高三年级生物科学案
周次: 编号:102 时间 : 主编:张菊连 审定:
第2节 生态系统的能量流动
一、问题探讨:应该先吃鸡,再吃玉米(即选择1)。若选择2,则增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。
二、思考与讨论11.提示:遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后,一部分储存在生态系统(生物体有机物)中,而另一部分被利用、散发至无机环境中,两者之和与流入生态系统的能量相等。
营养级 流入能量 流出能量
(输入后一个营养级) 出入比
生产者 464.6 62.8 13.52%
植食性动物 62.8 12.6 20.06%
肉食性动物 12.6
分解者 14.6
2.提示:不能,能量流动是单向的。
三、资料分析 1和2
3.提示:流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。4.提示:生态系统中能量流动是单向的;能量在流动过程中逐级递减。
四、思考与讨论2:“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发,通过能量多级利用,充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益。
五、技能训练:这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg,计算公式是(12+18)/12×2 675,这些葡萄糖储存的能量是1.07×1011 kJ(计算公式是EG=MG×1.6×107);
这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010 kJ(计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×107);
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 2×1011 kJ(计算公式为E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%;
这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%(计算公式为η=1.397 2×1011/8.5×1012)。
六、旁栏思考题一般情况下,也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如,在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然,总的来看,一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理,成千上万只昆虫生活在一株大树上,该数量金字塔的塔形也会发生倒置。
七、练习 基础题1.A。2.D。3.B。
拓展题(2)图b所示生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用,因此,该生态系统实现了能量的多级、充分利用,提高了能量的利用率。
2.提示:不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序的方向(熵增加)发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。 第3节 生态系统的物质循环
一、思考与讨论1.提示:单质与化合物;有机物与无机物。
二、旁栏思考题大力植树造林后,这些植物能大量吸收已有的二氧化碳,因而能起一定的缓解作用。但更应该控制源头──温室气体的排放。
三、练习基础题 1.(1)√;(2)╳。2.A。3.B。4.提示:是。因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和,通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。
拓展题 提示:农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
第4节 生态系统的信息传递
一、问题探讨:通过跳圆圈舞来传递这一信息。
三、资料分析
1.如果没有信息传递,蝙蝠对周围环境的识别、取食、飞行,莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。2.通过信息传递,雌雄个体能相互识别、交配,保证种群的繁衍。3.将烟草、 蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。4.是。5.信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。
四、练习 基础题 提示:物理信息的信息源可以是非生物,也可以是生物。植物的颜色、形状等,某些植物的花对于传粉昆虫来说就是物理信息。对与之有关的动物来说就是物理信息。本题中属于物理信息的是(1、2、3、4、6、7、9、10、11);属于化学信息的为(5、8);属于行为信息的有(12)。
拓展题 (1)利用光信息调节和控制生物的生长和发育,根据各种植物的光周期特性和经济利用部分的不同,人工控制光周期达到早熟高产。(2)利用各种昆虫的趋光性进行诱杀,大量消灭害虫,减少对农作物的破坏。(3)家禽饲养,在增加营养的基础上延长光照时间,提高产蛋率。(4)用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子,可以提高发芽率,获得增产。(5)释放过量人工合成的性引诱剂,使雄虫无法辨认雌虫的方位,或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳,不再对雌虫有反应,从而干扰害虫的正常交尾活动,达到消灭害虫的目的。(6)利用植物可以通过化学信息来完成种间的竞争,也可以通过化学信息来调节种群的内部结构的特点,将能够相互促进的植物一起种植,避免将相互影响的植物一起种植。例如,作物中的洋葱和食用甜菜、马铃薯和菜豆、小麦和豌豆种在一起能相互促进;若是将胡桃与苹果种在一起,将会对苹果起到毒害作用。(7)利用植物可以分泌化学信息素来吸引昆虫的特性,利用人工合成的各种化学信息素,吸引传粉昆虫,提高果树及作物的传粉率和结实率。
第5节 生态系统的稳定性
练习 基础题 1.(1)√;(2)×;(3)√。2.自我调节能力最强的两个生态系统是(1、8);人的作用突出的生态系统有(6、7、9、11);陆地生态系统中抵抗力稳定性较强的是(1、2),较弱的是(3、5、6、7、11);水域生态系统在遭到较严重的破坏后,恢复较快的是(4、9),恢复较慢的是(8)。
拓展题:生态系统中的生物种类越多,食物链越复杂,系统的自我调节能力就越强;反之,生物种类越少,食物链越简单,则调节平衡的能力越弱。例如在马尾松纯林中,松毛虫常常会产生爆发性的危害;如果是针阔混交林,单一的有害种群不可能大发生,因为多种树混交,害虫的天敌种类和数量随之增加,进而限制了该种害虫的扩展和蔓延
自我检测的答案和提示
一、概念检测1.(1)×;(2)√;(3)√;(4)×;(5)√。2.(1)B;(2)C。3.(1)举例: