資源簡介

(共86張PPT)
第27課　種群及其動態
第九單元　生物與環境
01
必備知識·落實基礎性
概念梳理
概念辨析
概念構建
單位體積
最基本
個體總數
遷入或遷出
各年齡期
預測
雌雄個體
影響
活動范圍小、活動
能力弱
大
強
平均值
標記
隨機
無影響
數學
假設
數學形式
食物和空間
該種群的起始數量
倍數
倍數
資源、空間
環境容納量
“J”形
“S”形
顯微計數
相對穩定
爆發
下降
一定的個體數量
綜合性
光照強度
溫度
爆發式增長
限制
生存狀態
變化趨勢
K/2
環境容納量
×
√
×
×
×
×
×
×
×
√
×
02
關鍵能力·提升綜合性
考點1
考點2
考點3
考點4
考點5
用藥物殺死部分有害動物后，剩余的有害動物生活空間和食物充足，所以種群增長速率較大
不應該。徹底消滅某種有害生物會降低生物的多樣性，破壞生態系統的平衡
03
命題案例·強化創新性
答案：C
高考贅源網
高考資源
邊的高考專家!】
概念梳理
點此進入
答案
提出培養液中酵母菌種群的數量是怎樣隨時間變化的
作出假設
開始時酵母菌種群數量呈“J”形增長;隨著l
間推移,資源和空間有限,酵母菌種群數量
“S”形增長
全班分甲、乙、丙等若干實驗組
分別用培養液在
培
養等量酵母菌
方案步驟
每天用
數一個小方格內的酵
母菌數量并作記錄連續7天
全班匯總各組7天的數據,算出每一天全班
數據的
根據
出酵丹菌種
群數量的增長曲線
析結果得出結論
提出培養液中酵母菌種群的數量是怎樣隨時間變化的
作出假設
開始時酵母菌種群數量呈“J”形增長;隨著l
間推移,資源和空間有限,酵母菌種群數量
“S”形增長
全班分甲、乙、丙等若干實驗組
分別用培養液在
培
養等量酵母菌
方案步驟
每天用
數一個小方格內的酵
母菌數量并作記錄連續7天
全班匯總各組7天的數據,算出每一天全班
數據的
根據
出酵丹菌種
群數量的增長曲線
析結果得出結論
概念辨析
概念枸建
點此進入
解析答案
蓋玻片
數板
計數室
A
B
米
K
K
時
時
米
K
米父
#K/2
H-K/2
時
3第27課　種群及其動態
課程標準要求
學業質量水平
2.1.1　列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別比例等特征2.1.2　嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動2.1.3　舉例說明陽光、溫度和水等非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會影響生物的種群特征
1.通過分析種群各數量特征與種群數量的關系，認同種群是繁殖的基本單位。(生命觀念)2.通過“J”形增長和“S”形增長的數學模型的分析與比較，培養歸納、比較及運用模型分析問題的能力。(科學思維)3.通過“調查草地中某種雙子葉植物的種群密度”及“培養液中酵母菌種群數量的變化”實驗，掌握實驗方案的設計與實施，及對實驗結果的分析與評價能力。(科學探究)4．依據非生物因素對種群數量的影響，解決生產實踐中的相關問題。(社會責任)
一、種群的數量特征及種群密度的調查方法
1．種群的數量特征
數量特征
概念
意義
種群密度
種群在單位面積或單位體積中的個體數
種群最基本的數量特征
出生率、死亡率
單位時間內新產生的或死亡的個體數目占該種群個體總數的比值
直接影響種群密度
遷入率、遷出率
單位時間內遷入或遷出的個體占該種群個體總數的比值
直接影響種群密度
年齡結構
種群中各年齡期的個體數目的比例
可預測種群密度的變化趨勢
性別比例
種群中雌雄個體數目的比例
在一定程度上影響種群密度
2.種群密度的調查方法
項目
樣方法
標記重捕法
調查對象
植物或活動范圍小、活動能力弱的動物
活動范圍大、活動能力強的動物
調查程序
注意事項
①隨機取樣；②樣方大小適中；③樣方數量不宜太少
①調查期間無遷入和遷出、出生和死亡；②標記物對所調查動物生命活動無影響
二、種群的數量變化
1．種群數量變化的研究方法
(1)研究方法：建立數學模型。
(2)一般步驟：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設→根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達→檢驗或修正。
2．種群數量的“J”形增長
(1)形成原因：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等。
(2)數學模型：Nt＝N0λt
其中，N0：該種群的起始數量；t：時間；Nt：t年后該種群的數量；λ：該種群數量是前一年種群數量的倍數。
(3)曲線特點：種群的數量以一定的倍數連續增長。
3．種群數量的“S”形增長
(1)形成原因：資源、空間有限。
(2)曲線特點
①種群數量達到K/2時，增長速率最大；
②種群數量達到環境容納量即K值后，將停止增長。
4．探究培養液中酵母菌種群數量的變化(實驗)
(1)實驗原理
①在理想的環境條件下，酵母菌種群數量的增長呈“J”形增長；在有環境阻力的條件下，酵母菌種群數量的增長呈“S”形增長。
②計算酵母菌數量可用抽樣檢測的方法，用顯微計數法計數。
(2)實驗流程
三、種群數量的波動
1．自然界中有的種群能夠在一段時期內維持數量的相對穩定，特定條件下可能出現種群爆發。
2．種群長久處于不利條件下，種群數量會出現持續性的或急劇的下降。
3．種群的延續需要有一定的個體數量為基礎。
四、影響種群數量變化的因素
1．非生物因素：包括陽光、溫度、水等。非生物因素對種群數量變化的影響往往是綜合性的。
(1)森林中林下植物的種群密度主要取決于其受到的光照強度。
(2)種子春季萌發、昆蟲冬季死亡主要受溫度影響。
(3)干旱缺水常會導致動植物死亡，但會使東亞飛蝗爆發式增長。
2．生物因素
(1)種群內部生物因素：種群的增長會使種群增長受到限制。
(2)種群外部生物因素：主要包括種群間的捕食、競爭和寄生關系。
3．種群研究的應用
(1)瀕危動物保護：了解其生存狀態，預測其種群數量變化趨勢，采取合理的保護對策。
(2)漁業：中等強度捕撈(捕撈量在K/2左右)有利于持續獲得較大的魚產量。
(3)有害生物的防治：通過減少其獲得食物的機會或引入其天敵降低其環境容納量。
1．種群密度是種群最基本的數量特征
(1)調查草地某種蜘蛛種群密度時，要選擇草多的地方，否則結果偏低。
(×)
(2)一片草地上的所有灰喜鵲是一個灰喜鵲種群。
(√)
(3)統計種群密度時，應去掉采集數據中最大、最小值后取平均值。
(×)
(4)年齡結構為增長型的種群數量一定能增加。
(×)
2．種群數量的增長模型有“J”形增長曲線和“S”形增長曲線
(1)在理想條件下，影響種群數量增長的主要因素是環境容納量。
(×)
(2)不同種生物種群的K值各不相同，但同種生物種群的K值固定不變。
(×)
(3)在“S”形增長曲線中，當種群數量超過K/2后，種群增長速率減慢，其對應的年齡結構為衰退型。
(×)
(4)探究培養液中酵母菌種群數量的變化，在計數板上先滴加培養液，在蓋上蓋玻片。
(×)
3．影響種群數量變化的因素包括非生物因素和生物因素
(1)干旱一定對種群的增長不利。
(×)
(2)種群數量的變化受外部因素的影響，也受自身內部因素的影響。
(√)
(3)為有效防治蝗災，應在種群數量為K/2時及時控制種群密度。
(×)
　　種群的數量特征及其相互關系
每年夏季，蚊蠅的活動都會對人們的生活造成很大的影響。雖然人們用各種殺蟲劑藥殺蚊蠅，但都不能有效地控制蚊蠅的數量。
(1)由于人類的干預，蚊蠅的死亡率很高，為什么不能有效控制蚊蠅的數量？
答案：蚊蠅的出生率非常高。
(2)與蚊蠅的出生率、死亡率相比，人類的出生率與死亡率有何特點？
答案：出生率低，死亡率也低。
(3)生物學家培育了一種雄性不育的蠅，釋放到環境中后，大大降低了該種蠅的種群密度，其原理是什么？
答案：降低了該種蠅的出生率。
1．運用概念圖理解種群數量特征之間的關系
2．明辨種群數量特征的四個易誤點
(1)種群數量不等于種群密度：種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數，強調“單位面積或單位體積”，即種群數量多，種群密度不一定大。
(2)決定種群密度變化的直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。在具體環境中的種群要根據實際情況分析。
(3)決定種群密度的間接因素：年齡結構和性別比例。其中年齡結構既能影響出生率，又能影響死亡率，而性別比例只能影響出生率。
(4)預測種群數量變化趨勢的依據：年齡結構。但這種趨勢不一定能實現，還要看影響種群密度變化的其他因素，如氣候、食物、天敵等環境因素的變化。
考向1|
種群的數量特征
1．隨著“二孩”政策的放開，有專家預測，我國人口數量在以后幾年將出現明顯增長。下列有關(人口)種群特征的敘述，正確的是(　　)
A．該政策的實施有利于改變性別比例
B．自然增長率主要由出生率決定
C．一個城市的人口數量可以反映其人口密度
D．年齡結構穩定的人群保持零增長
C　解析：“二孩”政策的實施有利于調整年齡結構，A項錯誤；自然增長率取決于出生率和死亡率，B項錯誤；對一個城市而言，面積是一定的，人口數量的多少可以反映出人口密度的大小，C項正確；年齡結構穩定的人群，還受遷入、遷出人口的影響，所以，無法知曉人群是否為零增長，D項錯誤。
考向2|
種群數量特征的相互關系
2．下列為種群數量特征的兩個概念圖，有關分析錯誤的是(　　)
A．圖1中預測種群數量未來變化趨勢的主要依據是b
B．圖1中的c為種群最基本的數量特征
C．圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同
D．圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度
C　解析：圖1中a只影響出生率，b既影響出生率也影響死亡率，從而判斷出a為性別比例，b為年齡結構，進而可知c為種群密度。圖2為圖1的變式，圖2中甲使種群密度增大，應為出生率；乙使種群密度減小，應為死亡率；丙只影響出生率，為性別比例；丁為年齡結構。圖1中b是預測種群數量未來變化趨勢的主要依據；c是種群最基本的數量特征；圖2中丁與圖1中a表示的含義不同；丙主要通過影響出生率來間接影響種群密度。
　　種群密度的調查
1．樣方法調查種群密度應注意的問題
(1)調查對象要選熟悉的又容易計數的植物。如一般不選叢生或蔓生的單子葉草本植物，而選擇個體數目容易辨別的雙子葉草本植物。
(2)樣方法并非只適用于植物。對于活動能力弱、活動范圍小的動物如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等也可用樣方法調查。
(3)植物的大小不同，樣方面積也應不同。如喬木的樣方面積為100
m2，灌木為16
m2，草本植物為1
m2。
(4)選取樣方時，要注意隨機取樣。對于方形地塊常用五點取樣法(如圖1所示)，狹長地塊常用等距取樣法(如圖2所示)。
(5)樣方法中的計數要準確：同種生物個體無論大小都要計數，若有正好在邊界線上的，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則。
2．標記重捕法調查種群密度應注意的問題
(1)標記重捕法中標記物要合適，不能過于醒目；不能影響被標記對象的正常生理活動；標記物不易脫落，能維持一定時間。
(2)標記重捕法中兩次捕捉期間種群數量要穩定：被調查個體在調查期間沒有大量遷入和遷出、出生和死亡的現象。
3．利用標記重捕法估算種群密度的誤差分析
設種群數量為N只，第一次捕獲M只并標記，第二次捕獲了n只，其中有m只被標記，根據公式＝，得N＝。
由上式分析可知：
(1)若由于某種原因(如標記物易脫落、被標記個體被捕獲概率降低、被標記個體易于被捕食、被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體稀少處捕獲等)造成m偏小，則N偏大。
(2)若由于某種原因(如被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體密集處捕獲等)造成m偏大，則N偏小。
(3)若在調查期間，調查區域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出，也會造成估算中出現較大誤差。
某研究機構對我國北方草原一種主要害鼠——布氏田鼠進行了調查。調查樣方總面積為2
hm2(1
hm2＝10
000
m2)。在調查區內，放置100個捕鼠籠，在一夜間對布氏田鼠進行初捕，將捕獲的鼠經標記后在原地釋放。3日后，在同一地方再放置同樣數量的捕鼠籠進行重捕，結果如下表所示。下列有關敘述正確的是(　　)
項目
捕獲數/只
標記數/只
雌性個體數/只
雄性個體數/只
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
A．此調查方法可以用來調查草地中跳蝻的種群密度
B．綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例(♀/)為7/9
C．該草地布氏田鼠的平均種群密度約為144只/hm2
D．事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏低
C　解析：跳蝻活動范圍小，一般采用樣方法調查其種群密度；根據兩次捕獲的田鼠中雌雄個體數可得種群中性別比例(♀/)為8/9；根據標記重捕法理論計算公式N＝nM/m，該草地中布氏田鼠的平均密度為32×36÷4÷2＝144(只/hm2)；田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，導致m減小，則N會偏大。
　　種群數量的變化
1．“J”形增長中λ和增長率的關系
