第3章-生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性-(答案版)

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.P48問(wèn)題探討：大豆是發(fā)源于我國(guó)的重要糧食作物。大豆田里生長(zhǎng)著稗草、簡(jiǎn)麻、鴨跖草等多種雜草，分布著七星瓢蟲(chóng)、大豆蚜等動(dòng)物，土壤里還有蚯蚓、線蟲(chóng)，以及多種微生物。每公頃大豆與共生根瘤蘭每年固氮可以超過(guò)100

kg。

（1）大豆根系會(huì)給土壤帶來(lái)哪些變化?

提示：大豆根系的根瘤菌把空氣中的N2固定，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)，可增加土壤含氮量，同時(shí)，大豆根系的生長(zhǎng)疏松了土壤。

（2）大豆與其他生物之間存在什么關(guān)系?

提示：大豆與根瘤菌之間是互利共生關(guān)系，大豆與稗草、苘麻、鴨跖草等之間是種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，大豆與七星瓢蟲(chóng)、大豆蚜之間是捕食關(guān)系。

（3）根據(jù)以上討論結(jié)果，請(qǐng)用一句話概括生物與環(huán)境的關(guān)系。提示：生物能適應(yīng)環(huán)境并能影響環(huán)境。2.P49思考·討論：分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1）分析上述生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的食物關(guān)系，你能畫(huà)出多少條食物鏈?與其他同學(xué)畫(huà)出的食物鏈進(jìn)行比較，分析各自的食物鏈?zhǔn)欠裥枰薷?，共同完善該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)。提示：根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的食物關(guān)系，畫(huà)出食物鏈。注意食物鏈的起點(diǎn)是生產(chǎn)者，終點(diǎn)是最高級(jí)的消費(fèi)者。（2）按照不同種類生物的營(yíng)養(yǎng)方式，以及它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的作用，將上述生態(tài)系統(tǒng)中的生物進(jìn)行歸類。提示：可以分為生產(chǎn)者，如地錦、胡枝子、畫(huà)眉草、狗尾草、豬毛蒿、水草、柵藻、團(tuán)藻等；消費(fèi)者，如蝗蟲(chóng)、螻蛄、葉蛾、土蜂、姬蜂、步甲、園蛛、蜈蚣、魚(yú)、蝦、草履蟲(chóng)等；分解者，如細(xì)菌、真菌、放線菌等。（3）在上述生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈之外還有哪些成分?它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可缺少的嗎?為什么?提示：還有非生物的物質(zhì)和能量、分解者。物質(zhì)和能量是生命活動(dòng)存在的最基本條件，生命活動(dòng)本質(zhì)上也是物質(zhì)與能量的變化。非生物物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境。分解者能將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物分解成無(wú)機(jī)物，是生態(tài)系統(tǒng)的必需成分。（4）每個(gè)生物體的生存都離不開(kāi)物質(zhì)和能量。這些生物是怎樣獲得物質(zhì)和能量的?不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑--樣嗎?提示：綠色植物通過(guò)光合作用把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。動(dòng)物通過(guò)攝取其他生物獲得物質(zhì)和能量。各種生物獲取物質(zhì)和能量的途徑是不一樣的。微生物通過(guò)呼吸作用將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能。（5）參照一般系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖(下圖)，嘗試畫(huà)出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。提示：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型可以有多種形式。在不考慮物質(zhì)的輸入和輸出的情況下，可以表示為下圖這樣的簡(jiǎn)化模型。3.P51旁欄思考：食物鏈上一般不超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，想一想，這是為什么?提示：具體內(nèi)容將在本章第2節(jié)講解。4.P52練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.研究表明，在我國(guó)華北地區(qū)某蘋(píng)果園里生活著多種昆蟲(chóng)，害蟲(chóng)主要有卷葉蛾、蚧蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)和食心蟲(chóng)等;害蟲(chóng)的天敵(即天敵昆蟲(chóng))為草蛉、異色瓢蟲(chóng)、螳螂等;既非害蟲(chóng)又非害蟲(chóng)天敵的中性昆蟲(chóng)有蚊、蠅、螞蟻等。在果園中種草，天敵昆蟲(chóng)的種類和數(shù)量都有增加。判斷下列說(shuō)法是否正確。

(1)卷葉蛾、蚧蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)等植食性動(dòng)物是初級(jí)消費(fèi)者。()

(2)卷葉蛾→螳螂→黃雀構(gòu)成一條食物鏈,其中螳螂位于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。()

(3)中性昆蟲(chóng)在果園生態(tài)系統(tǒng)中是多余的。(

)(4)種草后，果園中的食物網(wǎng)更復(fù)雜，有助于果園生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾。()

(1)√解析：植食性動(dòng)物都是初級(jí)消費(fèi)者。(2)×解析：食物鏈的起點(diǎn)是生產(chǎn)者，卷葉蛾是植食性動(dòng)物，屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，螳螂屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)×解析：中性昆蟲(chóng)在果園生態(tài)系統(tǒng)中也具有調(diào)節(jié)作用。(4)√解析：種草后，果園中生物的種類更多，食物網(wǎng)更復(fù)雜，抵抗外界干擾的能力更強(qiáng)。

2.食物鏈彼此相互交錯(cuò)形成食物網(wǎng)。以下有關(guān)食物網(wǎng)的說(shuō)法正確的是()

A.每種動(dòng)物可以吃多種植物B.每種生物都被多種生物捕食

C.每種生物都只位于一條食物鏈上D.一種生物可能屬于不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)

