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1、第31讲 生态系统及其稳定性考点一 生态系统的结构1生态系统的结构：2生态系统的组成成分成分各成分的组成作用光、热、水、空气、无机盐等生物群落中物质和能量的根本来源生产者消费者分解者判断下列描述是否正确，若不正确请举出反例：植物都是生产者，动物都是消费者，细菌都是分解者，真菌都是分解者。生产者都是植物，消费者都是动物，分解者都是细菌和真菌。营寄生生活的生物都是消费者，营腐生生活的都是分解者。3.营养结构：食物链和食物网食物链食物网【归纳】：生态系统四种组成成分的判断 4生态系统的组成成分间的相互关系完成下列概念图（框内填成分，箭头上填生理过程） 通常，生态系统的食物链不会很长，一般不超过5个营
2、养级，其原因是什么？在农田、果园等人工生态系统中，可否通过增加或延长食物链，提高生态系统稳定性并获得更多产品？为什么？分析归纳：构建食物链的一般方法(1)根据种群数量变化曲线图构建分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。食物链： (图1)。(2)根据所含能量(生物量)构建分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。结果：图2可形成一条食物链： 。图3生物可形成食物网：(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.0670.51680.39分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物
3、质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的510倍。分析结果：食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都 ，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少，被捕食者数量 ，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如图：考点二、生态系统的能量流动1能量流动过程分析（1）能量的输入、传递、转化、散失途径：输入：a源头： ；b流经生态系统的总能量： 。传递：a途径
4、（渠道）： ；b形式： ；载体： 。转化： 散失：a形式： ；b散失过程： 。 图解二：（2）能量流动过程图解 图解一： (3)第一营养级能量流动(3)第二营养级能量流动过程分析输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。粪便中的能量(c) (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为 。初级消费者同化的能量(b) 。生长、发育和繁殖的能量(e) 。2能量流动的特点（1）能量流动的特点是： 生态系统的能量流动具有以上特点的原因是：单向流动的原因a能量流动是沿 进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期 的结果，是 的。b各营养级通过呼吸作用所产生的 不能被生物群落重复利用，因此能量无法
5、 。逐级递减的原因a各营养级生物都会因 消耗大部分能量。b各营养级的能量都会有一部分流入 ，还有一部分未被下一营养级生物利用，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%20%的能量能够流到下一个营养级。（2）能量传递效率：是指相邻两个营养级之间同化量的比值，一般为 。（3）比较三种生态金字塔：不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正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逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总质量
6、沿食物链升高逐级递减每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无3研究能量流动的意义及应用（1）帮助人们讲生物在时间、空间上进行合理配置实例：（2）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 在该过程中可以实现能量的 利用（提高能量 率）和物质的 利用。实例：（3） 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。实例;家兔粪便中能量与尿液中能量都属于同化量吗？从生态系统能量流动特点出发，分析“桑基鱼塘”的设计理念是什么？考点三、能量流动传递效率及相关计算类型一能量传递效率的相关“最值”
7、计算若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。(1)在食物链ABCD中，则有注：食物链越短，最高营养级获得的能量 ；生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的 。(2)在食物网中则有例1如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约( )A100 kgB44.5 kg C25 kg D15 kg例2某生态系统中存在如图所示食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C获得的能量范围大约是( )A1/100M1/10M B1/250M1/25M C1/10 000M1/25M DM1 000 M例3下图所示的食物网中，若人的体重增加
8、1 kg，最少需消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。类型二能量传递效率有关的“定值”计算1已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算例如：在食物链ABCD中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为Ma%b%c%。例4由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类；那么按能量流动效率20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物( )A310 kgB240 kg C180 kg D150 kg2如果是在食物网中，某一营养级同时从上
9、一营养级多种生物获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。例5如图若黄雀的全部同化量来自两种动物食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是多少千克( )AG/125 BG/100 CG/75 DG/50类型三具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)100%。例6 某地出现了较为严重的自然灾害
