2017-2018學年高中生物 第六章 第三、四節(jié) 能量流動和物質循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)教學案 浙科版必修3

《2017-2018學年高中生物 第六章 第三、四節(jié) 能量流動和物質循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)教學案 浙科版必修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018學年高中生物 第六章 第三、四節(jié) 能量流動和物質循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)教學案 浙科版必修3（19頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第三、四節(jié) 能量流動和物質循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié) 1.在生態(tài)系統(tǒng)中，能量是沿著太陽―→植物―→植食動物―→肉食動物―→頂位肉食動物的方向流動的。 2．在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動的渠道是食物鏈和食物網。 3．能量流動的特點是單向的、不可逆的、逐級遞減的。能量流動的傳遞效率一般只有約10%，所以越是處在食物鏈高位的動物，其數量就越少、生物量就越小、能量也越少。 4．物質循環(huán)是在一個相對封閉的循環(huán)圈中周而復始、往復循環(huán)，參與循環(huán)的物質數量恒定、而且可以得到重復利用。物質循環(huán)中碳循環(huán)協(xié)調被打破是導致溫室效應的主要原因。 5．生態(tài)系統(tǒng)的一個重要特點是趨于穩(wěn)態(tài)，這種穩(wěn)態(tài)是靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調

2、節(jié)實現的，而生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎則是反饋調節(jié)。反饋調節(jié)包括負反饋和正反饋。正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)，對生態(tài)系統(tǒng)有極大的破壞作用，從長遠看，生態(tài)系統(tǒng)中負反饋調節(jié)起主要作用。 6．生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種多樣化、結構復雜化和功能完善化的方向發(fā)展，直到生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定為止。當生態(tài)系統(tǒng)達到最穩(wěn)定狀態(tài)時，它能在很大程度上克服和消除外來干擾，保持自身的穩(wěn)定性。 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 1．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動方向 在生態(tài)系統(tǒng)中，能量不斷沿著太陽―→植物―→植食動物―→肉食動物―→頂位肉食動物的方向流動，此即生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。 2．能量流動的過程示意圖

3、 (1)補充圖中標號代表的內容： 甲：生產者；乙、丙：消費者；丁：呼吸作用 ; 戊：分解者。 (2)流入甲的總能量是被甲固定的太陽能總量。 (3)據圖分析流入每一營養(yǎng)級的能量去向： ①通過自身細胞呼吸以熱能形式散失； ②被下一營養(yǎng)級同化； ③被分解者分解利用； ④未被利用。 3．能量流動的特點 (1)能量流動與物質循環(huán)不同，能量流動是單向的、不可逆的，在流動過程中每傳遞一次損失一大半，最終都將以熱能形式耗散到周圍空間，所以生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界輸入能量，才能維持其正常功能。 (2)能量從植物到植食動物或從植食動物到肉食動物的傳遞效率(相鄰營養(yǎng)級間傳遞效率＝×100

4、%)一般只有約10%，因此，越是處在食物鏈高位的動物，其數量就越少、生物量就越小、能量也越少，價值就越高。 1．流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量是輻射到該地區(qū)太陽能的總量嗎？ 提示：不是，流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者通過光合作用固定在有機物中的總能量。 2．結合教材P110圖6－9思考下列問題： (1)植食動物(初級消費者)攝入的能量是其同化量嗎？它們之間存在什么關系？ 提示：初級消費者攝入的能量不等于其同化量，它們之間存在的關系是：同化量＝攝入量－糞便量。 (2)初級消費者糞便中的能量是其同化量的一部分嗎？為什么？ 提示：不是，初級消費者糞便中的能量不屬于其同化的能量，而是屬于生產者所

5、同化的能量。 (3)能量流動在生產者與植食性動物之間的傳遞效率是多少？能總結出能量傳遞效率的計算公式嗎？ 提示：13.5%，計算公式：相鄰營養(yǎng)級間傳遞效率＝×100%。 (4)流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？ 提示：①大部分能量通過細胞呼吸以熱能的形式散失。 ②遺體遺物被分解者分解利用。 ③還有一部分能量未被利用。 3．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動為什么是單向的？ 提示：①食物鏈中各種生物之間的捕食關系是確定的，是在長期自然選擇過程中形成的，不能逆轉； ②各營養(yǎng)級的能量最終要在細胞呼吸過程中以熱能形式散失，而熱能是不能被生物再度利用的。 1．生態(tài)系

