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(共86张PPT)
第27课　种群及其动态
第九单元　生物与环境
01
必备知识·落实基础性
概念梳理
概念辨析
概念构建
单位体积
最基本
个体总数
迁入或迁出
各年龄期
预测
雌雄个体
影响
活动范围小、活动
能力弱
大
强
平均值
标记
随机
无影响
数学
假设
数学形式
食物和空间
该种群的起始数量
倍数
倍数
资源、空间
环境容纳量
“J”形
“S”形
显微计数
相对稳定
爆发
下降
一定的个体数量
综合性
光照强度
温度
爆发式增长
限制
生存状态
变化趋势
K/2
环境容纳量
×
√
×
×
×
×
×
×
×
√
×
02
关键能力·提升综合性
考点1
考点2
考点3
考点4
考点5
用药物杀死部分有害动物后，剩余的有害动物生活空间和食物充足，所以种群增长速率较大
不应该。彻底消灭某种有害生物会降低生物的多样性，破坏生态系统的平衡
03
命题案例·强化创新性
答案：C
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概念梳理
点此进入
答案
提出培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的
作出假设
开始时酵母菌种群数量呈“J”形增长;随着l
间推移,资源和空间有限,酵母菌种群数量
“S”形增长
全班分甲、乙、丙等若干实验组
分别用培养液在
培
养等量酵母菌
方案步骤
每天用
数一个小方格内的酵
母菌数量并作记录连续7天
全班汇总各组7天的数据,算出每一天全班
数据的
根据
出酵丹菌种
群数量的增长曲线
析结果得出结论
提出培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的
作出假设
开始时酵母菌种群数量呈“J”形增长;随着l
间推移,资源和空间有限,酵母菌种群数量
“S”形增长
全班分甲、乙、丙等若干实验组
分别用培养液在
培
养等量酵母菌
方案步骤
每天用
数一个小方格内的酵
母菌数量并作记录连续7天
全班汇总各组7天的数据,算出每一天全班
数据的
根据
出酵丹菌种
群数量的增长曲线
析结果得出结论
概念辨析
概念枸建
点此进入
解析答案
盖玻片
数板
计数室
A
B
米
K
K
时
时
米
K
米父
#K/2
H-K/2
时
3第27课　种群及其动态
课程标准要求
学业质量水平
2.1.1　列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征2.1.2　尝试建立数学模型解释种群的数量变动2.1.3　举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征
1.通过分析种群各数量特征与种群数量的关系，认同种群是繁殖的基本单位。(生命观念)2.通过“J”形增长和“S”形增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。(科学思维)3.通过“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”及“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，掌握实验方案的设计与实施，及对实验结果的分析与评价能力。(科学探究)4．依据非生物因素对种群数量的影响，解决生产实践中的相关问题。(社会责任)
一、种群的数量特征及种群密度的调查方法
1．种群的数量特征
数量特征
概念
意义
种群密度
种群在单位面积或单位体积中的个体数
种群最基本的数量特征
出生率、死亡率
单位时间内新产生的或死亡的个体数目占该种群个体总数的比值
直接影响种群密度
迁入率、迁出率
单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值
直接影响种群密度
年龄结构
种群中各年龄期的个体数目的比例
可预测种群密度的变化趋势
性别比例
种群中雌雄个体数目的比例
在一定程度上影响种群密度
2.种群密度的调查方法
项目
样方法
标记重捕法
调查对象
植物或活动范围小、活动能力弱的动物
活动范围大、活动能力强的动物
调查程序
注意事项
①随机取样；②样方大小适中；③样方数量不宜太少
①调查期间无迁入和迁出、出生和死亡；②标记物对所调查动物生命活动无影响
二、种群的数量变化
1．种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建立数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→检验或修正。
2．种群数量的“J”形增长
(1)形成原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
(2)数学模型：Nt＝N0λt
其中，N0：该种群的起始数量；t：时间；Nt：t年后该种群的数量；λ：该种群数量是前一年种群数量的倍数。
(3)曲线特点：种群的数量以一定的倍数连续增长。
3．种群数量的“S”形增长
(1)形成原因：资源、空间有限。
(2)曲线特点
①种群数量达到K/2时，增长速率最大；
②种群数量达到环境容纳量即K值后，将停止增长。
4．探究培养液中酵母菌种群数量的变化(实验)
(1)实验原理
①在理想的环境条件下，酵母菌种群数量的增长呈“J”形增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群数量的增长呈“S”形增长。
②计算酵母菌数量可用抽样检测的方法，用显微计数法计数。
(2)实验流程
三、种群数量的波动
1．自然界中有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定，特定条件下可能出现种群爆发。
2．种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
3．种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
四、影响种群数量变化的因素
1．非生物因素：包括阳光、温度、水等。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
(1)森林中林下植物的种群密度主要取决于其受到的光照强度。
(2)种子春季萌发、昆虫冬季死亡主要受温度影响。
(3)干旱缺水常会导致动植物死亡，但会使东亚飞蝗爆发式增长。
2．生物因素
(1)种群内部生物因素：种群的增长会使种群增长受到限制。
(2)种群外部生物因素：主要包括种群间的捕食、竞争和寄生关系。
3．种群研究的应用
(1)濒危动物保护：了解其生存状态，预测其种群数量变化趋势，采取合理的保护对策。
(2)渔业：中等强度捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
(3)有害生物的防治：通过减少其获得食物的机会或引入其天敌降低其环境容纳量。
1．种群密度是种群最基本的数量特征
(1)调查草地某种蜘蛛种群密度时，要选择草多的地方，否则结果偏低。
(×)
(2)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。
(√)
(3)统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。
(×)
(4)年龄结构为增长型的种群数量一定能增加。
(×)
2．种群数量的增长模型有“J”形增长曲线和“S”形增长曲线
(1)在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量。
(×)
(2)不同种生物种群的K值各不相同，但同种生物种群的K值固定不变。
(×)
(3)在“S”形增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄结构为衰退型。
(×)
(4)探究培养液中酵母菌种群数量的变化，在计数板上先滴加培养液，在盖上盖玻片。
(×)
3．影响种群数量变化的因素包括非生物因素和生物因素
(1)干旱一定对种群的增长不利。
(×)
(2)种群数量的变化受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响。
(√)
(3)为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2时及时控制种群密度。
(×)
　　种群的数量特征及其相互关系
每年夏季，蚊蝇的活动都会对人们的生活造成很大的影响。虽然人们用各种杀虫剂药杀蚊蝇，但都不能有效地控制蚊蝇的数量。
(1)由于人类的干预，蚊蝇的死亡率很高，为什么不能有效控制蚊蝇的数量？
答案：蚊蝇的出生率非常高。
(2)与蚊蝇的出生率、死亡率相比，人类的出生率与死亡率有何特点？
答案：出生率低，死亡率也低。
(3)生物学家培育了一种雄性不育的蝇，释放到环境中后，大大降低了该种蝇的种群密度，其原理是什么？
答案：降低了该种蝇的出生率。
1．运用概念图理解种群数量特征之间的关系
2．明辨种群数量特征的四个易误点
(1)种群数量不等于种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量多，种群密度不一定大。
(2)决定种群密度变化的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素：年龄结构和性别比例。其中年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量变化趋势的依据：年龄结构。但这种趋势不一定能实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等环境因素的变化。
考向1|
种群的数量特征
1．随着“二孩”政策的放开，有专家预测，我国人口数量在以后几年将出现明显增长。下列有关(人口)种群特征的叙述，正确的是(　　)
A．该政策的实施有利于改变性别比例
B．自然增长率主要由出生率决定
C．一个城市的人口数量可以反映其人口密度
D．年龄结构稳定的人群保持零增长
C　解析：“二孩”政策的实施有利于调整年龄结构，A项错误；自然增长率取决于出生率和死亡率，B项错误；对一个城市而言，面积是一定的，人口数量的多少可以反映出人口密度的大小，C项正确；年龄结构稳定的人群，还受迁入、迁出人口的影响，所以，无法知晓人群是否为零增长，D项错误。
考向2|
种群数量特征的相互关系
2．下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是(　　)
A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b
B．图1中的c为种群最基本的数量特征
C．图2中丁与图1中的a表示的含义相同
D．图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C　解析：图1中a只影响出生率，b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄结构，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增大，应为出生率；乙使种群密度减小，应为死亡率；丙只影响出生率，为性别比例；丁为年龄结构。图1中b是预测种群数量未来变化趋势的主要依据；c是种群最基本的数量特征；图2中丁与图1中a表示的含义不同；丙主要通过影响出生率来间接影响种群密度。
　　种群密度的调查
1．样方法调查种群密度应注意的问题
(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
(3)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100
m2，灌木为16
m2，草本植物为1
m2。
(4)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法(如图1所示)，狭长地块常用等距取样法(如图2所示)。
(5)样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
2．标记重捕法调查种群密度应注意的问题
(1)标记重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。
(2)标记重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
3．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为N只，第一次捕获M只并标记，第二次捕获了n只，其中有m只被标记，根据公式＝，得N＝。
由上式分析可知：
(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体被捕获概率降低、被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成m偏小，则N偏大。
(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成m偏大，则N偏小。
(3)若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。
某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2
hm2(1
hm2＝10
000
m2)。在调查区内，放置100个捕鼠笼，在一夜间对布氏田鼠进行初捕，将捕获的鼠经标记后在原地释放。3日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　)
项目
捕获数/只
标记数/只
雌性个体数/只
雄性个体数/只
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
A．此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度
B．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/)为7/9
C．该草地布氏田鼠的平均种群密度约为144只/hm2
D．事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏低
C　解析：跳蝻活动范围小，一般采用样方法调查其种群密度；根据两次捕获的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例(♀/)为8/9；根据标记重捕法理论计算公式N＝nM/m，该草地中布氏田鼠的平均密度为32×36÷4÷2＝144(只/hm2)；田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，导致m减小，则N会偏大。
　　种群数量的变化
1．“J”形增长中λ和增长率的关系
