第五章生態系統及其穩定性考綱要求考向定位1.生態系統的結構Ⅰ2.生態系統中物質循環和能量流動的基本規律及應用Ⅱ3.生態系統中的信息傳遞Ⅱ4.生態系統的穩定性Ⅱ1.探究生態系統各成分的作用2.生態農業的設計原理和特點3.利用物質循環的特點合理設計生態瓶4.探究生態系統中信息傳遞的作用5.生態系統抵抗力穩定性與恢復力穩定性的關系生態系統的成分有哪些？其必要成分有哪些？為什么？各成分有怎樣的關系？生態系統的結構生態系統的成分食物鏈和食物網比較項目組成內容作用生物同化類型地位非生物的物質和能量陽光、熱能、空氣、水分、無機鹽等為生物提供物質和能量，是生物群落賴以生存和發展的基礎必備成分(必需)生產者①綠色植物；②光合細菌：藍藻；③化能合成細菌無機物→有機物；光能、無機化學能→有機化學能；為消費者提供食物和棲息場所自養型主要成分(基石)(必需)一、生態系統的組成成分比較項目組成內容作用生物同化類型地位消費者包括營捕食生活和寄生生活的各種生物加快生態系統中的物質循環；有利于植物的受粉和種子的傳播異養型最活躍的成分(重要)分解者①腐生細菌和真菌②腐食動物如蚯蚓、蜣螂等通過分解作用將生物遺體、排泄物分解為無機物，供生產者重新利用異養型物質循環中的關鍵成分(必需)判斷對錯并解釋1.生產者都是植物2.植物都是生產者3.消費者都是動物4.動物都是消費者.5.分解者都是細菌6.細菌都是分解者誤區與特例誤區類型特例細菌都是分解者硝化細菌是自養型，屬于生產者；寄生細菌屬于消費者動物都是消費者禿鷹、蚯蚓，蜣螂等以動植物殘體為食的腐生動物屬于分解者生產者都是綠色植物藍藻、硝化細菌等自養原核生物也是生產者，應該說生產者主要指綠色植物植物都是生產者菟絲子營寄生生活，屬于消費者生態系統的成分間關系非生物的物質和能量生產者消費者分解者光合作用動物攝食殘枝敗葉，遺體遺體，糞便細胞呼吸細胞呼吸分解作用細胞呼吸二、生態系統的營養結構食物鏈和食物網“螳螂捕蟬，黃雀在后”“大魚吃小魚，小魚吃青蝦，青蝦吃泥巴（主要指浮游植物）”這兩句諺語是否構成食物鏈？請說明理由！否是青草

蝗蟲青蛙蛇第一營養級第二營養級

第三營養級第四營養級次級消費者三級消費者初級消費者生產者食物鏈：生物之間由于食物關系而形成的一種聯系。食物鏈1.由

和

組成2.模式;DABC2.一般模式3.生物間的關系捕食4.4.營養級別與消費級別不同，差1.5.生產者是第一營養級，但各種動物所處的營養級別是可變的。生產者消費者6．D數量減少，C的數量會如何變化？食物網：食物鏈彼此交錯連接的復雜的營養關系請數一下圖中有幾條食物鏈（1）該食物網由

條食物鏈組成。（2）其中的初級消費者是。（3）處于第三營養級的生物有

種。（4）既是該生態系統的主要成分，又含有最多能量的生物是

。（5）生態系統的四種成分中該圖上只體現了

種成分（6）蜘蛛與青蛙的種間關系是植食性鳥貓頭鷹蛇草食蟲鳥食草昆蟲蜘蛛青蛙5植食性鳥和食草昆蟲4草2捕食與競爭(1)在食物網中，兩種生物之間的種間關系有可能出現不同概念上的重合，如蜘蛛與青蛙，二者之間既是捕食關系，又是競爭關系。(2)食物網的復雜程度主要取決于有食物聯系的生物種類而并非取決于生物的數量。(3)食物鏈中各營養級生物之間是相互制約的，使它們的數量始終處于一種動態變化中。這種制約可以來自種間，也可能來自種內。強調：食物網中生物數量變化分析1：一級生物若減少，其他生物跟著少