D[在食物網(wǎng)中只有某些植食性動(dòng)物可能吃多種植物，肉食性動(dòng)物不吃植物，A錯(cuò)誤；在食物網(wǎng)中有些生物可被多種生物捕食(如草)，而位于較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物可能只被一種生物捕食，位于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物不被捕食，B錯(cuò)誤；在食物網(wǎng)中，一些生物往往不只位于一條食物鏈上，C錯(cuò)誤。]

3.動(dòng)物園里飼養(yǎng)著各種動(dòng)物，栽培了多種植物。它們構(gòu)成一個(gè)群落嗎?動(dòng)物園是個(gè)生態(tài)系統(tǒng)嗎?提示：它們不能構(gòu)成一個(gè)群落，動(dòng)物園也不是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。解析：動(dòng)物園中不同種動(dòng)物是分開(kāi)飼養(yǎng)的，彼此之間沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系和相互影響，所以，動(dòng)物園里飼養(yǎng)的各種動(dòng)物和栽培的植物不能構(gòu)成群落。同理，動(dòng)物園也不是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。二、拓展應(yīng)用：下圖是某海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能的數(shù)量與水深關(guān)系的曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題。

(1)在遠(yuǎn)洋水域，從水深30m處開(kāi)始，隨著水深增加，固定太陽(yáng)能的數(shù)量逐漸減少，影響這一變化的非生物因素主要是_______。

(2)近海水域水深為_(kāi)_______時(shí)，生產(chǎn)者的數(shù)量最多。

(3)生活在水深100m以下的生物，從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分看，主要是_______。(1)陽(yáng)光解析：在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，隨著海水深度的增加，光照強(qiáng)度減弱，生產(chǎn)者可利用的光能減少，陽(yáng)光是影響這一變化的主要非生物因素。(2)10～15m(3)消費(fèi)者、分解者提示：(1)在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，隨著海水深度的增加，光照強(qiáng)度減弱，生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能逐漸減少。(2)從圖中近海水域的曲線變化看，在水深10～15m處，生產(chǎn)者的數(shù)量最多。(3)在100m深的水域中，生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能的數(shù)量為0，因而此處以及水深100m以下的生物以消費(fèi)者和分解者為主。第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1.P54問(wèn)題探討：假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒(méi)有任何食物。你身邊尚存的食物只有1只母雞、15kg玉米。討論

你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待救援。

（1）先吃雞，再吃玉米。

（2）先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。提示：應(yīng)該先吃雞，再吃玉米(即選擇1)。若選擇2，則增加了食物鏈的長(zhǎng)度，能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，最后人獲得的能量較少。2.P55思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)（1）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律?為什么?提示：遵循。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的能量耗散系統(tǒng)，太陽(yáng)能必須不斷地輸入生態(tài)系統(tǒng)中才能滿足各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物對(duì)能量的需求。但生態(tài)系統(tǒng)從屬于“物理系統(tǒng)”，其能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律。（2）流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)?為什么?提示：不能。當(dāng)能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí)，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都要進(jìn)行呼吸作用，釋放一部分熱能，這部分熱能一旦散失，就不可恢復(fù)，因此能量不能循環(huán)流動(dòng)。3.P56思考·討論：分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)（1）用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，可以將每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。（2）計(jì)算“流出”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占“流入”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的百分比。1、2答案見(jiàn)下表：營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量[J/(cm2·a)]流出能量[J/(cm2·a)](輸入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí))出入比生產(chǎn)者464.662.813.52%植食性動(dòng)物62.812.620.06%肉食性動(dòng)物12.6－－分解者14.6－－（3）流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?提示：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向：一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而被分解者所利用；還有一部分未被利用。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。（4）通過(guò)以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律?提示：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。4.P56旁欄思考：能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，與能量守恒定律矛盾嗎?為什么?提示：不矛盾。因?yàn)槟芰吭谏鷳B(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)中，而另一部分被利用，散失到非生物環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等，所以能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中，既遵循逐級(jí)遞減的規(guī)律，又遵循能量守恒定律。5.P57旁欄思考：人類位于食物鏈的頂端，從能量合字塔來(lái)看，人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，這會(huì)對(duì)地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響?提示：從能量金字塔來(lái)看，人類位于食物鏈的頂端，生存需要消耗大量能量，隨著人口數(shù)量的日益增長(zhǎng)，對(duì)資源的消耗越來(lái)越大，地球的生態(tài)環(huán)境會(huì)越來(lái)越惡化，甚至?xí)罎ⅰ?.P58旁欄思考：生物量金字塔在什么情況下，可能是上寬下維的倒置形呢?提示：在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷被浮游動(dòng)物吃掉，因而某一時(shí)間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游動(dòng)物的生物量，這時(shí)就出現(xiàn)了上寬下窄的倒金字塔形。7.P59探究·實(shí)踐：調(diào)查當(dāng)?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的情況調(diào)查過(guò)程中要注意對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行分析。當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的主體是什么?還有哪些種類的生物是生產(chǎn)者?農(nóng)民是用什么方法抑制其他生產(chǎn)者的數(shù)量的?參考調(diào)查點(diǎn)：稻田生態(tài)系統(tǒng)。組成成分：(1)非生物的物質(zhì)和能量。(2)生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等。(3)消費(fèi)者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚(yú)類、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類等。(4)分解者：多種微生物。提示：生產(chǎn)者的主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過(guò)噴灑除草劑或人工除草的方法抑制雜草的生長(zhǎng)。（2）初級(jí)消費(fèi)者有哪些?其中哪些是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的?哪些是有害的?對(duì)這些初級(jí)消費(fèi)者，農(nóng)民分別采取了哪些措施?