种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ为某时段结束时种群数量为前一年种群数量的倍数，而非增长率，增长率＝(λ－1)×100%。如图：
(1)λ＞1时，种群数量增加，如图中AB段(不包括B点)。
(2)λ＝1时，种群数量保持稳定，如图中B点、D点及以后。
(3)λ＜1时，种群数量减少，如图中BD段(不包括B、D点)。
2．“S”形曲线中K值与K/2值的分析与应用
　
(1)K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值可能会下降；当环境条件状况改善时，K值可能会上升。
(2)在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即一定环境条件所能维持的种群最大数量；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境条件已遭到破坏。
考向1|
种群增长的“J”形和“S”形曲线
1．(2021·广东珠海模拟)下图是某种群数量增长曲线，下列有关叙述正确的是(　　)
A．自然界中不会存在类似曲线Ⅰ的种群增长形式
B．在曲线Ⅱ中的d点，种群的年龄结构为增长型
C．蝗虫防治时，最好将种群数量控制在K/2
D．改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施
D　解析：曲线Ⅰ是在理想条件下的“J”形增长曲线，将某一物种迁入一个新的环境中，开始的一段时间会表现出类似曲线Ⅰ的种群增长形式，A错误；在曲线Ⅱ中的d点时，种群的数量处于下降状态，年龄结构为衰退型，B错误；蝗虫防治时，最好应将种群数量控制在K/2之前，严防蝗虫数量达到K/2，C错误；大熊猫数量下降的根本原因是生存环境被破坏，因此改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施，D正确。
考向2|
种群数量增长曲线的分析
2．在一段时间内，某生态系统中甲种群的增长速率变化、乙种群的数量变化如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．t1～t2，甲种群的增长速率大于乙种群
B．t2时，甲种群的环境容纳量最大
C．t2～t3，甲种群的年龄结构为增长型
D．t4之后，乙种群的数量将无限增长
C　解析：题图为甲种群的增长速率和乙种群的数量变化曲线，且无具体数值，无法比较二者增长速率的大小；t2时，甲种群的增长速率最大，种群数量为环境容纳量的一半，且环境容纳量一般不随种群数量的增加而增大，与环境因素有关；t2～t3，甲种群的数量仍在增多，其年龄结构为增长型；由于自然界的资源和空间是有限的，当种群数量增长时，种内斗争加剧，以该种群为食的动物的数量也增加，使种群的出生率降低，死亡率增高，当死亡率增加到与出生率相等时，种群数量将不再增长。
　　探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1．实验注意事项
(1)本实验不需要设置对照实验，因为不同时间取样已形成对照。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。
(4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。
(5)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的计数原则。
(6)如果一个小方格内酵母菌数目过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数，以每个小方格内含有4～5个酵母菌细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。
(7)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好用记录表，如：
时间/d
1
2
3
4
5
6
……
数量/个
……
2.血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(25×16型，如下图所示)
说明：血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1
mm2，加盖玻片后的深度为0.1
mm。因此，每个大方格的容积为0.1
mm3。另外，中央大方格以细线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。
(2)计算公式
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格的总菌数，然后再换算成1
mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中的总菌数为a，菌液稀释倍数为b，则0.1
mm3菌液中的总菌数为a÷5×25×b。已知1
mL＝1
cm3＝1
000
mm3，1
mL菌液的总菌数＝a÷5×25×10
000×b＝50
000a·b。
在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1
mm×1
mm×0.1
mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该方格中酵母菌的数量应计为9个
B．实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1
mm
D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
B　解析：题图所示方格中酵母菌的数量应计为7个，只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，A错误；由于细胞膜的选择透过性，实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞，B正确；血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1
mm，而不是玻片厚度为0.1
mm，C错误；在制片时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管滴加样液，D错误。
【备选案例】
(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3
h、10
h、23
h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23
h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23
h时，种群增长不会出现“J”形增长阶段
D　解析：异养生物细菌甲可将培养基中的有机物分解为无机物，A正确；更换培养基可提高培养基中营养物质的相对含量，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；由题图曲线a变化规律知，在培养到23
h之前，细菌甲数量以较大的速率增长，说明此阶段之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的，C正确；在刚开始培养时及培养基更换后，细菌甲的生存环境理想，在较短时间内，种群增长会出现“J”形增长阶段，D错误。
　　影响种群数量变化的因素
1．密度制约因素与非密度制约因素
(1)密度制约因素：一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
(2)非密度制约因素：气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群数量的作用强度与该种群的密度无关。
2．种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用
(1)曲线分析
(2)实践应用
b点的应用
消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用
对有害生物：严防种群数量达到该点，如鼠群数量达K/2时，鼠害将难以控制
对有益资源：黄金利用点，资源利用后维持在该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则
e点(K值)的应用
对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫
考向1|
影响种群数量变化的因素
1．(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是(　　)
A．种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强的老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
D　解析：当空间、资源有限时，种群呈“S”形增长，A项正确；林场空间、资源有限，老鼠种群的增长会由于密度增加而逐渐减慢，B项正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度过大时，种内竞争加剧，鱼的产量受制约，因此单位水体该鱼的产量有可能和养殖密度低的鱼塘相同，C项正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，由于环境阻力逐渐增大，密度对其增长的制约逐渐增强，D项错误。
考向2|
种群研究的应用
2．下图表示某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形。下列有关产生这些变化的原因分析，错误的是(　　)
A．若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后变化的原因可能是大量放养了该种鱼类
B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，则b点后变化的原因可能是增加了营养供应
C．图③中c点后种群的出生率大于死亡率
D．图④曲线可用于指导海洋捕捞
C　解析：若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后种群数量突然增加，超过了其环境容纳量，可能是大量放养该种鱼类造成的；曲线②表明该种群数量增加并且达到新的平衡，且K值增加，可能是由于外界环境变化，如增加营养、空间等，环境条件更加优良；图③中c点后种群数量减少，种群的出生率小于死亡率；图④中生态系统在受到较小干扰时，由于生态系统具有自我调节能力，种群数量迅速恢复到原有状态，可用于指导海洋捕捞，使种群数量维持在K/2左右。
(1)根据图④曲线分析，为什么用药物杀死部分有害动物后，有害动物会很快恢复到原有数量水平？用药物杀死部分有害动物后，剩余的有害动物生活空间和食物充足，所以种群增长速率较大。
(2)根据生态学的观点，是否应彻底消灭某种有害生物？为什么？不应该。彻底消灭某种有害生物会降低生物的多样性，破坏生态系统的平衡。
生活实践情境
　　材料一　进入21世纪，我国人口老龄化现象越来越明显，给社会的发展带来了不利的影响。为缓解我国的人口老龄化现象，我国的计生政策发生了改变，提倡“一对夫妻两个孩”。材料二　每年初夏，是植保员工作较为繁忙的季节。他们需要对蚜虫、蝗虫的幼虫数量进行调查，以判断会不会出现害虫的大爆发。蝗虫的雌性成虫把卵产入土壤中，土壤潮湿时，霉菌容易在卵块上滋生，导致卵不能孵化。
命题生长点1
预测人口变化趋势
(1)老龄化社会中，人口的年龄结构有何特点？为什么老龄化社会的人口数量会趋于减少？
答案：老龄化社会中，年老的个体相对较多，年轻的个体相对较少，这样的社会中，出生率较低，死亡率较高，所以人口数量趋于减少。
(2)每年春节期间，我国各大城市的人口数量发生明显变化，这主要是什么因素导致的？
答案：迁出率。
命题生长点2
种群密度的调查方法
调查蚜虫、蝗虫幼虫的种群密度应采用什么方法？
答案：样方法。
命题生长点3
影响种群数量变化的因素
在不同温度和湿度条件下，蝗虫种群数量的变化如下图所示，结合材料分析，下列叙述正确的是(C)
A．温度为32.5
℃时，蝗虫对湿度的适应范围最窄
B．影响蝗虫种群数量的因素均为密度制约性因素
C．在一定范围内，蝗虫生活的最适湿度随温度升高而升高
D．温度与湿度对蝗虫种群数量的影响效果相同
解析：温度为32.5
℃时，蝗虫对湿度的适应范围为80%～100%，为最宽；影响蝗虫种群数量的因素包括生物因素与非生物因素，其中非生物因素为非密度制约性因素；温度与湿度对蝗虫种群数量的影响效果是不同的，温度主要影响蝗虫体内酶的活性，而湿度主要影响蝗虫的产卵等生命活动。
种群年龄结构的类型
项目
曲线图
柱形图
增长型
稳定型
衰退型
“两看法”选择种群密度的调查方法
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-(共69张PPT)
第28课　群落及其演替
第九单元　生物与环境
01
必备知识·落实基础性
概念梳理
概念辨析
概念构建
一定地域
各种生物种群
种间关系
群落的演替
物种丰富度
不同
时间和环境
分层
光照强度
食物
湿度和盐碱
度
自身
生长特点
环境资源
外貌和结构
季节性
空间位置
其他物种
较强
取样器取样
目测估计
干旱
少
简单
不均匀
少
简单
狭窄
挖洞或快速奔跑
复杂
相对稳定
树栖和攀缘
薄
大
丰富
代替
植物覆盖
彻底消灭
土壤条件
种子
繁殖体
地衣阶段
苔藓阶段
灌木阶段
火山岩
复杂
数量
层次
土壤、光能
方向
速度
可持续发展
还林、还草、还湖
退耕还林条例
×
√
√
×
×
×
×
√
×
√
×
√
×
02
关键能力·提升综合性
考点1
考点2
考点3
03
命题案例·强化创新性
答案：A
高考赘源网
高考资源
边的高考专家!】
概念梳理
点此进入
答案
种间关系
特点
实例
①捕食
a.两种生物长期共同生活
Ⅰ.马蛔虫和马
在一起,相互依存,彼
此有利
②种间竞争
b.两种或更多种生物共同
Ⅱ根瘤菌和
利用同样的有限资源和
大豆
空间而产生相互排斥的
现象
③寄生
c.一种生物以另一种生物
Ⅲ翠鸟捕鱼
为食
d.一种生物从宿主的体液
④互利共生
组织或已消化的物质中
Ⅳ非洲狮和
获取营养并通常对宿主
斑鬣狗
产生危害的现象
⑤原始合作
e.两种生物共同生活在
V.寄居蟹和
起时,双方都受益,但
海葵
分开后可以独立生活
提出问题|如土壤中有哪些小动物,它们的种群密度是多少
制订计划包括步骤、时间、地点、内容、方法、备注等
准备:制作取样器,记录调查地点的
的
要情况
步取样:选
用取样器取土壤样本,并标
明取样
方采集:从土壤样品中釆集小动物
法
观察和分类:对采集的小动物进
统计和分析:设计统计表,分析所收集的数据
概念辨析
概念枸建
物种丰富度
/物种/优势种
荒漠生物群落
组成什物种的生态位
研究土壤中小动
草原生物群落.
