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(共65张PPT)
第九单元　生物与环境
第3讲　生态系统的结构及其稳定性
选择性必修2　生物与环境
食物链与食物网
能量流动
物质循环
生产者
分解者
知识网络图
考点1　生态系统的成分和营养结构
01
研读教材·积累必备知识
内化知识·提升素养能力
（2021·广东高考真题）“葛（葛藤）之覃兮，施与中谷（山谷），维叶萋萋。黄鸟于飞，集于灌木，其鸣喈喈”（节选自《诗经·葛覃》）。诗句中描写的美丽景象构成了一个（ ）
A．黄鸟种群 B．生物群落 C．自然生态系统 D．农业生态系统
C
一．生态系统的概述
（1）概念：生态系统是由 与它的 相互作用而形成的统一整体。
（2）范围：有大有小，地球上最大的生态系统是 。
（3）结构：由 和 （食物链和食物网）构成。
（4）功能：进行 、 、 。
生物群落
无机环境
生物圈
组成成分
营养结构
物质循环
能量流动
信息传递
体验高考
一个动物园中的全部动物 (填“是”或“不是”)一个系统；因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间 (填“有”或“没有”)内在联系和相互影响，____(填“是”或“不是”)一个有机的整体。
不是
没有
不是
二. 生态系统组成成分 (非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
认真分析各个组分的联系，回答以下问题：
具有双向箭头的是：
“非生物的物质和能量”和“生产者”
收到三个箭头指向的组分是：
“非生物的物质和能量”
指出三个箭头的组分是：
“生产者”
收到两个箭头指向的组分是：
“分解者”
各成分的作用及地位（阅读教材，完成表格）
项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
实例
作用 生物群落中物质和能量的根本来源
地位 — 生态系统最活跃的成分
阳光、热、水、空气、无机盐等
自养生物，主要是绿色植物
异养生物，主要是动物
主要是营腐生生活的细菌和真菌
制造有机物储存能量，为消费者提供食物和栖息场所
加快生态系统的物质循环；对植物的传粉、种子传播等具有重要作用
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，返回到无机环境中，供生产者重新利用
生态系统的基石
生态系统的关键成分
非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者在生态系统中的作用及地位如何？
1.该食物网中包含了生态系统的所有组成成分吗？
2.什么是食物链？图中共有几条食物链？食物链有什么特点？
三．生态系统的营养结构
如图表示某陆地生态系统的食物网，请据图回答下列问题：
①每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。营养级一般不会超过5个。
②食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。
3.什么是营养级？营养级别和消费者级别有什么关系？各种动物所处的营养级别是一成不变的吗？
同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级。 为什么？
由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1。
营养级是指处于食物链同一环节上所有生物物种的总和。不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。
——食物链和食物网
概念：生态系统中各种生物之间由于食物关系形成的一种联系
食物网 教材P51
4.在食物链中，生物之间的关系是什么？在食物网中，生物之间的关系可以是什么？
捕食
捕食与竞争
巩固某地推行退耕还草工程，大量的农田变成草场并形成了连片的草原。下图1为某草原生态系统中甲、乙两种动物种群数量变化曲线，图2为该生态系统食物网的一部分。据图回答下列问题:
(1)农田变成草场的演替类型为_____________。根据图1判断动物甲和动物乙这两个物种的种间关系是_______________。
(2)鹰能根据野兔的行为准确选择目标捕食，野兔也能根据鹰的生活习性躲避被捕，这体现了_______________________________________________________。该草原生态系统能维持相对稳定状态，其自我调节能力的基础是____________________________。
(3)图2中共有_______________条食物链，鹰属于________________级消费者，麻雀和蝗虫之间构成_________________关系。当因气候原因草原出现蝗灾时，鹰的数量将___________________，主要原因是__________________________________________
次生演替
捕食
信息传递能够调节种间关系，维持生态系统的稳定
负反馈调节
4
次级或三
捕食和竞争
减少
牧草中的能量更多地通过较长的食物链流向鹰，鹰获得的能量减少。
生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传递效率为10%～20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成10%～20%的比例，则两者应为同一营养级。可以确定
下图1食物链为:
1.依据所同化能量的多少构建食物链(网)
图2食物网为 ；
B→D→A→C
营养级 A B C D
能量(kJ) 15.9 870.7 0.9 141.0
下表中的食物链为 。
丙→甲→乙→丁
方法突破：食物链(网)的构建
2.依据捕食关系曲线构建食物链(网)
根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定
下图中食物链为： 。
乙→丙→甲
生物体 A B C D E
