高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第30講 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性_第1頁
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文檔簡介

上課補充內(nèi)容選擇性必修二生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)考點一生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其關(guān)系一、生態(tài)系統(tǒng)的范圍1.概念

在_________內(nèi),由_________與_______________________而形成的統(tǒng)一整體,叫作生態(tài)系統(tǒng)。一定空間生物群落它的非生物環(huán)境相互作用一個池塘、一片草地、一塊農(nóng)田、一片森林、一條河流等生態(tài)系統(tǒng)的范圍可大可小,最大的是生物圈2.范圍

是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng),它包括地球上的全部生物及其無機環(huán)境的總和。大氣圈的下部巖石圈的上部水圈的全部生物圈一、生態(tài)系統(tǒng)的范圍3.類型自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、人工林生態(tài)系統(tǒng)果園生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)4.結(jié)構(gòu)由組成成分和

(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)5.功能進行

。物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物,主要是細菌和真菌。動物,包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物和寄生性動物等。自養(yǎng)生物,主要是綠色植物。光、熱、水、空氣、無機鹽等。非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者(producer)消費者(consumer)分解者(decomposer)生態(tài)系統(tǒng)二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分1.非生物的物質(zhì)和能量非生物的物質(zhì)和能量有機物:腐殖質(zhì)(蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等)氣候條件:光照、溫度、氣壓等無機物:H2O、CO2、O2、無機鹽等(1)作用(2)地位為生物提供物質(zhì)和能量,是生物群落賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。是生態(tài)系統(tǒng)的必需成分——生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分2.生產(chǎn)者光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型生產(chǎn)者(producer)綠色植物、光合細菌(藍細菌)化能合成細菌(硝化細菌)

通過光合作用,將太陽能固定在它們所制造的有機物中,將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,從而可以被生物所利用。(1)作用(以光合自養(yǎng)型為例)CO2+H2O有機物+O2光能CO2+H2O有機物化學(xué)能二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分2.生產(chǎn)者(2)地位:是生態(tài)系統(tǒng)的

。基石①生產(chǎn)者都是自養(yǎng)型生物,自養(yǎng)型生物都是生產(chǎn)者。②植物并不都是生產(chǎn)者,生產(chǎn)者并不都是綠色植物菟絲子、捕蠅草、豬籠草藍細菌、硝化細菌菟絲子:不含葉綠素,營寄生生活食蟲植物捕獵其實是在給自己施肥二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分3.消費者食蟲性植物寄生生物植食性、肉食性、雜食性動物菟絲子、病毒、寄生菌①將有機物轉(zhuǎn)化為無機物,加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。②幫助植物傳粉和種子的傳播。(1)作用(2)地位:是生態(tài)系統(tǒng)

。最活躍的成分消費者并不都是動物,動物也并不都是消費者。直接或間接地以生產(chǎn)者為食,而獲取物質(zhì)和能量的異養(yǎng)型生物。營寄生生活的微生物絕大部分動物消費者(consumer)捕蠅草、豬籠草二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分4.分解者營腐生生活的動物營腐生生活的細菌和真菌乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等蚯蚓、蜣螂、禿鷲等分解者(decomposer)將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)。(1)作用(2)地位:是生態(tài)系統(tǒng)

。必需的關(guān)鍵成分②分解者都是異養(yǎng)型,異養(yǎng)型生物并不都是分解者。蚯蚓①分解者并不都是微生物,微生物并不都是分解者;硝化細菌、藍細菌、寄生細菌二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分4.分解者①腐生是生物體獲得營養(yǎng)的一種方式。腐生②凡從無生命的有機體(動物尸體、糞便,植物枯枝落葉等)

獲取有機物維持自身生活的生物叫“腐生生物”?!锓e累:有些生物具有雙重“身份”豬籠草生產(chǎn)者:進行光合作用大腸桿菌消費者:捕食昆蟲消費者:生活在腸道中分解者:生物在腐爛的有機體中生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷方法根據(jù)生物代謝類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的組成成分①“自養(yǎng)型生物”=“生產(chǎn)者”②“捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)型生物”=“消費者”③“腐生異養(yǎng)型生物”=“分解者”包括光能自養(yǎng)生物(如綠色植物和藍細菌等)和化能自養(yǎng)生物(如硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等)。以捕食或寄生方式獲取現(xiàn)成的有機物來維持生活。能把動植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機物的腐生生物,也包括少數(shù)的動物(如蚯蚓等)。生態(tài)系統(tǒng)組成成分的認識誤區(qū)①植物≠生產(chǎn)者②動物≠消費者③細菌≠分解者菟絲子(植物)營寄生生活,屬于消費者;藍細菌是原核生物,能進行光合作用,屬于生產(chǎn)者。禿鷲、蚯蚓等營腐生生活的動物屬于分解者。硝化細菌等是化能自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細菌屬于消費者;生產(chǎn)者都是自養(yǎng)型生物,自養(yǎng)型生物都是生產(chǎn)者。細胞代謝及其類型細胞代謝同化作用(合成代謝)異化作用(分解代謝)將外界物質(zhì)合成自身的組成物質(zhì)儲存能量釋放能量將自身的組成物質(zhì)加以氧化分解自養(yǎng)型異養(yǎng)型同化作用以光能或化學(xué)能為能量的來源,以無機物為原料,合成有機物、儲存能量的營養(yǎng)方式。不能直接把無機物合成有機物,必須攝取現(xiàn)成的有機物來維持生活的營養(yǎng)方式。細胞代謝及其類型兼性厭氧型異化作用需氧型厭氧型如:酵母菌人:水稻:蛔蟲:異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型光能自養(yǎng)需氧型絕大多數(shù)植物、動物、微生物如:乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌、蛔蟲……習(xí)題鞏固1.判斷以下生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的什么成分?①菟絲子②硝化細菌③玉米④噬菌體⑤禿鷲⑥蜣螂⑦藍細菌⑧結(jié)核桿菌⑨蘑菇生產(chǎn)者:

;消費者:

;分解者:

。②③⑦①④⑧⑤⑥⑨非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費者分解者

是聯(lián)系生物群落和非生物環(huán)境的兩大“橋梁”。生產(chǎn)者分解者生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷方法

先根據(jù)雙向箭頭確定“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”,再根據(jù)兩者中有“3”個指出箭頭的A為

,有“3”個指入箭頭的B為

,最后根據(jù)A→D→C,A→C,確定C為

,D為

。生產(chǎn)者非生物的物質(zhì)和能量分解者消費者(1)荷塘中的動物、植物和微生物共同構(gòu)成完整的生態(tài)系統(tǒng)(2020·江蘇,15)(

)提示完整的生態(tài)系統(tǒng)還應(yīng)包括非生物的物質(zhì)和能量?!?2)浮游動物攝食藻類、細菌和有機碎屑,屬于消費者(

)×提示浮游動物攝食藻類,同時浮游動物攝食細菌和有機碎屑,屬于消費者和分解者。(3)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的蚯蚓和各種微生物均屬于分解者(2020·江蘇,24)(

