【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（浙科版）必修3教师用书：第6章 生态系统

第一、二节生态系统的营养结构·生态系统中的生产量和生物量
(教师用书独具)
●课标要求
1．说出生态系统的概念。
2．举例说明生态系统的营养结构，解释食物链和食物网的概念。
3．举例说明营养级，描绘生态金字塔。
4．举例说出生态系统中的生产量和生物量。
5．比较初级生产量和次级生产量。
●课标解读
1．生态系统的概念。
2．食物链和食物网。
3．生态金字塔。
4．生产量、生物量、初级生产量和次级生产量。
●教学地位
在高考试卷中涉及本课时的知识点命题相对较 ( http: / / www.21cnjy.com )较多，如食物链和食物网，生态金字塔、生物放大等。在内容上，该课时知识点与其他章节联系较多，如生产量、生物量、初级生产量和次级生产量等含义包含植物的光合作用及动、植物呼吸作用，食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的渠道。因此，本课时无论在知识方面，还是在知识衔接方面都十分重要。
●教法指导
1．生态系统的概念，可引导学生根据前面章节中种群和群落的概念对比理解，并分析三概念之间的关系。
2．将生态系统分为四个成分的依据是各成分在 ( http: / / www.21cnjy.com )生态系统中的功能不同，可举例说出生态系统的四个成分，让学生思考它们各自的功能，再根据生态系统四成分的功能归纳生物及非生物隶属关系。
3．“食物链和食物网 ”、“生态金字塔和生 ( http: / / www.21cnjy.com )物放大”是本课时的重点和难点，【课堂互动探究】2和3对两部分内容进行了深入分析并点拨，可以“求疑——解答”形式，引导学生学习该部分内容。
4．关于生产量和生物量则引入光合作用和呼吸作用内容，由学生亲自计算，印证自己对概念的理解。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．种群、群落和生态系统的内涵和外延关系怎样？
2．食物链是如何形成食物网的？
3．能量金字塔可以倒置吗？
4．生产量、食物量与光合作用、呼吸作用是怎样的关系？
●教学流程设计
课前自主探究：①阅读教材P ( http: / / www.21cnjy.com )99，填写“【课前自主导学】1及思考交流1”②阅读教材P100－108完成“【课前自主导学】2、3、4、5及思考交流2、3、4、5”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】中的一种或两种设问方式导出课题。 步骤2：建议通过讨论方式得出生态系统的概念，然后板书概念指出要点。 步骤3：采取抢答方式完成【课堂互动探究】1的“问题导思”并强调“功能是成分的分类依据”。
步骤6：引导学生以小组合作形式总结本课 ( http: / / www.21cnjy.com )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：诵读【结论语句】并以抢答方式完成【正误判断】和【对点连线】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5、6、7题。 步骤4：通过讨论交流完成【课堂互动探究】2、3、4的“问题导思”并对【典例】2、3、4进行详细讲解，同时辅以板书。
课　标　解　读 重　点　难　点
1.生态系统的概念。
2.食物链和食物网。
3.生态金字塔。
4.生产量、生物量、初级生产量和次级生产量。 1.生态系统的概念。(重点)
2.生产量、生物量、初级生产量和次级生产量。(重难点)
(见学生用书第64页)
生态系统总述
1.概念：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。
2．组成成分
(1)非生物成分：无机物、有机物、气候、能源等。
(2)生物成分：生产者、消费者、分解者。
3．重要功能：能量流动、物质循环。
1．雁荡山上所有的生物及生产者生活的无机环境能否称为一个生态系统？
【提示】　不能。
食物链和生物放大
1.食物链
(1)概念：在生态系统各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量的单向的营养关系。
(2)举例：草→草食昆虫→肉食昆虫→蛙→蛇→猫头鹰
2．生物放大
(1)含义：某些化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。
(2)危害：对位于食物链顶位的物种造成灾难性影响。
(3)实例：DDT(代谢排出的有毒物质)沿食物链在生物体中高度富集。
2．食物链为什么通常只有4～5个环节？
【提示】　由于能量每次传递都会损失掉一大半。
食物网
1.概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。
2．食物网与生态系统的稳定性
(1)食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，如最稳定的生态系统——热带雨林。
(2)食物网越简单，生态系统抵抗外力干扰的能力就越容易发生波动和毁灭，如苔原则是最脆弱的生态系统。
营养级和生态金字塔
1.营养级
(1)含义：指处于食物链同一环节上的全部生物的总和。
(2)实例：
(3)特点：营养级的位置越高，归属这个营养级的生物种类、数量和能量就越少。
3．同一种动物处于不同的食物链中时，其营养级是不变的吗？
【提示】　随食物链的不同，营养级有时会发生变化。
2．生态金字塔
(1)含义：指各营养级之间的某种数量关系。
(2)单位类别：生物量单位、能量单位和个体数量单位。
(3)种类及特点
　类型
项目　 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，有
时会出现
倒金字塔形 一般为正
金字塔形
4．能量金字塔为什么不会出现倒金字塔形？
【提示】　生产者能量不会少于植食动物能量，同理植食动物能量不会少于肉食动物能量，否则就违背了能量传递基本规律。
生态系统中的生产量和生物量
1.初级生产量
(1)概念：指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。
(2)种类及关系：在初级生产量中， ( http: / / www.21cnjy.com )有一部分是被植物的呼吸(R)消耗掉了，剩下的才用于植物的生长和繁殖，这就是净初级生产量(NP)，而把包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量(GP)。三者之间的关系是：GP＝NP＋R。
2．生物量
(1)概念：实际上就是净生产量在某一调查时刻前的积累量。
(2)特点：如果GP－R＞0，则生物量增加；GP－R＜0，则生物量减少；GP－R＝0，则生物量不变。
3．次级生产量
(1)概念：靠动物吃植物、吃其它动物和吃一切现成有机物而生产出来的，在生态系统中是第二次的有机物生产，叫次级生产量。
(2)凡是异养生物(包括各种分解者)都属于次级生产者。
5．在某一食物链中，初级生产量永远大于次级生产量吗？
【提示】　是的，因为次级生产量来自初级生产量中的净初级生产量。
1．食物链的起点都是植物。(×)
【提示】　腐食食物链可以死亡的动物或现成有机物为起点。
2．食物链是杀虫剂、有害物质及营养物质移动和浓缩的通道。(×)
【提示】　营养物质在各营养级中大部分被氧化分解，不会浓缩。
3．生态金字塔包括生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔，它们都不会倒的。(×)
【提示】　生物量金字塔和数量金字塔可以是倒的。
4．海洋生态系统的初级生产量小于陆地生态系统的初级生产量，但其次级生产量却高于陆地。(√)
(见学生用书第66页)
生态系统的成分
【问题导思】
①生态系统中有哪些成分？分别有什么作用？
②生态系统中各成分有什么联系？
构成要素 组成成分 作用 举例 联系
非生物环境
无机物
有机物
气候
能源 为生物提供
物质和能量，
是各种生物
赖以生存和
发展的基础，
其中光能是主
要能量来源
水、空气、
无机盐
动植物遗体、
落叶、粪便
温度、湿
度、光照
太阳能、热能
生物群落
生产者 将无机物转变成有机物，从而为生物群落提供物质和能量 绿色植物(主要)、光合细菌、硝化细菌等
消费者 能够加快生态系统的物质循环；有利于生产者的传粉或种子的传播 植食动物、肉食动物、寄生生物
分解者 将有机物分解为无机物，归还到无机环境中 腐生细菌、真菌、腐生动物 生产者和分解者的存在把生物群落和非生物环境联系在一起。生产者和消费者间建立的食物链和食物网是生态系统的能量流动和物质循环的渠道
1．所有细菌并不都是分解者，如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。
2．所有动物并不都是消费者，如蜣螂、蚯蚓、原生动物等以动植物遗体、粪便为食的腐食动物属于分解者。
3．所有生产者并不都是绿色植物，如蓝细菌、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。
4．所有植物并不都是生产者，如菟丝子营寄生生活，属于消费者。
　下图中的圆分别表示：a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝细菌、e—腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是(　　)
【审题导析】　本题主要考查生态系统的组成成分中的生物部分的相关知识。应从以下几个方面突破：
(1)掌握生产者、消费者、分解者的代表生物及隶属范围。
(2)获取重要信息“原核生物”包括“d”和“e”。
(3)正确识图并能与知识有机结合。
【精讲精析】　蓝细菌为原核生物，同 ( http: / / www.21cnjy.com )时属于生产者；腐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。综上所述，可知A项正确。
【答案】　A
生态系统的营养结构
【问题导思】
①什么是生态系统的营养结构？它有什么作用？
②任何一个自然生态系统都存在食物网吗？举例说明食物网是怎样形成的？
1．食物链
食物链
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 第一
营养级 第二
