课件6张PPT。本章整合一、能量流动、物质循环和信息传递的比较 二、光合作用、呼吸作用与能量流动和碳循环 1.光合作用的实质是把CO2和H2O转化成有机物,从而使碳由无机环境进入生物群落;同时把光能转变成化学能贮存在有机物中。自然生态系统中生产者固定的太阳能是进入生态系统的总能量。光合作用为呼吸作用提供原料,是生态系统能量流动的起点。
2.呼吸作用是指生物体氧化分解有机物并释放能量的过程。它为生命活动的各项具体过程提供能量。在生态系统中,各种生物通过呼吸作用将流入群落的能量和碳释放回环境。所以说呼吸作用也是碳循环中联系生物群落和无机环境的桥梁。三、图解生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系1.图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
2.y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱;反之,抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
3.x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢复原貌的难度越大,反之,恢复原貌的难度越小。
4.TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低或破坏的程度越大。第5章生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
课后篇巩固提升
基础巩固
1.以下可称为生态系统的是( )
A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B.烧杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物
C.一个池塘中的所有水蚤和分解者
D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草
解析生态系统一般包括四种成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。只有具备生态系统的这四种成分,才可以看作一个生态系统。由此可见,A、C、D三个选项中所描述的内容都不能称为生态系统。
答案B
2.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述,正确的是( )
A.动物都属于消费者
B.细菌都属于自养型生物,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
C.生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分
D.分解者一定是微生物
解析大多数动物是消费者,小部分动物为分解者(如蚯蚓),A、D两项错误。大多数细菌属于异养型生物,只有少部分细菌属于自养型生物,B项错误。生产者都是自养生物,是生态系统的最基本成分,C项正确。
答案C
3.在生态系统中,当狼捕食山羊时,狼是( )
A.第三营养级和初级消费者
B.第三营养级和次级消费者
C.第二营养级和次级消费者
D.第二营养级和初级消费者
解析在食物链草→山羊→狼中,狼是第三营养级,次级消费者。
答案B
4.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。下列叙述错误的是( )
A.兔与人的种间关系是捕食和竞争
B.若除去鼬,则草原上鹰的数量会增加
C.大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强
D.植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰
解析人捕食兔,兔与人都捕食植物,故兔与人的种间关系是捕食和竞争,A项正确;若去除鼬,鹰缺乏竞争者,数量会增多,则草原容纳鹰的数量会增加,B项正确;大量捕杀鼬时,鼠的数量会增多,种内斗争会增加,C项正确;由植物到鹰的食物链共有4条,分别是植物→兔→鹰,植物→兔→鼬→鹰,植物→鼠→鼬→鹰,植物→鼠→鹰,D项错误。
答案D
5.下图表示某生态系统的营养结构,其中竞争最为激烈的是( )
A.狼和兔 B.狼和红狐
C.兔和鼠 D.昆虫和青草
解析本题是对生态系统营养结构和种间关系的综合考查。在生态系统中,处于同一营养级的生物因为共用相同的资源而竞争激烈,本题中“狼和红狐”“兔和鼠”处于同一营养级,排除了A、D两项,再考虑到狼和红狐还有各自的食物来源,因此竞争程度应小于兔和鼠的竞争。
答案C
6.下图1表示生态系统的组成成分之间的关系,图2表示某生态系统的食物网,请据图回答问题。
(1)从营养功能的角度来填写成分:B. 、?
C. 。?
(2)B主要是指 。?
(3)最主要成分和最活跃成分分别是 、 (填字母)。?
(4)图2所示的生态系统的食物网中共有 条食物链。?
(5)鹰占有 个营养级,请写出鹰作为最高营养级的一条食物链 。?
(6)蛇和鹰的关系是 。?
(7)若植食性昆虫减少,在短期内哪种生物数量将锐减? ,理由是 。?
解析无机环境和生产者之间的物质联系是双向的,因此图1中A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,D是生产者。分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌。生产者是生态系统的最主要成分,数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用,是生态系统最活跃的成分。食物链以生产者为起点,以不能再被其他生物捕食的生物为终点,图2中共有8条食物链。 在不同食物链中鹰占有4个营养级,其中鹰占最高营养级的食物链是最长的食物链。蛇和鹰存在捕食关系,都以食虫鸟或老鼠为食时,二者又是竞争关系。若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫将会锐减,因为其食物单一,且有许多天敌。
答案(1)分解者 非生物的物质和能量
(2)营腐生生活的细菌和真菌
(3)D A
(4)8
(5)4 植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰
(6)捕食和竞争
(7)食虫昆虫 其食物单一,且有许多天敌
能力提升
7.为了弄清某草原生态系统的食物网组成,生物研究小组调查并统计了其中多种生物之间的食物关系,如表所示(表中“+”表示构成食物关系)。表中甲为该草原生态系统的生产者。下列有关叙述正确的是( )
被捕食者
捕食者
甲
乙
丙
丁
戊
己
乙
+
丙
+
+
丁
+
戊
+
+
己
+
庚
+
+
A.表中未列出该生态系统的成分是分解者
B.该生态系统的食物网包含5条食物链,庚所处营养级最高
C.庚能固定太阳能
D.乙和丙具有捕食和竞争的关系
解析题中表格未列出的生态系统的成分是分解者和非生物的物质和能量,A项错误。根据表格内容推出该生态系统的食物网如图所示。该食物网共包含4条食物链,庚所处营养级最高,B项错误。庚是动物,不能进行光合作用,C项错误。分析食物网可知,丙捕食乙,同时两者都以甲为食,所以乙和丙具有捕食和竞争的关系,D项正确。
答案D
8.图1表示某生态系统的食物网,甲~庚代表不同的生物。下列有关叙述正确的是( )
A.图1中的甲和己均代表的是第二营养级,属于一个种群
B.调查图1中的戊和庚的种群密度一般用标志重捕法
C.当丙刚迁入这个生态系统的一段时间内,数量变化类似图2中的曲线X
D.若图2中的曲线Y代表的是该生态系统中丙的数量变化,则b点对应的是图3中的t2时刻
解析甲和己虽都是第二营养级,但不是一个物种,故A项错误;戊是生产者,一般是绿色植物,一般用样方法调查植物的种群密度,故B项错误;当一个物种刚进入新环境时,食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜且没有敌害,其种群数量会呈类似于“J”型曲线的增长方式增长,故C项正确;当种群数量呈“S”型曲线增长时,K/2时(即b点)增长速率最快,对应于图3中的t1时刻,D项错误。
答案C
课件34张PPT。第1节 生态系统的结构一、生态系统概述 预习反馈
1.思考:下列哪些属于生态系统?
①一片树林 ②一片草原上的所有生物 ③一个动物园中的全部动物和植物 ④一个果园中的全部果树及其无机环境 ⑤密云水库 ⑥生物圈
答案:①⑤⑥。2.下列组合中,依次属于种群、群落和生态系统的一组是( )
①公园中的全部菊花 ②一块棉田中所有的棉蚜 ③一个果园中所有的苹果及其无机环境 ④一片原始森林中的全部动物和绿色植物 ⑤长江中的全部生物 ⑥密云水库中的全部生物及其无机环境
A.①③⑥ B.②④③
C.②⑤⑥ D.①⑤③
解析:一个种群中只有一种生物;一个群落包括某一地区的全部生物;一个生态系统包括某一区域的全部生物和无机环境。菊花不是一个物种,有30余种;果园中所有生物及无机环境才能构成生态系统;④中的生物仅是群落的一部分。
答案:C二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分2.食物链和食物网 预习反馈
1.思考下列问题。
(1)组成生产者的生物除绿色植物外还有哪些生物?
答案:光能合成细菌和化能合成细菌,如硝化细菌、硫细菌。
(2)动物都是消费者吗?并举例说明。
答案:动物不都是消费者,比如蚯蚓、蜣螂营腐生生活,属于分解者。
(3)群落中包括生态系统的哪些成分?
答案:群落中包括生态系统的生产者、消费者和分解者。
(4)分析食物链中各动物所处的消费级别与其营养级级别间存在什么关系。
答案:营养级级别比消费级别高一级。(5)写出谚语“螳螂捕蝉,黄雀在后”中包含的食物链,并注明各生物在生态系统中的组成成分和营养级别。
答案:(6)各种生物所处的营养级是不是一成不变的?
答案:不是。2.判断
(1)生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在不同食物链中占有不同营养级。( √ )
(2)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱。( × )
(3)河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统。( × )
(4)动物的存在加快了人工松树林的物质循环。( √ )
(5)在生态系统中,连接生物和无机环境的两个重要组成成分是生产者和分解者。( √ )
(6)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主渠道,是生态系统维持相对稳定的重要条件。( √ )
(7)从生态系统的营养结构上看,蓝藻处于第一营养级。( √ )3.在一条食物链中处于第三营养级的生物一定是 ( )
A.初级消费者 B.次级消费者
C.三级消费者 D.生产者
解析:营养级的级数总是比消费者的级数多一级。
答案:B4.下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是 ( )
A.太阳光来源于地球以外,不属于生态系统的成分
B.硝化细菌是自养型生物,在生态系统中属于生产者
C.病毒是异养型生物,在生态系统中属于分解者
D.蚯蚓是需氧型生物,在生态系统中属于消费者
解析:光能、热能等属于生态系统的成分,A项错误。硝化细菌能进行化能合成作用,是自养型生物,属于生产者,B项正确。病毒在细胞内进行寄生生活,属于消费者,C项错误。蚯蚓营腐生生活,属于分解者,D项错误。
答案:B探究点一探究点二要点速记 生态系统的组成成分
情景导引
为什么说生态系统是一个整体呢?各成分之间有什么联系?
以下图中的池塘生态系统为例,分析其组成成分及各组分间的关系。探究点一探究点二要点速记(1)非生物的物质和能量有阳光、热能、水、空气、无机盐等。
(2)图中的浮萍、水草、团藻、栅藻等属于自养型生物,在生态系统的组成成分中它们属于生产者,该成分中的主要生物是绿色植物,其功能是通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。
(3)草鱼、黑鱼、虾等动物属于消费者。它们通过自身的代谢将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等),这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。
(4)能够将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物的是分解者,该成分的主要生物是细菌和真菌。探究点一探究点二要点速记典例剖析
例题
右图为生态系统结构的关系图,a代表的成分是 ( )
A.生产者
B.消费者
C.分解者
D.不能确定
解析:生态系统包括生物群落和无机环境,生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析,a的物质来自b,并可传递给c,且b也可传递给c,所以a是消费者,b是生产者,c是分解者。
答案:B探究点一探究点二要点速记归纳提升
1.生态系统中各种组成成分的关系探究点一探究点二要点速记(1)非生物的物质和能量:是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,是生态系统存在的基础。
(2)生产者:是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体的物质和能量的成分,是生态系统的基石,也是生态系统存在的前提。
(3)分解者:能够分解动植物的遗体和动物的排遗物,如果没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山,生态系统就会崩溃,所以它也是生态系统的必备成分。
(4)消费者:不是生态系统的必备成分, 但消费者的存在能加快生态系统的物质循环。探究点一探究点二要点速记2.生态系统成分的判断
(1)生产者:一定是自养生物。①光能自养生物,如绿色植物、蓝藻;②化能自养生物,如硝化细菌等。
(2)消费者:①动物(植食性、肉食性、杂食性);②寄生生物,如植物中的菟丝子。
(3)分解者:①腐生动物,如蜣螂、蚯蚓;②腐生细菌、真菌等。
总之,生产者≠绿色植物;消费者≠动物;分解者≠微生物。探究点一探究点二要点速记特别提醒生态系统各成分中的特例
(1)细菌并不都是分解者:如硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于消费者。
(2)动物并不都是消费者,如蚯蚓、蜣螂等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)生产者并不都是绿色植物:如蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者。
(4)植物并不都是生产者:如菟丝子营寄生生活,属于消费者。探究点一探究点二要点速记活学活练
1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是( )
A.自养生物都属于生产者,都可以进行光合作用,把无机物转变成有机物
B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者
C.分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分
D.非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等
解析:生产者都是自养生物,包括能进行光合作用的绿色植物、蓝藻、光合细菌,还包括能进行化能合成作用的硝化细菌等。消费者包括绝大多数的动物,还包括一些植物和微生物,但有些动物不是消费者,如营腐生生活的蚯蚓。分解者主要指营腐生生活的细菌和真菌,还有营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等。非生物的物质和能量不包括细菌。
答案:C探究点一探究点二要点速记2.下图表示生态系统中生物的部分代谢过程。下列叙述正确的是( )A.能进行①或者③过程的生物肯定属于生态系统中的生产者
B.能进行②或者④过程的生物肯定属于生态系统中的消费者
C.各种生物都能通过过程②为自身的生命活动提供能量
D.过程②和④不能在生物体的同一细胞内进行探究点一探究点二要点速记解析:图中①表示光合作用,③表示化能合成作用,能进行光合作用和化能合成作用的生物都属于自养生物,属于生态系统中的生产者,A项正确;②表示有氧呼吸,④表示无氧呼吸,生产者中的绿色植物能进行有氧呼吸和无氧呼吸,并且一般无氧呼吸产生酒精,B项错误;不是所有生物都能进行有氧呼吸,如乳酸菌只能进行无氧呼吸,C项错误;酵母菌属于单细胞生物,它既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸产生酒精,D项错误。
答案:A探究点一探究点二要点速记食物链和食物网
情景导引
食物网中的生物各属于生态系统的哪几种组成成分?各组成成分间只有捕食关系吗?各动物的消费级别和营养级别如何确定?
