分被分解者利用。12．(1)太阳能(或同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)营养级越高，可利用能量越少(或营养级高的物种，往往体型较大)(2)同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量b/y×100%(3)单向流动，逐级递减(4)25A/(1＋4X)解析(1)m1表示流入该生态系统的能量，这部分能量是太阳能或同化固定的能量，m2表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的，则营养级越高的生物，可利用能量越少，所以个体数量也越少。(2)若A表示图甲营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化固定的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b，因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减。(4)假设至少需要消耗甲的能量为a，则甲中直接提供给丙的能量为a×X×20%，由甲经过乙传递给丙的能量为a×(1－X)×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%＋a×(1－X)×20%×20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)。学案44生态系统的物质循环考纲要求生态系统物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)。一、生态系统的物质循环1．概念(1)物质：组成生物体的________________等元素。(2)物质循环：无机环境与________之间。(3)范围：整个________。2．特点(1)具有全球性，因此又称________________循环。(2)循环方式：________。二、实例——碳循环1．无机环境中的存在形式：________和碳酸盐；生物群落中的主要存在形式：________；无机环境与生物群落之间的循环形式：________。2．循环过程3．温室效应(1)形成原因：大量化学燃料的燃烧，大气中的________含量迅速增加，打破了生物圈中________的平衡。(2)影响：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。三、能量流动与物质循环的关系及意义1．与能量流动的关系：________作为__________的载体，使________沿着________流动；能量作为________，使物质能够不断地在________和________之间循环往返。2．意义：通过________和________，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。动动脑有人认为：“物质是能量的载体，物质是往复循环的，能量自然也应该伴随着物质的循环而循环。”你认为这句话对吗？如果有错误，请指出原因。探究点一碳循环分析完成生态系统的碳循环示意图：1．大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的________或硝化细菌等的____________而实现的。2．碳在生物群落和无机环境之间循环是以________的形式进行的。碳元素在生物群落中的传播，主要靠________________，传递形式为________。3．大气中CO2的来源有三个：一是________________；二是________________；三是________________。4．实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是________和________。5．碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是________的，其他各成分间的传递均是________的。探究示例1下图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是()A．1代表生产者，5可以代表化能合成作用B．碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递C．在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1D．1、2、3中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环听课记录：变式训练1(·广东理综，26)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。时期碳吸收量(kgC·a－1)碳释放量(kgC·a－1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014(1)生态系统碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。(2)表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是___________________________。(3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的___________________________________，导致大气中______________增加并引起全球气候变化。(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的__________________________________________直接发酵转化为燃料乙醇。探究点二物质循环和能量流动的关系分析物质循环和能量流动的关系图解，完成下列填空：1．从图中可以看出，无机环境为生物成分提供________和________。2．二者均开始于________，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。3．能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的________与________等过程。4．物质作为能量的________，使能量沿着食物链(网)流动。5．能量作为________，使物质循环不断地在生物________与________之间循环往返，能量以物质形式存在和流动，能量促进了物质的循环。思维拓展1．能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能在各级生态系统中进行。物质循环是在生物群落与无机环境之间反复循环，不具递减性，具有全球性。2．