提示：初級(jí)消費(fèi)者：田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲(chóng)、植食性魚(yú)類、青蛙、鳥(niǎo)類等。一般而言，如青蛙可捕食害蟲(chóng)，對(duì)稻田增產(chǎn)有益；而植食性昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害，田螺、植食性魚(yú)類數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。

（3）次級(jí)消費(fèi)者有哪些?它們與農(nóng)作物是什么關(guān)系?

提示：次級(jí)消費(fèi)者：泥鰍、黃鱔、肉食性魚(yú)類、青蛙等。一般而言，這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)的利大于害。農(nóng)民通過(guò)禁捕或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。

（4）養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料來(lái)源有哪些?提示：養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料來(lái)源于農(nóng)田的秸稈等和飼料企業(yè)的成品飼料。（5）農(nóng)民對(duì)作物秸稈是如何處理的?

提示：農(nóng)民對(duì)秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，如秸稈可作為工業(yè)原材料，還可以用來(lái)生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。

（6）人們通過(guò)什么方式來(lái)提高光能利用效率?

提示：主要通過(guò)合理密植的方法提高作物的光能利用效率。

（7）怎樣才能使該生態(tài)系統(tǒng)中的能量得到更充分的利用?提示：通過(guò)稻田養(yǎng)魚(yú)等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過(guò)建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用等。8.P59思維訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)1926年，美國(guó)一位生態(tài)學(xué)家研究了一

坎玉米田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)。

（1）這塊田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg。通過(guò)對(duì)玉米植株的化學(xué)成分進(jìn)行分析，計(jì)算出其中共含碳2675

kg。

（2）據(jù)他估算，這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖共2

045

kg。3.1kg葡萄糖儲(chǔ)存1.6x

10*

kJ能量。4.在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，人射到這塊玉米田的太陽(yáng)能總量為8.5x10'kJ。

請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算:

這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少?這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是多少?這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少?(1)這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kJ，計(jì)算公式為×180，這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是1.07×108kJ(計(jì)算公式為EG＝MG×1.6×104)。(2)這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107kJ(計(jì)算公式為ΔE呼＝ΔMG×1.6×104)。(3)這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是1.3972×108kJ(計(jì)算公式為E固＝EG＋E呼)，呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能總量的比例是23.4%。(4)這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是1.64%，計(jì)算公式為η＝[(1.3972×108)/(8.5×109)]×100%。能量利用情況如下圖所示：9.P60練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.生態(tài)系統(tǒng)中所有生物的生命活動(dòng)都需要能量，而不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物獲取能量的途徑是有差別的。據(jù)此判斷下列表述是否正確。

(1)太陽(yáng)能只有通過(guò)生產(chǎn)者才能輸人到生態(tài)系統(tǒng)中。()

(2)生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少。()

(3)能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的。()

(1)√解析：生產(chǎn)者通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，固定在它們所制造的有機(jī)物中，太陽(yáng)能才輸入生態(tài)系統(tǒng)中。(2)×解析：生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越多。(3)√解析：由于食物鏈中捕食者與被捕食者的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，故能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的。

2.流經(jīng)神農(nóng)架?chē)?guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的總能量是()

A.該保護(hù)區(qū)中生產(chǎn)者體內(nèi)的能量B.照射到該保護(hù)區(qū)中的全部太陽(yáng)能

C.該保護(hù)區(qū)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能D.該保護(hù)區(qū)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量

C[流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用所固定的太陽(yáng)能。]

3.在一定時(shí)間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為a，全部消費(fèi)者所獲得的能量值為b,全部分解者所獲得的能量值為c，則a.b.c之間的關(guān)系是()

A.a=btc

B.a>btc

C.a<btc

D.c=atbB[流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能(a)，生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定能量的去向包括呼吸作用、流向消費(fèi)者的能量(b)，流向分解者的能量(c)等，B項(xiàng)正確。]二、拓展應(yīng)用1.下圖是兩個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解。(2)哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類所利用?為什么?(1)如下圖所示。圖a：圖b：(2)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類所利用。因?yàn)閳Db所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類再度利用。因此，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)、充分利用，提高了能量的利用率。2.將一塊方糖放人水中，方糖很快就會(huì)溶解，消失得無(wú)影無(wú)蹤。溶解在水中的方糖還能再自行變回原來(lái)的形狀嗎?為什么?生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中的硅化物制造自已絢麗精致的外殼，而通常情況下水體中硅化物的含量極為微少，僅有百萬(wàn)分之幾，這比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋"呢?通過(guò)以，上事例，你對(duì)能量在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是否有了進(jìn)--步的認(rèn)識(shí)?提示：不能。在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，物質(zhì)總是朝著無(wú)序的方向(熵增加)發(fā)展。硅藻能利用獲取的營(yíng)養(yǎng)通過(guò)自身的新陳代謝釋放能量，依靠能量完成物質(zhì)由無(wú)序向有序的轉(zhuǎn)化，維持其生命活動(dòng)。第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.P61問(wèn)題探討:胡楊能抗干旱、御風(fēng)沙、耐鹽堿，可頑強(qiáng)地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠(yuǎn)離水源的胡楊也難逃死亡的厄運(yùn)。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。討論

(1)胡楊死亡后，為什么很長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有腐爛?

