1、生态系统的功能及稳定性生态系统的功能及稳定性回归教材夯实双基回归教材夯实双基一、能量流动一、能量流动1概念：生态系统中能量的输入、概念：生态系统中能量的输入、_和散失的过程。和散失的过程。传递传递2输入：绿色植物的光合作用固定太输入：绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入。阳能开始了能量的输入。3总值：总值：_的总量的总量是流经生态系统的总能量。是流经生态系统的总能量。生产者固定太阳能生产者固定太阳能4每一营养级中能量去向每一营养级中能量去向热能热能ATP分解者分解者5特点特点(1)单向流动：能量只能沿着单向流动：能量只能沿着_由低营养级流向高营养级。由低营养级流向高营养级。(2)逐级递
2、减逐级递减输入到某一个营养级的能量中，只输入到某一个营养级的能量中，只有有1020%的能量能够流动到下一营的能量能够流动到下一营养级。养级。食物链食物链若将单位时间内各个营养级所得到若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，按营养级的顺序由低到的能量数值，按营养级的顺序由低到高绘制成图，此图为高绘制成图，此图为_。6研究意义：帮助人们合理地调整生研究意义：帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系态系统中的能量流动关系,使能量持续使能量持续高效地流向高效地流向_。金字塔形金字塔形对人类最有益的部分对人类最有益的部分二、物质循环二、物质循环3实例：碳循环实例：碳循环(存在形式、循环存在形式、循环
3、形式、生理过程形式、生理过程)。(1)范围：在范围：在_与与_之间的循环。之间的循环。(2)形式：主要是以形式：主要是以_形式进行形式进行.碳在群落内部各营养级间传递以碳在群落内部各营养级间传递以_的形式进行。的形式进行。(3)特点：具有特点：具有_性。性。生物群落生物群落无机环境无机环境CO2有机物有机物全球全球4与能量流动的关系：物质作为能量与能量流动的关系：物质作为能量的的_，使能量沿食物链流动；能，使能量沿食物链流动；能量作为量作为_,使物质能够不断地在使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生物群落和无机环境之间循环往返。两者同时进行，相互依存，不可分割两者同时进行，相互依
4、存，不可分割.载体载体动力动力思考感悟思考感悟参与无机环境中物质与生物体内生命参与无机环境中物质与生物体内生命物质相互转化的生理过程主要有哪些物质相互转化的生理过程主要有哪些?【提示提示】主要有光合作用、化能合主要有光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等。成作用、细胞呼吸等。三、稳定性三、稳定性1概念：生态系统所具有的概念：生态系统所具有的_或或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2抵抗力稳定性抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界干扰并能使概念：生态系统抵抗外界干扰并能使自身的结构和功能自身的结构和功能_的能力的能力.保持保持保持原状保持原状(2)原因：内部有一
5、定的原因：内部有一定的_。3恢复力稳定性：生态系统遭到恢复力稳定性：生态系统遭到_的破坏以后恢复的破坏以后恢复原状的能力原状的能力自动调节能力自动调节能力外界干扰因素外界干扰因素4抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般存在存在_的关系：抵抗力稳定性较的关系：抵抗力稳定性较高的生态系统高的生态系统,恢复力稳定性恢复力稳定性_,反之亦然，抵抗力稳定性较低的生态反之亦然，抵抗力稳定性较低的生态系统，恢复力稳定性较高。系统，恢复力稳定性较高。相反相反较低较低高频考点深度剖析高频考点深度剖析能量流动能量流动维持生态维持生态系统存在和发展系统存在和发展1能量流动分析能量流动分析(1)
6、能量流动的起点：生产者能量流动的起点：生产者(主要是植主要是植物物)固定的太阳能。固定的太阳能。(2)能量流动的渠道：食物链和食物网能量流动的渠道：食物链和食物网.(3)能量流动中能量形式的变化：太阳能量流动中能量形式的变化：太阳光能光能生物体内有机物中的化学能生物体内有机物中的化学能热能热能(最终散失最终散失)，热能不能被生物群，热能不能被生物群落重复利用，即能量流动无法循环。落重复利用，即能量流动无法循环。(4)能量在食物链中流动的形式是：有能量在食物链中流动的形式是：有机物机物(食物食物)中的化学能。中的化学能。(5)能量散失的主要途径：细胞呼吸能量散失的主要途径：细胞呼吸(包包括各营养
