一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.物質(zhì)循環(huán)概念　 　元素的循環(huán)
碳、氫、氧、氮、磷、硫
2.碳循環(huán)(1)概念:　　　　　　在生物圈中的循環(huán)過程稱為碳循環(huán)。?(2)存在形式:碳在無機(jī)環(huán)境中主要以　　　　　　　　　的形式存在;在生物群落中主要以有機(jī)物的形式存在。?(3)循環(huán)形式:在生物群落與非生物環(huán)境間主要以　　　　　的形式循環(huán)。
　　　　　　　　　 加速了物質(zhì)循環(huán)圖中標(biāo)號代表的含義a.　　　　　　　,b.消費(fèi)者,c.　　　　　　　　,d.　　　　　　　 　　　,e.　　　　　　　　,f.　　　　　　　。
光合作用和化能合成作用
易錯(cuò)提醒物質(zhì)循環(huán)的3個(gè)易誤點(diǎn)
3.能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系(1)區(qū)別
(2)聯(lián)系①物質(zhì)作為能量的　　　　,使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動;能量作為　　　　,使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。?②二者同時(shí)進(jìn)行,相互依存、不可分割。
5.探究土壤微生物的分解作用(1)原理①土壤中生活著肉眼看不見的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌,它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分是分解者。②由于各地氣候與環(huán)境(如溫度、濕度等)等因素不同,落葉在土壤中被分解的時(shí)間也是不同的。
旁欄邊角(選擇性必修2,第67頁,“拓展應(yīng)用”改編)氮元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境間能否循環(huán)利用?你如何解釋需不斷向農(nóng)田中施加氮肥?
提示 能。農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng),是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和效益,使能量更多地流向人類,滿足人類的需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn),加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出,其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤,所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。
易錯(cuò)辨析1.基于對碳循環(huán)的理解,判斷下列表述是否正確。(1)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是各種化合物在生物群落與非生物環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)。(　　)(2)物質(zhì)循環(huán)和能量流動是兩個(gè)獨(dú)立的過程。(　　)(3)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng),所以物質(zhì)和能量都是循環(huán)往復(fù)的。(　　)2.基于生物富集的理解,判斷下列表述是否正確。(1)DDT進(jìn)入人體或動物體,容易積累在人體的脂肪和器官細(xì)胞中。(　　)(2)水俁病主要是由甲基汞中毒造成,甲基汞是一種脂溶性無機(jī)汞化合物,毒性不高。(　　)
二、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類
特別提醒信息傳遞的3要素
2.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
3.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)提高　　　　　　　　的產(chǎn)量。?(2)對　　　　　　　　進(jìn)行控制。?
易錯(cuò)辨析基于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的理解,判斷下列表述是否正確。(1)變色龍變化體色,主要是向同類傳遞行為信息。(　　)(2)“心猿意馬”不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。(　　)(3)生物堿、有機(jī)酸和性外激素等都屬于化學(xué)信息。(　　)(4)羊和草之間的信息傳遞有利于調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(　　)(5)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞對所有捕食者都必然有利。(　　)(6)通過生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,可以防治有害動物,也可以提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。(　　)
三、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.生態(tài)平衡(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)的　　　　　　　　　　處于相對穩(wěn)定的　　　　　。(2)特征
(3)調(diào)節(jié)機(jī)制:負(fù)反饋機(jī)制,是指在一個(gè)系統(tǒng)中,系統(tǒng)工作的效果,反過來又作為　　　　調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,并且使系統(tǒng)工作的效果　　　　　　　　,它可使系統(tǒng)　　　　　　　　。?
2.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)　　　　　　　　　　自身　　　　　　　　　　處于相對平衡狀態(tài)的能力。　 動態(tài)平衡?(2)原因:生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。
(3)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較 曾經(jīng)受到破壞 正在受到破壞一般來說,生態(tài)系統(tǒng)中的　　　　越多,　　　　　　越復(fù)雜,其自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng),抵抗力穩(wěn)定性就越高。?
3.提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(1)提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的原因①處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)可以持續(xù)不斷地滿足人類　　 　　　。②處于生態(tài)平衡中的生態(tài)系統(tǒng)能夠使人類　　　　　　　　　　的環(huán)境保持穩(wěn)定。?(2)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施①要控制對生態(tài)系統(tǒng)的　　　　　,在不超過生態(tài)系統(tǒng)　　　　　　　的范圍內(nèi),合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)。?②對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)給予相應(yīng)的　　　　、　　　　的投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部　　　　　　　　　　的協(xié)調(diào)。?
