2024-2025學年高中生物第2單元第3章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能教案中圖版必修3

PAGEPAGE27其次節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能第1課時生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌1．理解能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流淌過程。(重難點)2．駕馭能量流淌的特點。(重點)生態(tài)系統(tǒng)的功能與能量流動的過程1．生態(tài)系統(tǒng)的功能(1)功能能量流淌和物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)正常運轉的動因，也是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能。生態(tài)系統(tǒng)還具有信息傳遞的功能。(2)能量流和物質流渠道食物鏈和食物網(wǎng)構成了生態(tài)系統(tǒng)中物質流和能量流的渠道。2．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌(1)源頭：太陽能。(2)總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能總量。(3)途徑：以食物的形式沿食物鏈的各養(yǎng)分級依次傳遞。eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：輸入其次養(yǎng)分級的能量是初級消費者攝入的還是其同化的？提示：是同化的能量。探討2：推斷“一只老虎捕食了一只野兔，則野兔的全部能量都流向了老虎”的對錯，并思索消費者攝入的能量、同化的能量與糞便中的能量有什么關系？提示：錯，還有一部分未被老虎消化汲取的殘渣、糞便中的能量存在；同化的能量＝消費者攝入的能量－糞便中的能量。探討3：在肯定時間內(nèi)，某自然生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為a，全部消費者所獲得的能量值為b，全部分解者所獲得的能量值為c，試分析a、b、c三者之間的關系。提示：生產(chǎn)者固定的能量傳遞給了消費者和分解者的同時，還有一部分能量以熱能的形式散失了，所以a>b＋c。eq\a\vs4\al([歸納總結])1．生態(tài)系統(tǒng)能量流淌過程分析(1)能量的來源：太陽能。(2)能量流淌的起點：從生產(chǎn)者固定太陽能起先。(3)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者通過光合作用所固定的太陽能的總量。(4)能量流淌的渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。(5)能量的轉化：太陽能→生物體內(nèi)有機物中的化學能→熱能。(6)能量的散失：通過呼吸作用以熱能的形式散失。2．各養(yǎng)分級能量的傳遞過程(1)來源：生產(chǎn)者能量來源于太陽光能，消費者的能量來源于上一個養(yǎng)分級。(2)能量總量：同化(固定)的能量。(3)能量流經(jīng)其次養(yǎng)分級的過程(4)能量去路①該養(yǎng)分級生物呼吸作用消耗。②流入到下一個養(yǎng)分級的生物中(最高養(yǎng)分級生物除外)。③以動植物遺體、殘枝落葉等形式被分解者分解利用。1．關于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的敘述，錯誤的是()A．能量流淌包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程B．分解者所需的能量可來自各養(yǎng)分級生物所儲存的能量C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能須要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量D．生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一養(yǎng)分級【解析】能量流淌包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失過程，A正確；分解者的作用就是將有機物分解成無機物，并從中獲得生命活動所需的能量，B正確；生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能須要不斷地輸入光能，C正確；生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一養(yǎng)分級，D錯誤。【答案】D2．在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應當包括()A．通過兔的呼吸作用釋放的能量B．通過兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量C．通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量D．流入到狐體內(nèi)的能量【解析】兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，有三條去路：一是通過呼吸作用以熱能的形式釋放；二是兔自身的生長發(fā)育，然后被下一個養(yǎng)分級即狐攝入，但應留意的是狐攝入后，未被消化的以糞便形式排出的部分，屬于兔的能量，而不是狐的能量；三是未被狐攝入的能量。兔的糞便中的能量應屬于生產(chǎn)者的能量。【答案】B3．