7、级生物本身的呼吸及分解者括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸的呼吸)，主要形式是热能，主要形式是热能(对生物群落对生物群落而言，相当于能量输出而言，相当于能量输出)。(6)能量来源能量来源:生产者的能量来自于生产者的能量来自于太阳能太阳能;各级消费者的能量一般来自各级消费者的能量一般来自上一个营养级上一个营养级(同化量摄入量粪同化量摄入量粪便中所含能量便中所含能量)。2某营养级获取能量的过程及该能量某营养级获取能量的过程及该能量的方向的方向能量在沿着食物链从一个种群流入另能量在沿着食物链从一个种群流入另一个种群时，需考虑能量被利用和未一个种群时，需考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以
8、某动物被利用等多方面的能量值，以某动物种群种群B捕食种群捕食种群A为例，为例，可用下图表示：可用下图表示：当种群当种群B再被种群再被种群C捕食时捕食时,仍按上述仍按上述途径进行途径进行,依此类推。现将能量流经第依此类推。现将能量流经第二营养级时的二营养级时的“分流分流”情况总结如下：情况总结如下：3能量流动的分析方法能量流动的分析方法理解流入每一营养级的能量去向可从理解流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：以下两个角度分析：(1)定量不定时分析：流入某一营养级定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：去路可有三条：自身呼
9、吸消耗；自身呼吸消耗；流入下一营养级；流入下一营养级；被分解者分解利用。但这一定量的被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。能量流动的正常进行。(2)定量定时分析：流入某一营养级的定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：有四条：自身呼吸消耗；自身呼吸消耗；流入下流入下一营养级；一营养级；被分解者分解利用；被分解者分解利用；未被自身呼吸
10、消耗，也未被下一营养未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即级和分解者利用，即“未利用未利用”。如果。如果是以年为单位研究，第是以年为单位研究，第部分的能量部分的能量将保留到下一年。将保留到下一年。名师点拨名师点拨一个营养级同化的能量呼吸消耗一个营养级同化的能量呼吸消耗的能量被下一营养级同化的能量的能量被下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量分解者利用的能量未被利用的能量.动物同化的能量摄入量粪便有动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量，即摄入量只有部分被机物中的能量，即摄入量只有部分被同化。同化。生产者通过光合作用固定的太阳能生产者通过光合作用固定的太阳能总量，不是照射
11、到生态系统的总光能总量，不是照射到生态系统的总光能.能量流动是沿食物链进行的，食物能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。自然选择的结果，是不可逆转的。即时应用即时应用1.如下图所示生态系统中能量流动图解如下图所示生态系统中能量流动图解部分示意图部分示意图,各代表一定各代表一定的能量值的能量值,下列各项中不正确的是下列各项中不正确的是()A次级消费者的粪便中的能量去路次级消费者的粪便中的能量去路包括在包括在途径中途径中B从能量关系看从能量关系看C一般情况下，一般情况下，为为的的1020%D生物与生物之间吃与被吃
12、的关系生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具有单向性不可逆转，所以能量流动具有单向性解析：选解析：选A。据图分析：。据图分析：表示初级表示初级消费者流入次级消费者的总能量，即消费者流入次级消费者的总能量，即次级消费者同化的总能量，而粪便为次级消费者同化的总能量，而粪便为次级消费者的摄食量，但未被同化，次级消费者的摄食量，但未被同化，故不包括在故不包括在或或中，应包含于初级中，应包含于初级消费者同化量中交给分解者的部分，消费者同化量中交给分解者的部分，即即途径。途径。1能量传递效率能量传递效率能量传递效率及应用能量传递效率及应用2能量流动模型能量流动模型生态金字塔类生态金字塔类型、
13、含义比较型、含义比较不同的生态金字塔能形象地说明营养不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关级与能量、生物量、数量之间的关系系,是定量研究生态系统的直观体现是定量研究生态系统的直观体现.类型类型项目项目能量金能量金字塔字塔数量金数量金字塔字塔生物量生物量金字塔金字塔形状形状类型类型项目项目能量金字能量金字塔塔数量金数量金字塔字塔生物量生物量金字塔金字塔每一每一阶阶含含义义食物链中食物链中每一营养每一营养级生物所级生物所含能量的含能量的多少多少每一营每一营养级生养级生物个体物个体的数目的数目每一营每一营养级生养级生物的总物的总生物量生物量类型类型项目项目能量能量金字金字塔塔