森林生物群落/N/
物类群的丰富度
初生演替η类型、过
种间原始合作、互和
次生演替一程及特
/群/人关系广共生种间竞争
捕食、寄生
人类活动对群山落
落演替的影
空间垂直结构
结构几水平结构
退耕还林、还草、还湖
群落的季节性第28课　群落及其演替
课程标准要求
学业质量水平
2.1.4　描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变2.1.5　阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型2.1.6　分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点
1.通过分析群落的结构和演替，建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。(生命观念)2.通过分析种间关系的模式图，培养运用逻辑思维解决问题的能力；通过总结群落演替的特征，培养归纳与总结的思维习惯。(科学思维)3.通过“研究土壤中小动物类群的丰富度”的实验，掌握科学研究计划的制订与实施能力。(科学探究)4.通过总结人类活动对群落演替的影响，关注人类活动对环境的影响及保护。(社会责任)
一、群落的结构
1．群落的概念与特征
(1)概念要点：①相同时间；②一定地域；③各种生物种群。
(2)特征：物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
2．群落的物种组成
(1)不同群落的物种组成不同。
(2)不同群落的物种丰富度，即群落中物种数目的多少不同。
(3)群落中的物种组成不是固定不变的，优势种会随着时间和环境的变化而变化。
3．群落的种间关系(连线)
提示：①—c—Ⅲ　②—b—Ⅳ　③—d—Ⅰ　④—a—Ⅱ　⑤—e—Ⅴ
4．群落的空间结构
空间结构
垂直结构
水平结构
表现
分层现象
镶嵌分布
影响因素
植物：光照强度动物：栖息空间和食物
地形变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点及人和动物的影响等
意义
提高了群落利用阳光等环境资源的能力
—
5．群落的季节性：群落的外貌和结构随阳光、温度、水分等的季节性变化而发生规律性的变化。
6．生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
二、研究土壤中小动物类群的丰富度
1．实验原理
(1)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。
(2)统计方法：记名计算法和目测估计法。
2．实验流程
三、群落的主要类型
1．荒漠生物群落
(1)分布：极度干旱区。
(2)特点：物种少，群落结构非常简单。
(3)生物特点：具有耐旱的特性。
2．草原生物群落
(1)分布：半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。
(2)特点：动植物种类较少，群落结构相对简单。
(3)生物特点：草原植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱；动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。
3．森林生物群落
(1)分布：湿润或较湿润地区。
(2)特点：群落结构非常复杂且相对稳定。
(3)生物特点：动物多营树栖和攀缘生活。阳生植物能吸收比较强的阳光，阴生植物叶薄、叶绿体颗粒大，呈深绿色，适应在弱光条件下生存。
4．湿地生物群落：动植物物种十分丰富。
四、群落的演替
1．演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．群落演替的类型
类型
初生演替
次生演替
起点
①从来没有过植物覆盖；②原来存在过植被，但被彻底消灭了
原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
经历阶段
经历的阶段相对较多
经历的阶段相对较少
速度
缓慢
较快
方向
形成新群落
恢复原来的群落
过程
裸岩上的演替：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
弃耕农田上的演替：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段
实例
在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替
共同点
从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用
3.人类活动对群落演替的影响：人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
4．为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路，我国明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草，颁布了《退耕还林条例》。
1．群落的结构包括物种组成、种间关系、空间结构等
(1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落。
(×)
(2)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构。
(√)
(3)同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食，而是种内斗争，捕食是不同物种之间的关系。
(√)
(4)一个群落在不同季节的结构是相对稳定的。
(×)
2．不同群落中的生物具有与群落环境相适应的形态、结构和生理特点
(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)沙漠植物的根系较短。
(×)
(3)森林中的动物大多会打洞，具有较强的奔跑能力。
(×)
(4)森林中的阴生植物叶片较厚。
(√)
3．群落演替可以分为初生演替和次生演替
(1)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。
(×)
(2)地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。
(√)
(3)群落演替会随时间延长而逐渐加剧。
(×)
(4)冰川泥上发生的群落演替是初生演替。
(√)
(5)若时间允许，弃耕的农田总会形成森林。
(×)
　　　　群落的结构
近年来“美丽乡村”取得了很大的成效。农村的“脏、乱、差”现象得到了根本的治理。原来的臭水沟中清淤后种植了荷花，河中可见鱼儿游动，也见到了野鸭等动物的身影。河两岸种植了柳树等绿化树木，沿河两岸的道路硬化后成了人们健身、休闲的好去处。
(1)河中央、河边、河岸处分布着不同的植物，这体现了群落空间结构的哪一方面？
答案：水平结构。
(2)河水表面宽大的莲叶对水中藻类的数量会造成怎样的影响？
答案：莲叶起到遮光作用，会抑制藻类数量的增加。
(3)你所看到的植物、动物是否构成群落？为什么？
答案：不构成。群落应包含一定区域的所有生物，包括肉眼看不到的微生物，如细菌等。
1．群落的种间关系比较
比较
曲线模型
营养关系图
举例
原始合作
—
海葵和寄居蟹
互利共生
大豆与根瘤菌
寄生
蛔虫与人
种间竞争
牛与羊，农作物与杂草
捕食
狼与兔，青蛙与昆虫
2.正确区分两组易混淆的概念
(1)寄生与腐生
寄生是从活的生物体获取营养物质；腐生是从死的生物体获取营养物质。
(2)捕食与种间竞争
种间竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，并不以获取对方当食物为目的；捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存。
以下情况不属于捕食：①一种生物以非生物为食，如牛饮水；②一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本物种的幼鱼为食，这属于种内斗争。
考向1|
群落的物种组成及物种丰富度
1．科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如下图。据图判断下列叙述正确的是(　　)
A．纯茶园里只有茶树一个物种
B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大
D．人类生产活动不会改变茶园里的物种数目
C　解析：据题图分析可知，纯茶园里物种有20个左右，A项错误；10月份的杉茶间作园的物种数目最多，但并不能说明此时各物种的种群密度最大，B项错误；6月份时梨茶间作园的物种数目最多，即物种丰富度最大，C项正确；人类对茶园进行除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数目，D项错误。
考向2|
群落的种间关系
2．(2020·山东卷)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12
天增长缓慢的主要原因
C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长
D．混合培养对乙藻的影响较大
B　解析：甲藻单独培养时，其种群数量呈“S”形曲线增长，环境容纳量K值约为2.0×106个，则该种群增长速率最大时其种群数量为K/2，即约为1.0×106个，A正确；分析题图知，混合培养在10～12天时，甲藻数量增长缓慢的主要原因是此时食物不足、空间有限等，种内竞争更加激烈，B错误；乙藻单独培养时其种群数量增长曲线为“S”形，C正确；混合培养时甲藻的种群增长曲线仍为“S”形且K值变化较小，但乙藻的种群增长曲线不再是“S”形，且在竞争中被淘汰，故混合培养对乙藻的影响较大，D正确。
考向3|
群落的结构
3．(2020·江苏卷)“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是(　　)
A．荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统
B．采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数
C．挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构
D．影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动
C　解析：荷塘中的动物、植物和微生物共同构成生物群落，生物群落与它的非生物环境相互作用构成生态系统，A错误。五点取样法是随机取样法(样方法)的一种，是估测种群密度、物种数的方法，常用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物，不能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数，B错误。挺水植物、浮水植物和沉水植物在空间分布上存在分层现象，体现了群落的垂直结构，C正确。荷塘中鸟类的分布主要受植物(食物或栖息地)、动物(食物或天敌)以及人类活动的影响，光照主要影响植物的分层现象，D错误。
【易错提醒】明辨对群落结构认识的三个易误点
(1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子属于同一种群，不具有群落的空间结构。
(2)水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象，属于群落的垂直结构。
(3)高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。
　　　　研究土壤中小动物类群的丰富度
1．注意区分丰富度的两种统计方法
(1)记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
(2)目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。
2．采集小动物所用到的仪器
(1)诱虫器(图A)该装置中的电灯是发挥作用的主要部件，该装置利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，使土壤动物远离光源、热源。
(2)吸虫器(图B)该装置中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走。
3．样方法、取样器取样法、抽样检测法的区别
(1)样方法一般是针对植物和活动能力不强的动物如蚜虫，取样器取样法是针对土壤中的小动物，抽样检测法针对单独的细胞或微生物，各有侧重。
(2)取样器取样法用于调查物种丰富度，样方法和抽样检测法可以比较准确地计算出种群的数量。
考向1|
实验过程与注意事项
1．为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图A、B、C、D
4种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是(　　)
A　解析：土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面漏斗中转移到下面的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。对比4个选项，A选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。
考向2|
实验拓展与应用
2．土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、某植物园、农用地3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果见下表。由表中数据分析可知(　　)
