《2020-2021学年生物人教版必修三教案：第5章.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年生物人教版必修三教案：第5章.pdf（51页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 第 1 节 生态系统的结构 学 习 目 标 核 心 素 养 1.举例说明什么是生态系统 2.讨论某一生态系统的结构 3.尝试构建生态系统的结构模型 4.理解食物链、食物网及交织成网的原因 1.通过分析生态系统的组成成分及其功能，形成结构与功能观 2.通过构建生态系统组成成分之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力，通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力 一、生态系统的范围 1概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。2范围 生态系统的空间范围有大有小。生物圈是地球上最大的生态系统，它包括地球上的全部生物及其无机环境。
2、3类型 将序号所示生态系统的类型进行归类：海洋生态系统 草原生态系统 森林生态系统 农田生态系统 果园生态系统 冻原生态系统 淡水生态系统 人工林生态系统 荒漠生态系统 城市生态系统 自然生态系统 人工生态系统 二、生态系统的结构 1结构 生态系统的结构包括组成成分和营养结构。2组成成分(连线)提示：b d a c 3营养结构(1)食物链 概念：生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。实例 (2)食物网 概念 生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。形成的原因 a一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。b一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。功能 食物链
3、和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的渠道。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统。()2土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者。()3生产者都是绿色植物，分解者都是细菌。()4食物链的起点都是生产者，终点是最高级的消费者。()5在一条食物链中，生产者为第一营养级，消费者所处的营养级不固定。()6食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。()提示：1.生态系统由生物群落和无机环境共同组成，而食物网中的生物只包括生产者和消费者，不包括分解者。2 土壤中的硝化细菌是化能自养型生物，属于
4、生产者。3 生产者不都是绿色植物，如硝化细菌；分解者不都是细菌，如蜣螂等。4 5.6 食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的种类。生态系统的组成 问题探究 1“敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫。风吹草低见牛羊。”敕勒歌 向我们描绘了美丽的草原风光。诗歌中出现的草、牛、羊是否构成了草原生态系统？草原生态系统应该包含哪些生物成分？提示：草、牛、羊只是草原生态系统中的部分生产者和消费者，还缺少分解者和非生物成分，不能构成草原生态系统。草原生态系统的生物成分应该包含生产者、消费者和分解者。2哪些生物属于消费者？是不是消费者都是动物？是不是所有的动物都是消费者？提示：属于消费者的生物
5、有大部分动物、寄生细菌和部分营寄生生活的植物(如菟丝子)等。并不是消费者都是动物。并不是所有的动物都是消费者。3分解者主要是真菌，除此之外，部分细菌和动物也属于分解者，哪些细菌和动物也属于分解者？提示：腐生细菌和一些营腐生生活的动物，如蚯蚓、蜣螂和秃鹫等。归纳总结 (1)生态系统四种成分组成内容、作用、地位的比较 比较项目 组成内容 作用 地位 非生物的物质和能量 阳光、热能、空气、水、无机盐等 为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础 必备成分 生产者 主要是绿色植物，也包括化能自养型微生物(如硝化细菌)无机物有机物；光能、无机化学能有机化学能；为消费者提供食物和栖息场所 主要成
6、分(基石)消费者 包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物(如菟丝子)加快生态系统的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播 最活跃的成分 分解者 营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂)通过分解作用将生物遗体、排遗物分解为无机物，供生产者重新利用 物质循环中的关键成分(2)生态系统各组成成分的相互关系 1下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是()A太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的组成成分 B硝化细菌是原核生物，在生态系统中属于生产者 C病毒是原核生物，在生态系统中属于分解者 D蚯蚓是真核生物，在生态系统中属于消费者 B 太阳光属于生态系统的组成成分之一，即非生物部分，A 错误；硝
7、化细菌属于自养生物，在生态系统中属于生产者，B 正确；病毒无细胞结构，不是原核生物，在生态系统中属于消费者，C 错误；蚯蚓在生态系统中属于分解者，D 错误。2下图为某生态系统的各成分关系简图，下列叙述错误的是()A甲是生产者，它是生态系统的基石 B乙是消费者，包括全部的动物 C生态系统的能量主要来自太阳能 D图中的“甲乙”是生态系统的营养结构 B 乙是消费者，包括大部分的动物、寄生细菌等。一部分动物属于分解者，由此判断 B 项错误。易错提醒：生态系统成分中的三个“不等于”(1)生产者植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。(2
