2024-2025學(xué)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(xué)案浙科版必修3

PAGEPAGE18第三、四節(jié)能量流淌和物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)整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淌的。2．在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流淌的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。3．能量流淌的特點是單向的、不行逆的、逐級遞減的。能量流淌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)，參加循環(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)的主要緣由。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)整實現(xiàn)的，而生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實力的基礎(chǔ)則是反饋調(diào)整。反饋調(diào)整包括負(fù)反饋和正反饋。正反饋的作用經(jīng)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(fù)反饋調(diào)整起主要作用。6．生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種多樣化、結(jié)構(gòu)困難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(dāng)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退外來干擾，保持自身的穩(wěn)定性。eq\a\vs4\al(對應(yīng)學(xué)生用書,P65)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌1．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌方向在生態(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淌，此即生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌。2．能量流淌的過程示意圖(1)補充圖中標(biāo)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陽能總量。(3)據(jù)圖分析流入每一養(yǎng)分級的能量去向：①通過自身細胞呼吸以熱能形式散失；②被下一養(yǎng)分級同化；③被分解者分解利用；④未被利用。3．能量流淌的特點(1)能量流淌與物質(zhì)循環(huán)不同，能量流淌是單向的、不行逆的，在流淌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四周空間，所以生態(tài)系統(tǒng)必需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(相鄰養(yǎng)分級間傳遞效率＝eq\f(下一養(yǎng)分級同化量,本養(yǎng)分級同化量)×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6－9思索下列問題：(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)能量流淌在生產(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：相鄰養(yǎng)分級間傳遞效率＝eq\f(下一養(yǎng)分級同化量,本養(yǎng)分級同化量)×100%。(4)流入某一養(yǎng)分級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個養(yǎng)分級？提示：①大部分能量通過細胞呼吸以熱能的形式散失。②遺體遺物被分解者分解利用。③還有一部分能量未被利用。3．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌為什么是單向的？提示：①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)；②各養(yǎng)分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)中的能量流淌過程(1)起點：從生產(chǎn)者(主要是綠色植物)固定太陽能起先。(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養(yǎng)分級之間傳遞)：①傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。②傳遞形式：有機物中的化學(xué)能。③傳遞過程：④能量傳遞率：輸入某一養(yǎng)分級的能量中，只有約10%的能量流入到下一養(yǎng)分級。計算方法為：能量傳遞效率＝eq\f(一個養(yǎng)分級同化量,上一養(yǎng)分級同化量)×100%。(4)能量的轉(zhuǎn)化：①生產(chǎn)者：光能eq\o(→,\s\up7(光合作用))有機物中的化學(xué)能。②消費者：食物化學(xué)能eq\o(→,\s\up7(消化、汲取),\s\do5(合成))自身化學(xué)能。(5)能量的散失：①形式：熱能，熱能是能量流淌的最終形式。②過程：有機物(化學(xué)能)eq\o(→,\s\up7(生產(chǎn)者、消費者、分解者),\s\do5(呼吸作用))③特殊途徑：動植物遺體形成的煤炭、石油等eq\o(→,\s\up7(工業(yè)),\s\do5(燃燒))熱能。2．能量流淌的特點分析(1)單向流淌：①食物鏈中，相鄰養(yǎng)分級生物的吃與被吃關(guān)系不行逆轉(zhuǎn)，因此能量不能倒流，這是長期自然選擇的結(jié)果。②各養(yǎng)分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：①每個養(yǎng)分級的生物總有一部分能量不能被下一養(yǎng)分級利用。②各個養(yǎng)分級的生物都會因細胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。③各養(yǎng)分級中的能量都有一部分流入分解者。④由于能量在生態(tài)系統(tǒng)中流淌、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)中能量流淌與轉(zhuǎn)化仍遵循能量守恒定律。3．探討能量流淌的意義(1)幫助人們科學(xué)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)中的能量流淌關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。生態(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)與能量流淌不同，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，參加循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定，而且可以得到重復(fù)利用，因此，一個完善的生態(tài)系統(tǒng)，不須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)路途：碳循環(huán)的基本路途是從大氣圈到植物和動物，再從動植物通向分解者，最終又回到大氣圈。大氣中CO2的含量有著明顯的晝夜變更和季節(jié)變更。(2)海洋與碳循環(huán)：①海洋的含碳量是大氣圈含碳量的50倍，海洋對于調(diào)整大氣圈中的含碳量起著特別重要的作用。②CO2在大氣圈和水圈的界面上通過擴散作用而相互交換著。③假如大氣圈中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，也可剛好從大氣中得到補充。(3)人類活動對碳循環(huán)的影響：人類每年因能源消費而向大氣中排放2×1013kg的CO2，從而嚴(yán)峻干擾了陸地、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①～⑥所表示的內(nèi)容：提示：①光合作用，②細胞呼吸，③植物(生產(chǎn)者)，④動物(消費者)，⑤細胞呼吸，⑥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淌。