提示：荒漠地區(qū)相對(duì)干燥，極度炎熱的環(huán)境很難滋生各種微生物，所以胡楊死亡后，很長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有腐爛。(2)有研究表明，長(zhǎng)有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么?提示：荒漠與草原相比，首先氣候干燥，土壤中不容易滋生微生物，其次，胡楊代謝會(huì)產(chǎn)生一種叫“胡桃醌”的產(chǎn)物，進(jìn)入土壤后對(duì)其他植物有很強(qiáng)的殺滅作用，致使胡楊周?chē)鷽](méi)有其他植物生長(zhǎng)，由于土壤中沒(méi)有植物的殘枝敗葉和微生物的活動(dòng)，長(zhǎng)有胡楊的荒漠土壤一般比草原貧瘠。2.P62思考·討論：分析碳循環(huán)的過(guò)程二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進(jìn)行交換。此外，碳還可以長(zhǎng)期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對(duì)煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。討論

（1）碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在?

提示：碳在非生物環(huán)境中以CO2、碳酸鹽等形式存在；在生物體內(nèi)主要以含碳有機(jī)物形式存在。（2）碳是如何進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的(以什么形式、通過(guò)哪種生命活動(dòng)、形成哪些產(chǎn)物等)

?

請(qǐng)用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等表示討論的結(jié)果。

提示：如下圖所示：（2）你如何看待人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響。提示：隨著社會(huì)的發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響越來(lái)越大。大量化石燃料的燃燒增加了CO2的排放量，森林砍伐、草原開(kāi)墾等活動(dòng)減少了CO2的吸收，再加上大氣CO2增加導(dǎo)致的氣候變化反饋過(guò)程，進(jìn)一步影響了碳循環(huán)，碳循環(huán)的平衡很難維持。為維持碳循環(huán)的平衡，要控制人類活動(dòng)，使人類減少碳的排放，增加碳的吸收，具體措施：大力植樹(shù)造林，增加植被覆蓋率，加大對(duì)大氣中CO2的吸收，同時(shí)，改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新能源，減少化石燃料的使用量，減少CO2的排放量，從而得到大氣中CO2平衡。3.P65探究·實(shí)踐：(1)一般思路：提出問(wèn)題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析結(jié)果，得出結(jié)論→表達(dá)和交流(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①找準(zhǔn)自變量，確立好實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的組別，對(duì)照組是未接受自變量處理的組別。②控制好無(wú)關(guān)變量，無(wú)關(guān)變量的控制應(yīng)該注意取材的統(tǒng)一性，分組的隨機(jī)性，編號(hào)的規(guī)范性，培養(yǎng)條件的一致性等。③確定好因變量(或觀測(cè)指標(biāo))，觀測(cè)指標(biāo)的確定要具有可行性、可操作性。4.P67練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關(guān)表述是否正確。

(1)物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物環(huán)境之間。()

(2)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。()

(1)√(2)×提示物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割。

2.竹子中纖維素含量很高。大熊貓每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中-一小部分纖維素。研究表明，大熊貓的基因組缺少編碼纖維素酶的基因，但是腸道中有多種纖維素分解菌。

(1)大熊貓與它腸道內(nèi)某種纖維索分解菌的種間關(guān)系為。()

A.捕食B.寄生C.互利共生D.原始合作

(2)下列敘述不合理的是()

A.大熊貓是初級(jí)消費(fèi)者，屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.大熊貓未消化的纖維素會(huì)被分解者利用C.纖維素分解菌促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)D.能量流動(dòng)方向是竹子-大熊貓-纖維素分解菌(1)C[大熊貓依賴腸道中多種纖維素分解菌分解纖維素；大熊貓腸道中的纖維素是纖維素分解菌的能源物質(zhì)和碳源，所以兩者的種間關(guān)系為互利共生。](2)D[纖維素分解菌以纖維素作為碳源和能源物質(zhì)，不是從大熊貓?bào)w內(nèi)獲得能量。]3.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進(jìn)人生物群落的生物主要是()

A.細(xì)菌B.真菌C.動(dòng)物D.綠色植物

D[二氧化碳進(jìn)入生物群落主要是通過(guò)綠色植物的光合作用。]

二、拓展應(yīng)用

1.生物圈是不是一個(gè)在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)?為什么?

提示：是。因?yàn)樯锶κ侵傅厍蛏纤猩锱c其非生物環(huán)境的總和，通過(guò)物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個(gè)在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。

2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢?

提示：農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和效益，使能量更多地流向人類，滿足人類的需要為目的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。

3.下表為生活在某庫(kù)區(qū)水域中層的幾種魚(yú)體內(nèi)重金屬的含量(單位:

ng"g")。請(qǐng)據(jù)表推測(cè)，這幾種魚(yú)中，草食性的魚(yú)是______，雜

食性的魚(yú)是_____

_，

肉食性的魚(yú)是_提示：AB、CD、E[因?yàn)镠g、Pb、Cd都屬于重金屬物質(zhì)，隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高，重金屬物質(zhì)的含量也會(huì)增多。]第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.P68問(wèn)題探討：1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時(shí)，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過(guò)跳圓圖舞或擺尾舞向同伴傳遞蜜源情況:圓園舞表明蜜源較近，大約在距蜂箱百米以內(nèi);擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠(yuǎn)處，究競(jìng)距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。討論

（1）“100m以內(nèi)”，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這幾個(gè)字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂是怎樣傳遞的?

