1、第第2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动玉米玉米人人玉米玉米鸡鸡人人鸡鸡 能量流动:能量流动:生态系统中能量的输生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。称为生态系统的能量流动。生态系统的能量流动是生态系统的能量流动是生态系统的功能之一生态系统的功能之一 一、能量流动的概念和过程一、能量流动的概念和过程 1概念:生态系统中能量的输入、传递、概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。转化和散失的过程。2过程过程(1)输入过程:主要是生产者的输入过程:主要是生产者的。(2)起点:从生产者固定太阳能开始,总能起点:从生产者固定
2、太阳能开始,总能量为生产者所固定的。量为生产者所固定的。(3)传递途径:和食物网。传递途径:和食物网。(4)散失:通过散失:通过,以热能的形式,以热能的形式散失掉。散失掉。光合作用光合作用全部太阳能全部太阳能食物链食物链细胞呼吸细胞呼吸 二、能量流动的特点二、能量流动的特点 1单向流动:沿食物链由低营养级流向高单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级,不能逆转;也不。营养级,不能逆转;也不。2逐级递减:能量在沿食物链流动的过程逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中是的,传递效率大约为中是的,传递效率大约为。3能量金字塔:将单位时间内各营养级所能量金字塔:将单位时间内各营养级所得到的能量数值绘成图
3、,得到的能量数值绘成图,所形成的一个金字塔图形。所形成的一个金字塔图形。循环流动循环流动逐级减少逐级减少10%20%由低到高由低到高草的能量是怎样得来的草的能量是怎样得来的光合作用光合作用(太阳能太阳能 化学能化学能)呼吸消耗呼吸消耗分解者分解分解者分解下一营养级摄入下一营养级摄入草的能量的去草的能量的去向向未利用的能量未利用的能量兔子的摄入量就是兔兔子的摄入量就是兔子的同化量吗?子的同化量吗?(同化量同化量=摄入量摄入量粪便量)粪便量)兔子的能量到哪里去了兔子的能量到哪里去了3.3.能量流动的图解能量流动的图解某营养级同化的总能量某营养级同化的总能量绝大部分以热能散失绝大部分以热能散失用于该
4、营养用于该营养级生物生长级生物生长发育、繁殖发育、繁殖等;储存于等;储存于生物体内生物体内同化为自同化为自身的能量身的能量以粪便形式排以粪便形式排出(含上一营出(含上一营养级的能量)养级的能量)吸收吸收未吸收未吸收第一年第一年第一年第一年未利用未利用分解者分解者有机有机残体残体分解者分解者第二年第二年下一营养下一营养级体内级体内遗体残骸遗体残骸被被捕捕食食死死亡亡呼吸消耗呼吸消耗各营养级能量去向:各营养级能量去向:分解者分解分解者分解流入下一营养级流入下一营养级未利用的能量未利用的能量总结总结例如某同学绘制了能量流动图解例如某同学绘制了能量流动图解(其中其中W1为生为生产者固定的太阳能产者固定
5、的太阳能),下列叙述中不正确的是,下列叙述中不正确的是 A生产者固定的总能量可表示为生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2)B由第一营养级到第二营养级的能量传递效率由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为为D1/W1C流入初级消费者的能量为流入初级消费者的能量为(A2B2C2)D图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减递减【典例训练典例训练1 1】如图表示某生态系统的能量锥体图,如图表示某生态系统的能量锥体图,P P为生产者,为生产者,Q1Q1为初级消费者,为初级消费者,Q2Q2为次级消费者。对图中的各营养级所含有为次级消费者。对图中的
6、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(的能量进行分类剖析。其中分析不正确的是()(注:图中注:图中a a、a1a1、a2a2表示上一年留下来的能量,表示上一年留下来的能量,e e、e1e1、e2e2表表示呼吸消耗量示呼吸消耗量)A.b+c+d+eA.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量为本年度流入该生态系统的总能量B.c1B.c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量表示初级消费者中被次级消费者所同化的量C.bC.b和和d d之一,可代表生产者传递给分解者的能量之一,可代表生产者传递给分解者的能量D.D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在初级消费者产生的粪便中所含的