易錯(cuò)提醒生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的4個(gè)易誤點(diǎn)
4.設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性(1)目的要求:設(shè)計(jì)一個(gè)生態(tài)缸,觀察這一人工生態(tài)系統(tǒng)的　　　　　　。?(2)基本原理 成分全,比例合適①生態(tài)缸中必須包括生態(tài)系統(tǒng)的4種成分,特別需要注意必須有足夠的分解者。②各種生物之間及生物與非生物環(huán)境之間,必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動。生物之間要有合適的食物鏈結(jié)構(gòu),生物的數(shù)量不宜過多。
旁欄邊角(選擇性必修2,第80頁,“復(fù)習(xí)與提高”改編)農(nóng)業(yè)部門在防治棉鈴蟲問題上,提出了兩種方案:A.噴灑高效農(nóng)藥;B.放養(yǎng)赤眼蜂(其為棉鈴蟲天敵)。請?jiān)u價(jià)哪種方案更有利于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。說明理由。
提示 放養(yǎng)赤眼蜂。因?yàn)閲姙⒏咝мr(nóng)藥,在消滅棉鈴蟲的同時(shí),也會殺死大量的棉鈴蟲的天敵。棉鈴蟲失去了天敵的控制,就容易再度大爆發(fā)。在棉田中放養(yǎng)赤眼蜂,由于棉鈴蟲和赤眼蜂在數(shù)量上存在相互制約的關(guān)系,因此,能夠?qū)⒚掴徬x的數(shù)量長期控制在較低水平。方案B有利于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
易錯(cuò)辨析基于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的理解,判斷下列表述是否正確。(1)生物多樣性增加有利于提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。(　　)(2)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。(　　)(3)某相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠天敵、植物、旅鼠之間數(shù)量的變化是一種正反饋調(diào)節(jié)。(　　)長句應(yīng)答生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級數(shù)越多,其穩(wěn)定性不一定越高,原因是　　　　　　　。
提示 判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性應(yīng)綜合分析生物種類數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度
考向探究考向1碳循環(huán)1.(2022重慶渝北模擬)下圖為部分碳循環(huán)示意圖,下列敘述正確的是(　　)A.由生產(chǎn)者、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ構(gòu)成的食物鏈中,能量是單向流動、逐級遞減的B.生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級,①②⑥⑧之和為生產(chǎn)者固定的總能量C.①⑦⑧過程以CO2的形式進(jìn)行,②③④⑤⑥過程以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行D.根瘤菌與豆科植物互利共生時(shí),其生命活動所需的有機(jī)碳來自⑥過程
答案 C　解析 圖中由生產(chǎn)者、Ⅱ(初級消費(fèi)者)、Ⅲ(次級消費(fèi)者)構(gòu)成食物鏈,Ⅳ是分解者,Ⅰ是無機(jī)環(huán)境,不參與食物鏈組成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級,①為生產(chǎn)者固定的總能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;途徑①主要是通過綠色植物通過光合作用吸收CO2實(shí)現(xiàn)的,途徑⑦⑧是通過分解者和生產(chǎn)者的呼吸作用釋放二氧化碳實(shí)現(xiàn)的,故①⑦⑧過程以CO2的形式進(jìn)行,②③④⑤⑥過程在生物群落中以有機(jī)物的形式進(jìn)行,C項(xiàng)正確;根瘤菌是消費(fèi)者,因此它與豆科植物互利共生時(shí),其生命活動所需的有機(jī)碳應(yīng)該來自②,而不是⑥,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2022湖南衡陽八中模擬)“碳中和”是指排出的二氧化碳或溫室氣體被植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消?！疤佳h(huán)”是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的科學(xué)路徑之一。下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中“碳循環(huán)”的說法,錯(cuò)誤的是(　　)A.碳循環(huán)是指CO2在生物群落和無機(jī)環(huán)境間的循環(huán)過程　B.化石燃料的燃燒使“碳中和”受到嚴(yán)重干擾C.與碳循環(huán)有關(guān)的生理活動有光合作用、化能合成作用和細(xì)胞呼吸等D.植樹造林、采用低碳等生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡
答案 A　解析 碳在群落和無機(jī)環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán),而碳循環(huán)是指C元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境間往復(fù)循環(huán)的過程,A項(xiàng)錯(cuò)誤;化石燃料的燃燒使CO2的全球平衡被打破,從而引起溫室效應(yīng),使“碳中和”受到嚴(yán)重干擾,B項(xiàng)正確;在碳循環(huán)過程中,通過光合作用、化能合成作用實(shí)現(xiàn)了C元素進(jìn)入生物群落的過程,而通過細(xì)胞呼吸可以使C元素從生物群落返回到無機(jī)環(huán)境,因此,與碳循環(huán)有關(guān)的生理活動有光合作用、化能合成作用和細(xì)胞呼吸等,C項(xiàng)正確;植樹造林、采用低碳等生活方式可緩解溫室效應(yīng),有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡,D項(xiàng)正確。