如圖表示一般生態(tài)系統(tǒng)的結構模式圖，在不考慮物質的輸入和輸出狀況下，下列說法正確的是()A．能量主要是以太陽能的形式輸入生態(tài)系統(tǒng)B．組分1、2、3分別代表生產(chǎn)者、消費者和分解者C．在一個幼苗強壯成長的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸出量和輸入量相等D．假如組分1是生產(chǎn)者，那么組分1代表的是綠色植物【解析】地球上幾乎全部的生態(tài)系統(tǒng)所須要的能量都來自太陽能，A項正確；太陽能被生產(chǎn)者通過光合作用轉化為有機物中的化學能，生產(chǎn)者除了綠色植物之外，還有能進行化能合成作用的硝化細菌等生物，D項錯誤；組分1、2、3分別代表生產(chǎn)者、分解者和消費者，B項錯誤；農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中由于部分能量被固定在植物的有機物中，因此輸出量和輸入量不相等，C項錯誤?！敬鸢浮緼能量流動的特點與能量金字塔1．能量流淌的特點(1)單向流淌①概念：只能由第一養(yǎng)分級依次流向各個養(yǎng)分級，而不能逆向傳遞。②緣由：輸入到生態(tài)系統(tǒng)的總能量最終轉化成熱能、機械能等而散失。(2)逐級遞減①緣由：各養(yǎng)分級生物通過呼吸作用消耗；未被下一養(yǎng)分級利用。②表現(xiàn)：各養(yǎng)分級間的能量轉化效率平均為10%～20%。2．能量金字塔(1)形成：單位時間內(nèi)各養(yǎng)分級的能量數(shù)值由低到高繪制而成。(2)表明：一個生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分級越多，能量流淌過程中消耗的能量就越多。eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：某同學繪制如圖所示的能量流淌圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能)，據(jù)圖探討以下問題：(1)由第一養(yǎng)分級到其次養(yǎng)分級的能量傳遞效率為多少？流入初級消費者的能量為多少？(用圖示字母表示)提示：D1/W1，D1＝A2＋B2＋C2＋D2。(2)此圖解體現(xiàn)能量流淌有何特點？提示：單向流淌、逐級遞減。探討2：若把每個養(yǎng)分級的生物量及生物數(shù)量關系用能量金字塔的形式表示出來，是不是也是正金字塔形？有沒有例外？提示：一般狀況下，也是正金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量。當然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。探討3：人們在探討能量流淌時，將秸稈作為牲畜飼料，糞便進入沼氣池，生產(chǎn)燃料。此過程提高能量的傳遞效率了嗎？提示：沒有。以上過程提高了能量的利用率，即人類充分利用了流向分解者的能量，實現(xiàn)了對能量的多級利用，削減了環(huán)境污染；但沒有提高能量在不同養(yǎng)分級之間的傳遞效率。eq\a\vs4\al([歸納提煉])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系不行逆轉，因此能量不能倒流，這是長期自然選擇的結果。(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)分級中的能量都要有一部分流入分解者。3．能量傳遞效率：10%～20%，即輸入某一養(yǎng)分級的能量中，只有10%～20%的能量流入到下一個養(yǎng)分級。計算方法為：能量傳遞效率＝eq\f(某養(yǎng)分級同化量,上一養(yǎng)分級同化量)×100%。【特殊提示】(1)食物網(wǎng)中，能量傳遞效率是指某養(yǎng)分級流向各食物鏈下一養(yǎng)分級的總能量占該養(yǎng)分級的比例。如BA→C是指流向B、C的總能量占A所同化能量的10%～20%。(2)各養(yǎng)分級總生物量、活動取食范圍、生物富集也存在相應的遞變關系，不過生物富集是逐級遞增的。1．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，以下敘述不正確的是()【導學號：07950044】A．能量流淌是從甲固定的太陽能起先的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250kJB．從乙到丙的能量傳遞效率為15%C．將乙和丙的糞便作為有機肥還田，可以提高能量傳遞效率D．食物鏈的養(yǎng)分關系一般不行逆，這確定了能量流淌的單向性【解析】能量流淌從生產(chǎn)者固定的太陽能起先，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能＝175＋200＋875＝1250kJ；從乙到丙的能量傳遞效率為30÷200×100%＝15%；將乙和丙的糞便作為有機肥還田，為作物供應了無機鹽，但不能提高能量傳遞效率；食物鏈的養(yǎng)分關系一般不行逆，這確定了能量流淌的單向性?！敬鸢浮緾2．如圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養(yǎng)分級，m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一養(yǎng)分級的變更示意圖，其中a～g表示能量值。請據(jù)圖作答：圖甲圖乙(1)圖甲中，m1、m2表示的能量形式分別為________、________。通常狀況下，位于養(yǎng)分級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠遠少于Ⅲ，主要緣由是______________________________________________________。