7、能量包含在c c中中【解题指南解题指南】1.1.知识储备知识储备(1)(1)生态系统能量传递的途径与形式;生态系统能量传递的途径与形式;(2)(2)食物链中每一营养级的能量的来源与去路。食物链中每一营养级的能量的来源与去路。2.2.解题关键:明确能量锥体图中每段所代表的含义,分析能量解题关键:明确能量锥体图中每段所代表的含义,分析能量流动的传递过程。流动的传递过程。【解析解析】选选D D。结合图形分析知,。结合图形分析知,b+c+d+eb+c+d+e为植物光合作用利用为植物光合作用利用的光能的光能(固定的能量固定的能量),即流入该生态系统的总能量;,即流入该生态系统的总能量;c1c1代表初代表
8、初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的量;级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的量;b b和和d d可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量;初级可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量;初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量,应在消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量,应在b b或或d d中。中。下列表示生态系统中处于第二营养级的生物,其下列表示生态系统中处于第二营养级的生物,其能量流动的过程图解,有关叙述正确的是能量流动的过程图解,有关叙述正确的是()A图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能图中粪便量属于生产者经光合作用所固定
9、的太阳能B呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的比例较小呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的比例较小C流入下一个营养级的能量占摄入量的流入下一个营养级的能量占摄入量的10%20%D从图示可知,能量在营养级之间不具有单向流动的特点从图示可知,能量在营养级之间不具有单向流动的特点解析:第二营养级的生物同化的能量是摄入的能量减解析:第二营养级的生物同化的能量是摄入的能量减去粪便中的能量。粪便中的能量是第二营养级的生物没有同去粪便中的能量。粪便中的能量是第二营养级的生物没有同化的能量,属于生产者经光合作用所固定的太阳能。呼吸作化的能量,属于生产者经光合作用所固定的太阳能。呼吸作用以热量形式散失的能量
10、占同化量的大部分。流入下一个营用以热量形式散失的能量占同化量的大部分。流入下一个营养级的能量占第二营养级的生物同化能量的养级的能量占第二营养级的生物同化能量的10%20%,不,不是占摄入量的是占摄入量的10%20%。第二营养级的生物同化的能量的。第二营养级的生物同化的能量的流向不是单一的,能量在营养级之间的流动是单向的。流向不是单一的,能量在营养级之间的流动是单向的。答案:答案:A生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解生产者生产者(植物植物)初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)呼吸呼吸次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)呼吸呼吸分分 解解 者者.呼吸呼吸三级消费者三级消费者(肉食
11、动物肉食动物)思考思考:呼吸呼吸1、图中箭头的含义是什么?、图中箭头的含义是什么?2、能量能否逆向流动、循环流动?为什么、能量能否逆向流动、循环流动?为什么3、通过以上的定性分析,说出能量流动的、通过以上的定性分析,说出能量流动的特点特点呼吸呼吸 从第一营养级流入第二营养级的能量,占生产者所固定的从第一营养级流入第二营养级的能量,占生产者所固定的 能量能量 总量的百分比是多少?总量的百分比是多少?从第二营养级流入第三营养级的能量,占第二营养级所从第二营养级流入第三营养级的能量,占第二营养级所 同化的能量总量的百分比是多少?同化的能量总量的百分比是多少?肉食性动物肉食性动物12.612.6植食性
12、动物植食性动物62.862.8生产者生产者464.6464.662.862.812.612.6太太阳阳能能未未固固定定分解者分解者14.614.6呼吸 呼吸 122.6122.6未利用未利用327.3327.312.512.52.12.1微量微量5.05.07.57.523.923.918.818.829329396.396.3(13.5%)(20%)计算计算:(1)一是自身通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量,供生命活动利用;(2)随尸体、排泄物等流入到分解者中;(3)有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级。、各营养级能量的去处:、各营养级能量的去处:第一,食物链中各营养级的顺序是不可