提示：蜜蜂通過(guò)跳圓圈舞來(lái)傳遞這一信息。（2）你還能舉出

生物間傳遞信息的其他例子嗎?提示：可參照教材中的實(shí)例進(jìn)行舉例，如蝙蝠通過(guò)“回聲定位”捕食；鳥(niǎo)通過(guò)叫聲報(bào)警；狗用小便標(biāo)記自己的領(lǐng)地。2.P69旁欄思考：想一想，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)存在哪些差異?哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個(gè)完整的信息傳遞過(guò)程?信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)存在的差異主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)途徑不同。物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)通過(guò)食物鏈(網(wǎng))進(jìn)行，信息傳遞通過(guò)多種途徑進(jìn)行。(2)特點(diǎn)不同。物質(zhì)循環(huán)具有循環(huán)性、全球性的特點(diǎn)，能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，信息傳遞住往是雙向的。(3)范圍不同。物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈內(nèi)，能量流動(dòng)的范圍是食物鏈的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)，信息傳遞的范圍是生物與生物之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間。信息傳遞過(guò)程包括信息源、信道、信息受體三個(gè)環(huán)節(jié)。3.P70思考·討論：分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞如果留心觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，身邊的貓、狗等動(dòng)物的生活，就離不開(kāi)信息的傳遞，其中既有物理信息，也有化學(xué)信息與行為信息。請(qǐng)就每種信息各舉兩個(gè)例子，并說(shuō)明這些信息傳遞的意義。物理信息。①光信息。夏夜中雌、雄螢火蟲(chóng)通過(guò)光信息能相互識(shí)別，這有助于種群的繁衍；煙草的種子必須接受某種波長(zhǎng)的光信息，才能萌發(fā)生長(zhǎng)，這有利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。②聲信息。在生態(tài)系統(tǒng)中，聲信息的作用更大一些，尤其是對(duì)動(dòng)物而言。動(dòng)物更多是靠聲信息來(lái)確定食物的位置或發(fā)現(xiàn)敵害的存在的。鳥(niǎo)類通過(guò)聲信息發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使其同類躲避天敵，這有助于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。植物同樣可以接收聲信息，含羞草在強(qiáng)烈的聲音的刺激下，就會(huì)有小葉合攏，葉柄下垂等反應(yīng)，這也有助于其生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。③電信息。魚(yú)群在洄游過(guò)程中的定位，就是利用魚(yú)群本身的生物電場(chǎng)與地球磁場(chǎng)間的相互作用而完成的，由于植物中的組織與細(xì)胞間存在著放電現(xiàn)象，因此植物同樣可以感受電信息，這都有助于生物生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。④磁信息。候鳥(niǎo)的長(zhǎng)途遷徙、信鴿的千里傳書(shū)，這些行為都是依賴于自己身上的電磁場(chǎng)與地球磁場(chǎng)的作用，從而確定方向和方位，這有助于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。植物對(duì)磁信息也有一定的反應(yīng)，若在磁場(chǎng)異常的地方播種，產(chǎn)量就會(huì)降低。不同生物對(duì)磁信息的感受力是不同的，這有助于種群的繁衍。(2)化學(xué)信息在動(dòng)物群落中，可以利用化學(xué)信息進(jìn)行種間、個(gè)體間的識(shí)別，還可以刺激性成熟和調(diào)節(jié)出生率。例如，獵豹和貓科動(dòng)物有著高度特化的尿標(biāo)志的信息，它們總是仔細(xì)觀察前獸留下的痕跡，并由此傳達(dá)時(shí)間信息，避免與棲居在此的對(duì)手相遇；雄鼠的氣味可使幼鼠的性成熟大大提前。(3)行為信息動(dòng)物的許多特殊行為都可以傳遞某種信息，這種行為通常被稱為行為信息，教材中所述，蜜蜂的舞蹈行為就是一種行為信息，蜜蜂跳舞告訴同伴蜜源；雄孔雀開(kāi)屏吸引雌孔雀交尾，完成交配；鳥(niǎo)類遇到危險(xiǎn)突然起飛向同伴傳遞危險(xiǎn)信號(hào)等。4.P71思考·討論:生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料1：海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。它們可使用頻率超過(guò)100

kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。近年來(lái)，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺”現(xiàn)象的報(bào)道。已有證據(jù)表明，人類的艦船、海洋開(kāi)采活動(dòng)、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會(huì)直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。

資料2：有些植物，像萵苣、茄、煙草的種子必須接受某種波長(zhǎng)的光信息，才能萌發(fā)生長(zhǎng)。資料3：在自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一-定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)花。許多動(dòng)物都能在特定時(shí)期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的研究，已分離和鑒定了上千種昆蟲(chóng)信息索，其中大部分是用來(lái)傳遞性信號(hào)的。

資料4：2001年，科學(xué)家在研究植物與植食性昆蟲(chóng)之間的關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象。當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲(chóng)攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放可揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)，白天可以吸引蛾幼蟲(chóng)的天敵一寄生蟲(chóng)或捕食者，夜間又能夠驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能在植物葉片上停留產(chǎn)卵。討論

（1）根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系。

提示：如果沒(méi)有信息傳遞，海豚進(jìn)行捕食、探路、定位、躲避等行為以及萵苣、茄、煙草種子的萌發(fā)等生命活動(dòng)將不能正常進(jìn)行。

（2）信息傳遞在種群的繁殖過(guò)程中起什么作用?

提示：通過(guò)信息傳遞，資料3中植物可正常開(kāi)花，昆蟲(chóng)的雌、雄個(gè)體間能相互識(shí)別、交配，保證種群的繁衍。

（3）資料4中的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類群聯(lián)系起來(lái)?

提示：將煙草、蛾和蛾幼蟲(chóng)的天敵三種生物聯(lián)系起來(lái)，有利于調(diào)節(jié)種間關(guān)系。

（4）煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益?