营养级 第三
营养级 第四
营养级
隶属
类型 主要为
绿色植物 植食动物 小型肉
食动物 大型肉
食动物
营养
情况 自养 直接以植
物为食 以植食动物
为食 以小型肉食
动物为食
重要
作用 生态系统的物质循环能量流动沿此渠道进行
1．食物链中无分解者。
2．每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。
3．同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。
4．一条食物链上一般不会超过五个营养级。
2．食物网
(1)食物网内各种生物之间的关系
①食物链和食物网是各种生物通过食物关系形成的联系，其中最主要的就是捕食与被捕食的关系。
②在食物网中，两种生物之间有可能既是捕食关系又是竞争关系。
(2)食物网在生态系统中的作用
食物网形象地反映了生态系统内各生物有机体间的 ( http: / / www.21cnjy.com )营养位置和相互关系，生物正是通过食物网发生直接和间接的联系，保持着生态系统结构和功能的相对稳定。
1．营养级和消费者均是指处于食物链某一环节上的全部生物的总和，不代表个体，也不代表种群。
2．食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非生物数量。
　(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，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 ( http: / / www.21cnjy.com )乙种群数量，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。
【审题导析】　本题考查食物网的形成及种间关系等知识。
(1)食物链形成食物网，如何统计食物链的条数？
(2)如何确定食物链中的营养级及种间关系？
(3)如何利用标志重捕法计算种群数量？
【精讲精析】　(1)由图 ( http: / / www.21cnjy.com )示可以看出，该食物网中共有甲→乙→丁→丙→戊、甲→乙→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)按照标志重捕法的原理：＝，若假设乙种群有x个个体，则得＝，则x＝1000。
【答案】　(1)4　五
(2)竞争和捕食
(3)1 000
生态金字塔和生物放大
【问题导思】
①生态金字塔有哪些？分别有什么含义？
②什么是生物放大？有什么危害？
1．生态金字塔
(1)概念及类型
生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关 ( http: / / www.21cnjy.com )系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用上述单位所构成的生态金字塔依次为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
(2)三种生态金字塔的比较
项目　类型 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
特点 呈正金字塔形 一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形，如树与昆虫的数量关系 呈正金字塔形，也有特殊的
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质量)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的总能量 每一营养级生物个体的总数目 每一营养级生物的总生物量
在人工生态系统中，可能出现能量金字塔倒 ( http: / / www.21cnjy.com )置现象，因消费者所需能量可来自人工补给，未必都由上一营养级天然供给。如人工鱼塘中生产者能量可能低于消费者。
2．生物放大
(1)含义：食物链不仅是能量流动和 ( http: / / www.21cnjy.com )物质移动的通道，而且也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道，在沿食物链各营养级向前移动时，营养级别越高的生物，其体内化学杀虫剂和有害物质积聚越多，愈发“浓缩”，(与能量金字塔刚好相反)在生物体内高度富集，导致危害的现象。
(2)实例：如DDT沿着食物链转移几次后，其浓度可增加几万倍，从而对位于食物链顶位的物种造成灾难性影响。
　下列与生物放大及生态金字塔相关的叙述不正确的是(　　)
A．杀虫剂与有害物质可沿食物链逐级积累和浓缩，从而在生物体内高度富集，造成生物放大
B．若以杀虫剂与有害物质浓度大小衡量各营养级之间的数量关系，则所构成的金字塔应为正立的
C．就数量金字塔而言，某些状况下可能呈现倒金字塔形
D．就能量而言，天然生态系统的能量金字塔绝不会是倒置的
【审题导析】　本题考查与食物链有关的生态金字塔和生物放大相关知识。
(1)生物放大的含义和通道是什么？
(2)生态金字塔有哪些？各有什么含义？
(3)举例金字塔是“正立”还是“倒立”。
【精讲精析】　杀虫剂与有害物质可沿食物链 ( http: / / www.21cnjy.com )逐级积累和浓缩，具有“生物放大”作用，故以杀虫剂与有害物质浓度大小衡量各营养级数量关系时，所构成的金字塔与能量金字塔相反，应为倒立的。
【答案】　B
生态系统中的生产量和生物量
【问题导思】
①生产量与生物量有什么区别？
②生产量包括哪几种量？
项目 含义
生产量
初级生
产量
总初级
生产量 总初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量
净初级
生产量 在初级生产量中，有一部分被植物的呼吸作用消耗掉了，剩下的才以可见有机物质的形式用于植物的生长和繁殖，这就是净(初级)生产量
次级生产量 动物和其他异养生物的生产量叫次级生产量
生物量 生物量实际上是净生产量在某一调查时刻前的积累量
1．生产量和生物量是两个完全不同的概 ( http: / / www.21cnjy.com )念，生产量含有速率的概念，是指单位时间单位面积上的有机物质生产量，而生物量是指在某一特定时刻调查时单位面积上积存的有机物质。
2．当生态系统发展到成熟阶段时，虽然生 ( http: / / www.21cnjy.com )物量最大，但对人的潜在收获量却最小(即净生产量最小)。可见，生物量和生产量之间存在着一定的关系，生物量的大小对生产量有某种影响，当生物量很小时如树木稀疏的森林和鱼数不多的池塘，就不能充分利用可利用的资源和能量进行生产，生产量当然不会高。
　下列有关生产量和生物量的说法，错误的是(　　)
A．次级生产量即为同化量
B．生物量是某一时刻的净生产量
C．热带雨林与北方针叶林NP不同的主要环境限制因素是温度
D．全球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同有很大差异
【审题导析】　本题考查“生产量”和“生物量”的概念及影响因素问题。
(1)初级生产量、净初级生产量、次级生产量含义是什么？
(2)什么是生物量？
(3)影响生产者的初级生产量，净初级生产量的因素是什么？
【精讲精析】　次级生产量指动物 ( http: / / www.21cnjy.com )通过同化作用贮存的总能量，再除去自身呼吸消耗剩余的那一部分能量；生物量是指某一时刻的净生产积累量；热带雨林与北方针叶林由于温度不同，植物的光合作用与呼吸作用强度不同，故NP不同，全球各地植物的NP也是如此，既与温度有关，又与雨量有关。
【答案】　A
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．在任何生态系统中都存在着两种类型的 ( http: / / www.21cnjy.com )食物链(捕食食物链和腐食食物链)。陆地生态系统通常以腐食食物链为主，而海洋生态系统则以捕食食物链为主。
2．食物链是有害物质或杀虫剂移动和浓缩的通道，因此有毒物质沿食物链具生物放大现象，这对位于食物链顶位的物种极为不利。
3．食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统越容易发生波动和毁灭。
4．初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制 ( http: / / www.21cnjy.com )造的有机物或所固定的能量。次级生产量是在生态系统中第二次的有机物质生产量。总初级生产量(GP)＝净初级生产量(NP)＋植物呼吸量(R)。
5．陆地生态系统的初级生产量：热带雨林＞北方针叶林＞温带草原＞苔原。
6．生物量是指净生产量在某一调查时刻前的积累量。
(见学生用书第69页)
1．下列属于生态系统的是(　　)
A．一块麦田中所有三化螟幼虫、蛹及成虫
B．楠溪江中的所有生物
C．千岛湖湿地的全部动物、植物及微生物
D．桃花岛上生活的所有生物及其依赖的非生物环境
【解析】　本题主要考查生态系 ( http: / / www.21cnjy.com )统的概念。生态系统是由生物群落及非生物环境构成的一个生态学功能系统，A项描述的为同一种生物，称为种群；B项描述的只是这个区域的所有生物，不属于生态系统；C项描述的只是生活在该地区的生物，不包括非生物环境，不能构成生态系统；D项描述符合生态系统的概念。
【答案】　D
2．下列各项中，正确表示一条捕食食物链的是(　　)
A．三叶草→蜗牛→鸫→雀鹰
B．鼠→蛇→鹰
C．阳光→草→兔→狼
D．细菌→草履虫→线虫→蜘蛛→蛇
【解析】　捕食食物链是以活的植物为起点的食物链，即从生产者开始，消费者为止的营养结构。由此判断只有A项为一条捕食食物链。
【答案】　A
3．有关如图的叙述中，正确的是(　　)
A．图中只有两条捕食链
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．体内含重金属最多的生物是草
【解析】　捕食链是指生态系统中，各生物 ( http: / / www.21cnjy.com )之间由于捕食关系而形成的联系，图中只有两条捕食链：草→兔→狐，草→昆虫→鸟→狐。狐和鸟之间在本题中只有捕食关系：细菌属于分解者，不参与构成食物链，所以也就不存在营养级的问题。由于生物富集作用，营养级越高，体内重金属越多。
【答案】　A
4．下面四个数量金字塔中，哪个与食物链“果树→蚜虫→红头山雀”相符合(　　)