)提示生態(tài)系統(tǒng)中的微生物不一定是分解者,如硝化細菌為生產(chǎn)者?!?4)生產(chǎn)者、分解者是聯(lián)系非生物的物質(zhì)和能量與生物群落的“橋梁”,其中生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石(

)(5)動物園里飼養(yǎng)的各種動物,栽培的多種植物等所有生物及非生物環(huán)境是一個生態(tài)系統(tǒng)(

)提示動物園里飼養(yǎng)的各種動物是分開飼養(yǎng)的,動物、植物之間沒有相互依存、相互影響的關(guān)系,因此動物園不是一個生態(tài)系統(tǒng)。×√蟹-稻復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)是在稻田生態(tài)系統(tǒng)中引入螃蟹種群后形成的以蟹、稻為主導(dǎo)生物的蟹-稻共生生態(tài)系統(tǒng)。據(jù)圖回答以下問題:(1)蟹-稻復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)是由什么構(gòu)成的?該生態(tài)系統(tǒng)的基石是什么?提示蟹-稻復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)是由稻田內(nèi)所有植物、動物、微生物(所有種群)及非生物環(huán)境相互作用構(gòu)成的。該生態(tài)系統(tǒng)的基石是雜草、水稻、藻類等生產(chǎn)者。(2)稻田微生物的主要作用是什么?它們屬于生態(tài)系統(tǒng)的哪種成分?提示將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物,它們屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者。(3)水稻田為河蟹提供了棲息場所,河蟹以其中稻虱、雜草以及某些生物的遺體殘骸等為食,由此分析河蟹屬于哪種成分?河蟹的糞便可以作為水稻生長的肥料,這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的什么功能?提示河蟹屬于消費者和分解者;體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。(4)稻蟹共作系統(tǒng)能提高生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,理由是什么?(至少答出一點)提示稻蟹共作可減少化肥和農(nóng)藥的使用,降低環(huán)境污染(生產(chǎn)出綠色無污染的水稻和河蟹,增加經(jīng)濟收入;使稻與河蟹之間進行廢物充分利用,實現(xiàn)能量的多級利用)??枷蛞簧鷳B(tài)系統(tǒng)成分的判斷1.(2024·遼陽高三統(tǒng)考)如圖是某草原上部分生物與環(huán)境之間的關(guān)系示意圖,據(jù)圖分析,下列敘述正確的是A.圖中的生物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分B.圖中有兩條食物鏈,起點都是綠色植物C.綠色植物是該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者、基石D.細菌可以占據(jù)生態(tài)系統(tǒng)多個營養(yǎng)級位置√12考點二食物鏈和食物網(wǎng)三、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者所固定的物質(zhì)與能量,通過一系列取食和被食關(guān)系,在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞,各種生物按其食物聯(lián)系排列的鏈狀順序。1.食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中,各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。(1)食物鏈的組成生產(chǎn)者+消費者不包括分解者和非生物的物質(zhì)和能量第五營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級生產(chǎn)者消費者消費者消費者消費者初級次級三級四級消費者的營養(yǎng)級=消費等級-1食物鏈中體現(xiàn)的種間關(guān)系只有捕食1.食物鏈玉米蝗蟲蛙蛇鷹①每條食物鏈的起點總是生產(chǎn)者,生產(chǎn)者總是為第一營養(yǎng)級,

終點是不被其他動物所食的動物。②箭頭方向為物質(zhì)和能量流動的方向,同時還表示捕食關(guān)系,

方向具有不可逆性,是長期自然選擇的結(jié)果。③營養(yǎng)級一般不超過

個,這是因為能量沿食物鏈是

的。④某一營養(yǎng)級生物的含義是該營養(yǎng)級的

,不代表單個

生物個體,也不一定是一個生物種群。5逐級遞減所有生物習(xí)題鞏固2.食物鏈上一般不超過五個營養(yǎng)級,想一想,這是為什么?

各個營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗掉大部分能量,其余能量有一部分流入分解者,只有一小部分能夠被下一營養(yǎng)級的生物利用,流到第五營養(yǎng)級時,余下的能量很少(即能量沿食物鏈的流動是逐級遞減的,營養(yǎng)級越高獲得的能量越少),甚至不足以養(yǎng)活一個種群,因此食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級。重金屬等有毒物質(zhì)在食物鏈上有富集現(xiàn)象,營養(yǎng)級越高,體內(nèi)含重金屬等有毒物質(zhì)越多。2.食物網(wǎng)各種動物所處的營養(yǎng)級并不是一成不變的。在生態(tài)系統(tǒng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物,而一種植食性動物既可能吃多種食物,也可能被多種肉食性動物所食。在食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系。(1)概念(2)形成原因2.食物網(wǎng)(3)特點Ⅱ.在食物網(wǎng)中的同一消費者可能處于多個營養(yǎng)級。

同一種消費者在不同的食物鏈中,可以占有不同的營養(yǎng)級,如貓頭鷹在食物網(wǎng)中分別占有

、

、

、

營養(yǎng)級,即貓頭鷹在該食物網(wǎng)中占有四個不同的營養(yǎng)級。第三第四第五第六Ⅰ.在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系可能不止一種。在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系有可能出現(xiàn)不同概念上的重合,如蛇與貓頭鷹,二者之間既有

關(guān)系,又有

關(guān)系。種間競爭捕食三、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)使生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定。一般認為,食物網(wǎng)越

,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就

。

如果一條食物鏈的某種動物減少或消失,它在食物鏈上的位置可能會由其他生物來代替。復(fù)雜越強

食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的

,而并非取決于生物數(shù)量。生物種類(4)功能食物鏈和食物網(wǎng),都是生態(tài)系統(tǒng)的___________。生態(tài)系統(tǒng)的__________和__________就是沿著這種渠道進行的。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)物質(zhì)循環(huán)能量流動(1)卷葉蛾→螳螂→黃雀構(gòu)成一條食物鏈(

)提示食物鏈的起點是生產(chǎn)者。×(2)微塑料可成為土壤致病菌等有害微生物的載體,提高了土壤中食物網(wǎng)的復(fù)雜程度(

)提示微塑料會對土壤中多種生物造成毒害,可能會降低土壤中的生物種類數(shù),從而降低食物網(wǎng)的復(fù)雜程度?!?3)稻鱉共生的稻田里,鱉主要以稻田里的蟲、草等為食,鱉在該生態(tài)系統(tǒng)中至少占有2個營養(yǎng)級(

)(4)蘋果園里種草后,害蟲天敵的種類和數(shù)量都有所增加,果園中的食物網(wǎng)更復(fù)雜,有助于果園生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾(

