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生命觀念是指對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過(guò)實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識(shí)、觀念和思想方法。相對(duì)于科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任，生命觀念最具有學(xué)科本質(zhì)屬性，是學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)志，是高考生物滲透考查的關(guān)鍵學(xué)科核心素養(yǎng)。生態(tài)系統(tǒng)是宏觀層次的生命系統(tǒng)，所蘊(yùn)含的生命觀念為分析和解決相關(guān)生物學(xué)現(xiàn)象和問(wèn)題提供了思路方法和方向，契合了生態(tài)文明建設(shè)中運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理解決生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題的重要內(nèi)容，符合高考生物強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性、發(fā)揮生物學(xué)科育人功能的特點(diǎn)。

1.“生態(tài)系統(tǒng)”專(zhuān)題中的生命觀念類(lèi)群

“生態(tài)系統(tǒng)”作為一個(gè)開(kāi)放的宏觀生命系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)思想對(duì)其結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行分析，明確生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)可以達(dá)到平衡并具有穩(wěn)態(tài)的有機(jī)整體，引領(lǐng)學(xué)生逐步強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、信息觀等生命觀念，促進(jìn)學(xué)生領(lǐng)悟宏觀的生命本質(zhì)，揭示了生命系統(tǒng)是統(tǒng)一整體的思想。

2.構(gòu)建大概念，確立指向生命觀念滲透的復(fù)習(xí)目標(biāo)

復(fù)習(xí)課上聚焦“生態(tài)系統(tǒng)”專(zhuān)題大概念，可以精簡(jiǎn)容量、突出重點(diǎn)。構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)概念過(guò)程就是形成生命觀念、逐步發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的過(guò)程?！吧^念”作為理解或解釋生態(tài)學(xué)相關(guān)現(xiàn)象的觀念和思想方法，是以事實(shí)支撐的具有學(xué)科邏輯又符合系統(tǒng)思想的抽象。因此，深刻理解和運(yùn)用“生態(tài)系統(tǒng)”專(zhuān)題內(nèi)容所蘊(yùn)含的生命觀念內(nèi)涵，是確立教學(xué)目標(biāo)的前提（如圖1所示）。

圖1 生命觀念滲透下的“生態(tài)系統(tǒng)”概念體系

3.指向滲透生命觀念的“生態(tài)系統(tǒng)”專(zhuān)題復(fù)習(xí)過(guò)程

3.1 系統(tǒng)分析整體性，滲透生態(tài)系統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)與功能觀”

系統(tǒng)分析方法能夠統(tǒng)觀生態(tài)系統(tǒng)全局，開(kāi)拓有效思維，強(qiáng)調(diào)生命結(jié)構(gòu)是一個(gè)有機(jī)整體，各構(gòu)成要素相互關(guān)聯(lián)可以體現(xiàn)出特定的各組成部分沒(méi)有生命特征。同時(shí)，特定的生命結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出特有的功能，所以認(rèn)識(shí)某宏觀水平的生命系統(tǒng)層次的功能，不能離開(kāi)上一層次的整體。生態(tài)系統(tǒng)是建立在種群和群落上的，系統(tǒng)地比較各層次上“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，并呈現(xiàn)其特有的生命現(xiàn)象”（如表所示）的內(nèi)容可以有利于滲透生態(tài)系統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)與功能觀”。例如：竹林的竹子生長(zhǎng)得高矮不一、錯(cuò)落有致的現(xiàn)象是同種植物——竹子爭(zhēng)奪陽(yáng)光等資源時(shí)種內(nèi)斗爭(zhēng)的情況，屬于種群水平的研究?jī)?nèi)容，而不是竹林群落的垂直結(jié)構(gòu)。

表 宏觀生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次的結(jié)構(gòu)與功能

續(xù)表

【例1】如圖2表示某種鼠類(lèi)在草原中的分布隨著種群密度變化的情況。下列敘述不正確的是（ ）

圖2

A.調(diào)查該鼠的種群密度變化可以預(yù)測(cè)草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性變化