有机汞浓度(ppm) 0.057 7 0.51 68 0.39
3.依据重金属、农药的含量构建食物链(网)
生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内相关农药的浓度越高，
两者在数值上呈正相关。可以确定下表中的食物网为:
种群 甲 乙 丙 丁 戊
同化量(102 kJ/m2) 7 50 20 0.98 500
【巩固】某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)，其能量调查如下表所示：
下列对该表数据作出的分析，正确的是 (　　)
A．该生态系统的营养结构可表示为戊→乙→丙→甲→丁
B．当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等
C．该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加
D．去除甲和丁后，丙增多乙减少
B
①处于食物链中第一营养级生物减少的情况：若第一营养级生物数量减少,则会导致其他的生物数量都 ,即出现连锁反应,因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。
②“天敌”减少的情况：若“天敌”减少,则被捕食者数量变化是 。
方法技巧：食物链（网）中各营养级生物数量的变动分析
减少
③食物链中中间营养级生物的减少对其他生物的影响：
如a→b→c→d→e，若c减少，则食物链中其它生物变化是：b ，
a ，
d ，
e 。
先增加后减少最后趋于稳定
最终结果比原来数量要大（K值升高）
先增加后减少最后趋于稳定
先减少后增加最后趋于稳定
先减少后增加最后趋于稳定
先减少后增加最后趋于稳定
原则1：在食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少,对另一种生物的影响沿不同的路线分析得出的结果不同时,
④复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析：
原则2：
生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
原则3：
当处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则短期内该种群可通过多食其他食物而维持 。
基本不变
应以中间环节少的为分析依据。
生产者数量相对稳定。
最高营养级的生物数量相对稳定。
考点2　生态系统的稳定性
02
研读教材·积累必备知识
内化知识·提升素养能力
生态系统的稳定性
1、生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
特征：①结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。
②功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。
③收支平衡：物质和能量的输入和输出保持平衡。
2、生态系统的稳定性：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
（维持生态平衡的能力）
原因：
基础：
特点：
生态系统具有自我调节能力
负反馈调节
生态系统的自我调节能力是有限的
生态系统的稳定性
3、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
③一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
4、提高生态系统的稳定性
①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。
②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
(2021海南高考真题)红树林是海南的一道靓丽风景，既可防风护堤，也可为鱼类、鸟类等动物提供栖息地。下列有关叙述错误的是
A．“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链
B．红树林生态系统物种丰富，结构相对复杂，具有较强的自我调节能力
C．红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值
D．采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
C
(2021河北高考真题)湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是
注：生物多样性指数反映生物多样性水平
A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
D
(2022海南高考真题)珊瑚生态系统主要由珊瑚礁及生物群落组成，生物多样性丰富。下列有关叙述错误的是
A．珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质，后者为前者提供有机物质，两者存在互利共生关系
B．珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力，这是恢复力稳定性的表现
C．对珊瑚礁的掠夺式开采会导致珊瑚生态系统遭到破坏
D．珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果
B
考点1　生态系统的能量流动
01
研读教材·积累必备知识
内化知识·提升素养能力
（2021·全国甲卷高考真题）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是________________________________________________（答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是__________________________________。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以__________________________生态系统为研究对象得出的。
