《2017-2018學年高中生物 第六章 第三、四節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)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(guān)《2017-2018學年高中生物 第六章 第三、四節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)教學案 浙科版必修3（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三、四節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)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(wǎng)。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(shù)量就越少、生物量就越小、能量也越少。4物質(zhì)循環(huán)是在一個相對封閉的循環(huán)圈中周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)，參與循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定、而且可以得到重復(fù)利用。物質(zhì)循環(huán)中碳循環(huán)協(xié)調(diào)被打破是導(dǎo)致溫室效應(yīng)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(diào)節(jié)實現(xiàn)的，而生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)則是反饋調(diào)
2、節(jié)。反饋調(diào)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(diào)節(jié)起主要作用。6生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)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 (1)補充圖中標號代表的內(nèi)容：甲：生產(chǎn)者；乙、丙：消費者；?。汉粑饔?; 戊：分解者。(2)流入甲的總能量是被甲固定的太
3、陽能總量。(3)據(jù)圖分析流入每一營養(yǎng)級的能量去向：通過自身細胞呼吸以熱能形式散失；被下一營養(yǎng)級同化；被分解者分解利用；未被利用。3能量流動的特點(1)能量流動與物質(zhì)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%)一般只有約10%，因此，越是處在食物鏈高位的動物，其數(shù)量就越少、生物量就越小、能量也越少，價值就越高。1流經(jīng)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(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總
4、能量是生產(chǎn)者通過光合作用固定在有機物中的總能量。2結(jié)合教材P110圖69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(guān)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(guān)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(chǎn)者所同化的能量。 (3)能量流動在生產(chǎn)者與植食性動物之間的傳遞效率是多少？能總結(jié)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？
5、提示：大部分能量通過細胞呼吸以熱能的形式散失。遺體遺物被分解者分解利用。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：食物鏈中各種生物之間的捕食關(guān)系是確定的，是在長期自然選擇過程中形成的，不能逆轉(zhuǎn)；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)系統(tǒng)中的能量流動過程(1)起點：從生產(chǎn)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(chǎn)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)：傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。傳遞形式：有機物中的化學能。傳遞過程：能量傳遞率：輸入某一營養(yǎng)級的能量
6、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(zhuǎn)化：生產(chǎn)者：光能有機物中的化學能。消費者：食物化學能自身化學能。(5)能量的散失：形式：熱能，熱能是能量流動的最后形式。過程：有機物 (化學能 )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：食物鏈中，相鄰營養(yǎng)級生物的吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量不能倒流，這是長期自然選擇的結(jié)果。各營養(yǎng)級的能量總有一部分以細胞呼吸產(chǎn)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：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。各個營養(yǎng)級的生物都會因細胞呼吸消耗相當大的一
7、部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。各營養(yǎng)級中的能量都有一部分流入分解者。由于能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)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、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(zhuǎn)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(shè)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(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｉ鷳B(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)1生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)特點物質(zhì)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(fù)始、往復(fù)循環(huán)的，參與循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定，而且可以得到
8、重復(fù)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(zhì)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：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)：海洋的含碳量是大氣圈含碳量的50倍，海洋對于調(diào)節(jié)大氣圈中的含碳量起著非常重要的作用。CO2在大氣圈和水圈的界面上通過擴散作用而互相交換著。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
9、源消費而向大氣中排放21013 kg的CO2，從而嚴重干擾了陸地、海洋和大氣間CO2交換的平衡，致使大氣中二氧化碳CO2含量持續(xù)增加。1填寫出圖中所表示的內(nèi)容：提示：光合作用，細胞呼吸，植物(生產(chǎn)者)，動物(消費者)，細胞呼吸，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(nèi)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(nèi)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
10、形成CO2釋放到大氣中？提示：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(yīng)的原因是什么？減緩溫室效應(yīng)可以采取哪些措施？提示：溫室效應(yīng)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(xiàn)象。減緩溫室效應(yīng)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(zhì)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(zhì)循環(huán)的一部分，而只有生物圈才能完成真正的物質(zhì)循環(huán)。(2)“物質(zhì)”的含義：指構(gòu)成
