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(共26张PPT)
概念2 生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态
2.2生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统， 完成物质循环、能量流动和信息传递
2.3生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定
2.4人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响，依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件
考情
1.考查题型：选择题和非选择题均有呈现，以选择题为主。
2.考查趋势：生态系统常结合具体案例考查生态系统的能量流动特点、物质循环和信息传递等。
特别关注：①生态系统的物质循环和能量流动，包括碳达峰等热点情景分析
②结合时政热点背景，考察生态系统的稳定性和常见环境问题和治理措施
模块四 生物与环境 02 生态系统及其稳定性
包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)两个方面
无机物
有机物
一、生态系统的结构
(2)食物链
一、生态系统的结构
例1如图是某草原上的部分生物构成的食物网。当地牧民大量捕杀鼬导致鼠的种群爆发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤在人群中传播。下列说法错误的是(　　)
C
A.该食物网中，植物中的能量能通过4条食物链传递给鹰
B.大量捕杀鼬后，鼠的种群数量先增加后减少，最后趋于稳定
C.鼠同化的能量可通过鼠疫杆菌传递给寄生在鼠身上的跳蚤
D.该食物网中，存在两种群间不止一种种间关系的情况
例2.随着人口增长和工业发展，城市河流中含碳有机物、无机盐（包括铵盐、磷酸盐以及重金属盐等）的污染也日益严重。某城市采用立体生态浮床技术来净化河流水质，浮床示意图如下。
回答下列问题:
（1）立体生态浮床通过在浮床植物下方布置人工介质，放养水生动物，增加了生态系统的物种多样性，从而提高了生态系统的 。
（2）在净化河流水质时，上层水生植物的作用是 ；中层微生物能将 分解为 ，减少污染的同时，促进 ，底层动物作为消费者，在生态系统中的作用是 。
抵抗力稳定性
吸收水中的无机盐
有机物
无机物
上层水生植物的生长
加快生态系统的物质循环
1.能量流动
二、生态系统的功能
① 单向流动，原因是什么？
散失的热能不能再被生物所利用、捕食关系不可逆转
② 逐级递减，原因是什么？
呼吸作用热能散失、流向分解者利用、部分未利用
研究能量流动的意义：
① 将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
常考例子：间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业
②研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
常考实例：桑基鱼塘，沼气池
③ 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
常考实例：控制害虫，合理确定草场的载畜量
二、生态系统的功能
1.能量流动
例3.[2020·全国Ⅲ] 假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。
1) 该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是
______________________________________________________(答出2点即可)。
2) 画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
3) 假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，
C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是______________。
水体富营养化；没有其他生产者的竞争
种间竞争
大闸蟹是主要以植物为食的杂食性甲壳类，因其味道鲜美而被大量养殖。如图为养殖大闸蟹的某水域生态系统能量流动的部分图解，其中的字母表示能量（单位kJ）
1）流经该水域生态系统的总能量为 ，图中的d表示大闸蟹用于 ________________________________________________________能量。
2）研究发现图中m值显著大于20% c，合理解释是__________________。
（a+s）
生长、发育和繁殖等生命活动中储存在有机物中的
次级消费者除摄食大闸蟹外，还摄食与大闸蟹同一营养级的其它生物 !!
传递效率不能达到百分之百的原因是____________
一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分能量流向分解者，还有一部分能量未被利用
例4.