種群“J”形增長的數學模型：Nt＝N0λt，λ為某時段結束時種群數量為前一年種群數量的倍數，而非增長率，增長率＝(λ－1)×100%。如圖：
(1)λ＞1時，種群數量增加，如圖中AB段(不包括B點)。
(2)λ＝1時，種群數量保持穩定，如圖中B點、D點及以后。
(3)λ＜1時，種群數量減少，如圖中BD段(不包括B、D點)。
2．“S”形曲線中K值與K/2值的分析與應用
　
(1)K值不是一成不變的：K值會隨著環境的改變而發生變化，當環境遭到破壞時，K值可能會下降；當環境條件狀況改善時，K值可能會上升。
(2)在環境條件穩定，K值一定的情況下，種群數量也不是一成不變的：會在K值附近上下波動。當種群數量偏離K值的時候，會通過負反饋調節使種群數量回到K值。
(3)K值并不是種群數量的最大值：K值是環境容納量，即一定環境條件所能維持的種群最大數量；種群所達到的最大值會超過K值，但這個值存在的時間很短，因為環境條件已遭到破壞。
考向1|
種群增長的“J”形和“S”形曲線
1．(2021·廣東珠海模擬)下圖是某種群數量增長曲線，下列有關敘述正確的是(　　)
A．自然界中不會存在類似曲線Ⅰ的種群增長形式
B．在曲線Ⅱ中的d點，種群的年齡結構為增長型
C．蝗蟲防治時，最好將種群數量控制在K/2
D．改善棲息環境，提高K值，是保護大熊貓的根本措施
D　解析：曲線Ⅰ是在理想條件下的“J”形增長曲線，將某一物種遷入一個新的環境中，開始的一段時間會表現出類似曲線Ⅰ的種群增長形式，A錯誤；在曲線Ⅱ中的d點時，種群的數量處于下降狀態，年齡結構為衰退型，B錯誤；蝗蟲防治時，最好應將種群數量控制在K/2之前，嚴防蝗蟲數量達到K/2，C錯誤；大熊貓數量下降的根本原因是生存環境被破壞，因此改善棲息環境，提高K值，是保護大熊貓的根本措施，D正確。
考向2|
種群數量增長曲線的分析
2．在一段時間內，某生態系統中甲種群的增長速率變化、乙種群的數量變化如圖所示。下列分析正確的是(　　)
A．t1～t2，甲種群的增長速率大于乙種群
B．t2時，甲種群的環境容納量最大
C．t2～t3，甲種群的年齡結構為增長型
D．t4之后，乙種群的數量將無限增長
C　解析：題圖為甲種群的增長速率和乙種群的數量變化曲線，且無具體數值，無法比較二者增長速率的大小；t2時，甲種群的增長速率最大，種群數量為環境容納量的一半，且環境容納量一般不隨種群數量的增加而增大，與環境因素有關；t2～t3，甲種群的數量仍在增多，其年齡結構為增長型；由于自然界的資源和空間是有限的，當種群數量增長時，種內斗爭加劇，以該種群為食的動物的數量也增加，使種群的出生率降低，死亡率增高，當死亡率增加到與出生率相等時，種群數量將不再增長。
　　探究培養液中酵母菌種群數量的變化
1．實驗注意事項
(1)本實驗不需要設置對照實驗，因為不同時間取樣已形成對照。
(2)從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。
(3)制片時，先將蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多余培養液用濾紙吸去。
(4)制好裝片后，應稍待片刻，待酵母菌全部沉降到計數室底部，再用顯微鏡進行觀察、計數。
(5)顯微鏡計數時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應遵循“數上線不數下線，數左線不數右線”的計數原則。
(6)如果一個小方格內酵母菌數目過多，難以數清，應當稀釋培養液重新計數，以每個小方格內含有4～5個酵母菌細胞為宜。稀釋培養液時要進行定量稀釋，便于計算。
(7)每天計數酵母菌數量的時間要固定。結果的記錄最好用記錄表，如：
時間/d
1
2
3
4
5
6
……
數量/個
……
2.血細胞計數板及相關計算
(1)血細胞計數板(25×16型，如下圖所示)
說明：血細胞計數板由一塊厚玻璃片特制而成，其中央有兩個計數室。每個計數室劃分為9個大方格(如上圖A所示)，每個大方格的面積為1
mm2，加蓋玻片后的深度為0.1
mm。因此，每個大方格的容積為0.1
mm3。另外，中央大方格以細線等分為25個中方格(如上圖B所示)。每個中方格又等分為16個小方格，供細胞計數用。
(2)計算公式
①在計數時，先統計(圖B所示)5個中方格中的總菌數，求得每個中方格的平均值再乘以25，就得出一個大方格的總菌數，然后再換算成1
mL菌液中的總菌數。
②設5個中方格中的總菌數為a，菌液稀釋倍數為b，則0.1
mm3菌液中的總菌數為a÷5×25×b。已知1
mL＝1
cm3＝1
000
mm3，1
mL菌液的總菌數＝a÷5×25×10
000×b＝50
000a·b。
在探究“培養液中酵母菌種群數量的變化”實驗中，觀察到血細胞計數板(圖1，規格為1
mm×1
mm×0.1
mm)計數室的某一個方格中酵母菌如圖2分布。下列有關敘述正確的是(　　)
A．該方格中酵母菌的數量應計為9個
B．實驗中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌為死細胞
C．該血細胞計數板上有2個計數室，玻片厚度為0.1
mm
D．制片時，先用吸管滴加樣液，再將蓋玻片放在計數室上
B　解析：題圖所示方格中酵母菌的數量應計為7個，只計數內部和相鄰兩邊及其夾角處的酵母菌，A錯誤；由于細胞膜的選擇透過性，實驗中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌為死細胞，B正確；血細胞計數板蓋玻片下液體的厚度為0.1
mm，而不是玻片厚度為0.1
mm，C錯誤；在制片時，先將蓋玻片放在計數室上，再用吸管滴加樣液，D錯誤。
【備選案例】
(2019·全國卷Ⅰ)某實驗小組用細菌甲(異養生物)作為材料來探究不同條件下種群增長的特點，設計了三個實驗組，每組接種相同數量的細菌甲后進行培養，培養過程中定時更新培養基，三組的更新時間間隔分別為3
h、10
h、23
h，得到a、b、c三條種群增長曲線，如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．細菌甲能夠將培養基中的有機物分解成無機物
B．培養基更換頻率的不同，可用來表示環境資源量的不同
C．在培養到23
h之前，a組培養基中的營養和空間條件都是充裕的
D．培養基更新時間間隔為23
h時，種群增長不會出現“J”形增長階段
D　解析：異養生物細菌甲可將培養基中的有機物分解為無機物，A正確；更換培養基可提高培養基中營養物質的相對含量，培養基更換頻率的不同，可用來表示環境資源量的不同，B正確；由題圖曲線a變化規律知，在培養到23
h之前，細菌甲數量以較大的速率增長，說明此階段之前，a組培養基中的營養和空間條件都是充裕的，C正確；在剛開始培養時及培養基更換后，細菌甲的生存環境理想，在較短時間內，種群增長會出現“J”形增長階段，D錯誤。
　　影響種群數量變化的因素
1．密度制約因素與非密度制約因素
(1)密度制約因素：一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的密度是相關的。
(2)非密度制約因素：氣溫、干旱等氣候因素以及地震、火災等自然災害對種群數量的作用強度與該種群的密度無關。
2．種群“S”形增長曲線的分析及在實踐中的應用
(1)曲線分析
(2)實踐應用
b點的應用
消滅害蟲應盡早進行，將種群數量控制于加速期(b點)之前，嚴防種群增長進入加速期
c點(K/2值)的應用
對有害生物：嚴防種群數量達到該點，如鼠群數量達K/2時，鼠害將難以控制
對有益資源：黃金利用點，資源利用后維持在該點時將具最強更新能力，符合可持續發展原則
e點(K值)的應用
對有害生物：限制生存條件，降低環境容納量，如封存糧食、硬化地面以限制鼠的種群數量
對有益生物：改善生存條件，盡量提升K值，如建立自然保護區，保護大熊貓
考向1|
影響種群數量變化的因素
1．(2018·全國卷Ⅰ)種群密度是種群的數量特征之一。下列敘述錯誤的是(　　)
A．種群的“S”形增長是受資源因素限制而呈現的結果
B．某林場中繁殖力極強的老鼠種群數量的增長會受密度制約
C．魚塘中某種魚的養殖密度不同時，單位水體該魚的產量有可能相同
D．培養瓶中細菌種群數量達到K值前，密度對其增長的制約逐漸減弱
D　解析：當空間、資源有限時，種群呈“S”形增長，A項正確；林場空間、資源有限，老鼠種群的增長會由于密度增加而逐漸減慢，B項正確；魚塘中某種魚的養殖密度過大時，種內競爭加劇，魚的產量受制約，因此單位水體該魚的產量有可能和養殖密度低的魚塘相同，C項正確；培養瓶中細菌種群數量達到K值前，由于環境阻力逐漸增大，密度對其增長的制約逐漸增強，D項錯誤。
考向2|
種群研究的應用
2．下圖表示某處于平衡狀態的生物種群因某些外界環境變化導致種群中生物個體數量改變時的四種情形。下列有關產生這些變化的原因分析，錯誤的是(　　)
A．若圖①所示為海洋生態系統中某魚類的種群，則a點后變化的原因可能是大量放養了該種魚類
B．若圖②所示為某發酵罐中酵母菌的數量，則b點后變化的原因可能是增加了營養供應
C．圖③中c點后種群的出生率大于死亡率
D．圖④曲線可用于指導海洋捕撈
C　解析：若圖①所示為海洋生態系統中某魚類的種群，則a點后種群數量突然增加，超過了其環境容納量，可能是大量放養該種魚類造成的；曲線②表明該種群數量增加并且達到新的平衡，且K值增加，可能是由于外界環境變化，如增加營養、空間等，環境條件更加優良；圖③中c點后種群數量減少，種群的出生率小于死亡率；圖④中生態系統在受到較小干擾時，由于生態系統具有自我調節能力，種群數量迅速恢復到原有狀態，可用于指導海洋捕撈，使種群數量維持在K/2左右。
(1)根據圖④曲線分析，為什么用藥物殺死部分有害動物后，有害動物會很快恢復到原有數量水平？用藥物殺死部分有害動物后，剩余的有害動物生活空間和食物充足，所以種群增長速率較大。
(2)根據生態學的觀點，是否應徹底消滅某種有害生物？為什么？不應該。徹底消滅某種有害生物會降低生物的多樣性，破壞生態系統的平衡。
生活實踐情境
　　材料一　進入21世紀，我國人口老齡化現象越來越明顯，給社會的發展帶來了不利的影響。為緩解我國的人口老齡化現象，我國的計生政策發生了改變，提倡“一對夫妻兩個孩”。材料二　每年初夏，是植保員工作較為繁忙的季節。他們需要對蚜蟲、蝗蟲的幼蟲數量進行調查，以判斷會不會出現害蟲的大爆發。蝗蟲的雌性成蟲把卵產入土壤中，土壤潮濕時，霉菌容易在卵塊上滋生，導致卵不能孵化。
命題生長點1
預測人口變化趨勢
(1)老齡化社會中，人口的年齡結構有何特點？為什么老齡化社會的人口數量會趨于減少？
答案：老齡化社會中，年老的個體相對較多，年輕的個體相對較少，這樣的社會中，出生率較低，死亡率較高，所以人口數量趨于減少。
(2)每年春節期間，我國各大城市的人口數量發生明顯變化，這主要是什么因素導致的？
答案：遷出率。
命題生長點2
種群密度的調查方法
調查蚜蟲、蝗蟲幼蟲的種群密度應采用什么方法？
答案：樣方法。
命題生長點3
影響種群數量變化的因素
在不同溫度和濕度條件下，蝗蟲種群數量的變化如下圖所示，結合材料分析，下列敘述正確的是(C)
A．溫度為32.5
℃時，蝗蟲對濕度的適應范圍最窄
B．影響蝗蟲種群數量的因素均為密度制約性因素
C．在一定范圍內，蝗蟲生活的最適濕度隨溫度升高而升高
D．溫度與濕度對蝗蟲種群數量的影響效果相同
解析：溫度為32.5
℃時，蝗蟲對濕度的適應范圍為80%～100%，為最寬；影響蝗蟲種群數量的因素包括生物因素與非生物因素，其中非生物因素為非密度制約性因素；溫度與濕度對蝗蟲種群數量的影響效果是不同的，溫度主要影響蝗蟲體內酶的活性，而濕度主要影響蝗蟲的產卵等生命活動。
種群年齡結構的類型
項目
曲線圖
柱形圖
增長型
穩定型
衰退型
“兩看法”選擇種群密度的調查方法
PAGE
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15
-(共69張PPT)
第28課　群落及其演替
第九單元　生物與環境
01
必備知識·落實基礎性
概念梳理
概念辨析
概念構建
一定地域
各種生物種群
種間關系
群落的演替
物種豐富度
不同
時間和環境
分層
光照強度
食物
濕度和鹽堿
度
自身
生長特點
環境資源
外貌和結構
季節性
空間位置
其他物種
較強
取樣器取樣
目測估計
干旱
少
簡單
不均勻
少
簡單
狹窄
挖洞或快速奔跑
復雜
相對穩定
樹棲和攀緣
薄
大
豐富
代替
植物覆蓋
徹底消滅
土壤條件
種子
繁殖體
地衣階段
苔蘚階段
灌木階段
火山巖
復雜
數量
層次
土壤、光能
方向
速度
可持續發展
還林、還草、還湖
退耕還林條例
×
√
√
×
×
×
×
√
×
√
×
√
×
02
關鍵能力·提升綜合性
考點1
考點2
考點3
03
命題案例·強化創新性
答案：A
高考贅源網
高考資源
邊的高考專家!】
概念梳理
點此進入
答案
種間關系
特點
實例
①捕食
a.兩種生物長期共同生活
Ⅰ.馬蛔蟲和馬
在一起,相互依存,彼
此有利
②種間競爭
b.兩種或更多種生物共同
Ⅱ根瘤菌和
利用同樣的有限資源和
大豆
空間而產生相互排斥的
現象
③寄生
c.一種生物以另一種生物
Ⅲ翠鳥捕魚
為食
d.一種生物從宿主的體液
④互利共生
組織或已消化的物質中
Ⅳ非洲獅和
獲取營養并通常對宿主
斑鬣狗
產生危害的現象
⑤原始合作
e.兩種生物共同生活在
V.寄居蟹和
起時,雙方都受益,但
海葵
分開后可以獨立生活
提出問題|如土壤中有哪些小動物,它們的種群密度是多少
制訂計劃包括步驟、時間、地點、內容、方法、備注等
準備:制作取樣器,記錄調查地點的
的
要情況
步取樣:選
用取樣器取土壤樣本,并標
明取樣
方采集:從土壤樣品中釆集小動物
法
觀察和分類:對采集的小動物進
統計和分析:設計統計表,分析所收集的數據
概念辨析
概念枸建
物種豐富度
/物種/優勢種
荒漠生物群落
組成什物種的生態位
研究土壤中小動
草原生物群落.