8、)消费者动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物；动 物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓是分解者。(3)分解者微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。食物链和食物网 问题探究 1下图为某陆生生态系统的食物网，读图并探讨以下问题：(1)写出图中含营养级最多的食物链。(写出一条即可)提示：草食草昆虫蜘蛛青蛙蛇猫头鹰(或草食草昆虫蜘蛛吃虫的鸟蛇猫头鹰)。(2)图中猫头鹰共占有第几营养级？提示：第三、四、五、六营养级。(3)写出图中未包含的生态系统的成分。提示：非生物的物质和能量、分解者。2如图是处于平衡状态的简单
9、淡水生态系统，请回答有关问题：(1)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目、水藻数目以及淡水虾数目将如何变化？提示：一个处于平衡状态的生态系统，若所有水鸟迁徙到别处，则大鱼因失去天敌而在短时间内增多，水藻因甲壳类生物的增多而减少，淡水虾因大鱼的捕食而减少。(2)淡水虾与小鱼之间、大鱼与小鱼之间分别属于什么种间关系？提示：竞争，捕食。归纳总结 食物网的分析(1)食物网中每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算作完整的食物链。(2)同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。(3)在食物网
10、中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，即捕食与竞争，因为在同一条食物链中为捕食关系，在不同食物链中两者还可能同食另一种生物，则为竞争关系。(4)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据，若另一种生物的食性多样化，则影响较小；若另一种生物的食性单一，则影响较大。(5)食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级，消费者级别与营养级别差 1。(6)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。1下列属于生态系统食物链和食物网特征的是()A同一营养级的动物一定是一个种群 B一种生物只
11、能被另一种生物捕食 C第一营养级的生物通常指绿色植物 D同一种动物只能占据一个营养级 C 同一营养级的动物可以包括多个物种、多个种群；一种生物可以被一种或多种生物捕食；第一营养级的生物是生产者，绝大多数生态系统的生产者是绿色植物；同一种动物可以捕食多种生物，在食物网的不同食物链中可占据不同营养级。2如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。有关分析错误的是()A细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物 B第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺 C若大米草死亡，将导致细菌数量增加，沼蟹数量亦增加 D若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少 B 细菌在生态系统中可以作为生产者、消费者或分
12、解者，图示中的细菌可以作为消费者线虫的食物；食物链的营养级一般以捕食链划分，生产者为第一营养级，食草虫、线虫和海螺都是第二营养级，第三营养级的生物有沼蟹、蜘蛛；若大米草死亡，则细菌数量增加，以细菌为食物的线虫数量增加，沼蟹数量亦增加；若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛的食物减少，引起蜘蛛数量减少。课堂小结 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 1.生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。2.生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。3.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。4.生产者都是自养生物，主要是绿色植物。5.分解者主
13、要是细菌和真菌，也包括一些腐生动物，比如蚯蚓、蜣螂等。6.食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统的物质循环和能量流动的渠道。1下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()凡是细菌、真菌都是分解者 凡是自养型生物都是生产者 植物都是生产者 动物都是消费者 异养型生物都是消费者 A B C D A 营自养生活的微生物是生产者，而营寄生生活的微生物则是消费者，绝大多数植物是生产者，但极少数植物属于消费者，如菟丝子；大多数动物是消费者，少数腐生动物是分解者，如蚯蚓、蜣螂等；异养型生物是消费者或分解者。2俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该
14、生态系统第一营养级的是()A小鱼吃的小虾 B吃小鱼的大鱼 C泥巴中的藻类 D泥巴中的大肠杆菌 C 属于生态系统第一营养级的是生产者，藻类可以进行光合作用，属于生产者，C 正确；小虾和大鱼都属于消费者，大肠杆菌属于分解者，A、B、D 错误。3有关此图的叙述中，不正确的是()A若该图表示生态系统的四种成分，则应加上由丁到甲的箭头 B若该图表示食物网，则该食物网中共有 3 条食物链 C若该图表示一个群落，则丁为分解者 D若甲为生产者，则甲一定是自养型生物 B 若该图表示食物网，则该食物网中共有 4 条食物链，即甲丁、甲乙丁、甲丙丁、甲乙丙丁，B 错误。4下列有关图示的叙述中，正确的是()A图中有两条
