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1、第第38講講 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 考點(diǎn)一 能量流動(dòng) （一）、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的概念和作用 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng) 2、作用：在生態(tài)系統(tǒng)中，各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都需要能量，能量是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的動(dòng)力。 （二）、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn) 1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程： 根據(jù)對(duì)賽達(dá)伯格湖內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量流動(dòng)的定量分析實(shí)例可知，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)過程的信息有： （1）生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于太陽(yáng)光能。在單位時(shí)間內(nèi)輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量即是該生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者在單位時(shí)間內(nèi)所固定的太陽(yáng)能總量。 （2）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的起點(diǎn)是從生產(chǎn)者（主要是
2、植物）通過光合作用固定太陽(yáng)能開始。能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。 （3）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中能量是以太陽(yáng)光能生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能熱能散失的形式變化。能量在食物鏈的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中以有機(jī)物（食物）中化學(xué)能的形式流動(dòng)。 （4）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中能量散失的主要途徑是通過食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物本身的細(xì)胞呼吸及分解者的細(xì)胞呼吸，主要以熱能形式散失。 （5）每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來源和去路： 2、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)規(guī)律可用“能量金字塔”表示。 （三）、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律的目的是為了調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，提高生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率，使其朝向?qū)θ祟愖钣幸娴姆较蜻M(jìn)行。
3、 例例1：下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被生物利用。請(qǐng)據(jù)圖示分析回答： （1）請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是_所固定的太陽(yáng)能。 （2）能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_。 （3）次級(jí)消費(fèi)者通過呼吸消耗的能量占其所獲得能量的百分比是_。 （4）由圖可知，下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量，原因有： 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被_； 上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)
4、級(jí)的部分能量_； 少數(shù)能量被_利用。 答案：答案： （1） A（111） 生產(chǎn)者 （2）13.5% 20% （3）60% （4）呼吸消耗 未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用；分解者 例例2：大象是植食性動(dòng)物，有一種螳螂則專以象糞為食。設(shè)一大象在某段時(shí)間所同化的能量為107KJ，則這部分能量中流入螳螂體內(nèi)的約為（ A ） A、0KJ B、106KJ C、2106KJ D、3106KJ考點(diǎn)二 物質(zhì)循環(huán) （一）、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)概念和特點(diǎn) 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)，是指在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學(xué)元素，不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機(jī)
5、環(huán)境的循環(huán)過程。 2、特點(diǎn)：循環(huán)流動(dòng)，反復(fù)出現(xiàn) （二）、生物圈中水、碳和氮的循環(huán)過程 1、生物圈中水循環(huán)的主要過程如下圖所示 2、生物圈中碳循環(huán)過程如下圖所示 3、生物圈中的氮循環(huán)主要過程如下圖所示 4、物質(zhì)循環(huán)的形式與途徑分析 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間不斷進(jìn)行循環(huán)的過程。這些元素是以化合物或離子的形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間，以及生物群落內(nèi)的不同成分之間進(jìn)行循環(huán)的，因此，分析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)時(shí)，要分析這些元素在無機(jī)環(huán)境中的存在形式、在生物群落中的存在形式及傳遞途徑、在無機(jī)環(huán)境和生物群落群之間循環(huán)的形式和途徑。如在碳
6、循環(huán)中，碳在無機(jī)環(huán)境主要以CO2和碳酸鹽形式存在，碳在生物群落的各類生物體中以含碳有機(jī)物形式存在并通過食物鏈渠道在不同類群生物體間傳遞； 碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的形式和途徑分別為CO2形式和光合作用過程；而碳從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的形式是CO2，主要途徑有：生產(chǎn)者、消費(fèi)者的細(xì)胞呼吸、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒產(chǎn)生CO2等。 （三）、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的功能。兩者之間具有明顯的區(qū)別，又有必然的聯(lián)系。二者有何關(guān)系呢？ （1）區(qū)別：能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，因此，生態(tài)系統(tǒng)要不斷地從外界獲取能量（太陽(yáng)光能），只有這樣，生態(tài)系統(tǒng)的能量才能繼續(xù)維持
7、下去。至于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，則是在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行著的，這些物質(zhì)是可以重復(fù)地被利用的。 （2）聯(lián)系：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的。能量的固定轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解。相反，物質(zhì)的合成與分解，必然伴隨著能量的儲(chǔ)藏與釋放。由此可見，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間互為因果、相輔相承，具有不可分割的聯(lián)系。生態(tài)系統(tǒng)的各種成分，也正是通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)等，才緊密聯(lián)系在一起，形成了一個(gè)統(tǒng)一的整體。 例例3：下圖是自然界中氮循環(huán)示意圖，依圖回答： （1）大氣中的氮主要通過 _進(jìn)入生物群落，其次通過 _、 _等固氮途徑也可少量供給植物氮素。 （2）圖中A物質(zhì)可被土壤中的微
8、生物分解形成B物質(zhì)，B物質(zhì)在土壤中_細(xì)菌的作用開形成C，C物質(zhì)代表_。 （3）另一些細(xì)菌可將C物質(zhì)經(jīng)過程最終轉(zhuǎn)化成_返回大氣中，由此可見，土壤中這些微生物在包括氮循環(huán)在內(nèi)的自然界中的_中起著重要作用。 （4）目前，全世界每年施用氮素化肥大約有8107t，這樣做對(duì)環(huán)境可能帶來的負(fù)面影響是_。答案答案（1）生物固氮 光電固氮 工業(yè)固氮（2）硝化 硝酸鹽 （3）氮?dú)?物質(zhì)循環(huán)（4）水體的富營(yíng)養(yǎng)化考點(diǎn)三 信息傳遞 （一）、生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的主要形式： 1、物理信息：生態(tài)系統(tǒng)中以物理過程為傳遞形式的信息稱為物理信息，包括光、聲、熱、電、磁等 2、化學(xué)信息：生態(tài)系統(tǒng)中以代謝產(chǎn)物等化學(xué)物質(zhì)傳遞的信息稱為化學(xué)信息，包括性外激素、告警外激素、尿液等。 3、行為信息：生態(tài)系統(tǒng)中以生物的表現(xiàn)或動(dòng)作傳遞的信息稱為行為信息，包括舞蹈運(yùn)動(dòng)等。 4、營(yíng)養(yǎng)信息：生態(tài)系統(tǒng)中以食物或養(yǎng)分傳遞的信息稱為營(yíng)養(yǎng)信息，包括食物的數(shù)量、種類等。 （ 二）、生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的意義 生物能根據(jù)環(huán)境信息的不斷變化，調(diào)整自身的生活和行為，從而與變化的環(huán)境相適應(yīng)，信息傳遞也強(qiáng)化了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制。
高中生物一輪復(fù)習(xí) 第38講 生態(tài)系統(tǒng)的功能課件
