第五章 第4节 生态系统的信息传递
课前预习学案
一、预习目标
预习生态系统中信息的种类及作用。
二、预习内容
1．信息：
（1）概念：__________________________________________________________________
（2）信息传递的一般过程：信息________ 信息________ 信息________。
2．生态系统中信息种类：
生态系统中信息的种类很多，依据信息传递的方式，一般可分为________、________
________三种类型。
（1）物理信息 ___________________________________________________________
（2）化学信息____________________________________________________________
（3）行为信息____________________________________________________________
3．信息传递在生态系统中的作用：
（1） ________的正常进行离不开信息的传递。
（2） ________________离不开信息的传递。
（3）信息的传递还能调节生物的____________，以维持_______________的稳定。
4．信息传递在农业生产中作用：
（1）信息传递在农业生产中的作用有两个方面：
________________________________________________________
________________________________________________________
（2）目前控制生物危害的地记述大致有________、________、________人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的________。
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.举例说出生态系统中的信息传递。
2.说出信息传递在生态系统中的作用。
3.描述信息传递在农业生产中的应用。
学习重难点：说出信息传递在生态系统中的作用。
二、学习过程
(一)信息的概念及类别
类别 概念 来源 实例
物理信息
化学信息
行为信息
例1下列各项中，属于物理信息的是（ ）；属于化学信息的是（ ）；属于行为信息的是（ ）
哺乳动物的体温（2）鸟类鸣叫（3）红外线（4）萤火虫发光
（5）植物分泌的化学物质（6）电磁波（7）昆虫发出的声音（8）昆虫的性信息素（9）植物开花（10）蓟的刺（11）紫外线（12）蜜蜂跳舞
（二）信息传递的作用
1、在生态系统中的作用
①调控生物体生命活动的正常进行和 的繁衍。
②调节生物的 ，以维持生态系统的稳定。
2、在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量。
②对 进行控制。
例2下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是（ ）
生态系统的物理信息都来源于环境
植物都通过化学物质传递信息
信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
信息可以调节生物的种间关系
例3狼依据兔留下的气味进行捕食，兔也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这个事实说明（ ）
A、生命活动必须依靠信息的传递
B、信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
C、所有生物都有信息传递
D、信息传递具有普遍性和多样性
三、反思总结
比较项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点
范围
联系
四、当堂检测
1、信息传递在农业生产上有许多方面的应用，下列叙述不正确的是
A.提高农产品的产量 B. 提高畜产品的产量
C.对有害动物进行控制 D.可以提高农业害虫的繁殖能力
2.生态系统的信息传递不可能发生在 ( )
A．细胞与细胞之间 B.种群内部个体与个体之间
C．种群与种群之间 D．生物与无机环境之间
3. 蝙蝠飞行依靠的信息是 ( )
A．光 B．紫外线 C.声波 D.信息素
4、下列几项动物的行为中，不能起到同种个体之间交流信息作用是 （ ）
A．蜜蜂的舞蹈动作 B．蜂王释放的特殊分泌物
C．鸟类的各种的鸣叫声 D．乌贼受到威胁时释放墨汁
5、2001年，科学家们在研究植物与草食性昆虫之间的关系是，发现一个有趣的现象：当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵（乙种蛾幼虫也采食烟草叶片）。请回答：
(1) 甲种蛾幼虫与天敌的种间关系是 ；甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是 ；
甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是 。
（2）由此可见，信息传递能够 。
（3）烟草叶片释放出的挥发性化学物质属于 。
第五章 第4节 生态系统的信息传递教案
一、教学目标
1、知识与技能
（1）举例说出生态系统中不同类型的信息传递
（2）说出信息传递在生态系统中的作用
（3）描述信息传递在农业生产中的应用
2、过程与方法
根据生活中观察到的实例，进行生态系统的信息传递分析
3、情感、态度与价值观
初步形成生态学的观点，确立辩证唯物主义自然观的科学世界观；认识到信息传递在生态系统及人类生活中的应用，关注现代科技的信息进步。
二、教学重难点
说出信息传递在生态系统中的作用
三、教学方法
导学案教学法，问题诱思教学法
四、教学过程
导入：以教材P105问题探讨，引导学生讨论：
（1）“100m以内”，对于我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息内容，蜜蜂是怎样传递的？
通过跳圆圈舞来传递这一信息
（2）什么是信息？信息是怎么传递的？
一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信息信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。