体验高考
（赛达伯格湖）湖泊
避免自己没有食物，无法生存下去
单向流动，逐级递减
(1)由右图分析可知
①输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。
②粪便中的能量(c) (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为 营养级同化的能量中流向_____ 的部分。
3.第二营养级及其后营养级能量流动
b
③初级消费者同化的能量(b)＝ ＋_________________。
不属于
上一个
分解者
呼吸消耗的能量(d)
用于生长、发育和
繁殖的能量(e)
④生长、发育和繁殖的能量(e)＝ ＋___________ ＋未被利用的能量(j)。
分解者利用的能量(f－c)
下一营养级同
化的能量(i)
摄入量＝同化量＋ 。
粪便量
(1)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有四条：
①自身呼吸消耗；
②流入下一营养级(最高营养级除外)；
③被分解者分解利用；
④未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用
如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。但从长远来看，“未利用”的能量最终会被自身呼吸消耗、流入下一营养级或被分解者利用。
(2)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去路有三条：
①自身呼吸消耗；
②流入下一营养级(最高营养级除外)；
③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，才能保证生态系统能量流动的正常进行。
知识突破
例题2.(2020·全国卷Ⅲ，31)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。回答下列问题：
(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　　　　。
水体富养化，没有其他生产者的竞争
竞争
生产者
（植物）
初级消费者
（植食性动物）
次级消费者
（肉食性动物）
三级消费者
（肉食性动物）
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
题后归纳：生态系统的能量流动过程图
太阳
呼吸作用
……
分解者
例题3.(2021·河南郑州联考)如图为某果园中能量流经某害虫种群的示意图[图中数据的单位为kJ/(m2·a)]。下列叙述错误的是(　　)
A.若要防治虫害，则应设法使该害虫种群的能量摄入量减少
B.据图可知，该害虫同化的能量大部分通过自身呼吸作用以热能的形式散失
C.从图中可以看出，生态系统的能量流动具有逐级递减的特点
D.由害虫流入分解者的能量包括图中粪便和遗体残骸等中的能量
D
一、能量流动的特点
题后归纳
1.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因是什么？
食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转；
二、能量传递效率
能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率
能量传递效率＝(下一营养级同化量÷该营养级同化量)×100。范围为10%－20%。
3.（科学思维）生态系统的能量流动一般不超过5个营养级的原因是什么？
2.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因是什么？
某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级
输入到某个营养级的能量中，只有10%-20%的能量能够流到下一个营养级，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多
例题4.(2021·长沙模拟)某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来生物戊入侵，且会与丙竞争食物，但不会被丁所捕食。下列有关说法错误的是(　 )
A.甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和
B.甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落
C.丁生物的种群数量很可能会逐渐减少
D.戊在生态系统中处于第三营养级
B
一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
象征
含义
每一营养级生物的有机物总量
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物所含能量的多少
每一阶含义
形状
生物量金字塔
数量金字塔
能量金字塔
项目
题后归纳：三种类型的生态金字塔
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
一般生物个体数目在食物链
中随营养级升高而逐步递减
分析
能量流动的过程中
总是有能量的耗散，
故能量流动逐级递减
成千上万只昆虫生活在
一株大树上时，该数量
金字塔的塔形也会发生
变化
浮游植物的个体小，寿命短，
又不断被浮游动物吃掉，所
以某一时间浮游植物的生物
量(用质量来表示)可能低于
浮游动物的生物量
例题5．关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是 (　　)
A．除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的部分