分析下面的食物网,回答问题。探究点一探究点二要点速记(1)图中未包含的生态系统的成分有哪些?
答案:非生物的物质和能量、分解者。
(2)图中有几条食物链?
答案:8条。
(3)图示中属于次级消费者的生物有哪些?
答案:狐、猫头鹰、蛇、蜘蛛、吃虫的鸟、青蛙。
(4)图中青蛙和蜘蛛之间有什么关系?
答案:捕食和竞争。
(5)猫头鹰处于第几营养级?
答案:三、四、五、六。探究点一探究点二要点速记典例剖析
例题下图是处于平衡状态的简单淡水生态系统,请回答下列问题。(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? ,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 。 ?探究点一探究点二要点速记(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 、 。?探究点一探究点二要点速记解析:食物链的条数计算是从生产者算起,此题有2个生产者,应有2个起点,到达最高营养级有几条路径就有几条食物链,此生态系统中的食物链共3条。生产者为第一营养级,以此类推,可得出水鸟、小鱼、淡水虾处于第三营养级。若所有水鸟迁徙到别处,则甲壳类生物和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,淡水虾因大鱼的增多而减少。若生态系统中水绵大量减少,水鸟主要以甲壳类生物为食,则甲壳类生物的数量减少,同时水绵减少使水藻与水绵间的竞争减弱,因而水藻大量增多。
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 分解者探究点一探究点二要点速记归纳提升
1.对食物链的分析探究点一探究点二要点速记(1)食物链的起止点:每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物捕食的动物,即最高营养级,中间为多种动物。
(2)某一营养级生物的含义:某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是某种群。
(3)食物链的不可逆性:食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(4)不参与食物链组成的成分:分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成。探究点一探究点二要点速记2.对食物网的分析
(1)模型图示(2)相关说明
①由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1,如兔是初级消费者,第二营养级。
②食物网越复杂,最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。
③同一消费者在不同食物链中,可以占有不同的营养级,如狼在该食物网中分别位于第三、第四营养级。
④在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐既是捕食关系,又是竞争关系。探究点一探究点二要点速记3.食物网中生物数量变化的分析与判断
(1)食物链的第一营养级生物减少,相关生物都减少。
(2)“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度又会下降,直到趋于稳定。
(3)“中间”营养级生物减少的情况,举例如下:若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,它可以依靠其他食物来源维持数量基本稳定。探究点一探究点二要点速记活学活练
1.如图表示生态系统中的食物网,相关叙述正确的是 ( ) A.该食物网中共有6条食物链
B.该食物网中的所有生物构成生物群落
C.蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级
D.若老鼠全部死亡消失,对狼的影响比对猫头鹰显著
解析:食物链的起点是草,终点是不被其他营养级捕食的生物,则食物链共有5条,故A项错误;食物网中只包括生产者和消费者,构成生物群落还应该包括分解者,故B项错误;蝗虫和老鼠都位于第二营养级,属于初级消费者,故C项正确;猫头鹰的食物来源只有老鼠,狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠,若老鼠全部死亡消失,对狼的影响比对猫头鹰小,故D项错误。
答案:C探究点一探究点二要点速记2.某生态系统中有鹿、蛇、猫头鹰、草、兔、鼠等生物,能使猫头鹰增多的因子是( )
A.蛇增多、鹿增多、草减少
B.鹿减少、蛇增多、鼠减少
C.兔减少、草减少、鼠减少
D.蛇减少、草增多、鹿减少
解析:食物网中蛇的数量减少,减少了与猫头鹰的竞争,猫头鹰更多地捕食鼠、兔,获得的能量增加,对猫头鹰数量的增加是有利的。鹿的数量减少,使草的数量增多,草数量的增多引起鼠和兔的数量增加,这对猫头鹰数量的增加是有利的。
答案:D探究点一探究点二要点速记1.生态系统的四种成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
2.生产者、消费者和分解者的地位
(1)生产者是生态系统的基石。
(2)消费者是生态系统最活跃的部分。
(3)分解者是生态系统的关键成分之一。
3.食物网中体现的两种种间关系:捕食关系和竞争关系。
4.食物链和食物网的特点和功能
(1)特点:在食物链中,第一营养级总是生产者,各种动物在不同的食物链中所处的营养级可能不同。
(2)功能:食物链和食物网是生态系统的营养结构,是生态系统能量流动和物质循环的渠道。第2节 生态系统的能量流动
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是( )
A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级
B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少
C.初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量越少
D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中
解析由于捕食关系,初级消费者中的能量有一部分流入次级消费者体内,在传递效率一定的情况下,初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量也越多。
答案C
2.已知各营养级之间的能量传递效率均为 10%,若草固定的能量相同,则下面哪一条途径鹰获得的能量最多? ( )
A
B
C.草→昆虫→青蛙→蛇→鹰
D.草→昆虫→食虫鸟→鹰
解析在相同的情况下,食物链越短,生产者固定的能量损失得越少,所以鹰所处的营养级越低,获得的能量越多。
答案A
3.右图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
解析该题有2条食物链,但因计算的是猫头鹰和植物的关系,则可当作“1条食物链”来看;“至少”提示应按20%的传递效率计算,所以需要消耗植物的量为20 g÷20%÷20%=500 g。
答案C
4.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是( )
A.羊吃草,草中能量都流入羊体内
B.生态系统的能量最终将以热能的形式散失
C.通过多级利用可以提高能量的传递效率
D.生态系统稳定时没有能量的输入,只有能量输出
解析羊吃草,未被消化吸收的食物残渣流向分解者,其中的能量被分解者释放出来;生产者固定的太阳能通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用最终以热能形式散失到环境中;通过多级利用可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率;生态系统稳定时能量的输入和输出达到动态平衡。
答案B
5.我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( )
A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
解析本题考查食物链及能量流动的相关知识。鹰迁入后,形成了食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰捕食黄雀,因此鹰的迁入会使该树林中黄雀(螳螂的天敌)的数量减少,黄雀的数量减少又使螳螂(蝉的天敌)的数量增多,进而使蝉的数量减少,A项错误。能量流动是沿着食物链进行的,细菌是分解者,不参与食物链的构成,故细菌的能量不能流向生产者,B项错误。能量流动是沿着食物链进行的,鹰的迁入增加了食物链的长度,使该生态系统能量消耗的环节增多,但未改变能量流动的方向,C项正确,D项错误。
答案C
6.某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”,如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是 ( )
A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A表示
C.由松毛虫流入分解者的能量可用C+D+F表示
D.若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量将呈“J”型增长
解析该食物链中的生物在能量上呈正金字塔形,而数量上松毛虫的数量多于马尾松,不呈现正金字塔形,A项错误;据图分析,松毛虫的同化量是A,杜鹃的同化量是E,能量传递效率可用E/A表示,B项正确;由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示,C表示松毛虫粪便量,属于马尾松的能量,C项错误;若迁走全部杜鹃,但由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数量将呈现S型曲线,D项错误。
答案B
7.下图表示某草原生态系统中的能量流动图解,①~④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是 ( )
A.①是流入该生态系统的总能量
B.③和④分别属于草和兔同化量的一部分
C.图中②/①的值可代表兔到狐的能量传递效率
D.分解者获得的能量最少
解析流入该生态系统的总能量是生产者(草)固定的总能量。③为兔的粪便中的能量,属于草的同化量,④为兔的遗体、残骸等中的能量,属于兔的同化量。①为兔的摄入量,包括兔的同化量和粪便中的能量,②为狐的摄入量,能量传递效率指的是相邻营养级中高营养级与低营养级同化量的比值,因此②/①的值不能代表兔到狐的能量传递效率。所有动植物的遗体最终都被分解者分解,因此,分解者获得的能量不一定最少。
答案B
8.如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动,图中字母代表相应能量。下列分析错误的是( )
A.流经图中生态系统的总能量为A
B.图中的C和B1+C1+D1可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量。
C.正常情况下D/C的值大于10%
D.人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用,从而提高能量的传递效率
解析流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,应是图中的A,总光合作用A分为呼吸作用散失的能量B和净光合作用C两部分,图中的C和B1+C1+D1分别是桑树和蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。由图可知D=A1+B1+C1+D1,图中D即表示被蚕同化的能量,因此桑树到蚕能量的传递效率为D/A,该传递效率应为10%~20%,故D/C应大于10%。人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率而不能提高能量的传递效率。
答案D
9.下图是某生态系统能量流动过程图解,请回答下列问题。
(1)图中的哪个箭头是不应存在的? 。?
(2)流经该生态系统的总能量是 。?
(3)④中的能量大约只有③中能量的 。?
(4)图中②⑤⑧③所代表的能量可用等式表示为 。?
(5)该生态系统的能量流动就是指①→②→③→④的流动过程,对吗?为什么??? 。?
解析因为分解者体内的能量不能再流向生产者,故应去掉箭头。
答案(1)
(2)+②+
(3)10%~20%
(4)②=⑤+⑧+③
(5)不对。因为生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化及散失的过程,而①→②→③→④仅表示该生态系统能量的输入和传递过程
能力提升
10
.设某生态系统中具有单一食物链结构,与某种群有关的能量流动情况如右图所示。A、B、C、D、E代表能量值。下列有关说法正确的是( )
A.正常情况下,下一个营养级所获得的能量为C的10%~20%
B.该种群各个体粪便中含有的能量,为A的一部分
C.该种群未被生态系统利用的能量为E与D之和
D.该营养级之后的所有营养级所需的能量全部来自C
解析能量传递效率是指下一个营养级所获得的能量占前一个营养级所获得的全部能量的比例,而C本身是流向下一个营养级的能量,在此图中,能量传递效率应该是C/A。该图中A代表该营养级所同化的能量,而该营养级粪便中的能量应属于上一个营养级传递给分解者的能量,不属于A。该种群未被利用的能量是指既没有流向下一个营养级,也没有被呼吸消耗,也没有传递给分解者的能量。C所代表的能量是该营养级流向下一个营养级的能量,之后所有营养级所需要的能量全部来自C。
答案D
11.
如图为生态系统食物网简图,若E生物种群总能量为7.1×109 kJ,B生物种群总能量为2.3×108 kJ。从理论上计算,A储存的总能量最少为( )
A.7.1×108 kJ B.4.8×107 kJ
C.5.95×107 kJ D.2.3×107 kJ
解析由图可知,D为生产者,要使A获得的能量最少,则必须保证三个条件:一是能量来源途径要最少,二是能量传递效率要最低,三是食物链要最长。故从理论上讲,与A储存的能量最少相关的食物链不可能是D→A,也不可能是D→A、D→E→C→A同时存在,只能是D→E→C→A。为此,E的能量在传给A的途径中,只有确保:①E在传给B时用去的能量最多,②E的总能量减去传给B的后再传给C时传递效率最低,③C在传给A时效率最低,结果才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A储存的总能量最少为(7.1×109 kJ-2.3×108 kJ÷10%)×10%×10%=4.8×107 kJ。
答案B
12.下表是对一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查。
种 群
甲
乙
丙
丁
戊
能量/(107 kJ·m-2)
2.50
13.30
9.80
0.28
220.00
下图①~④是根据该表数据作出的一些分析,其中与表中数据不符的是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
解析根据能量数值可知,戊为生产者,乙和丙能量差距不到10%~20%,因而均为初级消费者,甲为次级消费者,丁为三级消费者,因而①错误,②正确;乙与丙在同一营养级,均以戊为食,因而二者不能为捕食关系,应为竞争关系,所以③错误;若除去甲和丁,则乙和丙的竞争加强,可能会出现④的结果。
答案A
13.下图表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析,其中分析不正确的是( )
注图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量。
A.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量
B.c1表示初级消费者中被次级消费者同化的能量
C.b或d之一可代表生产者传递给分解者的能量
D.初级消费者粪便中所含的能量应包含在c中
解析结合图形分析知,b+c+d+e为本年度植物光合作用利用的太阳能(固定的能量),即流入该生态系统的总能量;c1代表初级消费者流入次级消费者的能量,即被次级消费者同化的能量;已知e是呼吸消耗的能量,那么b和d中,一个表示生产者传递给分解者的能量,一个表示未被利用的能量;初级消费者粪便中的能量不属于该营养级的同化量,不在c中,而是属于生产者同化的能量。
答案D
14.