13、逆转的,这第一,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;第二,各营养级的能量总是长期自然选择的结果;第二,各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能散失掉是趋向于以呼吸作用产生的热能散失掉2、能量流动单向的原因:、能量流动单向的原因:3、能量流动中逐级递减的原因:、能量流动中逐级递减的原因:第一,各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大第一,各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量;第二,各营养级总有一部分生物未的一部分能量;第二,各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用小结:小结:某个湖的能量金字塔思考:思考:1 1、逐级递减这一
14、特点与能、逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗?量守恒定律矛盾吗?2 2、从能量流动的特点角度、从能量流动的特点角度解释为什么食物链一般不超解释为什么食物链一般不超过五个营养级。过五个营养级。3 3、如把各个营养级的生物、如把各个营养级的生物量(质量)和数量用金字塔量(质量)和数量用金字塔的方式表示,是否也成金字的方式表示,是否也成金字塔形?塔形?从能量传递的数量和效率看,能量从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递效率为环的,传递效率为10102020。所以。所以,食物链一般不超过五个营养级,到第五食物链一般不超过五个营养级
15、,到第五营养级以后,可利用的能量已减少到不营养级以后,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。能维持其生存的程度了。三、研究能量流动的实践意义三、研究能量流动的实践意义 1帮助人们科学规划,设计人工生态系帮助人们科学规划,设计人工生态系统,提高能量的利用效率。统,提高能量的利用效率。2帮助人们合理地调整生态系统中能量帮助人们合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。类最有益的部分。森林中,螳螂捕蝉,黄雀在后,可构成森林中,螳螂捕蝉,黄雀在后,可构成一条食物链。如果黄雀增加体重一条食物链。如果黄雀增加体重10克,克,按理论计算
16、,最多需要蝉按理论计算,最多需要蝉()至少需要蝉至少需要蝉()A.100克克 B.250克克 C.1000克克 D.10000克克CB下图是一个陆地生态食物网的结构模式图,下图是一个陆地生态食物网的结构模式图,下列叙述不正确的是(下列叙述不正确的是()A在该食物网中,共有5条食物链存在B在该食物网中,H处于3个不同的营养级C 若B种群各年龄期的个体数量比例适中,则该种群的密度在一段时间内会明显变大D在该食物网中,如果C种群的数量下降10%,则H种群的数量不会发生明显变化C 根据能量流动示意图,回答问题:根据能量流动示意图,回答问题:(1)请指出该能量流动图解中几处科学性错误:请指出该能量流动图
17、解中几处科学性错误:_,_,_。(2)兔子奔跑的能量来自图中的兔子奔跑的能量来自图中的_,排出,排出的粪便归于的粪便归于_。植物、兔子、狼的框要越来越小植物、兔子、狼的框要越来越小从左到右,箭头要越来越细从左到右,箭头要越来越细细菌和真菌应改为细菌和真菌应改为“营腐生生活的细菌和真菌营腐生生活的细菌和真菌”bd 13(创新探究创新探究)下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中析图解。图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测代表三个营养级,数字均为实际测得的,单位为百万千焦。请回答:得的,单位为百万千焦。请回答:(1)请将流经该生态系统的总能量填写
18、在图中的方框内。这请将流经该生态系统的总能量填写在图中的方框内。这部分能量是部分能量是_通过同化作用所固定的太阳能。通过同化作用所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化率为能量从第一营养级到第二营养级的转化率为_%,从,从第二营养级到第三营养级的转化率为第二营养级到第三营养级的转化率为_%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得能量的百分比是能量的百分比是_。(4)由图可知,下个营养级不能得到上个营养级的全部能量,由图可知,下个营养级不能得到上个营养级的全部能量,原因有:原因有:各营养级生物体内的大量各营养级生物体
19、内的大量 能量被能量被_;上个营养级的部分能量上个营养级的部分能量_;还有少量能量被还有少量能量被_利用。利用。111 生产者生产者 13.5 20 60%呼吸作用消耗呼吸作用消耗 未被下一营养级利用未被下一营养级利用 分解者分解者 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中表中A AB BC CD D分别表示不同的营养级,分别表示不同的营养级,E E为分解者。为分解者。PgPg表示生表示生物同化作用固定能量的总量物同化作用固定能量的总量,Pn,Pn表示生物体贮存的能量表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),(Pn=Pg-R