考向2生物富集3.(2022浙江月考)英吉利海峽中存在“綠藻→蝦→寬吻海豚”的一條食物鏈。據(jù)最新報(bào)道,科學(xué)家在英吉利海峽附近的海豚體內(nèi)發(fā)現(xiàn)“混合污染物”,包括高濃度的汞、多氯聯(lián)苯和二噁英等。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.“綠藻→蝦→寬吻海豚”為捕食食物鏈B.海豚體內(nèi)高濃度的汞等有毒物質(zhì)是通過食物鏈移動和濃縮的C.測量單位面積中綠藻、蝦和寬吻海豚的生物量可制成生物量金字塔D.英吉利海峽中生產(chǎn)者的個(gè)體大小、繁殖速度和纖維素含量決定其生物量金字塔的形狀
答案 C　解析 綠藻、蝦和寬吻海豚之間是食與被食的關(guān)系,“綠藻→蝦→寬吻海豚”為捕食食物鏈,A項(xiàng)正確;生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄的某種元素或難以降解的化合物會沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集,最終會積累在食物鏈的頂端,海豚體內(nèi)高濃度的汞等有毒物質(zhì)是通過食物鏈移動和濃縮的,B項(xiàng)正確;制成生物量金字塔應(yīng)分別測量綠藻、蝦和寬吻海豚的生物量,即干重,C項(xiàng)錯(cuò)誤;英吉利海峽中生產(chǎn)者的個(gè)體大小、繁殖速度和纖維素含量決定其生物量金字塔的形狀,D項(xiàng)正確。
考向3探究土壤微生物的分解作用4.(2022山東濟(jì)寧育才中學(xué)月考)某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5 cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料,研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用,對土壤處理情況如表所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.該實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下,土壤微生物對落葉的分解作用B.該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否滅菌,因變量是土壤的濕度C.為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量,作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理D.預(yù)期結(jié)論是1、3組的落葉不被分解,2、4組中的落葉被不同程度分解
答案 B　解析 該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)自變量:土壤是否滅菌和土壤的濕度,因此可以探究不同土壤濕度條件下,土壤微生物對落葉的分解作用;作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理,防止落葉中的微生物影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;1組和3組土壤滅菌,沒有微生物分解落葉,2組和4組土壤沒有滅菌,土壤中有微生物分解落葉,只是在濕潤和較干燥的環(huán)境中分解程度不同。
方法突破1.用模型建構(gòu)法分析碳循環(huán)模式圖(1)在碳循環(huán)中,只有生產(chǎn)者與大氣中的CO2(非生物的物質(zhì)和能量)之間是雙向箭頭。生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者都有箭頭指向大氣中的CO2。除大氣中的CO2外,生產(chǎn)者、消費(fèi)者都有箭頭指向分解者。
(2)“三看法”快速判斷碳循環(huán)模型中的成分
(3)說明:①圖1中A~D代表的成分依次是生產(chǎn)者、大氣中CO2庫、消費(fèi)者、分解者。②圖2中A代表生產(chǎn)者,B、D代表消費(fèi)者,E代表分解者,C代表大氣中CO2庫。③圖3中,E代表生產(chǎn)者,B、D、F代表消費(fèi)者,C代表分解者,A代表大氣中CO2庫。
2.結(jié)合模式圖,明確碳循環(huán)的4個(gè)要點(diǎn)
3.重金屬鹽和DDT等農(nóng)藥的生物富集作用生物富集作用與能量流動正好相反,能量在沿食物鏈流動時(shí)逐級遞減,而農(nóng)藥或重金屬鹽則存在“生物富集作用”,即營養(yǎng)級越高,該物質(zhì)濃度越高。如圖所示:
DDT作為殺蟲劑,曾對農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了很大的推動作用。但DDT在生態(tài)系統(tǒng)的富集影響生物的生存和發(fā)展,也給人類帶來威脅。DDT進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑:一是經(jīng)過植物的莖、葉和根進(jìn)入植物體,在體內(nèi)積累,再經(jīng)過植食性動物和肉食性動物逐級取食,逐級富集;二是噴灑的DDT落到地面,經(jīng)過土壤動物和食蟲動物而逐級富集。所以食物鏈越復(fù)雜,逐級富集量越大。例如:水環(huán)境中微量的DDT通過食物鏈不斷富集,水體→浮游植物(富集1.3萬倍)→小魚(富集1.7萬倍)→大魚(富集66萬倍)→白頭海雕(富集833萬倍)。
考向探究考向1生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類和作用1.(2022湖北武漢十一中學(xué)模擬)信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的功能之一。下列與生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞相關(guān)的敘述,正確的是(　　)A.通常情況下,交配信息在同種個(gè)體間傳遞B.食物信息一定是在不同種個(gè)體之間傳遞C.變色龍變換的體色只能給其天敵傳遞信息D.生物防治中,誘殺害蟲只能利用化學(xué)信息
