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微专题8 生态系统
2、生态农业系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
能量多级利用和物质循环再生。
一、设计生态农业系统所运用的生态学原理
1、设计生态农业系统所运用的生态学原理是什么？
一部分流向分解者的能量以食物中化学能和生活能源的形式被人类再度利用
情境一
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生态农业系统中涉及的生物成分有哪些？它们各自有什么作用？
生产者
消费者
分解者
二、生态系统的结构
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必修3P90
稻鸭
稻鱼
稻虾
稻蟹
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情境二
稻-鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭的饲料，鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料，促进水稻生长。
创设情境
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迁移应用
D
例1、关于稻-鸭-萍模式形成的生态系统，下列叙述错误的是（ ）
A．杂草、红萍和水稻是生产者
B．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者
C．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率
D．水稻、红萍、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统
生态系统是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
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必修3P88
请以食物链（食物网）的形式表示出水稻、红萍、杂草和害虫、鸭的关系
水稻
杂草
害虫
红萍
鸭
稻-鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭的饲料，鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料，促进水稻生长。
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三、生态系统的功能
1、生态系统的能量流动
请用箭头和文字画出害虫中能量流动的概念模型
稻-鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭的饲料，鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料，促进水稻生长。
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水稻
害虫
呼吸作用
鸭等下一营养级
分解者
呼吸作用
必修3P94
思 考：据下面生态系统能量流动示意图分析
1、初级消费者粪便中的能量在图中①②③哪个箭头中？
2、A、B、C、②中，哪个（哪些）箭头属于初级消费者生长发育繁殖的量？
①
C+②
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迁移应用
粪便量
同化量
生长发育繁殖
分解者利用
下一营养级利用
[特别提醒]
1、粪便量属于上一营养级同化量的一部分；
2、“生长、发育和繁殖”包括“流入下一营养级”和“分解者利用”，三者不是并列关系。
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在家禽、家畜养殖中，对饲料进行精细加工，能够提高家禽、家畜的生长量，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
饲料进行精细加工能促进消化吸收，减少
家禽、家畜粪便中的能量，使家禽、家畜的同化量增加
请运用生态系统能量传递的原理分析 ：
情境三
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例2、发展生态农业是社会主义新农村建设的重要内容之一，下图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B代表生理过程，图2为我市农村某生态农业的结构模式图。
⑴图1中甲表示的是_________，A代表的生理过程是_______。图2中属于图1中丙代表的生物有____________。
⑵生态系统中的能量流动具有____________________特点，原因_________________
__________________________________________________________________________________________________________。
⑶从生态系统的功能分析，图2建立的生态农业实现了________________________。
生产者
光合作用和化能合成作用
蚯蚓、食用菌
能量的多级利用，提高了能量的利用率
单向流动、逐级递减
捕食关系不可逆转，
散失的热量不能再次被利用使能量单向流动；由于呼吸作用消耗、被分解者利用和一部分能量未被利用使能量逐级递减
2、生态系统的物质循环
回答下列生态系统相关的问题：
（1）碳对生物和生态系统具有重要意义，就农田生态系统来说，碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以________的形式进行。但是，生态学家不能以农田生态系统为单位进行物质循环的研究，试从物质循环特点的角度进行解释，其原因是________________________。
（2）该农田生态系统中主要种植水稻，下图是水稻中的碳元素参与碳循环的概念模型，请补充完整，并在箭头上标明碳元素的循环形式。
CO2
物质循环具有全球性
水稻
蝗虫等下一营养级
大气
分解者
有机物
有机物
CO2
CO2
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必修3P101
[易错提醒]
生物群落和无机环境间物质循环是双向进行的；
食物链上相邻物种间物质流动是单向进行的。
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1、（2020.全国卷Ⅲ，T6）生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（ ）
A. 消费者没有参与碳循环的过程
B. 生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C. 土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D. 碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
A
2、（2022 浙江，T20）生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是（　 　）
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
D
粮食生产中用人工合成的性引诱剂结合黑光灯物理方法对害虫进行综合防治，是利用＿＿＿＿＿＿＿信息对有害虫进行＿＿＿＿＿＿防治；与化学防治相比，该防治方法的优点有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，体现了生态系统中信息传递的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
化学信息和物理
生物
调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
减少农药施用量，减轻环境
3、生态系统的信息传递
情境四
污染；避免有害动物产生抗药性，防治效果持久
而稳定
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必修3P108
必修3P107
运用生态系统的信息传递原理，可采取哪些措施来提高各类农畜产品的产量？（至少答出3点）
①利用趋光性对害虫进行诱杀；
②延长光照时间提高家禽产蛋率；
③用一定频率声波处理，提高蔬菜、谷类作物种子的发芽率；
④释放过量人工合成的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾；
⑤利用人工合成的各种化学信息素吸引传粉昆虫，提高果树及作物的传粉率和结实率……。
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弃耕的农田
耕种的农田
情境五
在农田生态系统中，人的作用非常关键。农田弃耕后会迅速退化，为什么？
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四、生态系统的稳定性
农田弃耕后会迅速退化，表明农田生态系统的_______稳定性低，原因是______________________________________
_________________。
抵抗力
农田生态系统中生物种类少，营养结构简单，
自我调节能力弱
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迁移应用
必修3P109
必修3P110
必修3P111
迁移应用
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3、（2020.四川省二测，T5）物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三大功能，下列相关叙述错误的是（ ）
A．三大功能都能够通过食物链和食物网得以实现
B．三大功能的相对稳定是生态系统稳定性的重要表现
C．能量流动、物质循环和信息传递将生态系统各组分联系成一个整体
D．食物链上相邻物种间物质和能量单向流动而信息传递是双向进行的
4、（2018.海南卷，T21）对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是（ ）
A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复
B.随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强
C.恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态
D.生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级
A
D
迁移应用
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5、（2018.海南卷，T28）回答下列与生态系统稳定性有关的问题：
⑴生态系统的稳定性是指________________________________________________。
⑵在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复一年地进行着，然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性，这是由于该生态系统具有_________________。
⑶草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰是草原生态系统的一条食物链，在这条食物链中，次级消费者是__________，在生态系统中消费者的作用有____________________________
______________________________________________（答出两点即可）。
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
自我调节的能力
青蛙
消费者是实现生态系统物质循环
和能量流动的重要环节；帮助植物传粉和传播种子
五、学以致用、科学探究
2、根据生态系统中分解者的作用，采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
待分解垃圾的性质，引
进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件
1、生产过程4中，常采用“果树—食用菌结构”、“玉米—食用菌结构”“甘蔗—食用菌结构”等立体农业生产模式。该新型立体农业生产模式运用了什么生态学原理？与传统的单一生产模式相比，其突出的优点是什么？
情境六
运用“群落的空间结构”原理，可充分利用空间和环境资源。
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迁移应用
采用生物方法处理生活垃圾的微生物大多可从土壤中筛选。请设计实验验证土壤微生物能分解淀粉。（要求：写出实验思路、预期结果并说明实验的原理）
方案一、取淀粉溶液分为两组，一组加入土壤浸出液，另一组加入蒸馏水，一段时间后，分别取出两组反应液加碘液进行检测并观察溶液颜色变化。土壤浸出液组溶液不变蓝，蒸馏水组溶液变蓝。
实验原理为：土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解，淀粉遇碘变蓝，可用碘液检测淀粉是否被分解。
方案二、取淀粉溶液分为两组，一组加入土壤浸出液，另一组加入蒸馏水，一段时间后，分别取出两组反应液用斐林试剂检测是否产生还原糖并观察溶液颜色变化。土壤浸出液组出现砖红色沉淀，蒸馏水组不出现砖红色沉淀。
实验原理为：土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解产生还原糖，还原糖与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀。
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迁移应用
六、发散思维
请你运用生物科学的原理 ，为中国天府农业博览园的建设提出合理的建议或意见。
①利用生态系统的信息传递原理对养殖的家禽、家畜进行科学管理
②利用生物多样性的直接价值，发展观光农业
③建立农业科技博物馆，进行农业科普宣传教育
……
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生态系统知识网络
功能
稳定性
概念
结构
生态系统
组成成分
食物链和食物网
能量流动
物质循环
信息传递
生态农业和立体农业原理

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