【解析】　以给定的食物链知：生产者(果 ( http: / / www.21cnjy.com )树)的数量最少(只有一棵)，初级消费者(蚜虫)数量最多(或很多)，次级消费者(红头山雀)的数量少于蚜虫而多于果树，则与题干的食物链相符的数量金字塔应该是C项。
【答案】　C
5．下列与生态系统生产量相关的叙述不正确的是(　　)
A．初级生产量的根本来源是太阳能
B．深海区可分上下两层，上层有初级生产量，下层没有初级生产量
C．总初级生产量(GP)、净初级生产量(NP)、呼吸消耗量(R)的关系可表示为NP＝GP－R
D．海洋面积比陆地大一倍，其年净初级生产量也比陆地生态系统大得多
【解析】　深海区下层无光，所以没有初级生产量，由于海洋水中光照较弱，其净初级生产量比陆地少。
【答案】　D
6．如图为某生态系统的食物网情况，请分析回答以下问题：
(1)该生态系统共有________条食物链。
(2)鹰处于第五营养级的食物链有________条。
(3)蛇和鹰的关系是________。
(4)要使该生态系统完整，还需要增加的成 ( http: / / www.21cnjy.com )分是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)以植物为起点，以最高 ( http: / / www.21cnjy.com )营养级鹰为终点的食物链共有8条。(2)在植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→鹰，植物→食草昆虫→蛙→蛇→鹰，植物→食草昆虫→食虫鸟→蛇→鹰，3条食物链中鹰处于第五营养级。(3)蛇和鹰同时捕食老鼠和食虫鸟，两者为竞争关系。同时鹰又捕食蛇，两者又为捕食关系。(4)食物链中只包括了生产者和各级消费者，所以应有的成分还包括分解者、无机物、有机物、气候和能源。
【答案】　(1)8　(2)3　(3)竞争和捕食　(4)分解者、无机物、有机物、气候、能源
7．下图是对某水生生态系统的能量流动分 ( http: / / www.21cnjy.com )析调查的结果。A～E表示生物成分按营养功能的归类群体。GP表示总同化量，NP表示净积累量，R表示呼吸消耗量，分析回答：
(1)图中属于消费者的是________。
(2)生产者同化的总能量中有________未被消费者同化。
(3)该生态系统中没有更高营养级的原因是 ( http: / / www.21cnjy.com )________(填字母)的NP不足以维持更高营养级的存在。人直接以植物为食，供养的人口更多，从能量流动的特点看，是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)图示中A为生产者，E为分解者，B、C、D均属于消费者。
(2)生产者同化的总能量为871.27，其中只有141.10被初级消费者同化，其余的能量(730.17)均未被同化。
(3)由于能量每次传递都会损失掉一大半，当能量递减到不足以维持一个营养级的生命之需时，即不再有营养级。
【答案】　(1)B、C、D　(2)730.17　(3)D　能量每次传递都会损失掉一大半
(见学生用书第121页)
1．在阳光明媚、水草丰茂的鄂尔多斯草原 ( http: / / www.21cnjy.com )上，生活着牛、羊、鹿、狼、兔、鼠，还有秃鹫、苍鹰、蜣螂、细菌、真菌等，关于它们的叙述中正确的是(　　)
①它们共同构成一个生态系统　②它们中的牛、羊、鹿分别组成了3个种群　③它们中的动物是一个生物群落　④它们中的蜣螂、腐生菌是分解者
A．①②　　B．③④　　C．②③　　D．①④
【解析】　牛、羊、鹿等是消费 ( http: / / www.21cnjy.com )者，蜣螂、营腐生生活的细菌与真菌等是分解者，此外还包括了阳光、空气、温度、水、土壤等无机环境，即它们是由生产者、消费者、分解者及其无机环境构成的相互作用的自然系统，是一个生态系统。它们中的牛、羊、鹿分别是三种动物的总称，每一种动物会涉及很多具体种类，因而不能把它们中的牛、羊、鹿仅看作是3个种群。它们中的动物只是其中的一类生物，并不包括该环境中的所有生物，与群落概念不符。
【答案】　D
2．(2012·大庆检测)生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述，不正确的是(　　)
A．都位于能量金字塔同一营养级
B．一定能固定CO2
C．都是生态系统能量转换的载体
D．一定是植物
【解析】　凡是自养生物都是生产者，包括光合细菌、蓝藻、绿色植物等。
【答案】　D
3．(2012·白山检测)下列叙述正确的是(　　)
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消费者
B．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者
C．自养型生物都是生产者，生产者都是自养型生物
D．能量金字塔可以倒置
【解析】　生物群落中的生物与生态系统成分的关系分析如下：
所有细菌并不都是分解者，有 ( http: / / www.21cnjy.com )可能是生产者(如硝化细菌)或消费者(如寄生细菌)，但腐生细菌只能是分解者。自养型生物能将外界无机物合成自身有机物，都是生产者，生产者也都是自养型生物。能量从一个营养级流向下一个营养级总是逐渐减少的，故能量金字塔不会是倒置的。
【答案】　C
4．(2011·海南高考)某地区常年栖息着 ( http: / / www.21cnjy.com )30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多。灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋鸟。该计划的实施将使该地区(　　)
A．灰椋鸟种内竞争必然减弱
B．鸟的种类必然增加
C．农林害虫数量必然大幅度上升
D．生态系统的结构必然发生变化
【解析】　随着灰椋鸟数量增加，种内竞争增强。由于灰椋鸟是农林害虫的天敌，因此农林害虫大幅度减少。大规模清除其他树种，鸟的种类必然减少。
【答案】　D
5．下列说法不正确的是(　　)
A．生物放大现象是以食物链、食物网为渠道形成的
B．营养级别越高，生物体内的有害物质越多
C．生物放大现象出现的原因之一是有害物质进入生物体内后不易分解排出
D．营养级越高的生物数量越少，所以有害物质浓度越低
【解析】　生物放大应是营养级别越高的生物，有害物质积累越多，浓度越高。
【答案】　D
6．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．严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大
【解析】　据图示知，该食物网有9条食物链；硅 ( http: / / www.21cnjy.com )藻是生产者；磷虾只捕食处于第一营养级的硅藻，属于第二营养级；蓝鲸是地球上最大与最重的动物，属于国家二级保护动物，严禁捕杀；生产者遭到破坏对食物网影响最大。
【答案】　C
7．关于生态金字塔的叙述错误的是(　　)
A．生态金字塔表示各营养级之间的数量关系
B．生物量金字塔一定是正金字塔
C．能量金字塔一定是正金字塔
D．数量金字塔通常是正金字塔，也可能是倒金字塔
【解析】　生态金字塔通常是正金字塔，也有倒金 ( http: / / www.21cnjy.com )字塔，但能量金字塔一定是正金字塔，生物量金字塔也可能是倒金字塔，如在英吉利海峡中，浮游植物的生物量同浮游动物和底栖动物的生物量构成的生物量金字塔，因此B项错误。
【答案】　B
8．关于生态系统中生产量与生物量的叙述正确的是(　　)
A．用于植物生长和繁殖的生产量应为净初级生产量减去呼吸消耗量
B．净生产量实际上就是总初级生产量在某一调查时刻前的积累量
C．生物量与生产量的单位相同均可用g/m2或J/m2表示
D．若GP－R＝0，则生物量不变
【解析】　用于植物生长和繁殖 ( http: / / www.21cnjy.com )的生产量应为净初级生产量；生物量实际上就是净初级生产量在某一调查时刻前的积累量，其单位为g/m2或J/m2，但生产量的单位应为g/(m2·a)或J/(m2·a)；若GP－R＝0，则生物量不变，若GP－R>0，生物量增加，若GP－R<0，生物量减少。
【答案】　D
9．能够决定地球上动物和人口生存数量的是(　　)
A．初级生产量 B．次级生产量
C．热量 D．净生产量
【解析】　动物和人直接或间接的依靠植物在光合作用中产生的有机物质为生。
【答案】　A
10．对不同地区农作物的光合作用速率、作物产量及太阳辐射量作比较，如下表所示：
作物 甘蔗 玉米 甜菜
地区 夏威夷 以色列 英国
纬度 21° 32° 52°
太阳辐射量(kJ·m－2·d－1) 4 000 6 000 2 650
作物固定的总能量(kJ·m－2·d－1) 306 405 203
作物产量(kJ·m－2·d－1) 190 190 144
下列说法中不正确的是(　　)
A．对太阳能利用率最低的是英国的甜菜
B．以色列的玉米的呼吸消耗率最大
C．高的太阳辐射量，能使作物有高的光合作用量
D．作物产量高的地区，往往不是在太阳辐射量高的地区
【解析】　对太阳能的利用率应为作 ( http: / / www.21cnjy.com )物固定的总能量与太阳辐射能量之比，而呼吸消耗量则是作物固定的总能量与作物产量的差值，故对太阳能利用率最低的应是以色列的玉米，呼吸消耗量最大者也是以色列的玉米。
【答案】　A
二、非选择题
11．下图表示一生态系统中生物种类间的相互 ( http: / / www.21cnjy.com )关系。图中各种生物均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动，找寻食物。图中的数字表示海星的食物中各种类所占的比例(%)，请据图回答下列问题。
(1)此生态系统中处于第三营养级的种类有__________________。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是________。
(2)该系统的主要成分是________，海星占第________________营养级，为________级消费者。
(3)当除去全部海星一年后，与对照地区 ( http: / / www.21cnjy.com )相比，该处生物种类组成发生了很大变化，其中________成为优势种，而石鳖和石槭数量大为减少，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　该生态系统中，海星处于一个有利的地位，它的主要食物是藤壶和贻贝，其他的则吃得较少。
