1.討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。2.分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用。3.活動:調(diào)查或探討某一生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.生態(tài)系統(tǒng)的概述(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)是由　生物群落　與它的　無機環(huán)境　相互作用而形成的統(tǒng)一整體。?(2)范圍:有大有小,地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是　　生物圈　　。?(3)結(jié)構(gòu):由　組成成分　和　營養(yǎng)　結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成。?(4)功能:進行　　物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞　　。?
2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(1)各成分的作用及地位
(2)相互關(guān)系生產(chǎn)者和　分解者　是聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的兩大“橋梁”。
3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(1)食物鏈①概念:生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于　食物　關(guān)系形成的一種聯(lián)系。?②特點:　生產(chǎn)者　為第一營養(yǎng)級,消費者所處營養(yǎng)級不固定,一般不會超過　5　個營養(yǎng)級。?
③生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和營養(yǎng)級之間的關(guān)系[連一連]
(2)食物網(wǎng)①概念:在一個生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。②形成原因:生態(tài)系統(tǒng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物,而一種植食性動物既可能吃多種植物,也可能被　　多種肉食性動物　　所食。?③功能:是生態(tài)系統(tǒng)　　物質(zhì)循環(huán)和能量流動　　的渠道。?④特點:同一種消費者在不同的食物鏈中,可以占據(jù)不同的　營養(yǎng)級　。?
教材拾遺1.(必修3第88頁“旁欄思考題”改編)一個動物園中的全部動物是一個系統(tǒng)嗎?全部動物和植物呢?為什么?答案動物園中的全部動物不是一個系統(tǒng),因為不同種動物是分開飼養(yǎng)的,彼此之間沒有內(nèi)在聯(lián)系和相互影響,不是一個有機的整體。同理,動物園中的全部動物和植物也不是一個系統(tǒng)。2.(必修3第92頁“拓展題”改編)在農(nóng)田、果園等人工生態(tài)系統(tǒng)中,可否通過增加或延長食物鏈,提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性并獲得更多產(chǎn)品?為什么?答案可以。農(nóng)田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈單一,自身穩(wěn)定性差,易受病蟲害破壞。通過研究生物之間的相互關(guān)系,增加或延長食物鏈,使之成為立體農(nóng)田和立體果園,可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時獲得更多的產(chǎn)品。例如,水田養(yǎng)魚、果園養(yǎng)雞等。
凝練核心素養(yǎng)1.生命觀念——通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),建立起生態(tài)系統(tǒng)是具有一定結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體的觀念。2.科學(xué)思維——運用模型與建模方法,構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關(guān)系模型,討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費者通過食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復(fù)雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。
(科學(xué)思維)某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構(gòu)成的食物網(wǎng)如下圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)該食物網(wǎng)中,共有　6　條食物鏈。?(2)鷹與鼬的種間關(guān)系是　捕食和競爭　。?(3)此食物網(wǎng)沒有表示出的生態(tài)系統(tǒng)成分是　　非生物的物質(zhì)和能量、分解者　　。(4)通常情況下,寄生在鼠身上的跳蚤對鼠種群數(shù)量的影響　小于　(填“大于”“小于”或“相當于”)鼬對鼠種群數(shù)量的影響。?
