【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（苏教版）必修3教师用书：第4章 生态系统的稳态
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（苏教版）必修3教师用书：第4章 生态系统的稳态 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-28 07:18:50 | ||
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文档简介
第一节生态系统和生物圈
(教师用书独具)
●课标要求
讨论某一生态系统的结构。
●课标解读
1．分析生态系统的概念、组分和类型。
2．列举食物链和食物网。
3．描述生物圈的组成。
●教学地位
本节内容包括生态因子、生态系统的概念和基本组成和生态系统的类型及生物圈的本质等内容。
在高考中，生态系统的成分和食物链、食物网的知识常与生态系统的功能和稳定性的知识进行综合性考查。
●教法指导
1．用万物一体的传统哲学思想和事物普遍相 ( http: / / www.21cnjy.com )互联系、相互制约、对立统一的现代哲学观点，研究生物与无机环境的关系、各种生态因子对生物的作用、生态系统及生物圈的概念、人与生物圈的关系。
2．利用自己在生活中积累的生态学感性认识，充分发挥想象力，分析、理解各种生态因子的作用。
3．运用运动的观点和动态平衡的观点，理解生态系统中各组成成分的概念、地位和作用。
(教师用书独具)
●新课导入建议
伴音播放湖泊生态系统的录像，在播放前提醒学 ( http: / / www.21cnjy.com )生注意观察展现出来的画面，找出组成该生态系统的生物群落和无机环境中各有哪些组成成分，各成分间有何关系，如何构成生态系统。
●教学流程设计
学生课前预习：阅
读教材P75－80，填写【课前自主导学】， ( http: / / www.21cnjy.com )完成“思考交流1、2、3”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：引导学生分析讨论教材P75谢尔福德耐受性定律说明了什么？通过【课堂互动探究】探究1总结生态因子的知识，分析例1提高。 步骤3：分析生态系统各组成成分的作用及各成分间的关系。让学生构建生态系统的结构模型。通过【课堂互动探究】探究2进行总结，分析例2巩固提高。
步骤6：引导学生以小组合作 ( http: / / www.21cnjy.com )形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤5：抢答方式完成【正误判断】并且分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤4：引导学生分析教材P77图4－4及P78“食物链的种类”，通过【课堂互动探究】探究3进行总结，分析例3强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.分析生态系统的概念、组分和类型。
2.列举食物链和食物网。
3.描述生物圈的组成。 1.生态系统的概念、组分和类型。(重点)
2.食物链和食物网。(重难点)
环境对生物非常重要
1.生态因子：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子，分为非生物因子和生物因子。
2．谢尔福德耐受性定律表明：生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时均可成为限制因子，但在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个最适区。
生物与环境构成生态系统
1.概念：生态系统是指在一定的空间内， ( http: / / www.21cnjy.com )生物成分和非生物成分通过物质循环、能量流动和信息传递，彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。
2．组成部分
(1)非生物成分：无机盐、空气、阳光、水等。
(2)生物成分
定位 范围
生产者 最基本、最关键的生物成分 主要指各种绿色植物
消费者 直接或间接以生产者为食 主要指以其他生物为食的各种动物
分解者 将动植物遗体、粪便等分解为无机物 主要是腐生细菌和真菌，还包括蚯蚓等生物
1．自养生物属于生产者，异养生物属于消费者，对吗？
【提示】 前者正确，后者错误，异养生物包括消费者和分解者。
3．营养结构
(1)食物链
①概念：生态系统中的生物由于营养关系而形成的结构。
②种类：生态系统的食物链主要有捕食食物链、腐生食物链、寄生食物链三类。
(2)食物网
①概念：生态系统中的许多食物链相互交错形成复杂的网状食物关系。
②作用：增强生态系统结构和功能的稳定。
(3)营养级
①概念：是指处于食物链某一环节上的各种生物的总和。
②种类
食物链生物 绿色植物 植食动物 小型肉食动物 大型肉食动物
结构模式 生产者 一级消费者 二级消费者 三级消费者
营养环节 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级
2．食物链的起点和终点分别是生态系统的什么成分？各相邻生物之间存在什么关系？
【提示】 起点是生产者，终点是不能被其他生物所取食的消费者，食物链上各相邻生物间是捕食关系。
生物圈是最大的生态系统
1.生态系统的类型
分类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(水域生态系统\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(海洋生态系统?淡水生态系统))?陆地生态系统eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(自然?形成\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(冻原生态系统?荒漠生态系统?草地生态系统?森林生态系统?))?人工?形成))))
2．生物圈
(1)含义：是地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。
(2)范围：包括岩石圈上层、水圈和大气圈的下层。
(3)地位：生物圈是地球上最大的生态系统，还可以分为许多不同类型的生态系统。
(4)作用：人类的生存和发展离不开生物圈的繁荣，生物圈的稳态是实现人类社会可持续发展的基础。
3．生物圈为什么没有包括岩石圈中层和下层以及大气圈的中层和上层？
【提示】 岩石圈中层和下层以及大气圈的中层和上层没有生物生存，因此不属于生物圈。
1．生态因子是指环境中对生物生命活动有直接影响的因子。(×)
【提示】 还包括有间接影响的因子。
2．生态系统的成分包括生产者、消费者和分解者。(×)
【提示】 生态系统的成分包括生物成分和非生物成分。
3．细菌都是分解者，动物都是消费者。(×)
【提示】 硝化细菌是生产者，腐食性动物(如蚯蚓)是分解者。
4．“螳螂捕蝉，黄雀在后”描述了一条由三个营养级所构成的食物链。(×)
【提示】 由四个营养级构成，还应包括生产者。
5．在食物网中，一种生物可能属于不同的营养级，食物网上的生物之间都是捕食关系。(×)
【提示】 食物网中生物之间既存在捕食关系，也存在竞争关系。
6．生物圈是包括人类在内的所有生物生存和发展的基础。(√)
生态因子
【问题导思】
①什么叫生态因子？什么叫限制因子？
②生态因子的作用特点如何？
1．生态因子和限制因子
(1)生态因子是指对生物生长、发育 ( http: / / www.21cnjy.com )、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的环境因子。生态因子也可以分为非生物因子和生物因子，只是环境因子的范围比生态因子的范围大。
(2)当生态因子在低于或高于生物体 ( http: / / www.21cnjy.com )的耐受极限时就成为限制因子。温度、光照、水分、土壤和海拔高度以及其他生物等生态因子对生物的生存都有一定的影响。
2．生态因子的作用特点
(1)整体性。环境中的每个生态因子对生物的作用不是单一的，而总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的，表现为多个生态因子的综合作用。
(2)主导性。对生物起作用的生态因子并非等价的，其中有一个起决定性作用，它的改变会引起其他生态因子的变化，使生物的生长发育受到影响。
(3)不可替代性和补偿性。一方面，各种生态因 ( http: / / www.21cnjy.com )子对生物的作用虽不是等价的，但都是不可缺少的；另一方面，在一定情况下，某一生态因子量上的不足，可以由其他生态因子的增加或减弱而得到补偿。
(4)阶段性。生物在不同发育阶段需要不同的生态因子或不同强度的生态因子，因此生态因子对生物的作用具有阶段性。
生态因子和环境因子的区别
生态因子是环境中能影响生物生长、发育、生殖、行为和分布的因素，生态因子只是周围环境因子的一部分，如阳光、温度、水及其他生物。
海拔高度、水域深度等虽然是 ( http: / / www.21cnjy.com )对环境因子的一种描述，但海拔高度(如2000_m)、水域深度(如200_m)并不能直接影响生物的生长、发育、生殖、行为、分布，海拔高度、水域深度的作用是通过那个高(深)度位置的阳光、温度、水、气压等其他因子的作用体现出来的，因而海拔高度、水域深度是环境因子而不是生态因子。
3．谢尔福德耐受性定律
(1)谢尔福德耐受性定律的内容
生物的生存需要依赖环境中 ( http: / / www.21cnjy.com )的多种条件，而且生物有机体对环境因子的耐受有一个上限和下限，任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至绝灭，这就是谢尔福德(美国生态学家)耐受性定律，图示如下。
(2)谢尔福德耐受性定律的补充
每种生物对每种生态因子都有一个耐受范围 ( http: / / www.21cnjy.com )，耐受范围有宽有窄；对所有因子的耐受范围都很宽的生物，一般分布很广；生物在整个个体发育过程中，耐受性不同，繁殖期通常是一个敏感期；一种因子处在不适状态时，生物对另一个因子的耐受能力可能下降。
(3)谢尔福德耐受性定律说明的问题
①生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上、下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，也叫生态幅。
②对于同一生态因子，不同种类生物的耐受范围不同。
③生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的 ( http: / / www.21cnjy.com )综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性因子就是所谓的限制因子。
④任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就会成为这种生物种群的限制因子。
4．几种非生物因子的作用分析
生态因子影响生物类别 温度 光照 水
植物 ①植物的分布②生长和发育速度 ①光照强度影响植物分布②日照时间影响植物开花 影响植物形态、限制陆生植物的分布
动物 ①动物的形态②动物的生活习性③动物的生长和发育速率 影响动物的习性、视觉、繁殖及活动时间等 限制动物的分布、影响其形态
(2013·周口检测)分析下图，关于非生物因子对生物影响的叙述不正确的是( )
A．①图说明影响生物种类较少的非生物因子是水分
B．②图说明光照影响植物的生长发育和开花
C．③图说明温度能影响动物的形态
D．上述说法都不正确
【审题导析】 解决此题应从以下两点突破：
(1)明确各种非生物因子的作用特点。
(2)各种生态因子虽对生物都起作用，但不同条件下，各种生态因子的作用并非等价，总有某种生态因子起主导作用。
【精讲精析】 本题主要考查水、光、 ( http: / / www.21cnjy.com )温度等非生物因子对生物的影响。影响沙漠干旱地区生物分布的主要因素是水。光是光合作用的必需条件，光照时间影响植物的开花时期等。温度对植物分布有影响，对动物形态也有影响，寒冷地区的个体体型较大，但尾、耳、鼻端较为短小，可以减少身体的相对表面积，从而尽量减少热量的散失。
【答案】 D
生态系统的组成成分
【问题导思】
①细菌可以在生态系统中做哪些成分？
②生态系统中哪些成分把生物群落和无机环境连接在一起？
1．各组成成分的归类和作用
项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
归类 无机环境 光能自养型生物、化能自养型生物 异养型生物 异养型生物
作用 为生物提供物质和能量 为消费者、分解者提供物质和能量 有利于植物的传粉或种子的传播；加快生态系统的物质循环 将有机物分解为无机物，归还到无机环境，保障物质循环的顺利进行
举例 光能、热能、水、空气、无机盐、有机物等 绿色植物、光合细菌、化能合成细菌等 植食动物(初级消费者)、小型肉食动物(次级消费者)、大型肉食动物(三级消费者)；寄生生物等 腐生真菌(霉菌、蘑菇等)、腐生细菌、腐生动物(蚯蚓、蜣螂)
联系 生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”；生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道
2.生态系统各组成成分的相互关系
生态系统组成成分的易错表述
易错说法 例证
细菌都是分解者 硝化细菌是自养型生物，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、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者
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
(2013·荆州高二检测)某小组拟调查一个池塘生态系统(如图)的组成成分。请根据图示及提供的实验器材，回答下列问题。
(1)地点：池塘。
(2)器材：温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪、水网、显微镜、放大镜、笔、记录本等。
(3)调查项目：
①非生物成分。调查的成分有：________________________________________________________________________
__________________。
②生物成分。
(4)调查报告：该小组根据调查结果试 ( http: / / www.21cnjy.com )图构建生态系统的结构模型，则图中的①________，调查的成分有______________________；②______________，调查的成分有______________；③__________，调查的成分有__________。
【审题导析】 本题通过两个图解考查生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的成分和各成分的作用。区分池塘生态系统中的各种生物，确定生态系统结构模型中①②③表示的成分是审题的关键。
【精讲精析】 池塘生态系统的成 ( http: / / www.21cnjy.com )分中非生物的物质和能量主要包括水温、水表面光照强度、pH和水中溶氧量等，根据题目提供的器材：温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪来确定。构建生态系统结构模型时，要充分考虑各成分的作用及各成分之间的关系。
【答案】 (3)①水温、水中含氧量、水面光照强度、pH
(4)生产者 水草、浮萍、栅藻、团藻 消费者 虾、草鱼、黑鱼 分解者 细菌、真菌
生态系统的营养结构
【问题导思】
①食物链的起点和终点分别是生态系统的什么成分？
②食物网中一种生物数量发生变化，对其他生物有何影响？
1．食物链
食物链 草 ―→ 兔 ―→ 狐 ―→ 狼
生态系统的成分 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者
营养级别 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级
所属类型 主要是绿色植物 植食性动物 小型肉食性动物 大型肉食性动物
(1)食物链中只有生产者和消费者两种成分。
(2)每条食物链的起点都是生产者，终点是不能被其他动物所取食的动物，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。
(3)生产者一定是第一营养级，消费者级别和营养级别相差一级。
(4)食物链中只存在捕食关系，即后一个营养级以前一个营养级为食。
(5)其箭头表示物质和能量流动的方向，是从前一个营养级到后一个营养级。
2．食物网的相关分析
(1)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。
(2)在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如在某一食物网中，蜘蛛和蟾蜍既是捕食关系又是竞争关系。
(3)在食物网中，当某种生物因为某种原因而大量减少，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应该以中间环节少的为分析依据。
(4)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而不是生物的数量。
3．食物网中某种生物数量变动情况的分析与判断
(1)在某食物链中，若处于第一营养级的生物数量减少，其他生物都将减少。
(2)若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会迅速增加，从而导致种内斗争加剧。所以增加并不是无限的。
(3)若处于“中间”营养级的生物减少，则其前一营养级生物会增加，而后一营养级生物则减少。反之亦然。
(2012·徐州测试)如图为某草原生态系统的食物网，请据图判断下列说法正确的是( )
A．蟾蜍只属于次级消费者
B．猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共四个营养级
C．蜘蛛和蟾蜍只是捕食关系
D．如果昆虫突然减少，一段时间内食草鸟数目将不发生变化
【审题导析】
(1)分析食物网中的食物链。
(2)判断消费者、营养级和生物之间的关系。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 蟾蜍在不同的食物链中分别属于次级消费者和三级消费者，A项错误
B 猫头鹰在5条食物链中依次占有第三、四、五、六营养级，共四个营养级，B项正确
C 蜘蛛和蟾蜍既存在捕食关系，也存在竞争关系，C项错误
D 如果昆虫突然减少，短期内食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍数量会减少，猫头鹰以更多的食草鸟为食，导致食草鸟数量减少，D项错误
【答案】 B本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统的生物成分包括生产者、消费者、分解者，非生物成分包括无机盐、空气、阳光和水等。
2．生产者是生态系统中最基本、最关键的生物成分。
3．各种动物所处的营养级的级别，并不是一成不变的，在不同食物链中有可能不同。
4．生产者永远是第一营养级，分解者不属于任何营养级。
5．生态系统可分为陆地生态系统和水域生态系统，生物圈是最大的生态系统。
1．(2013·榆林期末)以下关于生态因子的叙述，不正确的是( )
A．阳光通过生产者对食草动物产生影响，所以，阳光也是影响食草动物的生态因子
B．光照时间长短是影响绿色开花植物能否繁殖的重要生态因子
C．对于海洋生物来说，水分不是影响其分布的主要生态因子
D．CO2是光合作用的原料，但在生物圈中是均匀分布的，所以不属于生态因子
【解析】 本题考查生态因子对生物的影响 ( http: / / www.21cnjy.com )。生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子。CO2是光合作用的原料，属于生态因子。
【答案】 D
2．(2013·安康测试)对海洋岩礁上的藻 ( http: / / www.21cnjy.com )类植物调查发现，一般在浅水处生长着绿藻，稍深处是褐藻，再深一些的水域中则以红藻为主，直接影响海洋中藻类植物分布的主要因素是( )
A．阳光 B．温度
C．海水含盐量 D．海水含氮量
【解析】 考查非生物因子中的 ( http: / / www.21cnjy.com )阳光对植物分布的影响。植物的光合作用离不开阳光，阳光对植物分布起决定作用。由于波长不同的光，对水的穿透能力不同，而不同水生植物所需光的波长又不同，致使不同的植物分布在不同的水层中。
【答案】 A
3．下图是四种企鹅，请你根据它们的体形大小来判断哪一种环境的企鹅离南极极点最近？是属于哪一因素的生态效应( )
A．① 阳光 B．③ 温度
C．④ 温度 D．② 水分
【解析】 结合企鹅的体形和生活地点分析可知是温度的效应。南极温度很低，企鹅如图④则体表面积与体积比就小，散热率就小，故选C项。
【答案】 C
4．(2012·福州高二检测)下列有关图示的叙述中，正确的是( )
A．图中有两条食物链
B．狐与鸟之间既捕食又竞争
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
【解析】 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。
【答案】 A
5．(2011·海南高考)某岛屿居民与 ( http: / / www.21cnjy.com )该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。
回答问题：
(1)该食物网中，植物中的能量能通过_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为____________；兔与人的种间关系是____________。鼠疫杆菌与人的种间关系是______。
(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )种群数量的影响______(填“大于”、“小于”或“等于”)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内竞争______(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的___ ( http: / / www.21cnjy.com )___(填“生产者”、“消费者”或“分解者”)，其体内贮存的能量______(填“能”或“不能”)传递给植物。
【解析】 本题考查生态系统的食物网和 ( http: / / www.21cnjy.com )食物链及生物相互关系。(1)图中食物网中与鹰有关的食物链有4条，鹰可以处于第三、四营养级；兔和人的关系既有捕食又有竞争，鼠疫杆菌与人是寄生关系。
