专题521 生态系统的能量流动高中生物人教版必修3 导学案 Word版含答案.docx

专题521 生态系统的能量流动高中生物人教版必修3 导学案 Word版含答案.docx

《专题521 生态系统的能量流动高中生物人教版必修3 导学案 Word版含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题521 生态系统的能量流动高中生物人教版必修3 导学案 Word版含答案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

专题521生态系统的能量流动高中生物人教版必修3导学案Word版含答案

第2节生态系统的能量流动

第1课时（共2课时）

学习导读

学习准备

1．生态系统中能量的、、和的过程，称为生态系统的能量流动。

2．研究生态系统中能量的流动一般在水平上。

3．绿色植物通过作用将_能转化为能，使太阳能输入到生态系统中。

4．生产者所固定的的总量，就是这个生态系统所获得的能量。

5．一个营养级的生物所获得的能量，

（1）一部分通过_____作用释放后，一方面用于自身的、和等生命活动，一方面以_______形式散失；

（2）一部分被____摄入；（3）一部分则被分解利用。

破疑解难

一．生态系统的能量流动过程

能量流动图解

具体分析图解：

能量流动是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。

（1）能量流动的起点：

是生产者，而不是太阳（光能），是从绿色植物把太阳能固定在体内开始的。

但生态系统能量的源头是阳光（光能）。

（2）能量流动的渠道：

生态系统的营养结构……食物链和食物网。

（3）流人生态系统的总能量：

是该生态系统中生产者固定的太阳能总量，而并非照射到生产者身上的能量。

（4）能量流动的主要形式：

太阳光能一生物体内有机物中的化学能一热能，即主要是通过食物关系进行，而热能是能量流动的最终点，分解者将流人生态系统的能量最终以热能形式散失，

（5）各个营养级的能量来源流人到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计人排便生物所同化的能量，生产者的能量来自太阳能，分解者的能量来自生产者和消费者。

（6）各个营养级能量的去路：

一般有三条：

①自身呼吸消耗；②流人下一营养级；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。

生产者只有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。

经典例题

例：

（2006南京模拟）如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中箭头符号为能量的流动方向，单位为kJ／m2年。

下列说法正确的是

①在入射的太阳能中生产者只利用了其中的1％左右

②分解者可利用来自各营养级转移到（A）的所有能量

③消费者营养级别越高，可利用的总能量越多

④当人们把生产者当作食物时，比起其他营养级可获得更多的能量

A.①②B.①④C．②③D.③④

解析：

①生产者利用入射太阳能的比例为16000/1500000×100%≈1％。

转移到A中所有能量中，各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者分解利用，另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解利用，故②错误。

能量流动是逐级递减的，消费者营养级越高，可利用的总能量越少，故③也错误。

当人们把生产者当作食物时，食物链缩短，能量散失减少，可比其他途径获得更多的能量，故④正确。

答案：

B

实践探究

1．生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是

A．蚯蚓B．绿藻C．硝化细菌D．酵母菌

2．生态系统的能量流动是指

A．太阳能被绿色植物固定的过程

B．生态系统内生物体能量代谢的过程

C．生态系统内伴随物质循环的能量转移过程

D．能量从生物体进入环境的过程

3．下列关于能量流动的叙述中，正确的是

A．当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量

B．当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级

C．生产者通过光合作用制造有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落

D．生态系统的能量流动是往复循环的

4．下图是生态系统能量流动图解：

请回答：

（1）写出图中A—E所代表的成分：

A；B；C；D；E。

（2）流经生态系统的总能量是。

（3）在生态系统的能量流动图解中，箭头依次变细表示。

（4）图中的F表示。

达标测评

1．如果一个生态系统有四种生物并构成一条食物链，在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量如右图所示。