提示：是。因?yàn)闊煵葆尫诺幕瘜W(xué)物質(zhì)白天能吸引蛾幼蟲(chóng)的天敵——寄生蟲(chóng)或捕食者，夜間又能夠驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾。

（5）請(qǐng)根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對(duì)于生物生存的重要性。提示：信息傳遞有利于生物個(gè)體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，有利于種群的繁衍，還可以調(diào)節(jié)種間關(guān)系。5.P72練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.黃鼬(俗稱“黃鼠狼”)主要捕食鼠類，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時(shí)可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時(shí)往往選擇逃離。以下有關(guān)解釋不合理的是()

A.釋放的臭氣是一種化學(xué)信息B.這種氣味信息只對(duì)黃鼬有利

C.釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險(xiǎn)D.臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系

B[根據(jù)題干信息可知，黃鼬在遇到威脅時(shí)可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時(shí)選擇逃離，說(shuō)明臭氣是一種化學(xué)信息，A正確；臭氣有利于黃鼬躲避危險(xiǎn)，也有利于鼠類逃避黃鼬的捕食，從而調(diào)節(jié)了鼠類、黃鼬及其天敵的種間關(guān)系，故B錯(cuò)誤，C、D正確。]

2.“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”(《詩(shī)經(jīng).國(guó)風(fēng)》)，燕子表達(dá)的是哪一類信息?

提示：燕子表達(dá)的是行為信息和物理信息。解析：這兩句詩(shī)意為：“燕子飛翔天上，參差舒展翅膀；燕子飛翔天上，鳴音呢喃低昂?！毖嘧油ㄟ^(guò)舒展翅膀和聲音傳遞信息，分別屬于行為信息和物理信息。

二、拓展應(yīng)用

機(jī)場(chǎng)附近的鳥(niǎo)類嚴(yán)重危害飛行安全，因此有必要進(jìn)行人工驅(qū)鳥(niǎo)。請(qǐng)將以下人工驅(qū)鳥(niǎo)的措施按原理進(jìn)行歸類。

①播放鳥(niǎo)類天敵的鳴叫聲，②放置無(wú)公害的驅(qū)鳥(niǎo)劑，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架設(shè)煤氣炮(模擬獵槍的響聲和火光)，⑥布設(shè)鳥(niǎo)類害怕的圖案，⑦聲光威嚇(將爆竹、獵槍聲、激光、驅(qū)鳥(niǎo)火焰等方法結(jié)合)，⑧遙控航模模擬天敵。

上述方法利用物理信息的有,利用化學(xué)信息的有,利用行為信息的有。①③④⑤⑥⑦⑧②⑧[生物通過(guò)一定器官對(duì)光、聲、磁場(chǎng)、溫度、濕度等信息的感知屬于物理信息，①③通過(guò)聲音傳遞信息，④通過(guò)光傳遞信息，⑤⑦通過(guò)聲音和光傳遞信息，⑥通過(guò)形狀或顏色傳遞信息，都屬于物理信息。②驅(qū)鳥(niǎo)劑屬于揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)，屬于化學(xué)信息。⑧遙控航模模擬天敵的行為屬于行為信息模擬天敵的形狀屬于物理信息。]6.P73課外實(shí)踐：驗(yàn)證昆蟲(chóng)之間是否存在化學(xué)信息的傳遞昆蟲(chóng)之間真的存在化學(xué)信息的傳遞嗎?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證昆蟲(chóng)之間是否存在化學(xué)信息的傳遞。如果有化學(xué)信息，我們既看不見(jiàn)，也摸不著，該怎么做呢?

提示:昆蟲(chóng)能通過(guò)特殊的腺體分泌信息素，這些信息素可以通過(guò)空氣傳播。通常是雌性分泌信息素引誘雄性，只有極少數(shù)昆蟲(chóng)種類是雄性引誘雌性。紗窗可以關(guān)住昆蟲(chóng)，但允許化學(xué)物質(zhì)擴(kuò)散。

你初中做過(guò)探究螞蟻通訊的活動(dòng)嗎?如果做過(guò)，想想，那個(gè)活動(dòng)對(duì)你理解昆蟲(chóng)之間的信息傳遞有什么啟發(fā)?（1）實(shí)驗(yàn)原理昆蟲(chóng)能通過(guò)特殊的腺體分泌信息素，這些信息素可以通過(guò)空氣傳播。通常是雌性分泌信息素引誘雄性，只有極少數(shù)的昆蟲(chóng)種類是雄性引誘雌性。（2）材料用具雌性昆蟲(chóng)(如棉鈴蟲(chóng)、玉米螟、松毛蟲(chóng)的雌性成熟個(gè)體)，鐵絲籠3個(gè)(大小約為0.5m×0.5m×0.5m)，窗紗(大約5m2)，遮光布(大約3m2)。（3）方法步驟①根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，選擇能捕到雌蛾的場(chǎng)所，就地捕獲雌蛾，放在通氣良好的容器中，留做實(shí)驗(yàn)用。②將窗紗裁成3塊，每一塊包裹一個(gè)籠子，再將其中一個(gè)籠子用遮光布包裹，分別編號(hào)為A、B、C。③在夜幕降臨后，將上述3個(gè)籠子等距放在農(nóng)田或林地附近的空地上，或者放在其他適宜的場(chǎng)所，距離30～50m，再將捕獲的雌蛾分別放入B、C兩個(gè)籠子中，每個(gè)籠子2～3只雌蛾。A籠子什么也不放。等待2～3h，觀察每一個(gè)籠子的情況，記錄觀察到的現(xiàn)象。（4）結(jié)果和結(jié)論描述觀察結(jié)果并進(jìn)行討論，得出探究結(jié)論。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.P73問(wèn)題探討：紫莖澤蘭原產(chǎn)于中美洲，傳入我國(guó)后，先是在云南瘋長(zhǎng)蔓延，現(xiàn)已擴(kuò)散至廣西、貴州、四川等多個(gè)省份，對(duì)當(dāng)?shù)亓帜?、牧草和農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害，在《中國(guó)第一批外來(lái)入侵物種名單》中名列榜首。討論

（1）紫莖澤蘭在原產(chǎn)地沒(méi)有大肆繁殖，為什么在入侵地可以瘋長(zhǎng)蔓延?