(2)寄生在鼠身上的跳蚤一般不会导致鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )的死亡，而鼬捕食直接影响鼠的数量，前者影响小于后者。大量捕杀鼬，使鼠失去天敌，种内竞争会增强。(3)蘑菇属于分解者，其内贮藏的能量不能传递给植物，植物利用的是光能。
【答案】 (1)4 第三、第四营养级 竞争和捕食 寄生
(2)小于 增强 (3)分解者 不能
一、选择题
1．(2012·新乡检测)下列关于生态因子对生物影响的说法错误的是( )
A．趋光性是农业害虫的共性
B．温暖地区的阔叶林多，而寒冷地区的针叶林多
C．水分过多或过少都会影响陆生生物的生长和发育
D．各种生态因素对生物的影响具有综合性
【解析】 趋光性是昆虫的先天性行为，是对 ( http: / / www.21cnjy.com )光刺激的最简单的定向反应，农业害虫并不都是昆虫，故A说法错误；选项B说的是温度对植物分布的影响；水是生物生长和发育不可缺少的非生物因子，C正确；生物生活在环境中时刻受多种生态因子的影响，只不过有的作用更突出些，故D正确。
【答案】 A
2．下图为5种鱼对水温和含盐量的忍受程度。其中能分布在北极海域、热带湖泊和全球的分别是( )
北极海域 热带湖泊 全球分布
A．1 2 3
B．5 3 4
C．3 4 2
D．2 1 5
【解析】 读图分析北极海域是寒冷、 ( http: / / www.21cnjy.com )高盐；热带湖泊是温暖、低盐；全球分布是盐浓度和温度范围较广。本题考查生物对环境的适应性，不同生态系统的特点。北极要求耐低温，海域要求耐高盐度，热带要求耐高温，湖泊要求耐低盐度，全球分布必须既耐高温又耐低温，既耐高盐度又耐低盐度。图中所示，1、4、5耐低盐度，2、3、5耐高盐，1、3、5耐高温，2、4、5耐低温。
【答案】 D
3．(2013·信阳期末)下图可表示生命系统的哪一层次( )
A．种群 B．群落
C．生态系统 D．生物圈
【解析】 图中有生产者(植物)、消费者(虫、鸟)、分解者(细菌)组成的生物群落及无机环境(阳光)，因此可构成一个生态系统。
【答案】 C
4．(2012·湘西高二联考)连接生物界和非生物界的两个重要环节是( )
A．生产者和非生物成分 B．消费者和非生物成分
C．生产者和消费者 D．生产者和分解者
【解析】 解答此题重在理解生产者、分 ( http: / / www.21cnjy.com )解者在生态系统中所起的作用以及它们与无机环境的重要联系。从生态系统的三种生物成分的作用考虑，非生物的物质和能量只有通过生产者才能进入生物群落；将动、植物的尸体残骸中的有机物分解成无机物，则须依靠分解者的分解作用。
【答案】 D
5．如图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群数量变化趋势的是( )
A．绿藻上升 B．白鲢下降
C．水溞下降 D．乌鱼上升
【解析】 本题考查食物网中的种间联系。 ( http: / / www.21cnjy.com )花鲢减少，水溞数量上升，水溞捕食绿藻使其下降。乌鱼缺少食物，数量下降，又大量捕食白鲢，使白鲢数量下降。
【答案】 B
6．细菌在生态系统中的作用，按营养功能分，属于( )
A．生产者 B．分解者
C．消费者 D．因细菌种类不同而不同
【解析】 本题考查生产者、消 ( http: / / www.21cnjy.com )费者、分解者的生物类群。根据营养方式的不同，可将细菌分为自养型细菌(如硝化细菌和光合细菌)和异养型细菌，异养方式又分为寄生和腐生，其中自养型细菌为生产者，寄生细菌为消费者，腐生细菌是分解者。
【答案】 D
7．(2013·仙桃测试)下图是某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法不正确的是( )
A．青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，也有捕食关系
B．图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落
C．图中所示的食物网中共有4条食物链
D．蛇在此食物网中处于两个不同营养级
【解析】 题图的食物网中共有4条食物链。青蛙和蜘蛛既有竞争关系又有捕食关系。蛇在不同的食物链中所处的营养级不同。
【答案】 B
8．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
【解析】 一种生物可能与多 ( http: / / www.21cnjy.com )种生物之间具有捕食关系，在生态系统中所处的营养级因不同的食物链而不同。绿色植物属于生产者，一定是第一营养级，植食性动物是第二营养级，肉食性动物所处的营养级是变化的。动物大都属于消费者，但有一部分动物如蚯蚓等属于分解者。能进行光合作用的植物和化能合成作用的硝化细菌都可以作为生产者，它们都属于自养型生物，是生态系统中唯一能够将非生物的物质和能量转化为生物体内的物质和能量的成分，所以生产者是生态系统的主要成分。细菌有的属于分解者，也有的属于消费者和生产者，其异化作用类型有需氧型、厌氧型和兼性厌氧型三大类。
【答案】 C
9．如图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是( )
A．此食物网共有6条食物链
B．硅藻既是生产者，又是分解者
C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级
D．严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大
【解析】 此食物网共有9条食物链，硅藻是植 ( http: / / www.21cnjy.com )物，属于生产者，不是分解者，生产者遭到破坏对食物网的影响最大。磷虾在每一条食物链中都是第二营养级。
【答案】 C
10．(2013·伊犁高二期末)下图中的圆分 ( http: / / www.21cnjy.com )别表示a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是( )
【解析】 蓝藻为原核生物，同时属于生产者；腐 ( http: / / www.21cnjy.com )生细菌属于原核生物，同时也是分解者；生产者绝大多数是绿色植物，也有少部分是单细胞生物和原核生物，综合所述，可知A项正确。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2012·海南高考)某生态系统的食物网示意图如下：
回答下列问题：
(1)在该食物网中，共有________条食物链，在最长的食物链中，最高营养级属于第________营养级。
(2)乙和丙的种间关系是________。
(3)为了调查该生态系统中乙 ( http: / / www.21cnjy.com )种群数量，某研究小组捕获了100只乙，经标记后放回。一段时间后，重新捕获100只，其中有10只带有标记。在该生态系统中，乙的种群数量大约为________只。
【解析】 (1)由图示可看出，该 ( http: / / www.21cnjy.com )食物网中共有甲→乙→丙→戊、甲→乙→丁→丙→戊、甲→丙→戊、甲→乙→丁→戊4条食物链。在最长的食物链(甲→乙→丁→丙→戊)中，最高营养级是第五营养级。
(2)由图示可看出，乙和丙都以甲为食，同时丙还会捕食乙，因此两者间既有竞争关系，也有捕食关系。
(3)按照标记重捕法的原理＝，若假设乙种群有x个个体，则得＝，则x＝1 000。
【答案】 (1)4 五
(2)竞争和捕食
(3)1 000
12．(2013·马鞍山高二期末)如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)此生态系统中属于第三营养级的动物是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________，淡水虾与小鱼的关系是________，大鱼与小鱼的关系是________。
(3)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目________，水藻数目________，淡水虾数目________。
(4)若此生态系统中的水绵大量减少，随之会发生的现象是________。
A．水藻大量增多 B．小鱼的数目增多
C．水鸟的数目减少 D．甲壳类的数目增加
(5)此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为________。
(6)生态系统的4种成分中，图中未体现的两种成分是________________________________。
【解析】 食物链的条数计算是先从生产者 ( http: / / www.21cnjy.com )算起，此题有两个生产者，应有两个起点，到达最高营养级有几条路径就有几条食物链，共3条；生产者为第一营养级，以此类推，可得出水鸟、小鱼、淡水虾处在第三营养级；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；若生态系统中水绵大量减少，则水鸟主要以甲壳类生物为食，水藻的数量因甲壳类生物的数量减少而增多。
【答案】 (1)3 (2)水鸟、小鱼、淡水虾 竞争 捕食
(3)增多 减少 减少 (4)A (5)群落 (6)非生物的物质和能量、分解者第二节生态系统的稳态
第1课时 生态系统中的能量流动和物质循环
(教师用书独具)
●课标要求
1．分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用。
2．调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动。
●课标解读
1．阐明生态系统能量流动的过程。
2．分析生态系统能量流动的基本规律及其应用。
3．举例说明生态系统的物质循环。
4．说明物质循环与能量流动的特点及关系。
●教学地位
生态系统的能量流动和物质循环是生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的两大重要功能，也是本章的重点和难点。高考中对能量流动和物质循环的考查频度较高，多考查对能量流动过程、特点的理解，能量流动和物质循环的关系，能量流动和物质循环在农业生产中的应用，温室效应等社会关注的热点问题。
●教法指导
1．对能量流动的学习，教师可引导 ( http: / / www.21cnjy.com )学生先阅读教材P84图4－10，再根据教材P83图4－9推算相关数据，归纳总结能量流动的特点。在学习能量流动的意义时，教师可先设疑：(1)在草原如何放牧才能达到既有高产畜量又不会导致草原退化？(2)如何使农田的农作物为人类提供更多的产品？要使学生懂得能量流动的意义是合理调整能量的流动，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，引导学生树立可持续发展的生态学观点。
2．有关碳循环的过程，可以让学生运用前 ( http: / / www.21cnjy.com )面学过的光合作用和呼吸作用的知识进行讨论，并补充介绍化石燃料的燃烧所排放二氧化碳方面的知识。教师应当注意联系环境，如联系滥伐森林对碳循环的影响、化石燃料的大量使用与温室效应的关系，增强学生保护环境的意识。
建议让学生讨论以下两个问题：
(1)如果大量的森林被砍伐，会对碳循环过程产生什么影响？
(2)人类应采取什么措施，维持生物圈中碳循环的平衡，改善生存环境？
3．有关氮循环的过程，教师可以先让学生观察氮循环示意图，分组讨论的氮循环的过程，然后引导学生分析每一过程的含义，总结交流比较氮循环与碳循环的异同。
(教师用书独具)
●新课导入建议
激趣设疑，导入新课：播放美国影片“荒岛余生(Cast Away)”的片段。
思考与讨论：假设你像电影中的主人公 ( http: / / www.21cnjy.com )查克一样流落荒岛，如果那里除了能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15 kg玉米。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间，你选择的救援策略是哪一种？为什么？
1．先吃母鸡，再吃玉米。
2．先吃玉米，同时用一部分玉米喂母鸡，吃母鸡产下的蛋，最后吃母鸡。
学生热烈讨论后，教师指出：哪种方法更合理，学了今天的“生态系统的稳态——能量流动”有关内容，大家可以解决这个问题。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P83－86， ( http: / / www.21cnjy.com )填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：结合教材第83和84页图4－9和图4－10分析能量输入生物群落后发生的变化，通过【课堂互动探究】探究1总结能量流动过程的特点和规律，通过例1分析提高。 步骤3：结合生产实际分析研究生态系统的能量流动的意义，学生回答研究能量流动的目的。
步骤7：抢答方式完成【正误判断】并且分 ( http: / / www.21cnjy.com )组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤6：阅读教材P87“课题研究”栏目，教师提出要求，学生课外活动完成化肥与池塘富营养化的实验探究，写出实验报告。 步骤5：引导学生分析能量流动和物质循环的过程和特点、列表比较二者的区别和联系，参照“课堂互动探究2”的3中表格内容加以修正完善，通过分析教材P90“评价指南”的第5小题、巩固提高。 步骤4：引导学生分析教材P85图4－12和P86图4－13后，尝试画出碳循环和氮循环的过程图解，相互交流后展示和评价，对照【课堂互动探究】探究2的1、2分析，总结规律，并通过例2分析提高。
步骤8：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.阐明生态系统能量流动的过程。
2.分析生态系统能量流动的基本规律及其应用。
3.举例说明生态系统的物质循环。
4.说明物质循环与能量流动的特点及关系。 1.生态系统能量流动和物质循环的过程及特点。(重点)
2.生态系统能量流动和物质循环的基本规律及其应用。(重难点)
生态系统中的能量流动
1.概念
生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。
2．过程
3．特点
(1)单向流动：能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级。
(2)逐级递减：能量在沿 ( http: / / www.21cnjy.com )食物链传递的过程中，每个营养级的生物代谢活动都会消耗相当多的能量，由一个营养级传递到下一个营养级的能量平均约为10%左右。
4．研究意义：提高生态系统能量转化效率。例如：农田生态系统中，要使更多地能量流向农作物并转化为产量，就必须清除杂草、防治病虫害等。
1．一般食物链不超过5个营养级的原因是什么？
【提示】 能量通过四个左右的营养级，已减少到不足以维持下一个营养级的生命活动的程度，所以一条食物链中营养级一般不超过五个。
生态系统中的物质循环
1.概念：又称为生物地球化学循环， ( http: / / www.21cnjy.com )是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程。
2．与能量流动的关系
3．举例
(1)水循环
(2)碳循环
(3)氮循环
(4)磷循环
2．(1)与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？
【提示】 叶绿体、线粒体。
(2)生态系统的物质循环中的“物质”指的是有机物还是无机物？
【提示】 都不是，指的是组成生物体的化学元素。
1．能量通过光合作用输入生态系统，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。(×)
【提示】 以有机物中化学能的形式流动。
3．能量传递效率约为10%是指上一营养级摄入的能量占下一营养级摄入能量的比例。(×)
【提示】 指下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例。
4．碳在生物群落和无机环境之间主要以碳单质的形式循环。(×)
【提示】 以CO2的形式。
5．生态系统的能量流动和物质循环是独立进行的。(×)
【提示】 是同时进行的，彼此相互依存、不可分割。
6．在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生物作用主要是光合作用和呼吸作用。(√)
生态系统的能量流动
【问题导思】
①生态系统的能量是如何流动的？有何特点？
②能量“金字塔”可呈倒置状吗？
③研究能量流动有何实践意义？
1．能量的输入
(1)起点：生产者固定的太阳能。
(2)流入生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能总量。
(3)输入方式
①几乎所有的生态系统：光能有机物中的化学能
②特殊的生态系统：无机物氧化产生的化学能有机物中的化学能
2．能量的传递
(1)传递途径：食物链和食物网。
(2)传递形式：有机物中的化学能。
(3)传递过程
3．以第二营养级为例分析能量的分流
动物同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即第二营养级粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量。
4．能量的转化和散失
太阳能或无机物氧化产生的化学能有机物中的化学能能量ATP：用于各项生命活动热能：散失
5．能量流动的特点
(1)能量单向流动的原因
①食物链中各种生物之间的捕食关系是确定的，是在长期自然选择过程中形成的捕食关系，不能逆转。
②各营养级的能量总是趋向于在呼吸作用过程中以热能形式散失，而热能是不能再被利用的。
(2)能量流动逐级递减的原因
①各营养级生物要维持自身的生命活动，总要消耗一部分能量。
②各营养级的同化率不是百分之百的，总有一部分变成排遗物而被分解者利用。
(3)能量传递效率：10%。
其计算方法：能量传递效率＝×100%。
(4)有关能量计算
①若知食物网中最高营养级增重为N，求最多消耗第一营养级量时，应按最长食物链计算。
②若知食物网中第一营养级总量为M，求最高营养级最多(或最少)获得多少能量时，应按最短(或最长)食物链计算。
6．生态金字塔
生态金字塔是生态学中表示 ( http: / / www.21cnjy.com )不同关系的一种形式，生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔等。不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
类型项目 能量金字塔 数量金字塔
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
象征含义 能量在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
每一阶含义 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
特殊形状 无 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：
(2012·承德高二检测)如图表示在生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请分析回答。
(1)图中A表示______________________；B表示__________________________________。除了图中所示，第二营养级同化的能量还有一部分________________________________________________________________________。
(2)从图中可以总结出能量流动的 ( http: / / www.21cnjy.com )特点是________________________________________________________________________，
__________________________。
(3)在“兔子→狼”这一关系中，狼粪的能量去向与图中______到____________表示的途径最相似。
(4)若初级消费者摄入的能量为a， ( http: / / www.21cnjy.com )排出的粪便量为b，呼吸量为c，则由初级消费者流入次级消费者体内的能量为________________________________________________________________________。
【审题导析】 由于该图表 ( http: / / www.21cnjy.com )示的是能量第二营养级流入第三营养级的示意图，因此A、B不是代表营养级，应围绕初级消费者(第二营养级)考虑能量的输入和输出情况。
【精讲精析】 本题考查流经初级 ( http: / / www.21cnjy.com )消费者的能量的来源与去向。消费者摄入的食物中的能量并没有被消费者全部吸收、同化，没有吸收的部分以粪便形式排出体外，因此图中“A”为初级消费者同化的能量。初级消费者的能量有两个去向：被自身呼吸消耗(即图中“？”)，用于本营养级生物的生长、发育和繁殖(即图中“B”)，后一部分能量最终流入下一营养级或被分解者分解。狼粪中的能量属于兔子(初级消费者)，即属于图中“B”。初级消费者同化的能量＝摄入量(a)－粪便量(b)，而呼吸量是同化后能量的去向之一。
【答案】 (1)初级消费者同化的能量 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量 在细胞呼吸中以热能的形式散失
(2)单向流动、逐级递减
(3)B 分解者作用 (4)(a－b)×10%
物质循环和能量流动
【问题导思】
①如何理解生态系统中物质循环的概念？碳循环的过程如何？
②物质循环与能量流动的关系怎样？
1．碳循环
碳循环是生物圈基本的物质循环之一，其循环过程如图所示
分析可知以下几点：
(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用。
(2)碳在生物群落和无机环境之间是以CO2的形式进行循环的。
(3)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧。
(4)碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。
(5)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是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
(6)一些进行化能合成作用的生物也可将CO2转变为有机物进入生物群落。
其碳循环过程可以归纳为：
2．氮循环