在一段时间内，如果乙种群数量增加，将会引起

A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降

B．甲、丙、丁的种群数量均增加

C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加

D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加

2．右图是以每个营养级生物的数量多少而绘制的比例图，其中“l”、“2”、“3”分别代表第一、第二营养级的生物，下面哪条食物链与图形相符合

①草；②树；③昆虫；④兔；⑤鸟；⑥狼。

A．①一③一⑤

B．①一④一⑥

C．②一③一⑤

D．①一③一⑤

3.下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述中不正确的是

A．在该食物网中，共有5条食物链存在

B．在该食物网中，H处于三个不同的营养级

C．若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大

D．在该食物网中，如果C种群的数量下降10％，则H的数目不会发生明显的变化

4．研究人员在对甲、乙两个不同生态系统调查后，发现两个生态系统的生产者总能量相同，甲生态系统只有初级和次级消费者，乙生态系统则有初级、次级、三级和四级消费者。

若其他因素都一样，则

A．甲生态系统的消费者总能量大干乙生态系统的消费者总能量

B．乙生态系统的消费者总能量大于甲生态系统的消费者总能量

C．甲、乙两个生态系统的消费者总能量相等学；科网

D．甲、乙两个生态系统消费者的总能量等于生产者的总能量

5．当一条蛇捕食了一只青蛙后，从生态学角度看，下列叙述正确的是

A．完成了物质循环B．蛇破坏了生态平衡

C．青蛙不适应环境D．青蛙的能量流向了蛇

6．某池塘生态系统全部生产者所固定的太阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总

值b，全部分解者所利用的能量总值为c。

那么a、b、c三者之间的关系为

A.a>b,b=cB.a=b+cC.a>b+cD.a

7．在草→昆虫→蛙→蛇→鹰组成的食物链中，有个营养级，第营养级的能量最多，第营养级的能量最少。

蛙属于第营养级，是级消费者。

8．我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘”农业生态系统获得了鱼、猪、蚕和粮的全面丰收。

下图是该生态系统的示意图。

请回答：

（1）该生态系统的能量来自。

（2）该生态系统的生产者是。

（3）该生态系统中除了已知的生物种类，还必须有等生物作为。

第2节生态系统的能量流动

第1课时

第4节群落的演替

课前导读

学习准备

1．概念：

随着时间的推移，一个群落被代替的过程。

2．类型：

⑴初生演替

概念：

一个从来没有被地面，或者原来存在过植被，但被的地方发生的演替。

过程：

裸岩阶段苔藓阶段灌木阶段

森林阶段

⑵次生演替：

在原有植被虽已不存在，但原有基本保留，甚至还保留了植物的种子或其繁殖体的地方发生的演替。

3．人类活动使群落演替按照不同于自然演替的和进行。

破疑解难

一、群落演替的理解

1．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．原因：

群落是由同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群组成的。

各种生物种群都生活在现实的环境中，都要受到环境的影响。

生物群落具有一定的稳定性，并随着时间的推移处于不断变化之中，它是一个动态系统。

3．结果：

群落演替到最后形成成熟群落，也叫顶级群落。

顶级群落结构最复杂也最稳定，只要没有外力干扰，它将永远保持原状。

二、群落演替的类型比较

比较项目

初生演替

次生演替

起点

原先从没有过植被的环境

原有群落环境，只是失去了原有植被

时间

经历的时间长

经历的时间短

主要影响因素

自然因素

人类活动较为关键

实例

裸岩上的演替

弃耕农田上的演替

三、控制群落演替的几种主要因素

1．环境不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。

2．植物繁殖体的散布即植物不断地进行繁殖和迁移。

3．植物之间直接或间接地相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断发生变化。

4．人类活动的影响。

经典例题

例1．在初生演替过程中，苔藓能够取代地衣的原因是

A．地衣阶段为苔藓的生长提供了有机物

B．苔藓比地衣长得高，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势

C．苔藓的生长比地衣的快

D．苔藓能够忍受极端干旱的环境

分析：

在地衣开拓的基础上，苔藓便能生长起来，苔藓植物和地衣相似，能够忍受极端干旱的环境，但苔藓比地衣长得高，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势，于是就逐渐扩展，进而取代地衣。

答案：

B

例2．下列有关人类活动对群落演替的影响的叙述，不正确的是

A．人类的许多活动在影响群落的演替

B．人可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于认为控制之下

C．人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制

D．人来的活动对群落的影响不只是破坏性的

分析：

人来的活动会使群落演替偏离自然演替的方向，如外来物种的入侵，围湖造田等都会使群落相单一化发展，人类也可以使群落演替趋向于顶级化，更加稳定，如植树造林、退耕还草、还牧等。

但人类对自然界中的生物的影响是有一定限度的。

答案：

C

实践探究

一、选择题

1．群落演替的总趋势是　

A．物种多样性的增加和群落稳定性的提高

B．物种多样性的减少和群落稳定性的降低

C．物种多样性的增加和群落稳定性的降低

D．物种多样性的减少和群落稳定性的提高

2．哪一种不是群落演替的趋势

A．物种的数目增加B．生产率增加

C．群落稳定性增加D．物种越来越少

3．在群落演替中，下列哪一条最不可能发生

A．群落中物种的组成不断变化B．开始时物种数目增多，然后趋于稳定

C．在初始阶段，群落中物种的数目下降

D．无生命的有机物总量增多

4．在下列群落演替的过程中，哪一种演替属于异养演替

A．从湖泊到森林B．从裸岩开始的演替

C．从一个动物尸体开始的演替D．从荒废农田开始的演替

5．下图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群主要以为b食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。

（图乙表示甲图经过自然选择形成的结果），下列关于种群的描述错误的是

A．两个种群间存在着竞争的关系

B．自然选择使以c为食的类型日趋没落

C．自然选择使两种群中的一种灭绝，b

种群将被淘汰

D．两种群在竞争中最终适应环境

二、简答题

根据群落演替的理论，在光裸的岩石上经过一定的时间，最终会演替出森林。

请据此回答问题：

⑴光裸的岩石上最终会演替出森林，其过程大致是

。

⑵地衣首先在裸岩上定居。

同时，地衣分泌的腐蚀了坚硬的岩石表面，加速了岩石风化成的过程。

⑶各种昆虫及其他小动物开始进入生物群落的阶段是。

⑷地衣阶段和苔藓阶段相比较，土壤中的有机物含量较多的是，微生物种类较多的是。

达标测评

一、选择题

1．下列各项因素对种群数量的影响程度不随种群密度而变化的是

A．食物B．气温C．传染病D．天敌

2．若将细菌放置于有营养的物体上，它会繁殖并形成细菌群，如图5—20所示。

在下图供选择的方案中有什么适当的实验可以用来检验两种抗生素的杀菌效用?

3．为了研究第Ⅰ、Ⅱ两类细菌的种间竟争关系，某同学将这两类细菌放入适宜培养液中混合培养，实验测定了混合培养液中第Ⅰ类细菌在第一代（Zt）时所占的百分比与第二代（Zt+1）时所占总数的百分比之间的关系。