15、食物链 B狐与鸟之间既存在捕食关系又存在竞争关系 C细菌占有第二、三、四、五营养级 D图示可代表一个草原生态系统 A 细菌是分解者，不是食物链的环节。图中没有非生物的物质和能量，不能构成生态系统。5请据图回答下面的问题：(1)图解表示一个_的组成及各成分间的关系，光是它的_来源。(2)蛇占有_条食物链，占有的营养级是_。(3)若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会_，原因是_ _。(4)动植物尸体是图中的_通过_和_这两种方式分解的。解析：由于图解中含有非生物成分和生物成分，所以这是一个生态系统，而阳光是这个生态系统的能量来源。动植物的遗体等通过分解者的呼吸作用分解，呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两
16、种方式。答案：(1)生态系统 能量(2)2 第四和第五营养级(3)增多 黄雀由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，减少了能量的损耗(4)细菌 有氧呼吸 无氧呼吸 第 2 节 生态系统的能量流动 学 习 目 标 核 心 素 养 1.识记能量流动的概念 2.理解能量流动在生态系统中的流动过程 3.掌握能量流动的特点及意义 4.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况 1.通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观 2.分析能量流动过程，归纳总结能量流动特点，形成科学思维的习惯 3.通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度 一、能量流动的过程 1概念：生态系
17、统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。(2)能量去向 在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。被初级消费者摄食同化，流入第二营养级。3能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过摄食生产者获得。(2)去向 通过呼吸作用以热能形式散失。随尸体、排泄物流向分解者。被次级消费者摄食同化，流入下一营养级。4能量流动过程图解 (1)补充图中标号代表的内容 甲：生产者；乙：初级消费者；丙：次级消费者；丁：呼吸作用；戊：分解者。(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向：通过自身呼吸
18、作用以热能形式散失。被下一营养级同化。被分解者分解利用。二、能量流动的特点 1特点(1)单向流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动。(2)逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过 45 个营养级。2能量传递效率(1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有 1020%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有 1020%能够流入下一营养级。(2)计算公式 相邻两个营养级间的能量传递效率下一营养级同化量上一营养级同化量100%3能量金字塔 将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制
19、成图，可以形成一个金字塔图形。三、研究能量流动的意义 1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。2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。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统，通过呼吸作用输出生态系统。()2能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。()3生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量。()4生态系统中能量的初始来源只有太阳能。()5农业生态系统中，沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。()提示：1.2 能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动。3 4
20、生态系统的能量来源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物。5 沼液和沼渣可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，而能量不能循环利用。能量流动的过程 问题探究 1呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子，存在一条食物链：草兔鹰。草原上生产者主要是草，草原上几乎全部动物都是直接或间接由草养活，那么草的能量来自哪里？它的能量又是什么途径传递给其他动物的？提示：草的能量来自太阳光能。传递途径为食物链或食物网。2如图表示能量流经第二营养级示意图，请据图思考下列问题：(1)摄入量(a)和粪便量(c)、初级消费者的同化量(b
21、)之间具有怎样的等量关系？(2)初级消费者的粪便中的能量属于哪个营养级的能量？第三营养级的粪便中的能量呢？(3)初级消费者同化的能量又有几个流向？提示：(1)摄入量粪便量同化量。(2)初级消费者的粪便量中的能量属于第一营养级的能量，第三营养级的粪 便量中的能量属于第二营养级的能量。(3)三个：自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。归纳总结 流入某一营养级能量的来源和去路(1)能量来源a.生产者的能量主要来自太阳能b.消费者的能量来自于上一营养级同化的能量(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：不定时(能量的最终去路)a.自身呼吸消耗b.流入下一营养