答案 A　解析 不同種生物間存在生殖隔離,通常情況下,只有同種個(gè)體間才能感受異性個(gè)體傳來的交配信息,A項(xiàng)正確;有些生物會攝食同種的個(gè)體,如鱸魚的成魚也可能以本物種的幼魚為食,B項(xiàng)錯(cuò)誤;變色龍?bào)w色的變換不僅給其天敵傳遞信息,還向同類傳遞信息,C項(xiàng)錯(cuò)誤;生物防治中,誘殺害蟲可以利用化學(xué)信息,如人工合成的性引誘劑,也可以利用物理信息,如黑光燈誘捕,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.煙草植株在4—10月開花,開花需要光信息刺激。當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后,能夠產(chǎn)生和釋放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼蟲的天敵來捕食蛾幼蟲,夜晚又可以驅(qū)除夜間活動的雌蛾,使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。相關(guān)敘述或推斷合理的是(　　)A.光信息刺激植物開花,體現(xiàn)生命活動的正常進(jìn)行離不開信息的傳遞B.“深山密林,猿聲尖啼”所體現(xiàn)的信息類型與信息素相同C.信息素只能作用于不同種生物,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定D.信息傳遞可以調(diào)節(jié)捕食者和被捕食者的數(shù)量,影響種間關(guān)系
答案 D　解析 光信息刺激植物開花,體現(xiàn)了種群的繁衍離不開信息的傳遞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;“深山密林,猿聲尖啼”所體現(xiàn)的是聲信息,屬于物理信息,與信息素(化學(xué)信息)不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;信息素可以作用于同種生物,也可以作用于不同種生物,C項(xiàng)錯(cuò)誤;信息傳遞可以調(diào)節(jié)捕食者和被捕食者的數(shù)量,影響種間關(guān)系,D項(xiàng)正確。
考向2信息傳遞在生產(chǎn)中的應(yīng)用3.(2022山東濟(jì)南外國語學(xué)校月考)一種電子儀器能夠產(chǎn)生與蜜蜂跳圓圈舞和擺尾舞相同頻率的聲音。在果園放置該儀器,當(dāng)蜜蜂接收到其發(fā)出的聲音信息后,就會飛到果園采蜜,幫助蘋果更好地傳粉,以提高蘋果產(chǎn)量。下列敘述不正確的是(　　)A.信息傳遞能夠調(diào)節(jié)種間關(guān)系,電子儀器發(fā)出的聲音屬于物理信息B.一個(gè)果園內(nèi)所有中華蜂構(gòu)成一個(gè)種群,最基本的數(shù)量特征是種群密度C.蜜蜂神經(jīng)細(xì)胞接收聲音刺激,Na+通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞產(chǎn)生動作電位D.授粉的蘋果發(fā)育成果實(shí)過程中,發(fā)育的種子合成的生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育
答案 C　解析 生態(tài)系統(tǒng)中光、聲音等通過物理過程傳遞的信息屬于物理信息,電子儀器發(fā)出的聲音信息能夠使蜜蜂飛到果園采蜜,起著調(diào)節(jié)種間關(guān)系的作用,A項(xiàng)正確;一個(gè)果園內(nèi)所有的中華蜂構(gòu)成一個(gè)種群,種群最基本的數(shù)量特征是種群密度,B項(xiàng)正確;動作電位的產(chǎn)生是Na+通過Na+通道進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的,該過程的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,C項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)育的蘋果種子合成的生長素具有促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的功能,D項(xiàng)正確。
方法突破1.構(gòu)建模型分析生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞(1)信息的來源:生物或無機(jī)環(huán)境。(2)從圖中可以看出,信息傳遞可發(fā)生在生物與生物之間,以及生物與環(huán)境之間。(3)從信息傳遞的方向分析,生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞往往是雙向的。
2.判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類的方法(1)從信息傳播的途徑判斷①涉及聲音、顏色、植物形狀、磁力、溫度等物理因素,可判斷為物理信息。②涉及的信息載體為化學(xué)物質(zhì),如性外激素,可判斷為化學(xué)信息。③涉及特殊行為,“肢體語言”可判斷為行為信息。(2)從文字表述的著重點(diǎn)判斷①孔雀開屏,如果是通過羽毛的顏色等傳遞給對方,則屬于物理信息。②孔雀開屏,如果是通過行為傳遞給對方,則屬于行為信息。
考向探究考向1生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.(2022湖南)某草原生態(tài)系統(tǒng)中植物和食草動物兩個(gè)種群數(shù)量的動態(tài)模型如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.食草動物進(jìn)入早期,其種群數(shù)量增長大致呈“J”形曲線B.圖中A點(diǎn)的縱坐標(biāo)值代表食草動物的環(huán)境容納量C.該生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定與植物和食草動物之間的負(fù)反饋調(diào)節(jié)有關(guān)D.過度放牧?xí)档筒菰鷳B(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性