右图是一草原生态系统中的食物网。请据图回答下列问题。
(1)草原生态系统组成成分除图示生物外,还有 。?
(2)鹰与蛇的种间关系是 ,鹰所处的营养级是 。?
(3)如果鼠种群的死亡率较高,则鼠种群的数量一定会下降吗? ,试分析原因: 。?
(4)能量沿食物链流动时逐级递减的原因是 。?
(5)假如鹰的食物中有2/5来自兔子,2/5来自鼠,其余来自蛇,则鹰增加10 g体重,最少需要消耗植物 g。?
解析(1)草原生态系统组成成分中除食物链的生物成分外,还包括分解者、非生物的物质和能量。(2)鹰与蛇的种间关系有两种:一种是竞争关系,因为两者食物都可来源于鼠;鹰吃蛇,这又是捕食关系。在食物链植物→兔→鹰中,鹰处于第三营养级;在食物链植物→鼠→蛇→鹰中,鹰处于第四营养级。(3)鼠种群的死亡率较高是否会导致其种群的数量下降要看具体情况,若出生率高于死亡率,则种群数量上升,若出生率小于死亡率,则种群数量下降。(5)“最少”提示应按20%的传递效率计算。通过食物链(植物→兔→鹰),鹰增重10 g×2/5=4 g,最少需要消耗植物的量为4 g÷20%÷20%=100 g;通过食物链(植物→鼠→鹰),鹰增重10 g×2/5=4 g,最少需要消耗植物的量为4 g÷20%÷20%=100 g;通过食物链(植物→鼠→蛇→鹰),鹰增重10 g×1/5=2 g,最少需要消耗植物的量为2 g÷20%÷20%÷20%=250 g。所以合计需要消耗植物100 g+100 g+250 g=450 g。
答案(1)分解者、非生物的物质和能量
(2)捕食、竞争 第三、四营养级
(3)不一定 出生率不能确定,如果出生率高于死亡率则种群数量上升,反之则下降
(4)每一营养级生物自身呼吸消耗;未被下一营养级捕食;作为排遗物、遗体等被分解者利用
(5)450
课件44张PPT。第2节 生态系统的能量流动一、能量流动的概念和过程 预习反馈
1.判断
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( × )
(2)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入体内的能量。( × )
(3)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。( × )
(4)同化量=摄入量-粪便量。( √ )
(5)生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级同化的能量+未被利用的能量。 ( √ )
(6)同化量=呼吸散失量+储存量=呼吸散失量+下一营养级同化量+分解者分解利用的能量(+未利用)。( √ )2.消费者的同化量是指( )
A.其食物中的所有能量
B.被消化吸收的所有能量
C.用于生长、发育和繁殖的所有能量
D.呼吸消耗的所有能量
答案:B3.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是( )
A.在食物链中,能量的传递形式是光能
B.生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程
C.生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
D.流经生态系统的总能量一定是生产者固定的太阳能
答案:C二、能量流动的特点 三、研究能量流动的实践意义
1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。预习反馈
1.判断
(1)生态系统中的能量流动是单向的。( √ )
(2)能量只能沿着食物链传递,捕食关系是不能逆转的。( √ )
(3)能量流动是逐级递减的,其原因是一部分能量未被下一营养级利用,一部分能量以热能的形式散失,还有一部分能量被分解者利用。( √ )
(4)生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大。( × )
(5)研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人类。( × )
(6)稻田生态系统中,防治稻田害虫可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。( × )2.下图为某生态系统能量流动示意图〔单位:J/(cm2·a)〕,下列分析不正确的是( )A.甲为1 250 J/(cm2·a)
B.乙到丙的能量传递效率为15%
C.每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D.乙的个体数目一定比甲少
解析:一般情况下,随着营养级的增加,动物个体的数量会减少,个体的体积会增大,但是也存在特殊情况,如树上的昆虫与树之间的关系。
答案:D3.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,下列叙述不正确的是 ( )A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转,所以能量流动具有单向性
B.①表示流经生态系统内部的总能量
C.各营养级间的能量传递效率一般为10%~20%
D.从能量关系看②>③+④
答案:B探究点一探究点二探究点三要点速记 能量流动的过程
情景导引
一个营养级中的能量有哪些去向?
分析第一营养级和第二营养级能量的去向,回答下列问题。探究点一探究点二探究点三要点速记探究点一探究点二探究点三要点速记(1)流经该生态系统的总能量指的是图中的哪一部分?
答案:生产者固定的能量。
(2)输入第二营养级的能量是初级消费者摄入的能量还是其同化的能量?
答案:输入第二营养级的能量是初级消费者同化的能量。
(3)初级消费者粪便中的能量属于其同化的能量吗?
答案:不属于,初级消费者粪便中的能量应属于上一营养级生产者同化的能量。
(4)第二营养级同化的能量有哪些去向?
答案:自身呼吸作用散失;流入下一营养级;被分解者利用。探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题某生态系统中有a、b、c、d四种生物,构成食物链a→b→c,d为分解者,下图是该生态系统中能量流入b处发生的一系列变化示意图,下列说法错误的是( )?探究点一探究点二探究点三要点速记解析:甲=b的摄入量-粪便中的能量,故甲为b的同化量,乙=b的同化量-呼吸作用散失的能量,故乙为b用于生长、发育和繁殖的能量,A项正确;蘑菇是大型真菌,属于分解者,可以参与丁过程,B项正确;当生态系统处于相对稳定状态时,某种群的数量应稳定在K值左右,C项错误;图中d的能量不全部来自b,如b的粪便中的能量属于a固定的能量,D项正确。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
1.能量的输入
(1)能量来源:几乎都来自太阳能。探究点一探究点二探究点三要点速记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)传递过程探究点一探究点二探究点三要点速记3.能量的转化 4.能量的散失
(1)形式:热能,热能是能量流动的最后形式。
(2)过程探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
1.某同学绘制如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述错误的是( )A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+D1)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1
C.流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减探究点一探究点二探究点三要点速记解析:生产者固定的总能量W1=呼吸作用散失的能量+被分解者利用的能量+未被利用的能量+初级消费者同化的能量=A1+B1+C1+D1,A项正确。能量传递效率=第二营养级固定的能量D1/第一营养级固定的能量W1,B项正确。流入次级消费者的能量D1=A2+B2+C2+D2,C项错误。图解中能量只能从生产者流向初级消费者,且总量减少,体现了能量流动的特点,D项正确。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记2.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少),下列选项中正确的是( )A.图中b=h+c+d+e+f+i
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%
C.“草→兔→狼”这一食物链中,狼粪便中的能量属于d
D.缩短食物链可以提高能量传递效率探究点一探究点二探究点三要点速记解析:首先,生产者固定的能量应该是流经生态系统的总能量,摄入量=同化量+粪便中的能量,因此c为同化量,h为粪便中的能量,同化量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于生长、发育、繁殖的能量,因此d是初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量,f是呼吸作用中以热能形式散失的能量,i是流入分解者的能量,e是下一营养级摄入的能量,所以b=h+c=h+f+d=f+e+g,A项错误。能量传递效率是相邻营养级同化量之间的比值,生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a×100%,B项错误。缩短食物链可以提高能量利用率,但不能提高能量传递效率,D项错误。狼粪便中的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中用于生长、发育、繁殖的能量,C项正确。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记 能量流动的特点
情景导引
能量流动有什么特点?原因是什么?
结合教材P95图5-8思考并回答下列问题。
(1)图中生产者的能量分为四部分,而图5-7中生产者的能量分为三部分,差异是哪一部分?
答案:图5-8中多出的部分为未利用的能量。
(2)流经该生态系统的总能量是464.6 J/(cm2·a),流入第二营养级(植食性动物)的能量(即该营养级的同化量)只有62.8 J/(cm2·a),其余的能量除部分未被利用外,大部分通过自身的呼吸作用消耗掉了,少部分流入了分解者。探究点一探究点二探究点三要点速记(3)图5-8中,能量在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率是多少?探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题图1为某池塘生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值的多少。请据图回答问题。探究点一探究点二探究点三要点速记(1)图2中,若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示营养级Ⅱ同化的能量,C表示 。若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 (用图中所给字母的表达式表示)。?
(2)若图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构成食物关系如图3。其中甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量是 kJ。?
(3)除图1中所示的生物类群,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。?探究点一探究点二探究点三要点速记解析:(1)同化的能量一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉,一部分用于自身的生长、发育和繁殖,C表示营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。营养级之间的传递效率是同化量之比,即b/y×100%。(2)至少消耗应按照最大的传递效率20%计算,其中甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,假设甲的能量是M,即Mx×20%+M(1-x)×20%×20%=A,计算可得M=25A/(1+4x)。(3)图1中包含了生产者和消费者,还缺少分解者。
答案:(1)营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量b/y×100%
(2)25A/(1+4x)
(3)分解者探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
1.能量流动的特点及其原因分析
(1)单向流动的原因
食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
(2)逐级递减的原因
①各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量,并以热能的形式散失,无法再利用。
②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,即未被利用部分。
③少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。探究点一探究点二探究点三要点速记2.能量传递效率
(1)能量传递效率:输入到某一个营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流入下一营养级,即相邻两个营养级间的能量传递效率为10%~20%。能量传递效率是营养级之间的关系,不是个别食物链之间的关系。
(2)计算公式
能量传递效率=某一营养级的同化量÷上一营养级的同化量×100%。探究点一探究点二探究点三要点速记3.三种金字塔的比较
生态金字塔是生态学中表示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、数量金字塔和生物量金字塔等,三者的比较如下表。探究点一探究点二探究点三要点速记探究点一探究点二探究点三要点速记4.食物链中能量的最值计算
(1)计算某一生物获得的最多(至少)能量的规律
设食物链A→B→C→D,分情况讨论:探究点一探究点二探究点三要点速记(2)涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的一条食物链,计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下:探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
1.右图为一食物网简图。已知丙的食物中动物性食物(乙)所占比例为a,若要使丙体重增加x,则至少需要生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示为( )
A.y=90ax+10x
B.y=25ax+5x
C.y=20ax+5x
D.y=10ax+10x
解析:由题意“至少”可知,应该按最大传递效率20%计算,a表示丙食用的动物性食物(乙)所占比例,则(1-a)表示丙直接从生产者(甲)获得的食物所占比例,故有(1-a)x÷20%+ax÷20%÷20%=y,即y=20ax+5x。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记2.下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图〔图中数字为能量数值,单位是J/(m2·a)〕。下列叙述正确的是( )A.该食物网中最高营养级为第六营养级
B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J/(m2·a)
D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统探究点一探究点二探究点三要点速记解析:该食物网中最长的食物链为浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼,食物网中最高营养级鲈鱼属于第五营养级。第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫,二者共有的能量为3 780+4 200=7 980,因此从第一营养级到第二营养级的能量传递效率为7 980÷31 920×100%=25%。一个营养级所含有的能量,一部分流入下一个营养级,还有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等,C项中的1 357是1 483(太阳鱼总同化量)减去126(下一营养级同化量)得到的,因此太阳鱼呼吸作用消耗的能量要比1 357 J/(m2·a)少。生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和无机环境,而食物网中只有生产者和消费者,无分解者,所以食物网与无机环境不能构成生态系统。
答案:B探究点一探究点二探究点三要点速记研究能量流动的实践意义
情景导引
人们在利用资源时,“高效”与“持续”常会发生矛盾,如何根据客观规律来调整生态系统中的能量流动关系来满足人们的需求呢?
某市在落实“禁烧秸秆”工作中,化“堵”为“疏”,引导农民设计了如下生态系统模式。探究点一探究点二探究点三要点速记(1)相比农作物秸秆直接燃烧,上述生态系统实现了农作物中能量的多级利用,提高了能量的利用率。这说明研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
(2)有人说:“由于上述生态系统是人工设计的,所以其中营养级之间能量的传递效率可由人类任意控制。”你认为对吗?
答案:不对。
(3)在上述生态系统中,人们为提高农作物的产量,要经常到田间除草、灭虫、灭鼠。这样做的目的是什么?