从图中看出，藤壶提供了海星食物的 ( http: / / www.21cnjy.com )64%，当除去海星后，这部分藤壶得以生存，并迅速繁殖，占据大量岩石表面，从而使海藻在竞争中处于劣势，石鳖和石槭因食物减少而减少。解题时需注意的是，海星去除后，对其他生物也有影响，但不如对藤壶的影响大，因其所提供食物最多，若没有图中数字比例，是不能作出上述判断的。
【答案】　(1)海星、荔枝螺、海葵　海 ( http: / / www.21cnjy.com )星和荔枝螺　(2)海藻、浮游植物　三、四　次级、三　(3)藤壶　藤壶大量繁殖，占据岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少
12．热带雨林是陆地上最重要的生态系统。请回答下列问题：
(1)下表是六类生态系统的有关方面的比较表：
生态系统 冻原 北方针
叶林 温带落
叶林 温带
草原 热带
雨林
净初级生产量
(吨/公顷·年) 1.5 7.5 11.5 7.5 50
生物量
(吨/公顷) 10 200 350 18 300
枯叶输入量
(吨/公顷) 1.5 7.5 11.5 7.5 50
枯叶现存量
(吨/公顷) 44 35 15 5 5
①从上表中可以看出，生产力最高的生 ( http: / / www.21cnjy.com )态系统是________，判断依据是表中的____________，造成生产力最高的环境因素是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②热带雨林的土壤是贫瘠的，判断依据是表 ( http: / / www.21cnjy.com )中的________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，造成贫瘠的主
要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)据考察，赤道附近的一个小岛( ( http: / / www.21cnjy.com )热带雨林)虽然面积不到0.5 km2，哺乳动物却多达58种，这一现象说明热带雨林具有复杂的________和较强的________能力。
【解析】　(1)生产力最高的生态系统应为净初级生产量最高的生态系统，生产力高的制约因素包括光照、温度、水分等。
(2)物种越丰富，营养结构越复杂，自我调节能力越强。
【答案】　(1)①热带雨林　净初 ( http: / / www.21cnjy.com )级生产量最高　温度高，雨量多，光照强　②枯叶输入量远大于枯叶现存量　枯叶被分解者分解后又迅速被植物吸收，土壤中养分很少
(2)营养结构 自我调节
第三节能量流动和物质循环
(教师用书独具)
●课标要求
1．说出生态系统能量流动包括的内容。
2．简述生态系统能量流动的源头和分解者的能量源头。
3．阐述输入每一营养级的能量的来源和去路。
4．说出能量流动的特征及能量流动中的传递效率。
5．说出物质循环的概念。
6．以碳循环、水循环为例，分析生态系统中物质循环。
7．简述物质循环的过程和特点。
●课标解读
1．生态系统能量流动的起点，每一营养级能量的来源和去路。
2．能量流动的特点及传递效率。
3．物质循环的概念和特点。
4．碳循环、水循环。
5．每一营养级能量的来源和去路。
●教学地位
在高考试卷中涉及本课时的知识点命题 ( http: / / www.21cnjy.com )相对较多，生态系统各成分之间通过能量流动和物质循环而成为一个整体，通过分析，使同学们对生态系统有一个整体认知，明确他是一个系统，为其稳态与调节打下基础。
●教法指导
1．能量流动的渠道是食物链和食物网，通过【课堂互动探究】1，剖析食物链和食物网中每一营养级的能量来源和去路，理解能量逐级递减的原因。
2．引导学生分析【课堂互动探究】2，通过水循环、碳循环和氮循环为例，理解物质循环的全球性和循环流动的特点。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．能量流动的起点是什么？能量为什么会逐级递减呢？
2．如何理解物质循环的全球性？
●教学流程设计
课前自主探究：①阅读教P1 ( http: / / www.21cnjy.com )09－110，填写“【课前自主导学】1及思考交流1”②阅读教材P110－114完成“【课前自主导学】2、3及思考交流2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】中的一种或两种设问方式导出课题。 步骤2：建议通过提问板书描绘食物链中个营养级的能量来源和去路。 步骤3：采取讨论方式完成【课堂互动探究】1的“问题导思”并指出“食物链一般不超过5级”。
步骤7：引导学生以小组合作形式 ( http: / / www.21cnjy.com )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6：抢答方式完成【正误判断】和【对点连线】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5、6题。 步骤5：通过讨论交流完成【课堂互动探究】2的“问题导思”并通过【典例】2总结生态系统成分的判断方法。 步骤4：诵读【结论语句】并对【典例】1进行深刻剖析，总结能量单向流动和逐级递减的特点。
课　标　解　读 重　点　难　点
1.生态系统能量流动的起点，每一营养级能量的来源和去路。
2.能量流动的特点及传递效率。
3.物质循环的概念和特点。
4.碳循环、水循环。
5.每一营养级能量的来源和去路。 1.能量流动的特点及传递效率。(重难点)
2.物质循环的概念和特点。(重点)
3.每一营养级能量的来源和去路。(难点)
(见学生用书第69页)
生态系统中的能量流动
1.含义：指在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动的过程。
2．过程
(1)起点：一般起源于生产者固定的太阳能。
(2)流动途径：沿食物链和食物网进行。
(3)转化：把太阳能转化为生物体内有机物中的化学能贮存下来。
(4)耗散：以热的形式散失到周围空间。
(5)过程模式图
(6)特点：①单向的、不可逆。②逐级递减。
1．兔的粪便中的能量属于兔子所处的营养级的能量吗？
【提示】　不属于，动物的粪便中的能量应该属于上一营养级的能量。
生态系统中的物质循环
1.过程
2．特点
(1)周而复始，往复循环。
(2)参与循环的物质数量恒定，而且可以重复利用。
3．类型：包括水的全球循环、碳的全球循环及氮的全球循环等。
4．碳的全球循环
(1)基本路线图解
(2)海洋能调节大气中的CO2含量。当大气中CO2含量偏高时，就会溶于海水中；当偏低时就释放出来，使之恢复到原来的平衡状态。
(3)碳循环平衡失调：因人类能源消费，破坏了陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡，导致大气中二氧化碳含量的持续增加。
2．在欧亚大陆等地方使用的农药会在远离大陆的北极海豹体内被检测到，这一现象除了说明生物放大作用外，还能表明物质循环的什么特点？
【提示】　物质循环具有全球性。
5．水循环
水的主要循环路线是从地球表面通过蒸发进入大气圈，同时又不断从大气圈中通过降雨回到地球表面。
6．氮循环
大气中的氮可以被蓝细菌和根瘤菌固定，转化成被 ( http: / / www.21cnjy.com )植物利用的铵盐，动植物遗体又被分解者分解产生氨，氨进一步被氨化细菌、亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌转化成土壤中的硝酸盐，被植物吸收。
物质循环与能量流动的区别与联系
1.区别：物质循环的特点不同于能量流动，物质可以被生物群落反复利用，而能量流动是单向的，逐级递减的，是不循环的。
2．联系：生态系统的主要功能是进行能 ( http: / / www.21cnjy.com )量流动和物质循环，并且二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。使生态系统的各组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
1．生态系统中流动的能量是太阳能。(×)
【提示】　是自养生物将太阳能固定在有机物中的化学能。
2．食物链越长，顶位肉食动物获得能量越多。(×)
【提示】　越少，因为能量是逐级递减的。
3．水的全球循环主要是水通过光合作用生成有机物和
O2，O2和有机物又通过呼吸作用产生水。(×)
【提示】　水的主要循环路线是地表蒸发和降水。
4．碳循环的主要是通过光合作用和呼吸作用实现的。(√)
5．氮循环都是依靠生物固氮和反硝化作用完成的。(×)
【提示】　还包括工业固氮和光化学固氮。
(见学生用书第70页)
能量流动过程剖析
【问题导思】
①生态系统中能量流动的能量来源是什么？流动形式和途径又是什么？
②生态系统中能量流动的特点是什么？
1．能量的输入
(1)来源
①几乎全部来自于绿色植物固定的太阳能。
②少数来自于氧化无机物产生的化学能。
(2)相关生理过程：光合作用和化能合成作用。
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
(4)传递特点
①单向流动，原因是：食物 ( http: / / www.21cnjy.com )链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，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，原因是：
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。
(5)传递的效率：约10%。
＝×100%
消费者产生的粪便，不属于流入该营养级的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于未利用的一部分。
3．能量的转化
(1)生产者：光能有机物中的化学能。
(2)消费者：食物化学能自身化学能。
4．能量的散失
(1)形式：热能，热能是能量流动的最后形式。
(2)过程
　(2012安徽高考)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a).