氮是构成蛋白质和核酸的主要元素，对生物的各项生命活动具有重要意义。其循环过程如图所示：
3．物质循环和能量流动的关系
能量流动 物质循环
区
别
单向流动、逐级递减 在生物群落与无机环境之间反复循环
在各级生态系统中进行 在生物圈范围内进行，具有全球性
联
系 ①同时进行，相互依存，不可分割
②均沿食物链与食物网的渠道进行
③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网) ( http: / / www.21cnjy.com )流动；能量作为动力，使物质循环不断地在生物群落与无机环境之间循环往返，能量以物质形式存在和流动，能量促进了物质循环
1．物质循环中的物质是指组成生物体的基本元素，而不是化合物。
2．物质循环的范围是生物圈，具有全球性、循环性的特点。
(2013·平顶山期末)如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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
【思维导图】
【精讲精析】 (1)生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的不断循环过程。 (2)图中甲中的植物利用的是光能，与其不同的X是进行化能合成作用的硝化细菌等。图中丙为原核生物，与其不同的生物Y是具有细胞核的真核生物。(3)二氧化碳的固定在植物细胞的叶绿体基质中进行，如图中c。葡萄糖等有机物在细胞质基质和线粒体中分解成CO2，如图中的a和b。(4)化石燃料为无机环境中的有机物，可以通过微生物的分解作用和化石燃料的燃烧释放CO2。
【答案】 (1)生物群落与无机环境
(2)化能自养细菌 有由核膜包围的细胞核 (3)c a、b (4)微生物的分解
化肥与池塘富营养化
1．研究目的
通过化肥与池塘富营养化的研究，说明人类活动对生态系统物质循环的影响。
2．实验原理
过多地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤 ( http: / / www.21cnjy.com )中氮、磷的含量增多，过多的氮、磷流入水体可能造成水体富营养化，使藻类过度繁殖，进而导致生态系统的稳态被破坏。
3．材料用具
烧杯等容器、尿素、过磷酸钙等。
4．方法步骤
从池塘采集水样，过滤出水样中的绿藻，用 ( http: / / www.21cnjy.com )蒸馏水冲洗后将绿藻分为3等份，再分别放入甲、乙、丙3个烧杯中，甲烧杯中盛有300 mL蒸馏水，乙烧杯中盛有300 mL蒸馏水和0.5 g尿素，丙烧杯中盛有300 mL蒸馏水、0.5 g尿素和0.5 g过磷酸钙。室温约为20 ℃。三天后，观察烧杯中的现象。
5．实验现象
甲容器和乙容器中绿藻未见增多，丙容器中绿 ( http: / / www.21cnjy.com )藻大量增加，水样变成浓绿色且液面污浊。取样制成临时玻片标本，用显微镜观察和计数后发现，丙烧杯水样中绿藻远远多于甲、乙烧杯。
6．实验解释
过磷酸钙是池塘富营养化的主要原因，过多 ( http: / / www.21cnjy.com )地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤中氮、磷含量增多，造成水体富营养化，使藻类等过度繁殖，导致生态系统的稳态被破坏。
生物富集作用
生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环 ( http: / / www.21cnjy.com )境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中的浓度的现象。如下图所示为DDT的富集作用。
随营养级升高，生物体内蕴含的能量越少，有毒物质的浓度越高。
近年来赤潮在我国时有发生，当赤潮发生时，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对水生生物造成危害。下列说法中不正确的是( )
A．赤潮是水体富营养化的结果
B．含磷洗涤剂的广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C．在封闭的海湾更易发生赤潮
D．赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
【审题导析】 解答此题的思路是：
富含N、P的水体湖泊河流海洋
藻类大量繁殖 藻类大量繁殖
水华 赤潮
危害 危害
【精讲精析】 赤潮是指在某一局 ( http: / / www.21cnjy.com )部海域内，海水变色的灾害性海洋现象，由于某些微小浮游生物，特别是含有毒素的生物大量繁殖、高度密集，使水体呈红、紫等颜色，同时还引起水质的败坏，并对生物造成危害。目前我国沿海报道的赤潮生物有40多种，主要是甲藻类、夜光藻类(如夜光虫)、骨条藻、束毛藻等。赤潮的发生会严重破坏海洋的生物资源，改变生物群落的组成，破坏渔场的饵料，影响鱼类、虾类、贝类、藻类等的生长发育，给海洋生态环境、海水养殖、海洋捕捞和人类的健康及安全带来极大的危害，造成巨大的经济损失。赤潮主要是由于人类将大量含有氮、磷的污水排放入海，及人类使用的大量含有氮、磷的化肥随着水土流失入海等，使得海水中的氮、磷等营养盐和铁、锰等微量元素及某些有机化合物增多，出现富营养化，导致上述赤潮生物过量繁殖而引起的。可以说，赤潮的发生是由于人类活动所致。
【答案】 D本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统的能量流动包括能量的输入、传递(包括转化)和散失的过程。
2．能量流动的特点是单向的，逐级递减的，传递效率为10%左右。
3．生态系统的物质循环带有全球性，其中的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素。
4．物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体，物质循环保证了能量从一种形式转变为另一种形式。
5．能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解。
1．(2013·徐州高二期末)生态系统的能量流动是指( )
①能量输入 ②能量传递 ③能量储存 ④能量转化⑤能量散失
A．①②③④ B．①②④
C．①②④⑤ D．①②③⑤
【解析】 生态系统的能量流动是指能量在食物链各营养级的输入、传递、转化和散失的过程。
【答案】 C
2．清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是( )
A．调整能量在生态系统中的流动方向
B．使物质和能量尽快地流动
C．保持生态平衡
D．保持生物群落的单一性
【解析】 清除田间杂草和鱼塘中肉食 ( http: / / www.21cnjy.com )性的“黑鱼”是通过调整能量的流动方向，使更多的能量流向农作物和积累在其他鱼体内，即流向对人类最有益的部分。
【答案】 A
3．(2012·海南高考)下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( )
A．甲是生产者，乙是消费者
B．该生态系统是一个开放的系统
C．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出
D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
【解析】 根据题中简图可知， ( http: / / www.21cnjy.com )甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B正确；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，C正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D不正确。
【答案】 D
4．(2012·吉林实验中学高二期末)在一般情况下，关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是( )
【解析】 碳循环发生在生物群落与无机环境之间 ( http: / / www.21cnjy.com )，无机环境中的碳元素通过生产者进入生物群落，生物群落内有机物中的碳元素经生产者、消费者和分解者的呼吸作用重新返回无机环境。
【答案】 D
5．(2013·平顶山期末)下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答：
(1)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了________中的能量。
(2)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )功能是________；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)农作物青贮的主要操作是： ( http: / / www.21cnjy.com )甘薯藤切段→填压进入青贮窖中→密封一段时间，其目的在于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解(各种生物的呼吸耗能不要求画出)。
________________________________________________________________________
【解析】 (1)生态农业最 ( http: / / www.21cnjy.com )大的优点是能充分利用废物中的能量，提高经济效益。(2)沼气池中的微生物属于分解者，能分解沼气池中的有机物。CO2是影响光合作用的重要因素，在一定的范围内，增加CO2的量，可提高植物的光合作用。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可增加大棚中二氧化碳浓度，提高作物的产量。(3)农作物青贮的目的是通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收。
【答案】 (1)粪便等废物
(2)分解作用 可以增加大棚中二氧化碳浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量
(3)通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收
(4)
一、选择题
1．(2013·漯河高二测试)在生态系统的食物链中，能量的传递效率10%指的是( )
A．下一营养级呼吸消耗的能量占上一营养级呼吸消耗能量的比例
B．下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例
C．下一营养级摄入的能量占上一营养级摄入能量的比例
D．下一营养级同化的能量占上一营养级摄入能量的比例
【解析】 本题易错选C项，原因是不理 ( http: / / www.21cnjy.com )解摄入量与同化量的区别与关系。能量的传递效率10%指的是下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例。
【答案】 B
2．(2013·信阳高二期末)若牛的摄入量为100%，其中粪便量为36%，呼吸量为48%，则牛的同化量为( )
A．16% B．52%
C．64% D．84%
【解析】 牛摄入的食物经消化后一部分被吸收了，即为同化量。没有被吸收的以粪便的形式排出体外，所以摄入量－排出量＝同化量。
【答案】 C
3．(2013·渭南高二测试)一片树林中 ( http: / / www.21cnjy.com )，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示，则能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项的方框面积表示能量的大小)( )
【解析】 生态系统的能量在流经生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统各个营养级时是逐级递减的，其传递效率大约为10%左右。在一片树林中，树、昆虫、食虫鸟等共同构成的一个生态系统中，树制造的有机物是昆虫的食物来源，昆虫再被食虫鸟捕食，在树→昆虫→食虫鸟这条食物链中，能量传递是单向的，且逐级递减。
【答案】 C
4．某河流生态系统的营养结构共有4个营养级，分别以a、b、c、d表示，一年内流经这4个营养级的能量数值如下表：
营养级 a b c d
能量
(J·m－2) 141.1×105 15.91×105 0.88×105 871.3×105
该生态系统中次级消费者是( )
A．a B．b C．c D．d
【解析】 根据各营养级的能量数值可判断四个营养级的位置为：d→a→b→c，故b为次级消费者，即第三营养级为b。
【答案】 B
5．(2012·汕头高二期末)下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( )
A．生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转，所以能量流动是单向的
B．①表示流经该生态系统的总能量
C．一般情况下，②为①的10%
D．从能量关系看，②＞③＋④
【解析】 食物链中能量流动是单向的 ( http: / / www.21cnjy.com )，总是从被捕食者流向捕食者，且传递效率为10%，即流向下一个营养级的能量是前一个营养级同化能量的10%。流入一个营养级的总能量一部分用于该营养级的生长、发育和繁殖，一部分通过呼吸作用散失，另有一部分流向下一营养级，还有部分流向分解者。流入一个生态系统的总能量是生产者所固定的全部太阳能。
【答案】 B
6．(2012·周口高二期末)在生态系统的碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是( )
A．分解者 B．植食动物
C．肉食动物 D．绿色植物
【解析】 CO2进入生物群落可通过光合作用，CO2释放到大气中是通过呼吸作用，所以既能进行光合作用又能进行呼吸作用的是绿色植物。
【答案】 D
7．在生态系统物质循环和能量流动过程中，连接生物群落与无机环境的重要的生理作用和重要环节分别是( )
①蒸腾作用 ②光合作用 ③呼吸作用 ④生产者 ⑤消费者 ⑥分解者
A．①②；④⑥ B．②③；④⑥
C．②③；④⑤ D．①③；④⑥
【解析】 连接生物群落与无机 ( http: / / www.21cnjy.com )环境的重要生理作用：光合作用将无机物转变成有机物进入生物群落，将光能转变成化学能流入生物群落；呼吸作用将有机物转变成无机物，归还给无机环境，同时将化学能释放出来。两个主要环节：生产者进行光合作用，它是能量流动的起点，在物质循环中将无机物转变成有机物进入生物群落；分解者将复杂的有机物转变成无机物，是能量流动的终点，在物质循环中将进入生物群落的物质重新归还给无机环境。
【答案】 B
8．(2013·南京高二检测)下列叙述符合“低碳”理念的是( )
A．现代工业和交通运输等的发展，过度使用化石燃料
B．人口增长、农业发展，土地耕作频繁
C．乱砍滥伐、过度较快导致森林破坏、草场退化
D．太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能的开发与利用
【解析】 “低碳”理念的是减少排放CO2，非化石燃料的利用可以减少排放CO2。
【答案】 D
9．利用泥浆生物反应器处理污染土 ( http: / / www.21cnjy.com )壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器( )
A．能够实现物质循环
B．主要处理有机污染
C．可看作一个小型生态系统
D．存在能量输入、传递、转化和散失
【解析】 本题通过泥浆生物反应器的介 ( http: / / www.21cnjy.com )绍考查了对于生态系统结构和功能的理解。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物，故B正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质的循环和能量的流动，A、C、D均错误。
【答案】 B
10．使用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可在远离施药地区的南极的动物体内也发现了DDT，这一现象说明( )
A．DDT已加入全球性的生物地化循环
B．DDT是挥发性物质，能沿大气到达南极
C．这种含DDT的动物曾经在施药的农田里生活过
D．上述说法都不对
【解析】 物质循环的范围是生物圈。
【答案】 A
二、非选择题
11．下图是某湖泊生态系统能量流动的 ( http: / / www.21cnjy.com )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，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 ( http: / / www.21cnjy.com )上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被________；②上个营养级的部分能量________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③还有少量能量被________利用。
【解析】 流入生态系统的总能量＝所 ( http: / / www.21cnjy.com )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(如燃烧)的能量；能量转化(利用)率＝上个营养级流到下个营养级的能量÷上个营养级的总能量×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
12．下图甲表示生态系统中碳循环的示意图，图乙表示两个不同的生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例，据图分析并回答问题。
甲
乙
(1)甲图中的a在生态系统的成分中指的是________。碳元素在生物群落中主要以________形式存在。
(2)碳元素从无机环境进 ( http: / / www.21cnjy.com )入生物群落的途径①表示的是________过程，除此之外，还可以通过硝化细菌等生物的____________过程。过程②表示________。
(3)现今全世界都倡导的“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中________(填数字)产生的温室效应现象。
(4)乙图中表示热带雨林的 ( http: / / www.21cnjy.com )是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)甲图中a表示分解者，碳在生物群落中主要以有机物的形式存在。
(2)①表示无机环境中的碳进入生物群落的过程，为光合作用。硝化细菌的化能合成作用也能固定碳，②表示呼吸作用。
(3)“低碳生活”是为了减缓化石燃料的燃烧。
(4)热带雨林温度高，分解者活动旺盛，土壤中有机物少。
【答案】 (1)分解者 有机物 (2)光合作用 化能合成作用 呼吸作用 (3)⑤ (4)B 热带雨林温度高，分解者活动旺盛
13．某中学的学生为了调查该地区某 ( http: / / www.21cnjy.com )湖泊的水质污染状态，在注入湖泊的四个主要水源的入口处采集水样，并镜检水样中的动植物的种类和数量，结果如下：①号水源水样中有单一种类的纤毛虫，如草履虫，且数量极多；②号水源水样中未见任何动植物，且发出刺鼻的气味；③号水源水样中浮游动植物均有发现，但数量不多。根据以上结果回答：
(1)该湖泊的污染源中污染的严重性由重到轻的排列顺序是________。
(2)①号水源的污染物主要是________；②号水源的污染物主要是________。
(3)假若①号和②号水源的污染属于同一性质，程度相同，则①号水源排污点离湖泊入水口的距离比②号水源________。
(4)为了改变湖泊的污染状况，首先必 ( http: / / www.21cnjy.com )须治理的是________水源，这一水源一般是________排出的废水，治理的方法有________________________________________________________________________等几种。
(5)面对湖泊被严重污染，有人建议 ( http: / / www.21cnjy.com )：①建立拦污闸，对入湖污水预先进行治理；②将长江水引入冲洗，使死水变活；③利用植物的净水作用，恢复湖中的荷花、菱、水葫芦的种植，并将植物叶茎回收，经沼气池发酵产生沼气。从长远观点看，你同意________方案(填序号)，不同意有关方案的理由是________________________________________________________________________。
【解析】 本题以实验的形式考查有关环境 ( http: / / www.21cnjy.com )污染的知识。②号水源的污染程度最大，因为任何动植物都不能在此生存，这说明水源被有毒物质污染。①号水源有草履虫生存，这说明①号水源富含有机物，不存在有毒化学物质。③号水源污染程度最轻，因为水样中浮游动植物均有。假如①号和②号水源的污染属于同一性质、程度相同，则①号水源排污点离湖泊入水口的距离比②号水源远。因为①号水样的污染程度比②号水样的程度轻，这说明①号水源中的污水在流向湖泊的过程中，由于途中经过物理沉降和微生物的分解作用，使①号水源的污染程度减轻。
【答案】 (1)②①③ (2)有 ( http: / / www.21cnjy.com )机物 有毒化学物质 (3)远 (4)②号 化工厂 物理沉降、化学分解、生物净化 (5)①号和③号 污水冲入长江后会造成二次污染第2课时 生态系统中的信息传递和稳态的维持
(教师用书独具)
●课标要求
1．举例说出生态系统中的信息传递。
2．阐明生态系统的稳定性。
3．设计并制作生态瓶。
●课标解读
1．举例说出生态系统中信息传递的类型及作用。
2．描述信息传递在农业生产上的应用。
3．阐明生态系统的稳定性。
4．设计并制作生态瓶，观察并分析其稳定性。
●教学地位
生态系统的信息传递是生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的三大功能之一，它对维持生物正常生命活动和生物种群的繁衍以及生态系统的稳态都起着至关重要的作用。信息传递在生产上的应用和生态系统的稳态维持和破坏是人类可持续发展研究的热点问题，也是高考重点考查的内容。
●教法指导