B．多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用
C．根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产
D．“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率
D
题后拓展：
能量利用效率≠能量传递效率
(1)能量利用效率：
①一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。
②一般来说，食物链越短，能量利用效率越高。
③有时考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，以实现能量的多级利用，从而提高能量利用效率。
研究能量流动的实践意义及实例
研究能量流动的实践意义
题后归纳：
例1.下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。
25
100 000
三、能量传递效率的相关计算
类型(一)　能量传递效率的相关“最值”计算
正推：知低营养级求高营养级 获能量最多 选最短食物链，按×20%计算
获能量最少 选最长食物链，按×10%计算
逆推：知高营养级求低营养级 需能量最多 选最长食物链，按÷10%计算
需能量最少 选最短食物链，按÷20%计算
方法规律
例2.如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g，需要消耗植物 (　　)
A．1 125 g　 B．1 600 g C．2 000 g D．6 500 g
C
类型(二)　能量传递效率的有关“定值”计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
方法规律
(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？
如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·y)]，据图分析：
类型(三)　具有人工能量输入的能量传递效率计算
(2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？
(3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留一位有效数字)
(4)假设能量全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100 kg，则需要消耗多少千克生产者？
提示：人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。
如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。
我国人均耕地面积远低于世界平均水平，但劳动人民在有限的土地上精耕细作，创造出多种高效的生产方式，回答下列问题：
(1)“桑基鱼塘”生产方式中桑叶养蚕、蚕粪养鱼、塘泥肥桑，流经该生态系统的总能量主要来自桑树和浮游植物______________________。与单一养鱼或养蚕相比，“桑基鱼塘”提高了能量利用率，是因为桑叶中的能量可以分别被__________利用。从能量流动角度分析，塘泥中所积累的有机物属于未利用能量，即未被自身呼吸消耗、也未被__________和________利用的能量。塘泥能为桑树生长提供的营养物质
是________，与沉积于水底相比，“塘泥肥桑”过程中塘泥释放CO2速度加快，原因是__________________________________________________。
(2)我国农民最早使用间作、套种等生产方式，它根据不同农作物对光照条件不同需求合理配置，提高了作物群体对___________的利用率。
光合作用固定的太阳能
蚕和鱼
下一营养级
分解者
无机盐
土壤中的氧气浓度高于水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快
光能
综合练习1
不同生物不同能量 生产者 植食鱼类 肉食鱼类 ……
流入下一营养级的能量 14.0 B 0.24 ……
A 22.9 3.9 2.0 ……
流向分解者的能量 3.1 0.6 0.06 …...
有机物输入的能量 2.0 5.0 ……
储存的能量 70.0 9.0 5.2 ……
(1)人工鱼塘生态系统的结构包括____________________________________________。
(2)研究生态系统的能量流动一般将______________________________视为一个整体进行研究。若要调查某种肉食鱼类的种群密度常采用的方法是___________________。
(3)分析表中数据及各营养级能量的分配，表中A是指___________________，表中的数据B为____。
(4)科研小组人员利用该人工鱼塘的塘泥肥桑树，用桑叶养蚕，将蚕沙 （粪便）投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第 营养级所含的能量。用从生态系统的角度分析，其意义是_______________________________________。
生态系统的组成成分、食物链和食物网(或营养结构)
种群(或一个营养级的全部生物)
标志重捕法
呼吸作用散失的能量
2.5
2.科研小组对某人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如表所示。整理资料时，由于疏忽图中部分项目和数据模糊不能分辨。请你帮助恢复有关数据和项目，并回答有关问题：(能量单位：J/(cm2·a)，除表中所列的消费者外，其他类型的消费者忽略不计)
一
实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率
考点2　生态系统的物质循环
02
研读教材·积累必备知识
内化知识·提升素养能力