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、自然氣等化石燃料的燃燒釋放到大氣中。4．造成溫室效應(yīng)的緣由是什么？減緩溫室效應(yīng)可以實行哪些措施？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濃度上升的現(xiàn)象。減緩溫室效應(yīng)可以實行以下措施：一是開發(fā)新能源，削減化石燃料的運用；二是大力植樹造林，增加對CO2的汲取。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eq\o(,\s\up7(循環(huán)),\s\do5(往復(fù)))生物群落。(4)循環(huán)特點：①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(xué)循環(huán)。②反復(fù)利用，循環(huán)流淌：物質(zhì)循環(huán)，既然稱為“循環(huán)”就不像能量流淌那樣逐級遞減、單向流淌，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)流淌。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．能量流淌與物質(zhì)循環(huán)的比較項目能量流淌物質(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)各養(yǎng)分級生物圈(全球性)聯(lián)系同時進行、相互依存、不行分割：①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流淌的載體；③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)整1．穩(wěn)態(tài)及其調(diào)整機制生態(tài)系統(tǒng)的一個重要特點就是它經(jīng)常趨向于穩(wěn)態(tài)，使系統(tǒng)內(nèi)部的全部成分彼此相互協(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)整來實現(xiàn)的。2．反饋調(diào)整(1)反饋調(diào)整概念：當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中的某一成分發(fā)生變更的時候，它必定會引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變更，這些變更又反過來影響最初發(fā)生變更的那種成分，此過程叫反饋調(diào)整。(2)反饋類型：①負(fù)反饋：負(fù)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)生變更的那種成分所發(fā)生的變更。如草原上的食草動物因為某種緣由而增加，植物就會受到過度啃食而削減——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。②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(fù)反饋相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變更，所引起的一系列變更反過來不是抑制而是加速最初所發(fā)生的變更，因此，正反饋的作用經(jīng)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(fù)反饋調(diào)整將起主要作用。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)困難化，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)整功能，所以在通常狀況下生態(tài)系統(tǒng)會保持穩(wěn)定，但此功能是有肯定限度的，當(dāng)外來干擾超過肯定限度的時候，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，還必需特殊留意生態(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)整實力的關(guān)系。提示：生物種類繁多，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)困難?自我調(diào)整實力強?反抗外力干擾的實力強。2．為何從長遠看，生態(tài)系統(tǒng)中負(fù)反饋調(diào)整起主要作用？提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性措施有哪些？提示：負(fù)反饋調(diào)整可使生態(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)變得困難。3．生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整力，可以始終保持穩(wěn)定狀態(tài)嗎？舉例說明。提示：生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整力，可在很大程度上克服和消退外來的干擾，保持穩(wěn)定，但它的調(diào)整力有限，當(dāng)外來干擾因素超過肯定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整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：①限制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)當(dāng)適度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實力。②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)整實力(1)自我調(diào)整實力取決于生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化作用和完善的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。①凈化作用包括物理沉降、化學(xué)分解和微生物的降解三個方面，它是河流生態(tài)系統(tǒng)反抗環(huán)境污染的有效途徑。②完善的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調(diào)整機制，進而反抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。反饋調(diào)整是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實力的基礎(chǔ)，如在森林中，當(dāng)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)整主要依靠群落內(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)整實力與生態(tài)系統(tǒng)成分和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實力與其自身的成分和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)呈正相關(guān)。一般地說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越簡潔，自我調(diào)整實力就越小，反之越大。2．