1．本节教学设计思路是：结合学生所学的生 ( http: / / www.21cnjy.com )态系统的知识及学生的生活经验，精心设计问题，使学生始终处于积极的思维状态中，在解决问题的过程中达成学习目标。设计一连串的问题，把整堂课的内容有机地串联起来，将大的问题分解，引导学生的思维逐步深入，使学生把问题转化为根据自身的生活经验和生物学知识就能加以解决的程度。例如：把“信息在生态系统中是如何传递的？”分解为：同种生物之间的信息是如何传递的？不同生物之间的信息是如何传递的？生物与无机环境之间的信息是如何传递的？层层推进，使学生建立起对生态系统信息传递的整体认识。又如，信息传递的作用是本节的教学难点，把“生态系统的信息传递有什么作用？”分解为，对生态系统的个体、种群、群落、生态系统分别有什么作用？通过比较物质循环、能量流动和信息传递并建立模型，提高学生的分析归纳能力，并建立起对生态系统功能的全面认识，为学习生态系统的稳态打下基础。
2．课程标准中与本节内容有关的具体内容标准是“阐明生态系统的稳定性”，属理解水平，本节内容贴近生活，与环保联系密切，对学生情感态度与价值观领域的发展有重要价值。可依据“注重与现实生活的联系”和“倡导探究性学习”的课程理念，课前布置“调查身边的生态系统”的探究任务，其目的一是使学生活动与教学内容相关的感性体验；二是希望活动促进学习方式的转变。课堂教学围绕学生的调查结果展开，利用学生的经验，引导学生从实践中总结知识，进而运用知识解释现象，指导实践。课标的活动建议“设计并制作生态瓶”，可采用课内设计、课外制作的方法，使学生得到充分的能力锻炼和情感体验。
(教师用书独具)
●新课导入建议
以诗引入：“竹外桃花三两枝，春江 ( http: / / www.21cnjy.com )水暖鸭先知。”和煦阳光、温暖的空气……将春天的信息传递给万物神灵，于是有了万物复苏，春花烂漫；有了燕子归来，蜂蝶飞舞。在生态系统中，生物和生物之间、生物和环境之间在不断地进行着信息传递。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P105－ ( http: / / www.21cnjy.com )108，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：以分组抢答的方式完成【正误判断】，检查学生的预习效果。 步骤3：引导学生根据了解到的生态系统信息传递的实例，结合【课堂互动探究】中“探究1”的“问题导思”，通过知识分析、归纳总结规律，通过例1分析提高。
步骤7：引导学生以小组合 ( http: / / www.21cnjy.com )作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评可参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤6：以抢答方式完成【当堂双基达标】的1－5题，并分组互评。 步骤5：学生阅读教材P89【课题研究】的内容，分组交流讨论生态瓶的设计方案和制作方法，教师强调实验探究中应注意的事项。参照【课堂互动探究】中【实验探究】的实验分析，当堂完成实验方案的设计并尝试解答例3，课外完成实验探究活动。 步骤4：以森林的适度砍伐、草原的合理放牧等感性材料为例，结合【课堂互动探究2】的分析，引导学生分析理解生态系统稳态的概念、生态系统的调节机制及生态系统稳态的相对性。教师对例2的【审题导析】进行点拨后，学生尝试解答。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.举例说出生态系统中信息传递的类型及作用。
2.描述信息传递在农业生产上的应用。
3.阐明生态系统的稳定性。
4.设计并制作生态瓶，观察并分析其稳定性。 1.生态系统中信息传递的类型及作用。(重点)
2.生态系统稳态的维持及调节。(难点)
生态系统中的信息传递
1.类型
概念 实例
物理
信息 以物理过程为传递形式的信息 光、声、热、电、磁等
化学
信息 以代谢产物等化学物质传递的信息，包括性外激素、告警外激素等 某些昆虫释放性外激素吸引异性前来交尾
行为
信息 以生物的表现或动作传递的信息，包括舞蹈、运动等 丹顶鹤雌雄求偶时双双起舞
营养
信息 以食物或养分传递的信息，包括食物的数量等 食物链和食物网是生物的营养信息系统
2.特点
信息传递是生态系统的基本功能之一，它既有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反馈，信息传递强化了生态系统的调节机制。
3．应用
用短日照处理能使菊花提前开花； ( http: / / www.21cnjy.com )在田间释放人工合成的性外激素，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，从而减少农药的使用量，达到减少环境污染的效果。
1．性激素属于化学信息吗？
【提示】 不属于。化学信息是生物体释放于体外的化学物质，如性外激素。性激素存在于生物体内，不属于化学信息。
生态系统稳态的维持
1.含义
指生态系统保持相对稳定的状态，是生态系统结构和功能协调发展的重要标志。
2．产生原因
生态系统对于外界的干扰，具有自我延续、自我修复和自我调节的能力。
3．决定因素
取决于物种组成、营养结构、生物与生物以及生物与环境的关系等。
4．稳态的维持
(1)途径：通过各个生物种群所具有的调节能力和自我恢复能力来维持。
(2)条件：生态系统中的生物具有多样性。
(3)调节机制：负反馈调节。
当生态系统中某一成分发生变化后，通过负反馈调节能够抑制或减弱最初发生变化所产生的影响，使生态系统达到和维持稳态。
5．稳态破坏的原因
生态系统的稳态具有相对性，当受到大规模干扰和外界压力超过生态系统自我调节和自我修复能力时，导致生态系统的破坏，甚至引发生态系统崩溃。
2．对于已遭破坏的草原生态系统应采取什么措施加以调节，使其重新焕发生机？
【提示】 建立草原防护带、杜绝人为破坏等。
1．生命活动的正常进行离不开信息的作用，信息调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(√)
2．生态系统的信息传递是单向的，只能从低营养级传递到高营养级。(×)
【提示】 生态系统的信息传递是双向的，既能从低营养级传递到高营养级，也可从高营养级传递到低营养级。
3．生态系统的信息传递只发生在生物与生物之间。(×)
【提示】 也发生在生物群落与无机环境之间。
4．任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就谈不上对环境的适应，就不可避免地要被大自然所淘汰。(√)
5．生态系统都具有抵抗干扰，保持相对稳定的自我调节和自我修复能力。(√)
6．生态系统一旦达到稳态，将始终保持稳定。(×)
【提示】 生态系统的稳态具有相对性，当外界干扰超过生态系统的自我调节和修复能力时，稳态被破坏，甚至会引起系统崩溃。
生态系统中的信息传递
【问题导思】
①生态系统中信息传递的形式有哪些？其作用如何？
②生态系统的三个基本功能之间的关系如何？
1．信息的种类
类别 概念 传递形式 实例
物理
信息 生态系统中的光、声、温度、热湿度、磁等，通过物理过程传递的信息 物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花
化学
信息 生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质 信息素 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为
信息 对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息 植物或动
物的异常
表现及
行为 昆虫的舞蹈
营养
信息 以食物或养分传递的信息 食物或养分 食物链、食物网
2.信息传递的一般过程
信息源(信息产生)→传递(信息传播)→信宿(信息接受)。
3．信息传递的具体表现
信息传递存在于生态系统的各种成分之间，将生态系统的各个组成成分联系为一个统一的整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。
4．信息传递在生态系统中的作用
(1)利于生命活动的正常进行。如莴苣的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
(2)利于生物种群的繁衍。如由昆虫的体表腺体所分泌的性外激素，能引诱同种异性个体交尾。
(3)能调节生物的种间关系，以 ( http: / / www.21cnjy.com )维持生态系统的稳定。如当雪兔数量减少时，会直接影响到猞猁的生存；猞猁数量的减少，又促进了雪兔数量的回升。这样循环往复就形成了周期性的数量变化。
5．在农业生产中的作用体现
(1)提高农产品和畜产品的产量，如养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。
(2)对有害动物进行控制，如人们在 ( http: / / www.21cnjy.com )田间释放人工合成的性引诱剂，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，从而减少农药的使用量，减少对环境的污染。
6．与能量流动、物质循环的关系
(1)三个基本功能的区别与联系
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 全球性，
循环性 既有信息传递，也有信息反馈
范围 生态系统
中各营养级 生物圈 生物之间，生物与环境之间
联系 同时进行、相互依存，不可分割，形成一个统一整体
(2)三个基本功能及其地位：任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。
生态系统
基本功能
关于生态系统中信息的种类判断的关键是分析 ( http: / / www.21cnjy.com )信息传递的过程，分清其传播的途径。生态信息的种类因传播途径的不同而不同，如孔雀开屏如果是通过行为传递给对方信息则属于行为信息，如果通过羽毛的颜色等传递给对方信息，则属于物理信息。
下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是( )
A．人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾
B．控制日照时间以控制开花时间
C．利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫
D．利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草
【思维导图】
【精讲精析】 性外激素的重要作用 ( http: / / www.21cnjy.com )是引诱同种异性个体前来交尾，生产中常用性外激素制剂干扰害虫的正常交尾，以降低害虫种群密度。植物开花需要一定时间的光照，光属于物理信息。“黑光灯”可以发出较大剂量的紫外线，杀死一些对紫外线敏感的害虫，属于物理信息。生长素类似物如2,4－D等，是人工合成的具有生长素效应的物质，原理是双子叶植物较单子叶植物对生长素浓度敏感，在其高浓度时可将其杀死，而对单子叶植物来说却有促进生长的作用。虽然2,4－D是化学物质，但不是生物体自身产生的，不属于信息传递。
【答案】 D
生态系统稳态的维持
【问题导思】
①什么是生态系统的稳态？
②生态系统受到干扰时，如何调节才能保持其稳定？
③生物多样性与保持生态系统稳态有何关系？
1．生态系统稳态的关系(如图)
2．生态系统的自我调节和自我修复能力
(1)负反馈调节
①作用：是生态系统自我调节和自我修复能力的基础，能使生态系统达到和保持相对稳定的状态。
②结果：抑制或减弱最初发生的变化所产生的影响。
③实例：草原上食草动物和植物的数量变化
(2)正反馈调节
①作用：使生态系统远离平衡状态。
②结果：加速最初发生变化的那种成分所引起的变化的发生。
③实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数 ( http: / / www.21cnjy.com )量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。
(3)自我调节和自我修复能力的大小
生态系统成分 食物网 自我调节和自我
修复能力
越多 越复杂 越大
越少 越简单 越小
1．生态系统的自我调节靠生物群落内生物间的关系，主要是通过捕食及种内斗争实现的，任何一个生态系统的自我调节和自我修复能力都是有一定限度的。
2．生态系统的结构和功能本身是相适应的，结构的稳定是其功能稳定的基础，而功能的稳定又是结构稳定的保证。
(2013·徐州高二期末)在下列生态系统中，能提高区域生态系统自我调节和自我修复能力的是( )
A．减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量
B．增加该生态系统内各营养级生物的种类
C．使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡
D．减少该生态系统内生物的种类
【审题导析】 提高生态系统自我调节和自我修复能力的措施应从生态系统中决定自我调节和自我修复能力的大小来分析。
【精讲精析】 生态系统之所以保持稳态，取 ( http: / / www.21cnjy.com )决于生态系统的自我调节和自我修复能力，生态系统稳定的强弱与自我调节和自我修复能力的大小有关，而自我调节和自我修复能力的大小又取决于生态系统营养结构的复杂程度，生态系统营养结构的复杂程度又取决于生态系统中生物类群的种类数，所以，生物类群的物种种类数越多，营养结构就越复杂，自我调节和自我修复能力就越大，生态系统的稳定性就越强。
【答案】 B
生态系统自我调节和自我修复能力大小的判断
1．食物链越短，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
2．生产者越多，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
3．生物种类越多，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
4．生物关系越复杂，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
设计并制作生态瓶、探究维持生态系统相对稳定的条件
1．基本原理
一个生态系统能否在一定时间内 ( http: / / www.21cnjy.com )保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统稳定性的一个重要方面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、直接或间接以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的玻璃瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——生态瓶。
通过设计并制作生态瓶，观 ( http: / / www.21cnjy.com )察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。
2．操作流程
(1)根据研究的对象和实习条件确定模拟生态系统的种类
↓
(2)调查该种生态系统的主要生物群落及其无机环境，了解它们的基本情况
↓
(3)从各成分中选典型的种群，确定它们的数量关系，务必使它们互相连接成为一条或数条食物链，保证能完成生态系统的功能
↓
(7)封闭以后，生态系统内的生物数量会发 ( http: / / www.21cnjy.com )生变化，这是由于食物链的调节作用引起的生态系统变化，最后趋于稳定。此时生态系统即达到平衡状态，该生态系统的模拟可以算作成功。观察并记录结果
↓
(8)结果分析与结论
3．设计要求与分析
设计要求 相关分析
生态瓶必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰
生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态瓶的材料必须透明 为光合作用提供光能；便于观察
生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间 便于操作；瓶内储备一定量的空气
生态瓶的采光用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡
选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大 减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量
4.生态瓶稳定性观察与分析
(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态瓶中的生态系统极为简单， ( http: / / www.21cnjy.com )自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态瓶内的生物只能保持一定时间的活性。
(3)如果生态瓶是一个开放的生态系统， ( http: / / www.21cnjy.com )则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。
(2013·南京高二测试)为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。
组成成分 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态瓶
编号
甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
乙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
注：“＋”表示有；“－”表示无
请回答以下问题。
(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化 ( http: / / www.21cnjy.com )趋势为________________________________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原 ( http: / / www.21cnjy.com )因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量____ ( http: / / www.21cnjy.com )______，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据观测结果，得出结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【审题导析】 分析题意和表格应从以下方面突破：
(1)联系生态系统的组成成分，分析四个生态瓶的成分。
(2)明确生态系统中各成分的作用。
(3)分析实验中的自变量与因变量，归纳出二者的关系。
【精讲精析】 据表格分析可知：乙 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降。丙瓶与甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物。 丁瓶与甲瓶相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。
【答案】 (1)下降 缺乏 ( http: / / www.21cnjy.com )光照藻类不能进行光合作用，不能生长 (2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物累积不能被分解 (3)少 消费者较多，消耗较多的氧气 (4)①生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能) ②生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定
1．非生物因素极易影响生态瓶中的生物。因此要注意生态瓶中水温不能过高，以免导致藻类死亡，影响能量流动和物质循环，导致实验失败。
2．观察指标：观察稳定性可以通过观察植物、动物的生活情况、水质变化、基质变化等判断。
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统中存在着多种多样的信息传递形式，如物理信息、化学信息、行为信息和营养信息等。
2．生态系统中各种信息的作用不是孤立的，而是相互制约、互为因果的。
3．生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，生态系统的自我调节和自我修复的能力就越强，反之，则越弱。
4．生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的。
5．任何一个生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。
1．据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例 ( http: / / www.21cnjy.com )一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音的大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫、潮湿、温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中的信息传递( )
A．能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
B．影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定
C．维持生物体正常的生命活动，调节生物内环境的稳态
D．对生物进行自然选择，促进生物进化
【解析】 题中信息显示与扬子鳄的繁殖产生后代有关，故说明生态系统中信息传递影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定。
【答案】 B
2．(2013·周口高二测试 ( http: / / www.21cnjy.com ))某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )
A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈
B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈
C．早期、后期均属于负反馈
D．早期、后期均不属于负反馈
【解析】 食藻类浮游动物和藻类构成捕食关系 ( http: / / www.21cnjy.com )，藻类减少，导致浮游动物减少，可构成负反馈；当排入污水后，浮游动物死亡，加剧了该池塘这一系列的污染，又导致更多的浮游动物死亡，直到所有动物全部死亡，这属于正反馈。
【答案】 B
3．如果一个生态系统中有a、b、c、d四种生物，它们之间可以形成下列四种结构，其中最稳定的是( )
A．a→b→c→d B．a→b?
?c
d
C．a→b?
