資源簡介

第三章生態系統 復習與總結
一、聚焦關鍵能力
1.準確理解生態系統的各概念的聯系，并建構準確的概念網。
2.根據生態系統的構成特點，設計一個生態瓶，并預期生態瓶可以正常運轉的時間及可能的制約因素。
3.基于對生態瓶中生物的觀察分析，嘗試分析生態瓶中的物質循環和能量流動。
4.從審美、成本、材料等角度考慮制約因素，改進生態瓶制作方案，如有條件進行科普介紹和義賣，提升環保意識。
二、提煉核心概念
1.生態系統的成分包括生物成分和非生物成分。生物成分包括生產者（最主要的生物成分）、消費者（促進物質循環和能量流動）、分解者（必不可少的成分，促進物質循環利用），非生物成分主要包括陽光、水和空氣等。
2.生物圈是地球上最大的生態系統，包括地球上全部生物及其生存環境，是一個不連續的薄層，厚度以海平面為基準上下各10 km（陸地最低點則為地下植物最深的根際處）。
3.生態系統各生物之間單向的營養關系形成食物鏈和食物網。食物鏈、食物網是生態系能量流動、物質移動的渠道。處于食物鏈某一環節上的全部生物的總和稱為營養級。
4.能量在隨著食物鏈的傳遞逐級遞減，由于生物富集作用，有害物質則隨食物鏈的傳遞逐級遞增。
5.生態系統中生物的能量、生物量和數量關系可構成生態金字塔。自然狀態下能量金字塔為正金字塔，生物量和數量金字塔可出現倒置的情況。人工生態系統中，能量金字塔也可出現倒置情況。
6.生態系統中的生產者分為：①初級生產者（自養生物），制造的有機物為初級生產量（實現無機物→有機物的轉化，能量來源主要是光能、化能合成等）；②次級生產者（異養生物，包括消費者和分解者），制造的有機物為次級生產量（實現有機物→有機物的轉化，能量來源初級生產量或其他次級生產量）。
7.水循環、碳循環、氮循環是生態系統最常見的物質循環形式。物質循環實現生物群落和非生物環境中的物質往復循環，具有全球性特點。
8.生態系統中各成分之間存在化學信息、物理信息、行為信息等信息傳遞，通過不同的信息傳遞，實現生物與生物、生物與環境的適應與共存。
9.生態系統具有維持穩態的能力，負反饋調節時生態系統維持穩態的保障。生態系統的自我調節能力是有一定限度的，超過生態系統的調節能力會造成生態系統的崩潰。生態系統中也具有正反饋調節，該調解通常會使生態系統偏離穩態，該調解方式在生態系統中不常見。
三、構建章概念圖
1.下列關于穩定自然生態系統中生物量與生產量的敘述，正確的是（　　）
A.初級生產量大于次級生產量
B.隨著營養級的增加，生物量減少
C.流經生態系統的總能量即為凈初級生產量
D.初級消費者排出的糞便中的能量屬于次級生產量
解析：A　根據能量流動的特點：單向傳遞、逐級遞減，穩定自然生態系統中初級生產量（生產者通過光合作用固定的能量）總是大于次級生產量，A正確；一般情況下，隨著營養級的增加，生物量減少，但不絕對，B錯誤；流經生態系統的總能量即為初級生產量，C錯誤；初級消費者排出的糞便中的能量屬于上一營養級生產者的同化量，即生產者的初級生產量，D錯誤。
2.關于某地人工養殖魚塘的敘述，正確的是（　　）
A.流經該生態系統的總能量是被魚塘中生產者同化的能量
B.分解者同化的能量可能被消費者利用
C.用蠶糞喂魚和塘泥肥田能夠實現物質和能量的循環利用
D.該生態系統中第一、二營養級間能量傳遞效率是該生態系統中第二營養級同化量與植物光合量之比
解析：B　流經該生態系統的總能量是被魚塘中生產者同化的能量和飼料有機物中的化學能，A錯誤；分解者同化的能量可能被消費者利用，如蚯蚓為分解者，蚯蚓體內的能量在蚯蚓被捕食之后流入消費者體內，B正確；能量不能循環利用，C錯誤；該生態系統中第一、二營養級間能量傳遞效率是該生態系統中第二營養級同化量與植物光合量及飼料有機物中能量和之比，D錯誤。
3.下列關于生態系統功能的敘述，正確的是（　　）
A.大氣中CO2濃度增加，有利于碳反應固定CO2
B.消費者的存在促進了自然界的物質循環，是生態系統的主要成分
C.根據生態系統的能量傳遞效率推測，一只狼捕食了一只兔，所獲得兔的能量約為10%
D.生態系統中的第一營養級所含能量最多，體內濃縮的有害物質含量最高