(2)圖乙中，若A表示圖甲中養(yǎng)分級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示________，C表示____________。若圖甲中養(yǎng)分級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，則養(yǎng)分級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是________(用圖中所給字母表示)。(3)由圖乙可以總結誕生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的主要特點是______________________________________________________。圖丙(4)若圖甲中養(yǎng)分級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構成的食物關系如圖丙。其中，甲的能量中比例為X的部分干脆供應應丙，則要使丙的能量增加AkJ，至少須要消耗甲的能量為________kJ(用所給字母表示)?！窘馕觥?1)m1表示流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，這部分能量是太陽能或生產(chǎn)者固定的能量，m2表示從該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，即熱能或呼吸作用散失的熱量。由于能量在傳遞過程中是逐級遞減的，因此養(yǎng)分級越高的生物，可利用的能量越少，所以個體數(shù)量往往也越少。(2)若A表示圖甲中養(yǎng)分級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。若圖甲中養(yǎng)分級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，而圖乙中養(yǎng)分級Ⅱ同化的總能量為b，則養(yǎng)分級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%。(3)生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌的主要特點是單向流淌、逐級遞減。(4)假設至少須要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a×X×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×(1－X)×20%×20%，依據(jù)題干中的條件可知：a×X×20%＋a×(1－X)×20%×20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)?！敬鸢浮?1)太陽能(或生產(chǎn)者同化固定的能量)熱能(或呼吸作用散失的熱量)養(yǎng)分級高，可利用的能量少(2)養(yǎng)分級Ⅱ同化的能量養(yǎng)分級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量b/y×100%(3)單向流淌、逐級遞減(4)25A/(1＋4X)1．在生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌中，能量形式的轉變依次是()A．光能→化學能→熱能 B．熱能→光能→化學能C．化學能→光能→熱能 D．光能→熱能→化學能【解析】在生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物通過光合作用把光能轉化為有機物中的化學能，生物群落中的化學能最終以熱能的形式散失?！敬鸢浮緼2．下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者能量的來源和去路，下列說法錯誤的是()A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為aB．b以熱能形式散失C．c用于自身生長發(fā)育繁殖D．若d為下一個養(yǎng)分級同化的能量，則d的量是c的10%～20%【解析】若d為下一養(yǎng)分級同化的能量，則d的量是a的10%～20%?！敬鸢浮緿3．某同學通過分析蛇的食性繪制了如圖所示的食物關系。假定一條1kg的蛇，4/5的食物來自鼠，1/5的食物來自蛙。按能量流淌的最高效率計算，此蛇間接消耗的植物為()A．45kg B．22.5kgC．90kg D．20kg【解析】依題意知此蛇間接消耗的植物為(4/5)÷20%÷20%＋(1/5)÷20%÷20%÷20%＝45kg?！敬鸢浮緼4.右圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，下列關于該系統(tǒng)的敘述中，錯誤的是()A．微生物能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量B．沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者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)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率【解析】在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流淌是單向的，不能循環(huán)利用，故C項錯誤。該系統(tǒng)中，沼氣池中的微生物能利用農(nóng)作物固定的太陽能，屬于分解者，選項A、B正確；物質和能量的多級利用，削減了能量的流失，提高了能量的利用率，選項D正確。