2．天敵減少，被捕食者先增后減，最后趨于穩定3．d減少，以d為食的e減少，以e為食的f也減少，f減少則g就更多地以b和c為食，從而導致b和c減少。f并非g的唯一食物，所以f減少并不會造成g的減少，g可依靠其他食物來源來維持其數量的相對穩定。①生產者相對穩定，即生產者比消費者穩定得多，所以當某一種群數量發生變化時，一般不用考慮生產者數量的增加或減小。②處于最高營養級的種群食物有多種來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群的數量不會發生較大變化。③分析時以中間環節少的作為分析依據，考慮方向和順序時，應從高營養級依次到低營養級。復雜食物網中某種群數量變化引起反應分析如圖所示的食物網中，若蚱蜢突然減少,其他生物如何變化？將螳螂全部遷走，則黃雀的數量將會如何變化？增加.(09海南卷）下圖是某池塘生態系統中的兩食物鏈，大量捕撈花鰱后，種群將有所變化，下列能正確反映短期內種群總重量增長率變化趨勢的是BA.綠藻上升 B.白鰱下降 C.水溞下降D.烏魚上升

(2010年全國新課標)假設a、b、c、d是一個簡單生態系統中最初僅有的四個種群，其a、c、d的營養關系為a→c→d，a與b的關系如圖，a是該生態系統主要的自養生物，請回答：

⑴該生態系統中a和b的種間關系是

。⑵若d大量死亡，則一定時間內種群密度增加的種群是

，種群密度減少的種群是

。

⑶若持續干旱使a大量死亡，c和d種群密度將會

。⑷當受到外界的輕微干擾后，經過一段時間，該生態系統可以恢復到原來的狀態，說明該系統具有

。與熱帶雨林相比，該生態系統的抵抗力穩定性

（低、高）。

生態系統的功能能量流動物質循環信息傳遞1.能量流動的概念、過程、特點。2.每個營養級的能量來源和去路。3.能量單向流動和逐級遞減的原因。4.研究能量流動的實踐意義。能量流動1.能量的輸入(1)幾乎所有的生態系統，其能量來自生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失（一）生態系統的能量流動概念

(2)能量流動的起點是？生產者固定太陽能(3)流經生態系統的總能量是什么？生產者固定的太陽能總量太陽能2.能量的傳遞(1)傳遞形式：(2)傳遞途徑：有機物中的化學能食物鏈和食物網3．能量流動中的轉化

4．能量散失太陽能→生物體有機物中的化學能→熱能主要途徑：細胞呼吸、分解者的分解作用主要形式：熱能1、各個營養級能量的來源？生產者消費者——太陽能——前一營養級2、各營養級能量的去路有哪些？.（二）能量流動的過程生產者同化用于生長發育和繁殖初級消費者攝入分解者利用散失呼吸作用殘枝敗葉散失呼吸作用能量流經第一營養級的情況初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發育和繁殖次級消費者攝入分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二營養級中的變化完成下列問題①消費者的攝入量=_______________+_______________②消費者的同化量=_____________+________________③生長、發育、繁殖的能量=____________+__________消費者糞便量消費者的同化量呼吸作用散失用于生長、發育、繁殖流入下一營養級被分解者分解生產者（植物）呼吸作用

初級消費者（植食動物）呼吸作用

次級消費者（肉食動物）

三級消費者（肉食動物）呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用美國生態學家林德曼1942年對賽達伯格湖的能量流動進行的定量分析下一個營養級同化的能量呼吸作用散失的能量分解者利用的能量未被利用的能量每個營養級同化量下一個營養級同化的能量呼吸作用散失的能量分解者利用的能量每個營養級同化量定量不定時分析定量定時分析第一年第二年殘留個體或有機物生態系統的能量流動分析例1

如圖為某生態系統能量流動過程圖解，請據圖回答下列問題：(1)圖中的哪個箭頭是不應存在的？__________。(2)流經生態系統的總能量是______________.(3)食草動物排出的糞便中仍含有部分能量，這部分能量被分解者所利用的過程應屬于哪個箭頭？____。【例1】某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解,下列敘述正確的是()A.生產者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)B.由生產者到初級消費者的能量傳遞效率為D2/W1C.初級消費者攝入的能量為(A2+B2+C2)D.W1=D1+D2A一、能量流動的過程A．圖中的甲表示b的同化能量，乙表示b用于生長、發育和繁殖的能量B．大腸桿菌可以參與丁過程C．當生態系統處于相對穩定狀態時，b的種群數量一般處于K/2值D．圖中d的能量不全部來自b生物例2、某生態系統中有a、b、c、d四種生物，構成食物鏈a→b→c，d為分解者，下圖是該生態系統中能量流入b處發生的一系列變化示意圖，下列說法錯誤的是C[練出高分]

