1、第四章 生態系統的穩態課時1 生態系統和生物圈（一）飛天杖生物在生命活動中要從環境中不斷地攝取物質和能量，因而受到環境的限制，同時生物的生命活動又能不斷地影響和改變環境。這說明生物與環境是一個統一的整體。研究生物與生物之間以及生物與環境之間相互關系的科學叫生態學。那么，環境對生物的影響有什么規律呢？ 精華地基本知識一、環境、環境因子與生態因子的概念及關系環境是指某一特定生物體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。生物的環境因子是指生物體周圍直接或間接地影響生物生存的全部因素。生態因子是指環境中影響生物的形態、生理、行為和分布的因素，如光、溫度、水分、空氣等

2、。而海拔高度、水域深度等因素則只屬于環境因子，因為它們的作用是通過溫度、光照、氣壓等生態因子間接地體現出來的，它們本身對生物沒有直接影響。二、謝爾福德耐受性定律謝爾福德耐受性定律表明，每一種生物對每一個生態因子都有一個耐受的上限和下限，上、下限之間的范圍被稱為能耐受范圍（這個范圍又稱為生態幅），而能耐受范圍中又存在著一個最適范圍（又稱最適區），耐受范圍的兩端（即除去最適范圍后所剩的部分）為生理受抑區，若再往外延伸超出能耐受范圍后，則為不能耐受區。三、限制因子任何一種生態因子在低于或超過生物體的耐受極限時它就會成為這種生物的限制因子。四、知識梳理 概念 非生物因子 類型 含生態因子 環境因子 生

3、物因子 對生物影響的規律（謝爾福德耐受性定律）、作用特點與生態因子和限制因子的關系要點解析1、生態因子的作用特點與限制因子生物的生存和繁殖依賴于各種生態因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數幾種因子是限制生物生存和繁殖的關鍵性因子，這些關鍵因子就是所謂的限制因子。任何一種生態因子在接近或超過生物的耐受范圍時，它就會成為這種生物的限制因子。百變蓬某一生物個體的環境由該生物周圍的同種其它個體和不同種其它生物以及無機環境因子組成。百變蓬生態因子在一定范圍的變化（如溫度、光照強度的變化）被稱作環境梯度。此時，即使其他生態因子都給予充足的供應，生物的生長發育繁殖仍受到限制因子的限制，甚至導致生物死亡。例

4、如在光強不夠大的黑暗條件下，即使二氧化碳與水都供應充足，溫度也適宜，但植物的光合作用也不能進行，那么此時光強就是植物進行光合作用的限制因子。如果一種生物對某一生態因子的耐受范圍很廣，而且這種因子又非常穩定，那么這種因子就不太可能成為限制因子；相反，如果一種生物對某一生態因子的耐受范圍很窄，而且這種因子又易于變化，那么這種因子很可能就是一種限制因子。例如，氧氣對陸生動物來說，數量多、含量穩定而且容易得到，因此一般不會成為限制因子（寄生生物、土壤生物和高山生物除外），但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經常發生波動，因此常常成為水生生物的限制因子。再如，陰性植物和陽性植物的分布就是由于受到光照強度

5、的限制；在干旱環境中，水對植物的生存起著主要的限制作用；在海洋中，綠色植物的分布主要受光的限制，故在海水200米以下的水域中無綠色植物生存。破斧吧例1、對于一只生活在田野的蝗蟲來說，它的環境是指 （ ）A、田野中的植物和蛇、蛙等動物 B、陽光、空氣、水分、溫度、土壤等非生物因子 C、A與B的總和 D、A與B的總和再加上田野里的其他蝗蟲析與解：本題考查對生物的環境的理解。環境一般指生物體周圍一切因素的總和，包括非生物因子和生物因子。A項只涉及其周圍的生物因子中不同種生物間的關系；B項只表示了其周圍的非生物因子；C項包括了A和B項，但沒有考慮種群內同種的其他個體對這只蝗蟲的影響關系。所以D項才是完