【答案】C5．下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個養(yǎng)分級，數(shù)字均為實際測得的能量值，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被利用，請回答：(1)請將該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是________所固定的太陽能。(2)能量從第一養(yǎng)分級到其次養(yǎng)分級的傳遞效率為________%，從其次養(yǎng)分級到第三養(yǎng)分級的傳遞效率為________%。(3)次級消費者通過異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)由圖可知，下個養(yǎng)分級不能得到上個養(yǎng)分級的全部能量，緣由有：①各養(yǎng)分級生物體內(nèi)的大量能量被________；②上個養(yǎng)分級的部分能量__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③還有少量能量被________利用。【解析】流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝全部生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量；某一養(yǎng)分級的總能量＝呼吸作用釋放的能量＋流入到下一養(yǎng)分級的能量＋流向分解者的能量＋未被任何生物利用(如燃燒)的能量；能量轉化(利用)率＝上個養(yǎng)分級流到下個養(yǎng)分級的能量÷上個養(yǎng)分級的總能量×100%。另外，還要明白能量逐級遞減的緣由是每一養(yǎng)分級的生物都會因呼吸作用消耗相當大的一部分能量，還有未被利用的能量，并有一部分能量被分解者干脆利用?！敬鸢浮?1)111生產(chǎn)者A(2)13.520(3)60%(4)呼吸作用消耗未被下一個養(yǎng)分級利用分解者課堂小結：網(wǎng)絡構建核心回扣1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌是指能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。2.生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌從生產(chǎn)者固定太陽能起先。3.生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌是單向的，逐級遞減的。4.能量在相鄰兩個養(yǎng)分級間的傳遞效率大約10%～20%。

第2課時生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)1．概述生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。(重點)2．以碳循環(huán)為例分析生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。(重點)3．說明能量流淌和物質循環(huán)的關系。(難點)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)1．概念組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等化學元素在生態(tài)系統(tǒng)中一次次地被循環(huán)利用。2．關鍵環(huán)節(jié)分解者的分解作用。3．特點(1)具有循環(huán)性，物質可以被生物群落反復利用。(2)具有全球性，因此又叫生物地球化學循環(huán)。4．碳循環(huán)和氮循環(huán)的比較碳循環(huán)氮循環(huán)存在形式CO2和碳酸鹽循環(huán)形式CO2N2→NH3→NHeq\o\al(＋,4)→NOeq\o\al(－,3)進入生物群落的生理過程光合作用、化能合成作用生物固氮、工業(yè)固氮返回非生物環(huán)境的方式呼吸作用、微生物分解、化石燃料燃燒、森林火災動植物遺體分解、反硝化細菌的反硝化作用eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：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：光合作用、化能合成作用。動植物的呼吸作用，微生物的分解作用，煤、石油、自然氣等化石燃料的燃燒。探討2：運用農(nóng)藥DDT(難降解)的只有一小部分地區(qū)，可是遠在南極的動物體內(nèi)也發(fā)覺了DDT，這說明物質循環(huán)具有什么特點？提示：全球性。探討3：下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，據(jù)圖分析下列有關問題：(1)圖中的甲、乙、丙分別是什么？①、②、③分別表示什么過程？提示：分解者、消費者、生產(chǎn)者。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，返回大氣中。(2)大氣中CO2進入生物群落的主要途徑是什么？(用圖中代號表示)提示：④。eq\a\vs4\al([歸納總結])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)。1．關于物質循環(huán)的敘述正確的是()A．生產(chǎn)者與無機環(huán)境之間可以干脆進行碳循環(huán)B．消費者與無機環(huán)境之間可以干脆進行碳循環(huán)C．物質循環(huán)沿著食物鏈進行D．