22、级c.被分解者分解利用 定时(某段时间内的能量去路)a.自身呼吸消耗b.流入下一营养级c.被分解者分解利用d.未被利用 1下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是 ()A在人工饲养的高密度鱼塘中一定大于 B图中包含了次级消费者粪便中的能量 C在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的 D第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(/)100%D 在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，所以可能比小，故 A 错误；粪便中的能量属于上个营养级，所以应包含初级消费者粪便中的能量，故 B 错误；在食物链中各营养级能量输入的方式和形式不完全相同，
23、故 C 错误；能量传递效率一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(/)100%，D 正确。2如图为能量流动示意图。其中 a1是流入第一营养级的总能量，相关说法正确的是()A第一营养级传递给分解者的总能量是 a4 B能量散失 a3不能再被生物同化利用 Ca1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在 D第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是 a6a2 B 第二营养级粪便中的能量 a7也属于第一营养级传递给分解者的能量，A 项错误；能量 a3以热能的形式散失，不能再被生物同化利用，B 项正确、C 项错误；第一营养级和第二营养级之间的能量传递
24、效率是 a6a1100%，D 项错误。能量流动的特点及意义 问题探究 1用能量流动的原理，解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。提示：根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律可知，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”。2如果你被困荒岛，要维持更长时间等待救援，要获得更多能量，究竟要采用以下哪种生存策略呢？A先吃鸡再吃玉米 B先吃玉米，然后用一部分玉米喂鸡，吃鸡下的蛋，最后吃鸡 提示：应选 A 方案。应该先吃鸡，因为从营养级角度来讲，鸡是初级消费者，玉米是生产者，根据能量流
25、动递减法则，如果让鸡吃玉米，玉米的能量最多有 20%转换到鸡的体内，然后人再吃鸡或者鸡蛋的话，获得的能量相当于玉米的 20%20%，这种方案中，玉米是生产者，鸡是初级消费者，人是次级消费者，人所获得的能量是最少的，维持时间最短。所以，不如先把鸡吃掉，再吃玉 米。3人们在研究能量流动时，将秸秆作为牲畜饲料，粪便进入沼气池，生产燃料。此过程提高能量的传递效率了吗？提示：没有。以上过程提高了能量的利用率，即人类充分利用了流向分解者的能量，实现了对能量的多级利用，减少了环境污染，但没有提高能量在不同营养级之间的传递效率。归纳总结 (1)能量流动特点及原因分析 单向流动的原因 a食物链各营养级的顺序是不
26、可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而不能反过来。b 各营养级通过呼吸作用以热能形式散失的能量是无法再被利用的，因此，能量也不能循环流动，必须由太阳能不断予以补充。逐级递减的原因 a各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量。b各营养级的生物中总有一部分能量未被下一个营养级利用。c还有少部分能量随着残枝败叶或遗体流入分解者。(2)三种生态金字塔的比较 类型 项目 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，有时会出现倒金字塔形 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 一般情况下，生物个体数
27、量在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减 每一级含义 食物链中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量 每一营养级生物的总生物量 1下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是()A由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所同化的能量就越少 B由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的 C充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率 D能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网 C 生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C 错误。2下列
28、四种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是()A虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B蓝藻易在富营养化水体中爆发 C饲养牛、羊等动物，成本低、产量高 D巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食 B A 项，虎属于最高营养级，获取能量少，容易成为濒危物种；B 项，在富营养化的水体中，N、P 含量高，蓝藻会进行爆发式繁殖，但是没有体现出食物链，所以不适宜用能量流动规律来分析；C 项，牛、羊属于初级消费者，直接从生产者获取食物，获得的能量多，因此成本低；D 项，能体现出食物链，能用能量流动规律来解释。(1)如何利用食物链解释“巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食”符合能量流动的规律？提示：食物链越短，