10、，如图为在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位：103 kJm2a1)。(1)由图可知，肉食性动物需补偿输入的能量为_kJm2a1，根据图中数据可知，营养级_(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。(2)流入该生态系统的总能量是_kJm2a1，用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是_kJm2a1。(3)在人为干预下，能量在第二营养级与第三营养级之间的传递效率为_(保留3位有效数字)。考点四：生态系统的物质循环1碳循环(1)循环形式：碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以 的形式进行的。(2)过程图解 (3)物质循环生态系统的物质循环中所说的“生态系统”指的
11、是？物质指的是？2生物富集(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄 ，使其在机体内浓度 的现象。(2)特点食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就 。生物富集也具有 。3能量流动与物质循环的关系(1)区别项目能量流动物质循环形式太阳能化学能热能过程沿食物链(网) 流动在生物群落与非生物环境之间 范围生态系统各营养级 (生物圈)特点 、 性、循环性(2)联系物质作为能量的 ，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非生物环境之间循环往返。二者同时进行，相互依存、不可分割。思考：生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？“能量”上呢氮元素在生物群落与非生物环境间能否
12、循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？大气和海洋在碳循环之间的有什么关系？分析右图探究土壤微生物的分解作用项目案例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淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A烧杯中加入30 mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理(自然状态)B烧杯中加入30 mL蒸馏水自变量土壤中是否含微生物溶液中是否含有分解淀粉的微生物实验现象在相同时间内实验组叶腐烂程度小于对照组碘液A1不变蓝A2产生砖红色沉淀斐林试剂B1变蓝B2不产生砖红色沉淀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考点五生态系统的信息传递1生态系统中信息的种类(1)信息的种类、概念、传
13、递形式及实例(2)信息传递的三要素信息源：信息 的部位。 信道： 。信息受体：信息接收的 。2信息传递在生态系统中的作用和应用作用或应用举例作用个体 蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行；莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长种群 植物开花需光信息刺激；当日照时间达到一定长度时，植物才能开花昆虫分泌性外激素，引诱异性个体生态系统 草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；森林中狼与兔相互依据对方的气味捕食或躲避；烟草释放化学物质调控害虫天敌应用 利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率 利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫；利用
14、昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度。3信息传递在农业生产中的应用提高 的产量。 对 进行控制。思考生态系统的信息传递是否只存在于同种动物之间？举例说明从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递具有什么特点？总结生态系统三大功能的区别与联系项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环性，全球性往往是双向的范围生态系统生物圈生物之间，生物与无机环境之间途径主要是食物链和食物网多种地位物质循环的动力能量流动的载体决定物质循环和能量流动的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体生态系统的信息传递模型(1)生态系统的信息既可来自生物，也可来自环境。(2)信息传递可
15、存在于生物与生物之间，包括同种生物间和异种生物间，还可存在于生物与非生物环境之间。(3)生态系统的信息传递可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。考点六：生态系统的稳定性1生态平衡与生态系统的稳定性(1)生态平衡：生态系统的 处于 的状态，就是生态平衡。(2)生态平衡的特征结构平衡：生态系统 保持相对稳定。功能平衡： 的生态过程正常进行，保证了物质 ，能量 ，生物个体 。收支平衡：例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的 ，处于比较稳定的状态。(3)生态平衡的调节机制负反馈负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又
16、作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果 ，它可使系统保持稳定。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备 的基础。(4)生态系统的稳定性概念：生态系统 自身 处于相对平衡状态的能力。特点：生态系统的自我调节能力是 。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡遭到严重破坏。2抵抗力稳定性和恢复力稳定性(1)概念抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能 的能力。恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。(2)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较3提高生态系统的稳定性(1)控制对生态系统的干扰强度，在不超过 的范围内，合理适度地利用
17、生态系统。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的 投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。归纳总结：1抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间的关系(1)一般呈负相关，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。如图所示：2生态系统抵抗力稳定性大小的判断3比较归纳正反馈调节与负反馈调节（2）实例分析：河流净化探究水族箱(鱼缸)中群落的演替1生态缸稳定性观察与分析设计要求相关分析生态缸一般是 的 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的 ，成分齐全 生态缸的材料必须 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的 生态缸的采光应用较强的散射光 (1)观察稳定性，可通过观察那些指标判断生态缸的稳定性？ (2)生态缸是否可以长期保持稳定？原因是什么？11学科网（北京）股份有限公司