提示：首先，入侵地的氣候適宜紫莖澤蘭的生長(zhǎng)；其次，入侵地缺乏天敵，紫莖澤蘭種群數(shù)量增長(zhǎng)不受天敵制約；再次，脫離原產(chǎn)地后，紫莖澤蘭失去與其競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的物種的制約，使得種群數(shù)量持續(xù)增加，瘋長(zhǎng)蔓延。

（2）我國(guó)曾引入紫莖澤蘭的專食性天敵一澤蘭實(shí)蠅來(lái)防治紫莖澤蘭，澤蘭實(shí)蠅也是一種外來(lái)生物，對(duì)這種方法，你怎么看?提示：引入澤蘭實(shí)蠅，通過(guò)天敵的制約可以達(dá)到平衡控制紫莖澤蘭瘋長(zhǎng)蔓延的效果。但澤蘭實(shí)蠅也是一種外來(lái)生物，也有可能在引入地造成生物入侵，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，所以引入澤蘭實(shí)蠅應(yīng)該做到謹(jǐn)慎引入，嚴(yán)密監(jiān)控、適時(shí)防治等工作。2.P74思考·討論：分析反饋調(diào)節(jié)的過(guò)程（1）小組合作，嘗試用文字、線框、箭頭等符號(hào)，簡(jiǎn)要描繪上述兩個(gè)例子中的負(fù)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程。（2）利用本章第1節(jié)圖3-4食物網(wǎng)(第52頁(yè))，以圖中的蛙、蛇或其他動(dòng)物為例，描繪該種動(dòng)物數(shù)量增長(zhǎng)或減少時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生的變化，并討論反饋調(diào)節(jié)是否發(fā)揮了作用。提示：答案敘述合理即可，如當(dāng)蛙數(shù)量減少時(shí)，昆蟲(chóng)、蜘蛛等因天敵減少而數(shù)量增加，而這一變化又會(huì)影響蛙的數(shù)量，使其增多。該過(guò)程中，負(fù)反饋調(diào)節(jié)發(fā)揮了作用。3.P75旁欄思考：想象你每時(shí)每刻都在被病菌攻擊的情景。平時(shí)不得病是由于你的抵抗力，得病后能夠恢復(fù)健康靠的是恢復(fù)力。這對(duì)你理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有幫助嗎?提示：有，比如通過(guò)免疫系統(tǒng)抵抗外界病原體的入侵，使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持穩(wěn)定，就是個(gè)體水平的抵抗力穩(wěn)定性；人體受到大量病原體的入侵患病后，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞，一段時(shí)間后，通過(guò)自身的免疫功能痊愈后，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)重建，這就是個(gè)體水平的恢復(fù)力穩(wěn)定性。4.P76旁欄思考：想一想，研究不同生態(tài)系統(tǒng)在抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性兩方面存在的差別，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的利用和保護(hù)有什么意義?提示：研究不同生態(tài)系統(tǒng)在抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性兩方面存在的差別，可以指導(dǎo)我們?cè)诤侠砝米匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的同時(shí)，根據(jù)各生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。5.P77思考·討論：設(shè)計(jì)提高某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案在林業(yè)生產(chǎn)上，針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥赖臈l件，選擇適合的樹(shù)種，并進(jìn)行多樹(shù)種的合理搭配和混交，可以提高人工林的穩(wěn)定性。在草原上，適度放牧實(shí)現(xiàn)“草畜平衡”，也可以維持草原生態(tài)系統(tǒng)在氣候調(diào)節(jié)、水土保持、涵養(yǎng)水源等方面的服務(wù)功能。討論

（1）為什么上述措施可以維持成提高森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?

提示：人工桉樹(shù)林是一種經(jīng)濟(jì)林，種植時(shí)，既要發(fā)揮人工林的優(yōu)勢(shì)，確保經(jīng)濟(jì)利益的最大化，又要確保人工林的穩(wěn)定性，具體措施是：(l)造林前進(jìn)行整地，改善土壤條件，促進(jìn)林木生長(zhǎng)，可以適當(dāng)施肥。(2)造林后采取除草撫育措施，改善林木的生長(zhǎng)環(huán)境，加快桉樹(shù)林生長(zhǎng)速度，同時(shí)在林下增加植被數(shù)量和種類，確保林中生物多樣性，增加營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（2）請(qǐng)你結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選擇一種生態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案。設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要考慮生態(tài)系統(tǒng)受到哪些方面的干擾，控制干擾的強(qiáng)度;另一方面，應(yīng)考慮提高生態(tài)系統(tǒng)多樣性、復(fù)雜性的!措施。提示：退耕還林形成森林的方案：首先考慮樹(shù)種與環(huán)境協(xié)調(diào)問(wèn)題，種植適宜品種，宜林則林，宜灌則灌，宜草則草；其次要考慮樹(shù)種多樣性，保證林地體系的穩(wěn)定性，不同地區(qū)還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同的策略。6.P78練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。判斷下列相關(guān)表述是否正確。

(1)溫帶針闊葉混交林比熱帶雨林的抵抗力穩(wěn)定性低。()

(2)不同的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的強(qiáng)度不同。()

√解析：生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)。熱帶雨林的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性較高。(2)√解析：不同的生態(tài)系統(tǒng)其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不同，所處的環(huán)境條件不同，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的強(qiáng)度也不同。

2.封山育林能有效提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是因?yàn)?)