例5.在人为干预下，地震毁损的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如图所示［单位为103kJ/（m2·a）］。请据图分析：
该自然保护区恢复的过程群落演替的类型是________演替，流经该生态系统的总能量为________×103kJ/（m2·a），流入分解者的能量除包含遗体残骸中的能量外，还包含__________中的能量。能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率约为______%（保留至小数点后一位）。
129
15.6
次生
粪便
组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，在不断进行着
从　 　　　 到　　　 　，又从　 　　　 的循环过程。
非生物环境
C、H、O、N、P、S
生物群落
生物群落到非生物环境
二、生态系统的功能
2.物质循环
例6.为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标，我国科研人员采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。下图1为某生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程。
1)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”。用图1中的数字序号间的关系，构建“碳中和”数学模型，即_____。
⑩＝①＋②＋③＋④
2) 实现碳达峰、碳中和，海洋是重要抓手，但研究发现深海区的下层几乎没有初级生产量，原因是__________________________________________________。
“碳封存”是指通过技术手段捕集CO2，再通过高压管道送到地下或者海底水久性封存。试分析该方法可能对环境造成的负面影响是____________。
阳光不能照射到深海区下层，不能进行光合作用
过高浓度的CO2使土壤或海水酸化，影响土壤或海洋生物的生存，从而对生物多样性造成威胁；封存在地下或海底的二氧化碳也有可能会逃逸到大气当中，加剧温室效应
二、生态系统的功能
3.信息传递
生物防治
以虫治虫、以鸟治虫、以菌治虫等
根据接受信息的对象确定
优点？
例7.课本P80： 棉铃虫是棉田常见的害虫，喷洒高效农药可以迅速杀死棉铃虫，但同时也会杀死棉铃虫的天敌，并造成环境污染。如果放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂，虽然不能彻底消灭棉铃虫，但是能将它们的种群数量控制在较低水平，也不会造成环境污染。哪一种做法有利于提高农田生态系统的稳定性？为什么？
喷酒高效农药、在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。棉铃虫失去了天敌的控制，就容易再度爆发。
在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系，因此能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。
从这个角度看，这种做法有利于提高农田生态系统的稳定性。
① 概念：生态系统所具有的_____________________________________的能力。
② 生态系统具有稳定性的原因：___________________________
—— 生态系统的自我调节能力___________________________。
③ 生态系统自我调节能力的基础： 。
④ 分类：
负反馈调节
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
看实质 保持自身结构、功能相对稳定 恢复自身结构、功能相对稳定
看核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏，恢复原状
看影响因素 生态系统中的物种丰富度 保持或恢复自身结构和功能相对稳定
具有一定的自我调节能力
有一定限度
三、生态系统的稳定性
强调：回答问题时一定要三句话：组分，营养结构，自我调节能力！！！
注意：一个生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关，
但也有例外，如北极苔原生态系统，由于物种组分单一、结构简单，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低
稳定性高低的比较
弱
低
强
高
三、生态系统的稳定性
例8.近年来我国在保护生态环境、实现人与自然和谐发展等方面取得了重大进展。如图为某生态果园模式图，请据图回答下列问题：
(1)研究发现，在果园里养鸡、鸭有重要的生态效益，体现在________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________。(答出两点)
鸡、鸭捕食害虫，
可以减少农药的使用；鸡、鸭的粪便经微生物分解可以肥田，从而减少化肥的使用；增加或延长食物链可提高生态系统的稳定性
例9.[课本P89实例：塞罕坝] 塞罕坝位于河北省承德市，历史上曾是树木葱茏的皇家猎苑，后来由于人类的活动退化为荒原。1962年林业部在塞罕坝组建林场，经过一代代人的艰苦努力，2014年塞罕坝森林覆盖率由建场前的 11．4%提高到75．5%。回答下列问题：
1）塞罕坝从森林退化为荒原的演变，说明人类生产活动会影响群落演替的____________，这一演变也说明生态系统的______________是有限的，这启示人类应该 _______________。
2）在塞罕坝的生态修复过程中，开始时人们在荒原上种植品种单一的人工林，结果出现了病虫害严重等问题，分析上述问题的主要原因是：
。
根据所学生态学知识提出合理化建议：_____________。
速度和方向
自我调节能力
采取积极措施，预防并减少对大自然的破坏，合理利用自然资源，保护生态系统，与大自然和谐相处