6、統(tǒng)中的能量流動過程 (1)起點：從生產者(主要是綠色植物)固定太陽能開始。 (2)總能量：該生態(tài)系統(tǒng)中全部生產者所固定的太陽能總量。 (3)能量的傳遞(不是個體也不是種群之間傳遞而是營養(yǎng)級之間傳遞)： ①傳遞途徑：食物鏈和食物網。 ②傳遞形式：有機物中的化學能。 ③傳遞過程： ④能量傳遞率： 輸入某一營養(yǎng)級的能量中，只有約10%的能量流入到下一營養(yǎng)級。計算方法為： 能量傳遞效率＝×100% 。 (4)能量的轉化： ①生產者：光能有機物中的化學能。 ②消費者：食物化學能自身化學能。 (5)能量的散失： ①形式：熱能，熱能是能量流動的最后形式。 ②過程：有機物 (

7、化學能 ) ③特殊途徑：動植物遺體形成的煤炭、石油等熱能。 2．能量流動的特點分析 (1)單向流動： ①食物鏈中，相鄰營養(yǎng)級生物的吃與被吃關系不可逆轉，因此能量不能倒流，這是長期自然選擇的結果。 ②各營養(yǎng)級的能量總有一部分以細胞呼吸產生熱能的形式散失掉，這些能量是無法再被利用的。 (2)逐級遞減： ①每個營養(yǎng)級的生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用。 ②各個營養(yǎng)級的生物都會因細胞呼吸消耗相當大的一部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。 ③各營養(yǎng)級中的能量都有一部分流入分解者。 ④由于能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體有機物)中，而另一部分被利用

8、、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和恰與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等，故生態(tài)系統(tǒng)中能量流動與轉化仍遵循能量守恒定律。 3．研究能量流動的意義 (1)幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 (2)幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。 生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán) 1．生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)特點 物質循環(huán)與能量流動不同，它是在一個相對封閉的循環(huán)圈中周而復始、往復循環(huán)的，參與循環(huán)的物質數量恒定，而且可以得到重復利用，因此，一個完善的生態(tài)系統(tǒng)，不需要從外界獲得任何的物質補給就能長期維持其正常功能。 2．碳的全球循環(huán) (1)碳循環(huán)路線

9、： 碳循環(huán)的基本路線是從大氣圈到植物和動物，再從動植物通向分解者，最后又回到大氣圈。大氣中CO2的含量有著明顯的晝夜變化和季節(jié)變化。 (2)海洋與碳循環(huán)： ①海洋的含碳量是大氣圈含碳量的50倍，海洋對于調節(jié)大氣圈中的含碳量起著非常重要的作用。 ②CO2在大氣圈和水圈的界面上通過擴散作用而互相交換著。 ③如果大氣圈中CO2發(fā)生局部短缺，水圈里溶解態(tài)的CO2就會更多地進入大氣圈，同樣，若水圈里碳酸氫根離子在光合作用中被植物耗盡，也可及時從大氣中得到補充。 (3)人類活動對碳循環(huán)的影響： 人類每年因能源消費而向大氣中排放2×1013 kg的CO2，從而嚴重干擾了陸地、海洋和大氣間CO2

10、交換的平衡，致使大氣中二氧化碳CO2含量持續(xù)增加。 1．填寫出圖中①～⑥所表示的內容： 提示：①光合作用，②細胞呼吸，③植物(生產者)，④動物(消費者)，⑤細胞呼吸，⑥分解者的分解作用。 2．碳元素在無機環(huán)境和生物群落中分別以什么形式存在？在無機環(huán)境和生物群落之間以及在群落內部分別以什么形式進行循環(huán)？ 提示：碳元素在無機環(huán)境中以CO2或碳酸鹽的形式存在，在生物群落中以含碳有機物的形式存在；在無機環(huán)境和生物群落之間以CO2的形式進行循環(huán)，在群落內部以含碳有機物的形式流動。 3．大氣中的CO2通過哪些途徑進入生物群落？生物群落中的有機碳通過哪些途徑形成CO2釋放到大氣中？ 提示