不同的生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)范圍內(nèi)獨立地進行【解析】消費者體內(nèi)的碳能通過呼吸作用進入無機環(huán)境，但無機環(huán)境中的碳不能干脆進入消費者體內(nèi)?！敬鸢浮緼2．生態(tài)系統(tǒng)中C、N等元素流淌的特點是()①單向的②循環(huán)的③逐級遞減④反復出現(xiàn)，由一種形式轉化成另一種形式A．①④ B．②③C．①③ D．②④【解析】生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)是指元素的循環(huán)，在生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)的特點是循環(huán)的，反復出現(xiàn)的，由一種形式轉化成另一種形式?！敬鸢浮緿3．下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關系。以下相關敘述中，正確的是()A．1和2包含著全部種群構成的群落B．3代表的生物肯定是原核生物C．①代表光合作用，②代表呼吸作用D．4可以表示大氣中的CO2【解析】從題圖中可解讀出如下信息：在該生態(tài)系統(tǒng)中，4代表非生物的物質和能量，1代表生產(chǎn)者，2代表消費者，3代表分解者。1、2、3包含的全部種群才構成群落。分解者可以是原核生物，如細菌，也可以是真核生物中的真菌或小型的動物(蚯蚓)。①代表攝食活動，②可以代表呼吸作用?！敬鸢浮緿物質循環(huán)和能量流動的關系1．區(qū)分(1)物質循環(huán)具有全球性和循環(huán)性的特點。(2)能量流淌是逐級遞減的，是單方向的。2．聯(lián)系(1)二者同時進行，相互依存，不行分割。(2)物質是能量流淌的載體，能量是物質循環(huán)的動力。eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：既然氮元素在生物群落和無機環(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？提示：物質循環(huán)是指在生物圈范圍內(nèi)物質是循環(huán)的。農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出，基本元素不斷地被輸出，所以要不斷地施加氮肥。探討2：生物圈在物質上是一個自給自足的系統(tǒng)嗎？為什么？在能量上呢？提示：在物質上是。因為生物圈是指地球上全部生物與其無機環(huán)境的總和，是可通過物質循環(huán)實現(xiàn)物質上自給自足的系統(tǒng)。生物圈在能量上不是一個自給自足的系統(tǒng)，因為能量是不行循環(huán)的，必需依靠太陽能的不斷輸入。探討3：下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的結構模式圖，該圖中只表示物質流向的箭頭是哪些？可表示能量流淌的箭頭有哪些？(用圖中的數(shù)字標號表示)提示：②和⑤；①、③和④。eq\a\vs4\al([歸納提煉])能量流淌和物質循環(huán)的關系項目能量流淌物質循環(huán)形式光能→化學能→熱能化學元素(無機物→有機物→無機物)特點單向流淌、逐級遞減往復循環(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、轉移和釋放，離不開物質的合成和分解；②物質是能量沿食物鏈(網(wǎng))流淌的載體；③能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中往復循環(huán)的動力圖示1．下列關于生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流淌的敘述中，不正確的是()A．生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌B．生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物，能量就從無機環(huán)境流入生物群落C．物質是能量的載體，生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質而循環(huán)利用的D．物質是能量的載體，能量是物質循環(huán)的動力，兩者同時存在，不行分割【解析】物質是能量的載體，能量流淌則伴隨著物質循環(huán)，能量流淌又是物質循環(huán)的動力，但能量流淌是單向的，不能循環(huán)利用?！敬鸢浮緾2．下面為某生態(tài)系統(tǒng)的部分物質循環(huán)簡圖，其中M表示非生物的物質和能量。相關敘述正確的是()【導學號：07950047】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對應的能量值之和【解析】碳元素在生物群落中是以含碳有機物的形式傳遞的，A項正確；能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈單向流淌，而不能循環(huán)利用，B項錯誤；碳循環(huán)是在無機環(huán)境和生物群落之間反復循環(huán)利用，而不是在生物群落的內(nèi)部，C項錯誤；①代表的是生態(tài)系統(tǒng)中固定的總能量，它不僅包括②③，還包括消費者通過呼吸作用散失到無機環(huán)境中的能量，D項錯誤?！敬鸢浮緼3．如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，“→”表示碳的流淌方向，下列說法正確的是()A．圖中A是生產(chǎn)者，B、D、E是消費者，C是分解者B．該生態(tài)系統(tǒng)的成分包括A、B、C、D，非生物的物質和能量C．該生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈可表示為：A→D→E→BD．