森林生物群落/N/
物類群的豐富度
初生演替η類型、過
種間原始合作、互和
次生演替一程及特
/群/人關系廣共生種間競爭
捕食、寄生
人類活動對群山落
落演替的影
空間垂直結構
結構幾水平結構
退耕還林、還草、還湖
群落的季節性第28課　群落及其演替
課程標準要求
學業質量水平
2.1.4　描述群落具有垂直結構和水平結構等特征，并可隨時間而改變2.1.5　闡明一個群落替代另一個群落的演替過程，包括初生演替和次生演替兩種類型2.1.6　分析不同群落中的生物具有與該群落環境相適應的形態結構、生理特征和分布特點
1.通過分析群落的結構和演替，建立生物與環境相統一及生命系統發展與穩態的觀點。(生命觀念)2.通過分析種間關系的模式圖，培養運用邏輯思維解決問題的能力；通過總結群落演替的特征，培養歸納與總結的思維習慣。(科學思維)3.通過“研究土壤中小動物類群的豐富度”的實驗，掌握科學研究計劃的制訂與實施能力。(科學探究)4.通過總結人類活動對群落演替的影響，關注人類活動對環境的影響及保護。(社會責任)
一、群落的結構
1．群落的概念與特征
(1)概念要點：①相同時間；②一定地域；③各種生物種群。
(2)特征：物種的豐富度、種間關系、空間結構、群落的演替等。
2．群落的物種組成
(1)不同群落的物種組成不同。
(2)不同群落的物種豐富度，即群落中物種數目的多少不同。
(3)群落中的物種組成不是固定不變的，優勢種會隨著時間和環境的變化而變化。
3．群落的種間關系(連線)
提示：①—c—Ⅲ　②—b—Ⅳ　③—d—Ⅰ　④—a—Ⅱ　⑤—e—Ⅴ
4．群落的空間結構
空間結構
垂直結構
水平結構
表現
分層現象
鑲嵌分布
影響因素
植物：光照強度動物：棲息空間和食物
地形變化、土壤濕度和鹽堿度、光照強度、生物自身生長特點及人和動物的影響等
意義
提高了群落利用陽光等環境資源的能力
—
5．群落的季節性：群落的外貌和結構隨陽光、溫度、水分等的季節性變化而發生規律性的變化。
6．生態位：一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關系等。
二、研究土壤中小動物類群的豐富度
1．實驗原理
(1)取樣方法：許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力，可用取樣器取樣的方法進行采集、調查。
(2)統計方法：記名計算法和目測估計法。
2．實驗流程
三、群落的主要類型
1．荒漠生物群落
(1)分布：極度干旱區。
(2)特點：物種少，群落結構非常簡單。
(3)生物特點：具有耐旱的特性。
2．草原生物群落
(1)分布：半干旱地區、不同年份或季節雨量不均勻的地區。
(2)特點：動植物種類較少，群落結構相對簡單。
(3)生物特點：草原植物往往葉片狹窄，表面有茸毛或蠟質層，能抵抗干旱；動物大都具有挖洞或快速奔跑的特點。
3．森林生物群落
(1)分布：濕潤或較濕潤地區。
(2)特點：群落結構非常復雜且相對穩定。
(3)生物特點：動物多營樹棲和攀緣生活。陽生植物能吸收比較強的陽光，陰生植物葉薄、葉綠體顆粒大，呈深綠色，適應在弱光條件下生存。
4．濕地生物群落：動植物物種十分豐富。
四、群落的演替
1．演替的概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。
2．群落演替的類型
類型
初生演替
次生演替
起點
①從來沒有過植物覆蓋；②原來存在過植被，但被徹底消滅了
原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體
經歷階段
經歷的階段相對較多
經歷的階段相對較少
速度
緩慢
較快
方向
形成新群落
恢復原來的群落
過程
裸巖上的演替：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段
棄耕農田上的演替：棄耕農田→一年生雜草→多年生雜草→灌木階段→喬木階段
實例
在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替
火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田上進行的演替
共同點
從結構簡單的群落發展為結構復雜的群落，群落中的物種數量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用
3.人類活動對群落演替的影響：人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行。
4．為處理好經濟發展同人口、資源、環境的關系，走可持續發展道路，我國明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草，頒布了《退耕還林條例》。
1．群落的結構包括物種組成、種間關系、空間結構等
(1)一個池塘中的各種魚和植物構成了一個生物群落。
(×)
(2)洪澤湖近岸區和湖心區不完全相同的生物分布，構成群落的水平結構。
(√)
(3)同一物種之間的大魚吃小魚不叫捕食，而是種內斗爭，捕食是不同物種之間的關系。
(√)
(4)一個群落在不同季節的結構是相對穩定的。
(×)
2．不同群落中的生物具有與群落環境相適應的形態、結構和生理特點
(1)生物群落包括荒漠生物群落、草原生物群落和森林生物群落。
(×)
(2)沙漠植物的根系較短。
(×)
(3)森林中的動物大多會打洞，具有較強的奔跑能力。
(×)
(4)森林中的陰生植物葉片較厚。
(√)
3．群落演替可以分為初生演替和次生演替
(1)演替達到相對穩定的階段后，群落內物種組成不再變化。
(×)
(2)地衣會比苔蘚更早地出現在火山巖上。
(√)
(3)群落演替會隨時間延長而逐漸加劇。
(×)
(4)冰川泥上發生的群落演替是初生演替。
(√)
(5)若時間允許，棄耕的農田總會形成森林。
(×)
　　　　群落的結構
近年來“美麗鄉村”取得了很大的成效。農村的“臟、亂、差”現象得到了根本的治理。原來的臭水溝中清淤后種植了荷花，河中可見魚兒游動，也見到了野鴨等動物的身影。河兩岸種植了柳樹等綠化樹木，沿河兩岸的道路硬化后成了人們健身、休閑的好去處。
(1)河中央、河邊、河岸處分布著不同的植物，這體現了群落空間結構的哪一方面？
答案：水平結構。
(2)河水表面寬大的蓮葉對水中藻類的數量會造成怎樣的影響？
答案：蓮葉起到遮光作用，會抑制藻類數量的增加。
(3)你所看到的植物、動物是否構成群落？為什么？
答案：不構成。群落應包含一定區域的所有生物，包括肉眼看不到的微生物，如細菌等。
1．群落的種間關系比較
比較
曲線模型
營養關系圖
舉例
原始合作
—
海葵和寄居蟹
互利共生
大豆與根瘤菌
寄生
蛔蟲與人
種間競爭
牛與羊，農作物與雜草
捕食
狼與兔，青蛙與昆蟲
2.正確區分兩組易混淆的概念
(1)寄生與腐生
寄生是從活的生物體獲取營養物質；腐生是從死的生物體獲取營養物質。
(2)捕食與種間競爭
種間競爭是不同種生物為了爭奪資源、空間等生活條件而發生的斗爭，并不以獲取對方當食物為目的；捕食則是一種生物以另一種生物為食，目的是獲得食物與能量，用以維持自身的生存。
以下情況不屬于捕食：①一種生物以非生物為食，如牛飲水；②一種生物以同種的幼體為食，如鱸魚以本物種的幼魚為食，這屬于種內斗爭。
考向1|
群落的物種組成及物種豐富度
1．科技人員選取某地同一自然條件下三處不同類型的茶園，進行物種豐富度的調查，結果如下圖。據圖判斷下列敘述正確的是(　　)
A．純茶園里只有茶樹一個物種
B．杉茶間作園各物種的種群密度在10月份時最大
C．梨茶間作園的物種豐富度在6月份時最大
D．人類生產活動不會改變茶園里的物種數目
C　解析：據題圖分析可知，純茶園里物種有20個左右，A項錯誤；10月份的杉茶間作園的物種數目最多，但并不能說明此時各物種的種群密度最大，B項錯誤；6月份時梨茶間作園的物種數目最多，即物種豐富度最大，C項正確；人類對茶園進行除草和噴施農藥等活動能減少茶園中的物種數目，D項錯誤。
考向2|
群落的種間關系
2．(2020·山東卷)為研究甲、乙兩種藻的競爭關系，在相同條件下對二者進行混合培養和單獨培養，結果如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．單獨培養條件下，甲藻數量約為1.0×106個時種群增長最快
B．混合培養時，種間競爭是導致甲藻種群數量在10～12
天增長緩慢的主要原因
C．單獨培養時乙藻種群數量呈“S”形增長
D．混合培養對乙藻的影響較大
B　解析：甲藻單獨培養時，其種群數量呈“S”形曲線增長，環境容納量K值約為2.0×106個，則該種群增長速率最大時其種群數量為K/2，即約為1.0×106個，A正確；分析題圖知，混合培養在10～12天時，甲藻數量增長緩慢的主要原因是此時食物不足、空間有限等，種內競爭更加激烈，B錯誤；乙藻單獨培養時其種群數量增長曲線為“S”形，C正確；混合培養時甲藻的種群增長曲線仍為“S”形且K值變化較小，但乙藻的種群增長曲線不再是“S”形，且在競爭中被淘汰，故混合培養對乙藻的影響較大，D正確。
考向3|
群落的結構
3．(2020·江蘇卷)“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”“爭渡，爭渡，驚起一灘鷗鷺”……這些詩句描繪了荷塘的生動景致。下列敘述正確的是(　　)
A．荷塘中的動物、植物和微生物共同構成完整的生態系統
B．采用五點取樣法能精確調查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種類數
C．挺水的蓮、浮水的睡蓮及沉水的水草體現出群落的垂直結構
D．影響荷塘中“鷗鷺”等鳥類分布的主要因素是光照和人類活動
C　解析：荷塘中的動物、植物和微生物共同構成生物群落，生物群落與它的非生物環境相互作用構成生態系統，A錯誤。五點取樣法是隨機取樣法(樣方法)的一種，是估測種群密度、物種數的方法，常用于植物和活動能力弱、活動范圍小的動物，不能精確調查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種類數，B錯誤。挺水植物、浮水植物和沉水植物在空間分布上存在分層現象，體現了群落的垂直結構，C正確。荷塘中鳥類的分布主要受植物(食物或棲息地)、動物(食物或天敵)以及人類活動的影響，光照主要影響植物的分層現象，D錯誤。
【易錯提醒】明辨對群落結構認識的三個易誤點
(1)“竹林中的竹子高低錯落有致”不屬于群落的垂直結構，竹林中的竹子屬于同一種群，不具有群落的空間結構。
(2)水體中植物的垂直分布主要是由光照引起的分層現象，屬于群落的垂直結構。
(3)高山上植物的分布取決于溫度，從山頂到山腳下，分布著不同的植物類群，屬于植被的垂直地帶性分布，不屬于群落的垂直結構。
　　　　研究土壤中小動物類群的豐富度
1．注意區分豐富度的兩種統計方法
(1)記名計算法是指在一定面積的樣地中，直接數出各種群的個體數目。一般用于個體較大、種群數量有限的物種。
(2)目測估計法是按預先確定的多度等級來估計單位面積(體積)中的種群數量。等級的劃分和表示方法有：非常多、多、較多、較少、少、很少，等等。
2．采集小動物所用到的儀器
(1)誘蟲器(圖A)該裝置中的電燈是發揮作用的主要部件，該裝置利用土壤動物具有趨暗、趨濕、避高溫的習性，使土壤動物遠離光源、熱源。
(2)吸蟲器(圖B)該裝置中紗布的作用是防止將土壤小動物吸走。
3．樣方法、取樣器取樣法、抽樣檢測法的區別
(1)樣方法一般是針對植物和活動能力不強的動物如蚜蟲，取樣器取樣法是針對土壤中的小動物，抽樣檢測法針對單獨的細胞或微生物，各有側重。
(2)取樣器取樣法用于調查物種豐富度，樣方法和抽樣檢測法可以比較準確地計算出種群的數量。
考向1|
實驗過程與注意事項
1．為了對土壤動物的豐富度進行統計，下圖A、B、C、D
4種土壤微型節肢動物分離收集裝置中最合理的是(　　)
A　解析：土壤動物有趨暗、趨濕、避高溫的特性，因此要讓土壤動物從上面漏斗中轉移到下面的收集瓶中，漏斗中的環境應有光、干燥、高溫。對比4個選項，A選項中熱光源能同時滿足有光和高溫兩個條件。
考向2|
實驗拓展與應用
2．土壤動物是土壤生態系統中的重要組成部分。對某一地區人工廣場綠地、某植物園、農用地3種不同類型土地的地下土壤動物群落進行了調查，結果見下表。由表中數據分析可知(　　)
樣地
類群數
個體數
第1層
第2層
第3層
第1層
第2層
第3層
人工廣場綠地
14
8
3
182
74
22
某植物園
13
7
4
190