组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
循环的物质：
循环发生在：
范围：
特点：
组成生物体的各种化学元素
生物群落与非生物环境之间
生物圈
循环性和全球性（生物地球化学循环）
1.什么是生态系统的物质循环？有什么特点？
例题1(2021·深圳模拟)如图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，①～⑦表示生理过程。下列有关该图的分析，错误的是 (　　)
A．乙是该生态系统的基石
B．⑦过程中碳的传递形式是CO2
C．①过程主要是指绿色植物的光合作用
D．丙中的多种生物之间只存在竞争关系
①光合作用（化能合成作用）
②呼吸作用
③摄食
④遗体残骸进入土壤
⑤残枝败叶凋落
⑥分解作用
⑦呼吸作用
D
题后归纳：碳循环的过程
大气中的CO2库（无机环境）
呼吸
作用
动物
（消费者）
动物
摄食
呼吸
作用
动植物的遗体和排泄物
微生物
（分解者）
厂房
汽车
燃烧
作用
绿色植物
（生产者）
光合
作用
生物群落
泥炭、煤
石油
分解
作用
1.碳从无机环境进入生物群落
①方式：光合作用和化能合成作用
②形式：CO2
2.碳从生物群落进入非生物环境
①方式：生产者和消费者的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧
②形式：CO2
碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。
2.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？碳如何从无机环境到生物群落？如何从生物群落到无机环境？
变式训练1：下面3个图代表碳循环的过程，请写出A、B、C、D、E、F各字母分别代表的成分。
①图1中，A为生产者，B为大气中CO2库，C为消费者，D为分解者。②图2中，A为生产者，C为大气中CO2库，B为初级消费者，D为次级消费者，E为分解者。③图3中，E为生产者，A为大气中CO2库，B、D、F为消费者，C为分解者。
例题2：中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”,这是我国对世界作出的承诺。“碳达峰"指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长而达到峰值，之后逐步回落;“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量相等，实现二氧化碳“零排放”。下列有关叙述错误的是( )
A.实现碳达峰后生态系统的碳循环不会明显减慢
B.实现碳中和有助于解决全球温室效应的问题
C.实现碳达峰后空气中二氧化碳的浓度将保持不变
D.植树造林和减少化石燃料燃烧有助于实现碳中和
C
1）原因
化石燃料的大量燃烧（主要原因）
森林、草原等植被的破坏
2）危害
3）缓解措施
减少化石燃料的使用
开发新能源
保护植被，增大绿化面积
极地和高山冰川加速融化
海平面上升
气温升高
威胁人类和其他生物的生存
题后归纳：温室效应
例题3:下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位: ng·g-1)。请据表推测，这几种鱼中，草食性的鱼是_____，杂食性的鱼是_____肉食性的鱼是_____，为什么
A
BC
DE
营养级越高的生物，其体内重金属含量越高。
有害物质在生物体内的浓度沿食物链不断升高。
（1）概念: 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。
重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
比较稳定，生物体能够吸收且不易分解和排出
（2）物质
（3）生物富集的主要途径:
（4）生物富集的危害：
（5）生物富集现象的特点：
题后归纳：生物富集
在生物体内形成积累性中毒。
具有全球性，有害物质浓度随营养级增加而升高
食物链、食物网
A.该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04 ppm
B.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链
C.甲是该生态系统组成成分中的生产者
D.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群
变式训练2.某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，但是，这些化合物难以被降解并在生物体内积蓄。下表是某水域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列说法错误的是
项目 甲 乙 丙 丁
能量(kJ) 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×107
DDT浓度(ppm) 0.04 0.35 0.39 3.4
B
四、能量流动和物质循环的关系
能量流动 物质循环
不同点 过程
特点
联系 沿食物链（网）单向流动
在生物群落和非生物环境之间循环往复
单向流动，逐级递减
①能量流动和物质循环同时进行，彼此相互依存，不可分割。
②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力。使使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
③生态系统中的各种组成成分，通过能量流动和物质循环紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
全球性 、循环性
考点3　生态系统的信息传递
03
研读教材·积累必备知识
内化知识·提升素养能力
1.机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。
①播放鸟类天敌的鸣叫声；②放置无公害的驱鸟剂；③燃放爆竹；④使用激光；