存在于人类社会和生态系统中的信息进行比较。在人类社会中，信息往往以文字、图像、图形、语言、声音等形式出现。例如，我现在和你们说话就是在传递信息。在生态系统中，生物之间也存在着信息传递。例如：蜜蜂找到蜜源后跳舞通知同伴。
生态系统中信息的种类
师：在生态系统中信息的种类有哪些？
生：生态系统中信息的种类有三类:
物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。
化学信息:生物在生命活动过程中产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。
行为信息:动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息。
师：（展示三种情景，让学生判断3个实例分别是什么信息）
蜘蛛捕抓撞在蜘蛛网上的昆虫。（蛛网的振动频率）
（物理信息）
一只雄飞蛾能够接收到几公里外雌飞蛾发出的某种信号，从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中不足0.01mg的信息素（一种无色无味的特殊化学物质）。
（化学信息）
孔雀开屏求偶
（行为信息）
师：下面我们就列表比较一下不同类型的信息（完成学案P2的表格） ：
种类 概念 来源 实例
物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息 无机环境、生物 萤火虫的莹光、植物的五颜六色
化学信息 生物在生命活动过程中产生一些可以传递信息的化学物质 生物在生命活动过程中产生 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为信息 动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息 生物的行为特征 动物（如蜜蜂）的舞蹈
师：下面做一下例1
生：下列各项中，属于物理信息的是（1、2、3、4、6、7、9、10、11）；属于化学信息的是（5、8）；属于行为信息的是（12）
哺乳动物的体温（2）鸟类鸣叫（3）红外线（4）萤火虫发光
（5）植物分泌的化学物质（6）电磁波（7）昆虫发出的声音（8）昆虫的性信息素（9）植物开花（10）蓟的刺（11）紫外线（12）蜜蜂跳舞
（注：物理信息的信息源可以是非生物，也可以是生物。植物的颜色、形状等，对与之有关的动物来说，就是物理信息。如某些植物的花对于传粉昆虫来说就是物理信息）
信息传递在生态系统中的作用
2、师：信息传递在生态系统中具有什么作用呢？下面请同学们完成课本P106的资料分析，思考和讨论其中的5个问题。
资料1提问：蝙蝠依靠什么信息，对周围环境进行识别？没有了这种信息传递，蝙蝠还能取食和飞行吗？（声波，不能····）
资料2提问：是不是光的波长越长，莴苣种子萌发率就越高或越低？（不是···）
师：分析这两则资料，说明信息传递与生物的生命活动的正常进行有什么关系？
生：如果没有信息传递，蝙蝠对周围环境的识别、取食、飞行，莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。
资料3提问：信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？
生：通过信息传递，雌雄个体能相互识别交配，保证种群的繁衍。
资料4提问：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它本身受益？
生：将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。
是。
师：根据这些资料，请你总结出信息传递对于生物生存的重要性？
生：信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。
师：此外，生态系统中，食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。例如：森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。因此，信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
师：下面请同学们做一下例2和例3.
师：对于刚刚所学的内容，同学们还有没有疑问？
生：······
三、信息传递在农业生产中的应用。
3、师：信息传递在农业生产中有哪些应用？举例说明？
生：（1）提高农产品或畜产品的产量。举例：若能利用模拟的动物信息吸引了大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。延长光照时间可以提高鸡的产蛋率等。
（2）对有害动物进行控制。举例：利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。利用各种昆虫的趋光特点进行诱杀。
师：前面我们学习了生态系统的能量流动和物质循环，现在我们列表来比较物质循环、能量流动和信息传递。
比较项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动，逐级递减 反复出现，循环流动 信息发生在生理或行为的变化（单向或双向）
范围 食物链个营养级生物间 群落与无机环境之间 生物与生物之间或生物与环境之间
联系 共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调整生态系统的稳定性
四、师生共同小结：
师：下面请同学们做一下课后练习题。第一节 生态系统的结构 预习导学案
【教学目标】
举例说明什么是生态系统。
讨论某一生态系统的结构，理解它们之间的关系。
尝试建构生态系统的结构模型。
【学习重点】 讨论某一生态系统的结构
【学习难点】 说明生态系统是一个整体。
【知识链接】 第4章《种群和群落》是学习本章的基础，生态系统是比种群、群落层次更高的生命系统，需要以对种群和群落的理解为基础。
【学习过程】
思考：生态系统与种群、群落有什么关系？
生态系统的范围
生态系统是由 与它的 相互作用而形成的统一整体。
拓展 试举出身边生态系统的例子，最大的生态系统是什么？
生态系统
2、
自然生态系统 生态系统
生态系统的类型
人工生态系统 生态系统
生态系统
生态系统
生态系统
生态系统具有一定的结构
：阳光、 、 、 、 。
1、
生产者： ，主要是 。
生态系统的
组成成分 ：动物，包括 动物、 动物、 动物和 动物
：主要是 和 。
【思考讨论题】