答案 B　解析 早期食草動物進(jìn)入草原生態(tài)系統(tǒng),由于空間、資源充足,又不受其他生物的制約,所以食草動物的種群數(shù)量的增長大致呈“J”形曲線增長,A項(xiàng)正確;環(huán)境容納量是指在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi),環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量,即該種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度,達(dá)到圖中A點(diǎn)的縱坐標(biāo)對應(yīng)的數(shù)量后,該食草動物的數(shù)量下降,所以環(huán)境容納量應(yīng)小于A點(diǎn)的縱坐標(biāo)對應(yīng)的數(shù)量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;從圖中可以看出,食草動物過多會導(dǎo)致植物數(shù)量的下降,食草動物數(shù)量的下降又會導(dǎo)致植物數(shù)量的增多,屬于典型的負(fù)反饋調(diào)節(jié),C項(xiàng)正確;生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力,但有一定的限度,過度放牧使得草原生物的種類和數(shù)量減少,降低了草原生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,致使草原退化,D項(xiàng)正確。
2.(2022湖北模擬)下圖表示受到一定程度的干擾后,某生態(tài)系統(tǒng)功能的變化圖,兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍,下列分析中不合理的是(　　)A.x、y的大小可分別作為恢復(fù)力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)弱的指標(biāo)B.受到相同干擾后熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比y值要小C.TS面積越大,生態(tài)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性越高D.x、y在同一系統(tǒng)內(nèi)一般表現(xiàn)為相反關(guān)系,共同維持著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)
答案 C　解析 抵抗力穩(wěn)定性越大,受到相同程度的外界干擾時(shí)偏離正常范圍的距離即圖示的y值就越小,抵抗力穩(wěn)定性越小,恢復(fù)力穩(wěn)定性越大,遭到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的時(shí)間就越短,即圖示中x的距離越短,A項(xiàng)正確;熱帶雨林比草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng),受到相同干擾后熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比y值要小,B項(xiàng)正確;一般來說,同一生態(tài)系統(tǒng)抵抗力和恢復(fù)力呈負(fù)相關(guān)(北極凍原生態(tài)系統(tǒng)除外),x、y分別代表受到干擾后偏離正常范圍的幅度,分別對應(yīng)恢復(fù)力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性,二者共同維持系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài),但TS面積越大,整體穩(wěn)定性越低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;x、y在同一系統(tǒng)內(nèi)一般表現(xiàn)為相反關(guān)系,共同維持著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài),D項(xiàng)正確。
考向2抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性3.(2022遼寧一模)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述,正確的是(　　)A.大量引進(jìn)外來物種必然會提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.封山育林可通過延長生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈,從而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.與草原生態(tài)系統(tǒng)相比,荒漠生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很弱D.反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,都能使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定
