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1理解·教材新知2把握·命题热点3应用·落实体验课下综合检测课堂回扣练习命题点一命题点二知识点一知识点二第三、四节能量流动和物质循环生态系统的稳态及其调节第六章知识点三命题点三命题点四第三、四节能量流动和物质循环生态系统的稳态及其调节1.在生态系统中，能量是沿着太阳―→植物―→植食动物―→肉食动物―→顶位肉食动物的方向流动的。2．在生态系统中，能量流动的渠道是食物链和食物网。3．能量流动的特点是单向的、不可逆的、逐级递减的。能量流动的传递效率一般只有约10%，所以越是处在食物链高位的动物，其数量就越少、生物量就越小、能量也越少。4．物质循环是在一个相对封闭的循环圈中周而复始、往复循环，参与循环的物质数量恒定、而且可以得到重复利用。物质循环中碳循环协调被打破是导致温室效应的主要原因。5．生态系统的一个重要特点是趋于稳态，这种稳态是靠生态系统的自我调节实现的，而生态系统自我调节能力的基础则是反馈调节。反馈调节包括负反馈和正反馈。正反馈的作用常常使生态系统远离稳态，对生态系统有极大的破坏作用，从长远看，生态系统中负反馈调节起主要作用。6．生态系统总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到生态系统稳定为止。当生态系统达到最稳定状态时，它能在很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身的稳定性。生态系统中的能量流动1．生态系统中的能量流动方向在生态系统中，能量不断沿着太阳―→植物―→―→肉食动物―→动物的方向流动，此即生态系统中的。植食动物顶位肉食能量流动2．能量流动的过程示意图(1)补充图中标号代表的内容：甲：；乙、丙：；丁：;戊：。(2)流入甲的总能量是。(3)据图分析流入每一营养级的能量去向：①；②；③；④。生产者消费者呼吸作用分解者被甲固定的太阳能总量通过自身细胞呼吸以热能形式散失被下一营养级同化被分解者分解利用未被利用3．能量流动的特点(1)能量流动与物质循环不同，能量流动是的、的，在流动过程中每传递一次损失一大半，最终都将以形式耗散到周围空间，所以生态系统必须不断地，才能维持其正常功能。(2)能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率(相邻营养级间传递效率＝下一营养级同化量本营养级同化量×100%)一般只有约，因此，越是处在食物链高位的动物，其数量就越少、就越小、也越少，价值就越。不可逆单向热能从外界输入能量10%生物量能量高1．流经生态系统的总能量是辐射到该地区太阳能的总量吗？提示：不是，流经生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定在有机物中的总能量。2．结合教材P110图6－9思考下列问题：(1)植食动物(初级消费者)摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间存在的关系是：同化量＝摄入量－粪便量。(2)初级消费者粪便中的能量是其同化量的一部分吗？为什么？提示：不是，初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量，而是属于生产者所同化的能量。(3)能量流动在生产者与植食性动物之间的传递效率是多少？能总结出能量传递效率的计算公式吗？提示：13.5%，计算公式：相邻营养级间传递效率＝下一营养级同化量本营养级同化量×100%。(4)流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一个营养级？提示：①大部分能量通过细胞呼吸以热能的形式散失。②遗体遗物被分解者分解利用。③还有一部分能量未被利用。3．生态系统中的能量流动为什么是单向的？提示：①食物链中各种生物之间的捕食关系是确定的，是在长期自然选择过程中形成的，不能逆转；②各营养级的能量最终要在细胞呼吸过程中以热能形式散失，而热能是不能被生物再度利用的。1．生态系统中的能量流动过程(1)起点：从生产者(主要是绿色植物)固定太阳能开始。(2)总能量：该生态系统中全部生产者所固定的太阳能总量。(3)能量的传递(不是个体也不是种群之间传递而是营养级之间传递)：①传递途径：食物链和食物网。②传递形式：有机物中的化学能。③传递过程：④能量传递率：输入某一营养级的能量中，只有约10%的能量流入到下一营养级。计算方法为：能量传递效率＝一个营养级同化量上一营养级同化量×100%。(4)能量的转化：①生产者：光能――――→光合作用有机物中的化学能。②消费者：食物化学能―――――→消化、吸收合成自身化学能。(5)能量的散失：①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。②过程：有机物(化学能)――――――――――――→生产者、消费者、分解者呼吸作用③特殊途径：动植物遗体形成的煤炭、石油等―――→工业燃烧热能。2．能量流动的特点分析(1)单向流动：①食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。②各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再被利用的。(2)逐级递减：①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。②各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以热能形式散失。③各营养级中的能量都有一部分流入分解者。④由于能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统(生物体有机物)中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和恰与流入生态系统的能量相等，故生态系统中能量流动与转化仍遵循能量守恒定律。3．研究能量流动的意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(2)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．生态系统中的物质循环特点物质循环与能量流动不同，它是在一个相对的循环圈中、的，参与循环的物质数量，而且可以得到利用，因此，一个完善的生态系统，不需要从外界获得任何的就能长期维持其正常功能。