能把无机物转化为有机物的是生态系统的那种成分？能把有机物转化为无机物的是哪种成分？
生产者、消费者、分解者的作用分别是什么？
要构成一个生态系统，哪些成分是必须具备的？
试举例说明各组成成分之间的关系。
提醒:生态系统中组成成分的特例与错误说法
错误说法 特例
细菌都是分解者 硝化细菌是自养生物，属于生产者;寄生细菌属于特殊的消费者
动物都是消费者 秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐食动物属于分解者
生产者是绿色植物 蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物
植物都是生产者 菟丝子营寄生生活，属于消费者
例1、在生态系统中，下列各组生物属于生产者的是（ ）
A光合细菌、酵母菌 B 光合细菌、硝化细菌
C乳酸菌、酵母菌 D硝化细菌、乳酸菌
例2、关于生态系统中分解者的叙述，正确的是（ ）
A.营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或是消费者
B.分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用
C.分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用
D.分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者
2、食物链和食物网
（1）根据课本P91图5-4写出图中的食物链
食物链：
营养级
生态系统的成分
这条食物链共有 个环节，即共有 个营养级，其中生产者是第 营养级，青蛙是第
营养级，在食物链中是 者。据图5-4可知，绿色植物固定的太阳能，能通过
由一个营养级向下一个营养级传递。
【思考题】
食物链中各种生物所处的营养级是不是一成不变的？
食物链一般不超过五个营养级，为什么？
食物链的起点有什么特点？终点有什么特点？
④食物链中有没有分解者？
（2）食物网：
概念：许多 彼此相互交错连接成的复杂 。
据上图回答：
图中有几条食物链
鹰是第几营养级？
处于第三营养级的有哪些生物？
鹰和蛇是什么关系？
形成原因： 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： a生态系统的营养结构；
b生态系统的物质循环和能量流动的渠道；
c生态系统保持相对稳定的重要条件。
（3）食物链和食物网反应出的各种生物之间的关系
例3：生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是（ ）
A动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级
B细菌都属于自养生物，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
C生产者属于自养生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分
D一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
【学习检测】
1．在生态系统中是生产者，从细胞结构来看属于原核生物，在生态系统碳循环中起重要作用的是（ ）
A．蓝藻 B．细菌 C．水稻 D．病毒
2、下列组合中，依次属于种群、群落、生态系统的一组是（ ）
①一块稻田中所有三化螟幼虫、蛹和成虫
②崇明岛东滩的全部生物
③东方绿洲的全部生物及无机环境
④九段沙湿地的全部动物及绿色植物
A.①②③ B.②③④ C.③④① D.①②④
3、下图为生态系统结构的关系图，a代表的成分是（ ）
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.不能确定
4、有关下图的叙述不正确的是（ ）
①图中有两条食物链 ②细菌与狐狸之间既捕食又竞争 ③细菌占有第2、3、4、5营养级
④该生态系统的能量流动是从草固定太阳能开始的
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.③④
5、在一个光照和水肥充足的小岛上，各种植物生长茂盛。在树上有飞翔的小型益鸟、猫头鹰，地上有鼠蛇及蛙等动物在活动，还有许多昆虫、真菌和腐烂的动植物尸体。下列对此说法错误的是（ ）
A.这个小岛能构成一个生态系统
B.小型益鸟是第三营养级
C.在该岛上的食物网中，猫头鹰获得能量最多的食物链是草→鼠→蛇→猫头鹰
D.这个小岛上的分解者是营腐生生活的生物
6．一个生态系统若能长期维持下去，除非生物的物质和能量外，不可缺少的是（ ）
A．生产者和消费者 B．消费者和分解者
C．生产者和分解者 D．所有的生物成分
7．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为（ ）
A．食物链中重要一环
B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中
C．与人类关系非常密切
D．与生产者、消费者都有关系
8．表示一个生态系统食物关系时，往往得到的是网状的复杂结构，这是由于（ ）
A．生产者的数量最多 B．消费者不只以一种食物为食
C．生态系统的物质流失 D．能量在各级营养级中逐渐递减
9 、(05年江苏卷)下列有关生态系统结构的叙述，正确的是（ ）
A．每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上
B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分
D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
10．下图是食物网简图。分析并简要回答：
(1)该食物网含有_______条食物链。 (2)图中的初级消费者有________个。
(3)此图若添加____________可以构成一个完整的生物群落, 再添加__________就可构成一个生态系统。络系统生态系统的物质循环 预习导学案
学习目标：
以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环，关注碳循环失调与温室效应的关系。
尝试探究“土壤微生物的分解作用”。
说明能量流动和物质循环的关系。
关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