?c
d D．a→b→c←d
【解析】 本题考查生态系统稳 ( http: / / www.21cnjy.com )态的特点。生产者是生态系统中最主要的成分，它可为消费者提供食物和栖息场所。一旦生产者受到破坏，整个生态系统就会受到严重影响。选项B中a、c、d均为生产者
(教师用书独具)
●课标要求
讨论某一生态系统的结构。
●课标解读
1．分析生态系统的概念、组分和类型。
2．列举食物链和食物网。
3．描述生物圈的组成。
●教学地位
本节内容包括生态因子、生态系统的概念和基本组成和生态系统的类型及生物圈的本质等内容。
在高考中，生态系统的成分和食物链、食物网的知识常与生态系统的功能和稳定性的知识进行综合性考查。
●教法指导
1．用万物一体的传统哲学思想和事物普遍相 ( http: / / www.21cnjy.com )互联系、相互制约、对立统一的现代哲学观点，研究生物与无机环境的关系、各种生态因子对生物的作用、生态系统及生物圈的概念、人与生物圈的关系。
2．利用自己在生活中积累的生态学感性认识，充分发挥想象力，分析、理解各种生态因子的作用。
3．运用运动的观点和动态平衡的观点，理解生态系统中各组成成分的概念、地位和作用。
(教师用书独具)
●新课导入建议
伴音播放湖泊生态系统的录像，在播放前提醒学 ( http: / / www.21cnjy.com )生注意观察展现出来的画面，找出组成该生态系统的生物群落和无机环境中各有哪些组成成分，各成分间有何关系，如何构成生态系统。
●教学流程设计
学生课前预习：阅
读教材P75－80，填写【课前自主导学】， ( http: / / www.21cnjy.com )完成“思考交流1、2、3”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：引导学生分析讨论教材P75谢尔福德耐受性定律说明了什么？通过【课堂互动探究】探究1总结生态因子的知识，分析例1提高。 步骤3：分析生态系统各组成成分的作用及各成分间的关系。让学生构建生态系统的结构模型。通过【课堂互动探究】探究2进行总结，分析例2巩固提高。
步骤6：引导学生以小组合作 ( http: / / www.21cnjy.com )形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤5：抢答方式完成【正误判断】并且分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤4：引导学生分析教材P77图4－4及P78“食物链的种类”，通过【课堂互动探究】探究3进行总结，分析例3强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.分析生态系统的概念、组分和类型。
2.列举食物链和食物网。
3.描述生物圈的组成。 1.生态系统的概念、组分和类型。(重点)
2.食物链和食物网。(重难点)
环境对生物非常重要
1.生态因子：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子，分为非生物因子和生物因子。
2．谢尔福德耐受性定律表明：生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时均可成为限制因子，但在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个最适区。
生物与环境构成生态系统
1.概念：生态系统是指在一定的空间内， ( http: / / www.21cnjy.com )生物成分和非生物成分通过物质循环、能量流动和信息传递，彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。
2．组成部分
(1)非生物成分：无机盐、空气、阳光、水等。
(2)生物成分
定位 范围
生产者 最基本、最关键的生物成分 主要指各种绿色植物
消费者 直接或间接以生产者为食 主要指以其他生物为食的各种动物
分解者 将动植物遗体、粪便等分解为无机物 主要是腐生细菌和真菌，还包括蚯蚓等生物
1．自养生物属于生产者，异养生物属于消费者，对吗？
【提示】 前者正确，后者错误，异养生物包括消费者和分解者。
3．营养结构
(1)食物链
①概念：生态系统中的生物由于营养关系而形成的结构。
②种类：生态系统的食物链主要有捕食食物链、腐生食物链、寄生食物链三类。
(2)食物网
①概念：生态系统中的许多食物链相互交错形成复杂的网状食物关系。
②作用：增强生态系统结构和功能的稳定。
(3)营养级
①概念：是指处于食物链某一环节上的各种生物的总和。
②种类
食物链生物 绿色植物 植食动物 小型肉食动物 大型肉食动物
结构模式 生产者 一级消费者 二级消费者 三级消费者
营养环节 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级
2．食物链的起点和终点分别是生态系统的什么成分？各相邻生物之间存在什么关系？
【提示】 起点是生产者，终点是不能被其他生物所取食的消费者，食物链上各相邻生物间是捕食关系。
生物圈是最大的生态系统
1.生态系统的类型
分类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(水域生态系统\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(海洋生态系统?淡水生态系统))?陆地生态系统eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(自然?形成\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(冻原生态系统?荒漠生态系统?草地生态系统?森林生态系统?))?人工?形成))))
2．生物圈
(1)含义：是地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。
(2)范围：包括岩石圈上层、水圈和大气圈的下层。
(3)地位：生物圈是地球上最大的生态系统，还可以分为许多不同类型的生态系统。
(4)作用：人类的生存和发展离不开生物圈的繁荣，生物圈的稳态是实现人类社会可持续发展的基础。
3．生物圈为什么没有包括岩石圈中层和下层以及大气圈的中层和上层？
【提示】 岩石圈中层和下层以及大气圈的中层和上层没有生物生存，因此不属于生物圈。
1．生态因子是指环境中对生物生命活动有直接影响的因子。(×)
【提示】 还包括有间接影响的因子。
2．生态系统的成分包括生产者、消费者和分解者。(×)
【提示】 生态系统的成分包括生物成分和非生物成分。
3．细菌都是分解者，动物都是消费者。(×)
【提示】 硝化细菌是生产者，腐食性动物(如蚯蚓)是分解者。
4．“螳螂捕蝉，黄雀在后”描述了一条由三个营养级所构成的食物链。(×)
【提示】 由四个营养级构成，还应包括生产者。
5．在食物网中，一种生物可能属于不同的营养级，食物网上的生物之间都是捕食关系。(×)
【提示】 食物网中生物之间既存在捕食关系，也存在竞争关系。
6．生物圈是包括人类在内的所有生物生存和发展的基础。(√)
生态因子
【问题导思】
①什么叫生态因子？什么叫限制因子？
②生态因子的作用特点如何？
1．生态因子和限制因子
(1)生态因子是指对生物生长、发育 ( http: / / www.21cnjy.com )、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的环境因子。生态因子也可以分为非生物因子和生物因子，只是环境因子的范围比生态因子的范围大。
(2)当生态因子在低于或高于生物体 ( http: / / www.21cnjy.com )的耐受极限时就成为限制因子。温度、光照、水分、土壤和海拔高度以及其他生物等生态因子对生物的生存都有一定的影响。
2．生态因子的作用特点
(1)整体性。环境中的每个生态因子对生物的作用不是单一的，而总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的，表现为多个生态因子的综合作用。
(2)主导性。对生物起作用的生态因子并非等价的，其中有一个起决定性作用，它的改变会引起其他生态因子的变化，使生物的生长发育受到影响。
(3)不可替代性和补偿性。一方面，各种生态因 ( http: / / www.21cnjy.com )子对生物的作用虽不是等价的，但都是不可缺少的；另一方面，在一定情况下，某一生态因子量上的不足，可以由其他生态因子的增加或减弱而得到补偿。
(4)阶段性。生物在不同发育阶段需要不同的生态因子或不同强度的生态因子，因此生态因子对生物的作用具有阶段性。
生态因子和环境因子的区别
生态因子是环境中能影响生物生长、发育、生殖、行为和分布的因素，生态因子只是周围环境因子的一部分，如阳光、温度、水及其他生物。
海拔高度、水域深度等虽然是 ( http: / / www.21cnjy.com )对环境因子的一种描述，但海拔高度(如2000_m)、水域深度(如200_m)并不能直接影响生物的生长、发育、生殖、行为、分布，海拔高度、水域深度的作用是通过那个高(深)度位置的阳光、温度、水、气压等其他因子的作用体现出来的，因而海拔高度、水域深度是环境因子而不是生态因子。
3．谢尔福德耐受性定律
(1)谢尔福德耐受性定律的内容
生物的生存需要依赖环境中 ( http: / / www.21cnjy.com )的多种条件，而且生物有机体对环境因子的耐受有一个上限和下限，任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至绝灭，这就是谢尔福德(美国生态学家)耐受性定律，图示如下。
(2)谢尔福德耐受性定律的补充
每种生物对每种生态因子都有一个耐受范围 ( http: / / www.21cnjy.com )，耐受范围有宽有窄；对所有因子的耐受范围都很宽的生物，一般分布很广；生物在整个个体发育过程中，耐受性不同，繁殖期通常是一个敏感期；一种因子处在不适状态时，生物对另一个因子的耐受能力可能下降。
(3)谢尔福德耐受性定律说明的问题
①生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上、下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，也叫生态幅。
②对于同一生态因子，不同种类生物的耐受范围不同。
③生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的 ( http: / / www.21cnjy.com )综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性因子就是所谓的限制因子。
④任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就会成为这种生物种群的限制因子。
4．几种非生物因子的作用分析
生态因子影响生物类别 温度 光照 水
植物 ①植物的分布②生长和发育速度 ①光照强度影响植物分布②日照时间影响植物开花 影响植物形态、限制陆生植物的分布
动物 ①动物的形态②动物的生活习性③动物的生长和发育速率 影响动物的习性、视觉、繁殖及活动时间等 限制动物的分布、影响其形态
(2013·周口检测)分析下图，关于非生物因子对生物影响的叙述不正确的是( )
A．①图说明影响生物种类较少的非生物因子是水分
B．②图说明光照影响植物的生长发育和开花
C．③图说明温度能影响动物的形态
D．上述说法都不正确
【审题导析】 解决此题应从以下两点突破：
(1)明确各种非生物因子的作用特点。
(2)各种生态因子虽对生物都起作用，但不同条件下，各种生态因子的作用并非等价，总有某种生态因子起主导作用。
【精讲精析】 本题主要考查水、光、 ( http: / / www.21cnjy.com )温度等非生物因子对生物的影响。影响沙漠干旱地区生物分布的主要因素是水。光是光合作用的必需条件，光照时间影响植物的开花时期等。温度对植物分布有影响，对动物形态也有影响，寒冷地区的个体体型较大，但尾、耳、鼻端较为短小，可以减少身体的相对表面积，从而尽量减少热量的散失。
【答案】 D
生态系统的组成成分
【问题导思】
①细菌可以在生态系统中做哪些成分？
②生态系统中哪些成分把生物群落和无机环境连接在一起？
1．各组成成分的归类和作用
项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
归类 无机环境 光能自养型生物、化能自养型生物 异养型生物 异养型生物
作用 为生物提供物质和能量 为消费者、分解者提供物质和能量 有利于植物的传粉或种子的传播；加快生态系统的物质循环 将有机物分解为无机物，归还到无机环境，保障物质循环的顺利进行
举例 光能、热能、水、空气、无机盐、有机物等 绿色植物、光合细菌、化能合成细菌等 植食动物(初级消费者)、小型肉食动物(次级消费者)、大型肉食动物(三级消费者)；寄生生物等 腐生真菌(霉菌、蘑菇等)、腐生细菌、腐生动物(蚯蚓、蜣螂)
联系 生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”；生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道
2.生态系统各组成成分的相互关系
生态系统组成成分的易错表述
易错说法 例证
细菌都是分解者 硝化细菌是自养型生物，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、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者
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
(2013·荆州高二检测)某小组拟调查一个池塘生态系统(如图)的组成成分。请根据图示及提供的实验器材，回答下列问题。
(1)地点：池塘。
(2)器材：温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪、水网、显微镜、放大镜、笔、记录本等。
(3)调查项目：
①非生物成分。调查的成分有：________________________________________________________________________
__________________。
②生物成分。
(4)调查报告：该小组根据调查结果试 ( http: / / www.21cnjy.com )图构建生态系统的结构模型，则图中的①________，调查的成分有______________________；②______________，调查的成分有______________；③__________，调查的成分有__________。
【审题导析】 本题通过两个图解考查生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的成分和各成分的作用。区分池塘生态系统中的各种生物，确定生态系统结构模型中①②③表示的成分是审题的关键。
【精讲精析】 池塘生态系统的成 ( http: / / www.21cnjy.com )分中非生物的物质和能量主要包括水温、水表面光照强度、pH和水中溶氧量等，根据题目提供的器材：温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪来确定。构建生态系统结构模型时，要充分考虑各成分的作用及各成分之间的关系。
【答案】 (3)①水温、水中含氧量、水面光照强度、pH
(4)生产者 水草、浮萍、栅藻、团藻 消费者 虾、草鱼、黑鱼 分解者 细菌、真菌
生态系统的营养结构
【问题导思】
①食物链的起点和终点分别是生态系统的什么成分？
②食物网中一种生物数量发生变化，对其他生物有何影响？
1．食物链
食物链 草 ―→ 兔 ―→ 狐 ―→ 狼
生态系统的成分 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者
营养级别 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级
所属类型 主要是绿色植物 植食性动物 小型肉食性动物 大型肉食性动物
(1)食物链中只有生产者和消费者两种成分。
(2)每条食物链的起点都是生产者，终点是不能被其他动物所取食的动物，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。
(3)生产者一定是第一营养级，消费者级别和营养级别相差一级。
(4)食物链中只存在捕食关系，即后一个营养级以前一个营养级为食。
(5)其箭头表示物质和能量流动的方向，是从前一个营养级到后一个营养级。
2．食物网的相关分析
(1)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。
(2)在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如在某一食物网中，蜘蛛和蟾蜍既是捕食关系又是竞争关系。
(3)在食物网中，当某种生物因为某种原因而大量减少，对另一种生物的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应该以中间环节少的为分析依据。
(4)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而不是生物的数量。
3．食物网中某种生物数量变动情况的分析与判断
(1)在某食物链中，若处于第一营养级的生物数量减少，其他生物都将减少。
(2)若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会迅速增加，从而导致种内斗争加剧。所以增加并不是无限的。
(3)若处于“中间”营养级的生物减少，则其前一营养级生物会增加，而后一营养级生物则减少。反之亦然。
(2012·徐州测试)如图为某草原生态系统的食物网，请据图判断下列说法正确的是( )
A．蟾蜍只属于次级消费者
B．猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共四个营养级
C．蜘蛛和蟾蜍只是捕食关系
D．如果昆虫突然减少，一段时间内食草鸟数目将不发生变化
【审题导析】
(1)分析食物网中的食物链。
(2)判断消费者、营养级和生物之间的关系。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 蟾蜍在不同的食物链中分别属于次级消费者和三级消费者，A项错误
B 猫头鹰在5条食物链中依次占有第三、四、五、六营养级，共四个营养级，B项正确
C 蜘蛛和蟾蜍既存在捕食关系，也存在竞争关系，C项错误
D 如果昆虫突然减少，短期内食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍数量会减少，猫头鹰以更多的食草鸟为食，导致食草鸟数量减少，D项错误
【答案】 B本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统的生物成分包括生产者、消费者、分解者，非生物成分包括无机盐、空气、阳光和水等。
2．生产者是生态系统中最基本、最关键的生物成分。
3．各种动物所处的营养级的级别，并不是一成不变的，在不同食物链中有可能不同。
4．生产者永远是第一营养级，分解者不属于任何营养级。
5．生态系统可分为陆地生态系统和水域生态系统，生物圈是最大的生态系统。
1．(2013·榆林期末)以下关于生态因子的叙述，不正确的是( )
A．阳光通过生产者对食草动物产生影响，所以，阳光也是影响食草动物的生态因子
B．光照时间长短是影响绿色开花植物能否繁殖的重要生态因子
C．对于海洋生物来说，水分不是影响其分布的主要生态因子
D．CO2是光合作用的原料，但在生物圈中是均匀分布的，所以不属于生态因子
【解析】 本题考查生态因子对生物的影响 ( http: / / www.21cnjy.com )。生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因子。CO2是光合作用的原料，属于生态因子。
【答案】 D
2．(2013·安康测试)对海洋岩礁上的藻 ( http: / / www.21cnjy.com )类植物调查发现，一般在浅水处生长着绿藻，稍深处是褐藻，再深一些的水域中则以红藻为主，直接影响海洋中藻类植物分布的主要因素是( )
A．阳光 B．温度
C．海水含盐量 D．海水含氮量
【解析】 考查非生物因子中的 ( http: / / www.21cnjy.com )阳光对植物分布的影响。植物的光合作用离不开阳光，阳光对植物分布起决定作用。由于波长不同的光，对水的穿透能力不同，而不同水生植物所需光的波长又不同，致使不同的植物分布在不同的水层中。
【答案】 A
3．下图是四种企鹅，请你根据它们的体形大小来判断哪一种环境的企鹅离南极极点最近？是属于哪一因素的生态效应( )
A．① 阳光 B．③ 温度
C．④ 温度 D．② 水分
【解析】 结合企鹅的体形和生活地点分析可知是温度的效应。南极温度很低，企鹅如图④则体表面积与体积比就小，散热率就小，故选C项。
【答案】 C
4．(2012·福州高二检测)下列有关图示的叙述中，正确的是( )
A．图中有两条食物链
B．狐与鸟之间既捕食又竞争
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
【解析】 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。
【答案】 A
5．(2011·海南高考)某岛屿居民与 ( http: / / www.21cnjy.com )该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。
回答问题：
(1)该食物网中，植物中的能量能通过_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为____________；兔与人的种间关系是____________。鼠疫杆菌与人的种间关系是______。
(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )种群数量的影响______(填“大于”、“小于”或“等于”)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内竞争______(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的___ ( http: / / www.21cnjy.com )___(填“生产者”、“消费者”或“分解者”)，其体内贮存的能量______(填“能”或“不能”)传递给植物。
【解析】 本题考查生态系统的食物网和 ( http: / / www.21cnjy.com )食物链及生物相互关系。(1)图中食物网中与鹰有关的食物链有4条，鹰可以处于第三、四营养级；兔和人的关系既有捕食又有竞争，鼠疫杆菌与人是寄生关系。
(2)寄生在鼠身上的跳蚤一般不会导致鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )的死亡，而鼬捕食直接影响鼠的数量，前者影响小于后者。大量捕杀鼬，使鼠失去天敌，种内竞争会增强。(3)蘑菇属于分解者，其内贮藏的能量不能传递给植物，植物利用的是光能。