6、整的答案。答案：D例2：如下圖所示，曲線1和曲線2分別代表物種甲和物種乙的耐熱范圍，在什么條件下物種乙能競爭過物種甲（ ）A、溫度在t1t2范圍內 B、溫度在t2t3范圍內C、溫度在t2以下D、溫度在t3以下析與解：生物在適宜的環境條件中，其種群中出生率大于死亡率，種群數量增加。從圖中可知，溫度在t2以下時，更有利于物種甲的生存，物種甲占優勢；溫度在t3以上時，也是物種甲占優勢。而溫度在t2t3范圍內，更有利于物種乙的生存，所以溫度在t2t3范圍內物種乙能競爭過物種甲。答案：B沉思閣海洋生物的限制因子最可能有哪些？百變蓬植物種類在不同緯度地區和不同海拔高度上的分布主要受溫度的限制。魔法石 1、

7、下列關于生態因子的敘述中，不正確的是（ ） A、各種生態因子是獨立地對生物起作用的 B、各種生態因子是綜合在一起對生物起作用的 C、單獨一種生態因子不論多么重要，也只有在其他因子的適當配合下，才能表現出來 D、干旱地區影響植物分布，起主要限制作用的生態因子是水 2、下圖為5種魚對水溫和含鹽量的忍受程度，這些魚中能分布在北極海域、熱帶湖泊或全球分布的分別是 （ ）A、1、2、3 B、5、3、4C、3、4、2 D、2、1、53、在我國，柑桔適于栽種在南方，蘋果適于栽種在北方，這主要是受下列哪種因素的限制（ ）A、陽光 B、溫度 C、水 D、土壤肥力 4、對海洋巖石礁上的藻類植物調查發現，一般在淺水

8、處生長著綠藻，稍深處是褐藻，再深一些的水域中則以紅藻為主，海洋中藻類植物的這種分布主要是受什么生態因子的影響（ ）A、陽光 B、溫度 C、海水含鹽量 D、海水含氧量5、雅魯藏布大峽谷地區植物分布狀況是：山麓熱帶雨林，山腰常綠闊葉林，上層溫帶針葉林，頂部高山草甸，這種分布狀況主要是由下列哪種非生物因素引起（ ） A、陽光 B、土壤 C、溫度 D、水分 6、下圖表示某種生物的種群密度隨環境溫度而變化的曲線圖，請據圖回答： （1）該種生物能在_溫度范圍內生長。其中_是該物種生長的最適溫度。 （2）當環境溫度在_或_時，環境溫度一定是該生物的限制因子。 （3）從圖中可知，該種生物生長的最適溫度范圍是_

9、。提示：環境中的各種生態因子，對生物體不是單獨地孤立地起作用，而是同時相互聯系地綜合起作用。但有的因子對生物起主導作用。提示：將圖中信息與北極海域等水域的含鹽量和溫度特點聯系起來分析。提示：溫度能影響不同緯度地區的分布提示：不同波長的光到達海洋的深度不同。提示：溫度既能影響不同緯度地區又能影響不同海拔高度植物的分布。提示：根據耐受性定律的知識進行分析。課時2 生態系統和生物圈（二）飛天杖地球上一定區域內的所有生物與其生活的無機環境構成了一個生態系統。地球上所有的生物與其生活的無機環境就組成了地球上最大的生態系統生物圈。如何分析一個生態系統的組成和功能呢？精華地基本知識一、生態系統的概念和功能

10、1、概念：生態系統是指在一定的空間內生物成分和非生物成分通過物質循環、能量流動和信息傳遞，相互作用、相互依存而構成的一個生態學功能單位。 2、功能：生態系統的基本功能是進行物質循環、能量流動和信息傳遞。二、生態系統的結構 （一）生態系統的組成成分： 生態系統由生物成分（包括生產者、消費者、分解者）和非生物成分（包括無機物質、空氣、陽光、溫度和水等）組成。 （二）生態系統的營養結構 1、食物鏈 （1）概念：生態系統中的生物由于營養聯系而形成的結構稱為食物鏈。（2）結構：一條食物鏈由若干個營養級按一定順序組成。營養級是指處于食物鏈某一環節上的各種生物的總和。（3）類型：食物鏈主要有捕食食物鏈、腐食

