1、必修3人教 版 生物必修3人教 版 生物考纲要求权威解读1.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用()2.生态系统中的信息传递()1.掌握生态系统物质循环和能量流动的特点及在农业生产上的应用。2.理解生态系统中信息传递的类型及作用。必修3人教 版 生物一、能量流动1能量流动的概念：生态系统中能量的_、_、_和_的过程。必修3人教 版 生物2.能量流动的过程和图解必修3人教 版 生物(2)图解一个营养级的同化量一般有三个去向：必修3人教 版 生物必修3人教 版 生物二、物质循环1.物质循环的概念(1)物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等_。(3)范围：_。必修3人教 版 生物2.碳循
2、环(1)主要形式：_。(3)平衡破坏后引发环境问题：_。必修3人教 版 生物三、生态系统的信息传递1.信息的种类及实例类别含义传递形式实例_信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过_传递的信息物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花化学信息 生物产生的可以传递信息的_ _行为信息生物通过其_特征传递的信息植物或动物的异常表现及行为_必修3人教 版 生物2.信息传递在生态系统中的作用(1)种群：生物种群的_，离不开信息的传递。(2)群落和生态系统：能调节生物的_关系，以维持生态系统的_。3信息传递的应用(1)提高_的产量。(2)对_进行控制。必修3人教 版 生物四、“土壤微生物的分解作用
3、”的探究活动分析案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组_A杯中加入30 mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B杯中加入_自变量_实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1_A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2_结论分析_土壤浸出液中的微生物能分解淀粉必修3人教 版 生物自我校对：一、输入 传递 转化 散失 太阳能 生产者 总量 食物网 有机物中的化学能 有机物中的化学能 热能 ATP 化学燃料 呼吸作用 被下一营养级摄入 粪便 分解者 呼吸作用 热能 自身生长、发育和繁殖必修3人教 版 生物二、元素 无机环境 生物群落 生物圈 CO2同化作用 异化
4、作用 温室效应三、物理 物理过程 化学物质 信息素 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路 特殊行为 鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为 繁衍 种间 稳定 农产品或畜产品 有害动物四、对土壤高温处理 30 mL蒸馏水 土壤中是否含微生物 是否含有微生物 不变蓝 无砖红色沉淀 微生物对落叶有分解作用必修3人教 版 生物一、生态系统的能量流动1.概念：生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.根本来源(1)几乎所有生态系统：太阳能(光合作用)。(2)深海热泉生态系统：氧化无机物产生的化学能(化能合成作用)。3.输入的总能量：生产者固定的太阳能总量。必修3人教 版 生物4.能量的传递(1)
5、渠道：食物链和食物网；(2)形式：有机物中的化学能。5.能量的散失：散失的能量是通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用分解有机物时产生的，最终以热能的形式散失。6.能量流动过程必修3人教 版 生物(1)大方框代表一个生态系统。(2)大粗箭头表示流经一个生态系统的总能量，即本生态系统中全部生产者所固定的太阳能总量。(3)能量流动的方向(以箭头表示)单向流动。(4)箭头由粗到细表示流入下一个营养级的能量逐级递减。(5)方块面积越来越小表示随营养级别的增加，贮存在生物体内的能量越来越少。(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。必修3人教 版 生物7.能量流
6、动特点：单向流动、逐级递减。8.能量传递效率：10%20%。9.研究能量流动的意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用；(2)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部分。必修3人教 版 生物例1(2009山东淄博一模)下图表示碳在无机环境和生物群落中的循环流动过程，请回答：必修3人教 版 生物(1)植 物 体 进 行 过 程 需 要 光 反 应 提 供 _和_，该过程所发生的能量转换是_。(2)过程发生的具体场所是_。(3)从 生 态 系 统 的 成 分 看，能 发 生 过 程 的 生 物 是_。(4)在生物群落内，碳是通过生态