答案:合理调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题下图是一个农业生态系统模式图,下列关于该生态系统的叙述,错误的是( )A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
C.沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用
D.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率探究点一探究点二探究点三要点速记解析:微生物也可以利用农作物通过光合作用储存的能量,如细菌分解作物残体等,A项正确。沼气池中的微生物可将有机物分解为无机物,属于分解者,B项正确。能量流动是单向流动、逐级递减的,不能循环利用,C项错误。该模式提高了能量的利用率,使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分,D项正确。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
研究能量流动的实践意义探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
据图判断,下列叙述不符合生态学原理的是( )A.能量经过多级利用,提高了能量利用率
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态效益和经济效益
C.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
D.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低探究点一探究点二探究点三要点速记解析:作物的籽实、家畜、食用菌、蚯蚓等可以为人们提供相应的产品,充分实现了能量的多级利用,不但减少了废物和污染,同时也提高了生态效益和经济效益,实现了良性循环。在一般生态系统中不能充分利用的作物的秸秆等,在该生态系统中得到充分利用,所以系统总能量的利用率得到了提高,而不是降低。
答案:D探究点一探究点二探究点三要点速记1.能量流动的三个常考点
(1)起点:从生产者固定太阳能开始(输入能量)。
(2)总能量:流经生态系统的总能量=生产者所固定的太阳能总量。
(3)渠道:沿食物链和食物网传递(传递能量)。
2.生产者固定的太阳能的三个去向
(1)呼吸作用消耗。
(2)下一营养级同化。
(3)分解者分解。
3.能量流动的两个特点:单向流动、逐级递减。第3节 生态系统的物质循环
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列关于生态系统物质循环的叙述,错误的是( )
A.碳在生物群落与无机环境之间的主要循环形式是CO2
B.物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C.物质循环发生在生物群落和无机环境之间
D.无机环境中的物质可以被生物群落反复利用
解析物质循环和能量流动紧密联系,不可分割。
答案B
2.下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系,以下相关叙述中,正确的是( )
A.甲和乙所包含的所有种群构成群落
B.乙的同化量越大,流向乙的能量就越小
C.丙不一定是原核生物
D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
解析甲是生产者、乙是消费者、丙是分解者、丁是大气中的二氧化碳库。甲、乙、丙所包含的所有种群能构成生物群落,乙1的同化量越大,流向乙2的能量越多,丁是大气中的二氧化碳库,其中二氧化碳含量增加将导致温室效应,A、B、D三项错误;丙是分解者,分解者中的蚯蚓和蜣螂是真核生物,C项正确。
答案C
3.
某生态系统中各成分之间存在着如右图所示的关系。下列说法正确的是( )
A.该生态系统的捕食链可表示为甲→乙→丙
B.该生态系统中流经乙的能量最多
C.所有箭头表示的含义可以是物质的循环
D.所有箭头表示的含义可以是能量在食物链中的流动
解析题图中甲是生产者,乙是分解者,丙是消费者。分解者不参与食物链的构成。任何一个生态系统中总是流经生产者的能量最多。该图中箭头可以表示物质的循环过程但不能表示能量的流动过程。
答案C
4.
右图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳元素的流动方向。下列叙述不正确的是( )
A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动
B.由于某种原因造成图中E大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增加,F减少
C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D.A与C之间碳元素主要以CO2的形式进行循环,F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动
解析分析图形,A、B、D、E、F均有箭头指向C,则C表示大气中的CO2库。A、C之间为双向箭头,则A表示生产者。A、D、E、F均有箭头指向B,则B表示分解者,D、E、F表示消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F,故E减少,短时间内D增加,F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行流动。
答案C
5.
右图是生态系统中碳循环示意图,图中D为大气中的CO2库,请据图回答下列问题。
(1)此生态系统的能量流动是从[ ] 固定的太阳能开始的。?
(2)碳元素在D与A、B、C之间的流动是以 形式进行的,在生态系统各成分中,A为 ,B为 。?
(3)图中D→C过程是通过?
作用实现的,C→D是通过 作用实现的。?
(4)生物群落中的碳在无机环境中以 和 的形式存在。?
答案(1)C 生产者 (2)CO2 消费者 分解者 (3)光合作用和化能合成 呼吸 (4)CO2 碳酸盐
能力提升
6.下表表示某生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况,相关叙述不正确的是( )
甲(生产者
消耗CO2量)
乙(分解者
CO2释放量)
丙(生产者
CO2释放量)
丁(消费者
CO2释放量)
100
21
30
11.5
A.甲可以表示流经该生态系统的总碳量
B.乙释放CO2的方式不同于丙、丁
C.该生态系统可能正处在发展状态
D.表格体现了无机环境和生物群落之间的碳循环
解析甲表示生产者通过光合作用和化能合成作用固定的CO2量,可以表示流经该生态系统的总碳量;乙、丙、丁都通过呼吸作用释放CO2;表中CO2消耗量大于CO2释放量,说明该生态系统一年中有机物积累量增加,生物种类或数量增多,生态系统可能正处在发展状态;无机环境中的CO2通过甲进入群落,通过乙、丙、丁的呼吸作用将CO2释放到无机环境,因此该表格可以表示无机环境和生物群落之间的碳循环。
答案B
7.探究课题:土壤中农药的分解主要是依赖土壤的物理因素的作用,还是土壤中微生物的分解作用?
探究准备:几种有代表性的土壤、较大的容器若干个、灭菌仪器、检测仪器、喷壶、敌草隆(一种除草剂)等。
探究步骤:(1)选取几种有代表性的土壤混合均匀,等量地分装在相同的容器中;
(2)将容器分成两组,编号为A、B,将A组进行高压蒸汽灭菌,B组 ;?
(3)分别向A、B两组容器内的土壤上喷施等量的无菌农药“敌草隆”,测定A、B两组土壤中敌草隆的平均含量(M),然后把两组容器放入恒温箱中培养;
(4)六周以后,检测A、B两组容器中“敌草隆”的剩余量并计算各组农药剩余量的平均值(NA、NB)。
结果预测:(1) ;?
(2)? ;?
(3)? 。?
探究结论:(1)该实验中 组为实验组, 组为对照组。?
(2)把A、B两组土壤放入温室中培养数周后,测得结果分别为图中的曲线A和B。①A曲线的形成原因是? ;?
②B曲线的形成原因是 ;③由该结果得到的结论是 。?
答案探究步骤:(2)不进行灭菌处理
结果预测:(1)当M>NB,M=NA时,说明农药的分解仅是微生物分解的结果
(2)当M>NA,M>NB,NA=NB时,说明农药的分解仅是物理分解的结果
(3)当M>NA,M>NB,NA>NB时,说明农药的分解是物理分解和微生物分解共同作用的结果
探究结论:(1)A B
(2)①高压蒸汽灭菌杀死了土壤中的微生物,农药分解较慢
②没有经过灭菌,土壤中含有微生物,农药分解较快
③土壤中农药被分解的主要原因是微生物的分解作用
课件30张PPT。第3节 生态系统的物质循环一、物质循环 二、物质循环与社会联系——温室效应 三、能量流动和物质循环的关系
1.二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割。
2.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。预习反馈
1.判断
(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( × )
(2)碳的循环在生物群落内部是以CO2的形式进行的。( × )
(3)光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。( × )
(4)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。( √ )
(5)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热能,所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。( √ )
(6)由于人工碳排放过度,破坏了生态系统的碳平衡,导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化。 ( √ )2.下列关于生态系统物质循环的叙述,不正确的是 ( )
A.所说的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素
B.所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈
C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动
D.物质在循环过程中递减
解析:物质在循环过程中是不会递减的,因为物质只能进行转移和变化,不会消失。
答案:D3.右图表示某生态系统中4种成分之间的关系。下列相关叙述正确的是( )
A.1和2构成群落
B.3代表的是自养生物
C.①代表光合作用,②代表呼吸作用
D.4是大气中的CO2库
解析:据图可知,1是生产者,可代表自养生物,2是消费者,3是分解者,是异养生物,4是大气中的CO2库;①过程为生产者向消费者的物质和能量传递,②过程为呼吸作用,③过程为光合作用。
答案:D4.下面是碳循环简图,据图分析正确的是( ) A.人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施
B.②过程增强后①过程随之增强,故不能通过增强②减少大气中的CO2的量
C.生物群落内部碳循环的物质形式主要是CO2
D.参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者
解析:引起温室效应的主要原因是化石燃料的大量燃烧,减少对化石燃料的燃烧是缓解温室效应的重要措施;②表示生产者固定CO2的过程,生产者固定CO2形成有机物,有机物中的碳只有一部分随着呼吸作用重新回到无机环境中,还有一部分储存在动植物体内,故可通过增强②来减少大气中的CO2的量;生物群落内部碳循环的物质形式主要是含碳有机物;参与②过程的生物只有生产者。
答案:A5.下列关于生态系统食物链中能量和物质的叙述,正确的是( )
①物质是单向流动、不可循环的 ②物质是可循环的 ③能量是单向流动、不可循环的 ④能量是单向流动、可循环的 ⑤能量是伴随着物质而流动的 ⑥能量不是伴随物质而流动的
A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑤ D.②③⑥
解析:生态系统中的物质是可循环利用的,是能量流动的载体;能量流动是单向的,能量作为动力推动物质循环的进行。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记 碳循环
情景导引
自然界中碳元素的循环是如何进行的?
仔细观察课本P101图5-11,分析:①碳如何从无机环境进入生物群落?②在群落中如何传递?③又如何从生物群落返回无机环境?(提示:通过哪种生命活动、以什么形式来完成)
答案:①通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落。②以有机物的形式,沿着食物链和食物网传递。③通过生物群落中生物的呼吸作用,以CO2的形式返回无机环境。探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题右图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头a~g表示生理过程。下列相关叙述不正确的是( )
A.d过程代表光合作用,b过程代表呼吸作用
B.甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多
C.碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递
D.碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用
解析:由题图可知,丁为大气中的CO2库,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者;d过程为呼吸作用,b过程为光合作用。甲为生产者,生产者在食物链中所含的能量最多,即所含有机物最多,故在食物链中占有的碳元素最多。碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递,在无机环境与生物群落间主要以CO2的形式进行传递。碳元素可以在生态系统中反复利用。
答案:A探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
碳循环
(1)存在形式:碳在无机环境中的存在形式是碳酸盐和CO2,在生物群落中的存在形式是含碳有机物。
(2)循环形式:在生物群落与无机环境间的循环形式为CO2;在群落内部的流动形式为含碳有机物。探究点一探究点二探究点三要点速记(3)进入生物群落的方式:CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的,主要依赖绿色植物的光合作用,也依赖化能合成作用。
(4)返回无机环境的方式:生物群落中的有机碳通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用被彻底分解成CO2和H2O等,归还到无机环境中。此外,化石燃料的燃烧生成的CO2返回无机环境中。探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
气候变化与生态系统的碳循环密切相关,下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列叙述不正确的是( )
A.生态系统碳的吸收主要是通过光合作用实现的,碳的释放主要是通过呼吸作用实现的
B.表中A时期处于相对稳定状态,原因是碳的吸收量与释放量相对平衡
C.由于过度排放人工碳使得植物光合作用受到抑制,破坏了生态系统的物质循环,导致大气中二氧化碳的增加,并引起气候变化
D.化石燃料的燃烧对现代碳循环影响巨大探究点一探究点二探究点三要点速记解析:植物通过光合作用固定大气中的无机碳,而生物的呼吸作用则把生物群落中的有机碳转变为无机碳,再返还给大气。表中A时期碳的吸收量和释放量是相同的,说明大气中碳的含量相对稳定。B时期碳的释放量大于吸收量,说明人为增加化石燃料的燃烧会增加碳的释放量,从而影响整个生态系统的碳循环。大气中CO2含量的提高可以增强光合作用,而不是使光合作用受到抑制,所以C项的表述是错误的。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记 物质循环和能量流动的关系
情景导引
物质循环和能量流动有什么区别和联系?
试完成物质循环和能量流动的比较。探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题下列有关生态系统能量流动和物质循环的叙述,正确的是( )
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂获得了大象的物质,同时最多能获取大象所同化能量的20%
B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级
C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落
D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的探究点一探究点二探究点三要点速记解析:蜣螂以大象粪便为食,大象同化的能量并没有被蜣螂获得,因为粪便为食物残渣,是未被大象吸收同化的成分;狼捕食兔子并同化为自身的有机物是能量从第二营养级流入第三营养级;光合作用合成有机物的同时把非生物环境中的光能转变为生物体内的化学能;生态系统的物质循环伴随着能量流动,但能量不能循环利用。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
能量流动与物质循环的关系
(1)能量流动和物质循环同时进行,相互依存,不可分割。能量流动不能离开物质循环而单独进行,能量的固定、储存和释放,离不开物质的合成和分解。
(2)物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质不断在生物群落和无机环境之间循环往返。
(3)生态系统中的各种组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,正是通过能量流动和物质循环才联系在一起的,进而形成一个统一整体。探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是( )探究点一探究点二探究点三要点速记A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
解析:物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返;生产者固定的太阳能的总量包括四部分:生产者自身的呼吸作用散失的能量、生产者流向初级消费者的能量、被分解者利用的能量及未利用的能量;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,在生物群落内部以有机物的形式传递。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记 探究土壤微生物的分解作用
情景导引
教材P102中参考案例1和参考案例2的原理相同,但两者的自变量不同,二者的自变量各是什么?