生態(tài)系統(tǒng)反饋調(diào)整的種類與比較比較項目正反饋負(fù)反饋調(diào)整方式加速最初發(fā)生變更的那種成分所發(fā)生的變更抑制和減弱最初發(fā)生變更的那種成分所發(fā)生的變更結(jié)果常使生態(tài)系統(tǒng)遠離穩(wěn)態(tài)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定實例分析已污染的湖泊污染加劇 eq\a\vs4\al(對應(yīng)學(xué)生用書,P68)以圖表信息為依托，考查生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌[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，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)場供給的人數(shù)將會____________(填“增多”、“不變”或“削減”)，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)的養(yǎng)分結(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的。(4)結(jié)合食物網(wǎng)，當(dāng)雞食用玉米增多時，人從玉米中獲得的能量將削減，即能量的利用率降低，該農(nóng)場可供給的人數(shù)將會削減。[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)削減變更用途的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)致人獲得的能量削減(1)同一養(yǎng)分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，養(yǎng)分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)中能量流淌圖解，①～④表示相關(guān)過程能量流淌量。下列有關(guān)敘述正確的是()A．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．圖中②＋③＋④＋兔細胞呼吸消耗的能量應(yīng)與①相等C．圖中②/①的比值代表草→兔的能量傳遞效率D．③和④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；②/①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③屬于草同化的能量的一部分，④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．①②③表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用進入大氣中C．④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→甲所示的渠道流淌[思路點撥][精講精析]據(jù)圖可知：大氣中的CO2只能通過丙進入生物群落，故丙為生產(chǎn)者，④為生產(chǎn)者將CO2固定為有機物；丙被乙捕食(圖中過程⑤)，丙和乙最終被甲分解，故甲、乙分別為分解者、消費者；①②③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)成分的推斷(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汲取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()①生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依靠于綠色植物的光合作用②圖中分解者通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③圖中M里的碳，除碳酸鹽外，還可通過燃燒回到大氣中④碳循環(huán)的進行伴隨著能量流淌，但由于生物體不能在代謝中利用熱能，因而能量流淌具有單向流淌和逐級遞減的特點A．①② B．②③④C．①③ D．①②③④解析：選D碳循環(huán)首先依靠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，食物鏈不行逆轉(zhuǎn)均導(dǎo)致能量流淌具有單向性特點。綜合考查物質(zhì)循環(huán)與能量流淌及其之間的關(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④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)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①的能量值為②與③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④表示捕食關(guān)系B項錯誤能量是單向流淌的，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①表示生產(chǎn)者固定的總能量，除包括②③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)能量流淌和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系的敘述中，不正確的是()A．二者是親密聯(lián)系的兩個過程B．在能量流淌過程中，物質(zhì)是能量的載體C．能量是物質(zhì)循環(huán)的動力D．從能量流淌和物質(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)解析：選D能量流淌與物質(zhì)循環(huán)是密不行分的，它們將生態(tài)系統(tǒng)的各個成分緊密地聯(lián)系在一起，但能量是單向流淌、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)整機制[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，藻類削減，接著又引起水蚤的削減，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(fù)反饋，后期屬于負(fù)反饋B．早期屬于負(fù)反饋，后期不屬于負(fù)反饋C．早期、后期均屬于負(fù)反饋D．早期、后期均不屬于負(fù)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)致藻類削減，這屬于負(fù)反饋；而后期因污染導(dǎo)致水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，屬于正反饋。答案為B。在負(fù)反饋調(diào)整下，系統(tǒng)趨于平衡；在正反饋調(diào)整下，系統(tǒng)遠離平衡，這是推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)整實力的敘述中，錯誤的是()A．在森林中，當(dāng)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(fù)反饋調(diào)整B．負(fù)反饋調(diào)整在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實力的基礎(chǔ)C．生物群落與無機環(huán)境之間不存在負(fù)反饋調(diào)整D．生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實力不是無限的，當(dāng)外界干擾因素的強度超過肯定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實力會快速丟失解析：選C負(fù)反饋調(diào)整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。eq\a\vs4\al(對應(yīng)學(xué)生用書,P70)[課堂回扣練習(xí)]一、概念原理識記題1．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的敘述中，不正確的是()A．能量流淌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．能量流淌是單向的，不行逆轉(zhuǎn)的C．食物鏈越短，可供最高養(yǎng)分級消費的能量越多D．養(yǎng)分級越多，散失的能量越多解析：選A能量流淌從生產(chǎn)者所固定的太陽能起先，能量沿著食物鏈的各個養(yǎng)分級由一種生物轉(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。能量流淌的特點：單向流淌，逐級遞減。2．在碳循環(huán)中，CO2進入生物群落的生理過程是()①光合作用②細胞呼吸③分解作用④燃燒作用⑤蒸騰作用A．① B．①⑤C．②③④ D．①③④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(fù)反饋調(diào)整是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)整實力的基礎(chǔ)B．