92
18
農用地
11
8
4
92
113
21
注：第1層為距地表0～5
cm；第2層為距地表5～10
cm；
第3層為距地表10～15
cm。
A．可用標記重捕法調查各樣地土壤中動物類群數
B．各樣地相同土層土壤中動物類群豐富度有明顯的差異
C．各樣地相同土層土壤中各動物類群密度沒有明顯的差異
D．人類活動對土壤動物的數量和分布存在影響
D　解析：土壤動物群落調查不適合采用標記重捕法，A項錯誤；由題表可知，人工廣場綠地、某植物園和農用地相同土層的動物類群豐富度差別不大，B項錯誤；第1層土壤中，人工廣場綠地、某植物園的動物個體數與農用地的動物個體數存在明顯的差異，C項錯誤。
　　　　群落的演替
1．演替過程分析(以裸巖上開始的初生演替為例)
2．明辨關于群落演替的三個易誤點
(1)演替并不是“取而代之”。演替過程中一些種群取代另一些種群，是一種“優勢取代”而非“取而代之”，如形成森林后，喬木占據優勢地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔蘚等。
(2)演替是“不可逆”的。演替是生物和環境反復相互作用，發生在時間和空間上的不可逆變化，但人類活動可使其不按自然演替的方向和速度進行。
(3)群落演替是一個漫長但并非永無休止的過程。當群落演替到與環境處于平衡狀態時，就以相對穩定的群落為發展的頂點。
3．群落演替的方向及變化分析
方向
簡單→復雜→穩定
復雜→簡單→穩定
實例
大多數自然群落
受污染或破壞的群落
能量變化
增加并趨向于穩定
減少并趨向于穩定
物質變化
考向1|
群落演替的類型及過程
1．一個廢棄魚塘的演替過程如圖所示，有關敘述正確的是(　　)
A．演替的先后順序：乙→丙→甲→丁
B．生物多樣性：丁＞甲＞丙＞乙
C．此演替過程屬于初生演替
D．此演替過程屬于次生演替
D　解析：在廢棄魚塘中的演替為次生演替，演替過程應為丁→甲→丙→乙，演替過程中生物多樣性逐漸增加。
考向2|
群落演替的趨勢分析
2．圖1是裸露巖石上開始的群落演替過程，圖2表示群落演替過程中植物的種數、植物的個體數及巖石體積的變化。下列敘述正確的是(　　)
A．圖1所示的群落演替過程屬于次生演替
B．該群落只有垂直結構，沒有水平結構
C．演替過程中植物種類豐富度逐漸增加并趨向穩定
D．演替過程中植物的種數增加導致巖石體積減小
C　解析：圖1是裸露巖石上開始的群落演替過程，屬于初生演替，A項錯誤；該群落既有垂直結構，也有水平結構，B項錯誤；題圖顯示，演替過程中植物的種數增加，巖石體積也增大，D項錯誤。
生活實踐情境
　　下圖a、b、c分別代表的是在－200～3
800
m的海拔內，山坡a、森林b、海洋c三個不同的自然區域內植物的分布狀況，請據圖分析：
命題生長點1
群落的結構
b、c處的植物在垂直方向上都具有明顯的分層現象，影響它們分布的主要環境因素是什么？
答案：b處森林中植物的垂直分層現象主要是受光照強度影響形成的，c處藻類植物的分層現象主要是受光質(波長)影響形成的。
命題生長點2
群落的種間關系
圖1、圖2、圖3分別表示闊葉林中不同物種之間的種間關系。下列相關敘述錯誤的是(A)
　　　　
　　圖1　　　　圖2　　　　　圖3
A．圖1表示種間競爭關系，兩種生物的種群數量均呈“S”形增長
B．圖2表示捕食關系，其中甲為被捕食者
C．根瘤菌與豆科植物的種群數量變化關系可用圖3表示
D．研究種群之間的相互關系屬于群落水平上的研究
解析：圖1表示種間競爭關系，實線表示的種群數量先升高然后逐漸降低至0，該種群不呈“S”形增長，A錯誤；圖2表示捕食關系，其中甲的數量明顯多于乙，且甲的數量先增加先減少，故甲為被捕食者，B正確；圖3中兩種群個體數呈現同升同降的同步性變化，故圖3表示的是互利共生關系，C正確；種群是構成群落的單元，研究種群之間的相互關系屬于群落水平上的研究，D正確。
命題生長點3
群落的演替
“滄海桑田”的變化描述了由c到b的動態變化過程，該過程屬于初生演替還是次生演替？
答案：次生演替。
捕食關系中捕食者與被捕食者的判斷技巧
(1)若兩種生物的最大數量有明顯差異，一般數量多的為被捕食者，如圖1中A為被捕食者。
(2)若兩種生物數量相當，則從變化趨勢看，先到達波峰的為被捕食者，后到達波峰的為捕食者。即被捕食者變化在先，捕食者變化在后，如圖2中A為捕食者，B為被捕食者。
生物種間關系曲線模型辨析
(1)同升同降→互利共生
(2)
(3)
“三看法”判斷初生演替與次生演替
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12
-(共76張PPT)
第29課　生態系統的結構與能量流動
第九單元　生物與環境
01
必備知識·落實基礎性
概念梳理
概念辨析
概念構建
生物群落
非生物環境
生物圈
綠色植物
基石
動物
物質循環
腐生
無機物
食物
生產者
5
營養關系
植食
多種
多種
強
物質循環和能量流動
輸入
散失
生產者固定的太陽能
食物鏈和食物網
化學能
呼吸作用
熱能
初級消費者糞便中的能量
用于生長、發育和繁殖等生命活動的能量
未被利用的能量
下一個營養級
循環流動
10%～20%
上窄下寬
有機物總干重
上窄下寬
生物個體的數目
比值
倒置
時間、空間
人工生態系統
能量流動
人類最有益
√
√
√
√
×
×
×
×
×
02
關鍵能力·提升綜合性
考點1
考點2
考點3
考點4
8
草→食草昆蟲→蜘蛛→
青蛙→蛇→貓頭鷹
三、四、五、六
狐、貓頭鷹、吃蟲的鳥、
蜘蛛、青蛙、蛇
非生物的物質
和能量、分解者
捕食和種間競爭
攝入的一部分有機物隨糞便排出，未被兔子同化；同化的能量大部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，其余的能量才是用于生長、發育和繁殖的能量
不適用。能量傳遞效率是指兩個營養級之間同化量的比值，而不是兩個個體之間同化量的比值
03
命題案例·強化創新性第29課　生態系統的結構與能量流動
課程標準要求
學業質量水平
2.2.1　闡明生態系統由生產者、消費者和分解者等生物因素以及陽光、空氣、水等非生物因素組成，各組分緊密聯系使生態系統成為具有一定結構和功能的統一體2.2.2　討論某一生態系統中生產者和消費者通過食物鏈和食物網聯系在一起形成復雜的營養結構2.2.3　分析生態系統中的能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規律2.2.4　舉例說明利用能量流動規律，人們能夠更加科學、有效地利用生態系統中的資源2.2.5　解釋生態金字塔表征了食物網各營養級之間在個體數量、生物量和能量方面的關系2.2.8　分析特定生態系統的生物與非生物因素決定其營養結構
1.通過分析生態系統的成分與結構，理清各自的功能。(生命觀念)2.通過分析食物鏈(網)中各營養級生物的數量變動情況，培養運用邏輯思維分析問題的能力。(科學思維)3.通過分析能量流動過程，
建立結構與功能相統一的觀點及生命系統的能量觀。(生命觀念)4.通過分析能量流動過程圖解，
培養運用邏輯思維分析問題的能力。
(科學思維)5.通過總結研究能量流動的實踐意義，
形成學以致用、關注生產生活的態度。
(社會責任)
一、生態系統
1．(1)概念：在一定空間內，由生物群落與它的非生物環境相互作用而形成的統一整體。
(2)范圍：有大有小，地球上最大的生態系統是生物圈。
2．生態系統的組成成分
組成成分
實例
作用
非生物的物質和能量
光、熱、水、空氣、無機鹽等
生物群落中物質和能量的根本來源
生產者
自養生物，主要是綠色植物
將無機物轉化為有機物，并將能量儲存在有機物中，是生態系統的基石
消費者
異養生物，主要是動物
加快生態系統的物質循環
分解者
主要是營腐生生活的細菌和真菌
將動植物遺體和動物的排遺物分解為無機物
二、食物鏈和食物網
1．食物鏈
(1)概念：生態系統中各生物之間由于食物關系形成的一種聯系。
(2)特點
①起點是生產者，為第一營養級。
②終點是最高營養級，一般不會超過5個營養級。
(3)食物鏈中的生物在生態系統中的成分及其營養級級別(連線)
提示：①—b—Ⅱ　②—a—Ⅴ　③—d—Ⅲ　④—e—Ⅳ　⑤—c—Ⅰ
2．食物網
(1)概念：食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養關系。
(2)形成原因：在生態系統中，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)特點：一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外界干擾的能力就越強。
3．食物鏈和食物網的作用：是生態系統的營養結構，是物質循環和能量流動的渠道。
三、生態系統的能量流動
1．概念：生態系統中能量的輸入、
傳遞、
轉化和散失的過程。
2．過程
(1)能量流經生態系統的過程
①流經生態系統的總能量：生產者固定的太陽能。
②能量流動渠道：食物鏈和食物網。
③能量傳遞形式：有機物中的化學能。
④能量散失途徑：各種生物的呼吸作用(代謝過程)。
⑤能量散失形式：熱能。
(2)能量流經第二營養級的過程
①c代表初級消費者糞便中的能量。
②流入第二營養級(最高營養級除外)的能量的去向
d：自身呼吸作用散失。
e：用于生長、發育和繁殖等生命活動的能量。
i：流入下一營養級。
f：被分解者分解利用。
j：未被利用的能量。
3．能量流動的特點及意義
(1)特點
①單向流動：只能從一個營養級流向下一個營養級，不可逆轉，也不能循環流動。
②逐級遞減：兩相鄰營養級間的能量傳遞效率一般為10%～20%。
(2)生態金字塔
金字塔
含義
形狀
能量金字塔
直觀反映各營養級間能量的關系
上窄下寬
生物量金字塔
表示各個營養級生物量(每個營養級所容納的有機物總干重)之間的關系
大多為上窄下寬
數量金字塔
表示各個營養級的生物個體的數目比值關系
一般為上窄下寬，會出現倒置
(3)研究意義
①幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態系統的總能量。
②幫助人們科學規劃和設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。
③幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。
1．生態系統組成成分包括生產者、消費者、分解者以及非生物的物質和能量
(1)生產者都是自養生物，但未必都是植物；消費者營異養生活，但未必都是動物。
(√)
(2)生產者、分解者是聯系非生物的物質和能量與生物群落的橋梁，其中生產者是生態系統的基石。
(√)
(3)細菌在生態系統中可能是生產者，也可能是消費者或分解者。
(√)
2．生產者和消費者通過食物鏈與食物網聯系在一起形成復雜的營養關系
(1)在捕食食物鏈中，食物鏈的起點總是生產者，占據最高營養級的是不被其他動物捕食的動物。
(√)
(2)食物網中兩種生物間只能有一種種間關系。
(×)
(3)食物網的復雜程度取決于該生態系統中生物的數量。
(×)
3．生態系統中能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點
(1)能量金字塔和生物量金字塔可以出現倒置現象。
(×)
(2)沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環利用。
(×)
(3)拔去田地中的雜草是人為地調整能量流動的方向，提高生態系統的能量傳遞效率。
(×)
　　　　生態系統的組成成分
1．生態系統成分的判斷方法(根據生物類型判斷)
(1)“自養型生物”＝“生產者”，
即包括光能自養生物(包括綠色植物和藍細菌等)和化能自養生物(包括硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等)。
(2)“捕食異養或寄生異養型生物”＝“消費者”，
其不能直接把無機物合成有機物，而是以捕食或寄生方式獲取現成的有機物來維持生活。
(3)“腐生異養型生物”＝“分解者”，
其是能把動植物的遺體、殘枝敗葉轉變成無機物的腐生生物，也包括少數的動物(如蚯蚓等)。
2．生態系統中四種成分的聯系圖示
(1)由上圖可知，非生物的物質和能量是生態系統中生物群落的物質和能量的最終來源。
(2)生產者通過光合作用把太陽能轉化為化學能，固定在有機物中，從而可以被生物利用。
(3)從理論上講，消費者的功能活動不會影響生態系統的根本性質。
(4)如果一個生態系統中沒有分解者，動植物的遺體和動物的排遺物會堆積如山，生態系統就會崩潰。