14、数量金字塔数量金字塔生物生物量金量金字塔字塔特点特点正金正金字塔字塔形形一般为正金字塔一般为正金字塔形形,有有时会出现倒时会出现倒金字塔金字塔形形,如如树上树上昆虫与树的数量昆虫与树的数量关系关系正金正金字塔字塔形形类型类型项目项目能量金能量金字塔字塔数量金数量金字塔字塔生物量金生物量金字塔字塔象征含义象征含义能量流能量流动过程动过程中具有中具有逐级递逐级递减的特减的特性性生物个生物个体数目体数目随营养随营养级升高级升高而逐级而逐级递减递减生物量生物量(现现存生物有存生物有机物的总机物的总质量质量)沿食沿食物链流动物链流动逐级递减逐级递减名师点拨名师点拨在人工生态系统中因能量可人为补充在人工生
15、态系统中因能量可人为补充,可能会使能量金字塔呈现倒置状况，如可能会使能量金字塔呈现倒置状况，如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼鱼)多。多。天然生态系统必须当能量状况表现为天然生态系统必须当能量状况表现为正金字塔时，方可维持生态系统的正常正金字塔时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。运转，从而维持生态系统的稳定性。食物链中各营养级由低到高，能量食物链中各营养级由低到高，能量因逐级损耗而逐级递减，故从能量数因逐级损耗而逐级递减，故从能量数值看值看,前一营养级总大于后一营养级前一营养级总大于后一营养级,但但若从数量或生存区域或个体体积看若从
16、数量或生存区域或个体体积看,则则未必存在上述关系。未必存在上述关系。3能量传递效率的相关能量传递效率的相关“最值最值”计算计算能量在流经各个营养级时，上一营养能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量大约有级的能量大约有1020%传到下一营传到下一营养级，营养级越高，能量越少。因此养级，营养级越高，能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。为了充食物链越长，能量损失越多。为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。分利用能量，应尽量缩短食物链。有关能量的有关能量的“最值最值”计算方法总结如下计算方法总结如下:如：一条食物链共有如：一条食物链共有n个营养级个营养级,求求第第n营养级生物每增加营养级生物每增加
17、1kg体重体重,需要需要消耗生产者消耗生产者“至少至少”或或“最多最多”多少多少kg?即时应用即时应用2在如下图所示的食物网中，假如猫在如下图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有头鹰的食物有2/5来自兔，来自兔，2/5来自鼠，来自鼠，1/5来自蛇，那么猫头鹰的体重若增加来自蛇，那么猫头鹰的体重若增加20g，最少需要消耗的植物为，最少需要消耗的植物为()A600gB900gC1600gD5600g解析：选解析：选B。依图中食物关系分析，猫。依图中食物关系分析，猫头鹰处于第三、第四营养级头鹰处于第三、第四营养级.在食物链在食物链植物植物鼠鼠(兔兔)猫头鹰中，猫头鹰属第猫头鹰中，猫头鹰属第三营养级，最
18、少消耗植物为三营养级，最少消耗植物为204/520%20%400g。另一条食物链植物另一条食物链植物鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰中，猫头鹰属第四营养级，最少消耗中，猫头鹰属第四营养级，最少消耗植物植物201/520%20%20%500g，所以最少需要消耗植物，所以最少需要消耗植物900g。1对物质循环的分析对物质循环的分析生态系统的物质循环生态系统的物质循环物质物质组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素循环过程循环过程 生物群落生物群落无机环境无机环境范围范围生物圈生物圈物质物质组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素形式形式生物群落与无机环境间：无机物生物群落与无机环境间：无机物生物群落内：有机物
19、生物群落内：有机物动力动力能量能量特点特点全球性、循环往复全球性、循环往复关键生关键生物类群物类群生产者：物质、能量输入生产者：物质、能量输入分解者：物质、能量输出分解者：物质、能量输出2.物质循环和能量流动的关系物质循环和能量流动的关系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、逐级单向流动、逐级递减递减循环往复循环往复范围范围食物链中的各营食物链中的各营养级之间养级之间生物圈生物圈(全全球性球性)项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环联系联系同时进行，相互依存、不可分同时进行，相互依存、不可分割物质是能量沿食物链割物质是能量沿