“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整實力C．某養(yǎng)分級的一些生物消逝，可由同一養(yǎng)分級的其他生物替代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。[回扣學(xué)問點]1．能量流淌的含義和特點。2．碳循環(huán)的過程。3．易誤點提示：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)通過自我調(diào)整實現(xiàn)，調(diào)整實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，光合生物細胞中不肯定有葉綠體但都含有色素B．適度松土不行以促進①過程C．②過程的加劇是造成溫室效應(yīng)的主要緣由D．達到平衡狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，③和④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；適度松土不行以促進①消費者的呼吸作用過程，而是促進分解者的分解作用；②過程即化石燃料的大量燃燒，是造成溫室效應(yīng)的主要緣由；在一個處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中，碳汲取量應(yīng)當(dāng)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靠于綠色植物的光合作用(④)，而由生物群落回來無機環(huán)境則不僅包括③生產(chǎn)者的呼吸作用還包括其他各類生物的呼吸作用及分解者的分解作用。4．實力遷移：本題考查運用所學(xué)學(xué)問對物質(zhì)循環(huán)過程及相關(guān)問題進行分析的實力。[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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養(yǎng)分級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A．Ⅰ是初級消費者B．Ⅳ為分解者C．E1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能量流淌始于生產(chǎn)者的光合作用，最終以熱能形式散失，據(jù)題圖知Ⅰ為生產(chǎn)者，Ⅳ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(xué)學(xué)問對此的合理說明是()A．多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率B．干脆以低養(yǎng)分級的生物為食將消耗生態(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)約的肉食可以幫助災(zāi)民提高養(yǎng)分水平解析：選C“多吃素食、少吃肉食”能節(jié)約糧食，其生態(tài)學(xué)原理在于降低人在食物鏈中的養(yǎng)分級，削減食物鏈環(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)整實力的簡潔實例是()A．食草動物數(shù)量增加，導(dǎo)致植物數(shù)量削減，從而引起食草動物數(shù)量增長受到抑制B．豆科植物供應(yīng)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)整實力是通過內(nèi)部的反饋調(diào)整來實現(xiàn)的，A選項調(diào)整的結(jié)果是使食草動物的數(shù)量趨于穩(wěn)定，這是負(fù)反饋調(diào)整的例子。4．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)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)整實力，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)的困難性對維持生態(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)越困難，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實力就越低解析：選D一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越困難，其自我調(diào)整實力越強，生態(tài)系統(tǒng)反抗外來干擾的實力越高。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．③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⑦過程造成的D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增大⑤過程解析：選C④過程代表綠色植物的光合作用；圖中甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費者；溫室效應(yīng)主要是由化石燃料的燃燒(⑦過程)造成的；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土一般可以增大③過程。6．森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整實力強，是因為森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)較草原生態(tài)系統(tǒng)困難，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．某一養(yǎng)分級的一些生物消逝，可由該養(yǎng)分級的其他生物代替D．能量流經(jīng)各養(yǎng)分級時是逐級遞減的解析：選D一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難，其自我調(diào)整實力就越強，因為養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難，食物鏈中各養(yǎng)分級的生物種類越多，假如某一養(yǎng)分級的生物消逝，就會由該養(yǎng)分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)的自我調(diào)整實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)成分和養(yǎng)分結(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)整實力確定于生態(tài)系統(tǒng)的成分和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越簡潔，自我調(diào)整實力就越小，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，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越困難，自我調(diào)整實力就越大，生態(tài)系統(tǒng)就越易維持。8．下圖所示為生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌部分示意圖，①②③④各代表肯定的能量值，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⑥B．從能量關(guān)系看②＞③＋⑥；從數(shù)量上看，各級消費者的個體數(shù)不肯定比生產(chǎn)者少C．一般狀況下，②約為①的10%D．生物與生物之間吃與被吃的關(guān)系不行能逆轉(zhuǎn)，所以能量流淌具有單向性解析：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①；生產(chǎn)者固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，①表示初級消費者獲得的總能量。②為次級消費者獲得的總能量，③＋⑥＋自身呼吸消耗＝②。能量流淌是單向傳遞、逐級遞減的，下一養(yǎng)分級同化量約為上一營級的10%。二