)√√稻田養(yǎng)蟹是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要養(yǎng)殖方式,引種的中華絨螯蟹(河蟹)主要以浮萍、雜草等植物和有機碎屑為食,同時也能有效控制稻田病蟲草害的發(fā)生。如圖表示北方某蟹-稻復(fù)合養(yǎng)殖體系主要營養(yǎng)關(guān)系。請回答下列問題:(1)該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)由什么組成?圖中經(jīng)過中華絨螯蟹的食物鏈有幾條?提示該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)由食物鏈和食物網(wǎng)組成;圖中經(jīng)過中華絨螯蟹的食物鏈有6條。(2)中華絨螯蟹與鳥的種間關(guān)系有哪些?沙塘鱧所處的營養(yǎng)級是什么?提示中華絨螯蟹與鳥的種間關(guān)系有捕食和種間競爭;沙塘鱧處于第三、第四營養(yǎng)級。(3)引入中華絨螯蟹后稗草生態(tài)位有什么變化?(答出兩條即可)提示出現(xiàn)頻率降低、種群密度減小、植株高度減小等。根據(jù)各類信息書寫食物鏈的方法1.根據(jù)能量或者有機物的含量“由多到少”書寫食物鏈營養(yǎng)級ABCD能量(有機物)15.9870.71.9141.02.根據(jù)重金屬、DDT等濃度“由少到多”構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))生物體ABCDE有機汞濃度(mg·L-1)0.0570.51680.39B→D→A→C根據(jù)各類信息書寫食物鏈的方法3.根據(jù)數(shù)據(jù)的各種變式模型書寫食物鏈圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機物多少為依據(jù),圖1中的食物鏈是丙→甲→乙→??;圖2中的食物鏈是丙→丁→甲→乙圖3表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)圖解,D是生產(chǎn)者,A是消費者,B是分解者,C是非生物的物質(zhì)和能量,其中的食物鏈是D→A。食物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生物數(shù)量變動情況分析1.處于食物鏈中第一營養(yǎng)級生物減少的情況若第一營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少,則會導(dǎo)致其他的生物數(shù)量都減少,即出現(xiàn)連鎖反應(yīng),因為第一營養(yǎng)級的生物是其他生物直接或間接的食物來源。簡單記為:“一級生物若減少,其他生物跟著跑”。食物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生物數(shù)量變動情況分析2.“天敵”減少的情況若“天敵”減少,則被捕食者數(shù)量增加。但隨著數(shù)量增加,種內(nèi)斗爭加劇,種群密度還要下降,直到趨于穩(wěn)定,但結(jié)果比原來的數(shù)量要增大。簡單記為:“如果天敵患了病,先增后減再穩(wěn)定”。食物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生物數(shù)量變動情況分析3.“中間”營養(yǎng)級生物減少的情況如上圖所示食物網(wǎng)中,青蛙突然減少,則以它為食的蛇也將減少,鷹就要過多地吃兔和鳥,從而導(dǎo)致兔、鳥減少。但因為鷹不只吃蛇一種生物,它可依靠其他食物來源來維持其數(shù)量基本不變。①最高營養(yǎng)級的生物種群數(shù)量相對穩(wěn)定原則,即當(dāng)處于最高營養(yǎng)級的生物種群的食物有多種來源時,若其中一條食物鏈中某種生物減少,該種群的數(shù)量不會發(fā)生較大變化。

消費者某一種群數(shù)量發(fā)生變化時,一般不考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少??键c一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動的概念理解生態(tài)系統(tǒng)中能量的_____、_____、_____和_____的過程。輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失1.輸入源頭:總能量:太陽能(地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng))一般情況下是生產(chǎn)者固定的太陽能2.傳遞途徑:形式:食物鏈和食物網(wǎng)有機物中的化學(xué)能3.轉(zhuǎn)化太陽能4.散失途徑:形式:呼吸作用熱能有機物中的化學(xué)能

熱能而非照射若為人工生態(tài)系統(tǒng),流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量還有人工補充的能量。二、第一營養(yǎng)級能量流動生產(chǎn)者所同化的全部太陽能呼吸作用散失(熱能)用于生長發(fā)育和繁殖分解者利用殘枝敗葉分解作用散失未利用初級消費者(植食性動物)

生產(chǎn)者固定的太陽能即第一營養(yǎng)級的

量,一部分能量用于呼吸消耗,余下的用于自身的

,即積累有機物中的能量。同化生長、發(fā)育和繁殖三、第二營養(yǎng)級及其后營養(yǎng)級能量流動遺體殘骸呼吸作用散失初級消費者攝入初級消費者同化……用于生長、發(fā)育和繁殖次級消費者攝入分解者利用糞便呼吸作用熱能散失流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量:初級消費者同化量初級消費者糞便中的能量包括在初級消費者同化的能量中嗎?攝入量=同化量+糞便量糞便屬于上一營養(yǎng)級的同化量1.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級1.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(4)生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)=___+___+___。初級消費者攝入(a)初級消費者同化(b)糞便(c)分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖(e)次級消費者攝入(i)遺體殘骸(f)呼吸作用(d)散失呼吸作用散失…未利用(j)(1)輸入該營養(yǎng)級的總能量是指___(填字母)。(2)糞便中的能量(c)______(填“屬于”或“不屬于”)該營養(yǎng)級

同化的能量,應(yīng)為:

(3)初級消費者同化的能量(b)=___+___。b不屬于上一營養(yǎng)級同化的能量中流向分解者的部分。deifj尿液中所含能量應(yīng)

(填“屬于”或“不屬于”)動物同化量的一部分。屬于三、第二營養(yǎng)級及其后營養(yǎng)級能量流動2.能量流經(jīng)最高營養(yǎng)級最高營養(yǎng)級攝入最高營養(yǎng)級同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失【思考】最高營養(yǎng)級同化的

能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失②以遺體殘骸的形式被分解者利用最高營養(yǎng)級沒有流入下一營養(yǎng)級的能量去向。習(xí)題鞏固2.一種蜣螂專以大象糞為食,則該種蜣螂最多能獲取多少大象的

同化量?為什么?0;大象攝入量=大象同化量+大象糞便量(上一營養(yǎng)級同化量)3.在一定時間內(nèi),某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為a,全部消費者所獲得的能量值為b,全部分解者所獲得的能量值為c,則a

b+c(填“>”“=”或“<”)。>提醒

①流入每一營養(yǎng)級的能量最終去向=在呼吸作用中以熱能形式散失+被下一營養(yǎng)級同化(最高營養(yǎng)級除外)+被分解者利用。②某營養(yǎng)級的糞便量不屬于該營養(yǎng)級的同化量,而屬于上一營養(yǎng)級流向分解者的能量,比如兔子吃草,兔子糞便中的能量屬于草流向分解者的能量。③植物光合作用與同化量的關(guān)系:光合作用儲存的能量=同化量,凈光合作用儲存的能量=用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(凈光合作用=光合作用-呼吸作用)。課堂小結(jié)①流經(jīng)自然生態(tài)系統(tǒng)的總能量是:②流經(jīng)人工生態(tài)系統(tǒng)的總能量是:③自然生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是:④人工生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是:生產(chǎn)者固定的太陽能生產(chǎn)者固定的太陽能和人工輸入的有機物中的化學(xué)能太陽能太陽能和人工輸入的有機物中的化學(xué)能由于每一營養(yǎng)級和分解者都需要呼吸作用以熱能的形式散失掉一部分能量,所以各個生態(tài)系統(tǒng)必須要有太陽能的補充。能量最后以熱能的形式回到無機環(huán)境,包括各營養(yǎng)級自身的呼吸消耗和分解者的呼吸作用。四、能量流動的特點1.單向流動能量只能沿著食物鏈由

