2018_2019版高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持第1课时学案苏教版必修3

第3课时生态系统中的信息传递生态系统稳态的维持学习目标核心素养1．举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。

2.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。

3.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。

4.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。

1．从生态系统具备有限自我调节能力的视角，预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发的多种潜在变化(生命观念、科学探究、社会责任)。

2.能按照科学探究的要求，设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案。

1．生态系统的信息传递(1)生态系统中信息传递的形式①物理信息：生态系统中以物理过程为传递形式的信息称为物理信息，包括光、声、热、电、磁等。

②化学信息：生态系统中以代谢产物等化学物质传递的信息称为化学信息，包括植物代谢产物和动物外激素。

③行为信息：生态系统中以生物的表现或动作等行为特征传递的信息称为行为信息，包括舞蹈、运动等。

(2)生态系统的三个基本功能：能量流动、物质循环和信息传递。

(3)特点：它既有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反馈。

信息传递强化了生态系统的调节机制。

2．生态系统稳态的维持(1)生态系统稳态：指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，又称为生态系统的稳定性。

(2)生态系统的稳态是生态系统的结构和功能协调发展的重要标志。

(3)生态系统稳态的原因：生态系统具有自我调节能力。

(4)生态系统的自我调节能力的基础：负反馈调节。

(5)生态系统的稳态主要表现在：①抵抗力稳定性：它是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状而不受损害的能力。

②恢复力稳定性：它是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。

(6)生态系统的稳态具有相对性①在不同的生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的表现不一样。

照对市爱民阳光实验学校第四章生态系统的稳态第一节生态系统和生物圈1、生态系统的概念：生态系统是指在一的空间内，生物成分〔群落〕和非生物成分〔无机环境〕通过物质循环、能量流动和信息传递，彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。

2、地球上最大的生态系统是生物圈3、生态系统类型：可分为水域生态系统和陆地生态系统。

水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。

陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统人工生态系统。

4、生态系统的结构〔1〕成分：非生物成分：无机盐、阳光、温度、水生产者：主要是绿色植物〔最根本、最关键的的成分〕绿色植物通过光用将无机物合成有机物生物成分消费者：主要是各种动物分解者：主要某腐生细菌和真菌，也包括蚯蚓腐生动物。

它们能分解动植物遗体、粪便，最终将有机物分解为无机物。

〔2〕营养结构：食物链、食物同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级。

●植物〔生产者〕总是第一营养级；●植食性动物〔即一级/初级消费者〕为第二营养级；●肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，那么处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，那么处于第四营养级。

第二节生态系统的稳态一、生态系统中的能量流动1、过程2、特点：●单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动●逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用能量金字塔表示。

在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量越多。

3、研究能量流动的意义：〔1〕可以帮助人们规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

〔2〕可以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。

如农田生态系统中，必须去除杂草、防治农作物的病虫害。

第四章生态系统的稳态课时1 生态系统和生物圈（一）★飞天杖生物在生命活动中要从环境中不断地摄取物质和能量，因而受到环境的限制，同时生物的生命活动又能不断地影响和改变环境。

这说明生物与环境是一个统一的整体。

研究生物与生物之间以及生物与环境之间相互关系的科学叫生态学。

那么，环境对生物的影响有什么规律呢？★精华地一、环境、环境因子与生态因子的概念及关系环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

生物的环境因子是指生物体周围直接或间接地影响生物生存的全部因素。

生态因子是指环境中影响生物的形态、生理、行为和分布的因素，如光、温度、水分、空气等。

而海拔高度、水域深度等因素则只属于环境因子，因为它们的作用是通过温度、光照、气压等生态因子间接地体现出来的，它们本身对生物没有直接影响。

二、谢尔福德耐受性定律谢尔福德耐受性定律表明，每一种生物对每一个生态因子都有一个耐受的上限和下限，上、下限之间的范围被称为能耐受范围（这个范围又称为生态幅），而能耐受范围中又存在着一个最适范围（又称最适区），耐受范围的两端（即除去最适范围后所剩的部分）为生理受抑区，若再往外延伸超出能耐受范围后，则为不能耐受区。