如图实线表示实际观

察到的（Zt+1）和（Zt）的关系，虚线表示假设

（Zt+1）=（Zt）时的情况。

请据图推测，混合培养数代以

后第Ⅰ和第Ⅱ类细菌数量的变化的趋势是

A．第Ⅰ与第Ⅱ类都减少

B．第Ⅰ与第Ⅱ类都增加

C．第Ⅰ增加，第Ⅱ类减少

D．第Ⅱ增加，第Ⅰ类减少

4．右图为在农业生态系统中喷洒DDT进行农药防治和引入天敌进行生物防治害虫过程中，害虫种群密度消长情况示意图。

下列说法不正确的是

A．A点开始进行农药防治，E点开始进行生物防治

B．一般认为害虫防治主要是控制其种群大小而不是

彻底消灭害虫

C．经济阈值是指害虫种群密度影响农业生态系统经济效益的最低值，因此图中必须进行害虫防治的时间为A、D、E

D．生物防治利用的是生物之间的捕食关系，而不可能是寄生或竞争关系

5．森林群落中下层植物较上层植物光合作用强度低，因为下层

A．光照强度较弱B．植物种类少

C．湿度较高D．温度较高

二、简答题

20世纪50年代，有人将水葫芦带到非洲的刚果盆地，三年后，水葫芦征服了所有水生植物对手，反客为主，在刚果上游1500公里的河道上蔓延，阻塞了航道。

为了消灭水葫芦，当地政府花费巨资，沿河喷洒除草剂，但不到半个月，水葫芦又迅速生长起来。

最后是请来了海牛，一条海牛每天能吃掉40多平方米的水葫芦，于是河道畅通了，刚果河又恢复了往日的生机。

请回答：

（8分）

（1）水葫芦与其它水生植物的关系是_______________________。

（2）水葫芦在刚果之所以能战胜所有对手，并在河道上蔓延是因为_________________?

（3）通过上述例子说明生物与环境的关系是____________。

（4）请运用生态学原理对用除草剂海牛消除水葫芦的效果及其影响作出评价________

________________________________________________。

拓展延伸

[提出问题]观察微环境中生物群落的演替

[探究过程]

1．在玻璃广口罐头瓶中加入适量的池塘水，放在不受干扰、没有阳光的地方。

2.每天用滴管吸取少量瓶中的水，制成临时装片，用显微镜观察，统计水中生物种类和数量，连续10天做好记录。

3.根据数据分析水中生物群落发生了怎样的演替？

4.那些因素影响了这个群落的变化？

轻松阅读

退耕还林、还草、还湖的进展情况

长期以来，我国农业发展史实际上是一部边际土地开展史。

20世纪50年代以来，先后走私黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。

1952—1990年，全国累计开垦荒地2.58×107hm2，其中80%是1970年以前开垦的。

大量开垦直接导致农牧渔业生产能力下降。

开垦的结果是：

水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土壤严重退化。

这些问题已引起各方面广泛关注。

我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要措施，并从2003年1月起开始实施《退耕还林条例》。

⑴退耕还林

1999年开始在四川、陕西、甘肃三省试点，2002年全面实施，已累计完成退耕还林3.19×106hm2，荒山造林3.25×106hm2，中央累计投入232亿元。

规划在2010年前退耕还林1.47×107hm，宜林荒山荒地造林1.73×107hm2。

工程建成后，工程区将增加林草覆盖率5个百分点，水土流失控制面积8.67×107hm2，防风固沙控制面积1.03×108hm2。

这是50多年来我国涉及范围最广、任务量最大、农民参与度最高的生态建设工程。

⑵退田还湖

1998年以来，为治理长江水患，国家实施了“平埦行洪、退田还湖、移民建镇”的方针。

5年来的“退田还湖”，已使第一大淡水湖——鄱阳湖面积由3950km2“长”到了5000km2，第二大淡水湖——洞庭湖面积增长了35%，恢复到60年前的4350km2。

两大湖区为此搬迁的移民相当于三峡移民当的1.4倍。

两大湖泊的扩容，改善了长江流域的生态。

目前，长江干流水面恢复了1400多平方千米。

增加了蓄洪容积1.3×1010m3。

这是历史上自唐宋以来第一次从围湖造田转变为大规模的退田还湖。

⑶退牧还草

从2003年起，用5年时间，在蒙甘宁西部荒漠草原、内蒙古东部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原东部江河源草原，先期集中治理6.67×107hm2，约占西部地区严重退化草原的40%。

“退牧还草”将采取禁牧、休牧和划区轮牧3种形式进行，实行草场围栏封育，适当建设人工草地和饲草料基地，大力推行舍饲圈养。

力争5年内，使工程区内退化的草原得到基本恢复，天然草场得到休养生息，变过牧超载为以草定畜，达到草畜平衡，实现草原资源的永续利用，建立起与畜牧业可持续发展相适应的草原生态系统。

第4节群落的演替