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1、高中生物课件生态系统功能与稳定性本讲稿第一页，共二十页要点、疑点、难点本讲稿第二页，共二十页要点、疑点、难点能量来源能量来源能量来源能量来源初级生产量：初级生产量：初级生产量：初级生产量：次级生产量：次级生产量：次级生产量：次级生产量：总初级生产量总初级生产量总初级生产量总初级生产量净初级生产量净初级生产量净初级生产量净初级生产量总次级生产量总次级生产量总次级生产量总次级生产量净次级生产量净次级生产量净次级生产量净次级生产量呼吸量呼吸量呼吸量呼吸量能量流动渠道能量流动渠道能量流动渠道能量流动渠道食物链和食物网食物链和食物网食物链和食物网食物链和食物网用于植物的用于植物的用于植物的用于植物的生长
2、、发育、生长、发育、生长、发育、生长、发育、繁殖繁殖繁殖繁殖太阳能太阳能太阳能太阳能用于植食动物用于植食动物用于植食动物用于植食动物生长、发育、生长、发育、生长、发育、生长、发育、繁殖繁殖繁殖繁殖1 生态系统的能量流动生态系统的能量流动过程过程本讲稿第三页，共二十页要点、疑点、难点能量流动规律能量流动规律能量流动规律能量流动规律单方向，不循环；单方向，不循环；单方向，不循环；单方向，不循环；逐级递减；逐级递减；逐级递减；逐级递减；传递效率传递效率传递效率传递效率1020%1020%特点特点本讲稿第四页，共二十页要点、疑点、难点2 生态系统的物质循环生态系统的物质循环概念概念循环循环组成生物体的
3、组成生物体的组成生物体的组成生物体的C C、HH、OO、N N等元素从无机环境等元素从无机环境等元素从无机环境等元素从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的过程到生物群落，又从生物群落到无机环境的过程到生物群落，又从生物群落到无机环境的过程到生物群落，又从生物群落到无机环境的过程 存存在在形形式式循循环环形形式式循循环环范范围围无机环境中：无机物无机环境中：无机物生物群落中：有机物生物群落中：有机物无机界无机界 物质可以反复利用物质可以反复利用具有全球性具有全球性本讲稿第五页，共二十页要点、疑点、难点特点特点具有全球性、循环运动、反复利用具有全球性、循环运动、反复利用碳的循环碳的循环物质
4、循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系本讲稿第六页，共二十页要点、疑点、难点本讲稿第七页，共二十页要点、疑点、难点2 生态系统的物质循环生态系统的物质循环碳的循环碳的循环碳在生物体中含量碳在生物体中含量碳在生物体中含量碳在生物体中含量占干重占干重占干重占干重4949自然界碳存在形式自然界碳存在形式自然界碳存在形式自然界碳存在形式COCO2 2或碳酸盐或碳酸盐或碳酸盐或碳酸盐碳的循环形式碳的循环形式碳的循环形式碳的循环形式COCO2 2碳进入生物群落的生理过程碳进入生物群落的生理过程碳进入生物群落的生理过程碳进入生物群落的生理过程光合作用光合作用光合作用光合作用碳返回无机自然界的生理过程碳
5、返回无机自然界的生理过程碳返回无机自然界的生理过程碳返回无机自然界的生理过程呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用化能合成作用化能合成作用化能合成作用化能合成作用有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸本讲稿第八页，共二十页要点、疑点、难点物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系物质循环物质循环能量流动能量流动形式形式循环运动循环运动沿食物链沿食物链特点特点反复利用反复利用单向逐级递减单向逐级递减范围范围全球范围全球范围生物群落生物群落联系联系是是生生态态系系统统的的主主要要功功能能，二二者者同同时时进行，彼此依存，不可分割进行，彼此依存，不可分割 本讲稿第九页，共二
6、十页要点、疑点、难点3 生态系统的稳定性生态系统的稳定性概念概念生态系统所具有的保持或恢复生态系统所具有的保持或恢复生态系统所具有的保持或恢复生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力自身结构和功能相对稳定的能力自身结构和功能相对稳定的能力自身结构和功能相对稳定的能力 本讲稿第十页，共二十页要点、疑点、难点类型类型增强稳定性的方法增强稳定性的方法抵抗力稳定性抵抗力稳定性二者之间往往存在着相反的关系二者之间往往存在着相反的关系 恢复力稳定性恢复力稳定性概念概念产生原因产生原因规律规律指生态系统抵抗外界干扰的能力指生态系统抵抗外界干扰的能力生态系统具有一定的自动调节能力。生态系统具有一