例3.如圖所示為草原生態系統的能量流動圖解模型，A、B、C分別表示流入各營養級的能量，D、E、F分別表示各營養級用于生物生長、發育、繁殖的能量，G、H、I分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分別表示流入分解者的能量。下列說法中，正確的是A．圖中A＝D，B＝E，C＝FB．K中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量C．食物鏈中能量最少的是分解者所處的營養級D．第一營養級與第二營養級間的能量傳遞效率是E/DB能量流動的特點逐級遞減:單向流動:不可逆轉，不能循環能量傳遞效率10%—20%（三）能量流動的特點＝下一營養級同化的能量上一營養級同化的能量×100%生態系統的能量流動特點的原因分析單向流動原因：食物鏈各營養級的順序是不可逆轉的,這是長期自然選擇的結果(如肉食動物以植食動物為食,而植食動物則不能以肉食動物為食；各營養級通過呼吸作用以熱能散失的能量將無法再被利用逐級遞減：各營養級的生物都會因呼吸作用而消耗掉相當大的一部分能量；各營養級的生物中總有一部分未被下一營養級利用；還有少部分能量隨著殘枝敗葉或尸體流入分解者下圖表示某生態系統食物網的圖解，若一種生物攝食兩種前一營養級的生物，且它們被攝食的生物量相等，則貓頭鷹體重增加1kg，至少需要消耗A()A．100kgB．312.5kgC．25kgD．15kgA某生態系統中存在如圖所示的食物網，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態系統能承載C的數量是原來的

A．1.875倍B．1.375倍C．1.273倍D．0.575倍B能量金字塔、數量金字塔、生物量金字塔

類型

項目

能量金字塔

數量金字塔

生物量金字塔

含義

各營養級固定的總能量

每一營養級生物個體的數量每一營養級現存生物有機物的總質量

形狀

特點

呈正金字塔形

一般呈正金字塔形

一般呈正金字塔形

分析

天然生態系統能量金字塔不會出現倒置現象，在人工生態系統中因能量可人為補充，可能會使能量金字塔呈現倒置狀況

一株大樹上，鳥、蟲、樹的數量金字塔的塔形會發生倒置

浮游植物的個體小，壽命短，又不斷被浮游動物吃掉，所以某一時間浮游植物的生物量用質量來表示)可能低于浮游動物的生物量

從能量傳遞的數量和效率看，能量流經各營養級是逐級遞減的，單向不循環的，傳遞效率為10％－20％。

所以,食物鏈一般不超過五個營養級，到第五營養級以后，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。因為能量每流經一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。食物鏈一般不超過5個營養級?重金屬和DDT等農藥的生物富集問題生物富集問題與能量流動正好相反,能量在沿食物鏈向下流動時逐級遞減,而農藥或重金屬鹽則沿食物鏈存在“生物富集作用”,故營養級越高者,該物質濃度越高。（四）研究能量流動的意義下面是某生態農場生產流程示意圖，據圖判斷，下列說法正確的是（）A.能量經過多級利用，實現了良性循環；生態系統的能量流動是往復循環的B.農作物通過光合作用合成有機物，能量就從無機環境流入生物群落；每一生產環節都獲得產品，提高了生態效益和經濟效益B解析：實現物質的反復循環和能量的多級利用，變“原料—產品—廢料”的模式為“原料—產品—原料—產品”的模式。C.當蚯蚓利用食用菌雜屑并將其同化為自身的有機物時，能量就從第三營養級流入第四營養級；由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統總能量利用效率降低解析：分解者——蚯蚓利用食用菌雜屑并將其同化為自身的有機物，并不屬于捕食食物鏈，不構成營養級關系。下面是某生態農場生產流程示意圖，據圖判斷，下列說法正確的是（）D.由于生產環節的增多，最終也增加了廢物和污染B（四）研究能量流動的意義設計生態農業：物質循環再生，能量多級利用1、實現能量的多級利用和物質的循環利用，提高能量的利用率如“桑基魚塘”2、合理調整能量流動關系，使能量流向對人類最有益的部分物質循環一、生態系統的物質循環概念生物群落組成生物體的CHONPS等元素無機環境反復循環這里的物質是指？在哪兩者之間循環？這里的生態系統是指？全球性，反復循環特點：思考：（1）碳循環的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物體內的存在形式：（4）碳進入生物體的途徑：（5）碳在生物群落中傳遞途徑：（6）大氣中CO2的來源：CO2；CO2和碳酸鹽；有機物；綠色植物的光合作用；食物鏈和食物網；①生產者、消費者的呼吸作用②分解者有分解作用③化石燃料的燃燒二、碳循環碳循環生物群落(有機物)無機環境