样地
类群数
个体数
第1层
第2层
第3层
第1层
第2层
第3层
人工广场绿地
14
8
3
182
74
22
某植物园
13
7
4
190
92
18
农用地
11
8
4
92
113
21
注：第1层为距地表0～5
cm；第2层为距地表5～10
cm；
第3层为距地表10～15
cm。
A．可用标记重捕法调查各样地土壤中动物类群数
B．各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异
C．各样地相同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异
D．人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响
D　解析：土壤动物群落调查不适合采用标记重捕法，A项错误；由题表可知，人工广场绿地、某植物园和农用地相同土层的动物类群丰富度差别不大，B项错误；第1层土壤中，人工广场绿地、某植物园的动物个体数与农用地的动物个体数存在明显的差异，C项错误。
　　　　群落的演替
1．演替过程分析(以裸岩上开始的初生演替为例)
2．明辨关于群落演替的三个易误点
(1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
(2)演替是“不可逆”的。演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。
3．群落演替的方向及变化分析
方向
简单→复杂→稳定
复杂→简单→稳定
实例
大多数自然群落
受污染或破坏的群落
能量变化
增加并趋向于稳定
减少并趋向于稳定
物质变化
考向1|
群落演替的类型及过程
1．一个废弃鱼塘的演替过程如图所示，有关叙述正确的是(　　)
A．演替的先后顺序：乙→丙→甲→丁
B．生物多样性：丁＞甲＞丙＞乙
C．此演替过程属于初生演替
D．此演替过程属于次生演替
D　解析：在废弃鱼塘中的演替为次生演替，演替过程应为丁→甲→丙→乙，演替过程中生物多样性逐渐增加。
考向2|
群落演替的趋势分析
2．图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是(　　)
A．图1所示的群落演替过程属于次生演替
B．该群落只有垂直结构，没有水平结构
C．演替过程中植物种类丰富度逐渐增加并趋向稳定
D．演替过程中植物的种数增加导致岩石体积减小
C　解析：图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，属于初生演替，A项错误；该群落既有垂直结构，也有水平结构，B项错误；题图显示，演替过程中植物的种数增加，岩石体积也增大，D项错误。
生活实践情境
　　下图a、b、c分别代表的是在－200～3
800
m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况，请据图分析：
命题生长点1
群落的结构
b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要环境因素是什么？
答案：b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象主要是受光质(波长)影响形成的。
命题生长点2
群落的种间关系
图1、图2、图3分别表示阔叶林中不同物种之间的种间关系。下列相关叙述错误的是(A)
　　　　
　　图1　　　　图2　　　　　图3
A．图1表示种间竞争关系，两种生物的种群数量均呈“S”形增长
B．图2表示捕食关系，其中甲为被捕食者
C．根瘤菌与豆科植物的种群数量变化关系可用图3表示
D．研究种群之间的相互关系属于群落水平上的研究
解析：图1表示种间竞争关系，实线表示的种群数量先升高然后逐渐降低至0，该种群不呈“S”形增长，A错误；图2表示捕食关系，其中甲的数量明显多于乙，且甲的数量先增加先减少，故甲为被捕食者，B正确；图3中两种群个体数呈现同升同降的同步性变化，故图3表示的是互利共生关系，C正确；种群是构成群落的单元，研究种群之间的相互关系属于群落水平上的研究，D正确。
命题生长点3
群落的演替
“沧海桑田”的变化描述了由c到b的动态变化过程，该过程属于初生演替还是次生演替？
答案：次生演替。
捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
(1)若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的为被捕食者，如图1中A为被捕食者。
(2)若两种生物数量相当，则从变化趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变化在先，捕食者变化在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者。
生物种间关系曲线模型辨析
(1)同升同降→互利共生
(2)
(3)
“三看法”判断初生演替与次生演替
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12
-(共76张PPT)
第29课　生态系统的结构与能量流动
第九单元　生物与环境
01
必备知识·落实基础性
概念梳理
概念辨析
概念构建
生物群落
非生物环境
生物圈
绿色植物
基石
动物
物质循环
腐生
无机物
食物
生产者
5
营养关系
植食
多种
多种
强
物质循环和能量流动
输入
散失
生产者固定的太阳能
食物链和食物网
化学能
呼吸作用
热能
初级消费者粪便中的能量
用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量
未被利用的能量
下一个营养级
循环流动
10%～20%
上窄下宽
有机物总干重
上窄下宽
生物个体的数目
比值
倒置
时间、空间
人工生态系统
能量流动
人类最有益
√
√
√
√
×
×
×
×
×
02
关键能力·提升综合性
考点1
考点2
考点3
考点4
8
草→食草昆虫→蜘蛛→
青蛙→蛇→猫头鹰
三、四、五、六
狐、猫头鹰、吃虫的鸟、
蜘蛛、青蛙、蛇
非生物的物质
和能量、分解者
捕食和种间竞争
摄入的一部分有机物随粪便排出，未被兔子同化；同化的能量大部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余的能量才是用于生长、发育和繁殖的能量
不适用。能量传递效率是指两个营养级之间同化量的比值，而不是两个个体之间同化量的比值
03
命题案例·强化创新性第29课　生态系统的结构与能量流动
课程标准要求
学业质量水平
2.2.1　阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体2.2.2　讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构2.2.3　分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律2.2.4　举例说明利用能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源2.2.5　解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系2.2.8　分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构
1.通过分析生态系统的成分与结构，理清各自的功能。(生命观念)2.通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况，培养运用逻辑思维分析问题的能力。(科学思维)3.通过分析能量流动过程，
建立结构与功能相统一的观点及生命系统的能量观。(生命观念)4.通过分析能量流动过程图解，
培养运用逻辑思维分析问题的能力。
(科学思维)5.通过总结研究能量流动的实践意义，
形成学以致用、关注生产生活的态度。
(社会责任)
一、生态系统
1．(1)概念：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境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生物圈。
2．生态系统的组成成分
组成成分
实例
作用
非生物的物质和能量
光、热、水、空气、无机盐等
生物群落中物质和能量的根本来源
生产者
自养生物，主要是绿色植物
将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中，是生态系统的基石
消费者
异养生物，主要是动物
加快生态系统的物质循环
分解者
主要是营腐生生活的细菌和真菌
将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物
二、食物链和食物网
1．食物链
(1)概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。
(2)特点
①起点是生产者，为第一营养级。
②终点是最高营养级，一般不会超过5个营养级。
(3)食物链中的生物在生态系统中的成分及其营养级级别(连线)
提示：①—b—Ⅱ　②—a—Ⅴ　③—d—Ⅲ　④—e—Ⅳ　⑤—c—Ⅰ
2．食物网
(1)概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
(2)形成原因：在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
(3)特点：一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
3．食物链和食物网的作用：是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的渠道。
三、生态系统的能量流动
1．概念：生态系统中能量的输入、
传递、
转化和散失的过程。
2．过程
(1)能量流经生态系统的过程
①流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。
②能量流动渠道：食物链和食物网。
③能量传递形式：有机物中的化学能。
④能量散失途径：各种生物的呼吸作用(代谢过程)。
⑤能量散失形式：热能。
(2)能量流经第二营养级的过程
①c代表初级消费者粪便中的能量。
②流入第二营养级(最高营养级除外)的能量的去向
d：自身呼吸作用散失。
e：用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量。
i：流入下一营养级。
f：被分解者分解利用。
j：未被利用的能量。
3．能量流动的特点及意义
(1)特点
①单向流动：只能从一个营养级流向下一个营养级，不可逆转，也不能循环流动。
②逐级递减：两相邻营养级间的能量传递效率一般为10%～20%。
(2)生态金字塔
金字塔
含义
形状
能量金字塔
直观反映各营养级间能量的关系
上窄下宽
生物量金字塔
表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物总干重)之间的关系
大多为上窄下宽
数量金字塔
表示各个营养级的生物个体的数目比值关系
一般为上窄下宽，会出现倒置
(3)研究意义
①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
②帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
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。
1．生态系统组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量
(1)生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动物。
(√)
(2)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石。
(√)
(3)细菌在生态系统中可能是生产者，也可能是消费者或分解者。
(√)
2．生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养关系
(1)在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。
(√)
(2)食物网中两种生物间只能有一种种间关系。
(×)
(3)食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。
(×)
3．生态系统中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点
(1)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。
(×)
(2)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。
(×)
(3)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率。
(×)
　　　　生态系统的组成成分
1．生态系统成分的判断方法(根据生物类型判断)
(1)“自养型生物”＝“生产者”，
即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝细菌等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。
(2)“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，
其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
(3)“腐生异养型生物”＝“分解者”，
其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。