11、：大氣中的CO2通過光合作用等進入生物群落。生物群落中的有機碳通過動植物的細胞呼吸，微生物的分解作用，煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒釋放到大氣中。 4．造成溫室效應的原因是什么？減緩溫室效應可以采取哪些措施？ 提示：溫室效應主要是指由于化石燃料的大量燃燒以及森林、草原等植被的破壞造成大氣中CO2濃度升高的現象。減緩溫室效應可以采取以下措施：一是開發(fā)新能源，減少化石燃料的使用；二是大力植樹造林，增加對CO2的吸收。 1．對生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)的理解 (1)范圍：生物圈，地球上的每個生態(tài)系統(tǒng)都是地球上物質循環(huán)的一部分，而只有生物圈才能完成真正的物質循環(huán)。 (2)“物質”的含義：指構成

12、生物體的基本元素(主要是指C、H、O、N、P、S等)，而不是化合物。 (3)循環(huán)過程：無機環(huán)境生物群落。 (4)循環(huán)特點： ①全球性：物質循環(huán)的范圍是生物圈，因此把生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)又叫生物地球化學循環(huán)。 ②反復利用，循環(huán)流動：物質循環(huán)，既然稱為“循環(huán)”就不像能量流動那樣逐級遞減、單向流動，而是可以在無機環(huán)境與生物群落之間反復利用、循環(huán)流動。 2．物質循環(huán)實例——碳循環(huán) (1)碳循環(huán)形式：CO2。 (2)碳循環(huán)過程圖解如下： 3．能量流動與物質循環(huán)的比較 項目 能量流動 物質循環(huán) 形式 以有機物為載體 組成生物體的基本元素 特點 單向傳遞、逐級遞減 往

13、復循環(huán) 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 生物圈(全球性) 聯(lián)系 同時進行、相互依存、不可分割：①能量的固定、儲存、轉移和釋放，離不開物質的合成和分解；②物質是能量沿食物鏈(網)流動的載體；③能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中往復循環(huán)的動力 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié) 1．穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)機制 生態(tài)系統(tǒng)的一個重要特點就是它常常趨向于穩(wěn)態(tài)，使系統(tǒng)內部的所有成分彼此相互協(xié)調，保持穩(wěn)定，這種穩(wěn)態(tài)是靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)來實現的。 2．反饋調節(jié) (1)反饋調節(jié)概念： 當生態(tài)系統(tǒng)中的某一成分發(fā)生變化的時候，它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化，這些變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分，此過程叫反

14、饋調節(jié)。 (2)反饋類型： ①負反饋： 負反饋是最常見的一種反饋，反饋的結果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。如草原上的食草動物因為某種原因而增加，植物就會受到過度啃食而減少——這會反過來抑制和降低動物數量的增長，從而使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。 ②正反饋： 正反饋在自然生態(tài)系統(tǒng)中是很少見的，其作用與負反饋相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化，所引起的一系列變化反過來不是抑制而是加速最初所發(fā)生的變化，因此，正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)。正反饋對生態(tài)系統(tǒng)有極大的破壞作用，從長遠看，生態(tài)系統(tǒng)中負反饋調節(jié)將起主要作用。 3．自然生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 在自然條件下，生態(tài)系統(tǒng)總是朝著

15、物種多樣化，結構復雜化，功能完善化的方向發(fā)展，直到生態(tài)系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)為止。 4．正確處理人與自然的關系 (1)由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)功能，所以在通常情況下生態(tài)系統(tǒng)會保持穩(wěn)定，但此功能是有一定限度的，當外來干擾超過一定限度的時候，此功能就會受到損害。 (2)保持生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的穩(wěn)定是人類生存和發(fā)展的基礎。 (3)人類活動除了要講究經濟效益和社會效益外，還必須特別注意生態(tài)效益和生態(tài)后果，以便在利用自然的同時能基本保持生物圈的穩(wěn)定。 1．請歸納總結生物種類與自我調節(jié)能力的關系。 提示：生物種類繁多，營養(yǎng)結構復雜?自我調節(jié)能力強?抵抗外力干擾的能力強。 2．為何從長遠看，生態(tài)系統(tǒng)