CO2光合作用、化能合成作用呼吸作用、微生物分解、燃燒動手：繪制C循環的模型圖ADCBD.大氣中的CO2C.分解者B.消費者A.生產者①實現碳循環的關鍵是生產者和分解者②碳在無機環境與生物群落之間傳遞時，只有生產者與無機環境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的（判斷成分的依據）

例所示是生態系統中碳循環示意圖，其中“→”表示碳的流動方向，下列敘述不正確的是A．在碳循環過程中，同時伴隨著能量流動B．圖中箭頭也可以表示能量的流動方向C．B→C過程加強是導致溫室效應的主要原因D．A→C過程中碳流動主要以CO2形式進行，F→B以含碳有機物形式進行C能量流動物質循環形式過程范圍特點聯系主要以有機物形式沿食物鏈（網）單向流動生態系統各營養級單向流動，逐級遞減主要以無機物形式在無機環境與生物群落之間反復循環全球（生物圈）全球性、反復利用、循環利用1、能量流動的過程離不開物質的合成與分解；2、物質是能量沿食物鏈流動的載體；3、能量是物質在生態系統中往復循環的動力。是生態系統主要功能，同時進行，相互依存，不可分割三、能量流動和物質循環的關系A.物質作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動B.能量作為動力,使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返例.分析以下生態系統的能量流動和物質循環的關系簡圖,不能得到的結論是?(

)C.能量①②③④的總和便是生產者所固定的太陽能總量D.碳在生物群落和無機環境之間的循環主要是以CO2

的形式進行的C實驗原理1．土壤中存在種類、數目繁多的_______等微生物，它們在生態系統中的成分為________。2．分解者的作用是將環境中的_______分解為_______，其分解速度與環境中的________等生態因子相關。細菌、真菌分解者有機物無機物溫度、水分實驗——土壤微生物的分解作用下列是對土壤微生物開展探究活動的兩個案例，請在相應的空白處作答。(1)案例Ⅰ：探究落葉在土壤微生物的作用下是否發生腐爛(分解)設計思路：對實驗組土壤應該進行____處理，盡可能排除_________的作用。組別對照組實驗組處理情況

不做處理的帶落葉的土壤進行過處理的帶落葉的土壤將等量的帶落葉的土壤，用帶有編號的相同的塑料袋分別包扎好，并埋在5cm深的土壤中滅菌土壤微生物(2)案例Ⅱ：探究土壤微生物對淀粉的分解作用實驗步驟：①將取自農田的土壤制成土壤浸出液，放在燒杯中靜置一段時間。②另取兩只燒杯，編號為A、B，加入等量的淀粉糊。在A燒杯中加入30mL土壤浸出液，B燒杯中加入________________。③在室溫條件下放置7天后，從A燒杯中取20mL溶液，分別加入A1和A2兩支試管中，各10mL；從B燒杯中取20mL溶液，分別加入B1和B2兩支試管中，各10mL。④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入___________，并進行________處理。⑤觀察各試管的_________，記錄實驗結果。等量蒸餾水等量的斐林試劑水浴加熱顏色變化

案例1案例2實驗現象在相同時間內實驗組落葉腐爛程度小于對照組AA1A2產生磚紅色沉淀BB1變藍B2結論分析土壤浸出液中的微生物能分解淀粉微生物對落葉有分解作用不變藍不變色