(5)由上圖可知四種成分的關系：①基礎：非生物的物質和能量；②橋梁：生產者、分解者；③主導(基石)：生產者。
考向1|
生態系統組成成分的分析與判斷
1．下圖中的圓分別表示：a－生產者、b－分解者、c－原核生物、d－藍細菌、e－腐生細菌。能正確表示它們之間相互關系的是(　　)
　
A　　　　　　　　　　　B
　
C　　　　　　　　　　　D
A　解析：a生產者包括d藍細菌和其他自養原核生物，b分解者包含e腐生細菌，d藍細菌和e腐生細菌都屬于c原核生物，A正確。
考向2|
生態系統各成分的關系
2．下圖表示某生態系統各成分(丁為非生物環境)之間的關系，有關分析錯誤的是(　　)
A．光能通過甲輸入生態系統
B．參與構成食物鏈的成分有甲和乙
C．碳元素在乙與丙之間以CO2形式傳遞
D．丙主要是指營腐生生活的細菌和真菌
C　解析：依據題意和題圖分析可知，甲為生產者，乙為消費者，丙為分解者。光能通過生產者的光合作用輸入生態系統，A項正確；參與構成食物鏈的成分是生產者和消費者，即甲和乙，B項正確；碳元素在乙和丙之間以含碳有機物的形式傳遞，C項錯誤；分解者主要是指營腐生生活的細菌和真菌，D項正確。
　　　　食物鏈和食物網
觀察下面圖示，回答相關問題。
(1)圖示食物網中包含8條食物鏈。
(2)寫出圖中含營養級最多的食物鏈：草→食草昆蟲→蜘蛛→青蛙→蛇→貓頭鷹。
(3)圖中貓頭鷹同時占有第三、四、五、六營養級。
(4)圖中哪些生物屬于次級消費者？狐、貓頭鷹、吃蟲的鳥、蜘蛛、青蛙、蛇。
(5)寫出圖示食物網中未包含的生態系統的成分：非生物的物質和能量、分解者。
(6)從圖中可以看出，青蛙和蜘蛛之間的關系是捕食和種間競爭。
1．構建食物鏈(網)的方法
(1)根據圖1構建食物鏈
①信息：營養級越低，生物數量往往越多；營養級較低者，先出現波峰。
②食物鏈：丁→乙→丙→甲。
(2)根據圖2構建食物網
①信息：能量逐級遞減；若兩種生物能量差距過小(不在10%～20%內)，則很可能位于同一營養級。
②食物網如圖所示：。
2．食物鏈(網)中各營養級生物數量的變動分析
(1)若處于食物鏈中第一營養級的生物(生產者)數量減少，整個食物鏈中的其他生物數量都會減少，簡單記為“一級生物若減少，其他生物跟著跑”。
(2)“天敵”一方減少，短時間內被捕食者數量會增加，但從長時間來看，其數量會先增加后減少，最后趨于穩定，簡單記為“如果天敵患了病，先增后減再穩定”。
(3)若處于中間營養級的生物數量減少，則這種生物數量的變化視具體食物鏈而定：“中間生物被捕殺，不同情況要分家”。大體遵循如下思路：
①生產者數量相對穩定原則，即消費者某一種群數量發生變化時，一般不考慮生產者數量的增加或減少。
②最高營養級的生物種群數量相對穩定原則，即當處于最高營養級的生物種群有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中某種生物減少，該種群的數量不會發生較大變化。
③在食物網中，當某種生物因某種原因而數量減少時，對另一種生物數量的影響，沿不同的食物鏈分析結果不同時，應以中間環節少的為分析依據。
考向1|
食物網分析
1．(2020·山東模擬)豌豆蚜是利馬豆的主要害蟲，蟬大眼蝽可取食利馬豆和豌豆蚜。研究人員施用蔬果劑處理去除部分豆莢后，檢測兩種動物密度的變化，結果見下表(單位：個/株，蔬果劑對以上動物無危害)。下列分析錯誤的是(　　)
物種
分組
第7天
第14天
第21天
蟬大眼蝽
對照組
0.20
0.62
0.67
實驗組
0.20
0.10
0.13
豌豆蚜
對照組
2.00
4.00
2.90
實驗組
2.00
8.70
22.90
A．用樣方法對利馬豆種群密度進行調查
B．施蔬果劑后豌豆蚜種群數量將呈“S”形增長
C．該生態系統蟬大眼蝽屬于第二、三營養級
D．據表數據可知，蟬大眼蝽主要取食豌豆蚜
D　解析：利馬豆是植物，調查利馬豆的種群密度可以選擇樣方法，A正確；分析題表數據，由于環境資源的限制，施蔬果劑后豌豆蚜種群數量將呈“S”形增長，B正確；蟬大眼蝽可取食利馬豆和豌豆蚜，取食利馬豆時屬于第二營養級，取食豌豆蚜時屬于第三營養級，C正確；分析題表數據可以看出，施用蔬果劑后，豌豆蚜的數量增長，但是蟬大眼蝽數量下降，所以蟬大眼蝽主要取食利馬豆，D錯誤。
考向2|
食物網中種群數量變化分析
2．(2021·山東青島模擬)動物為保證食物等生存資源而占據的空間叫領域。下圖表示各種鳥類的領域面積與體重、食性的關系，據圖分析正確的是(　　)
A．圖示中三種鳥類組成一條食物鏈
B．體重決定領域的大小
C．植食性鳥類能量同化效率高于主要食蟲的鳥類
D．體重相等的鳥類領域面積越大，可能其營養級越高
D　解析：食物鏈的起點是生產者，所以題圖中三種鳥類不能組成一條食物鏈，A錯誤；根據植食性鳥類的特點再結合題圖可知，并不是體重決定領域的大小，B錯誤；在領域面積相同的情況下，植食性鳥類體重大，可能是因為植食性鳥類的營養級低，獲得的能量多，而不是因為植食性鳥類能量同化效率高于主要食蟲的鳥類，C錯誤；體重相等的鳥類領域面積越大，可能其營養級越高，D正確。
　　　　生態系統中能量流動的過程
1．能量流動的概念理解
2．流入各營養級的能量去向分析
(1)未被利用的能量：包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料的形式被儲存起來的能量。
(2)一個營養級所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一營養級同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。
(3)動物同化的能量與攝入量之間的關系：動物同化的能量＝攝入量－糞便有機物中的能量，即攝入的食物只有一部分被同化。
(4)流入一個營養級的能量是指被這個營養級的生物所同化的全部能量。
考向1|
能量流動的概念理解
1．下列關于能量流動的敘述，錯誤的是(　　)
A．各營養級同化的能量一般都會分為兩部分流向分解者
B．各營養級呼吸作用散失的能量都不能被其他生物所同化
C．消費者糞便中的能量應屬于上一營養級同化的能量
D．每種肉食性消費者同化的能量都來自不同營養級
D　解析：各營養級同化的能量中流向分解者的能量常常分為兩部分，即一部分形成尸體、殘骸等，另一部分被下一營養級攝入后形成糞便，A正確；各營養級呼吸作用散失的能量一部分用于滿足自身生命活動，一部分以熱能的形式散失，其中散失的能量不能被其他生物所同化利用，B正確；消費者糞便中的能量由于沒有被消費者同化，所以應屬于上一營養級同化的能量，C正確；在特定的生態系統中，部分肉食性消費者同化的能量可能只來源于同一個營養級，D錯誤。
考向2|
能量流動應用分析
2．下圖表示某草原生態系統中能量流動圖解，①～④表示相關過程的能量流動。下列有關敘述正確的是(　　)
A．①②③④之和是流入該生態系統的總能量
B．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分
C．圖中②與①的比值代表“草→兔”的能量傳遞效率
D．該生態系統中狐的營養級別最高，獲得的能量最多
B　解析：流入該生態系統的總能量是草固定的太陽能的總量；③和④分別屬于草和兔同化量的一部分；圖中②與①的比值代表“兔→狐”的能量傳遞效率；該生態系統中狐的營養級別最高，獲得的能量最少。
(1)一只兔子一生攝入的有機物的量遠大于其體內有機物的含量，其原因有攝入的一部分有機物隨糞便排出，未被兔子同化；同化的能量大部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，其余的能量才是用于生長、發育和繁殖的能量。
(2)一只狐捕食了一只兔子，該過程中狐獲得的能量是否適用10%～20%的能量傳遞效率？為什么？不適用。能量傳遞效率是指兩個營養級之間同化量的比值，而不是兩個個體之間同化量的比值。
　　　　能量流動的特點分析及相關計算
1．能量流動的特點及原因
(1)單向流動的原因
①能量流動是沿食物鏈進行的，食物鏈中各營養級之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，是不可逆轉的。
②各營養級通過呼吸作用所產生的熱能不能被生物群落重復利用，因此能量流動無法循環。
(2)逐級遞減的原因
①各營養級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。
②各營養級的能量都會有一部分流入分解者，包括未被下一營養級生物利用的部分。
2．能量傳遞效率與能量利用率的比較
(1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級遞減，若以“營養級”為單位，能量在相鄰兩個營養級之間的傳遞效率為10%～20%。
(2)能量利用率：流向人類的能量或被人類所利用的能量占生產者所固定的能量的比值。合理調整能量流動，可提高能量的利用率，但不能提高能量傳遞效率。
考向1|
能量流動特點分析
1．下圖所示為一個小型農場的結構模式圖以及該小型農場中農作物和雞的部分能量值(單位：×104
kJ)。請根據圖和表格分析，下列說法不正確的是(　　)
項目
凈同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
農作物
110
75
21
58
雞
7
10
1
3
A．流經該小型生態系統的總能量不等于此生態系統中的農作物所同化的能量
B．據表可知，該小型生態系統中通過食物網流向人的能量值應為1.7×105kJ
C．該小型生態系統的結構包括農作物、雞、人、微生物等生物成分和陽光、空氣、水等非生物成分
D．該小型生態系統中第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率約為16.8%
C　解析：一般來說，養雞場需人為提供飼料，且人會獲取除雞和農作物外的其他物質和能量，故流經該小型生態系統的總能量不等于此生態系統中的農作物所同化的能量，A正確；凈同化量是指用于自身生長、發育和繁殖的能量，包括流向分解者的能量、流向下一營養級的能量(最高營養級無此部分)和未利用的能量，總同化量＝凈同化量＋呼吸消耗量，故人從該系統中獲取的能量是[110－21－58－(7＋10)＋(7－1－3)]×104kJ＝1.7×105kJ，B正確；該小型生態系統的結構包括生態系統的組成成分和營養結構，C錯誤；第一營養級與第二營養級的能量傳遞效率應為農作物流向雞和人的能量值/農作物同化的能量值＝(110－21－58)/(110＋75)×100%≈16.8%，D正確。
考向2|
能量流動傳遞效率的計算
2．下圖為某生態系統中能量傳遞示意圖，以下敘述不正確的是(　　)
A．能量流動是從甲固定的太陽能開始的，流入該生態系統的總能量為1
250
kJ
B．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．食物鏈的營養關系一般不可逆轉，這決定了能量流動的單向性
C　解析：能量流動是從甲(生產者)固定的太陽能開始的，流入該生態系統的總能量為175＋200＋875＝1
250
kJ，A項正確；從乙到丙的能量傳遞效率為30/200×100%＝15%，B項正確；將乙和丙的糞便作為有機肥還田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的傳遞效率，C項錯誤；食物鏈的營養關系一般不可逆轉，這決定了能量流動的單向性，D項正確。
生活實踐情境
　　人工魚塘養魚時為提高魚的產量，需要補充魚飼料。下圖是某人工魚塘生態系統能量流動過程中部分環節涉及的能量值[單位為×103
kJ/(m2·a)]。
命題生長點1
能量的輸入
該生態系統中流入生物群落的總能量有哪些來源？
答案：一個來源是光能，另一個來源是輸入的有機物中的化學能。
命題生長點2
能量流動過程
生產者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是多少？
答案：肉食性動物固定的總能量為0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝7.5[×103
kJ/(m2·a)]；植食性動物固定的總能量為(7.5－5)＋0.5＋4＋9＝16[×103
kJ/(m2·a)]；生產者固定的總能量為(16－2)＋3＋70＋23＝110[×103
kJ/(m2·a)]。
命題生長點3
能量傳遞效率的計算