16、中負反饋調節(jié)起主要作用？提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性措施有哪些？ 提示：負反饋調節(jié)可使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。例如增加生物種類和數量，使結構變得復雜。 3．生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)力，可以一直保持穩(wěn)定狀態(tài)嗎？舉例說明。 提示：生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)力，可在很大程度上克服和消除外來的干擾，保持穩(wěn)定，但它的調節(jié)力有限，當外來干擾因素超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)功能本身會受到損害。如：火山爆發(fā)、地震等。 4．提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們可以做些什么呢？ 提示：①控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力。 ②對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應實施相應的物質、能量投入，

17、保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調。 1．生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力 (1)自我調節(jié)能力取決于生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化作用和完善的營養(yǎng)結構。 ①凈化作用包括物理沉降、化學分解和微生物的降解三個方面，它是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。 ②完善的營養(yǎng)結構使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調節(jié)機制，進而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎，如在森林中，當害蟲數量增加時，食蟲類由于食物豐富，數量也會增加，害蟲種群的增長就會受到抑制。生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)主要依靠群落內的種間關系(主要是捕食)和種群中的種內斗爭來實現。 (2)自我調節(jié)能力與生態(tài)系統(tǒng)成分和營養(yǎng)結構的關系。 生態(tài)系統(tǒng)

18、的自我調節(jié)能力與其自身的成分和營養(yǎng)結構呈正相關。一般地說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結構越簡單，自我調節(jié)能力就越小，反之越大。 2．生態(tài)系統(tǒng)反饋調節(jié)的種類與比較 比較項目 正反饋 負反饋 調節(jié)方式 加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化 抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化 結果 常使生態(tài)系統(tǒng) 遠離穩(wěn)態(tài) 有利于生態(tài)系統(tǒng)保持 相對穩(wěn)定 實例分析 已污染的湖泊污染加劇 以圖表信息為依托，考查生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 [例1]　某種植玉米的農場，其收獲的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，

19、生產的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經過沼氣池發(fā)酵產生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據此回答(不考慮空間因素)： (1)請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網。 (2)牛與雞之間__________(填“有”或“無”)競爭關系，理由是____________________。人與雞的種間關系是__________________，人與牛的種間關系是________________。 (3)流經該農場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自____________所固定的__________，無機環(huán)境中的碳以____________形式進入該人工群落。 (4)假設該農場將所生產玉米的1/3作

20、為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產出的雞供人食用?，F調整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產出的雞仍供人食用。理論上，該農場供養(yǎng)的人數將會____________(填“增多”、“不變”或“減少”)，理由是______________________________。 [精講精析]　(1)從題干信息所給出的生物之間的食物關系，可寫出該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網)。(2)因為牛與雞所需食物資源不同(牛食玉米秸稈、雞食玉米子粒)，所以它們之間無競爭關系，人與雞之間構成的是捕食與競爭的關系，人與牛之間構成捕食關系。(3)流經一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的全部太陽能，因此流經該農場生態(tài)

21、系統(tǒng)的總能量來自玉米所固定的太陽能，無機環(huán)境中的碳是以CO2的形式通過綠色植物的光合作用進入該人工群落的。(4)結合食物網，當雞食用玉米增多時，人從玉米中獲得的能量將減少，即能量的利用率降低，該農場可供養(yǎng)的人數將會減少。 [答案]　(1)如圖　(2)無　它們所需食物資源不同(或牛食玉米秸稈、雞吃玉米子粒)　捕食與競爭 捕食　(3)玉米(其他合理答案也可)　太陽能　CO2　(4)減少　改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導致人獲得的能量減少 (1)同一營養(yǎng)級生物之間是競爭關系。 (2)能量沿食物鏈(網)傳遞時，單向遞減。食物鏈越長，散失能量越多，營養(yǎng)級越高得到

22、的能量越少，數量越少。 1．下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，①～④表示相關過程能量流動量。下列有關敘述正確的是(　　) A．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 B．圖中②＋③＋④＋兔細胞呼吸消耗的能量應與①相等 C．圖中②/①的比值代表草―→兔的能量傳遞效率 D．③和④分別屬于草和兔同化能量的一部分 解析：選D　草所固定的太陽能是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；兔糞便中的能量不屬于兔同化的能量；②/①的比值代表兔―→狐的能量傳遞效率；糞便是生物沒有同化的那部分能量，其中③屬于草同化的能量的一部分，④屬于兔同化的能量的一部分。 以模式圖為載體，考查碳循環(huán)過程 [例2]