20、),R R表示生物呼吸消耗的能量。(单位:表示生物呼吸消耗的能量。(单位:102102千焦千焦/年)年)PgPgPnPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4A、B、C、D分别代表哪个营养级分别代表哪个营养级?第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级分解者分解者请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率?请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量0.915.95.7%输入输入
21、:870.7 输出输出:785.5 下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是 ()A当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的部当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的部分能量分能量 B当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时,能量从第一营养级流入第二营养级有机物时,能量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了有机物,能量生产者通过光合作用合成了有机物,能量就从非生物环境流入生物群落就从非生物环境流入生物群落 D生态系统的能量流动是单向的,逐级递减生态系统的能量流动是单向的,逐级递减的的B 2如图表示一个草原生态系统的食物网:如图表示一个草原生态系统的食物网
22、:若美洲狮的食物若美洲狮的食物2/3来自鹿,其余来自来自鹿,其余来自浣熊,则一只美洲狮体重每增加浣熊,则一只美洲狮体重每增加3 kg,至少需要消耗青草至少需要消耗青草_kg。175 如图是某生态系统能量流动的图解,对此图理解有误的是()AB营养级的生物个体数量不一定比营养级的生物个体数量不一定比A少少 B该图中该图中C所有的能量为所有的能量为B的的10%20%CB摄入的能量即为摄入的能量即为B的同化量的同化量 DA所固定的能量大于所固定的能量大于B、C、D所含能量所含能量之和之和C2.碳循环碳循环(1)无机环境中存在形式:无机环境中存在形式:。(2)生物群落中主要存在形式:生物群落中主要存在形
23、式:。(3)无机环境与生物群落之间的循环形式是无机环境与生物群落之间的循环形式是 。(4)特点:具特点:具 性,可性,可 利用。利用。1.概念:组成生物体的概念:组成生物体的 等元素,不断等元素,不断进进 行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的 循环过程,又称为循环过程,又称为 。C、H、O、N、P、S生物地球化学循环生物地球化学循环CO2和碳酸盐和碳酸盐有机物有机物CO2全球全球循环循环(5)(5)循环范围:循环范围:_和和_之间。之间。(6)(6)循环途径:以循环途径:以_形式沿形式沿_传递。传递。生物群落生物群落无机环境无机环
24、境有机物有机物食物链和食物网食物链和食物网第第3节节 生态系统的物质循环生态系统的物质循环3.实例实例碳循环碳循环植物植物动物动物动物动物摄食摄食大气中的大气中的CO2CO2库库分分解解者者分分解解呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用(燃烧燃烧)枯枝落叶、枯枝落叶、尸体、粪便尸体、粪便煤、石油、天然煤、石油、天然气等化学燃料气等化学燃料(1)(1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的光合作用或微生物的化能合成作用完成的。光合作用或微生物的化能合成作用完成的。(2)(2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要碳元素在生物群落与无机环境之间
25、循环的主要形式是形式是CO2CO2;碳元素在生物群落中的传递主要沿食;碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物。物链和食物网进行,传递形式为有机物。(3)(3)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是相互的,其他有生产者与无机环境之间的传递是相互的,其他成分之间的传递都是单向的。成分之间的传递都是单向的。(4)(4)用碳循环过程理解生态系统的发育状态用碳循环过程理解生态系统的发育状态(不考不考虑人工排放虑人工排放CO2)CO2)若从大气进入生物群落的若从大气进入生物群落的CO2CO2量从生物群落进量