11、食物鏈和寄生食物鏈三種類型。 2、食物網 （1）概念：生態系統中的許多食物鏈相互交錯所形成的更為復雜的網狀食物關系稱為食物網。 （2）食物網形成的原因：一種生物可能會由于捕食和被捕食的關系而在多條食物鏈中出現，使這些食物鏈彼此交錯成網狀。三、生態系統的類型和生物圈 1、生物圈是指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場所。其范圍包括巖石圈的上層，水圈和大氣圈的下層。2、由于地球上不同緯度地區或不同海拔高度地區的環境條件（如溫度、濕度等）不盡相同，因此，在不同的自然地理條件的不同區域內形成的各種生物與其生活的無機環境構成的生態系統也不盡相同。生態系統可分作如下類型： 水域生態系統 主要有海洋生態

12、系統和淡水生態系統 自然生態系統：如凍原、荒漠、草地、生物圈 森林生態系統等陸地生態系統 人工生態系統：如城市、農業生態 系統等沉思閣生態系統中只有綠色植物是生產者嗎？百變蓬植食動物屬初級消費者；肉食動物屬二級及以上級別的消費者；雜食動物所屬消費者級別則因具體食物種類而確定。沉思閣腐食或寄生食物鏈中，相鄰營養級的生物之間都是腐食或寄生關系嗎？百變蓬不同生態系統中的動植物種類的多少主要受水這個生態因子的限制。 四、知識梳理： 概念、功能 生態系統 組成成分：非生物成分、生物成分 結構 類型 營養結構：食物網、食物鏈要點解析1、生態系統中各種成分的地位與關系 非生物的物質和能量是生態系統中生物成分

13、的物質和能量的最終來源，所以非生物的物質和能量是生態系統存在的基礎。生產者是生態系統中唯一能把非生物的物質和能量轉變成生物體內的物質和能量（有機物及其貯存的化學能）的成分，所以生產者是生態系統的主要成分；而一個生態系統如果沒有分解者的時候，動植物的遺體殘骸就會堆積如山，生態系統就會崩潰，所以分解者在生態系統中的地位很重要；消費者直接或間接地以綠色植物為食，也是對綠色植物加以分解的過程，且有利于分解者對綠色植物的分解，另外，消費者對于植物的傳粉受精、種子傳播等方面有重要作用，所以生產者、消費者和分解者是緊密聯系、缺一不可的。 另外，各級消費者所處營養級的級別，在不同的食物鏈中可以不同，而不是一成

14、不變的。2、分析食物鏈和食物網時應注意的幾個問題（1）捕食食物鏈的起點總是生產者，捕食食物鏈的最后一個環節是不被其它動物所食的動物，即最高營養級（又稱頂級營養級）。中間的任何停頓都不能算完整的捕食食物鏈。（2）同一種生物在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養級。在捕食鏈中，植物（生產者）總是一條食物鏈的第一營養級；草食動物（即一級消費者）則必為第二營養級；而肉食動物和雜食動物所處的營養級往往不是一成不變的，例如貓頭鷹捕食鼠時，則處于第三營養級；而當貓頭鷹捕食吃蟲的小鳥時，則處于第四營養級。（3）食物網中，當某種生物因某種原因而大量減少時，對另一種生物的影響，沿不同的食物鏈分析結果不同時，應以中間

15、環節少的為分析依據。（4）食物網的復雜程度主要取決于有食物聯系的生物種類而并非取決于生物的數量。破斧吧例1：下圖為某地食物網簡圖，據此圖回答下列各問題：（1）此食物網中有_條食物鏈。（2）圖中最短的食物鏈是_，該食物鏈有_個營養級，鷹在此食物鏈中是_級消費者。（3）此食物網中主要成分是百變蓬分解者的營養來自植物的枯枝敗葉、動物的糞便和動植物尸體。百變蓬生物的富集作用是指生物體從周圍環境中吸收某些元素或不易分解的化合物，這些污染物在體內積累，并可通過食物鏈在高一級營養級生物體內得以濃縮。_。（4）該食物網中占有兩個營養級的生物是_。（5）從上述簡圖可知鷹與蛇的關系是_。析與解：在分析食物鏈和食物