答案 C　解析 大量引進(jìn)外來物種,有可能引起物種入侵,降低物種多樣性,反而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;封山育林能減少人類的干擾,是在保持森林自給自足的生態(tài)模式下發(fā)生演替,使得生物種類得以保持或增加,使得森林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜,提高森林的生物穩(wěn)定性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;與草原生態(tài)系統(tǒng)相比,荒漠生態(tài)系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)比較簡單,其抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都較低,C項(xiàng)正確;反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,其中負(fù)反饋調(diào)節(jié)能使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考向3設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性4.(2022山東一模)微水景生態(tài)缸改變了傳統(tǒng)魚缸與盆景的單一觀賞效果,吸納園林山水特點(diǎn)于微景,能在魚缸中形成一個(gè)穩(wěn)定的微型生態(tài)系統(tǒng),保證了魚類、植物等生物的存活,實(shí)現(xiàn)“零換水”。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)A.放入該生態(tài)缸中的不同營養(yǎng)級生物之間的比例要適當(dāng)B.微水景生態(tài)缸要定期通氣,以保證各種生物的正常呼吸C.生態(tài)缸的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單,一般很難長時(shí)間維持相對穩(wěn)定D.當(dāng)微水景生態(tài)缸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,各種生物的種群數(shù)量均達(dá)K值
答案 D　解析 由于生態(tài)系統(tǒng)中能量是單向傳遞、逐級遞減的,因此放入該生態(tài)缸中的不同營養(yǎng)級生物之間的比例要適當(dāng),A項(xiàng)正確;微水景生態(tài)缸中的植物通過光合作用能制造氧氣,但是制造的氧氣量是有限的,因此需要定期通氣,以保證各種生物的正常呼吸,B項(xiàng)正確;生態(tài)缸的動植物種類比較少,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單,因此一般很難長時(shí)間維持相對穩(wěn)定,C項(xiàng)正確;生態(tài)缸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,各生物種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定,但并不一定均能達(dá)到K值,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
方法突破1.生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性大小的判斷
2.抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性之間的關(guān)系(1)一般呈負(fù)相關(guān),抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)力穩(wěn)定性差;反之亦然。(2)二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力,它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。如圖所示:
3.比較歸納正反饋調(diào)節(jié)與負(fù)反饋調(diào)節(jié)
生態(tài)系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性知識必備1.生態(tài)系統(tǒng)三大功能的區(qū)別與聯(lián)系
2.“等量關(guān)系法”理解流經(jīng)第二營養(yǎng)級的能量示意圖
說明:某營養(yǎng)級糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級的同化量,屬于上一營養(yǎng)級流向分解者的能量。
3.“三步法”判斷碳循環(huán)模式圖中的組成成分
4.“實(shí)例法”分析抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的大小關(guān)系
專項(xiàng)突破典例.(2022河北)為探究全球氣候變暖對生態(tài)系統(tǒng)的影響,研究者將20個(gè)人工淡水池塘均分成兩組,對照組保持環(huán)境溫度,實(shí)驗(yàn)組始終比對照組高4 ℃(利用溫控裝置),并從附近淡水棲息地搜集水生生物投入池塘。連續(xù)多年觀測發(fā)現(xiàn),池塘逐漸形成主要由浮游植物和浮游動物組成的群落。第15年時(shí),池塘中浮游植物和浮游動物生物量(單位體積水體中生物體的質(zhì)量)的檢測結(jié)果如圖。
回答下列問題。(1)池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征為　　　　　　　　,池塘生物群落從簡單到復(fù)雜的過程中發(fā)生了　　　　演替。?(2)某種水生生物被投入池塘后,其種群數(shù)量將呈　　形增長,若該生物種群密度在較長時(shí)期保持相對穩(wěn)定,表明其種群數(shù)量已達(dá)到了　　　　。?(3)從能量流動角度分析,升溫導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低的原因可能是? 　。?(4)碳在池塘生物群落中主要以　　　　　　　　　　的形式傳遞,碳循環(huán)具有全球性的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案 (1)物種組成　次生　(2)S　K值　(3)生產(chǎn)者固定的能量減少,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸消耗加大　(4)含碳有機(jī)物　CO2是氣體,可在生物圈內(nèi)流動解析 本題解題的切入點(diǎn)是種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能。結(jié)合題圖中對照組和實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果差異分析作答。(1)不同群落相互區(qū)別的重要特征是物種組成。池塘生物群落從簡單到復(fù)雜發(fā)生的是次生演替。(2)生物種群數(shù)量在自然界中將呈現(xiàn)“S”形增長,當(dāng)種群密度在較長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定時(shí),表明其種群數(shù)量已達(dá)到了K值。(3)從能量流動角度分析,升溫使生產(chǎn)者固定太陽能減少,各種生物成分呼吸消耗量加大,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低。(4)碳在生物群落中主要以含碳有機(jī)物的形式傳遞。CO2可以在生物圈內(nèi)快速流動是碳循環(huán)具有全球性的主要原因。