学习重点：
分析生态系统中的物质循环。
学习难点：
说明能量流动和物质循环的关系。
一、碳循环
1.循环形式：在生物群落与无机环境之间主要以 的形式进行。
2.过程图解
3.特点：具有 、循环性。
4.温室效应
（1）形成原因：化学染料短时间内大量燃烧使大气中 含量迅速增加，打破了生物圈 的平衡。
（2）危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面 ，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
（3）防止和减缓温室效应的主要措施
①改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。②大力推行 （增加CO2的去路）
思考讨论：
（1）碳循环在生物群落内以什么形式进行？
（2）与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？
二、生态系统的物质循环
1．含义
（1）物质：组成生物体的＿＿＿＿＿＿等元素。
（2）循环途径：无机环境 。
（3）范围： 。
2.特点
（1）循环流动。（2）具有全球性，因此又叫 循环。
思考题：a.“物质循环”中的“物质”指的是元素还是化合物？
b.既然物质是循环的，为什么人们还不断地向农田中施加肥料呢？
小结：
1.碳元素的存在形式：
①在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式。②在生物群落中以含碳有机物的形式。
2.碳元素进入生物群落的方式：
CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。
3.碳元素返回无机环境的方式
①动植物的呼吸作用。 ②分解者的分解作用。 ③化学染料的使用。
特别提醒：
①碳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时相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
②造成温室效应的主要原因是化学染料的大量燃烧。
③物质循环的范围是生物圈。
三、能量流动与物质循环的关系
（1）二者＿＿＿＿＿＿的，彼此相互依存，不可分割。
（2）物质作为＿＿＿＿＿＿，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为＿＿＿＿＿，使物质能够不断地在＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿之间循环往返。
（3）能量流动与物质循环的关系的比较表：
项目 能量流动 物质循环
形式 以 形式流动 因不同元素而异，如碳以 形式循环
特点 、 物质被反复利用，具有
范围 生态系统的 、
联系 两者同时进行，相互依存，不可分割。如图：能量流动不能离开物质循环而单独进行，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解。物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生态系统中的各种组成成分---非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起的，形成一个统一的整体。
特别提醒：任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。
例1、如下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
请据图回答：
（1）生态系统的碳循环是指碳元素在__________________________之间不断循环的过程。
（2）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_________________；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是________________。
（3）大气中的CO2在甲中图示的_________处（在a~d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的____________处（在a~d中选择）可以分解为CO2。
（4）化石燃料除燃烧外，还可以通过 _____________________途径产生CO2。
四、探究土壤微生物的分解作用
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30ML土壤浸出液
对照组 对土壤不做任何处理 B烧杯中加入30ML蒸馏水
自变量 土壤中是否含微生物 土壤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落叶腐烂程度小于对照组 AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不变色
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
学习检测：
1、关于碳循环的叙述，错误的是（ ）
A.不依赖于水 B.需要能量驱动
C.产生温室气体 D.具有全球性
2、如图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是（ ）
A.①代表生产者，5可以代表化能合成作用
B.碳元素在①、②、③、④间以含碳有机物的形式传递
C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是①
D.①、②、③中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和无机环境之间循环
3．在生态系统碳循环过程中把CO2释放到大气中有多种形式，其中起主导作用的是（ ）
A．植物和动物的呼吸作用 B．化石燃料的燃烧作用
C．分解者对有机物的分解作用 D．化工厂对碳酸盐的分解作用
4．在生态系统中，碳元素参与物质循环的主要形式（ ）
A．二氧化碳 B．碳酸盐 C．碳酸 D．碳水化合物
5．下图表示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况，则分解者的作用由弱到强依次是（ ）
A．a→b→c B．c→b→a