16、網時，首先應找出生產者，根據箭頭所示食物關系，依次確定各生物所屬營養級的級別，找出最高營養級生物，回答相關問題。（1）每條食物鏈從第一營養級開始，依據捕食關系到最高營養級結束，這樣的一組生物就是一條食物鏈：從圖中可以看出，此食物網共有3條食物鏈。（2）“草鼠鷹”這條食物鏈最短，其共有三個營養級，鷹在此食物鏈中為二級消費者。（3）生產者是各種生態系統的主要成分，對于題中的食物網來說草是其主要成分。（4）該食物網中占有兩個營養級的生物是鷹（分別占有第三、第四兩個營養級）。（5）鷹以蛇為食，故兩者關系為捕食關系；又因為鷹、蛇又都以鼠為食，所以兩者存在競爭關系。答案：（1）3 （2）草鼠鷹 三 二 （

17、3）草 （4）鷹 （5）捕食和競爭例2：生態系統的分解者主要是指（ ） A、細菌、真菌等腐生微生物 B、所有微生物 C、細菌、真菌等寄生微生物 D、以動植物殘體為生的生物析與解：生態系統的成分從營養功能上分為非生物的物質和能量（即非生物成分）、生產者、消費者和分解者。分解者的功能是把動植物的尸體、排泄物和殘落物等所含有的復雜有機物分解成簡單無機物、歸還到無機環境中。而微生物并非都是營腐生生活，如寄生食物鏈中：牧草黃鼠跳蚤鼠疫桿菌，其中的鼠疫桿菌進行寄生生活，就不足分解者。而禿鷲、蚯蚓等以動植物殘體為生的生物也屬于分解者，但相對腐生微生物而言分解數量較少。答案：A魔法石1、以下可以稱作生態系統的

18、是（ ） A、一個湖泊中的浮游生物和所有分解者 B、一個燒杯中的取自池塘的水，泥土和浮游生物 C、一個池塘中的所有水蚤和分解者 D、一個魚缸中的所有金魚和水草2、湖泊生態系統的主要成分是（ ） A、睡蓮、蘆葦等水生植物和水體上層的浮游植物 B、浮游動物和小蟹、小蝦等 C、田螺、蜆等軟體動物 D、草魚、鰱魚等淡水魚百變蓬從細胞結構來說，分解者既有原核的，也有真核的；既有單細胞的，也有多細胞的。提示：生態系統是指一定空間和時間內所有生物及其無機環境的總和。提示：生態系統的主要成分是生產者。3、下列生物中，在生態系統中一定是生產者，而其細胞結構中無成形細胞核的生物是（ ） A、藍藻 B、細菌 C、病

19、毒 D、蘑菇4、下列最可能用于牛、羊的一組名詞是（ ） A、一級消費者、第一營養級 B、二級消費者、第二營養級 C、二級消費者、第一營養級 D、一級消費者、第二營養級 5、在生態系統中，當狼捕食山羊時，狼是( ) A、第三營養級和一級消費者 B、第三營養級和二級消費者 C、第二營養級和二級消費者 D、第二營養級和一級消費者 6、在生態系統中，以朽木、枯枝落葉、動物糞便等為營養的蕈類、糞金龜子、蚯蚓等生物為( ) A、生產者 B、一級消費者 C、分解者 D、二級消費者 7、主要分布于干旱地區的生態系統是( ) A、森林生態系統 B、草地生態系統 C、荒漠生態系統 D、凍原生態系統 8、下列符合生