7、定的自动调节能力。生态系统成分越单纯，营养结构越简生态系统成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力越小，抵抗力稳定单，自动调节能力越小，抵抗力稳定性越低性越低 指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复原状的能力复原状的能力 针对各种生态系统的稳定性特点采取相应的针对各种生态系统的稳定性特点采取相应的对策，保持生态系统的相对稳定对策，保持生态系统的相对稳定 本讲稿第十一页，共二十页课前热身1全年对太阳能量的利用率，森林生态系统远大于农田生态系统，主要的原因是前者()A以木本植物为主B土壤肥沃C不施农药D植物群体有分层结构2下图是一个陆地生态系统食物网的结
8、构模式图，下列叙述中不正确的是()A在该食物网中，共有5条食物链存在B在该食物网中，E处于三个不同的营养级C若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大D在该食物网中，如果C种群的数量下降10%，则E的数量不会发生明显变化3下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是(多选)()A能量流动是单向的、不可逆转的B食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多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，散失的能量越多答案：D、C、ABD本讲稿第十二页，共二十页课前热身4在我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘”农业生态系统，获得了鱼、猪、蚕和粮全面丰收。下图是该生态系统
9、的物质循环和能量流动示意图。请据图回答：(1)该生态系统所需的能量来自 。(2)该生态系统的生产者是 。(3)该生态系统中除了已知的生物种类外，还必须有细菌等生物作为 。(4)在该生态系统内，物质经多次重复利用，提高了 。(5)该生态系统是根据 建立的。生产者固定的太阳光能，桑、稻，分解者，能量利用率，能量流动和物质循环的原理本讲稿第十三页，共二十页能力、思维、方法【例1】下图表示一个生态系统，请据图回答下列问题：(1)图中除阳光、CO2、H2O、N2以外，其余部分总称为。(2)在生物因素中，不可缺少的成分是。(3)若黄雀重增加2g，则需至少消耗生产者的有机物是g。【解析】本题考查生态系统的成
10、分及生态系统中能量流动的传递效率等知识点，生态系统包括四种成分，本题中的阳光、CO2、H2O、N2等属于非生物的物质和能量，而其余部分则是生态系统中的生物类群，这些生物的总和我们称为生物群落；在这些生物中，不可缺少的是生产者和分解者，因为生产者是生态系统的主要成分，没有生产者，其他生物就不能生存下去，而分解者是生态系统的重要成分，没有分解者，生物的残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，所以绿色植物(生产者)和细菌(分解者)是不可缺少的重要成分；若黄雀的体重增加2g，按照能量流动的效率来计算，至少消耗生产者的有机物量则可按能量流动最高率20%来计算，若 能 量 流 经 每 个 营 养 级 的 传
11、递 效 率 都 是20%，则计算需要消耗生产者的有机物为：220%20%=250(g)【答案】(1)生物群落(2)绿色植物和细菌(3)250 本讲稿第十四页，共二十页能力、思维、方法【例2】生态系统的能量流动是指()A太阳能被绿色植物固定的过程B系统内生物体能量代谢的过程C系统内伴随着物质循环的能量转移过程D能量从生物体进入环境的过程【解析】能量流动研究的是各营养级之间能量的传递关系，而不仅仅是研究某一生理过程。生态系统的能量流动是从生产者所固定的太阳能的总量开始，能量沿着食物链的各个营养级由一种生物转移到另一种生物体内。由于能量存在于有机物中，所以能量的流动过程中是伴随着物质的循环而进行的，