E每增加1kg的體重，至少須要25kg的A【解析】圖中A是生產(chǎn)者，D、E是消費者，B是分解者，C是大氣中的CO2庫；生態(tài)系統(tǒng)的成分包括全部生物和非生物的物質和能量，所以還必需包括E；B是分解者，不參加食物鏈的組成；按最高能量傳遞效率計算，E每增加1kg的體重，至少須要A為1÷20%÷20%＝25(kg)?！敬鸢浮緿1．生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)中的物質，一般指的是組成生物體的()A．各種化合物 B．各種有機物C．各種無機物 D．各種化學元素【解析】本題考查對物質循環(huán)概念的理解。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質循環(huán)是以組成生物體的各種化學元素的形式進行的。各種化學元素在無機環(huán)境與生物群落內(nèi)的詳細存在形式在不斷變更，如無機物與有機物的轉化、不同有機物間的轉化，因此物質循環(huán)不是以某種詳細化合物的形式進行的，而是以元素的形式進行的?！敬鸢浮緿2．在生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流淌過程中，連接生物群落與無機環(huán)境的重要的生理作用和重要環(huán)節(jié)分別是()①蒸騰作用②光合作用③呼吸作用④生產(chǎn)者⑤消費者⑥分解者A．①、②和④、⑥ B．②、③和④、⑥C．②、③和④、⑤ D．①、③和④、⑥【解析】連接生物群落與無機環(huán)境的重要生理作用是光合作用和呼吸作用，兩個重要環(huán)節(jié)是生產(chǎn)者和分解者?！敬鸢浮緽3．“哥本哈根氣候變更大會”引起了人們對溫室氣體排放的關注，大會所提倡的低碳生活獲得普遍認同。依據(jù)下圖所示碳循環(huán)的部分過程進行的有關分析，正確的是()eq\x(化石燃料)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(大氣中的CO2)eq\o(,\s\up7(②),\s\do5(③))eq\x(生物群落)A．生物群落內(nèi)部進行碳循環(huán)的物質形式是CO2B．參加過程②的生物只有消費者和分解者C．不能通過增加過程③削減大氣中CO2的含量D．開發(fā)太陽能、水能、核能等新能源，可削減人類對過程①的依靠【解析】生物群落內(nèi)部碳元素以有機物的形式進行單向傳遞；過程②指的是生物群落內(nèi)部生產(chǎn)者、消費者、分解者通過細胞呼吸作用釋放CO2；可以通過增加過程③削減空氣中CO2的含量；開發(fā)新能源能削減人類對化石燃料的運用。【答案】D4．某生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間存在著如圖所示的關系。下列說法正確的是()A．該生態(tài)系統(tǒng)的捕食鏈可表示為甲→乙→丙B．該生態(tài)系統(tǒng)中流經(jīng)乙的能量最多C．全部箭頭表示的含義可以是物質的循環(huán)D．全部箭頭表示的含義可以是能量在食物鏈中的流淌【解析】題圖中可認為甲是生產(chǎn)者，丙是消費者，乙是分解者。分解者不參加食物鏈的構成。任何一個生態(tài)系統(tǒng)中都是流經(jīng)生產(chǎn)者的能量最多。該圖中箭頭可以表示物質的循環(huán)過程，但不能表示能量的流淌過程?！敬鸢浮緾5．如圖為我國北方處于穩(wěn)定狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中A、B、C、D分別代表生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，①～⑦代表碳元素的傳遞過程。請據(jù)圖回答問題。(1)寫出字母或標號代表的生態(tài)系統(tǒng)的組成成分或碳循環(huán)過程：B________；C________；①________；⑥________。(2)碳元素是通過________由無機環(huán)境進入生物群落的，而在生物群落中是以________的形式沿________傳遞的。(3)生物群落中的碳元素歸還到無機環(huán)境中主要依靠各類生物的________，而另一部分碳元素則以________的形式貯存于地層中。(4)從碳循環(huán)的過程可知生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)的特點是________和________；與碳元素的循環(huán)過程相比，能量流淌的特點是________和________。(5)人類大量開采并燃燒由古代動植物遺體形成的煤和石油等，使地層中經(jīng)過千百萬年積存的碳元素在短期內(nèi)大量釋放，對環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥繐?jù)圖可推斷，B代表生產(chǎn)者，C代表消費者，①表示光合作用，⑥表示分解者的分解作用。無機環(huán)境中的碳主要通過光合作用進入生物群落，在生物群落中以有機物的形式沿食物鏈(網(wǎng))傳遞。生物群落中的碳元素主要依靠生物的呼吸作用回到無機環(huán)境中，另一部分則以化石燃料的形式貯存于地層中。生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的特點是全球性和往復循環(huán)，能量流淌的特點是單向流淌和逐級遞減。碳元素在短期內(nèi)大量釋放會造成大氣中二氧化碳增多，引發(fā)溫室效應?！敬鸢浮?1)生產(chǎn)者消費者光合作用分解作用(2)①光合作用有機物食物鏈(和食物網(wǎng))(3)呼吸作用化石燃料(4)全球性往復循環(huán)單向流淌逐級遞減(5)產(chǎn)生溫室效應(或大氣中二氧化碳增多)課堂小結：網(wǎng)絡構建核心回扣1.生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，不斷地進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境的過程。2.物質循環(huán)具有全球性和循環(huán)性的特點。3.物質作為能量的載體，使能量沿食物鏈流淌；能量作為動力，使物質不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)來回。