植物 田鼠 鼬
固定的太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量
2.45×1011 1.05×109 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107
(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。
(2)在研究能量流动时， ( http: / / www.21cnjy.com )可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果____________。
(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕 ( http: / / www.21cnjy.com )后者，田鼠同样也能够依据鼠的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够________，维持生态系统的稳定。
【审题导析】　本题考查种群密度调查方法和能量流动等内容。
(1)能量在两营养级之间的传递效率如何计算？
(2)如何用标志重捕法计算种群个体数？
(3)能量在每一营养级的去路有哪些？
【精讲精析】　 (1)能量传递效率为两相邻营养级间同化量的比值，即2.25×107/7.50×108＝3%。
(2)根据标志重捕法的计算公式40/N＝15/30得，N＝80只。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会使得N值偏大。
(3)恒温动物借助有氧呼吸释放的热能来维持体温的恒定，故其同化量中只有一小部分用于自身的生长、发育和繁殖。
【答案】　(1)3%　(2)80　偏大
(3)自身的生长、发育和繁殖　(4)调节生物的种间关系。
生态系统的物质循环
【问题导思】
①参与循环的物质是指什么？
②物质循环有什么特点？
1．概念的分析
(1)参与循环的物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，而不是指由这些元素组成的单质或化合物。
(2)循环的具体形式：组成生物体的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，是伴随着复杂的物质变化和能量转化而进行的，并不是单纯的元素的移动。
(3)物质循环的两个“支点”：组成生物体的化学元素在无机环境与生物群落之间的往返运动。
(4)生物群落在物质循环中的作用
无机环境中基本元素转变为生物体内生命物质 ( http: / / www.21cnjy.com )及生物体内生命物质转变为无机环境中基本元素，是依靠生物体内的生物化学反应完成的，因而物质循环虽然是在无机环境与生物群落之间进行，但起决定作用的是生物群落。
无机环境生物群落(有机物)
2．特点
(1)全球性：物质循环的范围是生物圈，因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。
(2)反复利用，循环流动：物质循环，既 ( http: / / www.21cnjy.com )然称为“循环”就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。
3．生态系统中水循环、碳循环和氮循环的比较
比较 水循环 碳循环 氮循环
循环过
程图解 水的主要循环路线是从地球表面通过蒸发进入大气圈，同时又不断地从大气圈中通过降雨回到地球表面
碳循环的基本路线是从大气圈到植物和动物，再从动、植物通向分解者，最后又回到大气圈。
大气中的N2须经“固氮作用”方可被植物利用
从无机
环境进
入生物
群落的
方式　 各种生物对水分的吸收 大气中的CO2直接被植物吸收用于光合作用 大气中的N2经固氮作用进入固氮微生物体内
从生物
群落返
回无机
环境的
途径 生物在全球水循环中所起的作用很小，虽然植物在生长和光合作用中要吸收很多水，但主要通过蒸腾作用又将这些水送回了大气圈 ①生产者、消费者的细胞呼吸
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧 脱氮细菌的反硝化作用
1．实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。
2．碳循环过程中，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分之间的传递均是单向的。
　右
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①②③④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．①②③中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环
【审题导析】　正确解答该题的关键点：
(1)根据箭头指向明确四种成分。
(2)明确能量流动和物质循环中物质传递形式及动力。
【精讲精析】　生态系统的组成成分包括非生物的 ( http: / / www.21cnjy.com )物质和能量、生产者、分解者、消费者。首先需要确定这四种成分，①箭头指向②③④可以确定①是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以确定④为无机环境。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者，确定③为分解者。5代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在①和④间是以二氧化碳形式传递的。①②③之间是以有机碳的形式传递的。①是生产者，所含有的有机物最多。②是消费者，并不参与碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。①生产者联系无机环境和生物群落，③分解者联系生物群落和无机环境，它们促进碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。
【答案】　C
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．能量流动和物质循环是生态系统的两大功能。
2．能量流动特点是单向的、不可逆的、逐级递减的。能量流动的传递效率一般只有约10%。
3．由于生态系统的能量流动，越是处在食物链高位的动物，其数量就越少、生物量就越小、能量也越少。
4．物质循环是在一个相对封闭的循环圈中周而复始、往复循环的，参与循环的物质数量恒定、而且可以得到重复利用。
5．物质循环中碳循环协调被打破是导致温室效应的主要原因。
(见学生用书第73页)
1．从生态学角度分析，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
【解析】　植物通过光合作用固定 ( http: / / www.21cnjy.com )太阳能，将其转化成化学能储存在其制造的有机物中，其他生物直接或间接地以这些有机物为能源，所以生态系统中流动的能量最初来源于太阳光能。
【答案】　D
2．在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是(　　)
A．能量沿食物链流动是单向的
B．食物链越长，最高营养级获得的能量越少
C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量就越少
D．各营养级生物必然有呼吸消耗的能量
【解析】　在能量传递效率不变的情况下，初级消费者越多，次级消费者获得的能量也越多。
【答案】　C
3．下图为食物网中的猫头鹰体重每增加20 g，至少需要消耗植物(　　)
A．200 g B．250 g
C．500 g D．1 000 g
【解析】　解本题的关键有二：一是理 ( http: / / www.21cnjy.com )解“至少”的含义，应按照20%计算；二是对题图的理解，即图中的兔和鼠无需分开计算。猫头鹰体重增加20 g，则至少消耗初级消费者(兔和鼠)100 g，消耗生产者(植物)至少500 g。
【答案】　C
4．下列关于物质循环的叙述，正确的是(　　)
A．生产者与无机环境之间可以直接进行碳循环
B．消费者与无机环境之间可以直接进行碳循环
C．物质循环沿着食物链进行
D．不同生态系统的物质循环在各自的生态系统范围内独立地进行
【解析】　生产者通过光合作用 ( http: / / www.21cnjy.com )和呼吸作用可以直接与无机环境进行碳循环，而消费者则不能；物质循环沿着食物链和食物网进行，具有全球性，范围是整个生物圈。
【答案】　A
5．碳在生物群落与无机环境之间的循环要通过(　　)
A．光合作用
B．呼吸作用和光合作用
C．呼吸作用
D．蒸腾作用和呼吸作用
【解析】　在自然界的碳循环过程中，碳元素是以 ( http: / / www.21cnjy.com )二氧化碳的形式进行循环的。通过绿色植物的光合作用，无机环境中的二氧化碳进入生物群落，生物群落中的碳以有机物的形式存在，生产者、各级消费者及分解者又通过呼吸作用将有机物分解成二氧化碳和水等简单的无机物，使生物群落中的碳以二氧化碳的形式又回到无机环境中去。因此，碳在生物群落和无机环境之间的循环是通过光合作用和呼吸作用进行的。
【答案】　B
6．下图是某生态系统中，能量与物质流通关系示意图，看图作答。(图中△为有毒物质，浓度为百万分之一)
(1)从完成生态系统功能的角度，简要说明生 ( http: / / www.21cnjy.com )产者的重要作用：________________________________________________________________________。
(2)流经该生态系统的总能量是________kJ/(cm2·a)。
(3)根据图中数值计算能量从A到B，由B到C ( http: / / www.21cnjy.com )的传递效率依次分别是________%和________%。其余的能量最终通过生物的________散失。由于生物不能在代谢中再利用________，因此能量流动具有________________________的特点。
(4)图中无机物箭头是指___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____和CO2等物质的流通过程。图中D是________，通过它们的________和________两种分解方式，将生物组织内的碳放回空气中，由此可见D在物质流通中的重要作用是______________________。
(5)在生态系统中，碳循环始终与________结合在一起进行。
(6)从生态因素的角度看，存在于________中的有毒物质经________浓缩，因此 ________越高的生物受害越大。
【解析】　首先要分析图中各符号所代表的含义， ( http: / / www.21cnjy.com )图中所示的是一个生态系统，箭头所示这个生态系统的能量流动和物质循环的方向。图中A显然是物质循环和能量流动的开始，所以它一定是生产者，D最后将物质分解又返回大自然中，它应该是分解者，而B、C分别是初级消费者和次级消费者。我们知道流经生态系统的总能量是来自生产者所固定的太阳能，能量在各营养级的传递过程中是逐级递减的，其去路有三个方向：一是各营养级的生物在分解有机物用于生命活动时，总有一部分能量以热能的形式散失；二是还有大部分的能量未被下一个营养级所利用，其遗物和排泄物等流入分解者中去；三是只有一小部分流入下一个营养级。所以流经该生态系统的总能量应该是生产者中的能量的三个去路之和＝97＋306＋63＝466。由A到B的传递效率＝传送到B的总能量(63)÷A中的总能量(466)×100%，以此类推求出B到C的传递效率。
【答案】　(1)是能量流动 ( http: / / www.21cnjy.com )、物质循环的基础　(2)466　(3)13.5　21　呼吸作用　热能　逐级递减、单向流动　(4)H2O(或水、无机盐)　分解者　有氧呼吸　无氧呼吸　保证物质的再利用　(5)能量流动　(6)空气、水、土壤(或无机环境)　食物链　营养级
(见学生用书第123页)
一、选择题