11、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：全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，因此把生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)又叫生物地球化學循環(huán)。反復(fù)利用，循環(huán)流動：物質(zhì)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(fù)利用、循環(huán)流動。2物質(zhì)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(zhì)循環(huán)的比較項目能量流動物質(zhì)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、逐級遞減往復(fù)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：能量的固定、
12、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解；物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體；能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)1穩(wěn)態(tài)及其調(diào)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(nèi)部的所有成分彼此相互協(xié)調(diào)，保持穩(wěn)定，這種穩(wěn)態(tài)是靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。2反饋調(diào)節(jié)(1)反饋調(diào)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(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分，此過程叫反饋調(diào)節(jié)。(2)反饋類型：負反饋：負反饋是最常見的一種反饋，反饋的結(jié)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，
13、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(shù)量的增長，從而使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。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(diào)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)總是朝著物種多樣化，結(jié)構(gòu)復(fù)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(guān)系(1)由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)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，
14、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(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。(3)人類活動除了要講究經(jīng)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(jié)生物種類與自我調(diào)節(jié)能力的關(guān)系。提示：生物種類繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜自我調(diào)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)中負反饋調(diào)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(diào)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(shù)量，使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。3生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)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(diào)節(jié)力，可在很大程度
15、上克服和消除外來的干擾，保持穩(wěn)定，但它的調(diào)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(diào)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：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(yīng)該適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。 1生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(1)自我調(diào)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(jié)構(gòu)。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。完善的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調(diào)節(jié)機制，進
16、而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，如在森林中，當害蟲數(shù)量增加時，食蟲類由于食物豐富，數(shù)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(diào)節(jié)主要依靠群落內(nèi)的種間關(guān)系(主要是捕食)和種群中的種內(nèi)斗爭來實現(xiàn)。(2)自我調(diào)節(jié)能力與生態(tài)系統(tǒng)成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與其自身的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)呈正相關(guān)。一般地說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)能力就越小，反之越大。2生態(tài)系統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)的種類與比較比較項目正反饋負反饋調(diào)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(jié)果常使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)有利于生態(tài)
17、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(nóng)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，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)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(wǎng)。(2)牛與雞之間_(填“有”或“無”)競爭關(guān)系，理由是_。人與雞的種間關(guān)系是_，人與牛的種間關(guān)系是_。(3)流經(jīng)該農(nóng)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(shè)該農(nóng)場將所生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，
18、2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用?，F(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)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(guān)系，可寫出該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。(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(guān)系，人與雞之間構(gòu)成的是捕食與競爭的關(guān)系，人與牛之間構(gòu)成捕食關(guān)系。(3)流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能，因此流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)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
19、的。(4)結(jié)合食物網(wǎng)，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(nóng)場可供養(yǎng)的人數(shù)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(dǎo)致人獲得的能量減少(1)同一營養(yǎng)級生物之間是競爭關(guān)系。(2)能量沿食物鏈(網(wǎng))傳遞時，單向遞減。食物鏈越長，散失能量越多，營養(yǎng)級越高得到的能量越少，數(shù)量越少。1下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，表示相關(guān)過程能量流動量。下列有關(guān)敘述正確的是() A是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B