(1)生產者→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多少？
答案：生產者→植食性動物的能量傳遞效率為植食性動物固定的能量中來自生產者的能量/生產者固定的總能量×100%＝(16－2)/110×100%≈12.7%；植食性動物→肉食性動物的能量傳遞效率為肉食性動物固定的能量中來自植食性動物的能量/植食性動物固定的總能量×100%＝(7.5－5)/16×100%≈15.6%。
(2)假設能量全部來自生產者，按照圖中的能量流動規律，肉食性動物要增加100
kg，則需要消耗多少千克生產者？
答案：肉食性動物要增加100
kg，則需要生產者的量為100÷15.6%÷12.7%≈5
047
kg。
能量傳遞的相關“最值”計算
(1)如食物鏈A→B→C→D
①已知D營養級的能量為M，則至少需要A營養級的能量為M÷(20%)3，最多需要A營養級的能量為M÷(10%)3。
②已知A營養級的能量為N，則D營養級獲得的最多能量為N×(20%)3，D營養級獲得的最少能量為N×(10%)3。
(2)在某食物網中，確定生物量變化的“最多”或“最少”時，應遵循以下原則：
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13
-(共62張PPT)
第30課　生態系統的物質循環
第九單元　生物與環境
01
必備知識·落實基礎性
概念梳理
概念辨析
概念構建
CO2
碳酸鹽
含碳有機物
CO2
光合作用或化能合成
呼吸
分解
燃燒
碳、氫、氧、氮、磷、硫
生物圈
循環往復
生產方式
相互依存
載體
動力
元素
難以降解
環境濃度
高
生物遷移
分解者
溫度、水分
藍
磚紅色
60
℃
1
h
產生磚紅色沉淀
不產生磚紅色沉淀
×
√
√
×
×
√
02
關鍵能力·提升綜合性
考點1
考點2
考點3
題中丙、丁、戊不只以一種生物為食物，甲和乙不僅被一種生物捕食
相鄰營養級之間的能量傳遞效率是兩個營養級之間同化量的比值，與丁位于同一營養級的生物還有丙
03
命題案例·強化創新性
BC
高考贅源網
高考資源
邊的高考專家!】
概念梳理
大氣中的二氧化碳庫
乎吸呼吸光合
作用作用作用
分解作用
消費者生產者
糞遺
殘枝
煉燒
便|體
敗葉
化石燃料
點此進入
答案
概念辨析
概念枸建
a
丙
點此進入
解析答案
農田生態系統
大氣碳庫
呼吸
種子
植物碳庫
人類活動
秸稈根茬
凋落物
有機肥
壤碳庫
CO2、能量散失
公
CO2、光合作用或化
吸
能合成作用
生產者同化「m同化「次級
HO
消費者
消費者
分解者
解用
CO2、能量散失
汪
代表物質循環,
代表能量流動第30課　生態系統的物質循環
課程標準要求
學業質量水平
2.2.3　分析生態系統中的物質在生物群落與無機環境之間不斷循環的規律2.2.4　舉例說明利用物質循環和能量流動規律，人們能夠更加科學、有效地利用生態系統中的資源2.2.6　闡明某些有害物質會通過食物鏈不斷地富集的現象
1.通過分析物質循環的過程，
建立結構與功能相統一的觀點及生命系統的物質和能量觀。(生命觀念)2.通過分析物質循環過程圖解，
培養運用邏輯思維分析問題的能力。
(科學思維)3.通過碳循環過程的學習，
認識溫室效應的形成原因，形成減少碳排放的生活意識。(社會責任)
一、碳循環
1．(1)碳循環及存在形式
①在非生物環境中：主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。
②在生物群落內部：以含碳有機物的形式傳遞。
③在生物群落和非生物環境之間：以CO2的形式循環。
(2)碳出入生物群落的途徑
①碳進入生物群落的途徑：生產者的光合作用或化能合成作用。
2．物質循環又叫生物地球化學循環
(1)概念：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進行著從非生物環境到生物群落，又從生物群落到非生物環境的循環過程。
(2)范圍：地球上最大的生態系統——生物圈。
(3)特點：全球性；循環往復運動。
(4)意義：對于改進農業生產方式具有多方面的啟示。
3．物質循環和能量流動的關系
(1)二者同時進行、相互依存、不可分割。
(2)物質是能量的載體，能量是物質循環的動力。
二、生物富集
1．概念：生物體從周圍環境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內濃度超過環境濃度的現象。
2．特點
(1)隨食物鏈延長，營養級越高的生物體內有害物質的濃度越高。
(2)全球性：有害物質可通過大氣、水和生物遷移等途徑擴散到世界各地。
三、探究土壤微生物的分解作用
1．實驗原理
(1)土壤中存在種類、數目繁多的細菌、真菌等微生物，它們在生態系統中的成分主要為分解者。
(2)分解者的分解速度與環境中的溫度、水分等生態因子相關。
(3)土壤微生物能分泌淀粉酶將淀粉分解成還原糖(麥芽糖)，淀粉遇碘變藍色。還原糖遇斐林試劑，在水浴加熱條件下，產生磚紅色沉淀。
2．實驗流程
項目
案例1
案例2
實驗假設
微生物能分解落葉使之腐爛
微生物能分解淀粉
實驗設計
實驗組
對土壤進行60
℃恒溫1
h處理
A燒杯中加入30
mL土壤浸出液＋淀粉糊
對照組
對土壤不做處理
B燒杯中加入30
mL蒸餾水＋與A等量的淀粉糊
自變量
土壤中是否含微生物
溶液中是否含有土壤中的微生物
實驗現象
在相同時間內實驗組落葉腐爛程度小于對照組
A
A1
不變藍
A2
產生磚紅色沉淀
B
B1
變藍
B2
不產生磚紅色沉淀
結論分析
微生物對落葉有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：A1、B1中加入碘液，A2、B2中加入斐林試劑并水浴加熱。
1．物質循環具有全球性，因此又叫生物地球化學循環
(1)生態系統的物質循環和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網，所以物質和能量都是循環往復的。
(×)
(2)與碳循環有關的生理活動有光合作用、細胞呼吸和化能合成作用等。
(√)
(3)減少化石燃料的燃燒和大力植樹造林都可以有效地緩解溫室效應。
(√)
2．探究土壤微生物的分解作用
(1)碘液和斐林試劑可以相互交換使用。
(×)
(2)土壤中更多的微生物在生態系統中屬于消費者。
(×)
(3)一般來說，熱帶雨林中土壤微生物的分解能力大于北極苔原生態系統中土壤微生物的分解能力。
(√)
　　　　生態系統的物質循環
下圖為碳元素在生態系統中循環的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態系統的生物成分，箭頭表示生理過程。請據圖思考下列問題：
(1)甲、乙、丙、丁分別代表生態系統的什么成分？并簡述判斷的理由。
答案：甲和丁之間有雙向箭頭，且其他幾種成分都有箭頭指向丁，所以丁為大氣中的二氧化碳庫，甲為生產者；甲和乙都有箭頭指向丙，所以丙為分解者，則乙為消費者。
(2)碳在甲、乙、丙之間的流動形式是什么？在甲(或乙，或丙)與丁之間的流動形式又是什么？
答案：碳在甲、乙、丙之間的流動形式是含碳的有機物，在甲(或乙，或丙)與丁之間的流動形式是CO2。
(3)圖中的字母分別表示什么過程？
答案：b代表光合作用或化能合成作用。d和c代表細胞呼吸，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表動植物的遺體、排遺物等提供給分解者。
1．運用單、雙箭頭判斷生態系統碳循環圖中的成分
說明：在碳循環中，只有生產者與大氣中的CO2庫(非生物的物質和能量)之間是雙箭頭。生產者、消費者、分解者都有箭頭指向大氣中的CO2庫。除大氣中的CO2庫外，生產者、消費者都有箭頭指向分解者。
(1)圖甲——先根據雙箭頭判斷：A和B應分別為生產者和大氣中的CO2庫。再根據A→C→D，A→D判斷：D為分解者，C為消費者。
(2)圖乙——根據A與C之間的雙箭頭判斷：A是生產者，C是大氣中的CO2庫。根據A、B、D的箭頭都流向E，可進一步判斷：B是初級消費者，D是次級消費者，E是分解者。
(3)圖丙——根據A與E之間的雙箭頭判斷：A為大氣中的CO2庫，E為生產者。然后觀察剩余的幾個成分，其中其他生物部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F則為消費者。圖解中的食物鏈是E→F→D→B。
2．碳循環的破壞——溫室效應
項目
溫室效應
形成原因
大量化石燃料的燃燒，導致大氣中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環的平衡
主要影響
使氣溫升高，加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，進而對人類和其他許多生物的生存構成威脅
解決思路
減少化石燃料燃燒；植樹造林；開發清潔能源
考向1|
碳循環過程
1．下圖為生物圈碳循環過程示意圖，甲～丁表示生態系統的成分，①～⑦表示過程。下列敘述正確的是(　　)
A．①⑤⑥表示細胞呼吸
B．①和②的速率基本相等
C．甲→丙→丁構成捕食食物鏈
D．③④⑦過程中碳以有機物的形式傳遞
D　解析：①表示光合作用或化能合成作用，②⑤⑥表示細胞呼吸；若碳循環能保持平衡，則①和②⑤⑥的速率之和基本相等；丁是分解者，不能和其他生物構成捕食食物鏈；③④⑦是群落內部的碳的流動，以有機物的形式傳遞。
【方法規律】“三看法”快速確認碳循環的各環節
考向2|
生物富集現象
2．(多選)(2020·山東模擬)某相對穩定的草原生態系統中食物鏈(網)主要有甲、乙、丙、丁、戊五個種群，且消費者只能以其前一營養級的所有生物為食，各種群生物體內某種重金屬含量如下表所示：
種群
甲
乙
丙
丁
戊
重金屬含量/(μg/kg鮮重)
0.002
7
0.002
5
0.026
0.025
0.5
下列說法正確的是(　　)
A．圖中五個種群構成的食物鏈(網)最可能為甲→乙→丙→丁→戊
B．甲、乙、丙、丁、戊五個種群的所有生物個體統稱為一個生物群落
C．在甲、乙、丙、丁、戊生物種群之間碳的流動形式是含碳有機物
D．據圖可知，該生態系統中的甲與乙、丙與丁分別處于同一營養級
CD　解析：重金屬被生物體吸收后難以通過代謝排出體外，營養級越高重金屬含量越多，根據表格中的數據可知，甲和乙是生產者(第一營養級)，丙和丁是初級消費者(第二營養級)，戊處于第三營養級。由于消費者只能以其前一營養級的所有生物為食，所以五個種群構成的食物網為，A錯誤；生物群落是指一定地域中所有的生物，B錯誤；在生物群落內部碳循環的主要流動形式是有機物，C正確；根據以上分析可知，甲與乙、丙與丁分別處于同一營養級，D正確。
(1)題中各種群構成一個食物網，而不是簡單的一條食物鏈，原因是題中丙、丁、戊不只以一種生物為食物，甲和乙不僅被一種生物捕食。
(2)丁到戊的能量傳遞效率約為5%，低于相鄰營養級之間的能量傳遞效率，為什么？相鄰營養級之間的能量傳遞效率是兩個營養級之間同化量的比值，與丁位于同一營養級的生物還有丙。
考向3|
碳循環的應用
3．(2020·山東德州模擬)生物興趣小組對某農田生態系統的碳循環過程進行了調查，并繪制碳循環過程示意圖。回答相關問題：
(1)物質循環過程伴隨著能量流動，據圖分析，輸入農田生態系統的能量包括_______________________________。
(2)在農田生態系統中，農作物通過過程①____________從大氣中吸收二氧化碳并固定在農作物體內。土壤碳庫中的有機物由分解者通過過程②________轉變成無機物重新被植物利用。
(3)碳元素在大氣碳庫、植物碳庫和土壤碳庫之間循環的主要形式是________，人類活動________(填“加速”或“減緩”)了碳循環的進程。
(4)有同學認為生態系統物質是循環利用的，無須不斷向農田中施加肥料。你是否同意該同學的觀點？________，請給出你的理由：________________________________________________________。
解析：(1)從題圖中看出輸入農田生態系統中的能量有農作物固定的太陽能、種子和有機肥中含有的能量。(2)過程①是光合作用；過程②是分解者的分解作用(或呼吸作用)。(3)碳元素在大氣碳庫、植物碳庫和土壤碳庫之間循環的主要形式是CO2，人類作為消費者可以加速物質循環和能量流動，所以人類活動加速了碳循環的過程。(4)由于農產品源源不斷地自農田生態系統中輸出，其中的元素不能歸還土壤，因此需要不斷地施加肥料，這與物質循環不矛盾，故不同意該同學的觀點。