營養(yǎng)級流向

營養(yǎng)級。生物間的捕食關(guān)系是一定的,是長期自然選擇的結(jié)果,

不能逆轉(zhuǎn),也不能循環(huán)流動。散失的熱能不能被生物體再利用。

低高(1)表現(xiàn)(2)原因

流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量

再回到該生態(tài)系統(tǒng),原因是

。能量流動是單向的不能四、能量流動的特點2.逐級遞減自身呼吸散失分解者利用能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為

。10%~20%兩個營養(yǎng)級之間(1)原因(2)規(guī)律在一個生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就越多。因此,生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過5個營養(yǎng)級。思維拓展任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。食物鏈越短,能量利用率越高。能量傳遞效率與能量利用效率的比較傳遞效率=上一營養(yǎng)級的同化量下一營養(yǎng)級的同化量×100%能量利用率=生產(chǎn)者能量流入最高營養(yǎng)級的能量×100%(1)能量的傳遞以營養(yǎng)級為單位在食物網(wǎng)中,能量傳遞效率不是以個體或種群為單位的,而是以營養(yǎng)級為單位的。如對于食物網(wǎng)C←A→B,由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是指B和C同化的總能量占A同化的總能量的比例。(2)能量傳遞效率的計算方法(3)能量流動中的最值計算(4)能量流動中的定值計算①已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計算,而需按具體數(shù)值計算。例如,在食物鏈A→B→C→D中,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。②如果是在食物網(wǎng)中,某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物獲得能量,且各途徑所獲得的生物量比例確定,則需按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。返回能量傳遞效率的計算在能量分配比例已知時,按比例分別計算,最后相加5.在右圖的食物網(wǎng)中,如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1,C增重1kg,則最少需要消耗A多少kg?消耗A最少,按最高傳遞效率20%計算(前級是后級5倍):沿食物鏈A→B→C逆推:3/4kgX5X5=75/4kg沿食物鏈A→D→E→F→C逆推:1/4kgX5X5X5X5=625/4kg

75/4kg+625/4kg=175kg習(xí)題鞏固6.如圖食物網(wǎng)中,貓頭鷹的食物有2/5來自兔,2/5來自鼠,1/5來自蛇,則貓頭鷹的體重若增加20g,至少需要消耗植物的重量為(

)A.600g

B.900g

C.1600gD.5600gB

已知高營養(yǎng)級求至少需要低營養(yǎng)級的能量時,需按照最大傳遞效率進行計算,即20×2/5÷20%÷20%+20×2/5÷20%÷20%+20×1/5÷20%÷20%÷20%=900(g)4.如圖所示的食物網(wǎng)中,最初戊的食物有1/5來自乙,1/5來自丙,3/5來自丁。為了促進戊的發(fā)展,將戊的食物比例調(diào)整為1/2來自乙,1/4來自丙,1/4來自丁。若能量從生產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為10%,從消費者到消費者的傳遞效率為20%。理論上現(xiàn)在養(yǎng)活的戊的數(shù)量是最初的多少倍?A.1.4 B.1.5 C.1.6 D.1.712√34(1)每一營養(yǎng)級生物的同化量就是從上一營養(yǎng)級攝入的能量(

)提示第一營養(yǎng)級生物的同化量一般是通過光合作用固定的太陽能,而第二營養(yǎng)級及以上營養(yǎng)級生物的同化量等于從上一營養(yǎng)級攝入的能量減去糞便中的能量?!?2)森林中生產(chǎn)者積累的有機物的能量總和即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量(

)提示輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產(chǎn)者積累的有機物的能量和生產(chǎn)者在呼吸作用中以熱能形式散失的能量?!?3)越冬灰鶴糞便中的能量不屬于其同化量的一部分(2021·遼寧,19)(

)(4)果蔬等植物獲取的物質(zhì)和能量主要來自有機肥(

)提示果蔬等植物獲取的物質(zhì)來自無機物,獲取的能量來自太陽能?!痢?5)在食物鏈中,營養(yǎng)級越高,其同化的能量越少,原因是其通過呼吸作用消耗的能量太多(

)提示同化量少與呼吸消耗量無關(guān),能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的就越多?!?6)魚吃雜草,雜草同化能量中的10%~20%流入魚體內(nèi)(

)提示10%~20%是相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率,不是兩種生物之間的能量傳遞效率?!?1)輸入“稻—蟹—泥鰍”農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括哪些?生態(tài)系統(tǒng)類型水稻產(chǎn)量/kg河蟹產(chǎn)量/g泥鰍產(chǎn)量/g水稻單種39.0

稻—蟹41.42203.3

稻—蟹—泥鰍41.02131.365645m2的稻田中水稻、河蟹及泥鰍產(chǎn)量分析提示生產(chǎn)者(水稻等)固定的太陽能和餌料中的化學(xué)能。(4)如圖是能量流經(jīng)該稻田第二營養(yǎng)級的示意圖,圖中的數(shù)值表示能量(單位:×10kJ·m-2·a-1)。圖中的C代表什么含義?第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是多少?提示C代表初級消費者用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量(儲存在有機物中的能量);第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為(500×10-60×10)÷(1220×10+1280×10)×100%=4400÷25000×100%=17.6%。五、生態(tài)金字塔的類型及特點1.能量金字塔第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級(1)特點:能量在流動中總是逐級遞減的。從能量流動金字塔可以看出:營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就

。越多通常都是上窄下寬的正金字塔形。(2)原因:將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積(或體積)的圖形。五、生態(tài)金字塔的類型及特點2.生物量金字塔如果用同樣的方法表示各個營養(yǎng)級生物量(每個營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重)之間的關(guān)系,就形成生物量金字塔。一般為正金字塔形,有可能倒置。營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級干重g/m21.51137809一般來說植物的總干重通常大于植食性動物的總干重,而植食性動物的總干重也大于肉食性動物的總干重。(1)特點:(2)原因:五、生態(tài)金字塔的類型及特點2.生物量金字塔生物量金字塔在什么情況下,可能是上寬下窄倒置的金字塔形呢?一般情況下,是上窄下寬。但有時候會出現(xiàn)倒置的金字塔形。例如,海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產(chǎn)者(浮游植物)個體小,壽命短,又會不斷地被浮游動物吃掉。所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量。