7、系统的_传递的，同时伴随着_、_。必修3人教 版 生物解析题图中、分别表示CO2的固定、C3的还原、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二、三阶段。C3的还原过程需要光反应提供ATP和H，该过程发生的能量转化过程是ATP中活跃的化学能转换成葡萄糖中稳定的化学能。有氧呼吸第一阶段发生的场所是细胞质基质。生产者、消费者、分解者均可以进行有氧呼吸。生物群落内，碳是通过生态系统的食物链、食物网传递的，同时伴随着能量流动和信息传递。必修3人教 版 生物答案(1)ATP H(ATP中)活跃的化学能转换成(葡萄糖中)稳定的化学能(2)细胞质基质(3)生产者、消费者和分解者(4)营养结构(食物链和食物网)能量流动 信
8、息传递必修3人教 版 生物二、碳循环与温室效应1碳循环图解必修3人教 版 生物2大气中CO2的来源(1)生产者、消费者的呼吸作用。(2)分解者的分解作用。(3)化石燃料的燃烧。3.温室效应成因、危害与缓解措施(1)成因：工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中释放大量CO2，而森林、草原等植被大面积的破坏减少，光合作用吸收CO2减少，大气中碳循环平衡被打破。必修3人教 版 生物(2)危害加快极地冰川融化、导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁；改变了降雨和蒸发机制，影响了农业和粮食生产。(3)缓解措施植树造林，增加绿地面积；开发清洁能源，减少化石燃料的燃烧。必修3人教
9、 版 生物三、生态系统中物质循环与能量流动的关系能量流动物质循环形式以有机物中化学能的形式流动以元素的形式循环，如碳循环中碳元素主要以CO2形式循环特点单向流动，逐级递减物质被反复利用，即具有循环性、全球性范围生态系统各营养级之间生物圈内联系二者同时进行，相互依存，不可分割二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物固定太阳能，然后沿共同的渠道食物链(网)一起运行；物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环必修3人教 版 生物四、生态系统的信息传递1信息的种类及实例类别概念传递方式实例物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过
10、物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光、植物五颜六色的花化学信息生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质信息素昆虫的性外激素、狗利用其尿液记路行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息植物或动物的异常表现及行为昆虫的舞蹈必修3人教 版 生物2.信息传递在生态系统中的作用(1)调控生物体生命活动的正常进行和种群的繁衍。(2)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。3信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品和畜产品的产量：养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率；用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可以提高发芽率、获得增产；模拟动物信息吸引大量传
11、粉动物，就可提高果树的传粉率和结实率。(2)对有害动物进行控制：黏虫成虫具有趋光性，对蜡味特别敏感，生产上就利用这一点，在杀菌剂中调以蜡类物质以诱杀之；人们还可以利用性引诱剂“迷向法”防治害虫。必修3人教 版 生物一、生态系统能量流动过程及特点分析1能量来源与去路分析(1)能量来源分析：生产者的能量来自太阳能，流入生态系统的能量是生产者固定的全部太阳能。各级消费者的能量一般来自上一个营养级同化的能量，粪便中的能量没有流入下一营养级(同化量摄入量粪便中所含能量)。(2)能量去路分析每个营养级生物呼吸作用的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能散失。必修3人教 版 生物每个营养级生物一部分能量流到
12、下一营养级中。每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。未利用能量(最终被分解者利用，因此，也可归为)。必修3人教 版 生物2.能量流动特点分析(1)单向流动：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食动物以植食动物为食，而植食动物则不能以肉食动物为食，植物与植食动物的能量关系也是如此。(2)逐级递减：各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能而散失掉。生态系统中可利用的能量贮存在有机物的化学键中，当它释放时，大部分转变为热能。而各个营养级的生物能够利用的能量形式为光能(生产者)或化学能(消费者)，均不能利用热能。所以，能量流动过程中随营养级升
13、高而逐级递减。必修3人教 版 生物3.能量传递效率分析必修3人教 版 生物(3)能量传递效率的相关“最值”计算若一食物网中，已知最高营养级增重为N，a.求最多需第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算；b.求至少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。若一食物网中，已知第一营养级质量，a.求最高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算；b.求最高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。必修3人教 版 生物总结如下：必修3人教 版 生物(4)能量金字塔与数量金字塔比较能量金字塔数量金字塔形状特点呈正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒
14、金字塔形，如树上昆虫与树的数目关系象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减每一阶的含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目必修3人教 版 生物例2(2010浙江温州第一次联考)下图为植物所固定的太阳能的限制因素图解，有关分析不正确的是()必修3人教 版 生物A影响植物固定太阳能的因素除了光、水、CO2、矿质营养外还有温度等B对于所有生态系统的植物来说，水都是它们固定太阳能的一个重要限制因素C通过取食，流入下一营养级的能量只有总生产量的10%20%D图中的营养是指落叶和枯枝中被分解者分解后植物再利用的无机营养必修3人
15、教 版 生物解析植物通过光合作用固定太阳能，水和CO2是其原料，光是其能量来源，矿质营养是构成叶绿体、各种酶等必需的，而光合作用酶的活性受温度影响；水是光合作用必需的，所以水是所有陆生植物固定太阳能的重要限制因素，但对水生植物而言，由于它们生活在水环境中，所以对水不是其限制因素；总生产量是指包括呼吸消耗在内的全部生产量。由于呼吸消耗、总有一部分流入分解者等原因，故前一营养级的总生产量只有很少部分流入下一营养级，其能量的传递效率为10%20%。图中的营养是指绿色植物吸收的矿质营养，而物质是可以循环的，故主要是指落叶和枯枝中被分解者分解后植物再利用的无机营养。答案B必修3人教 版 生物1.(201
16、0山东高考)以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是()A恒温动物的/值一般高于变温动物B哺乳动物的/值一般为10%20%C提高圈养动物生长量一般需提高/值D食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺乳动物必修3人教 版 生物解析：本题考查了动物所摄取食物利用的过程及特点。恒温动物维持体温需要消耗较多的有机物，因而/值一般低于变温动物；10%20%是营养级的能量传递效率，而不是同化量和获取量之间的比值；圈养动物产量的提高依赖于同化量的增加，即/的比值提高；植物性食物中含有的哺乳动物不能利用的物质多于动物性食物，因而食肉动物的/值高于食草哺乳动物。答案：C必修3人教 版 生物2(2010江苏高考)有人发起
17、：“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是()A多吃肉食会增加心血管病的发病率B直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量C多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多D节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平必修3人教 版 生物解析：本题考查生态系统中能量流动与传递效率的问题。素食是直接食用植物光合作用产生并贮存的有机物，肉食是食草动物或食肉动物通过捕食动物获得能量，在传递过程中有大量消耗，传递效率仅为10%20%，因此素食不需要经过动物的摄食、吸收转化，减少了营养级之间传递时的能量消耗，减少粮食的浪费。心血管疾病与肉食的某些种类有关，但多吃肉食并不一定
18、会增加心血管的发病率，并且个体间有差异；食用低营养级食物能量消耗少；少吃肉食的原因是降低能耗，不是为了提高灾民生活质量。答案：C必修3人教 版 生物3(2009江苏高考)下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是()A虎等大型肉食动物容易成为濒危物种B蓝藻易在富营养化水体中爆发C饲养牛、羊等动物，成本低、产量高D巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食必修3人教 版 生物解析：本题考查生态系统能量流动规律的应用。虎由于处于高营养级，获得的能量少，所以生存需要的空间大，容易成为濒危物种；水体富营养化导致蓝藻爆发是因为水体为蓝藻提供了大量的N、P等矿质元素，并未涉及能量流动问题；牛羊处于
19、低营养级，能量沿食物链传递时，食物链越短，能量损失越少；蓝鲸捕食浮游动物，处于低营养级，获得的能量就更多。答案：B必修3人教 版 生物4(2008广东高考)下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()A生态系统的物理信息都来源于环境B植物都通过化学物质传递信息C信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D信息可以调节生物种间关系解析：本题考查生态系统信息传递的特征。生态系统的信息来源于生物或者无机环境，信息传递是双向的，可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。植物可以通过产生的化学物质传递信息，也可以通过颜色、形状等物理信息进行联系。信息传递对于生物种群的繁衍、调节生物的种