任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是决定一个生态系统相对稳定的重要保证。探究示例2下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是()A．大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳B．完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的C．D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量10%～20%D．C处在第三营养级听课记录：变式训练2(·苏州联考)图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，请分析回答：(1)在图1中，B、C分别属于________________。碳元素在生物群落内传递是沿________实现的。(2)图1中表示呼吸作用过程的是________(填序号)。A、C、D为B提供____________。(3)若图1中的C产生60mol氧气，则流入D的能量一般不超过相当于________mol葡萄糖的能量。如果A发生瘟疫，D发生的变化是________________________。(4)在图2的食物链中，②/①的比值代表________(生物之间)的能量传递效率，③和④分别属于________和________(生物)间的同化量的一部分。实验探究探究土壤微生物的分解作用1．实验原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为________。(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的____________、____________等生态因子相关。2．实验流程案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解____实验设计实验组对土壤____处理A杯中加入____________对照组对土壤不做任何处理B杯中加入30mL蒸馏水自变量土壤中是否含微生物土壤中的微生物的有无实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度____对照组AA1______A2产生______BB1______B2______结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉思维拓展1．探究活动最好在实验室中进行，以便控制变量，避免环境中不可控制的因素的影响。2．各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶的能力也不同，需要的时间也有差异，一般需要温暖、湿润的条件。探究示例3(·泰州联考)同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。(1)实验设计首先要遵循的是________________原则和________________原则。(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和B两组。实验时A组不做处理(自然状态)；B组用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1小时。B组处理的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2)中实验的自变量是________________________，因变量是________________，无关变量是____________________________________________________________________________________(至少写出两点)。(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中B组的落叶________________。(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和D组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预测结果在右图中绘出相应的曲线。听课记录：题组一碳循环的过程及特点1．(·徐州摸底)从生态系统的物质循环角度看，人体内碳元素的根本来源是()A．大气中的CO2 B．生产者C．分解者 D．消费者2.如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是()A．f表示大气中的二氧化碳库B．该图中有三条食物链C．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物D．碳以有机物的形式由a传到b3．下图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述不正确的是()A．③过程代表绿色植物的光合作用B．图中A、B分别代表消费者和生产者C．温室效应主要是由⑦过程造成的D．农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程4．关于碳循环的叙述，错误的是()A．不依赖于水 B．伴随能量流动C．产生温室气体 D．具有全球性5．图甲、乙分别表示人体体液中物质交换、生态系统碳循环的模型图，以下说法正确的是()A．甲图中O2浓度最高的是BB．乙图中的D是生态系统中的主要成分C．人体发生过敏反应时，甲图中的A增多导致组织水肿D．因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是乙图中的B所处的营养级题组二能量流动和物质循环的关系6．下列实例中不能体现物质循环和能量流动原理的是()A．增加对农田的物质投入(如施农家肥)可以有效防止土壤肥力下降B．北京奥运会前大量植树造林以改善空气质量C．在夏季通过缩短菊花的光照时间使其提前开花D．汶川大地震破坏了大熊猫的生存环境，使其食物短缺7．(·重庆卷，5)如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述不正确的是(多选)()A．进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等B．生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量C．流向分解者的k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8．(·南通质检)下列与生态系统功能相关的描述中，错误的是()A．碳循环过程需要能量的驱动B．物质与能量在生物与环境之间循环流动，信息的流动只在生物之间发生C．