總的來看,浮游植物的總的生物量還是比浮游動物的要多。五、生態(tài)金字塔的類型及特點3.數(shù)量金字塔如果表示各個營養(yǎng)級的生物個體的數(shù)目比值關(guān)系。一般為正金字塔形,有時會出現(xiàn)倒金字塔形。如果消費者的個體小而生產(chǎn)者的個體大,則會呈現(xiàn)倒置金字塔。營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級個體數(shù)量昆蟲樹營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級個體數(shù)量鼠草鼬第三營養(yǎng)級(1)特點:(2)原因:五、生態(tài)金字塔的類型及特點能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義特點象征意義單位時間內(nèi),食物鏈中每一營養(yǎng)級生物所同化的能量的多少自然生態(tài)系統(tǒng)一定為正金字塔能量在流動過程中總是逐級遞減單位時間內(nèi),每一營養(yǎng)級生物的有機物的總干重一般為正金字塔,有時會出現(xiàn)倒金字塔形一般生物量(現(xiàn)存生物有機物的總干重)隨食物鏈中營養(yǎng)級的升高而減少每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目一般為正金字塔,有時會出現(xiàn)倒金字塔形一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而減少生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中的幾點誤區(qū)1.誤區(qū)一:生產(chǎn)者固定的能量只能是光能。由于生產(chǎn)者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用,光合作用利用的是光能,但化能合成作用利用的是化學(xué)能,所以生產(chǎn)者固定的能量是光能或化學(xué)能。2.誤區(qū)二:生物數(shù)量金字塔與能量金字塔完全一致。能量金字塔體現(xiàn)的是營養(yǎng)級與營養(yǎng)級所含總能量的關(guān)系,而生物數(shù)量金字塔體現(xiàn)的是營養(yǎng)級與個體數(shù)量的關(guān)系,所以生物數(shù)量金字塔有時會出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。3.誤區(qū)三:能量傳遞效率=能量利用率。能量傳遞效率體現(xiàn)的是能量流動過程中所遵循的客觀規(guī)律,不能隨意改變;但能量利用率可以人為改變,例如充分利用作物秸稈就可以提高能量利用率。六、研究能量流動的實踐意義1.幫助人們將生物在______、______上進行合理配置,增大流入

某個生態(tài)系統(tǒng)的________。時間空間總能量例如:農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的間種套作、蔬菜大棚中的多層育苗、

稻-萍-蛙等立體農(nóng)業(yè)。六、研究能量流動的實踐意義2.幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計_____________,使能量得到_______

的利用。人工生態(tài)系統(tǒng)最有效作物糧食秸稈燃燒多數(shù)熱能散失牲畜糞便沼氣池沼渣肉蛋奶等沼氣多級利用六、研究能量流動的實踐意義3.幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的_____________,使能量_________地流向?qū)θ祟恄______的部分。能量流動關(guān)系持續(xù)高效最有益合理確定載畜量,保持畜產(chǎn)品持續(xù)高產(chǎn)。稻田除草、除蟲等。(1)生態(tài)金字塔都是上窄下寬的金字塔形(

)提示數(shù)量金字塔和生物量金字塔可存在上寬下窄的倒金字塔形?!?2)在自然生態(tài)系統(tǒng)中,能量金字塔每一層代表了各營養(yǎng)級的能量值,根據(jù)能量單向流動、逐級遞減的特點,能量金字塔一定是上窄下寬的正金字塔形(

)√(3)人為操縱生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有利于調(diào)整能量流動方向和提高能量傳遞效率(

)提示調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有利于調(diào)整能量流動方向,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,提高能量的利用率,但是不能改變能量傳遞效率。×(4)稻-蟹共作模式可實現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用(2022·湖南,8)(

)提示生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞是單向的,不能循環(huán)利用。×能量流動概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程過程能量的源頭:流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產(chǎn)者固定的太陽能的總量途徑:食物鏈和食物網(wǎng)特點單向流動:逐級遞減:沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減;傳遞效率10%~20%。研究意義:調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。太陽能考點一生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.概念組成生物體的

等基本元素,在不斷進行著從

,又從

的循環(huán)過程。非生物環(huán)境C、H、O、N、P、S生物群落生物群落到非生物環(huán)境這里的物質(zhì)是指?這里的生態(tài)系統(tǒng)是指?C、H、O、N、P、S等基本元素生物圈生物群落無機環(huán)境2.特點①具有全球性(生物地球化學(xué)循環(huán))②循環(huán)性(反復(fù)利用,循環(huán)流動)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)3.物質(zhì)循環(huán)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)運動的特點,對改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式

有多方面的啟示。魚稻共生種養(yǎng)結(jié)合模式稻田的水給魚提供生長環(huán)境,魚可吃害蟲,排泄物可為水稻提供有機肥,魚和水稻形成了一個無公害的生物微循環(huán)魚菜共生大棚里,既養(yǎng)魚又種菜,不影響產(chǎn)量還能節(jié)水節(jié)肥,實現(xiàn)養(yǎng)魚不換水,種菜不施肥的神奇效果。魚幫菜、菜幫魚,和諧互助鴨子可吃掉水稻葉片上害蟲及蟲卵,糞便可作有機肥料,其在水里游動,加快水稻對養(yǎng)分吸收,也改良了土壤通透性,達到了生態(tài)高效種植效果稻田養(yǎng)鴨二、碳循環(huán)1.過程大氣中CO2庫生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用2.流動形式(2)群落與非生物環(huán)境間:(3)生物群落內(nèi)部:(1)無機環(huán)境中的存在形式:CO2和碳酸鹽

CO2含碳有機物3.進入生物群落的途徑4.碳在生物群落內(nèi)傳遞的途徑生產(chǎn)者的光合作用、化能合成作用食物鏈(網(wǎng))5.碳返回非生物環(huán)境的途徑②分解者的分解作用①生產(chǎn)者、消費者的呼吸作用③化石燃料的燃燒6.碳循環(huán)的形式非生物環(huán)境(CO2)生物群落(有機物)光合作用、化能合成作用呼吸作用、分解作用二氧化碳一、碳循環(huán)7.海洋對碳循環(huán)的調(diào)節(jié)海洋對于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用。當(dāng)大氣中二氧化碳含量增加,水圈中的二氧化碳含量也隨之增加。如果大氣中的二氧化碳發(fā)生局部短缺,水圈中的二氧化碳也能及時進入大氣。生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用大氣中CO2庫水圈中的CO2庫常見物質(zhì)循環(huán)模型常見物質(zhì)循環(huán)模型1.圖1中,A為生產(chǎn)者,B為大氣中CO2庫,C為消費者,D為分解者。2.圖2中,A為生產(chǎn)者,B為大氣中CO2庫,C為初級消費者,