试完善下列实验分析。
1.实验原理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为分解者。
(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。探究点一探究点二探究点三要点速记2.案例1
(1)实验假设:土壤微生物能分解落叶使之腐烂。
(2)实验设计:实验组对土壤高温处理;对照组对土壤不做任何处理(自然状态)。
3.案例2
(1)实验假设:土壤微生物能分解淀粉。
(2)实验设计:实验组A烧杯中加入30 mL土壤浸出液;对照组B烧杯中加入30 mL蒸馏水。?探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂,下列各项构成了一个实验设计,其中不符合实验目的和步骤的是( )
A.可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤
B.将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份
C.将土壤分为两组,对照组土壤进行接种微生物处理,实验组土壤不做处理
D.将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况探究点一探究点二探究点三要点速记解析:分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多,所以可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤,A项正确;由实验目的可知,实验分为两组,即实验组和对照组,所以要将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份,B项正确;应将灭菌的土壤设为实验组,不做处理的土壤设为对照组,C项错误;将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况,D项正确。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升 探究点一探究点二探究点三要点速记探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
为了解土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关叙述正确的是( )
①向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
②检测“敌草隆”的消失情况,预计a中的“敌草隆”含量不变,b中的全部消失
③只用砂土,实验效果不如用几种典型土壤混合后的好
④各再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同
A.① B.②③ C.①③ D.①③④探究点一探究点二探究点三要点速记解析:①本实验的自变量是有无土壤微生物,而“敌草隆”的使用量和培养条件是无关变量,无关变量应保持一致且适宜,所以应向a、b中喷入等量“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间,①正确;②a组土壤经过高压灭菌,不含微生物,不能将“敌草隆”分解,预计a的“敌草隆”基本不变,b组不灭菌,存在土壤微生物,可能将“敌草隆”分解,预计b的“敌草隆”含量减少,但不会全部消失,②错误;③不同土壤中微生物的种类和数量不同,只用砂土实验效果不如几种典型土壤混合后的好,③正确;④本实验是探究土壤中的微生物是否对农药“敌草隆”具有分解作用,若不喷入“敌草隆”,则不能得出结论,④错误。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记1.生态系统的物质循环
(1)循环的对象:化学元素。
(2)循环的范围:无机环境和生物群落。
(3)循环的特点:具有全球性;循环利用。
2.大气中CO2的三个主要来源
(1)生产者、消费者的呼吸作用。
(2)分解者的分解作用。
(3)化石燃料的燃烧。
3.能量流动和物质循环的两个关系
(1)物质是能量流动的载体。
(2)能量是物质循环的动力。第4节 生态系统的信息传递
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列关于生态系统信息传递特征的描述,正确的是( )
A.生态系统的物理信息都来源于环境
B.植物都通过化学物质传递信息
C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
D.信息可以调节生物的种间关系
解析生态系统的物理信息的来源可以是无机环境,也可以是生物。植物可以通过颜色、形状(物理信息)、化学物质传递信息。信息传递具有双向性,沿食物链从低营养级向高营养级传递,也可以从高营养级向低营养级传递。信息能调节生物间的关系,以维持生态系统的稳定。
答案D
2.下列信息的传递中,与其他3种不属于同一类型的是 ( )
A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后,会发出聚集信息素,召唤同类来共同取食
B.榆树通过分泌一种化学物质,与栎树产生相互拮抗的现象
C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊
D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别
解析小囊虫发出的聚集信息素、榆树分泌的化学物质、群居动物的群体气味均属于化学信息;雌蚊飞行时所发出的低频声波属于物理信息。
答案C
3.下图为生态系统信息传递模式图,下列有关叙述正确的是( )
①信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的 ②生态系统的功能主要是能量流动和物质循环,还有信息传递 ③物质循环是能量流动的基础,能量流动是物质循环的动力 ④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
A.①② B.②③ C.①③④ D.②③④
答案B
4.某种海龟的舌尖处有两条红色突起,它在捕食时,先张开口并让舌头来回摆动,很像小虫在蠕动。这种信息传递的意义是引诱猎物,以利于捕食。海龟的这种活动包含下列哪种信息的传递?( )
A.物理和化学信息 B.行为和化学信息
C.物理和营养信息 D.物理和行为信息
解析这属于海龟的特殊行为,是行为信息;因为是利用舌尖的红色突起模仿小虫蠕动,引起其他小虫的注意,所以也是物理信息。
答案D
5.下图为莴苣种子的萌发率与光的波长之间的关系。下列有关说法不正确的是( )
A.光和光敏色素都属于物理信息
B.没有信息传递,种子就不能正常萌发
C.种子接受某种波长光的信息才能萌发
D.萌发率的高低与波长不成正比关系
答案A
6.烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后,会释放出一种挥发性的化学物质,这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间会驱赶乙种蛾,使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片),如下图所示。试回答下列问题。
(1)烟草释放的这种化学物质属于 信息,这体现了信息在生态系统中的作用是 。?
(2)利用烟草的这种特性,我们可以人工合成类似的物质应用于农业生产中,对有害动物进行控制。这种方法属于 防治,其主要优点是 。?
(3)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是 。?
(4)甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是 。?
解析(1)烟草释放的化学物质在白天能吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间会驱赶乙种蛾,这说明信息能调节生物的种间关系。(2)利用人工合成的类似物质来控制有害动物属于生物防治,这种方法的优点是减少农药的使用,不污染环境。(3)甲种蛾幼虫采食烟草的叶片,二者是捕食关系。(4)甲种蛾幼虫和乙种蛾幼虫都采食烟草叶片,二者是竞争关系。
答案(1)化学 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 (2)生物 不污染环境 (3)捕食 (4)竞争
能力提升
7.下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是( )
A.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长
B.当日照达到一定时长时植物才能够开花
C.水稻和稗草争夺阳光
D.蝙蝠通过自身发出的声波,对被捕食者进行“回声定位”
解析B项体现的是生态因素——光照时间对植物开花的影响,体现了生物和无机环境之间的信息传递关系。
答案B
8.某果园发生了虫害,该虫害是由害虫A引起的。害虫招来了一种小蜂和一种小鸟,小蜂把卵产入害虫A体内,孵出的小蜂幼虫吃空虫体后羽化飞出,再攻击害虫A的其他个体。小鸟特别喜食害虫A,也捕食小蜂。在体内有小蜂幼虫的害虫A中,有些个体常疯狂地摇摆身体,因而容易被小鸟发现而被捕食。回答下列问题。
(1)小鸟和小蜂的种间关系是 。?
(2)小鸟捕食疯狂摇摆的害虫A,对A种群的生存 (填“有利”“不利”或“无影响”),理由是 。?
(3)体内有小蜂幼虫的害虫A摇摆身体为小鸟提供了一定的信息。在生态系统中,信息对种间关系具有 作用,有利于维持生态系统的稳定。?
解析(1)根据题干可知,小鸟能以小蜂为食,它们之间是捕食关系;小蜂捕食害虫A,小鸟也可捕食害虫A,因此小鸟和小蜂之间还有竞争关系。(2)小鸟捕食被小蜂幼虫寄生而疯狂摇摆的害虫A,既可淘汰被小蜂幼虫寄生的害虫A,又捕食了害虫A的天敌,对害虫A种群的发展是有利的。(3)被寄生的害虫A摇摆身体,引起了小鸟的注意,为小鸟提供了一定的行为信息,增加了小鸟捕食害虫的机会,这样就调节了鸟和害虫的种间关系,达到维持生态系统稳定性的作用。
答案(1)捕食和竞争
(2)有利 小鸟在捕食害虫A的同时也捕食害虫A的天敌
(3)调节
课件23张PPT。第4节 生态系统的信息传递一、生态系统中信息的种类 二、信息传递在生态系统中的作用 三、信息传递在农业生产中的应用
1.提高农产品或畜产品的产量。
2.对有害动物进行控制。预习反馈
1.判断
下列各项属于物理信息的是(1)(4)(7)(9)(10);属于化学信息的是(2)(5)(8)(11);属于行为信息的是(3)(6)。
(1)花椒树上的刺
(2)昆虫的性外激素
(3)孔雀开屏
(4)鸟类的鸣叫声所发出的信息
(5)猎豹和猫科动物的高度特化的尿
(6)蜜蜂的舞蹈行为
(7)某些植物花朵的颜色、形状等传递给传粉昆虫的信息
(8)生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素、抗生素等
(9)萤火虫的闪光
(10)有些候鸟的迁徙,在夜间是靠天空中的星座来确定方位的
(11)鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈恶臭味的气体,起到报警和防御的功能2.具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息,警戒色从信息的种类分析属于( )
A.物理信息
B.化学信息
C.生物信息
D.行为信息
解析:警戒色是某些有毒的或不可食的生物所具有的鲜艳醒目的颜色或斑纹,这种颜色往往会对捕食者产生信号作用,使其避而远之。通过颜色传递的警告信息,属于物理信息。
答案:A3.下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是( )
A.利用性外激素,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
解析: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,应用其除草的原理是双子叶植物对生长素的敏感性较单子叶植物强,在高浓度时生长素类似物可将双子叶植物杀死,却对单子叶植物有促进生长的作用。此措施没有体现信息在生物与生物之间或生物与环境之间的传递。
答案:D4.下列信息传递的实例中,属于调节生物种间关系的是( )
A.莴苣在适宜波长的光下才能萌发生长
B.昆虫散发性外激素传递信息
C.草原返青时,“绿色”为食草动物提供信息
D.雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀
解析:莴苣在适宜波长的光下才能萌发生长,属于生物与无机环境之间的信息传递。昆虫散发性外激素传递信息和雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀,属于生物种内的信息传递。草原返青时,“绿色”为食草动物提供信息反映的是草与食草动物两种不同的生物之间的信息传递。
答案:C5.下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是( )
A.利用人工合成的信息素吸引昆虫前来传粉,可提高传粉效率和结实率
B.蜜蜂“跳舞”告知同伴食物信息
C.利用昆虫信息素来警示有害动物,对有害动物进行控制
D.利用音响设备发出不同的声信号,诱捕或驱赶某些动物
解析:A、C、D三项都是在人为的控制下利用生态系统的信息传递来达到相应的农业生产目的,B项中的信息属于行为信息,但并未体现信息传递在农业生产中的应用。
答案:B探究点一探究点二要点速记 生态系统中的信息传递
情景导引
生态系统中的信息传递有什么特点?范围是什么?
根据教材P106~107“资料分析”回答问题。
(1)对比生态系统中能量的单向流动,信息传递具有什么特点?
答案:信息传递往往是双向的。
(2)根据资料2、3、4,生物接收到的信息可以来源于哪些方面?
答案:可以来源于无机环境,也可以来源于同种生物,还可以来源于不同种生物。探究点一探究点二要点速记典例剖析
例题以下三个实例分别体现了哪一类信息的作用?( )
①萤火虫通过闪光互相识别 ②草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速飞起,扇动翅膀向雌鸟发出信号 ③某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其因找不到宿主而死亡
A.物理信息、化学信息、行为信息
B.物理信息、行为信息、化学信息
C.行为信息、物理信息、化学信息
D.化学信息、行为信息、物理信息
解析:实例①中的“闪光”属于物理过程,因此通过“闪光”传递的信息属于物理信息。实例②中“急速飞起、扇动翅膀”是雄鸟发出的行为信息。实例③中植物根系分泌的化合物是一种化学物质,传递的是化学信息。
答案:B探究点一探究点二要点速记归纳提升
1.生态系统信息传递的模型(1)该模型属物理模型。 探究点一探究点二要点速记(2)信息传递的范围。 (3)信息的来源:可来自环境,也可来自生物。
(4)信息传递的方向:信息传递往往是双向的。
(5)信息传递的过程 阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。探究点一探究点二要点速记2.与信息传递有关的4个注意事项
(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏,如果通过行为传递信息给对方,则属于行为信息;如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方,则属于物理信息。
(2)鸟类或其他动物的报警,若通过声音(尖叫),则属于物理信息;若通过特殊的动作(突然飞起),则属于行为信息。
(3)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息,则判断为物理信息。
(4)若涉及化学物质的挥发性这一特点,则判断为化学信息。探究点一探究点二要点速记活学活练
一只蚜虫受到攻击时,就会释放一种起警告作用的化学物质,以便邻近的蚜虫迅速逃避敌害,这种现象所属的特征及所释放的化学物质分别是( )
A.种内互助,化学信息 B.种内互助,行为信息
C.种间互助,化学信息 D.种内互助,物理信息
解析:由题意可知,蚜虫受到攻击时释放的化学物质属于化学信息;受到攻击的蚜虫释放的化学物质帮助邻近的蚜虫迅速逃避敌害,属于种内互助。
答案:A探究点一探究点二要点速记 信息传递在农业生产中的应用
情景导引
信息传递在农业生产中的应用有哪些方面?