【答案】 (1)4 第三、第四营养级 竞争和捕食 寄生
(2)小于 增强 (3)分解者 不能
一、选择题
1．(2012·新乡检测)下列关于生态因子对生物影响的说法错误的是( )
A．趋光性是农业害虫的共性
B．温暖地区的阔叶林多，而寒冷地区的针叶林多
C．水分过多或过少都会影响陆生生物的生长和发育
D．各种生态因素对生物的影响具有综合性
【解析】 趋光性是昆虫的先天性行为，是对 ( http: / / www.21cnjy.com )光刺激的最简单的定向反应，农业害虫并不都是昆虫，故A说法错误；选项B说的是温度对植物分布的影响；水是生物生长和发育不可缺少的非生物因子，C正确；生物生活在环境中时刻受多种生态因子的影响，只不过有的作用更突出些，故D正确。
【答案】 A
2．下图为5种鱼对水温和含盐量的忍受程度。其中能分布在北极海域、热带湖泊和全球的分别是( )
北极海域 热带湖泊 全球分布
A．1 2 3
B．5 3 4
C．3 4 2
D．2 1 5
【解析】 读图分析北极海域是寒冷、 ( http: / / www.21cnjy.com )高盐；热带湖泊是温暖、低盐；全球分布是盐浓度和温度范围较广。本题考查生物对环境的适应性，不同生态系统的特点。北极要求耐低温，海域要求耐高盐度，热带要求耐高温，湖泊要求耐低盐度，全球分布必须既耐高温又耐低温，既耐高盐度又耐低盐度。图中所示，1、4、5耐低盐度，2、3、5耐高盐，1、3、5耐高温，2、4、5耐低温。
【答案】 D
3．(2013·信阳期末)下图可表示生命系统的哪一层次( )
A．种群 B．群落
C．生态系统 D．生物圈
【解析】 图中有生产者(植物)、消费者(虫、鸟)、分解者(细菌)组成的生物群落及无机环境(阳光)，因此可构成一个生态系统。
【答案】 C
4．(2012·湘西高二联考)连接生物界和非生物界的两个重要环节是( )
A．生产者和非生物成分 B．消费者和非生物成分
C．生产者和消费者 D．生产者和分解者
【解析】 解答此题重在理解生产者、分 ( http: / / www.21cnjy.com )解者在生态系统中所起的作用以及它们与无机环境的重要联系。从生态系统的三种生物成分的作用考虑，非生物的物质和能量只有通过生产者才能进入生物群落；将动、植物的尸体残骸中的有机物分解成无机物，则须依靠分解者的分解作用。
【答案】 D
5．如图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群数量变化趋势的是( )
A．绿藻上升 B．白鲢下降
C．水溞下降 D．乌鱼上升
【解析】 本题考查食物网中的种间联系。 ( http: / / www.21cnjy.com )花鲢减少，水溞数量上升，水溞捕食绿藻使其下降。乌鱼缺少食物，数量下降，又大量捕食白鲢，使白鲢数量下降。
【答案】 B
6．细菌在生态系统中的作用，按营养功能分，属于( )
A．生产者 B．分解者
C．消费者 D．因细菌种类不同而不同
【解析】 本题考查生产者、消 ( http: / / www.21cnjy.com )费者、分解者的生物类群。根据营养方式的不同，可将细菌分为自养型细菌(如硝化细菌和光合细菌)和异养型细菌，异养方式又分为寄生和腐生，其中自养型细菌为生产者，寄生细菌为消费者，腐生细菌是分解者。
【答案】 D
7．(2013·仙桃测试)下图是某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法不正确的是( )
A．青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，也有捕食关系
B．图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落
C．图中所示的食物网中共有4条食物链
D．蛇在此食物网中处于两个不同营养级
【解析】 题图的食物网中共有4条食物链。青蛙和蜘蛛既有竞争关系又有捕食关系。蛇在不同的食物链中所处的营养级不同。
【答案】 B
8．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
【解析】 一种生物可能与多 ( http: / / www.21cnjy.com )种生物之间具有捕食关系，在生态系统中所处的营养级因不同的食物链而不同。绿色植物属于生产者，一定是第一营养级，植食性动物是第二营养级，肉食性动物所处的营养级是变化的。动物大都属于消费者，但有一部分动物如蚯蚓等属于分解者。能进行光合作用的植物和化能合成作用的硝化细菌都可以作为生产者，它们都属于自养型生物，是生态系统中唯一能够将非生物的物质和能量转化为生物体内的物质和能量的成分，所以生产者是生态系统的主要成分。细菌有的属于分解者，也有的属于消费者和生产者，其异化作用类型有需氧型、厌氧型和兼性厌氧型三大类。
【答案】 C
9．如图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是( )
A．此食物网共有6条食物链
B．硅藻既是生产者，又是分解者
C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级
D．严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大
【解析】 此食物网共有9条食物链，硅藻是植 ( http: / / www.21cnjy.com )物，属于生产者，不是分解者，生产者遭到破坏对食物网的影响最大。磷虾在每一条食物链中都是第二营养级。
【答案】 C
10．(2013·伊犁高二期末)下图中的圆分 ( http: / / www.21cnjy.com )别表示a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是( )
【解析】 蓝藻为原核生物，同时属于生产者；腐 ( http: / / www.21cnjy.com )生细菌属于原核生物，同时也是分解者；生产者绝大多数是绿色植物，也有少部分是单细胞生物和原核生物，综合所述，可知A项正确。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2012·海南高考)某生态系统的食物网示意图如下：
回答下列问题：
(1)在该食物网中，共有________条食物链，在最长的食物链中，最高营养级属于第________营养级。
(2)乙和丙的种间关系是________。
(3)为了调查该生态系统中乙 ( http: / / www.21cnjy.com )种群数量，某研究小组捕获了100只乙，经标记后放回。一段时间后，重新捕获100只，其中有10只带有标记。在该生态系统中，乙的种群数量大约为________只。
【解析】 (1)由图示可看出，该 ( http: / / www.21cnjy.com )食物网中共有甲→乙→丙→戊、甲→乙→丁→丙→戊、甲→丙→戊、甲→乙→丁→戊4条食物链。在最长的食物链(甲→乙→丁→丙→戊)中，最高营养级是第五营养级。
(2)由图示可看出，乙和丙都以甲为食，同时丙还会捕食乙，因此两者间既有竞争关系，也有捕食关系。
(3)按照标记重捕法的原理＝，若假设乙种群有x个个体，则得＝，则x＝1 000。
【答案】 (1)4 五
(2)竞争和捕食
(3)1 000
12．(2013·马鞍山高二期末)如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)此生态系统中属于第三营养级的动物是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________，淡水虾与小鱼的关系是________，大鱼与小鱼的关系是________。
(3)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目________，水藻数目________，淡水虾数目________。
(4)若此生态系统中的水绵大量减少，随之会发生的现象是________。
A．水藻大量增多 B．小鱼的数目增多
C．水鸟的数目减少 D．甲壳类的数目增加
(5)此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为________。
(6)生态系统的4种成分中，图中未体现的两种成分是________________________________。
【解析】 食物链的条数计算是先从生产者 ( http: / / www.21cnjy.com )算起，此题有两个生产者，应有两个起点，到达最高营养级有几条路径就有几条食物链，共3条；生产者为第一营养级，以此类推，可得出水鸟、小鱼、淡水虾处在第三营养级；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；若生态系统中水绵大量减少，则水鸟主要以甲壳类生物为食，水藻的数量因甲壳类生物的数量减少而增多。
【答案】 (1)3 (2)水鸟、小鱼、淡水虾 竞争 捕食
(3)增多 减少 减少 (4)A (5)群落 (6)非生物的物质和能量、分解者第二节生态系统的稳态
第1课时 生态系统中的能量流动和物质循环
(教师用书独具)
●课标要求
1．分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用。
2．调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动。
●课标解读
1．阐明生态系统能量流动的过程。
2．分析生态系统能量流动的基本规律及其应用。
3．举例说明生态系统的物质循环。
4．说明物质循环与能量流动的特点及关系。
●教学地位
生态系统的能量流动和物质循环是生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的两大重要功能，也是本章的重点和难点。高考中对能量流动和物质循环的考查频度较高，多考查对能量流动过程、特点的理解，能量流动和物质循环的关系，能量流动和物质循环在农业生产中的应用，温室效应等社会关注的热点问题。
●教法指导
1．对能量流动的学习，教师可引导 ( http: / / www.21cnjy.com )学生先阅读教材P84图4－10，再根据教材P83图4－9推算相关数据，归纳总结能量流动的特点。在学习能量流动的意义时，教师可先设疑：(1)在草原如何放牧才能达到既有高产畜量又不会导致草原退化？(2)如何使农田的农作物为人类提供更多的产品？要使学生懂得能量流动的意义是合理调整能量的流动，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，引导学生树立可持续发展的生态学观点。
2．有关碳循环的过程，可以让学生运用前 ( http: / / www.21cnjy.com )面学过的光合作用和呼吸作用的知识进行讨论，并补充介绍化石燃料的燃烧所排放二氧化碳方面的知识。教师应当注意联系环境，如联系滥伐森林对碳循环的影响、化石燃料的大量使用与温室效应的关系，增强学生保护环境的意识。
建议让学生讨论以下两个问题：
(1)如果大量的森林被砍伐，会对碳循环过程产生什么影响？
(2)人类应采取什么措施，维持生物圈中碳循环的平衡，改善生存环境？
3．有关氮循环的过程，教师可以先让学生观察氮循环示意图，分组讨论的氮循环的过程，然后引导学生分析每一过程的含义，总结交流比较氮循环与碳循环的异同。
(教师用书独具)
●新课导入建议
激趣设疑，导入新课：播放美国影片“荒岛余生(Cast Away)”的片段。
思考与讨论：假设你像电影中的主人公 ( http: / / www.21cnjy.com )查克一样流落荒岛，如果那里除了能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15 kg玉米。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间，你选择的救援策略是哪一种？为什么？
1．先吃母鸡，再吃玉米。
2．先吃玉米，同时用一部分玉米喂母鸡，吃母鸡产下的蛋，最后吃母鸡。
学生热烈讨论后，教师指出：哪种方法更合理，学了今天的“生态系统的稳态——能量流动”有关内容，大家可以解决这个问题。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P83－86， ( http: / / www.21cnjy.com )填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：结合教材第83和84页图4－9和图4－10分析能量输入生物群落后发生的变化，通过【课堂互动探究】探究1总结能量流动过程的特点和规律，通过例1分析提高。 步骤3：结合生产实际分析研究生态系统的能量流动的意义，学生回答研究能量流动的目的。
步骤7：抢答方式完成【正误判断】并且分 ( http: / / www.21cnjy.com )组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤6：阅读教材P87“课题研究”栏目，教师提出要求，学生课外活动完成化肥与池塘富营养化的实验探究，写出实验报告。 步骤5：引导学生分析能量流动和物质循环的过程和特点、列表比较二者的区别和联系，参照“课堂互动探究2”的3中表格内容加以修正完善，通过分析教材P90“评价指南”的第5小题、巩固提高。 步骤4：引导学生分析教材P85图4－12和P86图4－13后，尝试画出碳循环和氮循环的过程图解，相互交流后展示和评价，对照【课堂互动探究】探究2的1、2分析，总结规律，并通过例2分析提高。
步骤8：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.阐明生态系统能量流动的过程。
2.分析生态系统能量流动的基本规律及其应用。
3.举例说明生态系统的物质循环。
4.说明物质循环与能量流动的特点及关系。 1.生态系统能量流动和物质循环的过程及特点。(重点)
2.生态系统能量流动和物质循环的基本规律及其应用。(重难点)
生态系统中的能量流动
1.概念
生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。
2．过程
3．特点
(1)单向流动：能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级。
(2)逐级递减：能量在沿 ( http: / / www.21cnjy.com )食物链传递的过程中，每个营养级的生物代谢活动都会消耗相当多的能量，由一个营养级传递到下一个营养级的能量平均约为10%左右。
4．研究意义：提高生态系统能量转化效率。例如：农田生态系统中，要使更多地能量流向农作物并转化为产量，就必须清除杂草、防治病虫害等。
1．一般食物链不超过5个营养级的原因是什么？
【提示】 能量通过四个左右的营养级，已减少到不足以维持下一个营养级的生命活动的程度，所以一条食物链中营养级一般不超过五个。
生态系统中的物质循环
1.概念：又称为生物地球化学循环， ( http: / / www.21cnjy.com )是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程。
2．与能量流动的关系
3．举例
(1)水循环
(2)碳循环
(3)氮循环
(4)磷循环
2．(1)与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？
【提示】 叶绿体、线粒体。
(2)生态系统的物质循环中的“物质”指的是有机物还是无机物？
【提示】 都不是，指的是组成生物体的化学元素。
1．能量通过光合作用输入生态系统，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。(×)
【提示】 以有机物中化学能的形式流动。
3．能量传递效率约为10%是指上一营养级摄入的能量占下一营养级摄入能量的比例。(×)
【提示】 指下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例。
4．碳在生物群落和无机环境之间主要以碳单质的形式循环。(×)
【提示】 以CO2的形式。
5．生态系统的能量流动和物质循环是独立进行的。(×)
【提示】 是同时进行的，彼此相互依存、不可分割。
6．在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生物作用主要是光合作用和呼吸作用。(√)
生态系统的能量流动
【问题导思】
①生态系统的能量是如何流动的？有何特点？
②能量“金字塔”可呈倒置状吗？
③研究能量流动有何实践意义？
1．能量的输入
(1)起点：生产者固定的太阳能。
(2)流入生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能总量。
(3)输入方式
①几乎所有的生态系统：光能有机物中的化学能
②特殊的生态系统：无机物氧化产生的化学能有机物中的化学能
2．能量的传递
(1)传递途径：食物链和食物网。
(2)传递形式：有机物中的化学能。
(3)传递过程
3．以第二营养级为例分析能量的分流
动物同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即第二营养级粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量。
4．能量的转化和散失
太阳能或无机物氧化产生的化学能有机物中的化学能能量ATP：用于各项生命活动热能：散失
5．能量流动的特点
(1)能量单向流动的原因
①食物链中各种生物之间的捕食关系是确定的，是在长期自然选择过程中形成的捕食关系，不能逆转。
②各营养级的能量总是趋向于在呼吸作用过程中以热能形式散失，而热能是不能再被利用的。
(2)能量流动逐级递减的原因
①各营养级生物要维持自身的生命活动，总要消耗一部分能量。
②各营养级的同化率不是百分之百的，总有一部分变成排遗物而被分解者利用。
(3)能量传递效率：10%。
其计算方法：能量传递效率＝×100%。
(4)有关能量计算
①若知食物网中最高营养级增重为N，求最多消耗第一营养级量时，应按最长食物链计算。
②若知食物网中第一营养级总量为M，求最高营养级最多(或最少)获得多少能量时，应按最短(或最长)食物链计算。
6．生态金字塔
生态金字塔是生态学中表示 ( http: / / www.21cnjy.com )不同关系的一种形式，生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔等。不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
类型项目 能量金字塔 数量金字塔
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
象征含义 能量在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
每一阶含义 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
特殊形状 无 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：
(2012·承德高二检测)如图表示在生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请分析回答。
(1)图中A表示______________________；B表示__________________________________。除了图中所示，第二营养级同化的能量还有一部分________________________________________________________________________。
(2)从图中可以总结出能量流动的 ( http: / / www.21cnjy.com )特点是________________________________________________________________________，
__________________________。
(3)在“兔子→狼”这一关系中，狼粪的能量去向与图中______到____________表示的途径最相似。
(4)若初级消费者摄入的能量为a， ( http: / / www.21cnjy.com )排出的粪便量为b，呼吸量为c，则由初级消费者流入次级消费者体内的能量为________________________________________________________________________。
【审题导析】 由于该图表 ( http: / / www.21cnjy.com )示的是能量第二营养级流入第三营养级的示意图，因此A、B不是代表营养级，应围绕初级消费者(第二营养级)考虑能量的输入和输出情况。
【精讲精析】 本题考查流经初级 ( http: / / www.21cnjy.com )消费者的能量的来源与去向。消费者摄入的食物中的能量并没有被消费者全部吸收、同化，没有吸收的部分以粪便形式排出体外，因此图中“A”为初级消费者同化的能量。初级消费者的能量有两个去向：被自身呼吸消耗(即图中“？”)，用于本营养级生物的生长、发育和繁殖(即图中“B”)，后一部分能量最终流入下一营养级或被分解者分解。狼粪中的能量属于兔子(初级消费者)，即属于图中“B”。初级消费者同化的能量＝摄入量(a)－粪便量(b)，而呼吸量是同化后能量的去向之一。
【答案】 (1)初级消费者同化的能量 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量 在细胞呼吸中以热能的形式散失
(2)单向流动、逐级递减
(3)B 分解者作用 (4)(a－b)×10%
物质循环和能量流动
【问题导思】
①如何理解生态系统中物质循环的概念？碳循环的过程如何？
②物质循环与能量流动的关系怎样？
1．碳循环
碳循环是生物圈基本的物质循环之一，其循环过程如图所示
分析可知以下几点：
(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用。
(2)碳在生物群落和无机环境之间是以CO2的形式进行循环的。
(3)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧。
(4)碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。
(5)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是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
(6)一些进行化能合成作用的生物也可将CO2转变为有机物进入生物群落。
其碳循环过程可以归纳为：
2．氮循环
氮是构成蛋白质和核酸的主要元素，对生物的各项生命活动具有重要意义。其循环过程如图所示：
3．物质循环和能量流动的关系
能量流动 物质循环
区
别
单向流动、逐级递减 在生物群落与无机环境之间反复循环
在各级生态系统中进行 在生物圈范围内进行，具有全球性
联
系 ①同时进行，相互依存，不可分割