23、　下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，據圖分析下列敘述錯誤的是(　　) A．甲為分解者，乙為消費者，丙為生產者 B．①②③表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用進入大氣中 C．④表示大氣中CO2進入生物群落的主要途徑 D．碳元素以無機物形式在丙→乙→甲所示的渠道流動 [思路點撥] [精講精析]　據圖可知：大氣中的CO2只能通過丙進入生物群落，故丙為生產者，④為生產者將CO2固定為有機物；丙被乙捕食(圖中過程⑤)，丙和乙最終被甲分解，故甲、乙分別為分解者、消費者；①②③表示通過分解者、生產者、消費者的呼吸作用將生物群落內的有機物分解為CO2返回大氣。碳元素在生物群落內以有機物形式傳遞，其途徑

24、為食物鏈(網)，故D錯誤。答案為D。 　 碳循環(huán)模式圖中生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷 (1)首先雙向箭頭的兩端分別是生產者和大氣中的CO2，因為只有生產者既能通過光合作用或化能合成作用從大氣中吸收CO2，又能通過呼吸作用向大氣中釋放CO2，因此只有生產者與大氣中的CO2之間具有雙向箭頭(如圖1中的A與B、圖2中的A與C、圖3中的A與E、圖4中的A與B)。 (2)在此基礎上，其他成分都有箭頭指向的為大氣中的CO2，因為生產者、消費者、分解者都可通過呼吸作用向大氣中釋放CO2(如圖1中的B、圖2中的C、圖3中的A、圖4中A)，雙向箭頭的另一端則為生產者(如圖1中的A、圖2中的A、圖3中的E、圖

25、4中的B)。 (3)除大氣中的CO2外其他生物成分都有箭頭指向的為分解者，因為動植物的遺體遺物都要被分解者分解(如圖1中的D、圖2中的E、圖3中的C、圖4中D)，剩下的成分為消費者(如圖1中的C、圖2中的B、D，圖3中的B、D、F，圖4中的C)。 2．下圖是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，則相關敘述正確的是(　　) ①生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的光合作用 ②圖中分解者通過需氧呼吸和厭氧呼吸兩種分解方式將生物組織內的碳返回大氣中 ③圖中M里的碳，除碳酸鹽外，還可通過燃燒回到大氣中 ④碳循環(huán)的進行伴隨著能量流動，但由于生物體不能在代謝中利用熱能，因而能量流動具有單向流動和逐級遞

26、減的特點 A．①②　　　　　 B．②③④ C．①③ D．①②③④ 解析：選D　碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的光合作用，非生物環(huán)境中的碳可經燃燒作用返回大氣，生物體不能利用熱能，食物鏈不可逆轉均導致能量流動具有單向性特點。 綜合考查物質循環(huán)與能量流動及其之間的關系 [例3]　下面為某生態(tài)系統(tǒng)的部分物質循環(huán)簡圖，其中M表示非生物的物質和能量。相關敘述正確的是(　　) A．若M表示大氣中的CO2，則碳元素在圖中④過程中是以有機物形式傳遞的 B．從圖中我們可以看出能量伴隨著物質循環(huán)而循環(huán) C．若M表示大氣中的CO2，則碳元素可在生物群落中反復循環(huán)利用 D．若M表示無機環(huán)境

27、中的能量，則①的能量值為②與③對應的能量值之和 [精講精析]　 選項 分　　析 A項正確 碳在生物群落內部是以有機物的形式傳遞的，圖中④表示捕食關系 B項錯誤 能量是單向流動的，不能循環(huán)利用 C項錯誤 碳在無機環(huán)境和生物群落之間反復循環(huán)利用，而不是在群落內反復利用 D項錯誤 ①表示生產者固定的總能量，除包括②③外，還包含消費者通過呼吸作用散失的能量 3．下列關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質循環(huán)關系的敘述中，不正確的是(　　) A．二者是密切聯(lián)系的兩個過程 B．在能量流動過程中，物質是能量的載體 C．能量是物質循環(huán)的動力 D．從能量流動和物質循環(huán)的角度來看，生態(tài)系統(tǒng)

