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1、第三节 生态系统【教学内容】三、生态系统的能量流动四、生态系统的物质循环五、生态系统的稳定性【学习目标】1掌握生态系统能量流动的过程和特点知识的运用2理解研究生态系统能量流动的意义和运用3理解生态系统的物质循环的概念及运用4理解碳循环的过程知识的运用5理解生态系统稳定性的概念6理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性【重点和难点】重点：1生态系统的能量流动2生态系统的物质循环3生态系统的稳定性难点：生态系统的能量流动和物质循环【知识要点扫描】【知识点串讲与迁移】一、关于生态系统的能量流动在学习这一部分内容时，应着重理解以下几点：1能量的输入2能量流动的渠道是生态系统的营养结构3每一个营养级能量的来源和去
2、路4能量流动的特点5调整能量流动的关系，使能量流向对人类最有益的部分二、生态系统的能量流动（一）概念和过程 生态系统内能量单向传递的全过程，叫做能量流动。从来源而言，生产者的能量来自太阳光，各级消费者的能量一般来自上一个营养级，而分解者的能量既可来自生产者，也可来自消费者。去路一般有三条：一是呼吸，分解相当一部分有机物，产生的部分能量用于生命活动，产生的热量散放到周围环境中去；二是每一个营养级总有一部分未被下一个营养级所利用，其遗体或粪便、枯枝落叶等流入分解者中；三是只有一小部分有机物中能量可流入下一个营养级的生物。（二）特点：生态系统的能量流动具有两个明显的特点：单向流动和逐级递减从传递过程
3、中，能量流动起始于绿色植物固定太阳能之后，参与流动的部分能量以食物链或食物网为渠道，最终以呼吸热形式散失；从传递方向看，由于食物链中各个营养级的关系不能递转，以呼吸热形式散失的能量也不能被生产者再次固定。所以系统内能量是单向流动的。从传递数量看，生态系统内生产者固定的全部太阳能，只有一部分沿着食物链的营养级依次传递；从传递效率看，能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是10%20%。所以说生态系统内能量流动是逐级递减的。（三）生态金字塔能量流动既然是递减的，生物量（生物生产有机物质的总量）自然也是递减的，生物体的数目一般说来也是递减的。把这种递减的形势画成了底层很宽，越往上越窄的锥体形状称为生
4、态金字塔。1能量金字塔： 将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成的金字塔图形。2生物量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的生物量，由低到高绘制成的金字塔图形。3数量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的生物个体数，由低到高绘制成的金字塔图形。三、碳的全球性循环及主要碳库地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个碳库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。四、生态系统的稳定性（一）稳定生态系统的特征：能量的输入和输
5、出之间达到相对平衡；动物和植物数量上保持相对稳定；生产者、消费者和分解者构成完整的营养结构，并且有一定的食物链（网）。（二）抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力也叫抗变能力，表示生态系统抵抗外界干扰和维持系统的结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定性表示生态系统在受到外界干扰后恢复到原来状态的能力。一般来说，顶级群落的抵抗力强，恢复力弱；发展中的恢复力强，抵抗力弱。五、生态系统稳定性与生态平衡的区别： 生态系统稳定性是指生态系统的一种能力。与生态系统稳定性密切相关的概念是生态平衡，生态平衡是生态系统处于成熟期的相对稳定状态。在这种状态下，系统中的生产过程与消费和分解过程处于平衡状态，因此，这时生态系
6、统的外貌、结构、动植物组成等都保持着相对稳定的状态。【例题分析】例1：在一个稳定的池塘生态系统里，其中生物种群密度一直变化不大，后由于生活废水大量排入而遭污染，所有植物均在短时间内死亡了。在池塘的下列物质中，哪种会由于污染而首先减少（）A硝酸盐B磷酸盐C碳酸盐D氧气解析：由于污染使植物在短时间内大量死亡后，池塘中植物不能进行光合作用，则不能产生，相反池塘里的气性微生物将大量增殖以分解植物体的有机物质而消耗大量氧气。所以水中首先减少的应是氧气，而硝酸盐等其他物质则不会因植物死亡而减少。答案：D。例2：右图是某生态系统的食物网，请据图回答：该生态系统中，鹰获得能量最少的能量流动渠道是（1） ，（2