注意(1)探究活動最好在實驗室進行，以便控制變量，避免環境中不可控制因素的影響(2)各地氣候與環境等因素不同，微生物分解落葉的功能也不同，需要的時間有差異，一般需要溫暖、濕潤的條件。[思考]在實驗中應該遵循哪些原則？(1)對照原則，(2)等量原則，(3)單一變量原則等。生態系統的信息傳遞

1、過程：信源(信息產生)→信息道(信息傳輸)→信宿(信息接收)。阻礙其中的任一環節均不能實現信息的傳遞。類別含義來源傳遞形式實例物理信息

化學信息

行為信息2、化學信息生物在生命活動過程中，自身產生的可以傳遞信息的化學物質信息素動物的性外激素；狗利用其小便記路行為信息對于同種或異種生物能夠通過其特殊行為特征傳遞的信息動物的異常表現及行為昆蟲的舞蹈類別概念傳遞形式實例物理信息生態系統中的光、聲、濕度、溫度、磁力等，通過物理過程傳遞的信息物理過程螢火蟲的閃光；植物五顏六色的花練一練下列各項，屬于物理信息的是________；屬于化學信息的是________；屬于行為信息的是____。(1)哺乳動物的體溫(2)鳥類鳴叫(3)紅外線(4)螢火蟲發光(5)植物分泌的化學物質(6)電磁波(7)昆蟲發出的聲音(8)昆蟲的性信息素(9)植物開花(10)薊的刺(11)紫外線(12)蜜蜂跳舞答案(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(9)、(10)、(11)(5)、(8)(12)信息傳遞方向:信息傳遞是雙向的。3、范圍:（1）生態系統中信息的種類因傳播途徑的不同而不同。如孔雀開屏,如果是通過行為傳遞給對方,則屬于行為信息;如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方,則屬于物理信息。（2）鳥類或其他動物報警,若通過聲音(鳴叫)則屬于物理信息,若通過特殊的動作(突然飛起)則屬于行為信息（3）涉及聲音、顏色、植物形狀、磁力、溫度、濕度這

些信號,通過動物感覺器官、皮膚、耳朵、眼、心或植

物光敏色素、葉、芽對光、重力等感覺上述信息則判斷為物理信息。

思維誤區規避4、作用(1)在個體中的作用：

的正常進行，離不開信息的作用，(2)生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞(3)在群落和生態系統中的作用：信息能調節生物的

關系，以維持

的穩定。生命活動種間生態系統5、農業生產上的應用：提高農產品和畜產品的產量，對有害動物進行防治。生態系統的穩定性和生態環境的保護一、生態系統的穩定性1．概念：生態系統所具有的

自身結構和功能相對穩定的能力。2．生態系統自我調節能力的基礎：

調節。3．種類(1)抵抗力穩定性：生態系統抵抗

并使自身的結構與功能

的能力。規律：生態系統中的組分越多，營養結構越復雜，其

就越強，抵抗力穩定性就越

，反之則越低2)恢復力穩定性：生態系統在受到

因素的破壞后恢復到原狀的能力。(3)二者一般呈

。保持或恢復負反饋外界干擾保持原狀自我調節能力高外界干擾負相關4、提高的措施(1)控制對生態系統干擾的程度。(2)實施相應的

投入，保證生態系統內部

的協調。物質、能量結構與功能強調、生態系統調節中正反饋與負反饋的比較作用機理實例正反饋加速最初發生變化的那種成分所發生的變化湖泊受到了污染，一部分魚類死亡，死亡的魚腐爛后會加重污染，引起更多的魚類死亡，造成污染越來越嚴重負反饋抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化森林中的食蟲鳥和害蟲的數量變化強調、抵抗力穩定性與恢復力穩定性的比較抵抗力穩定性恢復力穩定性區別實質保持自身結構功能相對穩定恢復自身結構功能相對穩定核心抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復原狀影響因素一般地說，生態系統中物種豐富度越大，營養結構越復雜，抵抗力穩定性越高一般地說，生態系統中物種豐富度越小，營養結構越簡單，恢復力穩定性越高抵抗力穩定性恢復力穩定性聯系一般呈相反關系，抵抗力穩定性強的生態系統，恢復力穩定性差，反之亦然如下圖所示：1.并非所有生態系統兩種穩定性都符合上