29、消耗的能量越少，蓝鲸获得的能量越多。(2)“虎等大型肉食动物容易成为濒危物种”和“饲养牛、羊等动物，成本低、产量高”体现了能量流动的哪个特点？提示：逐级递减。课堂小结 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 1.生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.生态系统的能量流动从生产者固定太阳能开始。3.生态系统中能量流动是单向的、逐级递减的。4.能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为 10%20%。5.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。6.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地
30、流向对人类最有益的部分。1流经某一生态系统的总能量是()A照射到该生态系统中的全部太阳能 B该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量 C该生态系统中生产者体内的能量 D该生态系统中生产者所固定的太阳能 D 流经生态系统的总能量是该生态系统中生产者所固定的太阳能。2根据生态系统能量流动过程分析，下列说法正确的是()A初级消费者粪便中的能量属于第二营养级的同化量 B某一营养级的同化量并不等于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量 C初级消费者同化的能量全部经自身呼吸作用以热能的形式散失 D每个营养级同化的能量都有一部分要流向下一营养级 B 初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，即生产者
31、(第一营养级)的同化量，A 错误；某一营养级同化的能量一部分经自身呼吸作用以热能的形式散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖，B 正确、C 错误；最高营养级同化的能量不会流向下一营养级，D 错误。3.某同学通过分析蛇的食性绘制了如图所示的食物关系。假定一条 1 kg 的蛇，4/5 的食物来自鼠，1/5 的食物来自蛙。按能量流动的最高效率计算，此蛇间接消耗的植物为()A45 kg B22.5 kg C90 kg D20 kg A 依 题 意 知 此 蛇 间 接 消 耗 的 植 物 为(4/5)20%20%(1/5)20%20%20%45 kg。4.如图是一个农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述
32、中，错误的是()A微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量 B沼气池中的微生物是该生态系统的分解者 C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 C 在生态系统中，能量流动是单向的，不能循环利用，故 C 项错误。该系统中，沼气池中的微生物能利用农作物固定的太阳能，属于分解者，选项 A、B 正确；物质和能量的多级利用，减少了能量的流失，提高了能量的利用率，选项 D 正确。5如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中 A、B、C 代表三 个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为 118 872 百万千焦，
33、但其中 118 761 百万千焦的能量未被利用，请回答：(1)请将该生态系统的总能量值填写在图中的方框内，这部分能量是_所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为_%，从第二营养级到第三营养级的传递效率为_%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是_。(4)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：各营养级生物体内的大量能量被_；上个营养级的部分能量_ _；还有少量能量被_利用。解析：流入生态系统的总能量所有生产者所固定的太阳能的总量；某一营养级的总能量呼吸作用释放的能量流入到下一营养级的能量流向分解者的能量未被任何生物利用
34、(如燃烧)的能量；能量转化(利用)率上一营养级流到下一营养级的能量上一营养级的总能量100%。另外，还要明白能量逐级递减的原因是每一营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量，还有未被利用的能量，并有一部分能量被分解者直接利用。答案：(1)111 生产者 A (2)13.5 20(3)60%(4)呼吸作用消耗 未被下一个营养级利用 分解者 第 3 节 生态系统的物质循环 学 习 目 标 核 心 素 养 1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环 2.尝试探究土壤微生物的分解作用 3.说明能量流动和物质循环的关系 4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系 1.通过分析生态系统的物质循环和能量
35、流动的关系，建立生命系统的物质和能量观 2.通过分析生态系统物质循环的模式图，培养运用理性思维分析问题、解决问题的能力 3.通过分析温室效应产生的原因及减缓措施，培养环保意识 一、物质循环的概念及特点 1概念 组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断地进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。2特点(1)全球性生物地球化学循环。(2)循环性物质可被生物群落反复利用。二、物质循环的实例碳循环 1碳的存在形式(1)无机自然环境：以 CO2和碳酸盐(石灰岩、珊瑚礁)等形式存在。(2)生物群落：主要以含碳有机物的形式存在。2循环形式(1)在生物群落与无机环境间：主要以