28、是一個自給自足的系統(tǒng) 解析：選D　能量流動與物質循環(huán)是密不可分的，它們將生態(tài)系統(tǒng)的各個成分緊密地聯(lián)系在一起，但能量是單向流動、逐級遞減的，故生態(tài)系統(tǒng)在能量上不能自給自足。 考查生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)機制 [例4]　某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動物水蚤大量繁殖，藻類減少，接著又引起水蚤的減少，后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導致更多水蚤死亡。關于上述過程的敘述，正確的是(　　) A．早期不屬于負反饋，后期屬于負反饋 B．早期屬于負反饋，后期不屬于負反饋 C．早期、后期均屬于負反饋 D．早期、后期均不屬于負反饋 [精講精析]　水蚤以藻類為食，早期藻類大量增加，

29、水蚤增加，因水蚤大量繁殖，導致藻類減少，這屬于負反饋；而后期因污染導致水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，屬于正反饋。答案為B。 　 在負反饋調節(jié)下，系統(tǒng)趨于平衡；在正反饋調節(jié)下，系統(tǒng)遠離平衡，這是判斷反饋類型的重要依據。 4.關于生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的敘述中，錯誤的是(　　) A．在森林中，當害蟲增加時食蟲鳥也會增多，這樣，害蟲種群的增長就受到抑制，這屬于生物群落內的負反饋調節(jié) B．負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎 C．生物群落與無機環(huán)境之間不存在負反饋調節(jié) D．生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力不是無限的，當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自

30、我調節(jié)能力會迅速喪失 解析：選C　負反饋調節(jié)普遍存在于生物之間，也存在于生物群落與無機環(huán)境之間。 [課堂回扣練習] 一、概念原理識記題 1．下列有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中，不正確的是(　　) A．能量流動過程是指太陽能被綠色植物固定及能量從生物體進入環(huán)境的過程 B．能量流動是單向的，不可逆轉的 C．食物鏈越短，可供最高營養(yǎng)級消費的能量越多 D．營養(yǎng)級越多，散失的能量越多 解析：選A　能量流動從生產者所固定的太陽能開始，能量沿著食物鏈的各個營養(yǎng)級由一種生物轉移到另一種生物體內，最終以熱能形式釋放到自然界中去。能量流動的特點：單向流動，逐級遞減。 2．在碳循環(huán)

31、中，CO2進入生物群落的生理過程是(　　) ①光合作用?、诩毎粑、鄯纸庾饔谩、苋紵饔谩、菡趄v作用 A．①　　　　　　 B．①⑤ C．②③④　　　　　　 D．①③④ 解析：選A　無機環(huán)境中的CO2絕大部分是通過綠色植物的光合作用合成有機物進入生物群落的，還有很小的一部分通過化能合成作用合成有機物進入生物群落。 二、易錯易混辨析題 3．下列關于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述不正確的是(　　) A．負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力的基礎 B．“野火燒不盡，春風吹又生”體現了生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力 C．某營養(yǎng)級的一些生物消失，可由同一營養(yǎng)級的其他生物替代 D．平衡生產者和消費者的數

32、量能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 解析：選D　增加生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類可以提高其穩(wěn)定性，平衡生產者和消費者的數量并不能提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 [回扣知識點] 1．能量流動的含義和特點。 2．碳循環(huán)的過程。

33、 3．易誤點提醒：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)通過自我調節(jié)實現，調節(jié)能力的大小取決于該生態(tài)系統(tǒng)生物種類和數量的合理搭配。 三、基本原理應用題 4．右圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有關敘 述錯誤的是(　　) A．圖中乙都是自養(yǎng)生物，光合生物細胞中不一定有葉綠體但都含有色素 B．適度松土不可以促進①過程 C．②過