解析：A　綠色植物吸收二氧化碳進行光合作用，大氣中CO2濃度增加，有利于碳反應固定CO2，A正確；各級消費者的存在促進了自然界的物質循環，是生態系統的組成成分中的一種，B錯誤；能量傳遞效率是指一個營養級中的能量只有10%～20%被下一個營養級所利用，每個營養級是以種群作為一個整體來研究的，不能以個體為單位來衡量，C錯誤；由于富集作用，生態系統中的最高營養級體內濃縮的有害物質含量最高，D錯誤。
4.以下關于信息傳遞的說法，錯誤的是（　　）
A.對動物生長有調節作用的生長激素屬于信息傳遞中的化學信息
B.利用信息傳遞可以來提高農產品或畜產品的產量，也可以對有害動物進行控制
C.在生態系統中，某些植物在長日照條件下才開花，說明信息傳遞有利于種群的繁衍
D.利用黑光燈誘捕法來調查昆蟲的種群密度屬于生態系統中信息傳遞的應用
解析：A　生長激素調節的是個體本身，而生態系統的信息傳遞出發點是生態系統，從宏觀上分析生物與生物，生物與無機環境之間的關系，所以生態系統中的化學信息是指生物生命活動過程中產生的向同種或者不同種的其他個體傳遞信息的化學物質，諸如植物的生物堿、有機酸等代謝產物，以及動物的性外激素等，所以生長激素不屬于生態系統信息傳遞中的化學信息，A錯誤；信息傳遞在生態系統中具有重要作用，生物的生命活動和繁衍都離不開信息的傳遞，可以利用信息傳遞來提高農產品或畜產品的產量，也可以對有害動物進行控制，B正確；某些植物在長日照條件下才開花，植物開花有利于其繁衍后代，故說明信息傳遞有利于種群的繁衍，C正確；利用黑光燈誘捕法來調查昆蟲的種群密度，利用了昆蟲的趨光性，是物理信息，屬于生態系統中信息傳遞的應用，D正確。
5.有同學嘗試設計生態瓶，在制定方案時，下列有關設計的方法步驟，錯誤的是（　　）
A.合理搭配瓶內生物與非生物的成分
B.按合適的比例放入不同營養級的生物
C.生態瓶擺放在光照適宜的位置
D.定期向瓶內投放食物
解析：D　生態系統包括生物成分和非生物成分，一定要合理搭配生物成分和非生物成分，A正確；生態瓶各種生物之間應有營養上的聯系，各種生物的數量搭配應合理，B正確；生態瓶擺放在光照適宜的位置，生產者進行光合作用使生態系統應獲得充足的能量供應，C正確；生態瓶里有生產者，進行光合作用制造有機物，可以確保該生態系統順利進行，D錯誤。
6.某地為減少自然水體的富營養化，擬從當地三種水生植物中選擇兩種進行水體凈化。將三種植物其分別置于試驗池中，90天后測定它們吸收N、P的量，結果見表。下列敘述正確的是（　　）
植物種類 單位水體面積N吸收量（g/m2） 單位水體面積P吸收量（g/m2）
浮水植物a 22.30 1.70
浮水植物b 8.51 0.72
沉水植物c 14.61 2.22
A.為達到降低該自然水體中N、P的最佳效果，應投放植物a和c
B.投放植物后，會導致該水體中的食物鏈縮短
C.投放植物后，將提高第一、第二營養級之間的能量傳遞效率
D.投放植物后，所投放植物的種群密度不會改變
解析：A　植物a、c分別是單位水體面積N和P的吸收量最大，所以為達到降低該自然水體中N、P的最佳效果，應該投放植物a和c，A正確；投放植物后，植物是第一營養級，會導致該水體中的食物鏈增加，B錯誤；投放植物后，第一營養級的同化量提高，將降低第一、第二營養級之間的能量傳遞效率，C錯誤；投放植物后，植物之間的競爭加劇，所投放植物的種群密度減小，D錯誤。
7.某森林群落中存在一條食物鏈“草→昆蟲→蜘蛛→鳥”，其中蜘蛛攝入的能量去向如圖所示，圖中數字代表能量值J/（m2·a），字母代表能量類型。下列敘述正確的是（　　）
A.圖中×100%代表蜘蛛到鳥的能量傳遞效率
B.圖中④＋⑤＋⑥＋⑦的能量值可代表蜘蛛的次級生產量
C.圖中③屬于昆蟲的同化量，但不屬于蜘蛛的同化量
D.若該森林群落自某年起處于頂極群落，則從該年起⑤＋⑥＋⑦的能量值等于零
解析：C　能量傳遞效率是相鄰兩個營養級同化量之比，②表示蜘蛛同化能量，而⑤表示被鳥攝入的能量，不是鳥同化的能量，A錯誤；圖中⑤＋⑥＋⑦的能量值可代表蜘蛛的次級生產量，B錯誤；圖中③表示蜘蛛糞便中的能量，不屬于蜘蛛的同化量，而屬于昆蟲的同化量，C正確；達到頂極群落時該食物鏈還存在，⑤＋⑥＋⑦的能量值仍大于零，D錯誤。
8.原產于北美的植物——加拿大一枝黃花具有生長迅速、競爭力強的特性，近年來在我國某地大肆擴散，對生物多樣性和農業生產造成了危害。回答下列問題：