植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循环的一部分D．全球气候变暖与地球上大气中碳的收支不平衡有关题组三土壤微生物的分解作用9．下图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱是()A．a＞b＞c B．c＞b＞aC．c＝b＞a D．a＞c＝b10．现提供桂花和月季的落叶若干，同种且大小和生理状态相同的蚯蚓若干。以蚯蚓的日排粪便量为实验因变量，来探究温度与蚯蚓分解落叶速率的关系。完成下列实验：(1)取同样大小的玻璃缸标记为A、B、C，并控制A、B、C的温度分别为5℃、15℃、25℃。(2)取________的落叶足量，再加入数量相等的蚯蚓，在适宜的条件下培养。(3)每天取出A、B、C中的蚯蚓粪便并________。(4)一周后分别求出A、B、C中蚯蚓________________，并进行比较。(5)蚯蚓分解落叶速率最快的玻璃缸最可能是________(填字母)。题组四综合题11．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括()A．努力实现物质的分层次多级利用B．减轻对环境的污染，提高抵抗力稳定性C．加强生物防治，控制有害生物的危害D．实现物质和能量的循环，使废物资源化题号12345678911答案12.根据下面的碳循环示意图回答问题：(1)从微观上看，过程③主要是在细胞内________________中进行。(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是____________；碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。(3)参与过程④的生物新陈代谢类型是____________________________。它们与同区域中的动、植物共同构成了________________。(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，其中物质作为能量的________，使能量沿着食物链(网)流动。能量作为________，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。(5)从上图可知，减少温室效应的最关键的措施是：第一：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________；第二：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。学案44生态系统的物质循环课前准备区一、1.(1)C、H、O、N、P、S(2)生物群落(3)生物圈2．(1)生物地球化学(2)往返循环二、1.CO2有机物CO22.光合细胞呼吸3．(1)CO2碳循环三、1.物质能量能量食物链(网)动力生物群落无机环境2.能量流动物质循环动动脑不对。这句话很难从字面上挑出错误，实际上采用了“汉字(词)”的通用方法，偷换了概念，“物质是能量的载体”中的“物质”是指含有化学能的有机物质(如糖类、脂质、蛋白质)，而“物质是往复循环的”中的“物质”则是指基本元素(如C、H、O、N、P…)，二者本质含义根本不同。课堂活动区探究点一1．光合作用化能合成作用2．CO2食物链和食物网有机物3．分解者的分解作用动植物的呼吸作用化学燃料的燃烧4．生产者分解者5.双向单向探究示例1C[首先需要确定这四种成分，1箭头指向2、3、4可以确定1是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以确定4为无机环境。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者，确定3为分解者。5代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在1和4间，是以二氧化碳形式传递的；1、2、3之间是以有机碳的形式传递的。1是生产者，所含有的有机物最多。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。]变式训练1(1)光合呼吸(2)A碳吸收量等于碳释放量(3)稳定性CO2(4)光反应葡萄糖解析(1)光合作用吸收CO2，呼吸作用放出CO2，生态系统中碳循环主要通过光合作用和呼吸作用进行。(2)生态系统中碳的吸收量等于释放量时，该生态系统正处于稳定状态；而当碳的吸收量大于释放量时，处于生长期；当碳的吸收量小于释放量时，则处于衰退期。(3)过度的人工碳排放使得碳的释放量大大超出碳的吸收量，从而破坏了生态系统的稳定性，大气中不能被吸收的大量CO2能引起温室效应，导致全球气候变化。(4)光合作用的光反应阶段，光能的吸收发生在叶绿体的类囊体的薄膜上。光合作用的产物葡萄糖经酒精发酵可生成乙醇。探究点二1．物质能量2.生产者3.合成分解4.载体5．动力群落无机环境探究示例2D[生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2形式进行的，故图中大气中的气体X代表CO2；图中A为生产者，B为初级消费者(第二营养级)，C为次级消费者(第三营养级)，D为分解者；完成①过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供；食物链中相邻营养级间的能量传递效率为10%～20%，但不包括分解者(D)。]思路导引①各字母、标号所代表的意义。②图示中的食物链组成包括什么？并排出食物链、营养级。③食物链中能量传递效率是多少？④区别①、⑧能量的转化类型。变式训练2(1)分解者、生产者食物链(网)(2)2、3、4、5物质和能量(3)2先增加，后减少，最后稳定(4)兔与狼草兔解析(1)大气中的二氧化碳通过绿色植物的光合作用进入生物群落，生产者、消费者、分解者通过呼吸作用把二氧化碳释放到大气中，生产者、消费者最终都被分解者分解，因此C属于生产者，A、D属于消费者，B属于分解者。(2)1表示的生理过程是光合作用，2、3、4、5表示的生理过程是呼吸作用。A、C、D为B提供物质和能量。(3)图1表示的食物链为C→D→A，C产生60mol氧气，则产生的葡萄糖为10mol，因此流入D的能量一般不超过相当于10×20%＝2mol葡萄糖的能量。A以D为食，A如果发生瘟疫，A的数量将减少，则D的数量先增加，当D增加到一定数量时，由于生存环境限制及种内斗争的加剧，导致D的数量又减少，最后趋于稳定。(4)①为兔的同化量，②为狼的同化量，所以②/①的比值代表兔与狼之间的能量传递效率；③表示的能量储存于兔的粪便中，而粪便主要是草未被兔消化的残渣，故③为草的同化量的一部分；④表示的能量存在于兔的遗体中，故④为兔的同化量的一部分。实验探究1．(1)分解者(2)温度水分2．