專項(xiàng)訓(xùn)練1.(2022河北衡水中學(xué)三模)下圖是一中學(xué)新建的一個(gè)人工濕地:池塘邊有一片蘆葦灘,池塘底種植了大量睡蓮,水中放養(yǎng)了大量魚類。一段時(shí)間后,睡蓮全部被魚吃光,后來學(xué)校每天用食堂的剩飯、剩菜飼喂魚苗,“水體嚴(yán)重富營養(yǎng)化”等問題又出現(xiàn)了。該校生物興趣小組嘗試將池塘水泵入蘆葦灘以凈化水質(zhì)。請分析回答下列問題。
(1)該池塘中所有生物可以看作是一個(gè)　　　　。輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2)為監(jiān)測池塘水質(zhì)的變化,興趣小組在每周周六的7:00、12:00、17:00 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)測定池塘水的pH,推測pH最高的時(shí)間點(diǎn)是　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)為改善池塘水質(zhì),學(xué)校每天上午9:00開始將池塘水泵入蘆葦灘,再從出水口引回,如此循環(huán)處理6 h,6 h循環(huán)水量約為池塘總水量的10%。下表是興趣小組某天從進(jìn)水口和出水口分別采集水樣測定的相關(guān)指標(biāo)的結(jié)果:
①化學(xué)耗氧量(COD)是指水體中的有機(jī)物等在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過程中所消耗氧化劑的量,在一定程度上能夠反映水體的污染程度。據(jù)表判斷,COD值與污染程度呈　　　　　　。?②與進(jìn)水口比較,出水口的總磷、總氮含量均有所下降的原因是蘆葦可以　　　　　　　　　　。?(4)結(jié)合所學(xué)知識,請為該校改善池塘水體富營養(yǎng)化提出兩條合理化的建議:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案 (1)群落　生產(chǎn)者固定的太陽能;投喂的剩飯、剩菜中有機(jī)物內(nèi)的化學(xué)能　(2)17:00　白天水中植物光合作用吸收CO2,pH增大　(3)正相關(guān)　吸收氮和磷　(4)適當(dāng)捕一部分魚、池塘中栽植沉水植物(或更換清潔的水,或采用浮床生態(tài)工藝法凈化污水)解析 (1)根據(jù)生物群落的概念可知,該池塘中所有生物可以看作一個(gè)群落。根據(jù)題意可知,輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有生產(chǎn)者固定的太陽能和投喂的剩飯、剩菜中有機(jī)物內(nèi)的化學(xué)能。(2)為監(jiān)測池塘水質(zhì)的變化,興趣小組在每周周六的7:00、12:00、17:00 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)測定池塘水的pH。影響池塘水pH改變的主要是水中的二氧化碳含量的變化,由于在白天植物進(jìn)行光合作用,吸收二氧化碳,導(dǎo)致池塘中的二氧化碳減少,使得池塘水pH增大,因此推測pH最高的時(shí)間點(diǎn)是17:00。
(3)①根據(jù)以上分析可知,表中COD值越高,分解的有機(jī)物越多,說明水體富營養(yǎng)化造成的污染程度越高,因此COD值與污染程度呈正相關(guān)。②據(jù)表可知,每一個(gè)時(shí)間點(diǎn),出水口與進(jìn)水口比較,出水口的總磷、總氮含量和COD值均有所下降,這是因?yàn)樘J葦?shù)人参镂樟唆~塘水中的N、P等元素,用于了植物的生長發(fā)育。(4)根據(jù)題意可知,池塘污染是由于池塘中的魚類將池塘底的睡蓮全部吃光,后又因?yàn)橥度氲氖程玫氖ｏ?、剩菜飼喂魚引起了富營養(yǎng)化的問題,因此改善水質(zhì)可以適當(dāng)捕獲一部分魚,維持池塘生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán);其次根據(jù)通過蘆葦塘的循環(huán)處理能使水質(zhì)得到改善,可以采取在池塘中栽植沉水植物或更換清潔的水或者采用浮床生態(tài)工藝法凈化污水的做法,改善池塘水質(zhì)。
2.(2022湖北黃岡中學(xué)模擬)碳匯一般是指植物把大氣中的CO2以生物量的形式固定在植被和土壤中,從而減少大氣中CO2濃度的過程。海洋對碳匯起著巨大的作用。海洋中存在著大量的有機(jī)碎屑,包括海洋生物尸體分解成的小碎塊、食物殘余、糞便以及被河流沖進(jìn)海洋中的有機(jī)顆粒物質(zhì)。因此除了以生產(chǎn)者為起點(diǎn)的“捕食食物鏈”外,海洋中還存在著以有機(jī)碎屑為起點(diǎn)的“碎屑食物鏈”。請回答下列問題。(1)CO2被植物吸收后,碳元素經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物并儲存于植物中。上述過程中NADPH的產(chǎn)生場所是葉綠體的　　　　　　　。除光合作用外,碳匯還受植物呼吸作用的影響,細(xì)胞呼吸過程中會產(chǎn)生[H],其場所是　　　　　　　　　　　　。?
(2)海洋在碳匯中所起著的巨大作用,直接影響著全球氣候變化,這主要體現(xiàn)了生物多樣性的　　　　　價(jià)值?！安妒呈澄镦湣敝邢M(fèi)者的糞便作為有機(jī)碎屑經(jīng)“碎屑食物鏈”被其他生物利用,據(jù)此　　　　　　(填“能”或“不能”)認(rèn)為能量被循環(huán)利用了。?(3)魚A是一種以浮游動物為食的魚類,寫出一條以魚A為最高營養(yǎng)級的“捕食食物鏈”:　　　　　　。研究人員調(diào)查了海洋中魚A的種群數(shù)量,若他們首次捕獲了a條,第二次捕獲b條,其中帶有標(biāo)記的有c條,則魚A種群個(gè)體總數(shù)N約為　　　　條。?