生态系统的信息传递在农业生产中有重要的应用。阅读下列材料,回答相关问题。
材料1 苹果园里放置一个电子仪器,产生与蜜蜂跳舞时相同的频率或声音,以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜,利于苹果更好地传粉,从而提高苹果的产量。
材料2 用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率,获得增产。
材料3 家禽饲养,在增加营养的基础上延长光照时间,提高产蛋率。探究点一探究点二要点速记材料4 利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物,使其结群或远离农田。
材料5 “迷向法”防治害虫:在田间释放过量的人工合成的性引诱剂,使雄虫无法辨别雌虫的方位,或者使它的气味感受器变得疲劳,不再对雌虫有反应,从而干扰害虫的正常交尾活动。
(1)由材料1、2、3可以得出,信息传递应用于农业生产,可以提高农产品和畜产品的产量。
(2)材料5中,“迷向法”并不能直接杀死害虫,而是通过干扰害虫的正常交尾活动,从而使害虫种群的出生率下降,降低其对作物的危害。
(3)由材料4、5可以得出,在农业生产中,信息传递还可以对有害动物进行控制。探究点一探究点二要点速记典例剖析
例题低温处理萌发的种子可促使其长成的小麦植株提前开花和成熟,如春小麦经过春化处理后,可早熟5~10天。下列说法不正确的是( )
A.温度在生态系统中属于物理信息
B.该材料体现了信息的传递对植物的生长发育起重要作用
C.信息传递在农业生产中能够提高产品的产量
D.影响春小麦生长发育过程的信息只有温度
解析:春小麦春播时气温较低,如果提早进行低温处理(即春化阶段),然后播种,小麦植株会提前进入开花阶段,从而提高产量。该生产实例体现了物理信息(温度)对植物生长发育的影响,也体现出物理信息在农业生产上的应用。春小麦在生长发育过程中,受光、温度、水分、空气等多种信息的影响。
答案:D探究点一探究点二要点速记归纳提升
1.提高农产品和畜产品的产量
例如,模拟动物信息吸引大量传粉动物,可提高果树的传粉率和结实率。
2.对有害动物进行控制
对有害动物的防治方法有多种,如化学防治、生物防治、机械防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治,生物防治中的有些措施利用了信息传递。探究点一探究点二要点速记探究点一探究点二要点速记活学活练
下列有关生态系统信息传递在农业生产中应用的说法,不正确的是( )
A.利用信息传递防治害虫不会造成环境污染
B.信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品的产量,也可对有害动物进行控制
C.延长短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量,这属于对行为信息的合理利用
D.模拟动物信息吸引大量传粉动物,不能改善农产品的品质
解析:利用信息传递防治害虫,属于生物防治,不会造成环境污染,A项正确;信息传递在农业中的应用主要是提高农产品或畜产品的产量,对有害生物进行控制等,B项正确;光照属于物理信息,而不是行为信息,C项错误;模拟动物信息吸引大量传粉动物,可提高果树的传粉率和结实率,不会改变农产品的品质,D项正确。
答案:C探究点一探究点二要点速记1.生态系统中的三类信息
(1)物理信息:包括声、光、颜色等。
(2)化学信息:生物依靠自身代谢产生的化学物质,如生物碱、有机酸、性外激素等。
(3)行为信息:如孔雀开屏、蜜蜂跳舞等。
2.生态系统信息传递的方向和范围
(1)方向:双向传递。
(2)范围:个体与个体之间、种群之间、生物与无机环境之间。探究点一探究点二要点速记3.信息传递在生态系统中的作用
(1)个体水平:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群水平:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。
(3)群落和生态系统水平:调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
4.在农业生产中的应用
(1)提高农产品或者畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。第5节 生态系统的稳定性
课后篇巩固提升
基础巩固
1.某环保部门在凌晨2点选择某养猪场附近河流的四个不同地点测量其溶氧量,结果如下图所示,根据图示分析不正确的是( )
A.这条河流污染最严重的是地点3附近
B.污染最可能从地点2附近开始
C.地点3溶解氧减少的主要原因是光照不足,浮游植物光合作用减弱
D.地点4数据表明该河流具有抵抗力稳定性
解析地点3溶氧量最少,说明污染最严重,A项正确;水中溶氧量从地点2减少,说明污染最可能从地点2附近开始,故B项正确;地点3溶解氧减少主要是由于水中有机物较多,好氧型细菌消耗氧气增多引起的,C项错误;地点4数据表明该河流具有抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力,即具有抵抗力稳定性,D项正确。
答案C
2.某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物——水蚤大量繁殖,使藻类减少,藻类的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,水蚤的死亡加重了污染,导致更多水蚤死亡。下列关于上述过程的叙述,正确的是( )
A.早期不属于负反馈调节,后期属于负反馈调节
B.早期属于负反馈调节,后期不属于负反馈调节
C.早期、后期均属于负反馈调节
D.早期、后期均不属于负反馈调节
解析早期藻类大量繁殖引起水蚤增加,水蚤增加,又使藻类减少,这属于负反馈调节。后期污水引起水蚤死亡,水蚤的死亡又加重了污染,不存在抑制关系,仅具有促进作用,为正反馈调节。
答案B
3.近年来,我国西部大片的耕作区退耕。若将大面积的退耕地封闭起来,随着时间的推移,将会发生一系列的生态变化。下面列举的情况,不是未来生态变化趋势的是 ( )
A.营养级的数目增加
B.生态系统的恢复力稳定性增强
C.群落的结构复杂化
D.生态系统的抵抗力稳定性增强
解析封闭起来的耕作区中群落的结构会越来越复杂,营养级数目也会增加,生物多样性良性发展,所以生态系统的抵抗力稳定性增强,而恢复力稳定性减弱。
答案B
4.为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是( )
A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性
B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度
D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值
解析向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂,可增加土壤中的物种多样性,从而提高土壤生态系统的稳定性,A项正确;该菌剂可加快有机物的分解,减少了残留农药进入农作物,在一定程度上促进了土壤中的物质循环,B项错误;土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,使营养结构更复杂,从而降低害虫的优势度,C项正确;每个物种都是一个独特的基因库,农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值,D项正确。
答案B
5.生态系统是一种开放的系统,虽然各生态系统的开放程度大不相同,但它们具有一个很重要的特点:它们常常趋向于一种平衡状态(稳态)。
(1)红树林具有明显的净化污水的功能,这说明生态系统具有一定的 稳定性。红树林对污水的净化是通过物理沉降、化学分解和 等过程来完成的。?
(2)红树林生态系统开放的程度比池塘生态系统 ,原因是 。?
(3)生态系统稳态调节的主要方式是 。?
(4)某大型湖泊中藻类植物大量繁殖,水质迅速恶化,为 (填“正”或“负”)反馈调节。以某湖泊的生态系统中发生的反馈调节为例,请在下图中用“+”“-”表示反馈类型。?
解析(1)红树林中物种丰富,具有较强的自我调节能力,可通过物理、化学、生物方法来净化污水。
(2)红树林中物质交换较快且较多,而池塘与其他水系的物质交换较少。
(3)负反馈调节是生态系统稳态调节的基础。
(4)水质的恶化与鱼类的减少两者相互促进,为正反馈调节,使生态系统偏离平衡状态。
答案(1)抵抗力 微生物分解
(2)大 红树林中物质的流入和流出多
(3)负反馈调节
(4)正 图上箭头处都标上“+”
能力提升
6.下图表示环境变化对不同生物群落的影响。下列相关叙述合理的是( )
A.群落甲物种单一,只具有水平结构
B.随着环境的变化,群落乙出现的波动较大
C.群落甲、乙均具备一定的缓冲外来冲击的能力
D.群落甲中任一物种的消失必会破坏整个系统的稳定性
解析群落都具有垂直结构和水平结构,不会只具有水平结构。从图中可以看出,随着环境变化,群落甲波动较大,群落乙波动较小。群落甲和乙都具备一定的缓冲外来冲击的能力,只是乙的缓冲能力大些,甲的缓冲能力小些。群落中任一物种消失都会影响系统的稳定性,但不会破坏整个系统的稳定性。
答案C
7.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。
(1)实验过程
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号加少许河泥;
③选大小相似的同种小金鱼,在1、2、3号瓶中各加入1条,并在2、3号瓶中加入等量的金鱼藻,三个瓶子都用橡胶塞塞紧,然后放在散射光下。
(2)实验结果
瓶 号
1号瓶
2号瓶
3号瓶
瓶中金鱼生存的时间/d
3
11
25
①1、2、3号瓶相比较,相同的非生物因素有 。?
②2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该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素为 。?
(3)请继续设计实验探究光照对生态系统的影响。
第一步,取相同体积的无色透明瓶作为4号瓶,4号瓶的设计处理应该与 号瓶作对照。?
第二步,? 。?
第三步,观察记录瓶中金鱼生存的时间。
推测最可能的实验结果: 。?
解析从图中可以看出1、2、3号瓶相同的非生物因素有阳光、水、温度和空气。2号瓶与3号瓶相比缺少分解者,而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等与生态系统稳定性密切相关。探究光照对生态系统的影响的实验中,变量应为光照,其余条件均应相同。
答案(2)①阳光、水、温度、空气 ②分解者 ③物种组成、营养结构和非生物因素等
(3)3 3号瓶置于光照条件下,4号瓶置于黑暗条件下 4号瓶内金鱼的生存时间短于3号瓶
课件30张PPT。第5节 生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性及自我调节能力 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 三、提高生态系统的稳定性
1.控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
2.对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。预习反馈
1.判断
(1)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强。( × )
(2)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统的抵抗力稳定性低。( √ )
(3)增加生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力。( √ )
(4)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、旅鼠、植物之间数量的变化是一种正反馈调节。( × )
(5)生态系统具有自我调节能力,这是生态系统稳定性的基础。( √ )2.人造马尾松林比天然混交林更易遭松毛虫危害,其主要原因是( )
A.人造马尾松林营养结构简单
B.人造马尾松林适应环境的能力弱
C.松毛虫的繁殖能力强
D.人造马尾松林的抵抗力稳定性强
解析:人造马尾松林营养结构简单,松毛虫的天敌少,松毛虫害爆发时,难以控制。
答案:A3.生态系统越复杂,其自我调节能力越大的原因不包括( )
A.处于同一营养级的生物种类繁多
B.能量可通过多条食物链传递到最高营养级
C.某营养级的一些生物消失,可由同一营养级其他生物代替
D.能量流经各营养级时,是逐级递减的
答案:D
4.一片草地发生火灾后,第二年就又长出茂密的草本植物,动物的种类和数量也很快恢复,这说明生态系统具有( )
A.抵抗力稳定性
B.恢复力稳定性
C.结构不可破坏性
D.功能绝对稳定性
答案:B5.地球上不同类型的生态系统具有不同的调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比较,热带雨林的自我调节能力的特点是( )
A.种群数量调节能力强,抵抗外界干扰能力弱
B.分解力弱,生产力强
C.抵抗外界干扰能力强,自我恢复能力弱
D.能量流动速率快,物质循环速率慢
解析:热带雨林气候适宜,生物种类繁多,自我调节能力强,抵抗力稳定性较高,恢复力稳定性较低。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记 生态系统的自我调节能力
情景导引
生态系统的自我调节能力是通过什么来实现的?
分析下图甲、乙并思考回答问题。探究点一探究点二探究点三要点速记(1)从图甲看出,该生态系统具有抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力,这种能力称为负反馈调节。它在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础。
(2)从图乙看出,该生态系统具有加速最初发生变化的那种成分所发生的变化的能力,这种能力称为正反馈调节,该实例说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。
(3)正反馈调节一定是向坏的方面发展吗?