淀粉高温30mL土壤浸出液小于不变蓝砖红色沉淀变蓝不变色探究示例3(1)单一变量等量性(2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变(3)土壤微生物(作用)的有无落叶的腐烂程度土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可)(4)腐烂程度小于A组(5)如图解析由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的等量性原则和单一变量原则，应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：①明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；②两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为0；③由于微生物的分解作用，两曲线均呈下降趋势，且D组下降速度较C组快；④随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。构建知识网络生物圈全球性光合化能合成呼吸课后练习区1．A[人体内碳元素来源于食物中的有机物，而有机物来源于光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的CO2。]2．B[f表示大气中二氧化碳库，a是生产者，b是分解者，c、d、e都是消费者。该图中只有1条食物链。消费者和分解者都是异养型生物。碳以有机物的形式从生产者传给分解者和消费者。]知识链接有关碳循环的几个易考点(1)C的存在形式：C在生物群落内(生物体内及生物之间传递时)以有机物的形式存在，在无机环境中的主要存在形式有CO2、碳酸盐等。(2)C的循环形式：C在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环。(3)与碳循环直接相关的生理过程：光合作用和呼吸作用，其中呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸，分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。3．ABD[化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。③过程表示呼吸作用，A表示分解者，中耕松土对过程③有促进作用。]4．A[碳循环过程中，首先依赖于绿色植物吸收CO2进行的光合作用，这一过程消耗水；另外，生物呼吸作用分解有机物产生CO2的过程也产生水。]5．C[图乙中的A代表生产者，B代表分解者，C代表消费者，D代表大气中的CO2库，生态系统的主要成分是生产者，A和C因捕食关系可建立食物链，分解者不属于任何营养级。图甲中A代表组织液，B代表淋巴，C代表血浆，D代表细胞内液，图甲中O2浓度最高的是C(血浆)。]方法技巧物质循环过程相关图解(1)碳循环过程示意图弄清箭头的方向及代表含义。(2)将上图换成字母，并尝试判断四种成分(找依据)，如下面三种变式图据图判断A、B、C、D各代表哪种成分？①图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者和非生物的物质和能量，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”，再根据A→C确定C为消费者，剩下D为分解者。②图2——根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。根据ABD的碳都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。③图3——首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中，食物链是E→F→D→B。6．C[夏季缩短光照使菊花提前开花应用的是生态系统的信息传递功能。]7．ACD[进入该生态系统的CO2量应该包括各h产生的CO2总量和未利用部分的总和，所以A是错误的；能量流动是逐级递减的，所以生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量，所以B是正确的；能量流动是单向的，所以流向分解者的k不能被生产者直接吸收利用，所以C是错误的；物质是循环的，能量流动是单向的，所以D是错误的。]归纳提升生态系统中能量流动和物质循环的关系生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，这两大功能之间既有明显的差别，又有必然的联系。(1)区别能量在生态系统内是单向流动的，在逐级流动中递减。因此，生态系统要不断地从外界获得能量(太阳光能)，只有这样，生态系统的能量才能持续下去。至于生态系统的物质循环，则是在生物群落和无机环境之间反复出现，循环流动(见下表)。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特点单向传递反复循环范围生态系统的各营养级生物圈(2)联系8．B[物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素在生物群落和无机环境间的往返循环，能量流动是动力，但能量不能循环，能量流动是单向递减的。]知识链接温室效应温室效应是指地球表面变热的现象。温室效应主要是由于现代化工业过多燃烧煤炭、石油和天然气等燃料释放大量CO2进入大气造成的，大气层中的CO2等温室气体有一种特殊作用，它们能够使太阳通过短波辐射到达地球，而地球以长波辐射形式向外散发的能量却无法透过温室气体层，这种现象被称为“温室效应”。地球平均温度上升、极端气候事件(如飓风、暴雨、大旱等灾害性天气)发生频率增加是地球温室效应的主要特征。9．A[由题图可知，a地区落叶量大，但土壤中有机物的含量最少，说明a地区的有机物分解速度快，依次类推b地区有机物的分解速度小于a大于c。由此可推知，分解落叶的能力a＞b＞c。]10．(2)同种等量(或等量的桂花落叶，或等量的月季落叶)(3)称重(4)日平均排粪便量(5)C解析题干已明确指出的蚯蚓日排粪便量为实验因变量，目的是“探究温度与蚯蚓分解落叶速率的关系”，即其自变量为温度。按照对照原则及单一变量原则，不难完成本题。11．D[生态农业建设实现了能量的多级利用，而不能实现能量的循环利用。]12．(1)线粒体(2)光合作用CO2(3)异养需氧型或异养厌氧型生物群落(4)载体动力(5)保护植被、大力植树造林，提高森林覆盖率严格控制化学燃料燃烧，提高能量利用率，开发除化学燃料以外的能源如水能、太阳能等，切实减少CO2的排放量解析(1)从图中信息可知③为动、植物的有氧呼吸作用产生CO2的过程。该过程主要是在细胞的线粒体中进行的。(2)大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落，又以CO2形式返回到无机环境。(3)过程④为分解者的分解作用，代谢类型是异养需氧型或异养厌氧型，均为腐生。分解者与其他生物共同构成了生物群落。(4)生态系统的能量流动与物质循环是同时进行、相互依存、不可分割的，前者以后者为载体，后者以前者为动力。