26、从生物群落进入大气的入大气的CO2CO2量,则生态系统处于成长阶段;量,则生态系统处于成长阶段;若从大气进入生物群落的若从大气进入生物群落的CO2CO2量量从生物群落进从生物群落进入大气的入大气的CO2CO2量,则生态系统处于相对稳定阶段;量,则生态系统处于相对稳定阶段;若从大气进入生物群落的若从大气进入生物群落的CO2CO2量从生物群落进量从生物群落进入大气的入大气的CO2CO2量,则生态系统往往处于衰退阶段。量,则生态系统往往处于衰退阶段。4.4.温室效应温室效应(1)(1)主要成因:大量使用化学燃料,打破了生物圈中主要成因:大量使用化学燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡,大气中的二氧化碳迅
27、速增加。碳循环的平衡,大气中的二氧化碳迅速增加。(2)(2)影响:地球气候异常,灾难性气候增加;温度上影响:地球气候异常,灾难性气候增加;温度上升,冰川融化,导致海平面上升,沿海国家和地区升,冰川融化,导致海平面上升,沿海国家和地区可能被海水淹没。可能被海水淹没。(3)(3)解决方法:解决方法:减少化学燃料的使用,开发新的能源,改进能源减少化学燃料的使用,开发新的能源,改进能源结构,如利用风能、水能、核能等。结构,如利用风能、水能、核能等。多植树造林,增加多植树造林,增加CO2CO2从大气进入生物群落的量。从大气进入生物群落的量。【技巧点拨台技巧点拨台】碳循环的总结碳循环的总结(1)(1)碳的
28、存在形式碳的存在形式:生物群落内:以有机物形式存在;生物群落内:以有机物形式存在;无机环境中:以无机环境中:以CO2CO2和碳酸盐形式存在。和碳酸盐形式存在。(2)(2)碳的循环形式碳的循环形式:碳在生物群落和无机环境中主要以碳在生物群落和无机环境中主要以CO2CO2的形式循环。的形式循环。(3)(3)与碳循环有关的生理过程与碳循环有关的生理过程:光合作用、呼吸作用和分解作用,其中分解作用的主要过程是光合作用、呼吸作用和分解作用,其中分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。分解者的呼吸作用。【思维判断思维判断】1.1.在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组在生态系统中能量流动的渠道
29、由生产者、消费者和分解者组成。成。()()【分析分析】食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道,食物食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道,食物链、食物网由生产者、消费者组成。链、食物网由生产者、消费者组成。2.2.研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人类。全部流向人类。()()【分析分析】研究能量流动使能量得到最有效利用,实现能量的多研究能量流动使能量得到最有效利用,实现能量的多级利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,而非全级利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,而非全部。部。3.3.碳在无机环境中
30、存在形式是碳在无机环境中存在形式是CO2CO2。()()【分析分析】碳在无机环境中的存在形式是碳在无机环境中的存在形式是CO2CO2和碳酸盐。和碳酸盐。4.4.物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。()()【分析分析】物质作为能量载体,使能量沿着食物链物质作为能量载体,使能量沿着食物链(网网)流动;能流动;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。环往返。物质循环物质循环(判断正误判断正误)1参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。参与循环的物质是组成生
31、物体的各种化合物。()2物质循环的范围是生物圈。物质循环的范围是生物圈。()3碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。环。()4化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。()能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环的关系(判断正误判断正误)1物质循环和能量流动是各自独立地进行的。物质循环和能量流动是各自独立地进行的。()2物质和能量都是往复循环,重复利用的。物质和能量都是往复循环,重复利用的。()3物质是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。物质是能量流动的载体,能量流动是物质循环的