考向1　生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷1.(2019山西孝義摸底)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中四種成分(甲、乙和丙、丁、戊所對應(yīng)方框各代表一種成分)之間的關(guān)系,下列相關(guān)敘述正確的是( 　)A.甲、乙和丙所包含的所有種群構(gòu)成群落B.戊不一定是微生物C.圖中存在競爭關(guān)系的只有乙2和丙2D.丁的含量增加將導(dǎo)致臭氧層被破壞
生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法(1)根據(jù)生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分①“自養(yǎng)型生物”=“生產(chǎn)者”,包括光能自養(yǎng)生物(如綠色植物和藍藻等)和化能自養(yǎng)生物(如硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等)。②“捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)型生物”=“消費者”,它們不能直接把無機物合成有機物,而是以捕食或寄生的方式獲取現(xiàn)成的有機物來維持生活(如寄生細菌、病毒,寄生植物菟絲子,寄生動物蛔蟲等)。③“腐生異養(yǎng)型生物”=“分解者”,是能把動植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機物的腐生生物,也包括少數(shù)的動物(如蚯蚓等)。
(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分如圖所示,先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”,則A、B為消費者和分解者;再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進一步判斷,在D、C中指出箭頭多的D為“生產(chǎn)者”,指入箭頭多的C為“非生物的物質(zhì)和能量”,最后根據(jù)D→A→B確定A為消費者,B為分解者。
考向2　食物鏈和食物網(wǎng)的分析方法2.(2018河北冀州中學(xué)期中)如圖曲線表示某生態(tài)系統(tǒng)中三個不同種群的生長繁衍情況。已知種群c是自養(yǎng)生物,下列說法不正確的是( 　)A.該生態(tài)系統(tǒng)的簡單食物鏈可表示為c→b→aB.種群b在第3~7年時間內(nèi)個體數(shù)下降是由于a的增加和c的減少C.b和a的存在能加快該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)D.一定自然區(qū)域內(nèi),a、b、c三個種群中全部的生物構(gòu)成生物群落
食物鏈變式模型的分析下圖中,圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機物的多少為依據(jù)的,圖1中的食物鏈是丙→甲→乙→丁,圖2中的食物鏈是丙→丁→甲→乙。圖3表示甲和乙之間為捕食關(guān)系,甲是被捕食者,乙是捕食者,在食物鏈中,甲處于低營養(yǎng)級,乙處于高營養(yǎng)級。圖4表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)圖解,A是生產(chǎn)者,B是消費者,C是分解者,D是非生物的物質(zhì)和能量,其中的食物鏈是A→B。
考向3　食物鏈和食物網(wǎng)的數(shù)量分析3.(2018江蘇鹽城阜寧期中)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng),下列相關(guān)敘述正確的是( 　)A.該食物網(wǎng)中共有6條食物鏈B.該食物網(wǎng)中的所有生物構(gòu)成生物群落C.蝗蟲和鼠在不同食物鏈中屬于同一營養(yǎng)級D.若鼠全部死亡消失,對狼的影響比對貓頭鷹顯著
食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷(1)第一營養(yǎng)級生物的數(shù)量減少,該食物鏈上的相關(guān)生物的數(shù)量都減少。(2)“天敵”的數(shù)量減少,則被捕食者數(shù)量增多,但隨著數(shù)量增多,種內(nèi)斗爭加劇,種群密度又會下降,直到趨于穩(wěn)定。
(3)“中間”營養(yǎng)級生物的數(shù)量減少情況(以下圖為例)若青蛙的數(shù)量突然減少,則以它為食的蛇的數(shù)量將減少;鷹會過多捕食兔和食草鳥,從而導(dǎo)致兔和食草鳥的數(shù)量減少;鷹不只捕食蛇這一種生物,蛇的數(shù)量減少,鷹可以依靠其他食物來維持數(shù)量基本不變。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.對能量流動概念的理解
2.能量流動的過程(1)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程
①輸入一個營養(yǎng)級的能量是指該營養(yǎng)級　同化　的能量,也就是　　攝入的能量(a)-糞便中的能量(c)　　。?②流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量可存在的去向:a.自身　呼吸消耗　;b.流入　下一營養(yǎng)級　;c.被　分解者　分解利用;d.未被利用的能量。?
(2)能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過程
3.能量流動的特點及研究意義
凝練核心素養(yǎng)1.生命觀念——通過分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的過程,建立起生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和平衡觀念。2.科學(xué)思維——運用歸納與概括的方法,理解生態(tài)系統(tǒng)中能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律;解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營養(yǎng)級之間在個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。
(生命觀念、科學(xué)思維)下圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中的部分環(huán)節(jié),數(shù)字為涉及的能量值[單位為103 kJ/(m2·a)]。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量來源有兩個:一個是光能,另一個是輸入的有機物中的化學(xué)能。?(2)生產(chǎn)者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是　110×103 kJ/(m2·a)　、　14×103 kJ/(m2·a)　、　2.5×103 kJ/(m2·a)　。?(3)生產(chǎn)者→植食性動物、植食性動物→肉食性動物的能量傳遞效率分別是　12.7%　、　15.6%　。(結(jié)果保留一位小數(shù))?(4)假設(shè)食物全部來自生產(chǎn)者,按照圖中的能量流動規(guī)律,肉食性動物要增加100 kg,則約需要消耗　5 047　kg生產(chǎn)者。?