答案:不一定,它还会使好的方面更好。探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题下列关于生态系统自我调节能力的叙述,错误的是( )
A.森林中,害虫数量增多时食虫鸟也会增多,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.自我调节能力强的生态系统,其稳定性也高
D.当外界干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力将会减弱
解析:生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。一般情况下,营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,而恢复力稳定性越弱。
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
生态系统的自我调节能力
(1)生态系统具有一定的自我调节能力,这种能力是通过生态系统内部的反馈调节来实现的。
(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到并保持相对稳定。
(3)负反馈调节的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
一般来说,生态系统的自我调节能力越强,则表明 ( )
①生态系统的成分越复杂 ②生态系统的成分越简单 ③营养结构越复杂 ④营养结构越简单 ⑤生态平衡容易被破坏 ⑥生态平衡不容易被破坏
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.②④⑤
答案:C探究点一探究点二探究点三要点速记 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
情景导引
抵抗力稳定性和恢复力稳定性有什么关系?
生态系统的稳定性可分为两种类型,它们之间既有区别又有联系。分析下面的材料,并完成问题。
材料 话说乾隆下江南时,到了苏州一水乡,看到小桥流水人家,别具风情。水乡人家上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,即便如此,水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。可是,他也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天,于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令,虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊,从此以后虎丘重现绿水青山。探究点一探究点二探究点三要点速记(1)水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,但河流中的生物种类和数量没有受到明显的影响,说明河流生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)像苏州水乡的河水那样,生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力,叫做抵抗力稳定性。
(3)众多染坊的废水流入虎丘外围的河流,远远超出了河流的自我调节能力,河流生态系统被破坏。染坊停止排污后,被破坏的河流生态系统恢复原状,这种能力叫做恢复力稳定性。探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵抗力稳定性增强
B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性增强
C.在一块牧草地上栽种乔木形成森林后,其恢复力稳定性减弱
D.一块弃耕后的牧草地经若干年形成灌木林后,其抵抗力稳定性增强
解析:播种杂草后,生态系统中的生物种类增多,故营养结构变复杂,抵抗力稳定性增强。牧草地通过管理提高了某种牧草的产量,意味着杂草和害虫等减少,生物种类减少,则抵抗力稳定性减弱。森林生态系统和灌木林生态系统都比草原生态系统中的生物种类多,故其抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱。
答案:B探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较 探究点一探究点二探究点三要点速记探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
下列有关生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
①“抵抗干扰,保持原状”属于恢复力稳定性 ②“遭到破坏,恢复原状”属于抵抗力稳定性 ③人们对自然生态系统的“干扰”不应超过其承受能力 ④热带雨林的恢复力稳定性很强,遭到严重砍伐后很容易恢复
A.③ B.②④ C.①②③ D.①④
答案:A探究点一探究点二探究点三要点速记 设计并制作生态缸,观察其稳定性
情景导引
如何设计并制作生态缸?
(1)探究问题:在一个人工建造的封闭生态系统——生态缸中,哪些因素能影响生态系统的稳定性?
(2)提出假设:光能够影响生态系统的稳定性。
(3)你所需的器材是?? 。?
(4)实验过程:
①将相同种类和数量的生物,放在两个同样的容器中培养。该实验的变量是 ,即除了这一个生态因素不同外,其他生态因素都相同。?
②连续进行实验一段时间,每天定时观察并记录该生态系统的情况。探究点一探究点二探究点三要点速记(5)结果和讨论:
①本小组的实验结果是:生态因素中的 能影响生态系统的稳定性。?
②生态因素中还有 等因素也都能影响生态系统的稳定性。?
③如果该生态缸中没有消费者或分解者,该小型生态系统能保持稳态吗?探究点一探究点二探究点三要点速记解析:在一个封闭的人工生态系统中,光照、空气、温度、水质,以及生产者和消费者的数量,还有我们看不见的分解者等都是保持该生态系统稳定性的条件。其中,光照是保持其稳定性的重要条件。
答案:(3)罐头瓶或可乐等饮料的塑料瓶,水草若干,小鱼2~3条,小田螺2~3个,河水(或放过2天的自来水),胶带,细砂等 (4)①光 (5)①光 ②空气、温度、水质、生产者和消费者的数量以及分解者 ③不能探究点一探究点二探究点三要点速记典例剖析
例题为观察生态系统的稳定性,设计了4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成成分和处理条件见下表(“+”表示有,“-”表示无)。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。请回答以下问题。探究点一探究点二探究点三要点速记(1)乙瓶中,藻类的种群密度变化趋势为 ,原因是 。?
(2)丙瓶比甲瓶中有较多的有机物,原因是 。?
(3)丁瓶与甲瓶相比,氧气含量 ,原因是 。?
(4)根据观测结果,得出结论:① ;② 。?探究点一探究点二探究点三要点速记解析:密闭生态瓶的稳定性取决于该生态系统中生物的种类和数量的搭配情况。在光照条件下,水草、藻类作为生产者进行光合作用,消耗水中的二氧化碳,释放出氧气,同时将无机物转化成有机物,为消费者(浮游动物和小鱼)提供氧气和食物。泥沙中含有分解者,可将水中的有机物分解成无机物,实现瓶内物质循环。乙瓶缺光,藻类不能进行光合作用,丙瓶缺泥沙,分解者数量相对较少,两者都不能长时间地维持稳定。甲瓶中无小鱼,丁瓶中有小鱼,小鱼进行有氧呼吸要消耗氧气。
答案:(1)下降 缺乏光照,藻类不能进行光合作用,不能生长 (2)丙瓶中缺乏泥沙,分解者数量太少 (3)低 消费者较多,消耗较多的氧气 (4)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) 生产者、消费者以及分解者之间应保持适当的比例,以维持生态系统的相对稳定探究点一探究点二探究点三要点速记归纳提升
1.制作小生态缸的目的:探究生态系统保持相对稳定的条件。
2.小生态缸的设计要求及分析探究点一探究点二探究点三要点速记可通过观察动植物生活情况、水质变化等来判断生态系统的稳定性。
虽然生态缸中成分齐全,各成分间可以进行能量流动和物质循环,但由于缸中生态系统过于简单,自我调节能力极差,所以其稳定性极易遭到破坏,因此只能保持较短时间。如果生态缸是一个开放的系统,则可改善上述情况,在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。探究点一探究点二探究点三要点速记活学活练
建立一个封闭的水族箱生态系统,以下说法正确的是 ( )
A.应尽量增加水族箱中生物的种类和数量,以提高生态系统的抵抗力稳定性
B.水族箱应放到每天都能照射到强光的地方,保证能量源源不断地输入生态系统
C.水族箱生态系统起初比较简单,演替必定使其越来越稳定
D.这种生态系统的自我调节能力较弱,存在的时间可能很短暂
答案:D探究点一探究点二探究点三要点速记1.生态系统的自我调节能力
(1)自我调节能力的基础:负反馈调节。
(2)生态系统的自我调节能力是有限的。
2.生态系统的稳定性
(1)抵抗力稳定性:抵抗外界干扰,保持原状的能力。
(2)恢复力稳定性:受到干扰后恢复原状的能力。
3.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度。
(2)实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。第5章测评
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共20小题,每小题3分,共60分)
1.下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
①气候、食物、天敌和传染病都将影响到大熊猫的种群密度 ②在弃耕农田演替至森林的过程中,丰富度和有机物总量均不断增加 ③农田生态系统对太阳能的利用率高于森林生态系统 ④与北极苔原相比,热带雨林抵抗力稳定性高、恢复力稳定性低
A.①② B.①②③
C.①③④ D.①②③④
解析森林生态系统垂直结构明显,对太阳能的利用率较高。北极苔原温度极低,其抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低,热带雨林物种丰富,抵抗力稳定性与恢复力稳定性都高于北极苔原。
答案A
2.下列不属于生态系统信息传递的是( )
A.心猿意马 B.飞蛾扑火
C.花香引蝶 D.老马识途
解析飞蛾扑火是通过光的作用,光属于物理信息。花香引蝶、老马识途都是通过气味的作用,气味属于化学信息。
答案A
3.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.都处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
解析生产者是生态系统的主要成分,能够利用光能或化学能合成有机物,它包括光能自养生物和化能自养生物,化能自养生物,如硝化细菌等。
答案D
4.下列有关生物与环境的叙述,正确的是( )
A.给农作物施农家肥既能使植物充分利用有机物中的物质和能量,又能避免施化肥导致土壤酸碱化
B.碳在生态系统中以CO2的形式在无机环境、生产者、消费者和分解者之间循环
C.在“草→兔→鹰”这条食物链中,兔属于初级消费者,兔同化作用获取能量的一部分通过粪便流入分解者体内
D.开发新能源,减少化石燃料的燃烧和大力植树造林等能减缓酸雨和温室效应等的发生,从而保护环境,实现绿色生活
解析给农作物施农家肥,肥料中的有机物被分解者分解为无机物后才能被植物利用,分解者分解作用释放的能量以热能形式散失。碳在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环,在生产者、消费者和分解者之间以有机物的形式流动。兔粪便中的能量不属于兔同化的能量,应属于草同化的能量。
答案D
5.下列有关生态系统的能量及其生态学原理运用的叙述,正确的是( )
A.最高营养级生物所同化的能量不会再提供给其他生物
B.分解者可以通过分解消费者的粪便,从而获得该消费者所同化的能量
C.为提高作物的产量,可多给作物施用有机肥,实现能量的循环利用
D.可通过增加食物链提高人工生态系统的稳定性,以减少病虫害
解析最高营养级生物所同化的能量可被分解者获取,A项错误;消费者的粪便中含有的能量属于上一营养级的生物,不属于消费者的同化量,B项错误;为提高作物的产量,可多给作物施用有机肥,实现物质的循环利用,生态系统的能量流动不能循环,C项错误;可通过增加食物链提高人工生态系统的稳定性,以减少病虫害,D项正确。
答案D
6.稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统,卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是( )
A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异
D.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降
解析害虫与拟水狼蛛间的信息传递可调节生物种间关系,有利于维持生态系统的稳定,A项正确。防治稻田害虫,能调整能量流动方向,但不能改变能量传递效率,B项错误。因人为作用,精耕稻田与弃耕稻田的演替速度及方向会有差异,C项正确。用性外激素专一诱捕卷叶螟,卷叶螟的数量下降,就会有更多的褐飞虱被拟水狼蛛捕食,D项正确。
答案B
7.
右图是某生态系统示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.该生态系统的主要功能是物质循环、能量循环
B.图中由捕食关系而形成的食物链共5条
C.流经该生态系统的总能量是照射到绿色植物上的光能
D.绿色植物固定的能量至少是流入螳螂中能量的25倍
解析生态系统的主要功能是物质循环和能量流动。图中显示只有1条食物链:绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇。流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。能量传递效率为10%~20%,绿色植物固定的能量至少是流入螳螂中能量的25倍。
答案D
8.下图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解,据图分析,错误的是( )
A.图中用于桑树生长发育繁殖的能量是C
B.图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量
C.能量传递效率可以用A/E+F+G+H表示
D.桑树的总光合速率可以用B+C表示
解析B表示桑树的呼吸、C表示用于桑树生长发育繁殖的能量、F表示蚕的呼吸、G表示流向分解者、H表示流向下一营养级。桑树的总光合速率是B+C,能量传递效率可以用A/E+F+G+H表示。未被利用的能量是指既没有流向分解者也没有流向下一营养级和用于呼吸的能量。
答案B
9.在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是( )
A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用
C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准
解析本题考查生态系统的稳定性及物质循环和能量流动。生态系统的物质循环具有全球性,能量流动是单向且逐级递减的,都有其自身的运行规律,A项正确,B项错误。“退耕还林、还草”体现了自然与人和谐统一的思想,C项正确。人类对物质的消耗标准要以不破坏生态系统相对稳定为原则,D项正确。
答案B
10.
右图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内数量变化情况。下列有关叙述错误的是( )
A.两个种群间能量流动方向是乙→甲
B. m时甲种群的出生率小于死亡率
C.两个种群数量变化说明了信息传递是双向的
D.两个种群数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力
解析根据题图所示,甲与乙之间是捕食关系,甲是被捕食者,乙是捕食者,两者之间互相传递信息。能量流动是甲→乙。m时,对甲来说种群数量减少,因此出生率小于死亡率。两个种群数量波动幅度减小,说明生态系统具有自我调节能力。
答案A
11.下列有关生态系统功能的描述,错误的是( )
A.分解者的分解作用是物质循环的关键环节之一
B.物质流是循环的,能量流是单向的,信息流既可以是双向的也可以是单向的
C.一个生态系统的营养级越多,营养结构越复杂,恢复力稳定性越高
D.信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系,具有调节生态系统稳定性的作用
解析物质循环的关键成分是生产者和分解者,A项正确;物质可以在自然界和生物群落反复利用,而能量由于捕食关系为单向流动,信息在生物与生物之间、生物与环境之间双向交流,调节种间关系,维持生态系统的稳定性,但也可以是单向的,B、D两项正确;一个生态系统的营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低,C项错误。
答案C
12.