34、程的加劇是造成溫室效應的主要原因 D．達到平衡狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，③和④的量基本相等 解析： 選D　由圖可知，甲為分解者、乙為生產者、丙為消費者，圖中乙都是自養(yǎng)生物，光合生物(如藍細菌)中沒有葉綠體但含有色素；適度松土不可以促進①消費者的呼吸作用過程，而是促進分解者的分解作用；②過程即化石燃料的大量燃燒，是造成溫室效應的主要原因；在一個處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中，碳吸收量應該基本上等于碳釋放量，碳元素由無機環(huán)境進入生物群落主要依賴于綠色植物的光合作用(④)，而由生物群落回歸無機環(huán)境則不僅包括③生產者的呼吸作用還包括其他各類生物的呼吸作用及分解者的分解作用。 4．能力遷移：本題考查運用所學知識對

35、物質循環(huán)過程及相關問題進行分析的能力。 [課下綜合檢測] 一、選擇題 1.右圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(　　) A．Ⅰ是初級消費者 B．Ⅳ為分解者 C．E1為太陽能，E2為熱能 D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用 解析：選C　能量流動始于生產者的光合作用，最終以熱能形式散失，據題圖知Ⅰ為生產者，Ⅳ為消費者，則E1為太陽能。 2．(江蘇高考)有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運動，以支援糧食短缺地區(qū)的災民。運用生態(tài)學知識對此的合理解釋是(　　) A．多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率 B．直接

36、以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量 C．多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多 D．節(jié)省的肉食可以幫助災民提高營養(yǎng)水平 解析：選C　“多吃素食、少吃肉食”能節(jié)約糧食，其生態(tài)學原理在于降低人在食物鏈中的營養(yǎng)級，減少食物鏈環(huán)節(jié)及其能量消耗，從而節(jié)約更多的糧食。 3．可以說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力的簡單實例是(　　) A．食草動物數量增加，導致植物數量減少，從而引起食草動物數量增長受到抑制 B．豆科植物供給根瘤菌有機養(yǎng)料，并從根瘤菌獲得含氮養(yǎng)料 C．山區(qū)植被遭到破壞后造成水土流失 D．廢棄耕地上雜草叢生 解析：選A　生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是通過內部的反饋調節(jié)來實現的，A選

37、項調節(jié)的結果是使食草動物的數量趨于穩(wěn)定，這是負反饋調節(jié)的例子。 4．下列有關生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎 B．生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 C．食物網的復雜性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用 D．生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網越復雜，生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力就越低 解析：選D　一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網越復雜，其自我調節(jié)能力越強，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外來干擾的能力越高。 5.右圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列敘述正確的是(　　) A．③過程代表綠色植物的光合作用 B．圖中甲、

38、乙分別代表消費者和生產者 C．溫室效應主要是由⑦過程造成的 D．農業(yè)生產中的中耕松土可以增大⑤過程 解析：選C　④過程代表綠色植物的光合作用；圖中甲為分解者，乙為生產者，丙為消費者；溫室效應主要是由化石燃料的燃燒(⑦過程)造成的；農業(yè)生產中的中耕松土一般可以增大③過程。 6．森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力強，是因為森林生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構較草原生態(tài)系統(tǒng)復雜，其中不包括(　　) A．處于同一級的生物種類較多 B．能量可通過其他食物鏈傳遞至頂級 C．某一營養(yǎng)級的一些生物消失，可由該營養(yǎng)級的其他生物代替 D．能量流經各營養(yǎng)級時是逐級遞減的 解析：選D　一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結

39、構越復雜，其自我調節(jié)能力就越強，因為營養(yǎng)結構越復雜，食物鏈中各營養(yǎng)級的生物種類越多，如果某一營養(yǎng)級的生物消失，就會由該營養(yǎng)級的其他生物來代替，用其他的食物鏈來代替這一缺失的食物鏈，從而維持生態(tài)平衡。 7．生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力的大小與下列因素有關的是(　　) A．生態(tài)因素的好壞 B．生態(tài)系統(tǒng)成分和營養(yǎng)結構的繁簡 C．生態(tài)系統(tǒng)的范圍大小 D．生態(tài)系統(tǒng)動物數量的多少 解析：選B　生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力決定于生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結構，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結構越簡單，自我調節(jié)能力就越小，生態(tài)系統(tǒng)就越易破壞；生態(tài)系統(tǒng)的生物的種類和數量越多，營養(yǎng)結構越復雜，自我調節(jié)能力就越大，生態(tài)系統(tǒng)就