32、动力。()4.比较能量流动与物质循环比较能量流动与物质循环项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式以有机物为载体以有机物为载体无机物无机物特点特点单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减往复循环往复循环范围范围生态系统各营养级生态系统各营养级生物圈生物圈(全球性全球性)项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环联联系系同时进行、相互依存,不可分割同时进行、相互依存,不可分割能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解成和分解物质是能量沿食物链物质是能量沿食物链(网网)流动的载体流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力图解能量是物质在生
33、态系统中往复循环的动力图解如下:如下:探究实验中的变量分析与控制探究实验中的变量分析与控制 生态系统中分解者的作用生态系统中分解者的作用 【案例案例】下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例,请在下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例,请在相应的空白处作答。相应的空白处作答。(1)(1)案例案例:探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂:探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂(分分解解)。设计思路:设计思路:对实验组土壤应该进行对实验组土壤应该进行_处理,尽可能排除处理,尽可能排除_的作用。的作用。(2)(2)案例案例:探究土壤微生物对淀粉的分解作用。:探究土壤微生物对淀粉的分解作用。组别
34、组别对照组对照组实验组实验组处理情况处理情况不做处理的带落叶不做处理的带落叶的土壤的土壤进行过处理的带落叶的进行过处理的带落叶的土壤土壤将等量的带落叶的土壤,用带有编号的相同的将等量的带落叶的土壤,用带有编号的相同的塑料袋分别包扎好,并埋在塑料袋分别包扎好,并埋在5cm5cm深的土壤中深的土壤中实验步骤:实验步骤:将取自农田的土壤制成土壤浸出液,放在烧杯中静置一段时将取自农田的土壤制成土壤浸出液,放在烧杯中静置一段时间。间。另取两只烧杯,编号为另取两只烧杯,编号为A A、B B,加入等量的淀粉糊。在,加入等量的淀粉糊。在A A烧杯烧杯中加入中加入30mL30mL土壤浸出液,土壤浸出液,B B烧
35、杯中加入烧杯中加入_。在室温条件下放置在室温条件下放置7 7天后,从天后,从A A烧杯中取烧杯中取20mL20mL溶液,分别加入溶液,分别加入A1A1和和A2A2两支试管各两支试管各10mL10mL;从;从B B烧杯中取烧杯中取20mL20mL溶液,分别加入溶液,分别加入B1B1和和B2B2两支试管各两支试管各10 mL10 mL;在在A1A1和和B1B1中加入碘液;在中加入碘液;在A2A2和和B2B2中加入中加入_,并进行,并进行_处处理。理。观察各试管的观察各试管的_,记录实验结果。,记录实验结果。【命题人透析命题人透析】(1)(1)对照实验中自变量的处理方法对照实验中自变量的处理方法:案
36、例案例中实验的自变量是土壤微生物的有无,对照组不做处中实验的自变量是土壤微生物的有无,对照组不做处理含有微生物,实验组应不含微生物,应进行灭菌处理。理含有微生物,实验组应不含微生物,应进行灭菌处理。案例案例中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无,中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无,A A组土组土壤浸出液含有微生物,壤浸出液含有微生物,B B组烧杯中加入的液体应不含微生物,组烧杯中加入的液体应不含微生物,因此可加入等量的蒸馏水。因此可加入等量的蒸馏水。(2)(2)验证不同糖类需要的试剂验证不同糖类需要的试剂:淀粉遇碘液变蓝;淀粉遇碘液变蓝;淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在水浴加热的情况下产生
37、淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀。砖红色沉淀。【标准答案标准答案】(1)(1)灭菌灭菌 土壤微生物土壤微生物(2)(2)30mL(30mL(等量等量)蒸馏水蒸馏水(无菌水无菌水)(等量的等量的)斐林试剂斐林试剂 水浴加热水浴加热颜色变化颜色变化案例案例1 1案例案例2 2实验假设实验假设微生物能分解落叶使之微生物能分解落叶使之腐烂腐烂微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉实实验验设设计计实验组实验组对土壤高温处理对土壤高温处理A A杯中加入杯中加入30 mL30 mL土壤浸出液土壤浸出液对照组对照组对土壤不做任何处理对土壤不做任何处理B B杯中加入杯中加入30 mL30