2．生态系统中四种成分的联系图示
(1)由上图可知，非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
(2)生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中，从而可以被生物利用。
(3)从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质。
(4)如果一个生态系统中没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，生态系统就会崩溃。
(5)由上图可知四种成分的关系：①基础：非生物的物质和能量；②桥梁：生产者、分解者；③主导(基石)：生产者。
考向1|
生态系统组成成分的分析与判断
1．下图中的圆分别表示：a－生产者、b－分解者、c－原核生物、d－蓝细菌、e－腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是(　　)
　
A　　　　　　　　　　　B
　
C　　　　　　　　　　　D
A　解析：a生产者包括d蓝细菌和其他自养原核生物，b分解者包含e腐生细菌，d蓝细菌和e腐生细菌都属于c原核生物，A正确。
考向2|
生态系统各成分的关系
2．下图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)之间的关系，有关分析错误的是(　　)
A．光能通过甲输入生态系统
B．参与构成食物链的成分有甲和乙
C．碳元素在乙与丙之间以CO2形式传递
D．丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌
C　解析：依据题意和题图分析可知，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。光能通过生产者的光合作用输入生态系统，A项正确；参与构成食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B项正确；碳元素在乙和丙之间以含碳有机物的形式传递，C项错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D项正确。
　　　　食物链和食物网
观察下面图示，回答相关问题。
(1)图示食物网中包含8条食物链。
(2)写出图中含营养级最多的食物链：草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。
(3)图中猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级。
(4)图中哪些生物属于次级消费者？狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇。
(5)写出图示食物网中未包含的生态系统的成分：非生物的物质和能量、分解者。
(6)从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是捕食和种间竞争。
1．构建食物链(网)的方法
(1)根据图1构建食物链
①信息：营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，先出现波峰。
②食物链：丁→乙→丙→甲。
(2)根据图2构建食物网
①信息：能量逐级递减；若两种生物能量差距过小(不在10%～20%内)，则很可能位于同一营养级。
②食物网如图所示：。
2．食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物数量都会减少，简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，其数量会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路：
①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。
③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
考向1|
食物网分析
1．(2020·山东模拟)豌豆蚜是利马豆的主要害虫，蝉大眼蝽可取食利马豆和豌豆蚜。研究人员施用蔬果剂处理去除部分豆荚后，检测两种动物密度的变化，结果见下表(单位：个/株，蔬果剂对以上动物无危害)。下列分析错误的是(　　)
物种
分组
第7天
第14天
第21天
蝉大眼蝽
对照组
0.20
0.62
0.67
实验组
0.20
0.10
0.13
豌豆蚜
对照组
2.00
4.00
2.90
实验组
2.00
8.70
22.90
A．用样方法对利马豆种群密度进行调查
B．施蔬果剂后豌豆蚜种群数量将呈“S”形增长
C．该生态系统蝉大眼蝽属于第二、三营养级
D．据表数据可知，蝉大眼蝽主要取食豌豆蚜
D　解析：利马豆是植物，调查利马豆的种群密度可以选择样方法，A正确；分析题表数据，由于环境资源的限制，施蔬果剂后豌豆蚜种群数量将呈“S”形增长，B正确；蝉大眼蝽可取食利马豆和豌豆蚜，取食利马豆时属于第二营养级，取食豌豆蚜时属于第三营养级，C正确；分析题表数据可以看出，施用蔬果剂后，豌豆蚜的数量增长，但是蝉大眼蝽数量下降，所以蝉大眼蝽主要取食利马豆，D错误。
考向2|
食物网中种群数量变化分析
2．(2021·山东青岛模拟)动物为保证食物等生存资源而占据的空间叫领域。下图表示各种鸟类的领域面积与体重、食性的关系，据图分析正确的是(　　)
A．图示中三种鸟类组成一条食物链
B．体重决定领域的大小
C．植食性鸟类能量同化效率高于主要食虫的鸟类
D．体重相等的鸟类领域面积越大，可能其营养级越高
D　解析：食物链的起点是生产者，所以题图中三种鸟类不能组成一条食物链，A错误；根据植食性鸟类的特点再结合题图可知，并不是体重决定领域的大小，B错误；在领域面积相同的情况下，植食性鸟类体重大，可能是因为植食性鸟类的营养级低，获得的能量多，而不是因为植食性鸟类能量同化效率高于主要食虫的鸟类，C错误；体重相等的鸟类领域面积越大，可能其营养级越高，D正确。
　　　　生态系统中能量流动的过程
1．能量流动的概念理解
2．流入各营养级的能量去向分析
(1)未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量。
(2)一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋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。
(3)动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。
(4)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
考向1|
能量流动的概念理解
1．下列关于能量流动的叙述，错误的是(　　)
A．各营养级同化的能量一般都会分为两部分流向分解者
B．各营养级呼吸作用散失的能量都不能被其他生物所同化
C．消费者粪便中的能量应属于上一营养级同化的能量
D．每种肉食性消费者同化的能量都来自不同营养级
D　解析：各营养级同化的能量中流向分解者的能量常常分为两部分，即一部分形成尸体、残骸等，另一部分被下一营养级摄入后形成粪便，A正确；各营养级呼吸作用散失的能量一部分用于满足自身生命活动，一部分以热能的形式散失，其中散失的能量不能被其他生物所同化利用，B正确；消费者粪便中的能量由于没有被消费者同化，所以应属于上一营养级同化的能量，C正确；在特定的生态系统中，部分肉食性消费者同化的能量可能只来源于同一个营养级，D错误。
考向2|
能量流动应用分析
2．下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动。下列有关叙述正确的是(　　)
A．①②③④之和是流入该生态系统的总能量
B．③和④分别属于草和兔同化量的一部分
C．图中②与①的比值代表“草→兔”的能量传递效率
D．该生态系统中狐的营养级别最高，获得的能量最多
B　解析：流入该生态系统的总能量是草固定的太阳能的总量；③和④分别属于草和兔同化量的一部分；图中②与①的比值代表“兔→狐”的能量传递效率；该生态系统中狐的营养级别最高，获得的能量最少。
(1)一只兔子一生摄入的有机物的量远大于其体内有机物的含量，其原因有摄入的一部分有机物随粪便排出，未被兔子同化；同化的能量大部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余的能量才是用于生长、发育和繁殖的能量。
(2)一只狐捕食了一只兔子，该过程中狐获得的能量是否适用10%～20%的能量传递效率？为什么？不适用。能量传递效率是指两个营养级之间同化量的比值，而不是两个个体之间同化量的比值。
　　　　能量流动的特点分析及相关计算
1．能量流动的特点及原因
(1)单向流动的原因
①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自然选择的结果，是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
(2)逐级递减的原因
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。
2．能量传递效率与能量利用率的比较
(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级递减，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。
(2)能量利用率：流向人类的能量或被人类所利用的能量占生产者所固定的能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用率，但不能提高能量传递效率。
考向1|
能量流动特点分析
1．下图所示为一个小型农场的结构模式图以及该小型农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：×104
kJ)。请根据图和表格分析，下列说法不正确的是(　　)
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
农作物
110
75
21
58
鸡
7
10
1
3
A．流经该小型生态系统的总能量不等于此生态系统中的农作物所同化的能量
B．据表可知，该小型生态系统中通过食物网流向人的能量值应为1.7×105kJ
C．该小型生态系统的结构包括农作物、鸡、人、微生物等生物成分和阳光、空气、水等非生物成分
D．该小型生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为16.8%
C　解析：一般来说，养鸡场需人为提供饲料，且人会获取除鸡和农作物外的其他物质和能量，故流经该小型生态系统的总能量不等于此生态系统中的农作物所同化的能量，A正确；净同化量是指用于自身生长、发育和繁殖的能量，包括流向分解者的能量、流向下一营养级的能量(最高营养级无此部分)和未利用的能量，总同化量＝净同化量＋呼吸消耗量，故人从该系统中获取的能量是[110－21－58－(7＋10)＋(7－1－3)]×104kJ＝1.7×105kJ，B正确；该小型生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，C错误；第一营养级与第二营养级的能量传递效率应为农作物流向鸡和人的能量值/农作物同化的能量值＝(110－21－58)/(110＋75)×100%≈16.8%，D正确。
考向2|
能量流动传递效率的计算
2．下图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(　　)
A．能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1
250
kJ
B．从乙到丙的能量传递效率为15%
C．将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率
D．食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性
C　解析：能量流动是从甲(生产者)固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为175＋200＋875＝1
250
kJ，A项正确；从乙到丙的能量传递效率为30/200×100%＝15%，B项正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C项错误；食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性，D项正确。
生活实践情境
　　人工鱼塘养鱼时为提高鱼的产量，需要补充鱼饲料。下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·a)]。
命题生长点1
能量的输入
该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？
答案：一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能。
命题生长点2
能量流动过程
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？
答案：肉食性动物固定的总能量为0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝7.5[×103
kJ/(m2·a)]；植食性动物固定的总能量为(7.5－5)＋0.5＋4＋9＝16[×103
kJ/(m2·a)]；生产者固定的总能量为(16－2)＋3＋70＋23＝110[×103
kJ/(m2·a)]。
命题生长点3
能量传递效率的计算