A.封山育林控制了物質(zhì)循環(huán)B.延長(zhǎng)了生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈

C.增加了生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者數(shù)量D.使生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加

D[封山育林后，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性會(huì)增加，穩(wěn)定性會(huì)提高。]

3.天然森林很少發(fā)生的松毛蟲(chóng)蟲(chóng)害，卻經(jīng)常發(fā)生在人工馬尾松林中，合理的解釋是()

A.馬尾松對(duì)松毛蟲(chóng)抵抗力差B.人工林內(nèi)松毛蟲(chóng)繁殖能力強(qiáng)

C.人工林成分單一，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單D.當(dāng)?shù)貧夂蜻m于松毛蟲(chóng)的生長(zhǎng)和繁殖

C[與天然森林相比，人工林生物成分單一，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抵抗外界干擾的能力弱，更容易發(fā)生松毛蟲(chóng)蟲(chóng)害。]

二、拓展應(yīng)用

某江南水鄉(xiāng)小城，曾經(jīng)是-

-派小橋、流水、人家的怡人景象。幾百年來(lái)，當(dāng)?shù)匕傩赵诤恿魃嫌翁悦紫床耍谙掠蜗丛柘匆?，河水的水質(zhì)-

-直保持良好。20世紀(jì)70年代，由于大量生活污水和工業(yè)廢水排人河道,水質(zhì)惡化。20世紀(jì)90年代，當(dāng)?shù)夭扇〈胧?duì)工業(yè)廢水排放進(jìn)行控制，同時(shí)將河道支流很多入水口封閉以減少污水流人，河道內(nèi)水量減少、河水流速降低，水質(zhì)仍然較差。請(qǐng)基于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的認(rèn)識(shí)，回答以下問(wèn)題。1.當(dāng)?shù)匕傩赵诤恿髦刑悦紫床?，洗澡洗衣，為什么河水仍能保持清?

提示：因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。河流受到輕微污染時(shí)，能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解來(lái)凈化污水，從而使生態(tài)系統(tǒng)保持原狀。

2.大量生活污水和工業(yè)廢水排人河道以后,為什么會(huì)引起水質(zhì)急劇下降?

20

世紀(jì)90年代采取的措施沒(méi)有明顯效果，可能的原因是什么?

提示：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，當(dāng)外界干擾超過(guò)這個(gè)限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會(huì)迅速喪失，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定就會(huì)遭到破壞，引起水質(zhì)急劇下降。雖然當(dāng)?shù)夭扇〈胧┑詻](méi)有明顯效果，可能的原因是生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞后，生物成分大幅度減少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性喪失。

3.可以采取什么措施來(lái)改善該地河流水質(zhì)?1.(1)提示：該地河流水質(zhì)惡化，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性遭到破壞，要改善該地河流水質(zhì)，應(yīng)該積極推行清潔生產(chǎn)；建立污水處理體系，污水處理達(dá)標(biāo)后排放；加大政府管理和監(jiān)測(cè)力度，采取擴(kuò)大水上森林、恢復(fù)濕地生態(tài)等措施。7.P78探究·實(shí)踐：設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的生態(tài)系統(tǒng)各組成成分有哪些?，

提示：生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者及非生物的物質(zhì)和能量。

（2）生態(tài)缸經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間后才能達(dá)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)?

提示：大約在一個(gè)星期以后，缸內(nèi)各生物相互適應(yīng)與依存，生態(tài)缸才能達(dá)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

（3）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，生態(tài)缸內(nèi)的生物種類與數(shù)量有無(wú)變化?如有，是怎樣變化的?提示：有變化。以浮游植物為食的小型水生動(dòng)物將最先死亡。（4）在生態(tài)缸中，最后留下來(lái)的生物在這個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)中分別起什么作用?提示：生產(chǎn)者能將非生物環(huán)境中的無(wú)機(jī)物通過(guò)光合作用合成有機(jī)物進(jìn)入生物群落；分解者能將各種生物的遺體、殘骸中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物返回非生物環(huán)境。8.P80復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者B.微生物也能利用農(nóng)作物通過(guò)光合作用儲(chǔ)存的能量

C.沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用D.多途徑利用農(nóng)作物可提高該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率2.在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體，下列敘述正確的是()

A.能量可驅(qū)動(dòng)物質(zhì)循環(huán)B.物質(zhì)和能量可循環(huán)利用

C.能量只能在食物鏈中流動(dòng)D.能量金字塔和生物數(shù)量金字塔均可倒置3.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞的敘述，正確的是()

A.物質(zhì)循環(huán)往復(fù)意味著任何生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)上都是自給自足的

B.能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸人、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程

C.只有生物才會(huì)對(duì)信息有反應(yīng)，因此信息傳遞只發(fā)生在生物群落內(nèi)部

D.生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞都是沿食物鏈進(jìn)行的

4.與生態(tài)系統(tǒng)白我調(diào)節(jié)能力大小有關(guān)的主要因素