⑤架设煤气炮(模拟猎枪的响声和火光)；⑥布设鸟类害怕的图案；⑦声光威吓(将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合)；⑧遥控航模模拟天敌。
上述方法利用物理信息的有________________；
利用化学信息的有________________；
利用行为信息的有________________；
2. “燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，上下其音”(《诗经·国风》)，燕子表达的是哪-类信息
行为信息；物理信息。
①③④⑤⑥⑦
②
⑧
题后归纳：信息的种类
信息种类 实质 来源 举例
物理信息
化学信息
行为信息
自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。
非生物环境，生物个体或群体。
蜘蛛网的振动；
头狼的嚎叫声；
生物产生的一些可以传递信息的化学物质。
生物
植物的生物碱、有机酸等代谢产物；动物的性外激素、信息素等；
动物的特殊行为。
动物
蜜蜂跳舞
鸟类的“求偶炫耀”
生态系统中信息类型的辨析方法技巧：
(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉到的信息，则判断为物理信息。
(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。
(3)凡涉及“肢体语言”的，则判断为行为信息。
(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁)，生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。
(6)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同：
如孔雀开屏,如果通过行为传递信息给对方,则属于行为信息;如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方,则属于物理信息。
鸟类或其他动物报警,若通过声音如尖叫,则属于物理信息;若通过特殊的动作如突然飞起,则属于行为信息。
信息传递的作用及实例
个体
种群
群落
生态系统
作用：生物体生命活动的正常进行，离不开信息的传递
作用：生物种群的繁衍,离不开信息的传递
作用：信息传递能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
实例：蝙蝠靠“回声定位”识别环境、取食、飞行等
莴苣、烟草、茄的种子萌发需特定的光波
实例：植物开花需要光信息刺激
雌雄昆虫交尾需性外激素
实例：烟草释放化学物质白天吸引蛾幼虫的天敌，夜间驱赶雌蛾
青草的“绿色”为食草动物提供采食信息
狼根据兔的气味捕食兔
兔根据狼的气味或行为特征躲避猎捕
信息传递在农业生产中的应用及实例
1.提高农产品或畜产品的产量
2.对有害动物进行控制
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率
养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间，可以提高产蛋率
信息传递在农业生产中的应用及实例
2.对有害动物进行控制
名称 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
有害动物的几种防治方法：
化学药剂喷施等
作用迅速
短期效果明显
污染环境
引起害虫抗药性增强杀灭害虫天敌，破坏生态平衡
人工捕捉等
无污染
见效快，效果好
费时费力
对体型很小的害虫无法实施
引入天敌或寄生虫
利用信息传递作用防治
无污染
效果好且持久
成本低
天敌数量不确定
寄生虫专一性强
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 __________________ 全球性、循环性 往往是双向的
途径 ______________ 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 小结：
生态系统三大功能（能量流动、物质循环和信息传递）的比较
单向流动、逐级递减
食物链和食物网
微专题20　生态农业
一、生态农业的设计原理
1.研究设计合理的食物链组成(或营养结构)，提高抵抗力稳定性。
2.实现生态系统中能量的多级利用。
3.实现生态系统中物质循环再生(或实现可持续发展或“原料—产品—原料—产品”)。
4.提高整个系统的总体功能和综合效益。
二、我国生态农业的常见类型
1.物质能量的多层分级利用系统，如作物秸秆的多级利用。
2.水陆交换的物质循环系统，如桑基鱼塘生产体系。
3.农林牧渔联合生产系统，如农林牧渔生产体系和粮桑渔畜农业生态体系。
4.(2021·山东沂水一中模拟)我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，能见到一种基于“桑基鱼塘”的生态农业模式，如图所示。请回答相关问题：
(1)该生态农业模式通过把多个生产系统优化组合，有机整合成为一个新的高效生态系统，这与单个生态系统(如鱼塘生态系统)相比，优点是　 。
据图分析，该生态系统中可作为第二营养级的生物有　　　　。
(2)输入鱼塘生态系统的能量来自　　　　　　　　；图中塘泥可以为桑树和甘蔗生长提供营养物质的原因是　 。
(3)该生态系统受到少量未经处理的生活、农业和工业生产废水(含有化肥、农药、普通洗衣粉、石油、高含硫煤炭)污染时，能通过　　　　　　　　　　　　等方式消除污染，污染严重时可使该鱼塘发生“水华”现象，上述废水中能促使“水华”现象发生的物质是　　　　　　　　。
实现了物质和能量的多层次、分级利用，提高了能量的利用率，减少了环境污染
蚕、鱼、猪、人
太阳能和人工输入的能量　
塘泥中含有无机盐及未被利用的有机物通过微生物的分解作用产生的无机物
物理沉降、化学分解和微生物的分解
化肥、普通洗衣粉

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