(1)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？
答案：生产者→植食性动物的能量传递效率为植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量×100%＝(16－2)/110×100%≈12.7%；植食性动物→肉食性动物的能量传递效率为肉食性动物固定的能量中来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量×100%＝(7.5－5)/16×100%≈15.6%。
(2)假设能量全部来自生产者，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？
答案：肉食性动物要增加100
kg，则需要生产者的量为100÷15.6%÷12.7%≈5
047
kg。
能量传递的相关“最值”计算
(1)如食物链A→B→C→D
①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量为M÷(20%)3，最多需要A营养级的能量为M÷(10%)3。
②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量为N×(20%)3，D营养级获得的最少能量为N×(10%)3。
(2)在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，应遵循以下原则：
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-(共62张PPT)
第30课　生态系统的物质循环
第九单元　生物与环境
01
必备知识·落实基础性
概念梳理
概念辨析
概念构建
CO2
碳酸盐
含碳有机物
CO2
光合作用或化能合成
呼吸
分解
燃烧
碳、氢、氧、氮、磷、硫
生物圈
循环往复
生产方式
相互依存
载体
动力
元素
难以降解
环境浓度
高
生物迁移
分解者
温度、水分
蓝
砖红色
60
℃
1
h
产生砖红色沉淀
不产生砖红色沉淀
×
√
√
×
×
√
02
关键能力·提升综合性
考点1
考点2
考点3
题中丙、丁、戊不只以一种生物为食物，甲和乙不仅被一种生物捕食
相邻营养级之间的能量传递效率是两个营养级之间同化量的比值，与丁位于同一营养级的生物还有丙
03
命题案例·强化创新性
BC
高考赘源网
高考资源
边的高考专家!】
概念梳理
大气中的二氧化碳库
乎吸呼吸光合
作用作用作用
分解作用
消费者生产者
粪遗
残枝
炼烧
便|体
败叶
化石燃料
点此进入
答案
概念辨析
概念枸建
a
丙
点此进入
解析答案
农田生态系统
大气碳库
呼吸
种子
植物碳库
人类活动
秸秆根茬
凋落物
有机肥
壤碳库
CO2、能量散失
公
CO2、光合作用或化
吸
能合成作用
生产者同化「m同化「次级
HO
消费者
消费者
分解者
解用
CO2、能量散失
汪
代表物质循环,
代表能量流动第30课　生态系统的物质循环
课程标准要求
学业质量水平
2.2.3　分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律2.2.4　举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源2.2.6　阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象
1.通过分析物质循环的过程，
建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观。(生命观念)2.通过分析物质循环过程图解，
培养运用逻辑思维分析问题的能力。
(科学思维)3.通过碳循环过程的学习，
认识温室效应的形成原因，形成减少碳排放的生活意识。(社会责任)
一、碳循环
1．(1)碳循环及存在形式
①在非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。
②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。
③在生物群落和非生物环境之间：以CO2的形式循环。
(2)碳出入生物群落的途径
①碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。
2．物质循环又叫生物地球化学循环
(1)概念：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。
(2)范围：地球上最大的生态系统——生物圈。
(3)特点：全球性；循环往复运动。
(4)意义：对于改进农业生产方式具有多方面的启示。
3．物质循环和能量流动的关系
(1)二者同时进行、相互依存、不可分割。
(2)物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。
二、生物富集
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。
2．特点
(1)随食物链延长，营养级越高的生物体内有害物质的浓度越高。
(2)全球性：有害物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。
三、探究土壤微生物的分解作用
1．实验原理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分主要为分解者。
(2)分解者的分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。
(3)土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，淀粉遇碘变蓝色。还原糖遇斐林试剂，在水浴加热条件下，产生砖红色沉淀。
2．实验流程
项目
案例1
案例2
实验假设
微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
实验设计
实验组
对土壤进行60
℃恒温1
h处理
A烧杯中加入30
mL土壤浸出液＋淀粉糊
对照组
对土壤不做处理
B烧杯中加入30
mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊
自变量
土壤中是否含微生物
溶液中是否含有土壤中的微生物
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
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中加入斐林试剂并水浴加热。
1．物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环
(1)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的。
(×)
(2)与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等。
(√)
(3)减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应。
(√)
2．探究土壤微生物的分解作用
(1)碘液和斐林试剂可以相互交换使用。
(×)
(2)土壤中更多的微生物在生态系统中属于消费者。
(×)
(3)一般来说，热带雨林中土壤微生物的分解能力大于北极苔原生态系统中土壤微生物的分解能力。
(√)
　　　　生态系统的物质循环
下图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图思考下列问题：
(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。
答案：甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的二氧化碳库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。
(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙，或丙)与丁之间的流动形式又是什么？
答案：碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳的有机物，在甲(或乙，或丙)与丁之间的流动形式是CO2。
(3)图中的字母分别表示什么过程？
答案：b代表光合作用或化能合成作用。d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。
1．运用单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分
说明：在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2库(非生物的物质和能量)之间是双箭头。生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2库。除大气中的CO2库外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。
(1)图甲——先根据双箭头判断：A和B应分别为生产者和大气中的CO2库。再根据A→C→D，A→D判断：D为分解者，C为消费者。
(2)图乙——根据A与C之间的双箭头判断：A是生产者，C是大气中的CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。
(3)图丙——根据A与E之间的双箭头判断：A为大气中的CO2库，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。图解中的食物链是E→F→D→B。
2．碳循环的破坏——温室效应
项目
温室效应
形成原因
大量化石燃料的燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡
主要影响
使气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁
解决思路
减少化石燃料燃烧；植树造林；开发清洁能源
考向1|
碳循环过程
1．下图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示过程。下列叙述正确的是(　　)
A．①⑤⑥表示细胞呼吸
B．①和②的速率基本相等
C．甲→丙→丁构成捕食食物链
D．③④⑦过程中碳以有机物的形式传递
D　解析：①表示光合作用或化能合成作用，②⑤⑥表示细胞呼吸；若碳循环能保持平衡，则①和②⑤⑥的速率之和基本相等；丁是分解者，不能和其他生物构成捕食食物链；③④⑦是群落内部的碳的流动，以有机物的形式传递。
【方法规律】“三看法”快速确认碳循环的各环节
考向2|
生物富集现象
2．(多选)(2020·山东模拟)某相对稳定的草原生态系统中食物链(网)主要有甲、乙、丙、丁、戊五个种群，且消费者只能以其前一营养级的所有生物为食，各种群生物体内某种重金属含量如下表所示：
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量/(μg/kg鲜重)
0.002
7
0.002
5
0.026
0.025
0.5
下列说法正确的是(　　)
A．图中五个种群构成的食物链(网)最可能为甲→乙→丙→丁→戊
B．甲、乙、丙、丁、戊五个种群的所有生物个体统称为一个生物群落
C．在甲、乙、丙、丁、戊生物种群之间碳的流动形式是含碳有机物
D．据图可知，该生态系统中的甲与乙、丙与丁分别处于同一营养级
CD　解析：重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外，营养级越高重金属含量越多，根据表格中的数据可知，甲和乙是生产者(第一营养级)，丙和丁是初级消费者(第二营养级)，戊处于第三营养级。由于消费者只能以其前一营养级的所有生物为食，所以五个种群构成的食物网为，A错误；生物群落是指一定地域中所有的生物，B错误；在生物群落内部碳循环的主要流动形式是有机物，C正确；根据以上分析可知，甲与乙、丙与丁分别处于同一营养级，D正确。
(1)题中各种群构成一个食物网，而不是简单的一条食物链，原因是题中丙、丁、戊不只以一种生物为食物，甲和乙不仅被一种生物捕食。
(2)丁到戊的能量传递效率约为5%，低于相邻营养级之间的能量传递效率，为什么？相邻营养级之间的能量传递效率是两个营养级之间同化量的比值，与丁位于同一营养级的生物还有丙。
考向3|
碳循环的应用
3．(2020·山东德州模拟)生物兴趣小组对某农田生态系统的碳循环过程进行了调查，并绘制碳循环过程示意图。回答相关问题：
(1)物质循环过程伴随着能量流动，据图分析，输入农田生态系统的能量包括_______________________________。
(2)在农田生态系统中，农作物通过过程①____________从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。土壤碳库中的有机物由分解者通过过程②________转变成无机物重新被植物利用。
(3)碳元素在大气碳库、植物碳库和土壤碳库之间循环的主要形式是________，人类活动________(填“加速”或“减缓”)了碳循环的进程。
(4)有同学认为生态系统物质是循环利用的，无须不断向农田中施加肥料。你是否同意该同学的观点？________，请给出你的理由：________________________________________________________。
解析：(1)从题图中看出输入农田生态系统中的能量有农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量。(2)过程①是光合作用；过程②是分解者的分解作用(或呼吸作用)。(3)碳元素在大气碳库、植物碳库和土壤碳库之间循环的主要形式是CO2，人类作为消费者可以加速物质循环和能量流动，所以人类活动加速了碳循环的过程。(4)由于农产品源源不断地自农田生态系统中输出，其中的元素不能归还土壤，因此需要不断地施加肥料，这与物质循环不矛盾，故不同意该同学的观点。