②均沿食物链与食物网的渠道进行
③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网) ( http: / / www.21cnjy.com )流动；能量作为动力，使物质循环不断地在生物群落与无机环境之间循环往返，能量以物质形式存在和流动，能量促进了物质循环
1．物质循环中的物质是指组成生物体的基本元素，而不是化合物。
2．物质循环的范围是生物圈，具有全球性、循环性的特点。
(2013·平顶山期末)如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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
【思维导图】
【精讲精析】 (1)生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的不断循环过程。 (2)图中甲中的植物利用的是光能，与其不同的X是进行化能合成作用的硝化细菌等。图中丙为原核生物，与其不同的生物Y是具有细胞核的真核生物。(3)二氧化碳的固定在植物细胞的叶绿体基质中进行，如图中c。葡萄糖等有机物在细胞质基质和线粒体中分解成CO2，如图中的a和b。(4)化石燃料为无机环境中的有机物，可以通过微生物的分解作用和化石燃料的燃烧释放CO2。
【答案】 (1)生物群落与无机环境
(2)化能自养细菌 有由核膜包围的细胞核 (3)c a、b (4)微生物的分解
化肥与池塘富营养化
1．研究目的
通过化肥与池塘富营养化的研究，说明人类活动对生态系统物质循环的影响。
2．实验原理
过多地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤 ( http: / / www.21cnjy.com )中氮、磷的含量增多，过多的氮、磷流入水体可能造成水体富营养化，使藻类过度繁殖，进而导致生态系统的稳态被破坏。
3．材料用具
烧杯等容器、尿素、过磷酸钙等。
4．方法步骤
从池塘采集水样，过滤出水样中的绿藻，用 ( http: / / www.21cnjy.com )蒸馏水冲洗后将绿藻分为3等份，再分别放入甲、乙、丙3个烧杯中，甲烧杯中盛有300 mL蒸馏水，乙烧杯中盛有300 mL蒸馏水和0.5 g尿素，丙烧杯中盛有300 mL蒸馏水、0.5 g尿素和0.5 g过磷酸钙。室温约为20 ℃。三天后，观察烧杯中的现象。
5．实验现象
甲容器和乙容器中绿藻未见增多，丙容器中绿 ( http: / / www.21cnjy.com )藻大量增加，水样变成浓绿色且液面污浊。取样制成临时玻片标本，用显微镜观察和计数后发现，丙烧杯水样中绿藻远远多于甲、乙烧杯。
6．实验解释
过磷酸钙是池塘富营养化的主要原因，过多 ( http: / / www.21cnjy.com )地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤中氮、磷含量增多，造成水体富营养化，使藻类等过度繁殖，导致生态系统的稳态被破坏。
生物富集作用
生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环 ( http: / / www.21cnjy.com )境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中的浓度的现象。如下图所示为DDT的富集作用。
随营养级升高，生物体内蕴含的能量越少，有毒物质的浓度越高。
近年来赤潮在我国时有发生，当赤潮发生时，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对水生生物造成危害。下列说法中不正确的是( )
A．赤潮是水体富营养化的结果
B．含磷洗涤剂的广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C．在封闭的海湾更易发生赤潮
D．赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
【审题导析】 解答此题的思路是：
富含N、P的水体湖泊河流海洋
藻类大量繁殖 藻类大量繁殖
水华 赤潮
危害 危害
【精讲精析】 赤潮是指在某一局 ( http: / / www.21cnjy.com )部海域内，海水变色的灾害性海洋现象，由于某些微小浮游生物，特别是含有毒素的生物大量繁殖、高度密集，使水体呈红、紫等颜色，同时还引起水质的败坏，并对生物造成危害。目前我国沿海报道的赤潮生物有40多种，主要是甲藻类、夜光藻类(如夜光虫)、骨条藻、束毛藻等。赤潮的发生会严重破坏海洋的生物资源，改变生物群落的组成，破坏渔场的饵料，影响鱼类、虾类、贝类、藻类等的生长发育，给海洋生态环境、海水养殖、海洋捕捞和人类的健康及安全带来极大的危害，造成巨大的经济损失。赤潮主要是由于人类将大量含有氮、磷的污水排放入海，及人类使用的大量含有氮、磷的化肥随着水土流失入海等，使得海水中的氮、磷等营养盐和铁、锰等微量元素及某些有机化合物增多，出现富营养化，导致上述赤潮生物过量繁殖而引起的。可以说，赤潮的发生是由于人类活动所致。
【答案】 D本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统的能量流动包括能量的输入、传递(包括转化)和散失的过程。
2．能量流动的特点是单向的，逐级递减的，传递效率为10%左右。
3．生态系统的物质循环带有全球性，其中的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素。
4．物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体，物质循环保证了能量从一种形式转变为另一种形式。
5．能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解。
1．(2013·徐州高二期末)生态系统的能量流动是指( )
①能量输入 ②能量传递 ③能量储存 ④能量转化⑤能量散失
A．①②③④ B．①②④
C．①②④⑤ D．①②③⑤
【解析】 生态系统的能量流动是指能量在食物链各营养级的输入、传递、转化和散失的过程。
【答案】 C
2．清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是( )
A．调整能量在生态系统中的流动方向
B．使物质和能量尽快地流动
C．保持生态平衡
D．保持生物群落的单一性
【解析】 清除田间杂草和鱼塘中肉食 ( http: / / www.21cnjy.com )性的“黑鱼”是通过调整能量的流动方向，使更多的能量流向农作物和积累在其他鱼体内，即流向对人类最有益的部分。
【答案】 A
3．(2012·海南高考)下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( )
A．甲是生产者，乙是消费者
B．该生态系统是一个开放的系统
C．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出
D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
【解析】 根据题中简图可知， ( http: / / www.21cnjy.com )甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B正确；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，C正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D不正确。
【答案】 D
4．(2012·吉林实验中学高二期末)在一般情况下，关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是( )
【解析】 碳循环发生在生物群落与无机环境之间 ( http: / / www.21cnjy.com )，无机环境中的碳元素通过生产者进入生物群落，生物群落内有机物中的碳元素经生产者、消费者和分解者的呼吸作用重新返回无机环境。
【答案】 D
5．(2013·平顶山期末)下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答：
(1)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了________中的能量。
(2)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )功能是________；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)农作物青贮的主要操作是： ( http: / / www.21cnjy.com )甘薯藤切段→填压进入青贮窖中→密封一段时间，其目的在于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解(各种生物的呼吸耗能不要求画出)。
________________________________________________________________________
【解析】 (1)生态农业最 ( http: / / www.21cnjy.com )大的优点是能充分利用废物中的能量，提高经济效益。(2)沼气池中的微生物属于分解者，能分解沼气池中的有机物。CO2是影响光合作用的重要因素，在一定的范围内，增加CO2的量，可提高植物的光合作用。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可增加大棚中二氧化碳浓度，提高作物的产量。(3)农作物青贮的目的是通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收。
【答案】 (1)粪便等废物
(2)分解作用 可以增加大棚中二氧化碳浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量
(3)通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收
(4)
一、选择题
1．(2013·漯河高二测试)在生态系统的食物链中，能量的传递效率10%指的是( )
A．下一营养级呼吸消耗的能量占上一营养级呼吸消耗能量的比例
B．下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例
C．下一营养级摄入的能量占上一营养级摄入能量的比例
D．下一营养级同化的能量占上一营养级摄入能量的比例
【解析】 本题易错选C项，原因是不理 ( http: / / www.21cnjy.com )解摄入量与同化量的区别与关系。能量的传递效率10%指的是下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例。
【答案】 B
2．(2013·信阳高二期末)若牛的摄入量为100%，其中粪便量为36%，呼吸量为48%，则牛的同化量为( )
A．16% B．52%
C．64% D．84%
【解析】 牛摄入的食物经消化后一部分被吸收了，即为同化量。没有被吸收的以粪便的形式排出体外，所以摄入量－排出量＝同化量。
【答案】 C
3．(2013·渭南高二测试)一片树林中 ( http: / / www.21cnjy.com )，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示，则能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项的方框面积表示能量的大小)( )
【解析】 生态系统的能量在流经生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统各个营养级时是逐级递减的，其传递效率大约为10%左右。在一片树林中，树、昆虫、食虫鸟等共同构成的一个生态系统中，树制造的有机物是昆虫的食物来源，昆虫再被食虫鸟捕食，在树→昆虫→食虫鸟这条食物链中，能量传递是单向的，且逐级递减。
【答案】 C
4．某河流生态系统的营养结构共有4个营养级，分别以a、b、c、d表示，一年内流经这4个营养级的能量数值如下表：
营养级 a b c d
能量
(J·m－2) 141.1×105 15.91×105 0.88×105 871.3×105
该生态系统中次级消费者是( )
A．a B．b C．c D．d
【解析】 根据各营养级的能量数值可判断四个营养级的位置为：d→a→b→c，故b为次级消费者，即第三营养级为b。
【答案】 B
5．(2012·汕头高二期末)下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( )
A．生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转，所以能量流动是单向的
B．①表示流经该生态系统的总能量
C．一般情况下，②为①的10%
D．从能量关系看，②＞③＋④
【解析】 食物链中能量流动是单向的 ( http: / / www.21cnjy.com )，总是从被捕食者流向捕食者，且传递效率为10%，即流向下一个营养级的能量是前一个营养级同化能量的10%。流入一个营养级的总能量一部分用于该营养级的生长、发育和繁殖，一部分通过呼吸作用散失，另有一部分流向下一营养级，还有部分流向分解者。流入一个生态系统的总能量是生产者所固定的全部太阳能。
【答案】 B
6．(2012·周口高二期末)在生态系统的碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是( )
A．分解者 B．植食动物
C．肉食动物 D．绿色植物
【解析】 CO2进入生物群落可通过光合作用，CO2释放到大气中是通过呼吸作用，所以既能进行光合作用又能进行呼吸作用的是绿色植物。
【答案】 D
7．在生态系统物质循环和能量流动过程中，连接生物群落与无机环境的重要的生理作用和重要环节分别是( )
①蒸腾作用 ②光合作用 ③呼吸作用 ④生产者 ⑤消费者 ⑥分解者
A．①②；④⑥ B．②③；④⑥
C．②③；④⑤ D．①③；④⑥
【解析】 连接生物群落与无机 ( http: / / www.21cnjy.com )环境的重要生理作用：光合作用将无机物转变成有机物进入生物群落，将光能转变成化学能流入生物群落；呼吸作用将有机物转变成无机物，归还给无机环境，同时将化学能释放出来。两个主要环节：生产者进行光合作用，它是能量流动的起点，在物质循环中将无机物转变成有机物进入生物群落；分解者将复杂的有机物转变成无机物，是能量流动的终点，在物质循环中将进入生物群落的物质重新归还给无机环境。
【答案】 B
8．(2013·南京高二检测)下列叙述符合“低碳”理念的是( )
A．现代工业和交通运输等的发展，过度使用化石燃料
B．人口增长、农业发展，土地耕作频繁
C．乱砍滥伐、过度较快导致森林破坏、草场退化
D．太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能的开发与利用
【解析】 “低碳”理念的是减少排放CO2，非化石燃料的利用可以减少排放CO2。
【答案】 D
9．利用泥浆生物反应器处理污染土 ( http: / / www.21cnjy.com )壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器( )
A．能够实现物质循环
B．主要处理有机污染
C．可看作一个小型生态系统
D．存在能量输入、传递、转化和散失
【解析】 本题通过泥浆生物反应器的介 ( http: / / www.21cnjy.com )绍考查了对于生态系统结构和功能的理解。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物，故B正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质的循环和能量的流动，A、C、D均错误。
【答案】 B
10．使用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可在远离施药地区的南极的动物体内也发现了DDT，这一现象说明( )
A．DDT已加入全球性的生物地化循环
B．DDT是挥发性物质，能沿大气到达南极
C．这种含DDT的动物曾经在施药的农田里生活过
D．上述说法都不对
【解析】 物质循环的范围是生物圈。
【答案】 A
二、非选择题
11．下图是某湖泊生态系统能量流动的 ( http: / / www.21cnjy.com )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，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 ( http: / / www.21cnjy.com )上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被________；②上个营养级的部分能量________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③还有少量能量被________利用。
【解析】 流入生态系统的总能量＝所 ( http: / / www.21cnjy.com )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(如燃烧)的能量；能量转化(利用)率＝上个营养级流到下个营养级的能量÷上个营养级的总能量×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
12．下图甲表示生态系统中碳循环的示意图，图乙表示两个不同的生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例，据图分析并回答问题。
甲
乙
(1)甲图中的a在生态系统的成分中指的是________。碳元素在生物群落中主要以________形式存在。
(2)碳元素从无机环境进 ( http: / / www.21cnjy.com )入生物群落的途径①表示的是________过程，除此之外，还可以通过硝化细菌等生物的____________过程。过程②表示________。
(3)现今全世界都倡导的“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中________(填数字)产生的温室效应现象。
(4)乙图中表示热带雨林的 ( http: / / www.21cnjy.com )是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)甲图中a表示分解者，碳在生物群落中主要以有机物的形式存在。
(2)①表示无机环境中的碳进入生物群落的过程，为光合作用。硝化细菌的化能合成作用也能固定碳，②表示呼吸作用。
(3)“低碳生活”是为了减缓化石燃料的燃烧。
(4)热带雨林温度高，分解者活动旺盛，土壤中有机物少。
【答案】 (1)分解者 有机物 (2)光合作用 化能合成作用 呼吸作用 (3)⑤ (4)B 热带雨林温度高，分解者活动旺盛
13．某中学的学生为了调查该地区某 ( http: / / www.21cnjy.com )湖泊的水质污染状态，在注入湖泊的四个主要水源的入口处采集水样，并镜检水样中的动植物的种类和数量，结果如下：①号水源水样中有单一种类的纤毛虫，如草履虫，且数量极多；②号水源水样中未见任何动植物，且发出刺鼻的气味；③号水源水样中浮游动植物均有发现，但数量不多。根据以上结果回答：
(1)该湖泊的污染源中污染的严重性由重到轻的排列顺序是________。
(2)①号水源的污染物主要是________；②号水源的污染物主要是________。
(3)假若①号和②号水源的污染属于同一性质，程度相同，则①号水源排污点离湖泊入水口的距离比②号水源________。
(4)为了改变湖泊的污染状况，首先必 ( http: / / www.21cnjy.com )须治理的是________水源，这一水源一般是________排出的废水，治理的方法有________________________________________________________________________等几种。
(5)面对湖泊被严重污染，有人建议 ( http: / / www.21cnjy.com )：①建立拦污闸，对入湖污水预先进行治理；②将长江水引入冲洗，使死水变活；③利用植物的净水作用，恢复湖中的荷花、菱、水葫芦的种植，并将植物叶茎回收，经沼气池发酵产生沼气。从长远观点看，你同意________方案(填序号)，不同意有关方案的理由是________________________________________________________________________。
【解析】 本题以实验的形式考查有关环境 ( http: / / www.21cnjy.com )污染的知识。②号水源的污染程度最大，因为任何动植物都不能在此生存，这说明水源被有毒物质污染。①号水源有草履虫生存，这说明①号水源富含有机物，不存在有毒化学物质。③号水源污染程度最轻，因为水样中浮游动植物均有。假如①号和②号水源的污染属于同一性质、程度相同，则①号水源排污点离湖泊入水口的距离比②号水源远。因为①号水样的污染程度比②号水样的程度轻，这说明①号水源中的污水在流向湖泊的过程中，由于途中经过物理沉降和微生物的分解作用，使①号水源的污染程度减轻。
【答案】 (1)②①③ (2)有 ( http: / / www.21cnjy.com )机物 有毒化学物质 (3)远 (4)②号 化工厂 物理沉降、化学分解、生物净化 (5)①号和③号 污水冲入长江后会造成二次污染第2课时 生态系统中的信息传递和稳态的维持
(教师用书独具)
●课标要求
1．举例说出生态系统中的信息传递。
2．阐明生态系统的稳定性。
3．设计并制作生态瓶。
●课标解读
1．举例说出生态系统中信息传递的类型及作用。
2．描述信息传递在农业生产上的应用。
3．阐明生态系统的稳定性。
4．设计并制作生态瓶，观察并分析其稳定性。
●教学地位
生态系统的信息传递是生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统的三大功能之一，它对维持生物正常生命活动和生物种群的繁衍以及生态系统的稳态都起着至关重要的作用。信息传递在生产上的应用和生态系统的稳态维持和破坏是人类可持续发展研究的热点问题，也是高考重点考查的内容。
●教法指导
1．本节教学设计思路是：结合学生所学的生 ( http: / / www.21cnjy.com )态系统的知识及学生的生活经验，精心设计问题，使学生始终处于积极的思维状态中，在解决问题的过程中达成学习目标。设计一连串的问题，把整堂课的内容有机地串联起来，将大的问题分解，引导学生的思维逐步深入，使学生把问题转化为根据自身的生活经验和生物学知识就能加以解决的程度。例如：把“信息在生态系统中是如何传递的？”分解为：同种生物之间的信息是如何传递的？不同生物之间的信息是如何传递的？生物与无机环境之间的信息是如何传递的？层层推进，使学生建立起对生态系统信息传递的整体认识。又如，信息传递的作用是本节的教学难点，把“生态系统的信息传递有什么作用？”分解为，对生态系统的个体、种群、群落、生态系统分别有什么作用？通过比较物质循环、能量流动和信息传递并建立模型，提高学生的分析归纳能力，并建立起对生态系统功能的全面认识，为学习生态系统的稳态打下基础。