20、食物链(网网)流流动的载体能量是物质在生态系动的载体能量是物质在生态系统中循环往复的动力统中循环往复的动力3.实例实例碳循环碳循环(1)过程过程(2)图解说明图解说明大气中的碳元素进入生物群落的渠大气中的碳元素进入生物群落的渠道：通过光合作用或化能合成作用来道：通过光合作用或化能合成作用来实现。实现。碳的循环形式碳的循环形式a在生物群落和无机环境之间循环是在生物群落和无机环境之间循环是以以CO2或碳酸盐的形式进行的或碳酸盐的形式进行的b碳元素在生物群落中的传递碳元素在生物群落中的传递,主要主要靠食物链和食物网，传递的形式是有靠食物链和食物网，传递的形式是有机物。机物。碳在无机环境与生物群落之间
21、传递碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有在生产者与无机环境之间是时，只有在生产者与无机环境之间是双向的，其他各成分之间的传递都是双向的，其他各成分之间的传递都是单向的。单向的。“温室效应温室效应”的最主要原因：煤、石的最主要原因：煤、石油、天然气等化石燃料的大量燃烧，油、天然气等化石燃料的大量燃烧，使大气中的使大气中的CO2浓度增高。浓度增高。名师点拨名师点拨几种常见物质循环比较几种常见物质循环比较水水碳碳硫硫氮氮循环循环形式形式水蒸水蒸气液气液态水态水CO2有机有机物物有有机物机物有有机物机物水水碳碳硫硫氮氮循环循环中涉中涉及的及的生理生理过程过程蒸腾蒸腾作用作用吸收吸收作用作用降水降水光
22、合作光合作用细胞用细胞呼吸燃呼吸燃烧作用烧作用分解者分解者分解分解吸收吸收作用作用分解分解者分者分解燃解燃烧烧固氮作用固氮作用硝化作用硝化作用反硝化作反硝化作用吸收作用吸收作用燃烧分用燃烧分解者分解解者分解即时应用即时应用如图是某生态系统内碳循环的示意图如图是某生态系统内碳循环的示意图,下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是()Aa过程包括光合作用和化能合成过程包括光合作用和化能合成作用作用Bc、e、f过程中碳以有机物的形式过程中碳以有机物的形式传递传递Cag过程中都伴随着能量的流动过程中都伴随着能量的流动D大气中的碳主要以二氧化碳的形大气中的碳主要以二氧化碳的形式存在，群落与无机环境之间碳的循
23、式存在，群落与无机环境之间碳的循环途径除了图中的环途径除了图中的b、d、g外，还有化外，还有化石燃料的燃烧石燃料的燃烧解析：选解析：选A。本题主要考查碳循环的。本题主要考查碳循环的相关知识。相关知识。a过程是指光合作用，化能过程是指光合作用，化能合成作用也能固定二氧化碳，但是由合成作用也能固定二氧化碳，但是由硝化细菌完成；碳在生物群落与无机硝化细菌完成；碳在生物群落与无机环境之间是以二氧化碳的形式循环，环境之间是以二氧化碳的形式循环，但是在群落内部是以有机物的形式传但是在群落内部是以有机物的形式传递；物质循环伴随着能量的流动递；物质循环伴随着能量的流动1稳定性的前提条件稳定性的前提条件(1)三
24、大功能类群齐全。三大功能类群齐全。(2)能量的输入保持稳定。能量的输入保持稳定。(3)物质输入和输出相对平衡。物质输入和输出相对平衡。生态系统稳定性的解析生态系统稳定性的解析2稳定性的表现稳定性的表现(1)结构相对稳定：生态系统中的生产结构相对稳定：生态系统中的生产者者(a)、消费者、消费者(b)和分解者和分解者(c)在种类和在种类和数量上保持相对稳定。一般相关动植数量上保持相对稳定。一般相关动植物种群数量呈现周期性变化，物种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：可用如图曲线表示：(2)功能相对稳定：生态系统中的物质功能相对稳定：生态系统中的物质和能量的输入与输出基本相等，保持和能量的输入与
25、输出基本相等，保持相对稳定。相对稳定。3稳定性的两个方面稳定性的两个方面抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性区区别别实实质质保持自身的结保持自身的结构和功能相对构和功能相对稳定定恢复自身的结恢复自身的结构和功能相对构和功能相对稳定稳定核核心心抵抗干扰、保抵抗干扰、保持原状持原状遭到破坏、恢遭到破坏、恢复原状复原状抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性区区别别影响影响因素因素与稳与稳定性定性的关的关系系一般地一般地说说,生生态系统的成分态系统的成分越复越复杂杂,营营养养结构越复结构越复杂杂,抵抵抗力稳定性抗力稳定性越高越高一般地一般地说说,生生态系统的成态系统的成分越简分越