答案：(1)農作物固定的太陽能、種子和有機肥中含有的能量　(2)光合作用　分解作用(或呼吸作用)　(3)CO2　加速　(4)不同意　因為農產品源源不斷地自農田生態系統中輸出，其中的元素不能歸還土壤，所以需要不斷地施加肥料，這與物質循環不矛盾
　　　　物質循環與能量流動的關系
1．物質循環與能量流動的區別
項目
能量流動
物質循環
形式
太陽能→化學能→熱能
過程
沿食物鏈(網)單向流動
在非生物環境與生物群落之間反復循環
范圍
生態系統各營養級
全球(生物圈)
特點
單向流動、逐級遞減
全球性、循環往復
2.物質循環與能量流動的聯系
(1)能量的輸入、傳遞、轉化和散失，離不開物質的合成與分解等過程，物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動。
(2)能量作為動力，使物質在生物群落和非生物環境之間不斷地循環往返。
1．下圖為部分碳循環示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．①⑦⑧過程以CO2的形式進行，②③④⑤⑥過程以有機物的形式進行
B．生產者為第一營養級，①②⑥⑧之和為生產者固定的總能量
C．根瘤菌與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳來自⑥過程
D．圖中由生產者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ構成的食物鏈中，能量流動是單向、逐級遞減的
A　解析：題圖中Ⅰ是非生物環境，代表大氣中的CO2庫，Ⅱ、Ⅲ是消費者，Ⅳ是分解者。碳在生物群落和非生物環境之間的循環(即題圖中①⑦⑧)主要是以CO2的形式進行的，碳在生物群落內部(即題圖中②③④⑤⑥)主要以含碳有機物的形式進行，A正確；題圖中生產者為第一營養級，①為生產者固定的總能量，B錯誤；根瘤菌是消費者，因此它與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳應該來自②，而不是⑥，C錯誤；題圖中由生產者、Ⅱ、Ⅲ可以構成食物鏈，而分解者Ⅳ不參與食物鏈的組成，D錯誤。
2．下圖是生物圈中碳循環示意圖，下列相關分析不正確的是(　　)
A．生物圈通過碳循環實現碳元素的自給自足
B．a是消費者，c是生產者，各成分間以CO2的形式傳遞碳元素
C．對e過度開發利用會打破生物圈中碳循環的平衡
D．碳循環過程需要能量驅動，同時又是能量的載體
B　解析：題圖中a為消費者，b為分解者，c為生產者，d為大氣中的CO2庫，e為化石燃料；碳元素在生物群落與非生物環境之間以CO2的形式循環，在生物群落內部以含碳有機物的形式傳遞。
　　　　探究土壤微生物的分解作用
1．基本技術要求
(1)探究活動最好在實驗室中進行，以便控制變量，避免環境中不可控制因素的影響。
(2)各地氣候與環境等因素不同，微生物分解落葉的功能不同，分解的時間也有差異，一般需要適宜的溫度、濕潤的條件等。
2．實驗組、對照組的確定
接受自變量處理的，或實驗結果是未知的為實驗組；未接受自變量處理的，或實驗結果是已知的為對照組。
考向1|
實驗原理考查
1．某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5
cm左右)為實驗材料，研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用，對土壤處理情況見下表。下列有關敘述錯誤的是(　　)
組別
1組
2組
3組
4組
土壤處理
滅菌
不滅菌
滅菌
不滅菌
濕潤
濕潤
較干燥
較干燥
A．該實驗能探究不同土壤濕度條件下，土壤微生物對落葉的分解作用
B．為了控制實驗中的無關變量，作為實驗材料的落葉也應進行滅菌處理
C．該實驗的自變量為土壤是否進行滅菌處理，實驗中的對照組是1組和3組
D．預期結論是1組、3組的落葉不被分解，2組、4組中的落葉被不同程度地分解
C　解析：該實驗中1組、2組是濕潤土壤，3組、4組是較干燥土壤，2組與4組對照，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，A正確；該實驗中對土壤采取了滅菌和不滅菌的處理，這是對自變量的處理，落葉上存在的微生物屬于無關變量，為了避免無關變量對實驗結果的干擾，應將各組的落葉進行滅菌處理，B正確；該實驗的自變量為土壤是否進行滅菌處理及土壤的濕度，實驗中的對照組是2組和4組，C錯誤；由于1組、3組的土壤進行了滅菌處理，土壤中沒有微生物，則1組、3組中的落葉不被分解，而2組、4組中有微生物，但由于土壤濕度不同，微生物的分解作用有一定差異，因此，2組、4組中的落葉被不同程度地分解，D正確。
考向2|
實驗拓展應用
2．為了解土壤微生物能否分解農藥，并盡快得出實驗結論，有人用“敵草隆”(一種除草劑)進行實驗：取等量砂土分裝于相同的兩個容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有關事項的敘述中正確的是(　　)
A．向a、b組中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養相同時間
B．檢測“敵草隆”的消失情況，預計a組的“敵草隆”全部消失，b組的基本不變
C．只用砂土實驗效果比用幾種典型土壤混合后的好
D．再增加c組作為對照，不噴入“敵草隆”，其他處理與a、b組相同
A　解析：實驗組為a組，對照組為b組，本實驗的自變量是有無土壤微生物，而“敵草隆”的使用量和培養條件是無關變量，無關變量應保持一致且適宜，所以應向a、b組中噴入等量“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養相同時間，A正確；a組的“敵草隆”應該是不變，b組的“敵草隆”可能會部分減少，B錯誤；因為典型土壤中含微生物多，所以用幾種典型土壤混合后的效果好，C錯誤；沒有必要再增加一個對照組，D錯誤。
生活實踐情境
　　下圖是近年在某縣試驗成功并大范圍推廣的生態農業模式，該方式大大提高了農田的經濟效益。
命題生長點1
碳循環過程
(1)鴨體內的有機物的來源有哪幾個？
答案：鴨攝食的葉片；鴨捕食的昆蟲；鴨攝入的飼料。
(2)螺、昆蟲、鴨等作為消費者，在碳循環中具有怎樣的作用？
答案：促進生態系統的物質循環。
(3)該稻田中還需要施用含N、P、K等元素的化學肥料嗎？為什么？
答案：需要。因為該稻田中的大米等農產品輸出了該生態系統。
命題生長點2
物質循環與能量流動的關系
(多選)關于該生態農業的敘述，錯誤的是(BC)
A．微生物能利用水稻、野草通過光合作用儲存的能量
B．水稻能利用鴨子糞便中的能量
C．水稻秸稈作為肥料還田，使能量能夠循環利用
D．鴨、螺、微生物的呼吸作用可為水稻等提供二氧化碳
解析：水稻、野草的葉片和鴨子的糞便中的能量均來自光合作用，可被分解者利用，水稻不能利用鴨子糞便中的能量，A正確，B錯誤；在生態系統中，能量流動是單向的，不能循環利用，C錯誤；鴨、螺、微生物的呼吸作用可為水稻等提供二氧化碳，D正確。
碳循環過程中各生物成分的作用
(1)生產者：利用光能，把大氣中的二氧化碳轉化為生物群落中的有機物。
(2)消費者：可通過呼吸作用促進生態系統的碳循環。
(3)分解者：把動植物遺體中的有機物分解為無機物。
能量流動和物質循環關系分析
(1)能量流動和物質循環相伴而行，但能量在傳遞過程中由光能→化學能→熱能，而物質在循環中，由無機物(CO2)→有機物→無機物(CO2)。
(2)能量流動的終點是以熱能的形式散失到非生物環境中，不能循環利用。而物質循環產生的CO2又被重新利用，所以沒有終點。
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10
-(共63張PPT)
第31課　生態系統的信息傳遞和穩定性
第九單元　生物與環境
01
必備知識·落實基礎性
概念梳理
概念辨析
概念構建
消息、情報、
指令、數據與信號
農畜產品
有害動物
結構和功能
相對穩定
各組分
循環
流動
負反饋
效果
減弱或受到限制
自我調節能力
維持或恢復
生態平衡
保持
恢復
保持
恢復
高
低
抵抗力
恢復力
自我調節能力
物質、能量
內部結構與功能
成分
比例
密封
光線良好
直射
生物種類及數量
√
×
×
×
√
×
×
√
√
√
02
關鍵能力·提升綜合性
考點1
考點2
考點3
乙種蛾夜間在煙草葉片產卵，說明受光照等物理信息的影響；煙草葉片釋放的化學物質驅趕乙種蛾，說明其生命活動受化學信息的影響
說明信息傳遞影響種群的繁衍；也說明信息傳遞可調節生物的種間關系，維持生態系統的平衡與穩定
03
命題案例·強化創新性
高考贅源網
高考資源
邊的高考專家!】
概念梳理
點此進入
答案
作用
的正常進行,離不開信息的作用
個體
例、海豚靠“回聲定位”捕食、探路或躲避天敵
萵苣或煙草種子萌發需特定光波
作
物種群的離不開信息的傳遞
種群
實例植物“開花”需光信息,雌雄昆蟲交尾涉
及“性外激素”
作用信息可調節
進而維持生
生態
態系統的
系統丿實例捕食者與被捕食者依賴“信息”追蹤或
概念辨析
概念枸建
概念
物理信息
特征十生態平衡
類型}化學信息
行為信息
調節機制
對于個體
作用對于種群
對于群落和
抵抗力
概念一系
穩定性兩個
統
的
生態平衡與生態系統的穩定性
生態系統的信息傳遞
生態系統
提高農畜
恢復力方面\穩
穩定性
應用
立品產量
定
提高穩定性
控制有害
性的措施
動物
涉及
顏色
物理信息
溫度等物理因素
根據信息
息載體為化學物質
判‖傳播途徑
化學信
涉及特殊行為
信息種類
行為信息
孔雀開屏通過行
為
從文字表述
為傳遞給對方
的著重點
孔雀開屏通過羽毛
顏色等傳遞給對方物理信息
點此進入
解析答案
甲種蛾幼蟲的天敵
吸引天敵
甲種蛾幼蟲
乙種蛾
煙草
驅趕乙種蛾第31課　生態系統的信息傳遞和穩定性
課程標準要求
學業質量水平
2.2.7　舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用2.3.1　解釋生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定，并維持動態平衡的能力2.3.2　舉例說明生態系統的穩定性會受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等2.3.3　闡明生態系統在受到一定限度的外來干擾時，能夠通過自我調節維持穩定
1.通過分析生態系統的穩定性，建立生命系統的穩態觀。(生命觀念)2.通過分析抵抗力穩定性、恢復力穩定性與總穩定性的關系曲線，培養運用邏輯思維分析問題、解決問題的能力。(科學思維)3.通過“設計制作生態缸，觀察其穩定性”的實驗，提高實驗設計、動手操作及觀察、分析能力。(科學探究)4.通過分析信息傳遞在實踐中的應用及提高生態系統穩定性的措施，形成保護生物與環境的責任感。(社會責任)
一、生態系統的信息傳遞
1．信息：在日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等稱作信息。
2．信息的種類、特點、來源及實例(連線)
提示：①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B
3．信息傳遞的作用
4．信息傳遞在農業生產中的應用
(1)提高農畜產品的產量。
(2)對有害動物進行控制。
二、生態平衡與生態系統的穩定性
1．生態平衡：生態系統的結構和功能處于相對穩定的一種狀態。
2．處于生態平衡的生態系統的特征
(1)結構平衡：生態系統的各組分保持相對穩定。
(2)功能平衡：物質總在循環，能量不斷流動。
(3)收支平衡：植物制造的可供其他生物利用的有機物的量相對穩定。
3．調節機制：負反饋機制
(1)信息來源：一個系統中系統工作的效果。
(2)作用效果：使該系統工作的效果減弱或受到限制。
(3)意義：使系統保持穩定，是生態系統具備自我調節能力的基礎。
4．生態系統的穩定性
(1)概念：生態系統維持或恢復自身結構與功能處于相對平衡狀態的能力，即生態系統維持生態平衡的能力。
(2)生態系統的穩定性的兩個方面
項目
抵抗力穩定性
恢復力穩定性
實質
保持自身結構與功能相對穩定
恢復自身結構與功能相對穩定
核心
抵抗干擾、保持原狀
遭到破壞，恢復原狀
影響因素
(3)抵抗力穩定性和恢復力穩定性之間的關系
一般情況下二者呈負相關，a為抵抗力穩定性，b為恢復力穩定性。
5．提高生態系統穩定性的措施