(5)要减轻温室效应，就要减少CO2的释放或增加CO2的利用，使大气中CO2浓度维持相对稳定，其措施是多方面的。学案45生态系统的信息传递和稳定性考纲要求1.生态系统中的信息传递(Ⅱ)。2.生态系统的稳定性(Ⅱ)。一、生态系统的信息传递1．种类(1)物理信息：生态系统中的________、声、____、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的______，如植物的生物碱、有机酸、动物的______等。(3)行为信息：动物的________，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。辨一辨(1)上述两图中动物行为涉及到哪类信息？(2)鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫的报警所涉及到的信息有何不同？2．在生态系统中的作用(1)个体：________的正常进行，离不开信息的作用。(2)种群：生物种群的________，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的________关系，以维持生态系统的________。3．在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行________。思考动物的行为信息都与繁衍有关吗？二、生态系统的稳定性1．概念：生态系统所具有的保持或__________自身结构和________相对稳定的能力。2．抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界________并使自身________和功能保持原状的能力。(2)原因：内部具有一定的________能力。(3)规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越________，抵抗力稳定性就越________，反之则越高。______能力有一定限度，越过限度，________就遭到破坏。3．恢复力稳定性(1)概念：生态系统遭到外界干扰因素破坏后________的能力。(2)原因：生态系统具有________________。(3)与抵抗力稳定性的关系：往往是________的。想一想“野火烧不尽，春风吹又生”这句诗说明了生态系统的哪一种稳定性？4．提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统的________。(2)实施相应的________投入，保证生态系统内部________________的协调关系。探究点一生态系统的信息传递1．简述信息的种类及作用？2．简述信息传递在农业生产中的应用，请各举一例。思维拓展1．生态系统的信息传递又称信息流，此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。但是信息流不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而往往是双向的，有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反馈。2．与能量流动、物质循环的比较任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但又各有不同。能量流动——生态系统的动力物质循环——生态系统的基础信息传递——决定能量流动和物质循环的方向和状态能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环流动，反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与无机环境之间联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体探究示例1(·连云港模拟)有关生态系统信息传递的说法，不正确的是()A．生命活动的正常进行，离不开信息传递B．在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递C．能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定D．利用人工合成性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递听课记录：探究点二生态系统的稳定性理解生态系统的稳定性，完成下列填空：1．稳定性的表现(1)结构相对稳定：动植物________及________保持相对稳定。(2)功能相对稳定：________和________的输入、输出相对平衡。2．稳定性的两个方面抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质________自身结构功能相对稳定________自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状影响因素一般地说，生态系统中物种丰富度越大，营养结构越____，抵抗力稳定性越____一般地说，生态系统中物种丰富度越小，营养结构越____，恢复力稳定性越____联系①____关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定，如图：思维拓展1．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡。2．生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种自我调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。3．任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。4．生物多样性是生态系统稳定性的基础生物多样性eq\o(→,\s\up7(决定))营养结构复杂程度eq\o(→,\s\up7(决定))自我调节能力大小eq\o(→,\s\up7(决定))稳定性强弱。5．生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图)(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个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量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定强，如热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林生态系统的y值。探究示例2采取下列哪项措施，能提高一个生态系统的抵抗力稳定性()A．减少捕食者和寄生者的数量B．使生产者和消费者的数量保持一样C．