右图所示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
解析鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级,由于能量流动具有逐级递减的特点,所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量,A项正确。土著鱼与鲈鱼的关系为捕食,B项错误。鲈鱼的引入会导致土著鱼数量先减少后增加,间接导致浮游动物先增加后减少,C项错误。通过上面分析,浮游植物的数量先减少后增加,D项错误。
答案A
13.
某生态系统中存在如图所示的食物网,若将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,则该生态系统能承载C的数量是原来的( )
A.1.875倍 B.1.375倍
C.1.273倍 D.0.575倍
解析设C的能量为x,则当食物比例为A∶B=1∶1时,消耗A的能量为x/2×10+x/2×10×10=55x,而当食物比例为A∶B=2∶1时,消耗A的能量为2x/3×10+x/3×10×10=40x,所以调整比例后生态系统承载C的数量为原来的55/40=1.375倍。
答案B
14.在某水生生态系统中,分布有水鸟、藻类、芦苇等动植物,某些水鸟具有秋季迁移的习性。下列叙述错误的是( )
A.该水生生态系统的物种数量随季节发生变化
B.减少芦苇和藻类后,输入该水生生态系统的能量维持不变
C.藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D.该水生生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物
解析该水生生态系统的物种数量随季节发生变化,A项正确。减少芦苇和藻类后,输入该水生生态系统的能量减少,B项错误。藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量,C项正确。该水生生态系统动植物残体中也含有蛋白质、核酸等含氮成分,被微生物分解后可产生含氮化合物,D项正确。
答案B
15.下图甲是人工设计的生态系统图,图乙是人们绘制的在蚯蚓养殖池中加入一定量食用菌杂屑后蚯蚓种群数量随时间的变化曲线。下列叙述不符合生态学观点的是( )
甲
乙
A.该生态系统中的能量经过了多级利用,提高了系统总能量的利用效率
B.合理使用农家肥可以提高流经该生态系统的总能量
C.蚯蚓种群数量达到K/2值时,种内斗争最激烈
D.食用菌和蚯蚓属于分解者,它们促进了生态系统中物质循环的进行
解析流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,农家肥被分解者分解产生的CO2和矿质元素提高了植物光合作用效率,因此可以提高流经该生态系统的总能量。种群数量达到K值时,种群数量最大,种内斗争最激烈,在K/2值时,种群增长速率最大。
答案C
16.如图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。下列有关叙述中不正确的是( )
生态系统中各营养级的能量类型和去向示意图
A.图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量,但所占比例不符
B.生态系统中能量传递效率为(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100%
C.消费者从生产者获得的能量数值可用b1表示,且此部分能量存在于有机物中
D.在食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
解析生产者固定的太阳能大部分被呼吸作用消耗,图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量,但所占比例不符,A项正确;a2+b2+c2+d2是消费者的同化量,a1+b1+c1+d1是生产者的同化量,生态系统中能量传递效率可表示为(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100%,B项正确;消费者从生产者获得的能量数值(a2+b2+c2+d2)可用b1表示,且此部分能量存在于有机物中,C项正确;在食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同,D项错误。
答案D
17.下图中a、b、c、d表示不同的生物含义,M代表相关指标的高低量。下列叙述正确的是( )
①若M表示基因多样性,a至d表示不同种类的植物,则在剧烈变化的环境中最不易被淘汰的是b ②若M表示物种丰富度,a至d表示不同生态系统,则a生态系统的自我调节能力最强 ③若M表示种群密度,a至d表示同种生物的四个种群,则b的种内斗争最激烈 ④若M表示生物所含能量,a至d表示同一条食物链中的四个种群,则a是最高营养级
A.①② B.③④ C.①③④ D.②③④
解析基因多样性越高的生物,适应不良环境的能力较强,在剧烈变化的环境中最不易被淘汰,①正确;物种丰富度越高的生态系统,生态系统的自我调节能力越强,②错误;一定的环境条件下,种群密度越大,种内斗争越激烈,③正确;根据能量传递效率可知,营养级越高,所含的能量越低,④正确。
答案C
18.研究生态系统的能量流动,可以参考下图模型。下列有关叙述错误的是( )
A.研究能量流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面
B.该模型可用来解释能量金字塔
C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食量
D.模型中的“能量散失”指呼吸作用散失的热能
答案C
19.生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。图甲代表载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用所制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示生殖数量或死亡数量与种群大小的关系。下列叙述错误的是( )
A.从图甲可知,载畜量超过C点以后生态系统的稳态将受到破坏
B.从图甲可知,适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态
C.从图乙可知,F点时种群的年龄结构为衰退型
D.从图乙可知,F点表示该环境所能维持的种群最大数量
解析根据图甲可知,C点以后生产者的净生产量小于载畜量为0时的,生态系统的稳态将遭到破坏,A项正确;适量的放牧使生产者的净生产量增加,不会破坏草原生态系统的稳态,B项正确;根据图乙可知,F点时种群的出生率等于死亡率,其年龄结构为稳定型,C项错误;F点表示该环境所能维持的种群最大数量,即“S”型曲线中的K值,D项正确。
答案C
20.经调查,某生态系统中Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级,每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化,结果如图乙所示。下列叙述正确的是 ( )
A.X营养级的生物被捕食的压力明显增加
B.Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的
C.Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果
D.X营养级的生物之间存在明显的竞争关系,且其中某种生物处于竞争劣势
解析与图甲相比,图乙中Z(第三营养级)个体数量增加,X(第二营养级)个体数量减少,说明X营养级生物被Z捕食的压力增大,该营养级数目减少,A项正确。Z营养级个体数量增加受多种因素的影响,捕食对象是其中的重要因素,但不是唯一因素,B项错误;分析题图可知,Y的捕食者数量减少,Y数量增加,Y营养级不同物种的数量变化有差别,主要是由Y营养级的生物之间存在竞争引起的,C项错误;分析题图可知,X营养级生物的变化是由于其天敌Z对捕食对象有选择的结果,D项错误。
答案A
二、非选择题(共40分)
21.(10分)下图为某农田生态系统及对秸秆进行进一步利用的示意图,请据此回答有关问题。
(1)流经此生态系统的总能量是 ;与自然生态系统相比,该系统的优势主要是 。?
(2)秸秆利用后产生的废渣可以还田,其中的有机物可被 分解,产生的 可用于植物的光合作用,提高农作物的产量。?
(3)若蛇的食物有1/5来自蛙,4/5来自鼠,则从理论上讲,蛇每增加1 kg体重,至少需要消耗水稻kg;农田中的生物可以通过捕食与被捕食传递信息,体现了信息传递在生态系统中的作用是 。?
(4)若要调查鼠的种群密度,利用的方法是 ;当生态系统处于相对稳定状态时,蛙的种群数量一般处于 (填“K”或“K/2”)值,此时种群数量的增长速率为 。?
解析(1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。观察题图可知,该农业生态系统实现了物质和能量的多级利用。(3)计算至少消耗的植物的量,应选择20%的能量传递效率。(4)鼠的活动能力强,活动范围大,适合用标志重捕法调查种群密度。
答案(1)水稻固定太阳能的总量 实现了物质和能量的多级利用,提高了能量的利用率 (2)分解者 CO2和无机盐 (3)45 调节种间关系,维持生态系统的稳定 (4)标志重捕法 K 0
22.(8分)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题。
(1)该公园生物群落的变化属于 演替。 ?
(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有 。?
(3)在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种 信息求偶;雌蛙通常在近岸水深10~30 cm的草丛间产卵,可采用 法了解该蛙卵块的密度。?
(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的是 。 ?
(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有 。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级,请写出该营养级中2类不同纲的生物: 。?
解析(1)某地成为荒地后原有的土壤条件基本保留,甚至原有植物的种子或其他繁殖体也有可能存在,所以,从此地开始的群落演替属于次生演替。(2)杂食性鱼类捕食昆虫,两者为捕食关系;杂食性鱼类又与昆虫共同捕食水草,两者为竞争关系,故杂食性鱼类与昆虫的种间关系有捕食和竞争。(3)叫声属于物理信息。用取样法调查种群密度时,对于呈带状分布的种群宜采用等距取样法。(4)水草与浮游生物类中的浮游植物为竞争关系,两者会争夺该水域中的资源。若水草部分死亡,浮游植物可利用的资源增多,且水草被分解者分解后产生的无机盐等可被浮游植物利用,故浮游生物类最先快速增殖。(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类都以浮游生物类为食,浮游生物类中既有浮游植物,又有浮游动物,同时杂食性鱼类还以水草和昆虫为食,故这三种生物类群中既有初级消费者,又有次级消费者。以蛙为食,又被猛禽捕食的生物有爬行动物(如蛇类)、哺乳动物(如鼠类)、鱼类(如肉食性鱼类)等。
答案(1)次生 (2)捕食和竞争 (3)物理 等距取样 (4)浮游生物类 (5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类 蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)
23.(10分)“绿水青山就是金山银山”,目前我国的生态环境越来越好。以下是某草原生态系统的部分食物链和食物网图和碳循环图,据图回答下列问题。
(1)甲图中,蛇与鹰的关系是 。如果鸟的食物60%来自草,那么鸟增重100 g,最多需要草 g。?
(2)甲图中,由于除草剂、化肥、农药的大量使用,导致蛙的数量急剧减少,请写出在一段时间内蝗虫数量的变化趋势: 。?
(3)乙图中,5过程是 。?
(4)乙图中,物质循环同时伴随着能量流动,那么能量流动的特点是: 。?
(5)生态系统的功能除物质循环和能量流动外,还有信息传递。信息传递在生态系统的作用有 。?
解析(1)分析甲图可知,蛇与鹰都捕食鸟,属于竞争关系,同时鹰又捕食蛇,所以蛇与鹰间具有捕食和竞争关系;已知鸟的食物中60%来自草,则鸟的食物中40%来自蝗虫,要求使鸟体重增加100 g,至多需要生产者量,则能量流动效率应该取最小值10%,据此可以列式:草的量=100×40%÷10%÷10%+100×60%÷10%=4 600 g。
(2)如果青蛙的数量减少,则被捕食者蝗虫将因天敌的数量减少而先增加,达一定数值后由于种内斗争加剧等因素种群数量会减少,后稳定在一定范围内。
(3)乙图表示碳循环,图中的A为大气中CO2库,B为生产者,C为消费者,D为分解者,E为煤、石油等化石燃料,故过程5表示化石燃料的燃烧。
(4)能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
(5)信息传递在生态系统的作用有:有利于生物的生命活动、有利于生物的种群繁衍、调节种间关系,以维持生态系统的稳定。
答案(1)捕食与竞争 4 600 (2)先增加后减少 (3)(化石燃料)燃烧 (4)单向流动、逐级递减 (5)有利于生物的生命活动、有利于生物的种群繁衍、调节种间关系
24.(12分)下图甲表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的关系。请据图回答下列问题。
(1)在该生态系统中,既是分解者又可作为消费者食物的生物是 。?
(2)请根据图甲中的生态系统,写出图乙中能量金字塔各营养级的所有生物名称。① ;② ;③ ? 。?
(3)有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系,结果如图丙。从中可推知食草虫死亡率最大的时期是 。?
(4)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,则蜘蛛数量将 。一段时间后大米草数量不增反降,造成此结果的可能原因是食草虫死亡导致细菌数量增加,通过图甲的 食物关系,引起沼蟹数量增加;同时因含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链 也会引起沼蟹数量增加,从而造成大米草数量不增反降。?
(5)上述事实说明,人类活动会引起生态系统中生物种类减少,从而导致生态系统的自我调节能力 , 容易受到破坏。?
解析(1)根据图中的信息可以看出,细菌既是分解者,又是消费者(线虫)的食物。(2)能量金字塔中,①代表生产者,包括藻类和大米草;②代表初级消费者,包括海螺、线虫、食草虫;③代表次级消费者,包括沼蟹、蜘蛛。(3)从图中可以看出,食草虫在一龄幼虫阶段死亡率最高。(4)喷洒只杀灭食草虫的含磷杀虫剂导致食草虫死亡,蜘蛛的数量减少。食草虫死亡后,细菌的数量大量繁殖,从而导致线虫数量增多,使沼蟹的数量增加;同时含磷杀虫剂的使用导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→线虫→沼蟹”,也会引起沼蟹数量增加。由于沼蟹会大量破坏大米草的根系,大米草的数量减少。(5)生态系统的自我调节能力与生物的种类有关,生物种类越多,自我调节能力越大。
答案(1)细菌 (2)藻类、大米草 食草虫、线虫、海螺 沼蟹、蜘蛛 (3)一龄幼虫 (4)减少 细菌→线虫→沼蟹 藻类→线虫→沼蟹(言之有理即可) (5)下降 生态平衡(生态系统)