答案：(1)农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量　(2)光合作用　分解作用(或呼吸作用)　(3)CO2　加速　(4)不同意　因为农产品源源不断地自农田生态系统中输出，其中的元素不能归还土壤，所以需要不断地施加肥料，这与物质循环不矛盾
　　　　物质循环与能量流动的关系
1．物质循环与能量流动的区别
项目
能量流动
物质循环
形式
太阳能→化学能→热能
过程
沿食物链(网)单向流动
在非生物环境与生物群落之间反复循环
范围
生态系统各营养级
全球(生物圈)
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复
2.物质循环与能量流动的联系
(1)能量的输入、传递、转化和散失，离不开物质的合成与分解等过程，物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。
(2)能量作为动力，使物质在生物群落和非生物环境之间不断地循环往返。
1．下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
A　解析：题图中Ⅰ是非生物环境，代表大气中的CO2库，Ⅱ、Ⅲ是消费者，Ⅳ是分解者。碳在生物群落和非生物环境之间的循环(即题图中①⑦⑧)主要是以CO2的形式进行的，碳在生物群落内部(即题图中②③④⑤⑥)主要以含碳有机物的形式进行，A正确；题图中生产者为第一营养级，①为生产者固定的总能量，B错误；根瘤菌是消费者，因此它与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳应该来自②，而不是⑥，C错误；题图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ可以构成食物链，而分解者Ⅳ不参与食物链的组成，D错误。
2．下图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是(　　)
A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足
B．a是消费者，c是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素
C．对e过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D．碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体
B　解析：题图中a为消费者，b为分解者，c为生产者，d为大气中的CO2库，e为化石燃料；碳元素在生物群落与非生物环境之间以CO2的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
　　　　探究土壤微生物的分解作用
1．基本技术要求
(1)探究活动最好在实验室中进行，以便控制变量，避免环境中不可控制因素的影响。
(2)各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶的功能不同，分解的时间也有差异，一般需要适宜的温度、湿润的条件等。
2．实验组、对照组的确定
接受自变量处理的，或实验结果是未知的为实验组；未接受自变量处理的，或实验结果是已知的为对照组。
考向1|
实验原理考查
1．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5
cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。下列有关叙述错误的是(　　)
组别
1组
2组
3组
4组
土壤处理
灭菌
不灭菌
灭菌
不灭菌
湿润
湿润
较干燥
较干燥
A．该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
C．该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
D．预期结论是1组、3组的落叶不被分解，2组、4组中的落叶被不同程度地分解
C　解析：该实验中1组、2组是湿润土壤，3组、4组是较干燥土壤，2组与4组对照，可以探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，A正确；该实验中对土壤采取了灭菌和不灭菌的处理，这是对自变量的处理，落叶上存在的微生物属于无关变量，为了避免无关变量对实验结果的干扰，应将各组的落叶进行灭菌处理，B正确；该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理及土壤的湿度，实验中的对照组是2组和4组，C错误；由于1组、3组的土壤进行了灭菌处理，土壤中没有微生物，则1组、3组中的落叶不被分解，而2组、4组中有微生物，但由于土壤湿度不同，微生物的分解作用有一定差异，因此，2组、4组中的落叶被不同程度地分解，D正确。
考向2|
实验拓展应用
2．为了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量砂土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是(　　)
A．向a、b组中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间
B．检测“敌草隆”的消失情况，预计a组的“敌草隆”全部消失，b组的基本不变
C．只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好
D．再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同
A　解析：实验组为a组，对照组为b组，本实验的自变量是有无土壤微生物，而“敌草隆”的使用量和培养条件是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，所以应向a、b组中喷入等量“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间，A正确；a组的“敌草隆”应该是不变，b组的“敌草隆”可能会部分减少，B错误；因为典型土壤中含微生物多，所以用几种典型土壤混合后的效果好，C错误；没有必要再增加一个对照组，D错误。
生活实践情境
　　下图是近年在某县试验成功并大范围推广的生态农业模式，该方式大大提高了农田的经济效益。
命题生长点1
碳循环过程
(1)鸭体内的有机物的来源有哪几个？
答案：鸭摄食的叶片；鸭捕食的昆虫；鸭摄入的饲料。
(2)螺、昆虫、鸭等作为消费者，在碳循环中具有怎样的作用？
答案：促进生态系统的物质循环。
(3)该稻田中还需要施用含N、P、K等元素的化学肥料吗？为什么？
答案：需要。因为该稻田中的大米等农产品输出了该生态系统。
命题生长点2
物质循环与能量流动的关系
(多选)关于该生态农业的叙述，错误的是(BC)
A．微生物能利用水稻、野草通过光合作用储存的能量
B．水稻能利用鸭子粪便中的能量
C．水稻秸秆作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．鸭、螺、微生物的呼吸作用可为水稻等提供二氧化碳
解析：水稻、野草的叶片和鸭子的粪便中的能量均来自光合作用，可被分解者利用，水稻不能利用鸭子粪便中的能量，A正确，B错误；在生态系统中，能量流动是单向的，不能循环利用，C错误；鸭、螺、微生物的呼吸作用可为水稻等提供二氧化碳，D正确。
碳循环过程中各生物成分的作用
(1)生产者：利用光能，把大气中的二氧化碳转化为生物群落中的有机物。
(2)消费者：可通过呼吸作用促进生态系统的碳循环。
(3)分解者：把动植物遗体中的有机物分解为无机物。
能量流动和物质循环关系分析
(1)能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学能→热能，而物质在循环中，由无机物(CO2)→有机物→无机物(CO2)。
(2)能量流动的终点是以热能的形式散失到非生物环境中，不能循环利用。而物质循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。
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-(共63张PPT)
第31课　生态系统的信息传递和稳定性
第九单元　生物与环境
01
必备知识·落实基础性
概念梳理
概念辨析
概念构建
消息、情报、
指令、数据与信号
农畜产品
有害动物
结构和功能
相对稳定
各组分
循环
流动
负反馈
效果
减弱或受到限制
自我调节能力
维持或恢复
生态平衡
保持
恢复
保持
恢复
高
低
抵抗力
恢复力
自我调节能力
物质、能量
内部结构与功能
成分
比例
密封
光线良好
直射
生物种类及数量
√
×
×
×
√
×
×
√
√
√
02
关键能力·提升综合性
考点1
考点2
考点3
乙种蛾夜间在烟草叶片产卵，说明受光照等物理信息的影响；烟草叶片释放的化学物质驱赶乙种蛾，说明其生命活动受化学信息的影响
说明信息传递影响种群的繁衍；也说明信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
03
命题案例·强化创新性
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概念梳理
点此进入
答案
作用
的正常进行,离不开信息的作用
个体
例、海豚靠“回声定位”捕食、探路或躲避天敌
莴苣或烟草种子萌发需特定光波
作
物种群的离不开信息的传递
种群
实例植物“开花”需光信息,雌雄昆虫交尾涉
及“性外激素”
作用信息可调节
进而维持生
生态
态系统的
系统丿实例捕食者与被捕食者依赖“信息”追踪或
概念辨析
概念枸建
概念
物理信息
特征十生态平衡
类型}化学信息
行为信息
调节机制
对于个体
作用对于种群
对于群落和
抵抗力
概念一系
稳定性两个
统
的
生态平衡与生态系统的稳定性
生态系统的信息传递
生态系统
提高农畜
恢复力方面\稳
稳定性
应用
立品产量
定
提高稳定性
控制有害
性的措施
动物
涉及
颜色
物理信息
温度等物理因素
根据信息
息载体为化学物质
判‖传播途径
化学信
涉及特殊行为
信息种类
行为信息
孔雀开屏通过行
为
从文字表述
为传递给对方
的着重点
孔雀开屏通过羽毛
颜色等传递给对方物理信息
点此进入
解析答案
甲种蛾幼虫的天敌
吸引天敌
甲种蛾幼虫
乙种蛾
烟草
驱赶乙种蛾第31课　生态系统的信息传递和稳定性
课程标准要求
学业质量水平
2.2.7　举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用2.3.1　解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力2.3.2　举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等2.3.3　阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定
1.通过分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观。(生命观念)2.通过分析抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用逻辑思维分析问题、解决问题的能力。(科学思维)3.通过“设计制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力。(科学探究)4.通过分析信息传递在实践中的应用及提高生态系统稳定性的措施，形成保护生物与环境的责任感。(社会责任)
一、生态系统的信息传递
1．信息：在日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
2．信息的种类、特点、来源及实例(连线)
提示：①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B
3．信息传递的作用
4．信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
二、生态平衡与生态系统的稳定性
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。
2．处于生态平衡的生态系统的特征
(1)结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。
(2)功能平衡：物质总在循环，能量不断流动。
(3)收支平衡：植物制造的可供其他生物利用的有机物的量相对稳定。
3．调节机制：负反馈机制
(1)信息来源：一个系统中系统工作的效果。
(2)作用效果：使该系统工作的效果减弱或受到限制。
(3)意义：使系统保持稳定，是生态系统具备自我调节能力的基础。
4．生态系统的稳定性
(1)概念：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，即生态系统维持生态平衡的能力。
(2)生态系统的稳定性的两个方面
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响因素
(3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间的关系
一般情况下二者呈负相关，a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性。
5．提高生态系统稳定性的措施
(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。
三、设计制作生态缸，观察其稳定性
1．实验原理：生态系统保持稳定需要一定的条件。