20、间关系以及维持生态系统的稳定性等过程都发挥着十分重要的作用。答案：D必修3人教 版 生物5(2009海南高考)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采集该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：(1)上述现象中，X分别在_之间进行传递。(2)影响甲昆虫流动的信息有两套来源，分别是_和_。影响乙昆虫活动的信息种类是_。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是_。(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的
21、变化是_。必修3人教 版 生物解析：本题考查信息传递在生态系统中的作用。(1)X由植物释放，可以吸引甲昆虫天敌，也可驱赶乙昆虫，所以信息分别在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。(2)光信息能够影响两种昆虫的活动时间，甲昆虫的活动还要受到它的天敌的影响，所以，影响甲昆虫活动的信息来源有两个：无机环境和生物。影响乙昆虫的信息有光照和X物质，分别是物理信息和化学信息。蜘蛛捕食时感受到的是来自于蛛网的震动，属于物理信息。(3)物质X的作用是吸引甲昆虫的天敌，驱赶乙昆虫，所以短时间内甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫减少，从而导致乙昆虫的天敌数量随之减少。必修3人教 版 生物答案：(1)植物与甲昆虫的天
22、敌；植物与乙昆虫(2)无机环境 生物 化学信息和物理信息 物理信息(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少必修3人教 版 生物6(2010海南高考)请回答：(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以_的形式进行。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于_的太阳能。(2)分解者通过_和_的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中。(3)下图所示的食物网中共有_条食物链，其中初级消费者是_。必修3人教 版 生物(4)如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，则该物质经_的传递后，便可在不同的生物体内积累，因此，通常生物所在的_越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。解析：本题
23、考查生态系统能量流动和物质循环的基础知识。在生物群落和无机环境之间，碳循环的形式是CO2，在生物群落内部，是以含碳有机物的形式沿着食物链和食物网进行传递。生产者固定的太阳能是流经整个生态系统的总能量。分解者的分解作用实际上就是其呼吸作用，包括有氧呼吸和无氧呼吸。环境中的某些有毒物质伴随着食物链和食物网在生物体内富集，营养级越高，含量越高。必修3人教 版 生物答案：(1)CO2 绿色植物固定(或光合作用固定)(2)有氧呼吸 无氧呼吸(或发酵)(3)3 兔和鼠(4)食物链 营养级必修3人教 版 生物7(2009全国高考)某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则
24、加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：(2)牛 与 鸡 之 间 _(有、无)竞 争 关 系，理 由 是_。人与鸡的种间关系是_，人与牛的种间关系是_。(3)流经该农场生态系统的总能量来自_所固定的_，无机环境中的碳以_形式进入该人工群落。必修3人教 版 生物(4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用，现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用，理论上，该农场供养的人数将会_(增多、不变
25、、减少)，理由是_。必修3人教 版 生物解析：本题综合考查生态系统的营养结构和能量流动。(1)根据题干信息分析，玉米处于第一营养级，牛和鸡处于第二营养级，人处于第二和第三营养级。(2)因为人和鸡食用玉米的种子，而牛食用玉米的秸秆，人还食用鸡和牛，所以人与鸡的关系为捕食和竞争，人与牛的关系为捕食关系，而鸡与牛之间食物不同，不存在竞争关系。(3)该农场生态系统的生产者是玉米，玉米固定的太阳能的总量为流经该生态系统的总能量。(4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗的能量就越多，处于高营养级的生物获得的能量就越少，改变用途的1/3玉米中的能量流入人体的食物链延长，人获得的总能量将随食物链的延长而减少。必修3人教 版 生物答案：(1)(2)无 它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米子粒)捕食与竞争 捕食(3)玉米 太阳能 CO2(4)减少改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了部分能量，导致人获得的能量减少必修3人教 版 生物课时训练