树种过于单一，导致人工林的营养结构简单，自我调节能力弱
营造混交林
例10.研究者主要以生态足迹模型为基础，以可持续发展理念为导向，对某省近海海洋渔业资源进行分析和评估。图中生态赤字是指该地区的人类负荷超过了其生态容量，其大小等于生态承载力减去生态足迹的差数。据图分析回答：
1) 生态足迹，又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人，一个城市，一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的_______________________。生态足迹的值越大，代表人类所需的资源__________，对生态和环境的影响____________。
2) 随着人类活动的进行，大量生活污水流入近海海域，使海水中的____________等元素大幅度增加导致赤潮；工业废水中的铅、汞等重金属会通过____________作用在海洋动物体内积累，这不仅会威胁人体健康，还可能会造成该地生物_____________多样性减少。
氮、磷
生物富集
基因和物种
土地及水域面积
越多
越大
四、生态足迹
直接
间接
潜在
就地保护
生物多样性的破坏
① 人类活动破坏野生物种的生存环境：主要表现为使某物种栖息地丧失和碎片化，比如将森林开垦为耕地，交通、水利、房地产用地等。
② 人类对野生物种的掠夺式利用包括过度砍伐，滥捕乱猎等。
③ 环境污染也会造成生物多样性的丧失。
④ 农林业品种的单一化会导致遗传多样性的丧失
⑤ 外来物种的盲目引进。
五、生物多样性的保护
原理 核心关键词 分析角度
自生 生物多样性、自我调节能力（创造有利条件） 从生态系统的结构角度考虑，构建的生态工程中动植物及微生物等生物种类越多，群落的结构就越复杂，其自我调节能力越强
循环 物质循环、无废弃物 从生态系统物质循环考虑，物质循环顺畅无阻
协调 生物之间的协调、生物与环境的协调(环境容纳量) 外来物种入侵、大量种植单一树种，会挤占其他生物的空间，破坏了生物之间的协调；引入不适应当地气候的生物，未遵循生物与环境的协调
整体 自然、经济、社会 优化结构改善系统功能 构建生态工程的最终目的是为人类的生活创造更好的生存环境(自然环境和社会环境)以及生活条件(发展经济)
六、生态工程
七、常见环境问题的原因分析与治理对策
1. 水体富营养化与水华、赤潮
① 危害：
藻类大量繁殖，动、植物大量死亡，水质进一步恶化。
② 原因：
N、P增多，藻类大量繁殖导致水体缺氧，动植物死亡，
同时微生物分解动植物遗体使水体进一步缺氧（正反馈）。
2. 水华、赤潮的治理对策
① 从控制和消除外源污染入手：
控制含有氮、磷等元素的污水的排放。控制污染物，清淤挖泥、引水冲污。
② 从捕食的角度入手：投放滤食浮游藻类的鱼类；
③ 从竞争的角度入手：种植挺水植物(浮床)等。
浮床遮蔽部分光线，藻类的光合作用减弱；浮床植物会吸收水体中N、P元素，减少藻类的物质来源
原理？
例11.生态修复是指对生态系统停止人为干扰，利用生态系统的自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复。水体富营养化严重污染水体，破坏生态系统，利用复合式生态浮床技术将植物分布为两层，并结合照明、通气等技术(如下图所示)可有效地对富营养化的水体进行生态修复。回答下列问题：
1) 水体富营养化是由于_____________________________________引起的，其实质是无机营养的输入_______(填“大于”“小于”或“等于”)输出。水体富营养化会导致水体中溶氧量急剧降低，试解释其原因：
_______________________________________________________________________________。
水体中N、P等无机盐含量过多
大于
水体中N、P等营养物质含量过多，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，消耗大量氧气，水体溶氧量下降
2) 生态浮床中的植物与水体中的藻类具有________关系。生态浮床中的曝气机可不断曝气，其目的是___________________________________。
促进需氧微生物有氧呼吸，有利于降解有机污染物
种间竞争
3. 外来物种入侵与生物多样性
① 危害：生物多样性锐减。
② 原因：
外来生物入侵初期常呈现“J”型增长，导致本地生物
失去生存空间，大量死亡（或迁移），
群落物种丰富度减小，生物多样性下降。
紫茎泽兰入侵
4. 外来物种入侵与生物防治
① 严格控制外来物种的扩散；
② 利用生物防治的思路，降低入侵种的K值；
③ 对于已入侵的物种，可考虑开发其经济价值。
七、常见环境问题的原因分析与治理对策
① 生态农业中用秸秆喂牛，用粪便生产沼气等，体现了研究生态系统能量流动的意义是帮助人们科学规划、设计人工生态系统，提高能量利用率，使能量得到最有效的利用。
② 生态农业中让多种生物参与，尤其是借助微生物的分解作用。即利用微生物提高了秸秆和粪便中的能量的利用率，又加快了物质循环，还增加了土壤中的生物数量和种类，提高了生态系统稳定性。
③ 生态农业利用的原理是群落丰富度越大，抵抗力稳定性越强；群落垂直结构越复杂，对阳光等资源的利用效率越高。
八、生态农业的原理总结
④ 生态农田中除草除虫、合理载畜体现了研究生态系统能量流动的意义是帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
⑤ 生态农业中，可利用信息传递灭害虫，增加经济作物和动物的产量。
⑥ 生态农业生产中要不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等说明对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
⑦ 生态系统的自我调节能力是有一定限度的，所以对生态农业中农产品、林产品和畜产品的获取不要超过一定限度。
八、生态农业的原理总结

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