C．b→a→c D．a→c→b
6．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为（ ）
A．食物链中重要一环
B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中
C．与人类关系非常密切
D．与生产者、消费者都有关系
7．生产者和消费者的遗体被分解者分解（ ）
A．只有物质循环过程 B．只有能量利用过程
C．既有物质循环又有能量利用过程 D．无法确定
8．下列哪项叙述是不正确的 （ ）
A．能量流动是生态系统的主要功能
B．物质是能量流动的载体
C．能量是物质循环的动力
D．能量在流经生态系统各个营养级的时候，是逐级递减的
9．对于绿色植物来说，与生态系统碳循环密切有关的生理过程是 （ ）
①渗透吸水 ②吸胀吸水 ③光合作用 ④蒸腾作用 ⑤矿质元素的吸收 ⑥呼吸作用 ⑦顶端优势
A．②⑤ B．③④ C．①⑦ D．③⑥
10．如图为碳循环图解，请回答下列问题：
（1）物质循环实质上是物质在圈与圈之间转移。请在下列表格中填出各圈中碳素的贮存形式，用“十”或“—”标明是否参与碳素交换过程。
项目 岩石圈 大气圈 水圈 生物群落
碳素贮存形式
是否参与交换
上述分析得知，碳循环带有__________性。
（2）碳主要以__________形式循环的。
（3）碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是［ ］__________；由绿色植物通过②__________传递到各级消费者。
（4）碳从生物群落返回无机环境的途径③表示______；④表示______；⑤表示__________。生态系统的能量流动 预习导学案（2课时）
【学习目标】
1、分析生态系统能量流动的过程和特点
2、概述研究能量流动的意义
【学习重点】能量流动的过程和特点
【学习难点】能量流动的过程
【知识链接】
光合作用、食物链、食物网等知识是学习本部分内容的知识基础，学好本部分内容也为学习生态系统的稳定性和环境保护等知识做好了知识铺垫。
【学习过程】
导入：完成课本P91问题探讨，尝试回答讨论题，并思考选择此种生存策略的理由
一、能量流动的过程
1、概念
生态系统中能量的＿＿＿＿、传递、＿＿＿＿和散失的过程。
2、过程
（1）输入过程：主要是通过生产者的 ，将光能转化为
（2）起点：从 固定的太阳能开始，总能量为生产者所固定的全部太阳能。
（3）传递途径： 和
（4）流入每一营养级中能量去向：a
b c＿＿＿＿＿＿＿＿
（5）能量的散失
①形式：热能，热能是能量流动的最后归宿。
思考与讨论：
（1）流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗？
（2）消费者粪便中的能量是其同化的能量吗？
注意：消费者摄取的能量等于消费者同化的能量加上粪便中的能量，粪便中的能量属于上一营养级的遗体，消费者同化的能量即是上一营养级流向该消费者的能量，也就是该营养级的总能量。
例1、在一个生态系统中，某草食性动物同化的能量等于（ ）
A.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量
B.被草食动物吃了的植物所含的全部能量
C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等内的能量
D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量
二、能量流动的特点
（1）单向流动:沿食物链由低营养级流向＿＿＿＿＿，不能逆转；也不能＿＿＿＿＿。
原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择地结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而植食性动物不能反过来以肉食性动物为食。
（2）逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是＿＿＿＿＿的，传递效率大约为＿＿＿＿。
计算方法为：
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，并以热能的形式散失，无法再利用。
b.各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。
c.还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。
（3）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多。生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。
例2、：如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是（ ）
A.图中方框的大小可表示该营养级生物所鞠鸥能量的相对值
B.图中C所具有的能量为B的10%～20%
C.图中A表示流经该生癌系统的总能量
D.图中A具有的总能量是B、C、D的总和
（4）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值按营养级＿＿＿＿＿绘成图，所形成的一个金字塔图形。
生物金字塔类型
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 生物个体数目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
每一阶含义 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目 每一营养级生物的总生物量
注意：1、能量金字塔不会出现倒置现象。
2、数量金字塔可出现倒置现象，如树林中，树、昆虫和食虫鸟三者形成的数量金字塔可出现倒置现象。
例3、：下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确（ ）
A.能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转
B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给
C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能