D為次級消費者,E為分解者。3.圖3中,E為生產(chǎn)者,A為大氣中CO2庫,B、D、F為消費者,

C為分解者。一、碳循環(huán)思考:如果濫伐森林、大量化石燃料燃燒,對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)

及生態(tài)環(huán)境有何影響?破壞碳循環(huán)的平衡大氣中CO2含量增加溫室效應(yīng)

能量主要以光的形式到達地球,其中大部分最后以紅外線的形式從地球再輻射出去。在大氣層中,CO2對光輻射沒有阻擋,但是能吸收紅外線并阻擋紅外線通過,就像溫室的玻璃頂罩一樣,能量進入容易出去難。溫室效應(yīng)1.原因森林、草原等植被遭到大面積破壞。主要原因化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放。溫室效應(yīng)2.危害極地和高山冰川加速融化海平面上升氣溫升高對人類和其他生物的生存構(gòu)成威脅3.措施減少二氧化碳排放:開發(fā)新能源,減少化石燃料燃燒。增加二氧化碳的吸收和固定量:大力植樹種草,提高森林覆蓋率。提高秸稈還田率,提高土壤儲碳量。二、物質(zhì)循環(huán)4.分解者和消費者在物質(zhì)循環(huán)中的作用土壤中的微生物能夠分解有機物,這是物質(zhì)循環(huán)過程中的

重要一環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)中的消費者能夠加快物質(zhì)的循環(huán)過程。三、生物富集1.概念生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物,使其在機體內(nèi)濃度

環(huán)境濃度的現(xiàn)象。超過2.物質(zhì)②人工合成的有機物:

如DDT、六六六等。①重金屬:

如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等?;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、能被生物體吸收、不易被排出的物質(zhì)三、生物富集3.生物富集的物質(zhì)的特點①在環(huán)境和生物體中存在形式是比較______的;②必須是生物體能夠______的且

的;③在生物代謝過程中是____________的。穩(wěn)定吸收不易被分解不易排出水植物小魚大魚魚鷹4.生物富集的主要途徑食物鏈、食物網(wǎng)5.生物富集現(xiàn)象的特點(1)具有全球性導(dǎo)致生物富集的有害物質(zhì)可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴散到世界各地(2)有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度會沿食物鏈不斷升高。項目能量流動物質(zhì)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)_________生物圈特點________________________________________形式___________________________________過程沿食物鏈(網(wǎng))________________________________4.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系各營養(yǎng)級單向流動,逐級遞減全球性、循環(huán)往復(fù)運動光能→化學(xué)能→熱能無機物?有機物在生物群落與非生物環(huán)境間往復(fù)循環(huán)聯(lián)系(1)在群落中它們的流動渠道都是

,且同時進行、相互依存,不可分割;(2)能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成和分解;(3)物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的

,能量是物質(zhì)在生物群落和非生物環(huán)境間循環(huán)往返的_____食物鏈和食物網(wǎng)載體動力四、物質(zhì)循環(huán)與能量的區(qū)別與聯(lián)系項目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式過程范圍特點主要以有機物中化學(xué)能形式主要以無機物形式(群落和非生物環(huán)境間主要以CO2的形式)沿食物鏈(網(wǎng))單向流動(開放型)在無機環(huán)境與生物群落之間循環(huán)往返(封閉型)各營養(yǎng)級間(生物群落)生物圈單向流動,逐級遞減(能量來自于太陽)全球性、循環(huán)性(物質(zhì)由地球提供)1.區(qū)別四、物質(zhì)循環(huán)與能量的區(qū)別與聯(lián)系能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放,都離不開物質(zhì)的合成和分解

等過程。物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動;

能量作為動力,使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之

間循環(huán)往返。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分,正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán),

才能夠緊密地聯(lián)系在一起,形成一個統(tǒng)一的整體。能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能,它們同時進行,

相互依存,不可分割。2.聯(lián)系五、探究土壤微生物的分解作用第二年春天從土中刨出的花生(1)土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、絲狀真菌、呈放射狀的放線菌等微生物,它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為_______。(2)分解者的作用是將環(huán)境中的_______分解為_______,其分解速度與環(huán)境中的______、水分等生態(tài)因子相關(guān)。分解者有機物無機物溫度秋天剛收獲的花生1.實驗原理五、探究土壤微生物的分解作用土壤進行處理,排除土壤微生物的作用,同時要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變。提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象結(jié)論分析落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎?落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛土壤中是否含微生物對土壤高溫處理(滅菌)對土壤不做任何處理(自然狀態(tài))相同時間內(nèi)對照組落葉腐爛,實驗組不腐爛土壤微生物對落葉有分解作用不能加熱烘干,會導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變,可將土壤用塑料袋包好,放在60℃恒溫箱中1小時滅菌五、探究土壤微生物的分解作用提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑,水浴加熱A2B2結(jié)論分析土壤微生物能分解淀粉嗎?土壤微生物能分解淀粉土壤中是否含有分解淀粉的微生物A杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水不變藍變藍產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉(1)土壤小動物呼吸作用產(chǎn)生的CO2參與生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)(2020·全國Ⅰ,6)(

)(2)碳元素可以在一個相對封閉的群落內(nèi)部往復(fù)循環(huán)(

)提示碳元素在生物群落與非生物環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)。×√(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)中物質(zhì)不斷循環(huán),農(nóng)民不需要對農(nóng)作物增施氮肥(

)提示隨著農(nóng)民對農(nóng)作物的收割,農(nóng)作物從土壤中吸收的N等元素也隨之離開土壤,為了保證農(nóng)作物的正常生長,仍然需要對農(nóng)作物增施氮肥。×√(4)物質(zhì)是能量流動的載體,能量是物質(zhì)循環(huán)的動力(

)為積極應(yīng)對全球氣候變化,我國政府在2020年的聯(lián)合國大會上宣布,中國于2030年前確保碳達峰(CO2排放量達到峰值),力爭在2060年前實現(xiàn)碳中和(CO2排放量與減少量相等),這是中國向全世界的鄭重承諾,彰顯了大國責(zé)任。(1)在生態(tài)系統(tǒng)中,碳在生物群落與非生物環(huán)境之間主要以什么形式循環(huán)?碳元素在生物群落中的傳遞渠道是什么?與地球形成初期的大氣相比,現(xiàn)在大氣中碳的含量要低得多,請從碳的去向方面考慮下降的這部分碳最終的存在形式主要有哪些?提示碳在生物群落與非生物環(huán)境之間主要以二氧化碳的形式循環(huán);碳元素在生物群落中的傳遞渠道是食物鏈和食物網(wǎng);以有機物形式存在于生物體或其遺體中。(2)在自然生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中,植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸、分解作用釋放碳的速率存在什么關(guān)系?達到碳中和時,生產(chǎn)者吸收的CO2總量是否大于生產(chǎn)者、消費者和分解者釋放的CO2總量,理由是什么?提示植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸、分解作用釋放碳的速率大致相等;達到碳中和時,生產(chǎn)者吸收的CO2總量大于生產(chǎn)者、消費者和分解者釋放的CO2總量,CO2排放總量除了生物群落釋放的CO2總量外,還包括化石燃料的開采和使用過程中排放的CO2。(3)植樹造林在一定程度上可以抵消CO2排放總量,實現(xiàn)相對零排放,要達到“碳中和”需要世界各國共同參與,主要原因是什么?提示碳循環(huán)具有全球性。碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進行,大氣中的CO2能隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動。(4)大氣中的CO2增多將導(dǎo)致什么問題加劇?要實現(xiàn)“碳中和”,除繼續(xù)植樹造林外,還可采取什么措施?提示溫室效應(yīng);節(jié)能減排,低碳生活,開發(fā)利用新能源??键c二生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.信息傳遞的范圍不包括細胞內(nèi)及細胞之間的信息傳遞,而是指種群內(nèi)部個體之間、種群之間以及生物與非生物環(huán)境之間的傳遞。信源(信息產(chǎn)生部位)信道(信息傳輸媒介)信息受體(信息接收的生物或部位)