（1）加拿大一枝黃花入侵了某草本群落，會經歷定居→擴張→占據優勢等階段，當它取得絕對的優勢地位時，其可被稱為群落中的　　　　。為了清除加拿大一枝黃花，通常采用人工收割并使之自然腐爛的方法，收割的適宜時機應在　　　　（填“開花前”或“開花后”）。上述處理方法改變了生態系統中生產者的組成格局，同時加快了加拿大一枝黃花積聚的能量以化學能的形式流向　　　　　　。
（2）加拿大一枝黃花與昆蟲、鳥類和鼠類等共同組成群落，它們之間建立起以　　　　　關系為紐帶的食物網。某種鳥可以在不同的食物鏈中處于不同的環節，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
若昆蟲與鳥類單位體重的同化量相等，昆蟲比鳥類體重的凈增長量要高，其原因是鳥類同化的能量中用于維持　　　　　　的部分較多。
解析：（1）群落中占有優勢的物種為該群落的優勢種。為了清除加拿大一枝黃花，通常采用人工收割并使之自然腐爛的方法，收割的適宜時機應在開花前，防止該種群開花后結種子，否則自然腐爛后會將種子留在土壤中；采用人工收割并使之自然腐爛是分解者的作用，加快了加拿大一枝黃花積聚的能量以化學能的形式流向分解者。（2）加拿大一枝黃花與昆蟲、鳥類和鼠類等共同組成群落，它們之間建立起以吃與被吃的營養關系為紐帶的食物網；某種鳥可以在不同的食物鏈中處于不同的環節，形成食物網，原因是該種鳥的取食對象處于不同的營養級；每一個營養級的同化量的去向為自身呼吸作用消耗以熱能形式散失（維持體溫）和用于生長、發育和繁殖，若昆蟲與鳥類單位體重的同化量相等，昆蟲比鳥類體重的凈增長量要高（說明鳥類用于生長、發育和繁殖的能量更少），其原因是鳥類同化的能量中用于維持體溫的部分較多。
答案：（1）優勢種　開花前　分解者　（2）營養　
該種鳥的取食對象處于不同的營養級　體溫
9.如圖甲為碳循環示意圖，乙為食物網示意圖。請據圖回答：
　
（1）圖甲中，C在生態系統成分中屬于　　　　　，碳元素在C和B之間流動的形式是　　　　　　。二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上可通過　　　　　　　　而相互交換。溫室效應主要是因為　　　（填數字）途徑加劇引起。
（2）一個完整的生態系統，除了圖乙中所示的成分外，還應該包括　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）圖乙中，含有　　　條食物鏈，鷹和蛇的種間關系是　　　　　　　　　　。食物網中各個生物種群的數量能基本上維持相對穩定，這與生態系統的　　　　　調節機制有關。
（4）標志重捕法應調查活動能力強、活動范圍大的動物種群密度，這樣做的目的是　　　　　　　　　。若被標記的鼠更容易被蛇捕食，則調查的鼠的種群密度可能比實際值　　　　。
解析：（1）據題圖分析，C表示生產者，B表示大氣中的二氧化碳庫，兩者之間碳元素是以二氧化碳的形式流動的。二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上可通過擴散作用而相互交換。化石燃料的燃燒（過程⑤）導致沉積在地下上千萬年的碳元素短時間內釋放出來，是導致溫室效應的主要原因。（2）一個完整的生態系統，組成成分包括生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量，圖乙食物網中只有生產者和消費者，缺少分解者、非生物的物質和能量。（3）圖乙中，含有五條食物鏈，分別是：草→野兔→鷹，草→野兔→蛇→鷹，草→鼠→蛇→鷹，草→野兔→狼，草→鹿→狼。鷹以蛇為食，二者存在捕食關系，鷹和蛇都捕食野兔，二者存在競爭關系，所以鷹和蛇的種間關系是捕食和競爭。食物網中各生物數量的相對穩定與生態系統的負反饋調節有關。（4）為了減小誤差，標志重捕法應該調查活動能力強、活動范圍大的動物種群密度。計算公式是：種群中個體數（N）＝（第一次捕獲并標記的個體數×第二次重捕總數）÷第二次重捕中被標記的個體數。若被標記的鼠更容易被蛇捕食，則第二次重捕中被標記的個體數會偏小，則調查的鼠的種群密度可能比實際值偏大。
答案：（1）生產者　二氧化碳　擴散作用　⑤　
（2）非生物的物質和能量（非生物成分）、分解者　（3）5　捕食和競爭　負反饋　（4）減少產生誤差　偏大

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