1．(2011·海南高考)关于生态系统的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的
C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大
D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小
【解析】　流经生态系统的总 ( http: / / www.21cnjy.com )能量是生产者固定的太阳能，能量在各营养级之间的传递效率约为10%，故A项正确；生态系统的信息传递能够调节种间关系，以维持生态系统的稳定性，不可能只对捕食者有利；生态系统的食物链中营养级的高低与体型大小没有必然联系。
【答案】　A
2．(2010·江苏高考)有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此解释合理的是(　　)
A．多吃肉食会增加心血管病的发病率
B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量
C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多
D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平
【解析】　“多吃素食、少吃肉食”能节约粮食，其生态学原理在于降低人在食物链中的营养级，从而节约更多的粮食。
【答案】　C
3．下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是(　　)
【解析】　生态系统中的能量流动是沿食 ( http: / / www.21cnjy.com )物链由低营养级向高营养级进行的。其传递效率一般约为10%。因此，不同营养级所含的能量多少不同，形成金字塔形结构。从给出的饼状图可以看出甲占85%，说明甲是生产者，位于第一营养级；乙和丙含有的能量相近，说明两者位于同一个营养级(第二营养级，是初级消费者)；丁含有的能量最少，说明丁位于第三营养级，是次级消费者。据此，我们可以推测出甲～丁四种生物间的食物关系最可能的是A项所示的关系。
【答案】　A
4．下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是(　　)
A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种
B．蓝藻易在富营养化水体中暴发
C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高
D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食
【解析】　水体富营养化导致蓝藻暴发是因为 ( http: / / www.21cnjy.com )水体为蓝藻提供了大量的N、P等矿质元素，并未涉及能量流动问题。能量流动的渠道是食物链(网)，且能量沿食物链(网)传递时，具有单向流动和逐级递减的特点，所以食物链越短，能量损失越少。A、C、D项均可以利用能量流动规律分析。
【答案】　B
5．(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，甲能够 ( http: / / www.21cnjy.com )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
6．在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则(　　)
A．羊同化的能量为64%n
B．贮存在羊体内的能量为52%n
C．由羊流向分解者的能量为16%n
D．由羊流向下一营养级的能量为64%n
【解析】　因为羊摄入的能量有两个途径消耗，一是成为羊的粪便被分解者利用，二是羊同化的能量，所以n－36%n即为羊同化的能量。
【答案】　A
7．火灾会给森林带来较大危害，但是 ( http: / / www.21cnjy.com )某些国家对寒带地区森林中的残枝落叶却进行有限度的人工火烧，以对森林资源进行管理。这种措施的主要目的是(　　)
A．消灭森林病虫害
B．促进种子萌发
C．加速生态系统的分解过程
D．提高土壤的蓄水能力
【解析】　寒带地区由于温度较低，各种生物代谢较慢，因此物质循环也较慢，为加快落叶回归自然，为森林提供矿质营养，进行了有限度的火烧。
【答案】　C
8．关于碳循环的说法错误的是(　　)
A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B．温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的
C．光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2即可维持稳定
D．碳循环过程中伴随着能量流动
【解析】　CO2进入生物群落 ( http: / / www.21cnjy.com )的主要途径就是光合作用，而返回大气中时除通过呼吸作用外，还包括煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。近年来由于汽车、工厂的快速发展，已使大气中的CO2稳定状态被打破，从而导致了温室效应的出现。
【答案】　C
9．下列关于生态系统能量流动和物质循环的叙述，不正确的是(　　)
A．能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能
B．能量流动和物质循环是沿食物链(网)进行的
C．能量流动和物质循环密切联系、相互依存
D．能量流动是伴随着物质循环而循环的
【解析】　物质循环过程中伴随着能量流动，但能量流动是单方向的、不可逆的，且是逐级递减的。
【答案】　D
10．(2010·山东高考改编)以下表示动物利用食物的过程。
正确的分析是(　　)
A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物
B．哺乳动物的③/①值一般约为10%
C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物
【解析】　A项，呼吸代谢消耗量的 ( http: / / www.21cnjy.com )大小对④/③值有影响，恒温动物在外界环境温度变化时，呼吸代谢消耗量基本不变，而变温动物的呼吸代谢消耗量随环境温度变化而变化。在高温环境中，变温动物的呼吸代谢消耗量大，④/③值低于恒温动物，在低温环境中，变温动物呼吸代谢消耗量小，④/③值高于恒温动物；B项，相邻两个营养级的能量传递效率(该营养级的同化量∶上一营养级的同化量)约为10%；C项，提高③/②值，实际是提高对食物的(饲料)利用率，能够提高圈养动物生长量；D项，与食草哺乳动物相比，食肉动物消化吸收有机物能力强，故③/②值一般较高。而草中纤维素较多，难以完全消化吸收，随粪便排出的能量多。
【答案】　C
11．(2011·山东高考)6月5日 ( http: / / www.21cnjy.com )是世界环境日，2011年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。
(1)图中食物网较简单，因此该草原生 ( http: / / www.21cnjy.com )态系统的________能力较差，其________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________才能保证其物质循环的正常进行。
(2)如果图中草能提供10 000 ( http: / / www.21cnjy.com ) kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是________kJ和________kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会________。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的________锐减或丧失。
(3)影响图中兔种群数量变化的种间因 ( http: / / www.21cnjy.com )素是________和竞争。若某年兔种群有K值为1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为________只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)。
(4)草原干旱时，兔摄取水分减少， ( http: / / www.21cnjy.com )体内细胞外液渗透压________，引起________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起________对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。
【解析】　(1)生态系统 ( http: / / www.21cnjy.com )的自我调节能力和抵抗力稳定性大小与食物网的复杂程度呈正相关，生态系统的生物组成成分包括生产者、消费者和分解者，食物网中只有生产者和消费者，没有分解者。(2)计算鹰得到的最低能量值应选最长的食物链和最低的能量传递效率进行计算，而计算最高能量值应选最短的食物链和最高的能量传递效率，所以鹰得到的最低能量值是鹰位于第四营养级时，即得到的最低能量值为10 000×10%×10%×10%＝10(kJ)，鹰得到最高能量值是鹰位于最低营养级(即第三营养级)时，得到的能量值为10 000×20%×20%＝400 (kJ)；若去除蛇，鹰所处的营养级降低，使鹰获得的能量增多，从而使草原容纳鹰的数量增加；外来物种的入侵会使生物多样性锐减。(3)影响兔种群数量变化的种间因素为捕食和竞争；兔和鼠为竞争关系，在其他条件不变的情况下，鼠的数量增加400只，会导致兔的数量减少100只，所以兔种群的K值变为900只；用标志重捕法调查种群密度时，若部分标记个体迁出，会导致再捕获时被标记个体的捕获量减少，从而导致调查结果偏高。(4)兔摄取水分减少时，会使细胞外液渗透压升高，引起下丘脑渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起肾小管和集合管对水的重吸收增加，以维持水平衡。
【答案】　(1)自我调节(或反馈调节，负反馈调节)　抵抗力　分解者
(2)10　400　增加　生物多样性(或物种多样性)
(3)捕食　900　偏高
(4)升高　下丘脑　肾小管、集合管
12．根据下面的碳循环示意图，回答问题：
(1)从微观上看，过程③主要是在细胞内的________上进行的。
(2)碳从无机环境进入生物 ( http: / / www.21cnjy.com )群落的主要途径①是________，除此之外，某些特殊的生态系统中还可通过________进入生物群落。碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。
(3)由图分析，减少温室效应的最关键措施有哪些？
________________________________________________________________________。
(4)碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用________，因而能量流动具有____________的特点。
(5)若图中②的种群及相互间的关系 ( http: / / www.21cnjy.com )如图，设E种群含碳量为5.8×109 kg，B种群含碳量为1.3×108kg，则A种群含碳量的值是________。
【解析】　(1)过程③是通过动植物的细胞呼吸将碳返回到大气中去，细胞呼吸主要是在细胞内的线粒体中进行的。
(2)①是通过绿色植物的光合作用将大 ( http: / / www.21cnjy.com )气中的碳固定到植物体内转化为有机物。在极少数特殊空间，如深海热泉口生态系统中，生产者主要是化能合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成作用。碳主要
以CO2的形式从无机环境进入生物群落，除此之外，还可以在土壤中以CO、HCO的形式被植物的根吸收进入生物群落。