生物或非生物環(huán)境

空氣、水及其他介質(zhì)

如動物的眼、鼻、耳、皮膚,植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)(如光敏色素)等2.信息傳遞的過程二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.物理信息自然界中的

等,通過

傳遞的信息,稱為物理信息。光、聲、溫度、濕度、磁場物理過程(1)概念(2)來源可以是非生物環(huán)境,也可以是生物個體或群體。螢火蟲(光)蛛網(wǎng)的振動鳥的遷徙(磁場)二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.物理信息(3)感受部位①

動物的眼、耳、皮膚等②

植物的葉、芽及細胞中的特殊物質(zhì)(光敏色素等)

植物的生長(光敏色素)蛇的頰窩(溫度)動物的叫聲2.化學(xué)信息在生命活動中,生物產(chǎn)生一些可以

。生物體的

。傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)代謝產(chǎn)物分泌物(1)概念(2)來源(3)舉例①植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物②動物的性外激素③昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。蛾(信息素)驅(qū)蚊草小狗撒尿(代謝廢物)黃鼠狼3.行為信息(1)概念(2)來源

動物的

,主要指各種動作,這些動作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息,即生物的

可以體現(xiàn)為行為信息。特殊行為行為特征動物的特殊行為。尖尾松雞魔性求偶舞豪豬遭遇敵害時,將其體刺豎直蜜蜂跳舞類型來源傳遞形式實例光、聲、溫度、濕度、磁力等植物的生物堿、有機酸等代謝廢物,動物的性外激素等蜜蜂跳舞,鳥類“求偶炫耀”等;比較非生物環(huán)境或生物個體或群體物理過程化學(xué)信息物理信息生物體以化學(xué)物質(zhì)為信息載體行為信息動物動物的行為特征①多數(shù)情況下,信息傳遞為雙向的;②三種信息都可以來源于動物,其中,只有物理信息可以來源于非生物環(huán)境;③信息傳遞可以發(fā)生在生物與非生物環(huán)境之間,可以發(fā)生在同種生物之間,可以發(fā)生在不同生物之間巧判生態(tài)系統(tǒng)信息的類型(1)涉及聲音、顏色、植物形狀、磁場、溫度、濕度等信號,通過動物感覺器官皮膚、耳朵、眼或植物光敏色素、葉、芽等感知上述信息,則判斷為物理信息。(2)若涉及化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)性(如性外激素等)這一特點,則判斷為化學(xué)信息。(3)凡涉及“肢體語言”者均屬于行為信息。(4)在影響視線的環(huán)境中(如深山密林),生物間多依靠“聲音”這種物理形式傳遞信息。(5)在嘈雜的環(huán)境中(如瀑布旁),生物多以“肢體語言”這種行為進行信息交流。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用及舉例1.生命活動的正常進行,離不開信息的作用。個體水平①海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為都依賴于超聲波;②萵苣的種子必須接收某種波長的光信息才能萌發(fā);③動物的換毛現(xiàn)象受光信息的刺激。2.生物種群的繁衍,也離不開信息的傳遞。種群水平①在自然界中,植物開花需要光信息刺激,當(dāng)日照時間達到一定長度時,植物才能開花;②昆蟲通過分泌性外激素,引誘異性個體來交配。3.信息還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。①當(dāng)草原返青時,“綠色”為食草動物提供了可以開始采食的信息;②在森林中,狼既能用眼睛辨別獵物,也可以根據(jù)耳朵聽到的聲音作出反應(yīng),以追捕獵物,兔同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。群落和生態(tài)系統(tǒng)水平四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量電子儀器模擬蜜蜂跳圓圈舞或擺尾舞相同的頻率或聲音。延長光照時間,刺激雞卵巢發(fā)育和雌激素的分泌,大大提高產(chǎn)蛋率利用溫度和濕度延長蔬菜的種植期2.對有害動物進行控制①利用光照、聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物;②利用信息素誘捕有害動物,降低害蟲種群密度;③還可以利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配,

使有害動物的繁殖力下降。2.對有害動物進行控制種類化學(xué)防治機械防治生物防治措施優(yōu)點缺點噴施化學(xué)藥劑①作用迅速②短期效果明顯①會使害蟲的抗藥性增強②可能殺害害蟲天敵,破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境人工捕捉等①無污染②見效快,效果好①費時費力②對體型很小的害蟲無法實施引入天敵、寄生蟲或使用信息素等①無污染②有效且持久天敵數(shù)量不明確,甚至可能會引發(fā)生態(tài)危機(可能引起物種入侵)生態(tài)系統(tǒng)的三大功能比較項目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動,逐級遞減全球性,循環(huán)性往往是雙向的(也有單向)生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間(生物群落中)生物圈生物之間,生物與非生物環(huán)境之間食物鏈和食物網(wǎng)多種①任何一個生態(tài)系統(tǒng)這三個基本功能,三者同時進行,相互依存,不可分割,形成統(tǒng)一整體。②能量流動是生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的動力,物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),信息傳遞決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向。(4)花香引蝶屬于物理信息(