36、CO2的形式进行。(2)在生物群落内：以含碳有机物的形式进行。3过程图解 (1)图中表示的过程分别是：_，_，_，_，_，_。(2)A、B、C、D 表示的生物类群是：A_，B._，C._，D._。答案：(1)光合作用 呼吸作用 呼吸作用 捕食 分解作用 燃烧(2)生产者 分解者 次级消费者 初级消费者 4温室效应(1)形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气中 CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)危害：气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。三、物质循环和能量流动的关系 1区别(1)物质循环具有全球性和循环性的特点。(2)能
37、量流动是逐级递减的，是单方向的。2联系(1)二者同时进行，相互依存，不可分割。(2)物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。四、探究土壤微生物的分解作用 1原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为分解者。(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。2实验方案 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 杯中加入30 mL 土壤浸出液 对照组 对土壤不做任何处理 B 杯中加入 30_mL 蒸馏水 自变量 土壤中是否含有微生物 是否含有
38、微生物 实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 A A1 不变蓝 A2 产 生 砖红 色 沉淀 B B1 变蓝 B2 无砖红色沉淀 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 判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1碳可在森林群落和无机环境之间进行循环。()2无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。()3土壤微生物参与生态系统的物质循环。()4植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。()5生态系统的物质循环和能量流动是独立进行的。()6物质是单向流动、不可循环的。()提示：1.2.3.4.5 生态系统的物质循环和能量流动是同时进行，相互依
39、存，不可分割。6 物质在生物群落与无机环境间可被循环利用。碳循环及其对环境的影响 问题探究 1下图是自然界碳循环的简图，据图分析下列有关问题：(1)图中的甲、乙、丙分别是什么？、分别表示什么过程？提示：分解者、消费者、生产者。通过分解者、生产者、消费者的呼吸作用将生物群落内的有机物分解为 CO2，返回大气中。(2)大气中 CO2进入生物群落的主要途径是什么？(用图中代号表示)提示：。(3)碳循环都是双向的吗？说明理由。提示：不都是。CO2在生物群落和无机环境之间是双向循环的。在生物群落内部，沿食物链(网)传递时，碳循环不是双向的，只能由低营养级向高营养级单向传递。2如果人们不按生态规律办事，乱
40、砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？提示：打破碳循环平衡，使大气 CO2进入生物群落过程受阻，大气中 CO2的含量就会明显增多。归纳总结 (1)碳循环分析 碳存在形式 无机环境：CO2和碳酸盐生物群落：含碳有机物 碳循环形式 进入生物群落 生物群落内部 返回无机环境 形式 CO2 含碳有机物 CO2 方式 光合作用和化能合成作用 通过食物链或食物网 a.生产者和消费者的呼吸作用 b.分解者的分解作用 c.化学燃料的燃烧 方向 在群落内部单向，群落与无机环境之间双向 碳元素的传递规律：碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分之间的传递都是单向的(
41、判断生态系统各成分的依据)。(2)温室效应 1.如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D 构成生物群落，箭头表示循环过程。下列有关说法正确的是()A大气中的气体 X 是指二氧化碳和一氧化碳 B完成过程的能量主要是由过程提供的 CD 经、过程获得的能量占 A、B、C 总能量的 10%20%DC 处于第三营养级 D 生物群落与无机环境之间的碳循环是以 CO2的形式进行的，故图中大气中的气体 X 代表 CO2；图中 A 为生产者，B 为初级消费者(第二营养级)，C 为次级消费者(第三营养级)；完成过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供；捕食食物链中相邻两营养级之间的能量传递效率约为
42、10%20%。故选D。(1)适度松土可以促进图中的什么过程？提示：适度松土可以促进分解者的分解作用，即过程。(2)若 D 中含有细胞核，则 D 中将含碳有机物转化为 CO2的具体场所是什么？提示：细胞质基质或线粒体基质。(3)写出图中的捕食链。提示：ABC。(4)图中碳元素以有机物形式进行传递的过程有哪些呢？提示：。2下图是生态系统中碳循环示意图，“”表示碳的流动方向，下列说法正确的是()A图中 A 是生产者，B、D、E 是消费者，C 是分解者 B该生态系统的成分包括 A、B、C、D、非生物的物质和能量 C该生态系统中的食物链可表示为 ADE DA 和 B 的种间关系为捕食 C 图中 A、C
43、之间为双箭头，A、C 分别为生产者和大气中 CO2库的其中之一，由于生产者、消费者、分解者均能进行呼吸作用产生 CO2，并流向大气中CO2库，因此 C 是大气中 CO2库，A 是生产者，则 D、E 为消费者，B 为分解者，A 错误；该生态系统的成分包括 A、B、D、E、非生物的物质(包括 C)和能量，B 错误；该生态系统中的一条食物链可表示为 ADE，C 正确；B 为分解者，所以 A 和 B 的种间关系不是捕食关系，D 错误。生态系统中物质循环和能量流动的关系 问题探究 1两位同学在观看有关恐龙的影片时，甲同学提出：“我体内的能量中可能有远古恐龙体内的能量。”乙同学也提出：“我体内的物质中可能