12、因此只有C是正确的。答案：C本讲稿第十五页，共二十页能力、思维、方法【例3】某湖泊生态系统中，湖水中的DDT浓度为0005ppm，现发现各物体内均有不同浓度的DDT，检测结果如下：检测对象 A B C D EDDT浓度(ppm)0.005 2 0.5 75.5 0.04根据上表所列检查结果分析：(1)五种生物的食物链关系可能是，第二营养级是。(2)从上表可知，含总能量最多的是，它最可能是，在此生态系统中的成分是。(3)流径这个生态系统的总能量是，能量流动是从开始的，能量流动的主要特点是，传递效率大约是。(4)从表中可以看出，生物体内DDT浓度的积累是通过这条途径来实现的，受害最严重的生物是。【
13、解析】有害物质很容易积累到生物体的脂肪组织里而难以排出体外，因此可以通过食物链在各个营养级的生物体内富集起来，我们把这种现象叫生物富集作用，即DDT浓度越低营养级越低；DDT浓度越高，营养级越高。从表中数字可知，A为第一营养级，D为第五营养级。从AD，这五种生物由于食物关系而形成的营养结构食物链中，A是生产者，它所固定的太阳能是流径该生态系统的总能量，故所含能量最多。DDT在传递过程中营养级越高，受害程度越严重。本讲稿第十六页，共二十页能力、思维、方法【答案】(1)AECBDE(2)A浮游植物生产者(3)A所固定的太阳能总量A单向的且逐级递减10%20%(4)食物链D【例4】珠江三角洲的农民充
14、分利用自然资源，建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘，请据图回答：(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是。要使它长期稳定发展，除了有稳定的来源，各类生物要。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有的特点。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过的作用又被桑蔗基所利用。蚕粪中的氨经过作用，形成，被植物吸收。(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它们的。本讲稿第十七页，共二十页能力、思维、方法【解析】此题是一个应用生态系统知识建立的人工生态系统的实例。在这个人工生态系统中，有四种成分，有非生物的物质和能量(水、土壤、阳光等)、生产者(蔗、桑、绿藻)、消费
15、者(各种鱼、蚕等)、分解者(细菌)，它们共同组成了一个相互依存的整体，生产者和分解者是不可缺少的生物成分，各类生物只有保持相对稳定，才能长期稳定发展。建立这一生态系统的目的是明确的，是使该生态系统朝着更有益于人类的方向发展。能量则是沿着食物链的渠道流动的，只有食物链越短，营养级越少，流向对人类有益的部分的能量就越多，对人类的生产和生活就越有意义。在这个生态系统中，分解者(细菌)的作用很重要，蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用，形成亚硝酸盐和硝酸盐，被甘蔗、桑吸收利用。对人工生态系统的功能维持，则取决于它的成员之间的物质循环和能量流动的动态平衡，故保持生态稳定有重大的意义。【答案】(1)生产者和分解者
16、能量保持相对稳定(2)流向对人类最有益的部分食物链短(3)分解者硝化细菌的化能合成亚硝酸盐和硝酸盐(4)生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长时间内保持相对的稳定本讲稿第十八页，共二十页延伸、拓展读图，回答以下问题：(1)绿色植物可以通过作用吸收CO2，可以通过作用将CO2释放到大气中。(2)人类活动可经多种途径增加大气中的CO2，请写出下列会产生CO2的化学反应方程式：。石灰窑生产石灰：。煤炭燃烧：。汽油燃烧：。(3)随着人类社会的发展，化石燃料的消耗剧增，导致大气中的CO2显著增多。这一变化始于历史上的时期。(4)如果以CO2为主的一些气体在大气中的积聚造成所谓温室效应，那么由于、将会导致海平面上升。(5)如果海平面上升，我国300万以上人口的城市市、市、市将会受到影响。(6)简述上图所蕴含的哲学道理。本讲稿第十九页，共二十页延伸、拓展【答案】(1)光合呼吸(2)CaCO3高温CaO+CO2C+O2点燃CO22C8H18+25O2点燃16CO2+18H2O(其他正确答案亦可)(3)工业革命(4)海水受热膨胀冰川融化(5)上海天津广州(6)事物是普遍联系和变化发展的，应坚持以联系和发展的眼光看问题，反对孤立、片面，静止地看问题。本讲稿第二十页，共二十页