(3)从图中看出，导致大气中CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )增多的因素可能是①过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少；也可能是⑤过程增强，即化石燃料的大量燃烧。因此减少温室效应应从这两个方面考虑。
(4)生态系统中的能量最终以热能形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流动的特点是逐级递减、单向流动。
(5)不同营养级之间含碳量的关系也符合 ( http: / / www.21cnjy.com )能量传递效率10%，E是生产者，其固定的碳有两条去路即①传给B，②经C、D最终传给A，且C和D处于同一营养级。A获得的碳应按10%传递。计算如下：
(5.8×109－)×10%×10% kg＝4.5×107 kg。
【答案】　(1)线粒体　(2)光 ( http: / / www.21cnjy.com )合作用　化能合成作用　CO2　(3)①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；②控制化石燃料的燃烧，减少CO2的排放量，提高能源利用率；③开发水能、太阳能等新能源(第三条可以不答)
(4)热能 逐级递减、单向流动　(5)4.5×107 kg
第四节生态系统的稳态及其调节
(教师用书独具)
●课标要求
1．简述生态系统趋于稳态的特点。
2．举例说出生态系统自我调节的主要机制－－－－正反馈和负反馈的过程。
3．阐明生态系统动态平衡与其稳定性的关系。
●课标解读
1．生态系统自我调节的主要机制——正反馈和负反馈。
2．生态系统动态平衡与其稳定性的关系。
3．生态系统自我调节的主要机制——正反馈和负反馈。
●教学地位
在高考试卷中涉及本课时的 ( http: / / www.21cnjy.com )知识点命题相对较少，但从课程编排上，它是本章内容的小结，让学生明白生态系统趋于稳态的特点。同时，让学生明白人类活动与生态系统稳态的关系，提醒人们善待自然。
●教法指导
1．通过分析教材P116图6－14，理解生态系统维持稳定的负反馈调节机制。
2．通过实验“设计并制作生态瓶”，弄清生态系统自我调节能力的基础是生态系统的成分。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．野外流淌的小河为什么经常洗衣服却依然清澈干净？
2．设计生态瓶应注意什么？
●教学流程设计
课前自主探究：①阅读教P116－117， ( http: / / www.21cnjy.com )填写“【课前自主导学】1、2、3及思考交流1、2。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】中的一种或两种设问方式导出课题。 步骤2：建议通过讨论板书生态系统的负反馈调节。 步骤3：采取讨论方式完成【课堂互动探究】1的“问题导思”并指出“生态系统的自我调节能力是有一定限度的”。
步骤6：引导学生以小组合作形式总 ( http: / / www.21cnjy.com )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】和【对点连线】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤4：诵读【结论语句】领会生态系统的自我调节能力基础是负反馈调节。
课　标　解　读 重　点　难　点
1.生态系统自我调节的主要机制——正反馈和负反馈。
2.生态系统动态平衡与其稳定性的关系。 1.生态系统自我调节的主要机制。(重点)
2.生态系统动态平衡与其稳定性的关系。(难点)
(见学生用书第73页)
生态系统的稳态
1.含义：生态系统内部的所有成分彼此相互协调，保持稳定的状态。
2．原因：生态系统具有自我调节能力。
3．调节方式：反馈调节
(1)含义：当生态系统中的某一成 ( http: / / www.21cnjy.com )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，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程。
(2)类型比较
类型 作用特点 作用结果
正反馈调节 加速作用 远离稳态
负反馈调节 抑制和减弱作用 生态系统保持稳定
1．我国蓟县盘山的那片风景秀丽的原始森林里害虫种类很多，却从未出现虫灾的大爆发，主要是依靠生态系统自身的哪种反馈调节机制？
【提示】　负反馈调节机制。
生态系统的发展
1.发展趋势
2．发展局限性
生态系统的自我调节功能是有一定限度的，当外来干扰因素超过一定限度的时候，生态系统的自我调节功能就会受到损害。
人类活动对生态系统稳态的影响
1.人类生存和发展的基础：保持生态系统结构和功能的稳定。
2．人类的活动与稳态的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系：人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还必须特别注意生态效益和生态后果，以便在利用自然的同时能基本保持生物圈的稳定。
2．对黄土高原十几年的治理，仍未完全恢复原貌，这说明了什么问题？
【提示】　生态系统的自我调节功能是有一定限度的。
1．生态系统的稳态是靠生态系统的正、负反馈调节实现的。(×)
【提示】　负反馈调节实现稳态，正反馈调节远离稳态。
2．当生态系统达到最稳定状态时，其自我调节能力也最强，其稳态不会被破坏。(×)
【提示】　生态系统的自我调节能力都是有一定限度的，超过这个限度时，稳态会破坏。
3．农田生态系统生物种类单一，容易维持，其自我调节能力很大。(×)
【提示】　很小。
4．为了增强生态系统的稳定性，应该除去生态系统中的寄生虫害。(×)
【提示】　寄生虫的存在能通过负反馈调节，维持它与寄生的数目恒定，一旦除去，其调节能力会变弱，生态系统的稳定性被破坏。
(见学生用书第74页)
生态系统的稳态及其调节
【问题导思】
①如何理解生态系统的稳态？
②生态系统的稳态是如何维持的？其自我调节能力大小与什么有关？
1．生态系统的稳态
(1)概念的理解
①稳态是一种动态平衡，结构相对稳定指生物种类、数量小范围波动，功能相对稳定指物质能量的输入、输出相对平衡。
②稳态是相对的，当外来干扰过强时，稳态就会失去平衡，甚至导致系统崩溃。
(2)人类活动对于稳态的影响很大，不合理地利用及工农业发展，可能会严重破坏稳态，合理地开发和环保措施的落实可能会进一步完善生态系统稳态。
2．生态系统的自我调节功能
(1)任何生态系统的自我调节功能均有一定的限度。
(2)生态平衡与生态系统的稳定性的关系。
①生态平衡是指生态系统处于成熟期的相对稳定状态。在此状态下，系统中能量和物质的输入与输出接近相等。
②生态系统的稳定性是指生态系统的一种能力或特性。当外来干扰打破生态平衡后，就会依靠生态系统的自我调节维持平衡。
(3)稳态是靠生态系统的自我调节实现的，使系统内部所有成分彼此相互协调，保持稳定。
(4)生态系统的自我调节功能是通过系统内部的反馈调节来实现的。
①调节方式：其中负反馈调节在生态系统中普遍存在，起主导作用。
②实例及图示：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化
(5)自我调节能力大小：决定生态系统自我调节能力的因素是生态系统的营养结构。
①生态系统成分单纯→营养结构简单→自我调节能力小。
②生态系统成分复杂→营养结构复杂→自我调节能力大。
1．生态系统稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。
2．任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。
3．生物多样性是生态系统稳定性的基础。
　下列叙述中不属于稳定的生态系统特征的是(　　)
A．各种群都处于种群密度越来越大的增长型
B．能量的输入和输出之间达到相对平衡
C．动物和植物在数量上保持相对平衡
D．生产者、消费者之间构成完整的营养结构
【审题导析】　本题主要考查学生对于生态系统稳态的概念的深度理解，应从以下几点来入手分析：
(1)明确稳态是一种动态平衡、相对平衡。
(2)掌握生态系统的稳态的具体体现层面。
【精讲精析】　相对稳定的生态系 ( http: / / www.21cnjy.com )统应具有以下几方面特征：能量输入和输出保持动态平衡，生物数量不会发生较大变化且处于动态平衡状态，生产者、消费者之间构成完整的营养结构，A选项中各种群都处于增长型，种群密度越来越大，使生物在数量上发生较大变化，且从无机环境方面获得的物质和能量会相应增加，因此不属于对稳定生态系统特征的描述。
【答案】　A
　下列关于生态系统自我调节能力的叙述，错误的是(　　)
A．在森林中，当害虫增加时食虫鸟也会增多，这样害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节
B．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础
C．生物群落与无机环境之间不存在负反馈调节
D．生态系统的自我调节能力不是无限的，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会丧失
【审题导析】　正确解答该题可完成以下问题的思考：
(1)什么叫反馈调节？什么叫正反馈和负反馈？
(2)反馈调节和自我调节之间存在怎样的关系？
(3)负反馈调节体现在哪些方面？
【精讲精析】　不仅生物群落内部 ( http: / / www.21cnjy.com )存在负反馈调节，而且生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。例如，一场大火过后，森林中生物种群密度降低，但由于阳光充沛、土壤中无机养料增多，许多种子萌发后，迅速长成新植株。
【答案】　C
设计并制作生态瓶
1．原理：生态系统的各种成分彼此协 ( http: / / www.21cnjy.com )调，无机物和有机物在一个相对封闭的系统内周而复始地循环，使生态系统在一定的时间内可以不需要从系统外获得物质补充而维持其功能。
2．选材
广口瓶、沙子、河水、黑藻、椎实螺等。
3．过程
(1)瓶子的处理。取一个标本瓶并将其洗净，然后用开水烫一下瓶子和瓶盖。
(2)放沙注水。往标本瓶中放入1 cm厚的沙子，再注入河水(占瓶子容积的4/5)。
(3)投放生物。将1根黑藻或其他藻类和1个小型螺蛳(或椎实螺)放入标本瓶中。
(4)加盖封口。在瓶盖周围涂上凡士林，盖紧瓶口，再在瓶口周围涂抹上一层凡士林。
(5)粘贴标签。在制作好的小生态瓶上贴上标签，然后放在阳面窗台上(不要再移动位置)。
(6)观察记录。每天观察1次，并做好记录。
4．注意事项
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命力，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；保持生态瓶内温度；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
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
　某同学做了一个生态系统功能的实验，他在一只透明的玻璃缸内装入适量的水和河泥，水中养了几条小鱼和适量的水藻，然后把缸口密封起来与外界隔绝，制成一个小型人工生态系统。根据上述材料，请分析：
(1)要保持该生态系统的稳定性，还应采取 ( http: / / www.21cnjy.com )的措施是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)缸内的小鱼能较长时间生存的原因是 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)水藻生活所需要的矿质养 ( http: / / www.21cnjy.com )料来自________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)绘出玻璃缸内生态系统的碳循环示意图。
【审题导析】　解答本题应明确以下几点：