D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利用率不高
例4、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是（ ）
三、生态系统中有关能量的计算问题生态系统中的能量流动是高考中的一个重要考点，计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对此类计算归类分析如下：
1．已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物能够从较低营养级生物获得能量（或生物量）的最大值
例5. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是（ ）
A. 540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJ
C. 240kJ和24kJ D. 960kJ和192kJ
【解析】据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是：24000×20%×20%和24000×20%×20%×20%，即960kJ和192kJ。
【小结】在未知能量传递效率时，按能量传递效率为20%进行计算，所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量。在此基础上，可演变为另外一种题型，即“已知较低营养级具有的能量（或生物量）及其能量传递效率时，求较高营养级从较低营养级获得的最多能量（或生物量）”，此时，依据给定的能量传递效率计算即可。
变式1：在能量金字塔中，若生产者在固定能量时产生240molO2，在能量传递效率为10～15%时，三级消费者可以获得的最大能量相当于 mol葡萄糖（ ）
A.0.04 B. 0.4 C. 0.9 D.0.09
2．已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值
例6. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少 kg？
【解析】由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。
据题意，2 kg重的杂食鱼中，有2×1/2＝1 kg的能量直接来源于植物，则实际消耗植物的量至少是：1÷20%＝5 kg；有2×1/4＝0.5 kg的能量来自草食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.5÷20%÷20%＝12.5 kg；有2×1/4＝0.5 kg的能量来自小型肉食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.5÷20%÷20%÷20%＝62.5 kg；则其消耗植物的最少量为5＋12.5＋62.5＝80 kg。
【小结】在已知较高营养级的生物具有的能量（或生物量），未知能量传递效率时，按能量传递效率为20%进行计算，所得数值为较低营养级生物应具备的能量（或生物量）最小值。在此基础上，也可演变为另一种题型，即“已知较高营养级具有的能量（或生物量）及其能量传递效率时，求较低营养级生物应具备能量的最小值”，此时，依据给定的能量传递效率中的最大值计算即可。
3．已知各营养级获得能量的总和，求各营养级间能量的传递效率
例7．教材P95图5-8中为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。
请据图5-8中相关数据计算出湖泊内各营养级间能量的传递效率？结合你的计算结果谈谈你怎样理解生态系统中能量流动的特点？
【解析】能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个营养级获得能量的比例。则：
第一营养级向第二营养级的传递效率为：62.8÷464.6×100%=13.52%；
第二营养级向第三营养级的传递效率为：12.6÷62.8×100%=20.06%；
由图中数据可知：生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点，即较高营养级所含有的能量低于较低营养级生物所具有的量；根据计算的能量传递效率可以看出：能量的传递效率大约在10%～20%之间。答案：略
小结： 选最短的食物链
最少消耗 获得最多
生产者 选最大传递效率20℅ 消费者
最大消耗 选最长的食物链 获得最少
选最小传递效率10℅
对生态系统中能量流动的计算问题，应在认真审题的基础上分类进行计算即可。
四、研究能量流动的实践意义
（1）帮助人们科学规划，设计＿＿＿ ＿＿，使能量得到最 。
（2）帮助人们合理地＿＿＿＿生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿。
【课堂小结】
【学习检测】
1、从生态学的角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于（ ）
A光合作用 B高能化学键 C绿色植物 D太阳光能
2、若鹿的消耗量为100%。其粪尿量为36%，呼吸量为48%，则鹿的同化量为（ ）
A64% B84% C16% D52%
3．下图是某生态系统的食物网示意图，甲一庚代表不同的生物．箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是（ ）
A．此食物网中有六条食物链,丁占有四个不同的营养级
B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和
D．向此生态系统大量引人外来物种，可增强该系统的稳定性
4．稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学观点看，这是为了（ ）
A．保持生态平衡 B．保持生物群落的单一性
C．调整能量在生态系统中流动的方向 D．使物质能够尽快地循环流动
5．假若在一个与外界隔绝、没有食物的荒岛上，给你三只鸡（其中2只为母鸡）和40斤玉米，理论上分析，如何利用它们使你在此荒岛上生存的时间最长（ ）
A．先吃掉三只鸡，然后再吃玉米 B．先吃尽玉米，然后再吃鸡
C．交替食用玉米和鸡 D．用玉米喂养母鸡使之产蛋，吃之
【限时训练：】
1．当一条蛇捕食了一只青蛙后，从生态学角度看，下列叙述正确的是 （ ）