20、圖中兔細胞呼吸消耗的能量應(yīng)與相等C圖中/的比值代表草兔的能量傳遞效率D和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；/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，其中屬于草同化的能量的一部分，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下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，據(jù)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(chǎn)者B表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用進入大氣中C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(jù)圖可知：大氣中的CO
21、2只能通過丙進入生物群落，故丙為生產(chǎn)者，為生產(chǎn)者將CO2固定為有機物；丙被乙捕食(圖中過程)，丙和乙最終被甲分解，故甲、乙分別為分解者、消費者；表示通過分解者、生產(chǎn)者、消費者的呼吸作用將生物群落內(nèi)的有機物分解為CO2返回大氣。碳元素在生物群落內(nèi)以有機物形式傳遞，其途徑為食物鏈(網(wǎng))，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(chǎn)者和大氣中的CO2，因為只有生產(chǎn)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(chǎn)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
22、與B)。(2)在此基礎(chǔ)上，其他成分都有箭頭指向的為大氣中的CO2，因為生產(chǎn)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(chǎn)者(如圖1中的A、圖2中的A、圖3中的E、圖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(guān)敘述正確的是()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圖中分解者通
23、過需氧呼吸和厭氧呼吸兩種分解方式將生物組織內(nèi)的碳返回大氣中圖中M里的碳，除碳酸鹽外，還可通過燃燒回到大氣中碳循環(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減的特點ABC D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(jīng)燃燒作用返回大氣，生物體不能利用熱能，食物鏈不可逆轉(zhuǎn)均導(dǎo)致能量流動具有單向性特點。綜合考查物質(zhì)循環(huán)與能量流動及其之間的關(guān)系例3下面為某生態(tài)系統(tǒng)的部分物質(zhì)循環(huán)簡圖，其中M表示非生物的物質(zhì)和能量。相關(guān)敘述正確的是()A若M表示大氣中的CO2，則碳元素在圖中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(zhì)循環(huán)
24、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(fù)循環(huán)利用D若M表示無機環(huán)境中的能量，則的能量值為與對應(yīng)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(nèi)部是以有機物的形式傳遞的，圖中表示捕食關(guān)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(fù)循環(huán)利用，而不是在群落內(nèi)反復(fù)利用D項錯誤表示生產(chǎn)者固定的總能量，除包括外，還包含消費者通過呼吸作用散失的能量3下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)關(guān)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(zhì)是能量的載體C能量是物質(zhì)循環(huán)的動力D從能量流動和物質(zhì)循環(huán)的角度來看，生態(tài)系統(tǒng)是一個自給自足的系統(tǒng)解
25、析：選D能量流動與物質(zhì)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?？疾樯鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及其調(diào)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(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)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，水蚤增加，因水蚤大量繁殖，導(dǎo)致藻類減少，這屬于負反饋；而后期因污染導(dǎo)致水蚤死亡，水蚤
26、的死亡又加重了污染，屬于正反饋。答案為B。在負反饋調(diào)節(jié)下，系統(tǒng)趨于平衡；在正反饋調(diào)節(jié)下，系統(tǒng)遠離平衡，這是判斷反饋類型的重要依據(jù)。 4.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)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(nèi)的負反饋調(diào)節(jié)B負反饋調(diào)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(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)C生物群落與無機環(huán)境之間不存在負反饋調(diào)節(jié)D生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)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)的自我調(diào)節(jié)能力會迅速喪失解析：選C負反饋調(diào)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
27、關(guān)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(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，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)中，CO2進入生物群落的生理過程是()光合作用細胞呼吸分解作用燃燒作用蒸騰作用ABCD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
28、機物進入生物群落。二、易錯易混辨析題3下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述不正確的是()A負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)B“野火燒不盡，春風吹又生”體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)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(chǎn)者和消費者的數(shù)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(chǎn)者和消費者的數(shù)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。 3易誤點提醒：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)通過自我調(diào)節(jié)實現(xiàn)，調(diào)節(jié)能力的大小取決于該生態(tài)系統(tǒng)生物種類和數(shù)量的合理搭配。三、基本原理應(yīng)用題4右圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有
29、關(guān)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過程C過程的加劇是造成溫室效應(yīng)的主要原因D達到平衡狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，和的量基本相等解析： 選D由圖可知，甲為分解者、乙為生產(chǎn)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消費者的呼吸作用過程，而是促進分解者的分解作用；過程即化石燃料的大量燃燒，是造成溫室效應(yīng)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(yīng)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()，而由生物群落回歸無機環(huán)境則不僅包括生產(chǎn)者的呼吸作用還包