26、简单单,营营养结构越简养结构越简单单,恢恢复力稳复力稳定性越高定性越高抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性联联系系抵抗力稳定性高的生态系抵抗力稳定性高的生态系统统,恢恢复力稳定性复力稳定性低低,反反之亦之亦然然,可可用下图用下图来表示二者的关系来表示二者的关系：抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性联联系系二者是同时存在于同一系统中二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳相互作用共同维持生态系统的稳定定名师点拨名师点拨生态系统稳定性指的是生态系统的一生态系统稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一
27、种状态。种能力或特性，而不是一种状态。任何生态系统的自我调节能力都是有任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。一定限度的。生物多样性是生态系统稳定性的基础生物多样性是生态系统稳定性的基础4稳定性的破坏与保护稳定性的破坏与保护(1)稳定性的破坏稳定性的破坏自然因素：火山爆发、地震、台风、自然因素：火山爆发、地震、台风、海啸、流行病等。海啸、流行病等。人为因素：人为因素：a.破坏植被；破坏植被；b.破坏食物破坏食物链；链；c.污染环境。污染环境。(2)稳定性的保护稳定性的保护针对不同类型生态系统的特点，采针对不同类型生态系统的特点，采取相应保护对策，保护各种生态系统取相应保护对策，保护各种生态
28、系统的相对稳定性。的相对稳定性。遵循生态规律遵循生态规律,建立新的稳定生态系建立新的稳定生态系统统,使其朝向有利于人类的方向发展。使其朝向有利于人类的方向发展。即时应用即时应用4下列关于生态系统稳定性的叙述，下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是错误的是()A在一块牧草地上播种杂草形成杂在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高草地后，其抵抗力稳定性提高B在一块牧草地上通过管理提高某在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高高C在一块牧草地上栽种乔木形成树在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降林后，其恢复力稳定性下降
29、D一块弃耕后的牧草地上形成灌木一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高林后，其抵抗力稳定性提高解析：选解析：选B。本题考查生态系统的相。本题考查生态系统的相关知识。生态系统稳定性包括抵抗力关知识。生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性稳定性和恢复力稳定性,抵抗力稳定性抵抗力稳定性较高的生态系统较高的生态系统,其恢复力稳定性较低其恢复力稳定性较低;生态系统的抵抗力稳定性与生态系统生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分、营养结构的复杂程度有关的成分、营养结构的复杂程度有关,一般地说，生态系统的成分越单一、一般地说，生态系统的成分越单一、营养结构越简单，其自动调节能力就营养结构越简
30、单，其自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低；在一块越小，抵抗力稳定性就越低；在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产牧草地上通过管理提高某种牧草的产量，则该生态系统的组成成分就变得量，则该生态系统的组成成分就变得比较单一比较单一,导致其抵抗力稳定性降低。导致其抵抗力稳定性降低。实验探究专项突破实验探究专项突破设计并制作小生态瓶，观察生态设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性系统的稳定性【实验原理实验原理】1一个生态系统能否在一定时间内一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统的稳定性的一个重是衡量这个生态系统的稳定性的一个重要方