7、） ；若第一营养级同化量为千焦，能量传递过程中损失90%，则鹰沿获得能量最多的渠道，获得的能量是 千焦。 鹰食虫鸟 蛇 食虫昆虫 鼠 植食昆虫 蛙 植物答案：（1）植物植食昆虫食虫昆虫蛙蛇鹰（2）植物植食昆虫食虫鸟蛇鹰 千焦（鹰能获得最多能量的应是最短的食物链：即：植物鼠鹰，则鹰得到的能量应是千焦）【学习效果检测】一、选择题1以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的（）A能量流动是单向的，不循环的B食物链越短，可供消费者的能量越多C初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多D营养级越多，散失的能量越多2与生态系统自动调节的能力大小有关的主要因素是（）A生态系统的无机环境B生态系统的气
8、候环境C生态系统的成分D生态系统的地理位置3在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个数分别为、，个体平均重量分别为、，则下列4项中正确的是（ ）ABCD4使用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可在远离施药地区的南极的动物体内也发现了DDT，这一现象说明（ ）ADDT已进入全球性的生物地化循环BDDT是挥发性物质，能随大气到南极C这种含DDT的动物曾经在施药地区生活过D上述说法都不对5在南极生态系统中，一条食物链为：浮游植物磷虾海豹虎鲸。按能量传递规律，若虎鲸靠吃海豹来增加1千克体重的话，至少消耗浮游植物的量为（）A1kgB10kgC125kgD1000kg6如果在一个生态系
9、统中有甲、乙、丙、丁四种生物，它们之间可以形成下列几种结构，其中最稳定的是（） 丙A甲 乙 丙 丁 B甲 乙 丁 乙 甲C甲 丙 D 丙 丁丁 乙7在生态系统的碳循环过程中，切断下列哪个过程会使碳循环停止（）A动物的呼吸作用B微生物的分解作用C绿色植物有光合作用D煤的燃烧8不直接参与碳循环的生理过程是（ ）A光合作用B蒸腾作用C呼吸作用D微生物的分解作用9生态系统中，全部三级消费者所消耗的能量比全部初级消费者所消耗的能量（ ）A少B大约相等C多D无法估计10维持一个生态系统的稳定，最重要的是（ ）A生产者和食草动物B食肉动物和分解者C生产者和分解者D食草动物和食肉动物11从碳循环的角度看，人体
10、内有机物中碳元素究其根源是来自（ ）A食物中的碳B大气中的中的碳C燃料中的碳D非生物环境中的碳酸盐12某地区初级消费者和次级消费者的总能量是和，当下列哪种情况发生时，就可能使生态系统的稳定性遭到破坏（ ）A10B5 C10 D513假定某生态系统中有绿色植物、蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物。此生态系统的总能量为24000千焦。如营养级之间的能量转化率为15%，第三、第四营养级所利用的能量分别是（ ）A540千焦和81千焦B36000千焦和960千焦C24000千焦和960千焦D960千焦和192千焦14在什么条件下种群才会呈指数增长（ ）A当只有食物受到限制时B当物种适宜的环境中食物开始发现不
11、足，但不至于影响到该物种在这里生存C只有没有捕食者D在实验室内实验条件下二、非选择题15生态系统的成分越单纯，_越简单，自动调节能力就越_，越低。生态系统的_越复杂，_中各个营养的_ _越繁多，自动调节能力就越_ _，_ _就越多。16这是生态系统中碳循环的简明示意图，请根据回答下列问题：大气中的库动物绿色植物工厂、汽车动植物遗体和排出物泥炭、煤、石油 D B C A （1）图中缺少的一个重要箭头是_。（2）A过程是_的_作用，有_ _和_ _两种类型。（3）与A过程本质相同的有_过程（用图中字母的代号表示）（4）碳在无机环境中以_形式存在，而在无机环境与生物群落之间以_ _形式进行循环。碳循环始终与_ 结合在一起进行。（5）生态系统的四种成分是通过_ _和_ _紧密联系，在一起而形成的一个整体的。17下图中AB是同一条“树昆虫食虫鸟”的食物链的两种“金字塔”图，请回答： 食虫鸟 昆虫A树 B（1）A图代表_金字塔，B图代表_金字塔（2）A和B金字塔形状不同的原因各是什么？A是：_B是：_18阅读下列材料，回答有关问题。澳州草原广