)提示花香引蝶屬于化學(xué)信息。×(5)信息傳遞過程中伴隨著一定的物質(zhì)或能量的消耗(

)(6)利用昆蟲信息素誘捕、警示有害動物,屬于化學(xué)防治(

)√提示昆蟲信息素雖屬于化學(xué)信息,但是利用信息傳遞原理控制有害動物屬于生物防治?!?020年一場史上罕見的蝗蟲災(zāi)害席卷東非和亞歐大陸,大量毀壞當(dāng)?shù)氐牟輬觥⒆魑?,對糧食安全造成了巨大的威脅。(1)亞洲飛蝗的雌雄成蟲在性成熟期可以利用前翅中閏脈上著生的發(fā)聲齒與后足股節(jié)內(nèi)側(cè)隆線摩擦發(fā)聲,據(jù)此分析此信息屬于哪一類型?提示物理信息。(2)有論文指出:“蝗蟲從獨居到群居的轉(zhuǎn)變,始于它們相互吸引而聚集在一起,發(fā)現(xiàn)并嗅到對方發(fā)出的氣味(4-乙烯基苯甲醚),或者用后肢彼此觸碰?!贝宋闹写嬖谀男┬畔㈩愋??又說明了信息傳遞的什么功能?提示文中存在化學(xué)信息和行為信息;信息傳遞有利于生命活動的正常進行和種群的繁衍。(3)有研究表明,植物釋放的氣味對蝗蟲食物的選擇行為起了決定性的作用,由此說明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用是什么?提示調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。(4)可以利用創(chuàng)造不利于蝗蟲生活的生態(tài)條件控制蝗災(zāi),例如,修筑堤壩、疏浚河道、挖排水溝等方法,其原理是什么?采用化學(xué)農(nóng)藥防治和生物防治等防治措施可快速有效地控制蝗災(zāi),和前者相比,生物防治的優(yōu)勢是什么?生物防治可以采取的措施有哪些?(答出兩點即可)提示原理是降低蝗蟲的環(huán)境容納量;生物防治的優(yōu)勢是對人類生存環(huán)境無污染;引入該生物的捕食者、寄生者和引入有利于人類的該生物的競爭者。(5)巴基斯坦發(fā)生蝗災(zāi)時,有人建議派10萬“浙江鴨”前往增援,用鴨子治蝗的技術(shù)方法屬于什么防治?專家未予采納,請推測其理由。提示生物防治。該方法見效慢,容易造成外來物種入侵;該操作成本高(運輸、飼料、管理等);浙江鴨和蝗蟲的生活環(huán)境不同。(6)散居型蝗蟲并不會對農(nóng)作物造成大的危害,研究表明,散居型蝗蟲密度增大時,體內(nèi)會釋放大量“集群信息素”,在蝗蟲的觸角上存在感知該種信息素的嗅覺受體,從而使蝗蟲由散居轉(zhuǎn)化為群居,這項研究使綠色防控成為可能。據(jù)此研究,請?zhí)岢鲇嘘P(guān)蝗災(zāi)防治方法的設(shè)想:______________________________________________________________________________________________?!凹盒畔⑺亍钡慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計拮抗劑,阻止蝗蟲的聚集(或使用干擾“集群信息素”接收的化學(xué)物質(zhì))可根據(jù)考向三信息傳遞的類型、作用及應(yīng)用5.下列信息的傳遞中,與其他三種不屬于同一類型的是A.小囊蟲在發(fā)現(xiàn)榆、松寄生植物后,會發(fā)出聚集信息素,召喚同類來共

同取食B.榆樹通過分泌一種化學(xué)物質(zhì),與櫟樹產(chǎn)生相抗衡的現(xiàn)象C.雄蚊能根據(jù)雌蚊飛行時所發(fā)出的低頻聲波而找到雌蚊D.群居動物通過群體氣味與其他群體相區(qū)別56√考點一生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一、生態(tài)平衡1.概念生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài),就是生態(tài)平衡。2.特征(1)結(jié)構(gòu)平衡(2)功能平衡(3)收支平衡生態(tài)系統(tǒng)各組分保持相對穩(wěn)定生產(chǎn)—消費—分解的生態(tài)過程正常進行,保證了物質(zhì)總在循環(huán),能量不斷流動,生物個體持續(xù)發(fā)展和更新。生產(chǎn)者在一定時間內(nèi)制造的可供其他生物利用的量,處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。動態(tài)平衡這種動態(tài)平衡是通過什么調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)的呢?3.生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制——負反饋調(diào)節(jié)在一個系統(tǒng)中,系統(tǒng)工作的效果,反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制,它可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。發(fā)生偏離負反饋調(diào)節(jié)回到原來方向改邪歸正原方向(1)概念(2)意義

負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中

,是生態(tài)系具備

的基礎(chǔ)。普遍存在自我調(diào)節(jié)能力正反饋調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)常常遠離穩(wěn)態(tài),對生態(tài)平衡有極大破壞作用。實例湖泊受到了污染魚類等生物死亡死魚等生物腐爛++結(jié)果:原方向發(fā)生偏離正反饋調(diào)節(jié)偏離原來方向錯上加錯二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)概念生態(tài)系統(tǒng)維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)與功能處于相對平衡狀態(tài)的能力。強調(diào)的是生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)平衡的能力。抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性(2)類型原因基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性自我調(diào)節(jié)能力負反饋調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)成分越多營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜自我調(diào)節(jié)能力越大(3)機理二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

當(dāng)外界干擾因素的強度超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性急劇下降,生態(tài)平衡遭破壞。(4)自我調(diào)能力有限

黃土高原經(jīng)過幾百年的掠奪式開發(fā),植被破壞造成水土流失,成為一片荒山禿嶺。二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型2.抵抗力穩(wěn)定性

生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能力。干擾(抵抗干擾,維持原狀)蝗蟲采食下,草原植物再生能力增強干旱時樹木擴展根系的分布空間(1)概念二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型2.抵抗力穩(wěn)定性(2)規(guī)律一般來說,生態(tài)系統(tǒng)中的

,食物網(wǎng)越

,其自我調(diào)節(jié)能力就越強,抵抗力穩(wěn)定性就越高。例如:熱帶雨林中,動植物種類繁多,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜,假如其中某種生物大量減少,它在食物網(wǎng)中的位置還可以由這個營養(yǎng)級的多種生物來代替,整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能仍然能夠維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。組分越多復(fù)雜二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型3.恢復(fù)力穩(wěn)定性(1)概念生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。(遭到破壞,恢復(fù)原狀)干擾例如:森林局部火災(zāi)后,仍能逐步恢復(fù)原狀。森林火災(zāi)災(zāi)后恢復(fù)(2)與抵抗力穩(wěn)定性的關(guān)系往往相反二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型3.恢復(fù)力穩(wěn)定性(3)特點生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾(破壞)后,其

是不一樣的?;謴?fù)速度恢復(fù)時間

河流受到輕微的污染時,能通過自身凈化(如物理沉降、化學(xué)分解和微生物分解),可以很快恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)。

如果被有毒物質(zhì)重度污染,自身的凈化作用已不足以消除大部分有毒物質(zhì),恢復(fù)力穩(wěn)定性被破壞,恢復(fù)原狀的時間漫長,難度極大!二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩種類型

抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性區(qū)別實質(zhì)_____自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定_____自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定核心影響因素保持恢復(fù)抵抗干擾,保持原狀受到破壞,恢復(fù)原狀生物種類越多、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜→自我調(diào)節(jié)能力越強→抵抗力穩(wěn)定性越高生物種類越少、營

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