20、物學意義的食物鏈是（ ） A、青草鼠蛇鷹B、陽光青草鼠蛇人C、大米鼠蛇人D、營養物質鼠蛇鷹 9、表示一個生態系統的食物鏈關系時，往往得到網狀的復雜結構，這是由于（ ） A、生產者的數量最多 B、消費者不只以一種生物為食 C、生態系統的物質流失 D、生態系統能量的流失 10、下圖是某溫帶草原生態系統食物網簡圖，根據圖回答： 鼠植物 昆蟲 蟾蜍 蛇 貓頭鷹 鳥（1）此生態系統中有_條食物鏈。（2）該生態系統中的主要成分是_，圖中未表示出的生態系統成分為有_。（3）鳥與昆蟲的關系是_。（4）屬于第三營養級的生物有_占有兩個或兩個以上營養級的生物有_。提示：藍藻能進行光合作用，由原核細胞組成。提示：牛

21、羊是食草動物。提示：由羊是食草動物，為一級消費者，第二營養級，則可推知。提示：分解者進行腐食或腐生生活。提示：了解各類型生態系統分布區域。提示：食物鏈的第一營養級應為綠色植物，且各種生物的食性或營養來源不可顛倒。提示：一個消費者往往以多種生物為食，同時可能被多種生物所食。課時3 生態系統的穩態（一）飛天杖地球上每種生物都生活在各自特定的環境中，各種生物都需要物質和能量來維持個體的生存和種族的繁衍。俗話說“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”，指的是生物通過食物鏈渠道來獲得物質和能量，如果所有的蝦米都消失了，大魚也必將因缺乏物質和能量而死亡。精華地基本知識 一、生態系統中能量流動的概念和作用 1、概念：生態

22、系統中能量的輸入、傳遞和散失的過程，稱為生態系統中的能量流動 2、作用：在生態系統中，各個營養級的生物都需要能量，能量是維持生態系統穩態的動力。二、生態系統中能量流動的過程和特點 1、生態系統中能量流動的過程：根據對賽達伯格湖內各營養級之間能量流動的定量分析實例可知，生態系統中能量流動過程的信息有：（1）生態系統的能量來源于太陽光能。在單位時間內輸入生態系統的總能量即是該生態系統中全部生產者在單位時間內所固定的太陽能總量。（2）生態系統能量流動的起點是從生產者（主要是植物）通過光合作用固定太陽能開始。能量流動的渠道是食物鏈和食物網。（3）生態系統能量流動中能量是以太陽光能生物體內有機物中的化學

23、能熱能散失的形式變化。能量在食物鏈的各營養級中以有機物（食物）中化學能的形式流動。（4）生態系統能量流動中能量散失的主要途徑是通過食物鏈中各營養級生物本身的細胞呼吸及分解者的細胞呼吸，主要以熱能形式散失。（5）每一個營養級能量的來源和去路：能量的 生產者的能量來自于太陽能 來源 各級消費者的能量一般來自上一個營養級 a、每個營養級生物用于代謝活動（主要是呼吸）的 能量，這些能量最終以熱能形式散失能量的 b、每個營養級生物的遺體，殘枝敗葉中的能量被分去路 解者分解而釋放出來 c、每個營養級生物的一部分能量流到下一營養級中。 d、未被利用能量（現存量，暫時儲存在生物體中的）2、生態系統中能量流動具

24、有單向流動和逐級遞減的特點。生態系統中的能量流動規律可用“能量金字塔”表示。沉思閣綠色植物的光合作用過程中，物質和能量是怎樣轉變的？百變蓬如果一只羊被狼吃了，這只羊的能量能全部被狼獲得嗎？為什么？三、研究生態系統能量流動規律的目的是為了調整能量流動關系，提高生態系統的能量轉化效率，使其朝向對人類最有益的方向進行。四、知識梳理 概念 起點能量流動 過程 數量 途徑（渠道） 特點與能量金字塔 研究目的要點解析（1）對能量流動中每一營養級“未被利用”能量的理解：“未被利用”的能量是指現存的、尚未被利用的能量。這些未被利用的能量或者是在該營養級仍然生存的個體中（每一營養級總有一部分個體未被下一營養級生