增加适宜的物种种类D．限制某一个演替过程听课记录：实验探究设计并制作生态缸(生态瓶)，观察其稳定性1．实验原理(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有密切的关系。(2)将少量植物，以这些植物____________和其他__________放入一个密封的广口瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。(3)观察小生态瓶中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。2．实验流程根据研究的对象和实习条件确定模拟________的种类↓调查该种生态系统的主要________及其________，了解它们的基本情况↓从各成分中选取典型的种群，确定它们的________关系，务必使它们互相连接成为一条或数条________，保证能完成生态系统的功能↓观察并记录结果↓结果分析与结论思维拓展1．小生态缸的设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2的消耗，防止生产量＜消耗量2.生态缸稳定性观察与分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。(3)如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、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相对稳定。探究示例3(·盐城摸底)某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列说法中错误的是()A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中听课记录：题组一生态系统的信息传递1．法国的昆虫学家法布尔做过以下实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林包围的屋里，把一只雌性大蚕蛾扣在笼子里，周围撒满樟脑。尽管当时狂风骤雨，但还是有几十只雄蛾扑向纱笼，此现象说明()A．昆虫间通过信息相互联系，这种信息是无线电波B．昆虫间通过信息相互联系，因为昆虫都具有趋化性C．昆虫间通过信息相互联系，联系的媒介是阴雨天气D．昆虫的雌雄个体间通过信息相互联系，这种信息是化学信息——性外激素2．(·临沂质检)下列关于生态系统的信息传递，正确的叙述是()A．生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境B．动物的特殊行为对于同种或异种生物能够传递信息C．生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的D．利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治3．(·泰州模拟)如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是()A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的B．生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递4．(·合肥模拟)下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是()A．利用人工合成的化学信息素吸引昆虫前来，提高传粉率和结实率B．草原返青时的“绿色”，为食草动物提供可以采食的信息C．延长光照时间，提高家禽产蛋量D．利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物题组二生态系统的稳定性5．(·杭州期中)如图两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常作用的范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原来状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是()A．y值大小可以作为生态系统恢复力稳定性的定量指标B．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关C．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈负相关D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大6．下列关于生态系统自我调节能力的叙述中，正确的是(多选)()A．森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节B．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础C．自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失7．下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。据图分析，下列叙述正确的是()①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程A．①③ B．①④ C．②③ D．②④8．(·淮安调研)以下关于构建人工微生态系统的说法，错误的是()A．需要考虑不同营养级生物之间的合适比例B．提供的生物应具有较强的生活能力C．把人工微生态系统放在阳光直射环境中即可D．达到稳定状态的微生态系统内生物数量也是有变化的题组三综合题9．下列有关生态学方面的叙述，不正确的是(多选)()A．分解者在分解动植物遗体时，将有机物中的能量释放出来，供生产者再利用B．不同的细菌在生态系统中可能是生产者、消费者或分解者C．生态系统的营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强D．根据生态学原理制作小生态瓶时，要注意保证光照，及时换气题号123456789答案10.(·全国新课标，31)假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：(1)该生态系统中a和b的种间关系是________。(2)若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是________，种群密度减少的种群是________。(3)若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会_________________________________。