31、面要方面2生态系统的稳定性与它的物种组成、生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素密切相关。营养结构和非生物因素密切相关。3将少量植物、以该植物为食的动物和将少量植物、以该植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中可制成一个小生态瓶。中可制成一个小生态瓶。4通过设计并制作小生态瓶，观察其通过设计并制作小生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的短，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。统稳定性的各种
32、因素。【实验流程实验流程】瓶子处理：洗净标本瓶，并用开水瓶子处理：洗净标本瓶，并用开水烫一下瓶子和瓶盖。瓶子可以是玻璃烫一下瓶子和瓶盖。瓶子可以是玻璃的也可以是塑料的。的也可以是塑料的。放沙注水：在瓶中放入放沙注水：在瓶中放入1cm厚的沙厚的沙子子,再加水至瓶子容积的再加水至瓶子容积的4/5(不能加满不能加满).投放生物：待瓶内水澄清后，放入投放生物：待瓶内水澄清后，放入水草和水生动物。水草和水生动物。加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖周围涂上凡士林。周围涂上凡士林。粘贴标签：在瓶上贴标签，注明制粘贴标签：在瓶上贴标签，注明制作日期、制作者姓名。作日期、制作者姓名。放置瓶
33、子：将制作好的小生态瓶，放置瓶子：将制作好的小生态瓶，放于阳面窗台上放于阳面窗台上(以后不要再随意移动以后不要再随意移动其位置其位置)。【问题探究问题探究】1在制作过程中有哪些值得注意的事在制作过程中有哪些值得注意的事项？项？提示：提示：(1)制作的小生态瓶要透明且是制作的小生态瓶要透明且是密封的。密封的。(2)小生态瓶内的各种生物之间及与无小生态瓶内的各种生物之间及与无机环境之间，能够进行物质循环和能机环境之间，能够进行物质循环和能量流动。量流动。(3)生态瓶不宜过大，瓶中的生物要具生态瓶不宜过大，瓶中的生物要具有较强的生命力；动物不宜过多，以有较强的生命力；动物不宜过多，以免破坏食物链；制
34、作好的小生态瓶放免破坏食物链；制作好的小生态瓶放在散射光下在散射光下,不要随意移动其位置不要随意移动其位置(4)设置对照组。一个人或一个班内都设置对照组。一个人或一个班内都可以设计多种对照实验，如水质、植可以设计多种对照实验，如水质、植物的数量、动物数量、非生物物质成物的数量、动物数量、非生物物质成分、见光与否等。分、见光与否等。(5)不能用新鲜的自来水，因其含有不能用新鲜的自来水，因其含有氯气。氯气。(6)观察时必须做到定期观察，随时观察时必须做到定期观察，随时记录。记录。2实验要观察的对象是什么？实验要观察的对象是什么？提示：提示：(1)动植物的生活情况、水质情动植物的生活情况、水质情况、
35、基质变化情况等。况、基质变化情况等。(2)各种小生态瓶中生态系统稳定性维各种小生态瓶中生态系统稳定性维持时间的长短。持时间的长短。特别提醒特别提醒小生态瓶中虽然成分齐全小生态瓶中虽然成分齐全,生产者、生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但是由于小生态瓶中动和物质循环，但是由于小生态瓶中的生态系统极为简单，自动调节能力的生态系统极为简单，自动调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。系统的稳定性极易被破坏。因此，小生态瓶只能保持一段时间的因此，小生态瓶只能保持一段时间的活性。活性。外界的非生物
36、因素极易影响小生态外界的非生物因素极易影响小生态瓶中的生物。因此要注意小生态瓶中瓶中的生物。因此要注意小生态瓶中的水温不能过高的水温不能过高,以免藻类死亡，影响以免藻类死亡，影响能量流动和物质循环能量流动和物质循环,导致实验失败。导致实验失败。实战演练实战演练为观察生态系统的稳定性，设计为观察生态系统的稳定性，设计4个密个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。生态系生态系统组成统组成光光水水草草藻藻类类浮游浮游动物动物小小鱼鱼泥泥沙
37、沙生生态态瓶瓶编编号号甲甲 乙乙 丙丙 丁丁注：注：“”表示有，表示有，“”表示无。表示无。请回答以下问题：请回答以下问题：(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为为_，原因是，原因是_。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是是_。(3)丁瓶与甲瓶相比丁瓶与甲瓶相比,氧气含量氧气含量_,原因是原因是_。(4)根据观测结果，得出结论：根据观测结果，得出结论：_；_。解析：密闭生态瓶的稳定性，取决于解析：密闭生态瓶的稳定性，取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭该生态系统生物种类和数量的合理搭配。生产者进行光合作用，消耗水中配。生产者进行光