38、 mL蒸馏水蒸馏水自变量自变量土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物是否含有微生物是否含有微生物实验现象实验现象在相同时间内实验组落在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组叶腐烂程度小于对照组在相同时间内实验组对淀粉在相同时间内实验组对淀粉的分解程度大于对照组的分解程度大于对照组结论分析结论分析微生物对落叶有分解作微生物对落叶有分解作用用土壤浸出液中的微生物能分土壤浸出液中的微生物能分解淀粉解淀粉【典例分析典例分析】在探究土壤微生物的分解作用的实验中,就需要设置空白对照。在探究土壤微生物的分解作用的实验中,就需要设置空白对照。一、生态系统的信息传递一、生态系统的信息传递1生态系统中信息的类型比较
39、生态系统中信息的类型比较类别类别概念概念传递传递形式形式来源来源实例实例信息信息生态系统中的光、声、生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,温度、湿度、磁力等,通过通过传递的信息传递的信息物理物理过程过程萤火虫发萤火虫发出的荧光、出的荧光、植物五颜植物五颜六色的花六色的花物理物理物理过程物理过程生物体生物体无机环境无机环境第第4节节 生态系统的信息传递生态系统的信息传递类别类别概念概念传递形传递形式式来源来源实例实例信息信息生物在生命活动生物在生命活动过程中,自身产过程中,自身产生的可以传递信生的可以传递信息的息的昆虫的性昆虫的性外激素、外激素、狗利用其狗利用其小便记路小便记路化学化学化学物质
40、化学物质信息素信息素生物体生物体类别类别概念概念传递形传递形式式来源来源实例实例信息信息对于同种或异种生物能对于同种或异种生物能够通过其够通过其 特特征传递的信息征传递的信息动物的动物的特殊行特殊行为为昆虫的舞昆虫的舞蹈、各种蹈、各种类型的求类型的求偶炫耀偶炫耀行为行为特殊行为特殊行为生物体生物体2信息传递的作用信息传递的作用(1)个体方面:个体方面:离不开信息传递。离不开信息传递。(2)种群方面:种群方面:离不开信息传递。离不开信息传递。(3)生态系统方面:信息传递能生态系统方面:信息传递能 从从而维持生态系统的稳定性。而维持生态系统的稳定性。3控制动物危害的措施控制动物危害的措施控制动物危
41、害的三类技术:控制动物危害的三类技术:、和和 ,三类技术中,人们越来越倾向于,三类技术中,人们越来越倾向于 技术。技术。生命活动的正常进行生命活动的正常进行生物种群的繁衍生物种群的繁衍调节生物的种间关系调节生物的种间关系化学防治化学防治生物防治生物防治机械防治机械防治生物防生物防治治做一题做一题例例1下列有关生态系统中信息传递的说法,不正确的是下列有关生态系统中信息传递的说法,不正确的是()A信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品的产量,也可以对有害动物进行控制的产量,也可以对有害动物进行控制B任何生命形式,如果没有接受信息、处理信息和利任何生
42、命形式,如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力,就无法适应环境用信息的能力,就无法适应环境.C植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于行为信息物属于行为信息D在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的关系都是密不可分的解析解析信息传递在农业生产中的应用能够提高农产品的信息传递在农业生产中的应用能够提高农产品的产量,对有害生物进行控制等;植物生命活动过程产生的产量,对有害生物进行控制等;植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息,而不是行为信生物碱、有机酸等代
43、谢产物属于化学信息,而不是行为信息;能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的功能,息;能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的功能,它们共同把生态系统的各个组分联系成一个统一整体。它们共同把生态系统的各个组分联系成一个统一整体。答案答案C信息传递与能量流动、物质循环的比较信息传递与能量流动、物质循环的比较能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递特点特点单向流动,逐单向流动,逐级递减级递减循环运动,循环运动,反复利用反复利用往往是双向的往往是双向的范围范围生态系统中各生态系统中各营养级营养级生物圈生物圈生物之间,生物生物之间,生物与无机环境之间与无机环境之间途径途径食物链和食物网食物链和
44、食物网多种多种地位地位生态系统的动生态系统的动力力生态系统的生态系统的基础基础决定能量流动和决定能量流动和物质循环的方向物质循环的方向和状态和状态联系联系同时进行,相互依存,不可分割,形成一个统同时进行,相互依存,不可分割,形成一个统一整体一整体关键一点关键一点(1)信息传递可存在于生物与生物之间信息传递可存在于生物与生物之间(包括同种生物间、包括同种生物间、不同种生物间不同种生物间),还可存在于生物与无机环境之间。,还可存在于生物与无机环境之间。(2)在信息传递过程中,有些具有特异性,如昆虫的某一性在信息传递过程中,有些具有特异性,如昆虫的某一性 外激素只对特定昆虫起作用;有些没有特异性,如