生态系统中的物质循环封闭周而复始往复循环恒定重复物质补给(2)海洋与碳循环：①海洋的含碳量是大气圈含碳量的，海洋对于调节大气圈中的起着非常重要的作用。②CO2在大气圈和水圈的界面上通过作用而互相交换着。③如果大气圈中CO2发生局部短缺，水圈里就会更多地进入大气圈，同样，若水圈里碳酸氢根离子在光合作用中被植物耗尽，也可及时从中得到补充。(3)人类活动对碳循环的影响：人类每年因能源消费而向大气中排放2×1013kg的CO2，从而严重干扰了陆地、海洋和大气间，致使大气中二氧化碳CO2含量持续增加。50倍含碳量扩散溶解态的CO2大气CO2交换的平衡1．填写出图中①～⑥所表示的内容：提示：①，②，③，④，⑤，⑥。光合作用细胞呼吸植物(生产者)动物(消费者)细胞呼吸分解者的分解作用2．碳元素在无机环境和生物群落中分别以什么形式存在？在无机环境和生物群落之间以及在群落内部分别以什么形式进行循环？提示：碳元素在无机环境中以CO2或碳酸盐的形式存在，在生物群落中以含碳有机物的形式存在；在无机环境和生物群落之间以CO2的形式进行循环，在群落内部以含碳有机物的形式流动。3．大气中的CO2通过哪些途径进入生物群落？生物群落中的有机碳通过哪些途径形成CO2释放到大气中？提示：大气中的CO2通过光合作用等进入生物群落。生物群落中的有机碳通过动植物的细胞呼吸，微生物的分解作用，煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧释放到大气中。4．造成温室效应的原因是什么？减缓温室效应可以采取哪些措施？提示：温室效应主要是指由于化石燃料的大量燃烧以及森林、草原等植被的破坏造成大气中CO2浓度升高的现象。减缓温室效应可以采取以下措施：一是开发新能源，减少化石燃料的使用；二是大力植树造林，增加对CO2的吸收。1．对生态系统中物质循环的理解(1)范围：生物圈，地球上的每个生态系统都是地球上物质循环的一部分，而只有生物圈才能完成真正的物质循环。(2)“物质”的含义：指构成生物体的基本元素(主要是指C、H、O、N、P、S等)，而不是化合物。(3)循环过程：无机环境循环往复生物群落。(4)循环特点：①全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。②反复利用，循环流动：物质循环，既然称为“循环”就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。2．物质循环实例——碳循环(1)碳循环形式：CO2。(2)碳循环过程图解如下：3．能量流动与物质循环的比较项目能量流动物质循环形式以有机物为载体组成生物体的基本元素特点单向传递、逐级递减往复循环范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系同时进行、相互依存、不可分割：①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；②物质是能量沿食物链(网)流动的载体；③能量是物质在生态系统中往复循环的动力1．稳态及其调节机制生态系统的一个重要特点就是它常常趋向于，使系统内部的所有成分彼此，保持稳定，这种稳态是靠生态系统的来实现的。稳态相互协调生态系统的稳态及其调节自我调节2．反馈调节(1)反馈调节概念：当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化又反过来影响，此过程叫反馈调节。(2)反馈类型：①负反馈：负反馈是的一种反馈，反馈的结果是最初发生变化的那种成分所发生的变化。如草原上的食草动物因为某种原因而增加，植物就会——这会反过来动物数量的增长，从而使生态系统保持稳定。最初发生变化的那种成分最常见抑制和减弱受到过度啃食而减少抑制和降低②正反馈：正反馈在自然生态系统中是的，其作用与负反馈，即生态系统中某一成分的变化，所引起的一系列变化反过来不是而是最初所发生的变化，因此，正反馈的作用常常使生态系统。正反馈对生态系统有极大的作用，从长远看，生态系统中调节将起主要作用。3．自然生态系统的发展趋势在自然条件下，生态系统总是朝着物种，结构，功能的方向发展，直到生态系统达到为止。很少见相反抑制加速破坏远离稳态负反馈多样化复杂化完善化稳态4．正确处理人与自然的关系(1)由于生态系统具有功能，所以在通常情况下生态系统会保持稳定，但此功能是有一定的，当超过一定限度的时候，此功能就会受到损害。(2)保持生态系统结构和功能的是人类生存和发展的基础。(3)人类活动除了要讲究经济效益和效益外，还必须特别注意效益和，以便在利用自然的同时能基本保持。自我调节限度外来干扰稳定社会生态生态后果生物圈的稳定1．请归纳总结生物种类与自我调节能力的关系。提示：生物种类繁多，营养结构复杂⇒自我调节能力强⇒抵抗外力干扰的能力强。2．为何从长远看，生态系统中负反馈调节起主要作用？提高生态系统稳定性措施有哪些？提示：负反馈调节可使生态系统保持稳定。例如增加生物种类和数量，使结构变得复杂。3．生态系统具有自我调节力，可以一直保持稳定状态吗？举例说明。提示：生态系统具有自我调节力，可在很大程度上克服和消除外来的干扰，保持稳定，但它的调节力有限，当外来干扰因素超过一定限度时，生态系统的自我调节功能本身会受到损害。如：火山爆发、地震等。4．提高生态系统的稳定性，我们可以做些什么呢？提示：①控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。1．生态系统的自我调节能力(1)自我调节能力取决于生态系统自身的净化作用和完善的营养结构。①净化作用包括物理沉降、化学分解和微生物的降解三个方面，它是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。②完善的营养结构使生态系统具有一种反馈调节机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，如在森林中，当害虫数量增加时，食虫类由于食物丰富，数量也会增加，害虫种群的增长就会受到抑制。生态系统的自我调节主要依靠群落内的种间关系(主要是捕食)和种群中的种内斗争来实现。(2)自我调节能力与生态系统成分和营养结构的关系。生态系统的自我调节能力与其自身的成分和营养结构呈正相关。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，反之越大。2．生态系统反馈调节的种类与比较比较项目正反馈负反馈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