A．完成了物质循环 B．蛇破坏了生态平衡
C．青蛙不能适应环境 D．青蛙的能量流向了蛇
2.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（ ）
A .能量流动是单向流动，逐级递减的
B.食物链越短，可供消费者的能量越多
C .初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D .营养级越多，散失的能量越多
3.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（ ）
A.４％和４％ B.０.８％和０.８％
C .４％和０.８％ D.１０％和４％
4、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是（ ）
A当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级
B当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量
C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落
D生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的
5．某生态系统中有a、b、c、d、e五种生物，a为植物，其余的为动物。一年内输入内这五种生物的能量数值如下表：
生物 a b c d e
能量(J.m-2×10-5) 90 9.5 0.96 1.8 0.32
ｂ、c、d、e四种动物同处一个营养级的是 （ ）
A．b与c B．c与d C．d与e D．b与d
6．在一个生态系统中，已知初级消费者和次级消费者的个体数分别为N1、N2，个体平均重量是M1、M2，则下列四项中正确的是（ ）
A．N1·M1>N2·M2 B．N1·M1=N2·M2
C．N1·M17．由于“赤潮”的影响，一条4Kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物（ ）
A．120㎏ B．160㎏ C．60㎏ D．100㎏
8．在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a，全部消费者所同化的能量为b，全部分解者获得的能量为c，则A、B、c之间的关系是（ ）
A．a=b+c B．a>b+c C．ab=c
9．如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（ ）
兔
植物 猫头鹰
鼠
A.200g B.250g C.500g D.1000g
10.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107KJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为（ ）
A.0KJ B.106KJ
C. 105KJ-106KJ D.106KJ-2×106KJ
11.假设图示食物网中的水稻固定的太阳能为N，
能量传递效率为10℅，则人获得的能量为（ ）
人
鸭子 奶牛
水稻
A.等于10-1N B.等于10-2N
C.少于10-1N D.少于10-2N
12．右图是处于平衡状态的简单淡水生态系统，请回答：
（1）此生态系统中共有 条食物链。
（2）含能量最多的生物类群是 _____________________ ，流经这个生态系统的总能量是 。
（3）此生态系统中属于第三营养级的动物是_ _______ ，淡水虾与小鱼的关系是 ，大鱼与小鱼的关系是 。
（4）此生态系统中分解者是（ ）
A．海鸟 B．水绵 C．水藻 D．腐生细菌
（5）若所有海鸟迁徒到别处，则大鱼的数目 ，水藻的数目 ，淡水虾数目 。
（6）海鸟获得能量最多的食物链是 。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少 千克。
（7）若此生态系统中水绵大量减少，则下列哪一项会随着发生（ ）
A．水藻大量增加 B．小鱼的数目增多
C．海鸟的数目增多 D．甲壳类的数目增多
（8）图中各种生物的总和，在生态学上称为 。
13．下图为一食物网，若把蛇全部捕光，请回答：
（1）此食物网中，何种生物数量大量减少？______。
（2）何种生物数量有增加的趋势？______。
（3）该食物网中，草属于__________，山猫、鹰属于__________。
（4）该食物网的各种生物中，含有能量最多的是__________ ，该生态系统的能量最终来源是__________，其能量流动的特点是__________
14．下图表示某生态系统的能量锥体图，Ｐ为生产者，Ｑ1为初级消费者，Ｑ2为次级消费者。Ｂ图是将Ａ图中的各营养级所含有的生物进行分类剖析，图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量（假设它不被下一营养级利用），e、e1、e2表示呼吸消耗量。据图回答。
（１）如设种群Ｑ1、Ｑ2的个体数为Ｎ1、Ｎ2，平均每个个体所占的能量为Ｗ1、Ｗ2，那么，Ｎ1、与Ｎ2、Ｗ2之间的关系是_________________________________。
（２）每年流入这个生态系统的总能量是_______________（用Ｂ图中的英文字母表示）。
（３）Ｂ图中的b1和d1表示______________________。
（４）若Ｐ和Ｑ同化作用固定能量的总量分别为480J/（cm2．a），生物体内贮存的能量分别为200J/（cm2．a）和24J/（cm2．a）。那么，能量从Ｐ传递到Ｑ的效率为____________。
15．一位生态学家研究了一块玉米地的能量流动情况，得到如下数据。
·这块玉米地共收割玉米约10000株，质量为6000kg，其中共含碳2675kg
·这些玉米在整个生长过程中通过呼吸消耗的葡萄糖约2045kg
·1kg葡萄糖储存1.6×107KJ能量
·整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×1012KJ
（1）计算：这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是___________，呼吸消耗的能量占所固定的太阳能总量的比例是____________；这块玉米田的太阳能利用率是_____________。