(1)控制對生態系統的干擾強度，在不超過生態系統自我調節能力的范圍內，合理適度地利用生態系統。
(2)對人類利用強度較大的生態系統，應給予相應的物質、能量的投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。
三、設計制作生態缸，觀察其穩定性
1．實驗原理：生態系統保持穩定需要一定的條件。
(1)具有生態系統的各種成分。
(2)不同營養級生物之間應具有合適的比例。
2．實驗步驟
：鋪墊沙土和含腐殖質較多的土
　↓
：注入適量的自來水，使缸內有陸上與水下之分
　↓
：
　↓
：用膠帶將生態缸口密封
　↓
：
　↓
：
1．生態系統中的信息可分為物理信息、化學信息、行為信息
(1)生態系統維持相對穩定離不開信息傳遞。
(√)
(2)變色龍變化體色，主要是向同類傳遞行為信息。
(×)
(3)生態系統的物理信息都來源于環境。
(×)
(4)信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞。
(×)
(5)成年大熊貓經常用尿液和肛腺的分泌物在巖石或樹干上進行標記，這種行為傳遞的信息類型屬于化學信息。
(√)
(6)害蟲與擬水狼蛛間的信息傳遞，不利于維持生態系統的穩定。
(×)
2．生態系統具有維持或恢復自身結構和功能處于相對平衡狀態的能力
(1)人類使用農藥消滅害蟲，提高農作物產量，屬于負反饋機制。
(×)
(2)森林生態系統的抵抗力穩定性要比草原生態系統高。
(√)
(3)極地苔原由于物種組成單一，結構簡單，它的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都很低。
(√)
(4)害蟲數量對其天敵鳥類數量的影響一定存在反饋調節。
(√)
　　　　生態系統的信息傳遞
“明月別枝驚鵲，清風半夜鳴蟬。稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片。”
宋代詩人辛棄疾的詞句生動地描寫了夏夜的清幽，令人在稻花香、蛙聲的想象中聯想到了即將到來的豐年景象。
(1)“明月別枝驚鵲”“稻花香里說豐年”，體現了生態系統哪些類型的信息？
答案：物理信息、化學信息。
(2)鳴叫的蟬是雄蟬，雌蟬不會鳴叫，雄蟬的鳴叫可能起到了什么作用？體現了信息傳遞的什么作用？
答案：吸引雌蟬前來交配。體現了信息傳遞對種群繁衍的影響。
(3)根據生態系統的功能，描述“蛙聲”與“豐年”之間的可能聯系。
答案：青蛙捕食害蟲，可以使能量更多地流向水稻，從而提高產量。
1．判斷生態系統信息種類的方法
2．總結生態系統三大功能的區別與聯系
項目
能量流動
物質循環
信息傳遞
特點
單向流動，逐級遞減
循環性，全球性
往往是雙向的
范圍
生態系統
生物圈
生物之間，生物與非生物環境之間
途徑
主要是食物鏈和食物網
多種
地位
物質循環的動力
能量流動的載體
決定物質循環和能量流動的方向和狀態
聯系
同時進行，相互依存，不可分割，形成一個統一整體
考向1|
生態系統的信息類型
1．下列信息的傳遞中，與其他三種不屬于同一類型的是(　　)
A．小囊蟲在發現榆、松寄生植物后，會發出聚集信息素，召喚同類來共同取食
B．榆樹通過分泌一種化學物質，與櫟樹產生相互拮抗的現象
C．雄蚊能根據雌蚊飛行時所發出的低頻聲波而找到雌蚊
D．群居動物通過群體氣味與其他群體相區別
C　解析：A項中的“信息素”、B項中的“化學物質”、D項中的“氣味”說明傳遞的信息均屬于化學信息，而C項中的“低頻聲波”能說明傳遞的信息屬于物理信息。
考向2|
信息傳遞在生態系統中的作用
2．如圖所示，當煙草葉片受到甲種蛾幼蟲的采食刺激后，煙草葉片會釋放出揮發性的化學物質，這種化學物質白天會吸引甲種蛾幼蟲的天敵，夜間會驅趕乙種蛾，使其不能在煙草葉片上產卵(乙種蛾幼蟲也采食煙草葉片)。下列敘述不正確的是(　　)
A．甲種蛾幼蟲與天敵的種間關系最可能是捕食
B．在煙草葉片保護其不受蛾幼蟲侵害時起作用的信息類型是物理信息
C．甲種蛾幼蟲與乙種蛾幼蟲的種間關系是種間競爭
D．圖中所示生物構成的食物網可表示為
B　解析：煙草葉片可通過釋放揮發性的化學物質保護其不受蛾幼蟲侵害，發揮作用的信息類型為化學信息，由此判定B項錯誤。
(1)據圖分析影響乙種蛾生命活動的信息類型。乙種蛾夜間在煙草葉片產卵，說明受光照等物理信息的影響；煙草葉片釋放的化學物質驅趕乙種蛾，說明其生命活動受化學信息的影響。
(2)煙草釋放的化學物質驅趕乙種蛾表現了信息傳遞哪些方面的作用？說明信息傳遞影響種群的繁衍；也說明信息傳遞可調節生物的種間關系，維持生態系統的平衡與穩定。
考向3|
生態系統功能綜合
3．(2021·山東青島模擬)下圖為某生態系統的碳循環示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態系統的組成成分，A、B、C代表3種不同生物物種，物種A處于第二營養級，物種B處于第二營養級和第三營養級，而物種C捕食物種A和物種B。下列敘述錯誤的是(　　)
A．碳在乙、丙、丁之間的傳遞形式為有機物
B．圖中種間關系為種間競爭和捕食的有物種A和物種B、物種B和物種C
C．在一定時間內，丙中物種C的種群數量增長模型符合“J”形增長模型
D．圖中物種A和物種B之間信息傳遞的種類可能有物理信息、化學信息和行為信息
C　解析：根據題圖可知，圖中的甲、乙、丙、丁分別是大氣中的二氧化碳庫、生產者、消費者和分解者。乙、丙、丁屬于生態系統中的生物部分，故碳在乙、丙、丁之間的傳遞形式為含碳有機物，A正確；根據題干可知，物種A處在第二營養級，物種B處在第二和第三營養級，說明物種A與物種B之間有捕食和種間競爭的關系，又由于物種C捕食物種A和物種B，故物種B和物種C之間也有捕食和種間競爭關系，B正確；根據題圖中環境容納量和目前的種群數量可知，物種C的種群數量已經達到了環境容納量，故在一定時間內，丙中物種C的種群數量增長模型不符合“J”形增長模型，C錯誤；物種A和物種B之間有捕食和種間競爭關系，故圖中物種A和物種B之間信息傳遞的種類可能有物理信息、化學信息和行為信息，D正確。
　　　　生態系統的穩定性
1．理解生態系統穩定性的兩個關鍵點
(1)生態系統的穩定性主要與生物種類有關，還與生物的個體數量有關。食物鏈數量越多越穩定，若食物鏈數量相同，再看生產者，生產者多的穩定性程度高。
(2)生態系統的穩定性不是恒定不變的，而是處于相對穩定的狀態。
2．正確區分正反饋調節與負反饋調節
項目
正反饋調節
負反饋調節
調節方式
加速最初發生變化的那種成分所發生的變化
抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化
結果
常使生態系統遠離相對穩定狀態
有利于生態系統保持相對穩定
實例分析
已污染的湖泊污染加劇
森林中鳥與害蟲的平衡
3.判斷生態系統穩定性的方法
(1)抵抗力穩定性強弱的判斷
(2)恢復力穩定性強弱的判斷：一般與抵抗力穩定性成反比，但是也有例外，如極地苔原生態系統的抵抗力穩定性和恢復力穩定性都比較弱。
1．(2020·山東模擬)熱帶森林中的某種樹木會吸引自身病原菌在周圍土壤定居，這種樹木的種子有的會被病原菌選擇性殺死，有的會被鳥類帶離并在新的區域存活下來。下列說法錯誤的是(　　)
A．病原菌使這種樹木無法在同一區域過度聚集
B．鳥類以該植物果實為食時屬于初級消費者
C．病原菌體內的碳元素能以二氧化碳的形式傳遞給樹木
D．熱帶森林物種豐富、營養關系復雜，恢復力穩定性強
D　解析：樹木的種子有的會被病原菌選擇性殺死，病原菌使這種樹木無法在同一區域過度聚集，A正確；植物屬于生產者，鳥類以該植物果實為食時屬于初級消費者，B正確；病原菌體內的碳元素能以二氧化碳的形式(呼吸散失)傳遞給樹木(光合作用固定)，C正確；熱帶森林物種豐富、營養關系復雜，抵抗力穩定性強，恢復力穩定性弱，D錯誤。
2．下列關于生態系統穩定性的描述，正確的是(　　)
A．河流受到輕微的污染依然清澈，屬于恢復力穩定性
B．恢復力穩定性弱的生態系統抵抗力穩定性一定強
C．“野火燒不盡，春風吹又生”體現了生態系統的恢復力穩定性
D．引入新物種到一個生態系統使生物種類增加從而提高抵抗力穩定性
C　解析：河流受到輕微的污染依然清澈表現出“抵抗干擾，保持原狀”，屬于抵抗力穩定性；有些生態系統(如苔原)抵抗力穩定性與恢復力穩定性都較弱；“野火燒不盡，春風吹又生”體現了生態系統的恢復力穩定性；引入新物種到一個生態系統可能使原有物種滅絕，從而使抵抗力穩定性下降。
　　　　設計制作生態缸，觀察其穩定性
1．設計和制作生態缸的要求
設計要求
相關分析
生態缸一般是封閉的
防止外界生物或非生物因素的干擾
生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力，成分齊全(具有生產者、消費者和分解者)
生態缸中能夠進行物質循環和能量流動，在一定時期內保持相對穩定
生態缸的材料必須透明
為光合作用提供光能；便于觀察
生態缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的空間
便于操作；缸內儲備一定量的空氣
生態缸的采光要用較強的散射光
防止水溫過高導致水生植物死亡
2.生態缸穩定性的觀察與分析
(1)觀察穩定性，可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態系統的穩定性。
(2)由于生態缸極為簡單，自我調節能力極差，抵抗力穩定性極低，其穩定性易被破壞。因此，生態缸內的生物只能保持一定時間的活性。
1．將水生植物和小魚放入盛有水的玻璃缸中，密閉后置于光照、溫度等適宜條件下。下列相關敘述，錯誤的是(　　)
A．植物為魚的生存提供O2
B．魚可為植物的光合作用提供CO2
C．能量流動可以從植物到魚，也可以由魚到植物
D．若該玻璃缸長期置于黑暗中，魚和植物將會死亡
C　解析：植物進行光合作用，為魚的生存提供O2；魚進行細胞呼吸，可為植物的光合作用提供CO2；能量流動可以從植物到魚，不能由魚到植物，能量不能逆向流動；若該玻璃缸長期置于黑暗中，植物無法進行光合作用，則魚和植物將會死亡。
2．甲、乙、丙、丁4個透明的生態瓶，各瓶內的組成和條件見下表。經過一段時間的培養和觀測后，發現甲瓶是最穩定的生態系統。下列有關敘述錯誤的是(　　)
生態系統組成
光
水草
藻類
浮游動物
小魚
泥沙
生態瓶編號
甲
＋
＋
＋
＋
－
＋
乙
－
＋
＋
＋
－
＋
丙
＋
＋
＋
＋
－
－
丁
＋
＋
＋
＋
＋
＋
注：“＋”表示有；“－”表示無。
A．生態瓶必須是密閉的，放在直射光下，生物成分的數量要搭配合理
B．乙瓶中缺乏光照，生態瓶不穩定說明了生態系統需要穩定的能量輸入
C．丙瓶中沒有泥沙，分解者太少，不利于物質循環的順利進行
D．丁瓶中雖然物種更加豐富，但可能因為氧氣含量少而不如甲瓶穩定
A　解析：生態瓶必須是密閉的，但不能讓陽光直射，因為光照過強，生態瓶內溫度太高，會使生物失去活性；缺乏光照情況下生產者無法進行光合作用，生產者不能生長，生態瓶不穩定，說明了生態系統需要穩定的能量輸入；由于丙瓶中沒有泥沙，分解者數量太少或沒有分解者的分解作用，所以不利于物質循環的順利進行；丁瓶與甲瓶相比，氧氣含量較少，因為消費者(浮游動物、小魚)較多，呼吸會消耗較多的氧氣，故丁瓶不如甲瓶穩定。
生活實踐情境
　　圖A中甲、乙、丙三種生物構成一條食物鏈，圖中箭頭方向表示其數量變化關系，圖B為某湖泊生態系統中發生的某種調節活動。
命題生長點1
生態系統的信息傳遞
甲、乙、丙之間的信息傳遞可通過哪些形式進行？舉例說明。
答案：物理信息，如體色、溫度、聲音等；化學信息，如氣味等；行為信息，如動作等。
命題生長點2
生態系統的穩定性
(1)圖A中三種生物的食物關系是怎樣的？甲、乙、丙三種生物的數量可以保持相對穩定，這體現了生態系統穩定性的哪一方面？
答案：乙→甲→丙；抵抗力穩定性。
(2)魚類死亡后會導致污染加劇，使更多的魚類死亡，其原因是什么？
答案：魚類死亡后，分解者的有氧呼吸消耗了較多的氧氣，使更多的魚類缺乏氧氣而死亡。
(3)圖B與圖A所反映的反饋機制有何不同？
答案：圖A反映的是負反饋調節機制；圖B反映的是正反饋調節機制。
關于信息傳遞的三點提醒
(1)生態系統的能量是“單向”流動的，物質是“循環”利用的，信息傳遞一般是“雙向”的。
(2)物理信息來源于生物或非生物環境，化學信息和行為信息來源于生物。
(3)信息傳遞可以發生在生物與生物之間，也可以發生在生物與非生物環境之間。
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