40、越易維持。 8．下圖所示為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項分析不正確的是(　　) A．次級消費者糞便中的能量應歸于⑥ B．從能量關系看②＞③＋⑥；從數量上看，各級消費者的個體數不一定比生產者少 C．一般情況下，②約為①的10% D．生物與生物之間吃與被吃的關系不可能逆轉，所以能量流動具有單向性 解析：選A　次級消費者的糞便，不屬于其同化的能量，而屬于初級消費者同化的能量，應歸于①；生產者固定的太陽能是流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量，①表示初級消費者獲得的總能量。②為次級消費者獲得的總能量，③＋⑥＋自身呼吸消耗＝②。能量流動是單向傳遞、逐級遞減的，下一營養(yǎng)

41、級同化量約為上一營級的10%。 二、非選擇題 9．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動與物質循環(huán)關系的示意圖，圖中△右側的數值為某種有毒物質的濃度(百萬分之一)，其他數值表示能量的多少，單位為kJ/(cm2·a)。回答下列問題： (1)由圖中可看出，該生態(tài)系統(tǒng)固定的能量總值為________。 (2)圖中能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是__________%，其余的能量最終以________的形式散失， 因此能量流動具有____________的特點。該有毒物質在A→B→C中濃度逐級升高，這種現象稱為__________。 (3)圖中生態(tài)系統(tǒng)的各種組成成分，通過_________

42、___緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。D是__________，通過它們的分解作用，該生態(tài)系統(tǒng)才能實現______________________。 (4)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中能量流經第二營養(yǎng)級的示意圖，則： 圖中A表示________，B表示__________，除圖中所示，第二營養(yǎng)級同化的能量還有一部分__________。 (5)由于某種因素使得該生態(tài)系統(tǒng)中生產者短時間內大量減少，一段時間后又恢復到原來水平，說明生態(tài)系統(tǒng)具有_____________________能力，其基礎是________________。 解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的太陽能，這部分能

43、量有自身呼吸消耗的，傳入下一個營養(yǎng)級和分解者利用的，所以總能量是97 kJ/(cm2·a)＋63 kJ/(cm2·a)＋306 kJ/(cm2·a)466kJ/(cm2·a)?！?2)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點是逐級遞減。能量的傳遞效率是某一營養(yǎng)級同化量/上個營養(yǎng)級同化量×100%?！?3)生態(tài)系統(tǒng)各種成分可通過能量流動、物質循環(huán)與信息傳遞緊密聯(lián)系；圖中D為分解者。實現碳由生物群落向無機環(huán)境的轉化，從而實現了物質循環(huán)?！?4)圖中顯示能量流經第二營養(yǎng)級時的分流狀況，則A應為初級消費者同化的能量，B為用于自身生長發(fā)育和繁殖的能量?！?5)生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎是負反饋調節(jié)。 答案：(1)46

44、6 kJ/(cm2·a)(不寫單位不對) (2)13.5　　熱能　　逐級遞減　　生物放大 (3)物質循環(huán)、能量流動 　分解者　物質循環(huán)(其他合理答案也可) (4)初級消費者同化的能量　用于生長發(fā)育和繁殖的能量　(在細胞呼吸中)以熱能形式散失 (5)自我調節(jié)　負反饋調節(jié) 10．下圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)中食蟲鳥種群與害蟲種群之間的反饋示意圖，請據圖回答下列問題： (1)食蟲鳥種群和害蟲種群數量的這種調節(jié)屬于__________調節(jié)，它是生態(tài)系統(tǒng)__________能力的基礎。 (2)圖中所示的調節(jié)方式__________(填“能”或“不能”)發(fā)生在生物群落內部；____________(填“能”或“不能”)發(fā)生在生物群落與無機環(huán)境之間。 解析：(1)在圖中所示調節(jié)下，食蟲鳥和害蟲種群數量保持穩(wěn)定，屬于負反饋，是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎；(2)反饋調節(jié)可以發(fā)生在不同的種群之間，也可以發(fā)生在生物與環(huán)境之間。 答案：(1)負反饋　　自我調節(jié)　　(2)能 　　能 19