(4)当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有________________。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性________(低、高)。(5)为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为__________________个。11．某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采集该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸收甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：(1)上述现象中，X分别在________________________之间进行传递。(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是______________和____________，影响乙昆虫活动的信息种类是________________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________________。(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是____________________________________________________________________。学案45生态系统的信息传递和稳定性课前准备区一、1.(1)温度光(2)化学物质性外激素(3)特殊行为辨一辨(1)左图为物理信息，右图为化学信息。(2)前者为行为信息，后者为物理信息(声音)。2．(1)生命活动(2)繁衍(3)种间稳定3.(2)控制思考不一定。有些行为与繁衍有关，如孔雀开屏。但某些信息与捕食有关，如某大型肉食动物捕食时，除了发出吼叫声外，还伴随着一些动作，这些动作就是行为信息。二、1.恢复功能2.(1)干扰结构(2)自我调节(3)小低自我调节生态系统3．(1)恢复原状(2)自我调节能力(3)相反想一想恢复力稳定性。4．(1)干扰程度(2)物质、能量结构和功能课堂活动区探究点一1．(1)种类：包括物理信息、化学信息、行为信息。(2)作用：①调控生物体生命活动的正常进行和种群的繁衍。②调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。2．(1)提高农产品和畜产品的产量：养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。(2)对有害动物进行控制：黏虫的成虫具有趋光性，对蜡味特别敏感，生产上就利用这一点，在杀菌剂中调入蜡类物质以诱杀之。探究示例1B[多细胞生物体内细胞间的信息传递是个体内的信息传递，不属于生态系统的信息传递范畴。]探究点二1．(1)种类数量(2)物质能量2.保持恢复复杂高简单高相反探究示例2C[生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统的自我调节能力，而该能力与其营养结构复杂程度相关。适当增加物种的种类可以使其营养结构变得复杂，进而抵抗力稳定性也得到提高。]eq\x(思路导引考虑生态系统的自我调节能力与营养结构之间的关系。)实验探究1．(2)为食的动物非生物物质2．生态系统生物群落无机环境数量食物链封闭探究示例3A[甲瓶与乙瓶的区别是小鱼数量不同，乙瓶与丙瓶的区别是放置的环境不同。甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多，丙瓶置于黑暗中，植物不能进行光合作用，瓶中生物也会很快死亡。相比之下，乙瓶中的生物存活时间较长。]构建知识网络循环单向恢复力稳定性抵抗力稳定性行为信息化学信息物理信息双向课后练习区1．D[昆虫在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如性外激素，它由昆虫的体表腺体所分泌，并且具有挥发性，其作用是引诱异性个体前来交尾。这样雌雄个体就可以通过化学信息联系在一起，完成各繁衍过程。]2．B[①生态系统的物理信息可以来自无机环境，也可以来自其他生物，如寄生生物的物理信息大都来自寄主。②动物的行为信息可以在同种生物之间传递，如求偶行为，也可在异种生物之间传递，如捕食者的捕食行为向被捕食者的传递。③生态系统中能量流动是单向的，但信息传递可以是双向的，如捕食者给被捕食者发出信息，被捕食者也可以发出信息给捕食者。④利用昆虫信息素诱捕有害动物是利用化学信息进行的生物防治。利用农药防治有害动物才属于化学防治。]3．A[能量的传递是单向的，故A错误。]知识链接有关生态系统信息传递归纳(1)范围(2)形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。(3)来源：可来自于环境，也可来自于生物。(4)方向：信息传递是双向的。(5)作用：信息传递可以调节生物的种间关系。4．B[信息传递在农业生产中的应用：①提高农产品或畜产品的产量，如鸡场在秋季通过延长光照时间提高产蛋率；②对有害生物进行控制，如利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田或利用性引诱剂防治害虫。B选项是信息传递在生态系统中的作用，即调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。]5．D[已知y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，所以y值大小可以作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标，且y值越小，抵抗力稳定性越大，恢复到原状态所需时间x越长，所以y值和x值之间呈正相关；TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大；在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类和数量都有关。]6．ABD[生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越差。]知识链接对负反馈调节和正反馈调节的理解(1)负反馈调节①作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到和保持相对稳定。②实例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化(2)正反馈调节①作用：加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即人们常说的良性循环和恶性循环。②实例7．B[据图可知，在S点气候发生了很大变化，但对甲生态系统影响不大，说明甲生态系统的抵抗外界干扰能力较