25、物所食，如羊不可能將草吃光）或者是沉積在湖底成為有機質沉積物等形式而不能被下一營養級利用的能量。從最終去路看，這些未被利用的能量中將可能有一部分被下一營養級生物所利用或用于呼吸消耗，而絕大部分最終會被分解者分解釋放。 （2）相鄰兩個營養級之間的能量傳遞效率的計算。 能量傳遞效率=（下一營養級所獲得的能量÷上一營養級所獲得的能量）×100%。按照這一公式，我們可以計算出賽達伯格湖生態系統中各營養級之間的能量傳遞效率。 （3）能量單向流動的原因： 第一，食物鏈各營養級的順序是不可逆轉的，如肉食動物以植食動物為食，而植食動物則不能以肉食動物為食；植物與植食動物之間也是如此。第二，

26、各營養級的能量是趨向于通過呼吸等代謝活動最終以熱能形式而散失掉，而各個營養級的生物能夠利用的能量形式為光能（生產者）或化學能（消費者、分解者）均不能利用熱能，熱能逐級散失，所以能量表現為單向流動。（4）能量流動逐級遞減的原因：因為上一營養級的生物并不能全被下一營養級的生物所利用，總有一部分能量隨著生物的遺體等被分解者利用；還有一部分能量通過自身的呼吸以熱能的形式散失掉了，再有每一營養級總有“未被利用”的能量。因此能量沿著食物鏈流動時是逐級遞減的。破斧吧 例1：下圖是某湖泊生態系統能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養級，數字均為實際測得的能量數，單位為百萬千焦。已知該生態系統受到的

27、太陽輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被生物利用。請據圖示分析回答：3/4站臺 在一個生態系統中，食物鏈中的能量逐級減少最主要的原因是（ ）A、各級生物在進行生命活動時將一部分能量用于自身的新陳代謝B、各類生物在攝取食物時，總有一部分不能被徹底消化C、各類生物在捕食時有部分獵物會逃脫掉D、各類生物在消化食物時總有一部分會被丟失掉答案：A （1）請將流經該生態系統的總能量數填寫在圖中的方框內，這部分能量是_所固定的太陽能。 （2）能量從第一營養級到第二營養級的轉化效率為_，從第二營養級到第三營養級的轉化效率為_。 （3）次級消費者通過呼吸消耗的能量占其所獲得能量的百分

28、比是_。（4）由圖可知，下一個營養級不能得到上一個營養級的全部能量，原因有：各營養級生物體內的大量能量被_；上一個營養級的部分能量_；少數能量被_利用。析與解：從圖中A、B、C三者關系分析得出：A是第一營養級（生產者）；B是第二營養級（一級消費者）；C是第三營養級（二級消費者）。現根據圖中數值計算與解答如下：（1）流經該生態系統的總能量為：118872百萬千焦（太陽輻射能量）一118761百萬千焦 （未被群落固定能量）=111百萬千焦，這部分能量是生產者所固定的；（2）從A到B能量的轉化率為15/111=13.5%，從B到C的轉化率為3/15=20%；（3）C呼吸消耗的能量占其所獲得的能量的百

29、分比是1.8/3=60%；（4）下一個營養級不能得到上一個營養級全部能量的原因有：各營養級生物體內的大量能量被呼吸消耗；、上一個營養級的部分能量未被下一個營養級利用；少數能量被分解者利用。答案：（1） A（111） 生產者 （2）13.5% 20% （3）60% （4）呼吸消耗 未被下一個營養級利用；分解者 例2：大象是植食性動物，有一種螳螂則專以象糞為食。設一大象在某段時間所同化的能量為107KJ，則這部分能量中流入螳螂體內的約為（ ） A、0KJ B、106KJ C、2×106KJ D、3×106KJ析與解：大象以植物為食，其糞便是未被消化吸收的食物殘渣，因此，其糞便所含有機物中的能量不屬于流入大象這個營養級（第二營養級）的能量，應仍屬于第一營養級（植物）中被分解者分解釋放的能量。答案：A。魔法石1、流經