第3課時生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞1．舉例說誕生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。2．說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。(重點)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞1．種類(1)物理信息①概念：以物理過程為傳遞形式的信息。②舉例：鳥的鳴叫、螢火蟲的閃光和花朵艷麗的色調等。③來源：生態(tài)系統(tǒng)中能為生物所接受并引起行為反應的效應信息。(2)化學信息①概念：通過生命過程中產(chǎn)生的化學物質為傳遞形式的信息。②舉例：生長素、抗生素、性引誘劑、糞便等。(3)行為信息①概念：通過動物的行為傳遞的信息。②舉例：蜜蜂跳舞、孔雀開屏等。(4)養(yǎng)分信息①傳遞途徑：食物鏈、食物網(wǎng)。②舉例：松鼠數(shù)量的消長依從于云杉種子的豐歉。2．范圍eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(種群與種群之間,種群內(nèi)部個體與個體之間,生物與非生物環(huán)境之間))eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：結合生態(tài)系統(tǒng)中各種信息的概念，將下列信息進行歸類。A．昆蟲的性外激素B．有機酸C．孔雀開屏D．溫度E．太陽光F．聲波G．空氣的濕度H．艷麗的花朵I．淡淡的花香提示：化學信息：A、B、I；物理信息：D、E、F、G、H；行為信息：C。探討2：請用箭頭表示圖中生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間信息傳遞的方向。提示：eq\a\vs4\al([歸納總結])1．推斷生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類的方法(1)從信息傳播的途徑推斷。如涉及聲音、顏色、溫度等物理因素，可推斷為物理信息；涉及的信息載體為化學物質，可推斷為化學信息；涉及特殊行為，可推斷為行為信息。(2)從文字表述的著重點推斷?？兹搁_屏假如是通過行為傳遞給對方，則屬于行為信息；假如通過羽毛的顏色等傳遞給對方，則屬于物理信息。2．走出信息傳遞的三個誤區(qū)誤區(qū)1誤認為生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞包括細胞之間的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞不包括細胞之間的信息傳遞，而是指種群內(nèi)部個體之間，種群之間以及生物與無機環(huán)境之間的傳遞。誤區(qū)2誤認為生態(tài)系統(tǒng)的物理信息只來源于環(huán)境物理信息既可以來源于環(huán)境，如光、電、波等；也可以來源于生物，如花的顏色、鳥的鳴叫。誤區(qū)3混淆信息傳遞的作用，誤認為草原上，草返青時“綠色”為食草動物供應了可采食的信息，體現(xiàn)的是生命活動的正常進行草發(fā)出的顏色信息為食草動物供應了可采食的信息，涉及兩種生物，其關系為捕食關系，此時體現(xiàn)的應當是信息傳遞能夠調整種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。3．信息傳遞與能量流淌、物質循環(huán)的比較項目能量流淌物質循環(huán)信息傳遞特點單向流淌、逐級遞減循環(huán)流淌、反復利用往往是雙向的范圍生態(tài)系統(tǒng)中各養(yǎng)分級生物圈生物與生物之間、生物與無機環(huán)境之間聯(lián)系同時進行、相互依存、不行分割，形成統(tǒng)一整體1．下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)的行為信息的是()A．雄孔雀在雌孔雀面前的頻頻開屏B．工蜂中偵察蜂所跳的“圓圈舞”C．某些鳥類的求偶炫耀D．看家狗在外出時的頻頻撒尿【解析】很多動物有著高度特化的尿標記的信息，由此傳達時間信息，以及用來標記領域等，屬于化學信息。前三項皆為行為信息?！敬鸢浮緿2．生態(tài)捕蟲板(又稱黃板或粘蟲板)是一種正反面均涂上不含任何有毒物質的粘合劑(機油加入少量黃油)的黃色硬塑板。依據(jù)同翅目和雙翅目昆蟲成蟲的趨黃特性來誘殺害蟲的成蟲。此過程的信息傳遞方式是()A．化學信息 B．物理信息C．行為信息 D．其他信息【解析】本題考查生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的有關學問。通過顏色傳遞的信息是物理信息。此類題目出錯的緣由是只看到表面現(xiàn)象，不對詳細的傳遞過程進行分析，如本題看到機油、黃油等會立刻想到屬于化學物質，誤答為化學信息?！敬鸢浮緽3．如圖為生態(tài)系統(tǒng)成分的模式圖，下列敘述不正確的是()A．各種箭頭可以表示生態(tài)系統(tǒng)各成分之間都有信息傳遞B．部分箭頭不能代表能量流淌C．信息傳遞確定著能量流淌和物質循環(huán)的方向和狀態(tài)D．生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞是雙向的，能量流淌也是雙向的【解析】生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞發(fā)生在生物之間，生物與無機環(huán)境之間，且這種傳遞都是雙向的；而能量流淌是沿著食物鏈進行的，是單向的，所以某些箭頭不能代表能量流淌；信息傳遞確定著物質循環(huán)和能量流淌的狀態(tài)及方向?！敬鸢浮緿信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用及其應用1．作用(1)作為生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，與能量流淌、物質循環(huán)一起將生態(tài)系統(tǒng)的各個組成成分聯(lián)系在一起。(2)調整生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。2．應用有利于溝通生物群落與非生物環(huán)境之間、生物與生物之間的關系。eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：在森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。這說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞有什么作用？提示：說明信息傳遞能夠調整生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。探討2：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和林業(yè)生產(chǎn)上常在田間或林間施放一種化學物質，使害蟲不能完成生殖，而達到限制害蟲的目的。(1)為什么該種化學物質能限制害蟲的繁殖？提示：該種化學物質能干擾雌、雄蟲在完成生殖活動時的信息聯(lián)系。(2)這種防治措施與運用殺蟲劑相比有什么優(yōu)點？提示：能防止環(huán)境污染。eq\a\vs4\al([歸納總結])1．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用層次作用舉例個體生命活動的正常進行，離不開信息的作用蝙蝠的回聲定位種群生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞植物開花、昆蟲交尾群落和生態(tài)系統(tǒng)調整種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定食物鏈中捕食者與被捕食者的關系2.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用(1)提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量舉例：若能利用模擬動物的信息吸引大量的傳粉動物，就可以提高果樹的傳粉效率和牢固率。(2)對有害動物進行限制舉例：利用生物的聲音信號誘捕或警示有害動物，降低有害動物的種群密度。1．下列現(xiàn)象不能體現(xiàn)“信息能調整生物的種間關系”這個觀點的是()A．蝙蝠通過自身發(fā)出的聲波，對被捕食者進行“回聲定位”B．水稻和稗草爭奪陽光C．當光照時間達到肯定長度時植物才能夠開花D．云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生長【解析】當光照達到肯定長度時植物才能夠開花，說明白生命活動的進行離不開信息傳遞，故C錯誤。【答案】C2．農(nóng)場中種植著糧食作物、果樹，飼養(yǎng)著家禽、家畜等。下列中不屬于運用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞原理來提高農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)量的措施的是()A．延長家禽的光照時間，提高產(chǎn)蛋量B．人工限制作物光周期，以達到早熟、高產(chǎn)C．施放過量的性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾D．農(nóng)場中生物間的化學信息傳遞沿食物鏈逐級進行【解析】A、B、C選項都屬于運用信息傳遞原理來提高農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)量的措施。D項的化學信息不是人工施加的，也不能提高產(chǎn)量?！敬鸢浮緿3．當煙草葉片受到甲種蛾幼蟲的采食刺激后，會釋放出揮發(fā)性的化學物質。這種化學物質白天會吸引甲種蛾幼蟲的天敵，夜間會驅逐乙種蛾，使其不能在煙草上產(chǎn)卵(乙種蛾幼蟲也采食煙草葉片)，如圖所示。試回答：(1)甲種蛾幼蟲與天敵的種間關系是________。(2)甲種蛾幼蟲與煙草的種間關系是________。(3)甲種蛾幼蟲與乙種蛾幼蟲的種間關系是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出圖中所示生物的食物鏈：____________________________________________________________________________________________________________。【解析】依據(jù)題意得知，(1)甲種蛾幼蟲的天敵抑制甲種蛾幼蟲，在昆蟲綱中經(jīng)常存在兩種方式——捕食方式和有些昆蟲通過將卵產(chǎn)在另一種昆蟲幼蟲體內(nèi)而繁殖后代的寄生方式。(2)甲種蛾幼蟲取食煙草的葉片，所以甲種蛾幼蟲和煙草間為捕食關系。(3)甲、乙兩種蛾幼蟲都取食相同的煙草葉片，分析得出：生存環(huán)境相同、食性相同的兩種不同生物，它們的關系就是競爭。(