38、合作用，消耗水中的二氧化碳，释放出氧气，同时将无的二氧化碳，释放出氧气，同时将无机物转化成有机物，为消费者机物转化成有机物，为消费者浮浮游动物和小鱼提供氧气和食物。泥沙游动物和小鱼提供氧气和食物。泥沙中含有微生物中含有微生物分解者，可将水中分解者，可将水中的有机物分解成无机物，实现瓶内物的有机物分解成无机物，实现瓶内物质循环。乙瓶缺光质循环。乙瓶缺光,丙瓶缺分解者，两丙瓶缺分解者，两者都不能长久地维持稳定者都不能长久地维持稳定,甲瓶无小鱼甲瓶无小鱼较丁瓶有小鱼而稳定的原因可能是生较丁瓶有小鱼而稳定的原因可能是生态瓶较小态瓶较小,小鱼的存在和长大会引起生小鱼的存在和长大会引起生物间的竞争加剧，打
39、破原有的平衡。物间的竞争加剧，打破原有的平衡。答案：答案：(1)下降缺乏光照情况下藻类下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作用，不能生长不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少缺乏泥沙，分解者数量太少(3)减少消费者较多减少消费者较多,消耗较多的氧气消耗较多的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能太阳能)生产者、消费者以及分解者之间应生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定对稳定命题视角把脉高考命题视角把脉高考视角视角1洞
40、察高考热点洞察高考热点生态系统功能示意图的理解生态系统功能示意图的理解(2011山东理综山东理综)6月月5日是世界日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题环境日，今年我国的世界环境日主题是是“共建生态文明，共享绿色未来共建生态文明，共享绿色未来”，草原是绿色生态环境的重要组成部分草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如下图所。某草原生态系统的食物网如下图所示。示。例例1(1)图中食物网较简单，因此图中食物网较简单，因此,该草原生该草原生态系统的态系统的_能力较差能力较差,其其_稳定性也相应较低。除图中所示的生稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成物类
41、群外，该生态系统的生物组成成分还应有分还应有_才能保证其物质循才能保证其物质循环的正常进行。环的正常进行。(2)如果图中草能提供如果图中草能提供10000kJ的能量的能量,营养级间的能量传递效率为营养级间的能量传递效率为10%20%，那么鹰占据的营养级能够得到，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是的最低和最高能量值分别是_kJ和和_kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会容纳鹰的数量会_。若外来生物入侵该区，则会导致该草若外来生物入侵该区，则会导致该草原的原的_锐减或丧失。锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因影响图中兔种群数
42、量变化的种间因素是素是_和竞争。若某年兔种群和竞争。若某年兔种群的的K值为值为1000只，且只，且1只兔和只兔和4只鼠消只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加情况下，次年鼠的数量增加400只，则只，则兔种群的兔种群的K值变为值变为_只。用标只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结若部分标记个体迁出，则导致调查结果果_(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)。(4)草原干旱时草原干旱时,兔摄取水分减少兔摄取水分减少,体内体内细胞外液渗透压细胞外液渗透压_,引起引起_渗透压感受器兴奋，增加抗
43、利尿激素渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起的释放，进而引起_对水的重对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。水平衡。【解析解析】(1)抵抗力稳定性是指生态抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力。生统内部具有一定的自我调节能力。生态系统的自我调节能力有大有小，因态系统的自我调节能力有大有小，因此，抵抗力稳定性有高有低。此，抵抗力稳定性有高有低。