考向1　能量流動的過程1.(2018湖南師大附中月考)下圖表示能量在營養(yǎng)級之間的流動過程,下列說法錯誤的是( 　)A.糞便量中的能量屬于上一營養(yǎng)級的生物同化的能量B.各營養(yǎng)級中同化的能量的去路是通過呼吸作用散失和被下一營養(yǎng)級利用C.能量只能沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級D.營養(yǎng)級越高的生物最終獲得的能量越少
某一營養(yǎng)級的能量去向(1)定量不定時分析在足夠長的時間內(nèi),流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量的去路可有三條:①自身呼吸消耗;②流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外);③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞,最終都以熱能形式從生物群落中散失;只有生產(chǎn)者源源不斷地固定太陽能,才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動的正常進行。(2)定量定時分析在一定時間內(nèi),流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量的去路可有四條:①自身呼吸消耗;②流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外);③被分解者分解利用;④未被利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用,如果是以年為單位進行研究,這部分能量將保留到下一年。
考向2　能量流動的特點2.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖(單位:kJ),下列敘述不正確的是( 　)A.流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1 250 kJB.從乙到丙的能量傳遞效率為15%C.將乙和丙的糞便作為有機肥還田,可以提高能量傳遞效率D.食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性
1.在美國西海岸的一個基巖質(zhì)海岸的潮間帶棲息著藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等幾種動物,這些動物被海星所捕食?？茖W(xué)家將海星從實驗小區(qū)中移除一段時間后,調(diào)查小區(qū)中被捕食物種的數(shù)量由15種迅速下降到8種,同時發(fā)現(xiàn)藤壺和貽貝種群數(shù)量明顯增加。下列相關(guān)敘述不正確的是 (　　)A.小區(qū)中藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等動物構(gòu)成一個生物群落B.海星可以位于第三營養(yǎng)級C.海星移除后,小區(qū)物種數(shù)量下降的原因是被捕食者之間競爭加劇D.實驗結(jié)果說明捕食者的存在有利于維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性
2.某河流中有如下食物鏈:綠藻→植食性小魚→肉食性魚。如圖表示該食物鏈中各生物在河流不同深度的分布情況。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　)?A.甲、乙、丙之間存在生殖隔離,不存在地理隔離B.丙表示肉食性魚,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少C.乙的數(shù)量突增,短時間內(nèi)物種丙的數(shù)量會增加D.甲在不同水深處的個體數(shù)量不同,主要是食物的原因
3.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理在實踐中的應(yīng)用的敘述,錯誤的是(　　)A.除蟲除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流向?qū)θ祟惛幸饬x的部分B.多途徑利用農(nóng)作物可以實現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用C.根據(jù)草場能量流動的特點,可以合理確定草場的載畜量,從而保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)D.“?；~塘”的生產(chǎn)方式,在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán),提高了能量傳遞效率
4.下表是某池塘生態(tài)系統(tǒng)的一個食物網(wǎng)中6個種群同化能量的相對值,其中只有種群A是生產(chǎn)者。請回答下列問題。
(1)該池塘中的這6個種群　　　　　(填“能”或“不能”)構(gòu)成一個群落。研究該池塘中這6個種群之間的相互關(guān)系屬于從　　　　 水平上研究的問題。?(2)若能量傳遞效率按10%計算,請畫出這6個種群構(gòu)成的食物網(wǎng)。F同化的能量最終的去向包括通過自身的呼吸作用散失和　　　　。(3)如果向該池塘引入以種群F為專一食物的水生動物,則A、B、C、D、E 5個種群中密度首先下降的是　　　　　　　　。?(4)一般情況下,該池塘生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能能夠維持相對穩(wěn)定,這是由于該池塘生態(tài)系統(tǒng)具有一定的　　　　　　　　能力。?
答案 (1)不能　群落　(2)如下圖　被分解者利用　(3)B和C　(4)自我調(diào)節(jié)

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