30、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物質(zhì)循環(huán)過程及相關(guān)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、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是初級消費者B為分解者CE1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(chǎn)者的光合作用，最終以熱能形式散失，據(jù)題圖知為生產(chǎn)者，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(zāi)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直接以低營養(yǎng)級的生物為食將
31、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(zāi)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(diào)節(jié)能力的簡單實例是()A食草動物數(shù)量增加，導(dǎo)致植物數(shù)量減少，從而引起食草動物數(shù)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(diào)節(jié)能力是通過內(nèi)部的反饋調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，A選項調(diào)節(jié)的結(jié)果是使食草動物的數(shù)量趨于穩(wěn)定，這是負反饋調(diào)節(jié)的例子。4下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)
32、穩(wěn)定性的敘述，不正確的是()A生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)B生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性C食物網(wǎng)的復(fù)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(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)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(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)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過程代表綠色植物的光合作用B圖中甲、乙分別代表消費者和生產(chǎn)者C溫室效應(yīng)主要是由過程造成的D農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增大過程解析：選C過程代表綠色植物的光合作用；圖中甲為分解者，乙
33、為生產(chǎn)者，丙為消費者；溫室效應(yīng)主要是由化石燃料的燃燒(過程)造成的；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土一般可以增大過程。6森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力強，是因為森林生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)較草原生態(tài)系統(tǒng)復(fù)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(jīng)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(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，因為營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)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
34、自我調(diào)節(jié)能力的大小與下列因素有關(guān)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(jié)構(gòu)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(shù)量的多少解析：選B生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力決定于生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)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(shù)量越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力就越大，生態(tài)系統(tǒng)就越易維持。8下圖所示為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動部分示意圖，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(yīng)歸于B從能量關(guān)系看；從數(shù)量上看，各級消費者的個體數(shù)不一定比生產(chǎn)者少C一般情況下，約為的10%D生物與生物之間吃與被吃的關(guān)系不可
35、能逆轉(zhuǎn)，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(yīng)歸于；生產(chǎn)者固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，表示初級消費者獲得的總能量。為次級消費者獲得的總能量，自身呼吸消耗。能量流動是單向傳遞、逐級遞減的，下一營養(yǎng)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(zhì)循環(huán)關(guān)系的示意圖，圖中右側(cè)的數(shù)值為某種有毒物質(zhì)的濃度(百萬分之一)，其他數(shù)值表示能量的多少，單位為kJ/(cm2a)?；卮鹣铝袉栴}：(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
36、式散失，因此能量流動具有_的特點。該有毒物質(zhì)在ABC中濃度逐級升高，這種現(xiàn)象稱為_。(3)圖中生態(tài)系統(tǒng)的各種組成成分，通過_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(xiàn)_。(4)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)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(chǎn)者短時間內(nèi)大量減少，一段時間后又恢復(fù)到原來水平，說明生態(tài)系統(tǒng)具有_能力，其基礎(chǔ)是_。解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，這部分能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/(cm
37、2a)63 kJ/(cm2a)306 kJ/(cm2a)466kJ/(cm2a)。(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(zhì)循環(huán)與信息傳遞緊密聯(lián)系；圖中D為分解者。實現(xiàn)碳由生物群落向無機環(huán)境的轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)。(4)圖中顯示能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級時的分流狀況，則A應(yīng)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(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負反饋調(diào)節(jié)。答案：(1)466 kJ/(cm2a)(不寫單位不對)(2)13.5熱能逐級遞減生物放大 (3)物質(zhì)循環(huán)、能量流動 分解者物
38、質(zhì)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(diào)節(jié)負反饋調(diào)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(jù)圖回答下列問題： (1)食蟲鳥種群和害蟲種群數(shù)量的這種調(diào)節(jié)屬于_調(diào)節(jié)，它是生態(tài)系統(tǒng)_能力的基礎(chǔ)。(2)圖中所示的調(diào)節(jié)方式_(填“能”或“不能”)發(fā)生在生物群落內(nèi)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(diào)節(jié)下，食蟲鳥和害蟲種群數(shù)量保持穩(wěn)定，屬于負反饋，是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)；(2)反饋調(diào)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(diào)節(jié)(2)能 能19
2017-2018學年高中生物 第六章 第三、四節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)教學案 浙科版必修3