44、一般地说，生态系统的成分越单纯一般地说，生态系统的成分越单纯,营营养结构越简单养结构越简单,自我调节能力就越小自我调节能力就越小,抵抵抗力稳定性就越低。生态系统的组成抗力稳定性就越低。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生成分包括非生物的物质和能量以及生物成分物成分(生产者、消费者和分解者生产者、消费者和分解者),图图中的生物组成成分缺少了分解者。中的生物组成成分缺少了分解者。(2)据图分析，鹰所在的食物链有三条据图分析，鹰所在的食物链有三条,分别占据着第三营养级和第四营养级分别占据着第三营养级和第四营养级,它所获得的能量最低值要按照最长食它所获得的能量最低值要按照最长食物链物链(草草
45、鼠鼠蛇蛇鹰鹰)、最低能量传、最低能量传递效率递效率(10%)来计算，即来计算，即1000010%10%10%10kJ；它所获得的能量最高值要按照最短食它所获得的能量最高值要按照最短食物链物链(草草鼠或兔鼠或兔鹰鹰)、最高能量传、最高能量传递效率递效率(20%)来计算，即来计算，即1000020%20%400kJ。若去除。若去除蛇，且狐的数量不变，则兔的数量不蛇，且狐的数量不变，则兔的数量不变，而鼠的数量增多，去除蛇后，变，而鼠的数量增多，去除蛇后，因为鹰的食物来源还有兔和鼠，且通因为鹰的食物来源还有兔和鼠，且通过更短的食物链获得鼠的能量，故鹰过更短的食物链获得鼠的能量，故鹰的数量增多；若外来物
46、种入侵到当地的数量增多；若外来物种入侵到当地生态系统，外来物种会以当地物种为生态系统，外来物种会以当地物种为食物，或与当地物种竞争食物、空间食物，或与当地物种竞争食物、空间等资源，会使当地生物多样性锐减甚等资源，会使当地生物多样性锐减甚至丧失。至丧失。(3)图中兔与草、狐、鹰形成捕食关系图中兔与草、狐、鹰形成捕食关系,与鼠形成竞争关系，两种种间关系都与鼠形成竞争关系，两种种间关系都影响到兔种群的数量变化；兔和鼠都影响到兔种群的数量变化；兔和鼠都以草为食，鼠的数量增加势必影响兔以草为食，鼠的数量增加势必影响兔种群的繁殖，增加的种群的繁殖，增加的400只鼠争夺了只鼠争夺了100只兔只兔的食物，所以
47、兔种群的的食物，所以兔种群的K值值是是1000100900只。只。标志重捕法是根据重捕到的动物中标标志重捕法是根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。其计算公式是群密度。其计算公式是M/Nm/n(其其中中N表示种群内个体总数；表示种群内个体总数；M表示第表示第一次捕捉到并标记个体数；一次捕捉到并标记个体数；n表示第二表示第二次捕捉数；次捕捉数；m表示第二次捕捉个体中表示第二次捕捉个体中标记数标记数)，则，则NMn/m，若部分标记，若部分标记个体迁出，即个体迁出，即m值偏小，值偏小，N值会偏高。值会偏高。(4)动物机体缺水时体内细胞外液渗透动物
48、机体缺水时体内细胞外液渗透压升高压升高,刺激下丘脑内的渗透压感受器刺激下丘脑内的渗透压感受器产生兴奋产生兴奋,兴奋经反射弧传导到垂体兴奋经反射弧传导到垂体,促促进抗利尿激素的释放。抗利尿激素促进抗利尿激素的释放。抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收进肾小管和集合管对水分的重吸收,减减少尿的排放少尿的排放,以保持体内水分平衡。以保持体内水分平衡。【答案答案】(1)自我调节自我调节(或反馈调节、负反馈调节或反馈调节、负反馈调节)抵抗力分解者抵抗力分解者(2)104000增加生物多样性增加生物多样性(或物或物种多样性种多样性)(3)捕食捕食900偏高偏高(4)升高下丘脑肾小管和集合管升高下丘脑
49、肾小管和集合管【知识链接知识链接】能量传递效率的相能量传递效率的相关关“最值最值”计算计算在解决有关能量传递的计算问题时，在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差值，注意题目与生物在营养级上的差值，注意题目中是否有中是否有“最多最多”“最少最少”“至少至少”等字眼等字眼,确定使用确定使用20%或或10%来解决，来解决，如一条食物链如一条食物链ABCD,分情况讨论分情况讨论现实现实问题问题思路求解思路求解D营养级营养级净增重净增重M至少需要至少需要A营营养级多少养级多少N(20%)3M最多需要最多需要A营营养级多少养级多
50、少N(10%)3M现实现实问题问题思路求解思路求解A营养级营养级净增重净增重ND营养级最多营养级最多增重多少增重多少N(20%)3MD营养级至少营养级至少增重多少增重多少N(10%)3M变式训练变式训练如下图为某生态系统食如下图为某生态系统食物网简图，若物网简图，若E生物种群总能量为生物种群总能量为7.1109kJ，B生物种群总能量为生物种群总能量为2.3108kJ，从理论上计算，从理论上计算，A贮存贮存的总能量最少为的总能量最少为()A7.1108kJB4.8107kJC5.95107kJD2.3107kJ解析：选解析：选B。由图可知。由图可知D为生产者，要为生产者，要使使A获得的能量最少获