（2）根据计算，请画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。
12．（1）3
（2）水绵、水藻；生产者固定的太阳能总量
（3）海鸟、小鱼、淡水虾；竞争；捕食
（4）D
（5）增加；减少；减少
（6）水藻→甲壳类→海鸟；25
（7）A
（8）生物因素
13． （1）鹰
（2）山猫
（3）生产者 次级消费者
（4）草、花生 太阳能 单向流动、逐级递减
14．（１）Ｗ1．Ｎ1＞Ｗ2．Ｎ2（２）P的b＋c＋d＋e（３）未被Ｑ2利用的能量；流向分解者的能量（４）15％
15．（1）1.4×1011KJ 23.4% 1.65%
（2）第五节 生态系统的稳定性导学案
一、学习目标
1、阐明生态系统的自我调节能力。
2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
3、简述提高生态系统稳定性的措施。
二、学习方法
1、结合正反实例理解生态系统具有相对稳定性。
2、通过建构负反馈调节模型理解生态系统如何通过负反馈调节机制完成自我调节。
3、运用对比的方法理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
三、重、难点
1、教学重点 阐明生态系统的自我调节能力。
2、教学难点 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
四、自主学习
1、生态系统的稳定性
（1）概念：生态系统所具有的或自身和相对稳定的能力叫生态系统的稳定性。
（2）生态系统为什么能维持相对稳定？__________________________________________
2、生态系统的自我调节能力
（1）实例
①河流：河流受到轻微污染时，可通过 、 和 很快消除污染，河流中生物种类与数量受到严重影响。
②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富， ，这样害虫种群数量就会受到抑制。
（2）生态系统自我调节能力的基础是什么？
*知识链接 反馈调节：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的调节方式叫反馈调节。其中包括正反馈和负反馈。
（3）调节限度：生态系统自我调节能力是 的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力 ，生态系统难以恢复。
3、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
（1）何谓生态系统的抵抗力稳定性？______________________________________________
（2）恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到 的能力。
讨论：归纳总结抵抗力稳定性、恢复力稳定性二者之间及与生态系统营养结构的关系如何？
_____________________________________________________________________________
4、提高生态系统的稳定性
提高生态系统稳定性,一方面要控制对生态系统 的程度，对生态系统的利用应该 ，不应超过其 ；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 ，保证生态系统内部结构与功能的协调。
5、设计并制作生态缸，观察其稳定性
设计要求 相关信息
生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全 生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明 为光合作用提供（ ）；保持生态缸内温度；便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，要留出一定空间 便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡
五、课堂达标检测
1、下列实例中，不属于“生态系统具有自我调节能力的实例”的是
A矿质元素被绿色植物吸收，植物落叶腐烂后又还给土壤
B轻度污染的水体经过生物的吸收分解、物理沉降、化学分解而得到净化
C由于大火而烧毁的森林通过繁殖作用得到恢复更新
D过度开垦草原、毁林造田使气候失调，土地沙漠化
2、下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是
A干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强
B干旱区域的生态系统自动调节能力弱，恢复力稳定性强
C经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变
D种群密度是限制干旱区域生物种群数量增长的关键生态因素
3、下列事例中，属于恢复力稳定性的是
A由于滥砍乱伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害
B当天气干旱时，草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化
C乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天早晨池水依然清澈如故
D一个相对封闭的生态系统闯入某种大型肉食动物，生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态
4、生态系统的结构越复杂，其自动调节能力越大的原因不包括
A处于同一营养级的生物种类繁多
B能量可通过其他食物链传递到顶级
C某营养级的一些生物消失，可由该营养级的其他生物替代
D能量流经各营养级时是逐渐递减
5、下列生态系统中自我调节能力最强的是
A温带阔叶林 B热带雨林 C寒带针叶林 D温带草原
6、松毛虫是马尾松的害虫，能取食马尾松针叶。松毛虫种群的爆发引起马尾松林成片死亡，造成严重的经济损失和生态后果。通过向马尾松林引入灰喜鹊，可以有效控制虫害。根据此材料回答：
（1）这种控制虫害的方法属于 ，具有长效、环保和无污染的特点；而农药防治不可能取得长期持续的防治效果，原因是 。
（2）在这个生态系统中，灰喜鹊是 消费者；松毛虫属于第 营养级。
（3）据调查，人造马尾松林比天然松林容易遭受松毛虫危害，原因是 。