45、某些外激素只对特定昆虫起作用;有些没有特异性,如某些 昆虫的趋光性。昆虫的趋光性。(1)生态系统稳定性是指生态系统所具有的哪种能力?生态系统稳定性是指生态系统所具有的哪种能力?。(2)生态系统为何能维持相对稳定?生态系统为何能维持相对稳定?由于生态系统具有由于生态系统具有 能力。能力。保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力自我调节自我调节第第5节节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性(3)当河流受到轻度污染时能通过哪些作用消除污染?当河流受到轻度污染时能通过哪些作用消除污染?这反映了生态系统具有何种能力?这反映了生态系统具有何种能力?消除污染的途径:消除污染
46、的途径:、。该实例反映了生态系统具有该实例反映了生态系统具有 能力。能力。(4)试比较生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性:试比较生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性:物理沉降物理沉降化学分解化学分解微生物分解微生物分解自我调节自我调节比较比较抵抗力稳定性抵抗力稳定性(自我修复自我修复)恢复力稳定性恢复力稳定性(自我延自我延续续)实质实质 自身结构功能相自身结构功能相对稳定对稳定 自身结构功能相自身结构功能相对稳定对稳定核心核心抵抗干扰、抵抗干扰、影响影响因素因素一般来说生态系统中的组分越多,食物网越复杂,一般来说生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就其自我调节能力就 ,稳定性就
47、越高,稳定性就越高,反之亦然反之亦然保持保持恢复恢复保持原状保持原状遭到破坏,恢复原状遭到破坏,恢复原状越强越强抵抗力抵抗力(5)请列举两项提高生态系统稳定性的具体措施:请列举两项提高生态系统稳定性的具体措施:。对人类利用强度较大的生态系统,应对人类利用强度较大的生态系统,应 的投入,保证生态系统内部的投入,保证生态系统内部 。控制对生态系统的干扰程度控制对生态系统的干扰程度实施相应的物质、实施相应的物质、能量能量结构与功能的协调结构与功能的协调生态系统稳定性的理解及其调节 1 1生态系统稳定性的理解生态系统稳定性的理解 生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,生态系统的稳定性是生态系统发展
48、到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解:下几个方面理解:(1)(1)结构的相对稳定:生态系统中动植物的种类及结构的相对稳定:生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈现数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈现周期性变化,周期性变化,可用如图曲线表示:可用如图曲线表示:(2)功能的相对稳定:生物群落的能量输入与输出功能的相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。相
49、对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。(3)图解:图解:1生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系关系(如下图如下图)(1)图中两条虚线之间的部分表示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。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弱;反之,抵抗力稳定性强,如热带雨林与草原生态系
50、统相比,受到相同干扰,草原生态系统的统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带值要大于热带雨林的雨林的y值。值。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间:可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性强。复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳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,即定性的定量指标,这一面积越大,即x与与y越大,则说明越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。这个生态系统的总稳定性越低。2生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力(1)比较
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