(4)某海域“捕食食物鏈”和“碎屑食物鏈”各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率見下表。
研究發(fā)現(xiàn)該海域中積累了大量的有機(jī)碎屑,根據(jù)表中信息分析,可能的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案 (1)類囊體薄膜　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(基質(zhì))　(2)間接　不能　(3)某種浮游植物(藻類\植物\生產(chǎn)者)→浮游動物→魚A　(a×b)/c　(4)“捕食食物鏈”中,營養(yǎng)級Ⅰ→Ⅱ、營養(yǎng)級Ⅱ→Ⅲ的能量傳遞較低,產(chǎn)生了較多的有機(jī)碎屑;“碎屑食物鏈”中營養(yǎng)級Ⅰ→Ⅱ的能量傳遞效率較低,有機(jī)碎屑消耗少,故有機(jī)碎屑積累較多解析 (1)CO2被植物吸收后,碳元素經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物并儲存于植物中。光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,上述過程中NADPH是在光反應(yīng)過程中產(chǎn)生的,場所是葉綠體的類囊體薄膜。除光合作用外,碳匯還受植物呼吸作用的影響,細(xì)胞有氧呼吸的第一階段和第二階段都會產(chǎn)生[H],其場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。
(2)海洋在碳匯中所起的巨大作用,直接影響著全球氣候變化,這主要體現(xiàn)了生物多樣性的生態(tài)功能,即間接價(jià)值?！安妒呈澄镦湣敝邢M(fèi)者的糞便作為有機(jī)碎屑經(jīng)“碎屑食物鏈”被其他生物利用,據(jù)此不能認(rèn)為能量被循環(huán)利用了,因?yàn)槟芰孔罱K以熱能的形式散失,不能被再利用。(3)已知魚A是一種以浮游動物為食的海洋魚類,則以魚A為最高營養(yǎng)級的“捕食食物鏈”可表述為:某種浮游植物(藻類\植物\生產(chǎn)者)→浮游動物→魚A。研究人員采用標(biāo)志重捕法調(diào)查了海洋中魚A的種群數(shù)量,若他們首次捕獲了a條,第二次捕獲b條,其中帶有標(biāo)記的有c條,魚A種群個(gè)體總數(shù)為N,則相關(guān)等式為a/N=c/b,故N=(a×b)/c。
(4)分析該海域“捕食食物鏈”和“碎屑食物鏈”各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率,可知該海域中積累了大量的有機(jī)碎屑,可能的原因有:“捕食食物鏈”中,營養(yǎng)級Ⅰ→Ⅱ、營養(yǎng)級Ⅱ→Ⅲ的能量傳遞效率較低,產(chǎn)生了較多的有機(jī)碎屑;“碎屑食物鏈”中營養(yǎng)級Ⅰ→Ⅱ的能量傳遞效率較低,有機(jī)碎屑消耗少,故有機(jī)碎屑積累較多。
3.(2022天津一模)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指其結(jié)構(gòu)和功能上的相對穩(wěn)定。圖中“置位點(diǎn)”為生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個(gè)理想狀態(tài),其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分,箭頭表示物質(zhì)的傳遞方向。請分析回答下列問題。
(1)P、A、B、C、D構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的　　　　　　　　　　,這是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等功能的主渠道。?(2)圖中碳元素在P、A、B、C、D、E間以　　　　　　形式傳遞。?
(3)某研究小組考察了一個(gè)位于置位點(diǎn)的湖泊中處于食物鏈最高營養(yǎng)級的某魚種群的年齡組成,結(jié)果如下表所示:
注:表中“1+”表示魚的年齡大于等于1,小于2,其他以此類推。
①研究表明:該魚在3+時(shí)達(dá)性成熟(進(jìn)入成年),9+時(shí)喪失繁殖能力(進(jìn)入老年),根據(jù)表中數(shù)據(jù)預(yù)測該魚種群的年齡結(jié)構(gòu)類型是　　　　　　。?②如果引入該湖泊沒有的鯰魚并大量繁殖后,導(dǎo)致原魚種減少,從而改變了此湖泊群落演替的方向和速度,此演替類型屬于　　　　　　　　。?③在湖泊下游生活著大量的動植物,其中沉水植物大量繁殖后,部分浮游植物的數(shù)量下降,大型底棲動物的數(shù)量有所增加,這是在　　　　(填“種群” “群落”或“生態(tài)系統(tǒng)”)水平上研究的結(jié)果。沉水植物通過一定的信息傳遞吸引浮游動物棲息在其葉表面,從而撫育出高密度的浮游動物。浮游動物能夠大量捕食浮游藻類,也間接地控制了浮游藻類的數(shù)量。這體現(xiàn)出信息傳遞的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的作用。?
答案 (1)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))　物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞　(2)有機(jī)物　(3)穩(wěn)定型　次生演替　群落　調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定解析 (1)P是生產(chǎn)者,A、B、C、D是消費(fèi)者,E是分解者。P、A、B、C、D構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞。食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的主渠道。(2)圖中P、A、B、C、D、E構(gòu)成生物群落,碳元素在生物群落內(nèi)以含碳有機(jī)物的形式傳遞。

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(新高考)高考生物一輪復(fù)習(xí)講義課件第31講物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (含解析)
高中生物2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第9單元 第31講　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及其穩(wěn)定性課件PPT

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高考生物一輪復(fù)習(xí)第33講生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及其穩(wěn)定性課件

高考生物一輪復(fù)習(xí)第33講生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及其穩(wěn)定性課件
高中生物《第35講生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及其穩(wěn)定性》課件

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