三、限制因子任何一种生态因子在低于或超过生物体的耐受极限时它就会成为这种生物的限制因子。

四、知识梳理概念非生物因子类型环境因子生物因子对生物影响的规律（谢尔福德耐受性定律）、作用特点与生态因子和限制因子的关系1、生态因子的作用特点与限制因子生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种和少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键因子就是所谓的限制因子。

任何一种生态因子在接百变蓬某一生物个体的环境由该生物周围的同种其它个体和不同种其它生物以及无机环境因子组成。

百变蓬生态因子在一定范围的变化（如温度、光照强度的变化）被称作环境梯度。

此时，即使其他生态因子都给予充足的供应，生物的生长发育繁殖仍受到限制因子的限制，甚至导致生物死亡。

第2课时生态系统中的物质循环1．举例说明生态系统中的物质循环。

2．分析碳循环的过程及特点。

(重点)3．说明物质循环与能量流动的关系及应用。

(难点)1．物质循环的概念：指在生态系统中组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程。

又称为生物地球化学循环。

2．物质循环与能量流动的关系(1)区别①能量流动是单向的，不能循环，而且逐级递减。

②物质循环是具有全球性，能在生物群落与无机环境之间循环往复。

(2)联系：[合作探讨]探讨1：生态系统的物质循环中的“物质”指的是有机物还是无机物？提示：都不是，指的是组成生物体的化学元素。

探讨2：就兔和狼的关系而言，碳元素只能通过狼捕食兔的过程由兔的体内转移到狼的体内，而不会出现倒转。

这一现象与物质循环的特点“反复循环”矛盾吗？提示：不矛盾，物质循环强调的范围是无机环境和生物群落之间，而非一条食物链内的营养级之间。

[归纳拓展]1．对于生态系统的物质循环的概念理解2.物质循环和能量流动的关系1．下列关于生态系统功能的叙述中，不正确的是( )【导学号：32570240】A．能量只能由较低营养级流向较高营养级B．食物链中的营养级可能是无限的C．能量流动和物质循环可以长期地保持动态平衡D．生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中【解析】能量沿食物链流动的特点是逐级递减，即营养级越高，所能获得的能量越少，所以食物链中的营养级不可能是无限的。

【答案】 B2．在生态系统物质循环和能量流动过程中，连接生物群落与无机环境的重要的生理作用和重要环节分别是( )①蒸腾作用②光合作用③呼吸作用④生产者⑤消费者⑥分解者A．①②；④⑥B．②③；④⑥C．②③；④⑤ D．①③；④⑥【解析】连接生物群落与无机环境的重要生理作用：光合作用将无机物转变成有机物进入生物群落，将光能转变成化学能流入生物群落；呼吸作用将有机物转变成无机物，归还给无机环境，同时将化学能释放出来。

第二节生态系统的稳态第1课时生态系统中的能量流动1．简述生态系统中能量流动的概念。

2．理解能量在生态系统中的流动过程及特点。

(重难点)3．概述研究能量流动的意义。

(难点)1．生态系统中能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2．生态系统中能量流动的过程(1)地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。

(2)输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形势散失了；一部分用于生产者的生长、发育、繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。

(3)构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内。

[合作探讨]探讨1：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。

探讨2：某种蜣螂专门以大象的粪便为食，能不能说蜣螂获得了大象的能量？简单说明。

提示：不能。

因为大象粪便中的能量并不属于大象的同化能量，而是生产者的同化量。

[归纳拓展]1．能量的输入(1)起点：生产者通过光合作用固定的太阳能。

(2)流入生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能总量。

(3)输入方式光合作用①几乎所有的生态系统：光能―――→有机物中的化学能绿色植物等化能合成作用②特殊的生态系统：无机物氧化产生的化学能―――――→有机物中的化学能硝化细菌等2．能量的传递(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3．以第二营养级为例分析能量的分流动物同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即第二营养级粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量。

4．能量的转化和散失1．在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括( )A．通过兔子的呼吸作用释放的能量B．通过兔子的粪便流入到分解者的体内C．通过狐狸的粪便流入到分解者的体内D．流入到狐的体内【解析】兔经同化作用所获得的能量＝兔的摄入量－兔的粪便量，因此，B项中的能量去向并非来自于兔同化作用获得的能量。