2．课程标准中与本节内容有关的具体内容标准是“阐明生态系统的稳定性”，属理解水平，本节内容贴近生活，与环保联系密切，对学生情感态度与价值观领域的发展有重要价值。可依据“注重与现实生活的联系”和“倡导探究性学习”的课程理念，课前布置“调查身边的生态系统”的探究任务，其目的一是使学生活动与教学内容相关的感性体验；二是希望活动促进学习方式的转变。课堂教学围绕学生的调查结果展开，利用学生的经验，引导学生从实践中总结知识，进而运用知识解释现象，指导实践。课标的活动建议“设计并制作生态瓶”，可采用课内设计、课外制作的方法，使学生得到充分的能力锻炼和情感体验。
(教师用书独具)
●新课导入建议
以诗引入：“竹外桃花三两枝，春江 ( http: / / www.21cnjy.com )水暖鸭先知。”和煦阳光、温暖的空气……将春天的信息传递给万物神灵，于是有了万物复苏，春花烂漫；有了燕子归来，蜂蝶飞舞。在生态系统中，生物和生物之间、生物和环境之间在不断地进行着信息传递。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P105－ ( http: / / www.21cnjy.com )108，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：以分组抢答的方式完成【正误判断】，检查学生的预习效果。 步骤3：引导学生根据了解到的生态系统信息传递的实例，结合【课堂互动探究】中“探究1”的“问题导思”，通过知识分析、归纳总结规律，通过例1分析提高。
步骤7：引导学生以小组合 ( http: / / www.21cnjy.com )作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评可参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤6：以抢答方式完成【当堂双基达标】的1－5题，并分组互评。 步骤5：学生阅读教材P89【课题研究】的内容，分组交流讨论生态瓶的设计方案和制作方法，教师强调实验探究中应注意的事项。参照【课堂互动探究】中【实验探究】的实验分析，当堂完成实验方案的设计并尝试解答例3，课外完成实验探究活动。 步骤4：以森林的适度砍伐、草原的合理放牧等感性材料为例，结合【课堂互动探究2】的分析，引导学生分析理解生态系统稳态的概念、生态系统的调节机制及生态系统稳态的相对性。教师对例2的【审题导析】进行点拨后，学生尝试解答。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.举例说出生态系统中信息传递的类型及作用。
2.描述信息传递在农业生产上的应用。
3.阐明生态系统的稳定性。
4.设计并制作生态瓶，观察并分析其稳定性。 1.生态系统中信息传递的类型及作用。(重点)
2.生态系统稳态的维持及调节。(难点)
生态系统中的信息传递
1.类型
概念 实例
物理
信息 以物理过程为传递形式的信息 光、声、热、电、磁等
化学
信息 以代谢产物等化学物质传递的信息，包括性外激素、告警外激素等 某些昆虫释放性外激素吸引异性前来交尾
行为
信息 以生物的表现或动作传递的信息，包括舞蹈、运动等 丹顶鹤雌雄求偶时双双起舞
营养
信息 以食物或养分传递的信息，包括食物的数量等 食物链和食物网是生物的营养信息系统
2.特点
信息传递是生态系统的基本功能之一，它既有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反馈，信息传递强化了生态系统的调节机制。
3．应用
用短日照处理能使菊花提前开花； ( http: / / www.21cnjy.com )在田间释放人工合成的性外激素，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，从而减少农药的使用量，达到减少环境污染的效果。
1．性激素属于化学信息吗？
【提示】 不属于。化学信息是生物体释放于体外的化学物质，如性外激素。性激素存在于生物体内，不属于化学信息。
生态系统稳态的维持
1.含义
指生态系统保持相对稳定的状态，是生态系统结构和功能协调发展的重要标志。
2．产生原因
生态系统对于外界的干扰，具有自我延续、自我修复和自我调节的能力。
3．决定因素
取决于物种组成、营养结构、生物与生物以及生物与环境的关系等。
4．稳态的维持
(1)途径：通过各个生物种群所具有的调节能力和自我恢复能力来维持。
(2)条件：生态系统中的生物具有多样性。
(3)调节机制：负反馈调节。
当生态系统中某一成分发生变化后，通过负反馈调节能够抑制或减弱最初发生变化所产生的影响，使生态系统达到和维持稳态。
5．稳态破坏的原因
生态系统的稳态具有相对性，当受到大规模干扰和外界压力超过生态系统自我调节和自我修复能力时，导致生态系统的破坏，甚至引发生态系统崩溃。
2．对于已遭破坏的草原生态系统应采取什么措施加以调节，使其重新焕发生机？
【提示】 建立草原防护带、杜绝人为破坏等。
1．生命活动的正常进行离不开信息的作用，信息调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(√)
2．生态系统的信息传递是单向的，只能从低营养级传递到高营养级。(×)
【提示】 生态系统的信息传递是双向的，既能从低营养级传递到高营养级，也可从高营养级传递到低营养级。
3．生态系统的信息传递只发生在生物与生物之间。(×)
【提示】 也发生在生物群落与无机环境之间。
4．任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就谈不上对环境的适应，就不可避免地要被大自然所淘汰。(√)
5．生态系统都具有抵抗干扰，保持相对稳定的自我调节和自我修复能力。(√)
6．生态系统一旦达到稳态，将始终保持稳定。(×)
【提示】 生态系统的稳态具有相对性，当外界干扰超过生态系统的自我调节和修复能力时，稳态被破坏，甚至会引起系统崩溃。
生态系统中的信息传递
【问题导思】
①生态系统中信息传递的形式有哪些？其作用如何？
②生态系统的三个基本功能之间的关系如何？
1．信息的种类
类别 概念 传递形式 实例
物理
信息 生态系统中的光、声、温度、热湿度、磁等，通过物理过程传递的信息 物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花
化学
信息 生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质 信息素 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为
信息 对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息 植物或动
物的异常
表现及
行为 昆虫的舞蹈
营养
信息 以食物或养分传递的信息 食物或养分 食物链、食物网
2.信息传递的一般过程
信息源(信息产生)→传递(信息传播)→信宿(信息接受)。
3．信息传递的具体表现
信息传递存在于生态系统的各种成分之间，将生态系统的各个组成成分联系为一个统一的整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。
4．信息传递在生态系统中的作用
(1)利于生命活动的正常进行。如莴苣的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
(2)利于生物种群的繁衍。如由昆虫的体表腺体所分泌的性外激素，能引诱同种异性个体交尾。
(3)能调节生物的种间关系，以 ( http: / / www.21cnjy.com )维持生态系统的稳定。如当雪兔数量减少时，会直接影响到猞猁的生存；猞猁数量的减少，又促进了雪兔数量的回升。这样循环往复就形成了周期性的数量变化。
5．在农业生产中的作用体现
(1)提高农产品和畜产品的产量，如养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。
(2)对有害动物进行控制，如人们在 ( http: / / www.21cnjy.com )田间释放人工合成的性引诱剂，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，从而减少农药的使用量，减少对环境的污染。
6．与能量流动、物质循环的关系
(1)三个基本功能的区别与联系
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 全球性，
循环性 既有信息传递，也有信息反馈
范围 生态系统
中各营养级 生物圈 生物之间，生物与环境之间
联系 同时进行、相互依存，不可分割，形成一个统一整体
(2)三个基本功能及其地位：任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。
生态系统
基本功能
关于生态系统中信息的种类判断的关键是分析 ( http: / / www.21cnjy.com )信息传递的过程，分清其传播的途径。生态信息的种类因传播途径的不同而不同，如孔雀开屏如果是通过行为传递给对方信息则属于行为信息，如果通过羽毛的颜色等传递给对方信息，则属于物理信息。
下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是( )
A．人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾
B．控制日照时间以控制开花时间
C．利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫
D．利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草
【思维导图】
【精讲精析】 性外激素的重要作用 ( http: / / www.21cnjy.com )是引诱同种异性个体前来交尾，生产中常用性外激素制剂干扰害虫的正常交尾，以降低害虫种群密度。植物开花需要一定时间的光照，光属于物理信息。“黑光灯”可以发出较大剂量的紫外线，杀死一些对紫外线敏感的害虫，属于物理信息。生长素类似物如2,4－D等，是人工合成的具有生长素效应的物质，原理是双子叶植物较单子叶植物对生长素浓度敏感，在其高浓度时可将其杀死，而对单子叶植物来说却有促进生长的作用。虽然2,4－D是化学物质，但不是生物体自身产生的，不属于信息传递。
【答案】 D
生态系统稳态的维持
【问题导思】
①什么是生态系统的稳态？
②生态系统受到干扰时，如何调节才能保持其稳定？
③生物多样性与保持生态系统稳态有何关系？
1．生态系统稳态的关系(如图)
2．生态系统的自我调节和自我修复能力
(1)负反馈调节
①作用：是生态系统自我调节和自我修复能力的基础，能使生态系统达到和保持相对稳定的状态。
②结果：抑制或减弱最初发生的变化所产生的影响。
③实例：草原上食草动物和植物的数量变化
(2)正反馈调节
①作用：使生态系统远离平衡状态。
②结果：加速最初发生变化的那种成分所引起的变化的发生。
③实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数 ( http: / / www.21cnjy.com )量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。
(3)自我调节和自我修复能力的大小
生态系统成分 食物网 自我调节和自我
修复能力
越多 越复杂 越大
越少 越简单 越小
1．生态系统的自我调节靠生物群落内生物间的关系，主要是通过捕食及种内斗争实现的，任何一个生态系统的自我调节和自我修复能力都是有一定限度的。
2．生态系统的结构和功能本身是相适应的，结构的稳定是其功能稳定的基础，而功能的稳定又是结构稳定的保证。
(2013·徐州高二期末)在下列生态系统中，能提高区域生态系统自我调节和自我修复能力的是( )
A．减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量
B．增加该生态系统内各营养级生物的种类
C．使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡
D．减少该生态系统内生物的种类
【审题导析】 提高生态系统自我调节和自我修复能力的措施应从生态系统中决定自我调节和自我修复能力的大小来分析。
【精讲精析】 生态系统之所以保持稳态，取 ( http: / / www.21cnjy.com )决于生态系统的自我调节和自我修复能力，生态系统稳定的强弱与自我调节和自我修复能力的大小有关，而自我调节和自我修复能力的大小又取决于生态系统营养结构的复杂程度，生态系统营养结构的复杂程度又取决于生态系统中生物类群的种类数，所以，生物类群的物种种类数越多，营养结构就越复杂，自我调节和自我修复能力就越大，生态系统的稳定性就越强。
【答案】 B
生态系统自我调节和自我修复能力大小的判断
1．食物链越短，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
2．生产者越多，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
3．生物种类越多，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
4．生物关系越复杂，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。
设计并制作生态瓶、探究维持生态系统相对稳定的条件
1．基本原理
一个生态系统能否在一定时间内 ( http: / / www.21cnjy.com )保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统稳定性的一个重要方面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、直接或间接以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的玻璃瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——生态瓶。
通过设计并制作生态瓶，观 ( http: / / www.21cnjy.com )察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。
2．操作流程
(1)根据研究的对象和实习条件确定模拟生态系统的种类
↓
(2)调查该种生态系统的主要生物群落及其无机环境，了解它们的基本情况
↓
(3)从各成分中选典型的种群，确定它们的数量关系，务必使它们互相连接成为一条或数条食物链，保证能完成生态系统的功能
↓
(7)封闭以后，生态系统内的生物数量会发 ( http: / / www.21cnjy.com )生变化，这是由于食物链的调节作用引起的生态系统变化，最后趋于稳定。此时生态系统即达到平衡状态，该生态系统的模拟可以算作成功。观察并记录结果
↓
(8)结果分析与结论
3．设计要求与分析
设计要求 相关分析
生态瓶必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰
生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态瓶的材料必须透明 为光合作用提供光能；便于观察
生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间 便于操作；瓶内储备一定量的空气
生态瓶的采光用较强的散射光 防止水温过高导致水生植物死亡
选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大 减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量
4.生态瓶稳定性观察与分析
(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态瓶中的生态系统极为简单， ( http: / / www.21cnjy.com )自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态瓶内的生物只能保持一定时间的活性。
(3)如果生态瓶是一个开放的生态系统， ( http: / / www.21cnjy.com )则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。
(2013·南京高二测试)为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。
组成成分 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态瓶
编号
甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
乙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
注：“＋”表示有；“－”表示无
请回答以下问题。
(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化 ( http: / / www.21cnjy.com )趋势为________________________________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原 ( http: / / www.21cnjy.com )因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量____ ( http: / / www.21cnjy.com )______，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据观测结果，得出结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【审题导析】 分析题意和表格应从以下方面突破：
(1)联系生态系统的组成成分，分析四个生态瓶的成分。
(2)明确生态系统中各成分的作用。
(3)分析实验中的自变量与因变量，归纳出二者的关系。
【精讲精析】 据表格分析可知：乙 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降。丙瓶与甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物。 丁瓶与甲瓶相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。
【答案】 (1)下降 缺乏 ( http: / / www.21cnjy.com )光照藻类不能进行光合作用，不能生长 (2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物累积不能被分解 (3)少 消费者较多，消耗较多的氧气 (4)①生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能) ②生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定
1．非生物因素极易影响生态瓶中的生物。因此要注意生态瓶中水温不能过高，以免导致藻类死亡，影响能量流动和物质循环，导致实验失败。
2．观察指标：观察稳定性可以通过观察植物、动物的生活情况、水质变化、基质变化等判断。
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统中存在着多种多样的信息传递形式，如物理信息、化学信息、行为信息和营养信息等。
2．生态系统中各种信息的作用不是孤立的，而是相互制约、互为因果的。
3．生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，生态系统的自我调节和自我修复的能力就越强，反之，则越弱。
4．生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的。
5．任何一个生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。
1．据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例 ( http: / / www.21cnjy.com )一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音的大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫、潮湿、温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中的信息传递( )
A．能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
B．影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定
C．维持生物体正常的生命活动，调节生物内环境的稳态
D．对生物进行自然选择，促进生物进化
【解析】 题中信息显示与扬子鳄的繁殖产生后代有关，故说明生态系统中信息传递影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定。
【答案】 B
2．(2013·周口高二测试 ( http: / / www.21cnjy.com ))某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )
A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈
B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈
C．早期、后期均属于负反馈
D．早期、后期均不属于负反馈
【解析】 食藻类浮游动物和藻类构成捕食关系 ( http: / / www.21cnjy.com )，藻类减少，导致浮游动物减少，可构成负反馈；当排入污水后，浮游动物死亡，加剧了该池塘这一系列的污染，又导致更多的浮游动物死亡，直到所有动物全部死亡，这属于正反馈。
【答案】 B
3．如果一个生态系统中有a、b、c、d四种生物，它们之间可以形成下列四种结构，其中最稳定的是( )
A．a→b→c→d B．a→b?
?c
d
C．a→b?
?c
d D．a→b→c←d
【解析】 本题考查生态系统稳 ( http: / / www.21cnjy.com )态的特点。生产者是生态系统中最主要的成分，它可为消费者提供食物和栖息场所。一旦生产者受到破坏，整个生态系统就会受到严重影响。选项B中a、c、d均为生产者