44、有远古恐龙体内的物质。”这两位同学的说法对吗？试分析原因。提示：甲同学的说法错误，乙同学的说法正确。因为能量是单向流动的，不能循环利用，而物质是可以循环利用的。2下图是某生态系统的结构模式图，该图中只表示物质流向的箭头是哪些？可表示能量流动的箭头有哪些？(用图中的数字标号表示)提示：和；、和。归纳总结 (1)能量流动和物质循环的关系 项目 能量流动 物质循环 形式 光能化学能热能 化学元素(无机物有机物无机物)特点 单向流动、逐级递减 往复循环 范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)联系 能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成和分解等过程，两者同时进行、相互依存、不可分割 能量流动和物
45、质循环都借助食物链和食物网进行 物质是能量沿食物链(网)流动的载体 能量是物质在生态系统中反复循环的动力(2)重金属盐和 DDT 等农药的生物富集作用 生物富集作用与能量流动正好相反，能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。如图所示：DDT 沿食物链放大 1下列关于生态系统食物链中能量和物质的叙述，正确的是()物质是单向流动、不可循环的 物质是可循环的 能量是单向流动、不可循环的 能量是单向流动、可循环的 能量是伴随着物质而流动的 能量不是伴随物质而流动的 A B C D C 生态系统中的物质是循环利用的，是能量流动的载体；能量流动是
46、单向的，作为动力推动物质循环的进行。2下图为一个简化的生态系统能量流动和物质循环示意图，对图中箭头的含义表述错误的是()A和可表示生物群落中能量的散失 B可表示生物群落中的物质回归无机环境 C表示能量在生物体之间单向流动 D可表示碳元素从二氧化碳转变为有机物 A 读图可知，生物群落中能量的散失呼吸作用以热能散失，生物群落中的物质回归无机环境分解者的分解，A 错误，B 正确；能量在生物体之间单向流动，如图中的、，C 正确；碳元素从二氧化碳变有机物光合作用合成有机物，D 正确。课堂小结 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 1.生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S
47、等元素，不断地进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的过程。2.物质循环具有全球性和循环性的特点。3.温室效应形成的原因是化石燃料短时间内大量燃烧使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循环的平衡。4.物质作为能量的载体，使能量沿食物链流动；能量作为动力，使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。1下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是()A所指的物质是组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本化学元素 B所说的生态系统是地球上最大的生态系统生物圈 C所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动 D物质在循环过程中不断递减 D D 项叙述的为能量流动的特
48、点，由此判定 D 项叙述错误。2碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是通过()A光合作用 B呼吸作用和光合作用 C呼吸作用 D蒸腾作用和呼吸作用 B 在生态系统的碳循环过程中，碳循环是以有机物和二氧化碳的形式进行的。通过绿色植物的光合作用，使无机环境中的二氧化碳进入生物群落，生物群落中的碳以有机物形式存在，生产者、各级消费者及分解者又通过呼吸作用将有机物分解成二氧化碳而回到无机环境中去。因此，碳在生物群落和无机环境之 间的循环是通过光合作用和呼吸作用进行的。3下列关于物质循环和能量流动的说法，错误的是()A物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力 B无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落
49、反复利用 C通过绿色植物的光合作用，可完成生态系统的碳循环 D食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道 C 绿色植物的光合作用能将二氧化碳中的碳转化为有机物中的碳，这只是碳循环的一步，并没有完成生态系统的碳循环，C 项错误。4某同学完成了土壤微生物的分解作用的对照实验，对照组是 ()A土壤不做处理，自然状态 B土壤进行处理 C排除土壤微生物的作用 D尽可能避免改变土壤理化性质 A 实验组和对照组的单一变量是土壤中是否含有微生物，所以对照组应为不做处理的自然土壤，而实验组应将土壤进行灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用。5.如图为我国北方处于稳定状态的某森林生态系统中碳循环示意图，图中 A、B、
50、C、D 分别代表生态系统的组成成分，代表碳元素的传递过程。请据图回答问题。(1)写出字母或标号代表的生态系统的组成成分或碳循环过程 B_；C_；_；_。(2)碳元素是通过 _由无机环境进入生物群落的，而在生物群落中是以_的形式沿_传递的。(3)生物群落中的碳元素归还到无机环境中主要依靠各类生物的_，而另一部分碳元素则以_的形式储藏于地层中。(4)从碳循环的过程可知生态系统的物质循环的特点是_和_；与碳元素的循环过程相比，能量流动的特点是_和_。(5)人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体形成的煤和石油等，使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内大量释放，对环境产生的影响主要是_ _。解析：(1)据