课时4 生态系统的稳态（二）★飞天杖在生态系统能量的输入、传递和散失过程中，总是伴随着物质的合成和分解。

生态系统中的能量流动与物质循环是紧密相连的。

能量是物质循环的动力，而物质是能量的载体，以保证能量从一种形式转变为另一种形式。

★精华地 一、生态系统中的物质循环概念和特点1、概念：生态系统中的物质循环又称为生物地球化学循环，是指在生态系统中，组成生物体的C 、H 、O 、N 、P 、Ca 等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。

2、特点：循环流动，反复出现二、生态系统中的物质循环与能量流动的关系物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体，以保证能量从一种形式转变为另一种形式。

因此，在生态系统中二者是紧密相连的。

三、生物圈中水、碳和氮的循环过程1、生物圈中水循环的主要过程如下图所示大气环流生物圈中水循环的主要过程沉思阁生物圈的水循环中包括了哪些元素的循环？氧元素的循环还以哪些化合物形式进行？2、生物圈中碳循环过程如下图所示生态系统碳循环过程3、生物圈中的氮循环主要过程如下图所示生物圈中的氮循环过程四、知识梳理 概念 物质 特点循环 与能量流动的关系1、物质循环的形式与途径分析沉思阁碳在无机环境和生物群落之间以何种形式进行循环？碳通过什么途径从无机环境进入生物群落？碳从生物群落进入无机环境的途径有哪些？沉思阁氮元素以什么形式被植物吸收？生物群落中的氮通过怎样的途径转化为大气中的氮气？生态系统中的物质循环是生态系统组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等化学元素在无机环境和生物群落之间不断进行循环的过程。

这些元素是以化合物或离子的形式在无机环境和生物群落之间，以及生物群落内的不同成分之间进行循环的，因此，分析生态系统的物质循环时，要分析这些元素在无机环境中的存在形式、在生物群落中的存在形式及传递途径、在无机环境和生物群落群之间循环的形式和途径。

如在碳循环中，碳在无机环境主要以CO2和碳酸盐形式存在，碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物形式存在并通过食物链渠道在不同类群生物体间传递；碳从无机环境进入生物群落的形式和途径分别为CO2形式和光合作用过程；而碳从生物群落进入无机环境的形式是CO2，主要途径有：生产者、消费者的细胞呼吸、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO2等。

第二节生态系统稳态的维持（一）[随堂检测]知识点一能量流动的过程1.（2018·邯郸一中检测）如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树同化的总能量为N，方框中字母代表能量。

下列叙述不正确的是（）A.从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为B/NB.D是指呼吸作用消耗的能量C.B是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量D.A是指第二营养级的摄入量解析：选C。

从图示看出，A代表第二营养级的摄入量，B代表第二营养级的同化量，其中D 代表呼吸作用消耗的能量，C是指第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，E则是流入分解者的能量。

所以，从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为B/N。

2.某河流生态系统的营养结构共有4个营养级，分别以a、b、c、d表示。

一年内输入这4个营养级的能量数值如下表所示。

下列叙述错误的是（）B.流经该生态系统的总能量就是照射在d上的太阳能C.从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是11.3%D.a营养级所摄取食物中的能量不等于流入a营养级的能量解析：选B。

生态系统中的能量在食物链中流动时，随营养级的升高，能量逐级递减。

分析表中数据可知，d的能量最多，应处于第一营养级，a的能量次之处于第二营养级，b处于第三营养级，c处于第四营养级，故A项正确；流经该生态系统的总能量就是生产者d固定的太阳能总量，B项错误；从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是（15.91×105）÷（141.10×105）×100%≈11.3%，C项正确；流入a营养级的能量＝a营养级同化的能量＝a 营养级所摄取食物中的能量－a营养级生物粪便中的能量，所以D项正确。

知识点二能量流动的特点及计算3.如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。

下列叙述正确的是（）A.Ⅰ是初级消费者B.Ⅳ为分解者C.E1为太阳能，E2为热能D.能量可在食物链中循环利用解析：选C。