(1)具有生态系统的各种成分。
(2)不同营养级生物之间应具有合适的比例。
2．实验步骤
：铺垫沙土和含腐殖质较多的土
　↓
：注入适量的自来水，使缸内有陆上与水下之分
　↓
：
　↓
：用胶带将生态缸口密封
　↓
：
　↓
：
1．生态系统中的信息可分为物理信息、化学信息、行为信息
(1)生态系统维持相对稳定离不开信息传递。
(√)
(2)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。
(×)
(3)生态系统的物理信息都来源于环境。
(×)
(4)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递。
(×)
(5)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于化学信息。
(√)
(6)害虫与拟水狼蛛间的信息传递，不利于维持生态系统的稳定。
(×)
2．生态系统具有维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力
(1)人类使用农药消灭害虫，提高农作物产量，属于负反馈机制。
(×)
(2)森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高。
(√)
(3)极地苔原由于物种组成单一，结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。
(√)
(4)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节。
(√)
　　　　生态系统的信息传递
“明月别枝惊鹊，清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”
宋代诗人辛弃疾的词句生动地描写了夏夜的清幽，令人在稻花香、蛙声的想象中联想到了即将到来的丰年景象。
(1)“明月别枝惊鹊”“稻花香里说丰年”，体现了生态系统哪些类型的信息？
答案：物理信息、化学信息。
(2)鸣叫的蝉是雄蝉，雌蝉不会鸣叫，雄蝉的鸣叫可能起到了什么作用？体现了信息传递的什么作用？
答案：吸引雌蝉前来交配。体现了信息传递对种群繁衍的影响。
(3)根据生态系统的功能，描述“蛙声”与“丰年”之间的可能联系。
答案：青蛙捕食害虫，可以使能量更多地流向水稻，从而提高产量。
1．判断生态系统信息种类的方法
2．总结生态系统三大功能的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动，逐级递减
循环性，全球性
往往是双向的
范围
生态系统
生物圈
生物之间，生物与非生物环境之间
途径
主要是食物链和食物网
多种
地位
物质循环的动力
能量流动的载体
决定物质循环和能量流动的方向和状态
联系
同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体
考向1|
生态系统的信息类型
1．下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是(　　)
A．小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食
B．榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象
C．雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊
D．群居动物通过群体气味与其他群体相区别
C　解析：A项中的“信息素”、B项中的“化学物质”、D项中的“气味”说明传递的信息均属于化学信息，而C项中的“低频声波”能说明传递的信息属于物理信息。
考向2|
信息传递在生态系统中的作用
2．如图所示，当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，烟草叶片会释放出挥发性的化学物质，这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)。下列叙述不正确的是(　　)
A．甲种蛾幼虫与天敌的种间关系最可能是捕食
B．在烟草叶片保护其不受蛾幼虫侵害时起作用的信息类型是物理信息
C．甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是种间竞争
D．图中所示生物构成的食物网可表示为
B　解析：烟草叶片可通过释放挥发性的化学物质保护其不受蛾幼虫侵害，发挥作用的信息类型为化学信息，由此判定B项错误。
(1)据图分析影响乙种蛾生命活动的信息类型。乙种蛾夜间在烟草叶片产卵，说明受光照等物理信息的影响；烟草叶片释放的化学物质驱赶乙种蛾，说明其生命活动受化学信息的影响。
(2)烟草释放的化学物质驱赶乙种蛾表现了信息传递哪些方面的作用？说明信息传递影响种群的繁衍；也说明信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
考向3|
生态系统功能综合
3．(2021·山东青岛模拟)下图为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，A、B、C代表3种不同生物物种，物种A处于第二营养级，物种B处于第二营养级和第三营养级，而物种C捕食物种A和物种B。下列叙述错误的是(　　)
A．碳在乙、丙、丁之间的传递形式为有机物
B．图中种间关系为种间竞争和捕食的有物种A和物种B、物种B和物种C
C．在一定时间内，丙中物种C的种群数量增长模型符合“J”形增长模型
D．图中物种A和物种B之间信息传递的种类可能有物理信息、化学信息和行为信息
C　解析：根据题图可知，图中的甲、乙、丙、丁分别是大气中的二氧化碳库、生产者、消费者和分解者。乙、丙、丁属于生态系统中的生物部分，故碳在乙、丙、丁之间的传递形式为含碳有机物，A正确；根据题干可知，物种A处在第二营养级，物种B处在第二和第三营养级，说明物种A与物种B之间有捕食和种间竞争的关系，又由于物种C捕食物种A和物种B，故物种B和物种C之间也有捕食和种间竞争关系，B正确；根据题图中环境容纳量和目前的种群数量可知，物种C的种群数量已经达到了环境容纳量，故在一定时间内，丙中物种C的种群数量增长模型不符合“J”形增长模型，C错误；物种A和物种B之间有捕食和种间竞争关系，故图中物种A和物种B之间信息传递的种类可能有物理信息、化学信息和行为信息，D正确。
　　　　生态系统的稳定性
1．理解生态系统稳定性的两个关键点
(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还与生物的个体数量有关。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定性程度高。
(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，而是处于相对稳定的状态。
2．正确区分正反馈调节与负反馈调节
项目
正反馈调节
负反馈调节
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离相对稳定状态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析
已污染的湖泊污染加剧
森林中鸟与害虫的平衡
3.判断生态系统稳定性的方法
(1)抵抗力稳定性强弱的判断
(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性成反比，但是也有例外，如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。
1．(2020·山东模拟)热带森林中的某种树木会吸引自身病原菌在周围土壤定居，这种树木的种子有的会被病原菌选择性杀死，有的会被鸟类带离并在新的区域存活下来。下列说法错误的是(　　)
A．病原菌使这种树木无法在同一区域过度聚集
B．鸟类以该植物果实为食时属于初级消费者
C．病原菌体内的碳元素能以二氧化碳的形式传递给树木
D．热带森林物种丰富、营养关系复杂，恢复力稳定性强
D　解析：树木的种子有的会被病原菌选择性杀死，病原菌使这种树木无法在同一区域过度聚集，A正确；植物属于生产者，鸟类以该植物果实为食时属于初级消费者，B正确；病原菌体内的碳元素能以二氧化碳的形式(呼吸散失)传递给树木(光合作用固定)，C正确；热带森林物种丰富、营养关系复杂，抵抗力稳定性强，恢复力稳定性弱，D错误。
2．下列关于生态系统稳定性的描述，正确的是(　　)
A．河流受到轻微的污染依然清澈，属于恢复力稳定性
B．恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强
C．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性
D．引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高抵抗力稳定性
C　解析：河流受到轻微的污染依然清澈表现出“抵抗干扰，保持原状”，属于抵抗力稳定性；有些生态系统(如苔原)抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较弱；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性；引入新物种到一个生态系统可能使原有物种灭绝，从而使抵抗力稳定性下降。
　　　　设计制作生态缸，观察其稳定性
1．设计和制作生态缸的要求
设计要求
相关分析
生态缸一般是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)
生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持相对稳定
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能；便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间
便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光要用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
2.生态缸稳定性的观察与分析
(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
1．将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．植物为鱼的生存提供O2
B．鱼可为植物的光合作用提供CO2
C．能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物
D．若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡
C　解析：植物进行光合作用，为鱼的生存提供O2；鱼进行细胞呼吸，可为植物的光合作用提供CO2；能量流动可以从植物到鱼，不能由鱼到植物，能量不能逆向流动；若该玻璃缸长期置于黑暗中，植物无法进行光合作用，则鱼和植物将会死亡。
2．甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是(　　)
生态系统组成
光
水草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态瓶编号
甲
＋
＋
＋
＋
－
＋
乙
－
＋
＋
＋
－
＋
丙
＋
＋
＋
＋
－
－
丁
＋
＋
＋
＋
＋
＋
注：“＋”表示有；“－”表示无。
A．生态瓶必须是密闭的，放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理
B．乙瓶中缺乏光照，生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C．丙瓶中没有泥沙，分解者太少，不利于物质循环的顺利进行
D．丁瓶中虽然物种更加丰富，但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
A　解析：生态瓶必须是密闭的，但不能让阳光直射，因为光照过强，生态瓶内温度太高，会使生物失去活性；缺乏光照情况下生产者无法进行光合作用，生产者不能生长，生态瓶不稳定，说明了生态系统需要稳定的能量输入；由于丙瓶中没有泥沙，分解者数量太少或没有分解者的分解作用，所以不利于物质循环的顺利进行；丁瓶与甲瓶相比，氧气含量较少，因为消费者(浮游动物、小鱼)较多，呼吸会消耗较多的氧气，故丁瓶不如甲瓶稳定。
生活实践情境
　　图A中甲、乙、丙三种生物构成一条食物链，图中箭头方向表示其数量变化关系，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。
命题生长点1
生态系统的信息传递
甲、乙、丙之间的信息传递可通过哪些形式进行？举例说明。
答案：物理信息，如体色、温度、声音等；化学信息，如气味等；行为信息，如动作等。
命题生长点2
生态系统的稳定性
(1)图A中三种生物的食物关系是怎样的？甲、乙、丙三种生物的数量可以保持相对稳定，这体现了生态系统稳定性的哪一方面？
答案：乙→甲→丙；抵抗力稳定性。
(2)鱼类死亡后会导致污染加剧，使更多的鱼类死亡，其原因是什么？
答案：鱼类死亡后，分解者的有氧呼吸消耗了较多的氧气，使更多的鱼类缺乏氧气而死亡。
(3)图B与图A所反映的反馈机制有何不同？
答案：图A反映的是负反馈调节机制；图B反映的是正反馈调节机制。
关于信息传递的三点提醒
(1)生态系统的能量是“单向”流动的，物质是“循环”利用的，信息传递一般是“双向”的。
(2)物理信息来源于生物或非生物环境，化学信息和行为信息来源于生物。
(3)信息传递可以发生在生物与生物之间，也可以发生在生物与非生物环境之间。
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