(1)生态系统稳定性的实质。
(2)生态系统中的O、C和矿质元素的循环途径。
【精讲精析】　生态系统的成分包括非生物的 ( http: / / www.21cnjy.com )物质和能量、生产者、消费者及分解者，其中生产者及分解者是生态系统中两种最基本的生物因素，生产者通过光合作用制造有机物，为消费者提供食物来源，并为之提供O2，消费者为生产者提供CO2，而分解者则分解水藻、鱼的残落物等为生产者提供无机营养，从而使该生态系统内物质得以循环利用，但由于能量在流经每一营养级时是逐级递减的，且各营养级生物不能利用热能，故要维持该生态系统的能量正常流动，必须源源不断地供应能量。
【答案】　(1)把玻璃缸放在光下，保证 ( http: / / www.21cnjy.com )该人工生态系统有充足的能量来源　(2)水藻为鱼提供需要的有机物和氧气　(3)河泥中的腐生微生物分解的鱼粪、尿等
(4)如右图所示：
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．生态系统的一个重要特点是趋于稳态，这种稳态是靠生态系统的自我调节实现的，而生态系统自我调节能力的基础则是反馈调节。
2．负反馈是比较常见的一种反馈，它的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳定状态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。
3．正反馈是比较少见的，它的作用刚好与负反馈相反，常使生态系统远离平衡状态或稳态。
4．当生态系统达到最稳定状态时，它能在很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身的稳定性。
5．人类活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还必须特别注意生态效应和生态后果，以便在利用自然的同时能基本保持生物圈的稳定。
(见学生用书第76页)
1．自然情况下，不能表明生态系统达到了稳定状态的是(　　)
A．食物链缩短 B．物种多样化
C．结构复杂化 D．功能完善化
【解析】　在自然条件下，生态系统 ( http: / / www.21cnjy.com )总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化方向发展，直到生态系统达到稳态为止。而食物链缩短，说明生态系统中生物种类减少，营养结构变简单了，这样会使生态系统的自我调节功能下降。
【答案】　A
2．某河流被严重污染后，导致水生生物大量死亡，停止污物排放后，通过自身的净化作用，逐渐恢复到接近原来的状态，这是由于生态系统具有(　　)
A．负反馈调节 B．人工调节
C．正反馈调节 D．自然调节
【解析】　由题干的信息可知 ( http: / / www.21cnjy.com )通过调节，生态系统恢复到接近原来的状态，这种结果符合负反馈调节的反馈结果，即抑制、减弱了最初发生变化的那种成分所发生的变化。
【答案】　A
3．下列措施能提高一个生态系统的稳定性的是(　　)
A．减少捕食者和寄生者的数量
B．使生产者和消费者的数量保持平衡
C．增加物种数量
D．限制一个演替系列的演替过程
【解析】　减少捕食者和寄生者的数量 ( http: / / www.21cnjy.com )，不仅减少了生态系统的物种数目，而且干扰甚至破坏了原有的生态平衡，增加了生态系统的不稳定性。使生产者和消费者数量保持平衡，只能保持生态系统原有的平衡。限制一个演替系列的演替过程，干扰了生态系统的演替规律，反而降低了稳定性。只有增加物种数量，使生态系统的能量流动和物质循环的渠道——食物链和食物网增多，才能使生态系统的自我调节能力增强，从而进一步提高生态系统的稳定性。
【答案】　C
4．可以说明生态系统具有自我调节功能的简化实例是(　　)
A．食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而又抑制了动物数量增长
B．豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料
C．山区植被遭到破坏后造成水土流失
D．废弃耕地上杂草丛生
【解析】　生态系统自我调节功 ( http: / / www.21cnjy.com )能的强弱取决于生态系统中的各营养级的生物种类和生物数量的多少。生态系统中的成分越多，营养结构越复杂，自我调节功能就越强。最能直观地体现自我调节功能的例子是具有捕食关系的生物之间的相互作用。
【答案】　A
5．某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响，设计了如下实验：
实验过程如上图所示：
①取三个相同体积的无色透明瓶分别标记为1、2、3号；
②在1、2、3号瓶内加等量的水，3号加 ( http: / / www.21cnjy.com )少许河泥；③选大小相似的同种小金鱼，在l、2、3中各加入1条，并在2、3中加入等量的金鱼藻，都用橡胶塞塞紧，然后放在散射光下。记录结果如下：
瓶号 1号瓶 2号瓶 3号瓶
瓶中金鱼生存的时间(天数) 3 11 25
(1)1、2、3号瓶相比较，相同的非生物因素有____________。
(2)2号和3号瓶相比较，2号瓶中的金鱼存活的时间较短，说明________是生态系统成分中不可缺少的。
(3)1号和3号瓶的实验结果相比较，说明__________是生态系统中不可缺少的成分。
(4)该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素包括____________________________。
【解析】　 从图中可以看出1、2、3号瓶相 ( http: / / www.21cnjy.com )同的非生物因素有光、水、温度和空气。2号瓶与3号瓶相比缺少分解者，1号瓶与3号瓶相比缺少生产者和分解者，而生产者和分解者是生态系统中不可缺少的成分。该实验说明物种组成、营养结构和非生物因素与生态系统稳定性密切相关。
【答案】　(1)光、水、温度、空气
(2)分解者
(3)生产者和分解者
(4)物种组成、营养结构和非生物因素等
(见学生用书第125页)
1．生态系统的稳态是指(　　)
A．生态系统的营养结构相对稳定
B．生态系统的物质循环和能量流动相对稳定
C．生态系统的生物群落相互协调，保持稳定
D．生态系统的所有成分相互协调，保持稳定
【解析】　稳态是生态系统 ( http: / / www.21cnjy.com )发展到一定阶段所具有的特征，是指生态系统内部的所有成分彼此相互协调、保持稳定，即生物与生物之间以及生物与非生物之间协调发展。
【答案】　D
2．生态系统的营养结构越复杂，其自我调节能力就越大的原因不包括(　　)
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．某一营养级一些生物消失，可由该营养级的其他生物代替
D．能量流经各营养级时是逐级递减的
【解析】　任何一个生态系统的能量流动都是逐级递减的，这和复杂程度及自我调节能力无关。
【答案】　D
3．甲地与乙地面积相等。甲地有100种昆虫，乙地只有5种昆虫。二者相比，生态系统的抵抗力稳定性(　　)
A．甲地大于乙地　　　　B．乙地大于甲地
C．两地相同 D．无法比较
【解析】　生态系统的自我调节能力越大，其抵抗 ( http: / / www.21cnjy.com )力稳定性就越高。由题意知，甲地昆虫种类数远远大于乙地，其营养结构就相对复杂，自我调节能力大，因此抵抗力稳定性也高。
【答案】　A
4．某池塘中，早期藻类大量繁殖 ( http: / / www.21cnjy.com )，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．早期属于正反馈调节，后期属于负反馈调节
B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节
C．早期、后期均属于负反馈调节
D．早期、后期均属于正反馈调节
【解析】　在早期，当藻类大量繁殖时，水蚤 ( http: / / www.21cnjy.com )因食物充足而大量繁殖，随后藻类会减少，体现了负反馈调节的特点。而到后期，排入污水后，水蚤大量死亡，使生物个体数量明显减少，这说明污染超出了负反馈调节的能力，生态系统崩溃。
【答案】　B
5．自然条件下，生态系统能够在一段较长的时间内保持动态平衡，例如森林中的生物群落不会因为气候的干旱而发生太大的变化，其主要原因是(　　)
A．能量的收支随季节而波动
B．具有复杂的营养结构
C．生态系统具有一定的自我调节能力
D．物质循环和能量流动能反复进行
【解析】　环境的改变并不引起生态 ( http: / / www.21cnjy.com )系统太大的变化，原因是生态系统具有一定的自我调节能力，通过复杂的食物网，调节其中的物质循环和能量流动，使生态系统保持相对稳定。
【答案】　C
6．下列对各类生态系统特征的描述，正确的是(　　)
A．森林生态系统动植物种类繁多，但其调节能力差
B．草原上生活着多种动物，其中主要是两栖类动物
C．天然草原生态系统的能量可循环流动
D．任何自然生态系统中，分解者都是必不可少的
【解析】　森林生态系统动植物种类繁多，自我调节能力强。草原生态系统分布在干旱地区，水生动物少。能量不可循环而是单向流动。
【答案】　D
7．分析下图，下列判断错误的是(A曲线表示生物总数量；B曲线表示固定的太阳能)(　　)
A．第90年该生态系统处于相对稳定状态
B．B曲线下降的主要原因是植食性动物数量增加
C．20年前后该生态系统的主要成分都是生产者
D．10～20年该生态系统自我调节功能较强
【解析】　在10～20年，生物总数量及生物种类较少，此时该生态系统自我调节功能较低。
【答案】　D
8．一个生态系统的稳态遭到破坏，可以得出的合理解释是(　　)
A．这个生态系统没有自我调节稳态的能力
B．这个生态系统的自我调节稳态能力一定很小
C．这个生态系统的动植物种类一定很少
D．外来干扰超过了这个生态系统的自我调节能力
【解析】　一般情况下生态系统具有自我调节稳态的能力；但是，生态系统的自我调节能力有一定限度，如果外界干扰超过这个限度，则导致稳态失调。
【答案】　D
9．在一个用钢化玻璃做成的 ( http: / / www.21cnjy.com )封闭的水缸内，如果养着鱼、虾、水蚤等水生动物，还有一些水草和藻类以及一些微生物，开始时它们正好达到了稳态。后来为了取得某些实验结果，进行了遮光处理，下列现象不可能出现的是(　　)
A．氧气含量减少 B．二氧化碳含量减少
C．厌氧微生物数量增多 D．动物数量减少
【解析】　这个封闭的水缸，实际上就是 ( http: / / www.21cnjy.com )一个封闭的生态系统。如果进行遮光处理，植物的光合作用受阻，二氧化碳利用减少(二氧化碳含量增多)，氧气产生减少，所以厌氧微生物在这种情况下会增多。植物生长受阻，结果又会导致动物数量减少。
【答案】　B
10．下列有关人与自然关系的叙述，说法错误的是(　　)
A．人类生存和发展的基础是保持生态系统的结构、功能的稳定
B．生物圈、自然界是人类赖以生存的生态系统
C．人类的活动不需注意生态效益及生态后果
D．人类在利用自然时要科学、合理
【解析】　人类的活动除了讲究经济效益、社会效益外，还必须特别注意生态效益和生态后果，以便在利用自然的同时能基本保持生物圈的稳定。
【答案】　C
二、非选择题
11．随着水体富营养化程度日 ( http: / / www.21cnjy.com )趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生，人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，研究者采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。
根据上述材料回答问题：
(1)在该修复生态系统中，主要生产者是________和________，鱼类属于该生态系统中的________。
(2)生物修复系统构建后，种间关系发生了哪些主要变化？
(3)挺水植物在该系统中的作用是__________________________________和________________，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变