B.該鼠種群在高密度時(shí)的分布體現(xiàn)了群落水平方向的結(jié)構(gòu)特征

C.圖2信息說(shuō)明種群在密度不相同的情況下可以有不同的分布類(lèi)型

D.該鼠種群在高密度下的均勻分布可能與其種內(nèi)斗爭(zhēng)有關(guān)

【答案】B

【分析】根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能觀，鼠屬于草原生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)消費(fèi)者，鼠數(shù)量增多會(huì)大量啃食草原植物導(dǎo)致草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性減弱，A正確；根據(jù)表中對(duì)種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的類(lèi)比可知，圖2展示的是種群的空間分布，不是群落的空間特征，B錯(cuò)誤；由圖2知，低密度下是隨機(jī)分布，中密度下是集群分布，高密度下是均勻分布，C正確；高密度下的均勻分布可能是個(gè)體間對(duì)資源與空間的爭(zhēng)奪引起的，D正確。

系統(tǒng)分析下的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀之間是可變的，具有作用與反作用。物種的增減會(huì)引起當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)成分的組成變化，從而引起營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而在能量流動(dòng)的環(huán)節(jié)、物質(zhì)循環(huán)的速度或者信息傳遞的方向等功能上改變。例如：從“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”角度比較稻鴨共育生態(tài)農(nóng)業(yè)與使用化肥農(nóng)藥下的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)兩種模式，分析鴨子在農(nóng)田中對(duì)捕食害蟲(chóng)的能量流動(dòng)；改善植物根部呼吸，加強(qiáng)對(duì)無(wú)機(jī)鹽吸收的物質(zhì)循環(huán)；分解者對(duì)鴨糞的分解作用三個(gè)方面來(lái)歸納稻鴨共育生態(tài)農(nóng)業(yè)模式經(jīng)濟(jì)效益好的原因。

3.2 整合能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)，滲透生態(tài)系統(tǒng)的“物質(zhì)與能量觀”

生命體是特殊的物質(zhì)存在，在能量驅(qū)動(dòng)下形成了有序的結(jié)構(gòu)，例如：硅藻可以從海水中主動(dòng)吸收硅化物來(lái)制造絢麗多彩的外形。生態(tài)系統(tǒng)各成分的劃分是基于對(duì)物質(zhì)與能量的考量：生產(chǎn)者把非生物界的無(wú)機(jī)物（H2O和CO2等）同化成有機(jī)物的同時(shí)，將非生物的光能或者化能合成作用中不穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能；消費(fèi)者和分解者直接或間接利用生產(chǎn)者固定的有機(jī)物，前者是營(yíng)捕食或寄生，后者是腐生生活。生物通過(guò)呼吸作用釋放有機(jī)物中的化學(xué)能合成ATP、散失熱能維持體溫，與此同時(shí)，產(chǎn)生的CO2可重新被生產(chǎn)者固定完成碳循環(huán)。由于能量守恒定律，除去呼吸作用散失的熱能與流向分解者的能量，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量流動(dòng)是呈金字塔式的單向逐級(jí)遞減。所以，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)是以物質(zhì)為載體、能量為動(dòng)力、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)為渠道的、系統(tǒng)性的有序生命整體?？赏ㄟ^(guò)這三個(gè)等式進(jìn)行定性與定量分析（以某營(yíng)養(yǎng)級(jí)為例）：（1）同化量=用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的量（相當(dāng)于植物的凈光合作用量）+呼吸作用的量；（2）同化量=流向分解者的量+流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量+呼吸作用的量；（3）某時(shí)間段內(nèi)的同化量=流向分解者的量+流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量+未利用的量+呼吸作用的量。

【例2】圖3是某地生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解，N1～N6表示能量數(shù)值。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

圖3

（1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為_(kāi)___________（用N1～N6中的字母表示），碳元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)形式是_____________________________________。

（2）在該地群落內(nèi)部的能量主要以____________形式存在，圖3中由初級(jí)消費(fèi)者傳遞給蜣螂的能量為_(kāi)___________________。

（3）圖3中N3表示______________________________。能量由生產(chǎn)者傳遞給初級(jí)消費(fèi)者的傳遞效率為_(kāi)__________（用N1～N6中的字母表示）。

（4）種草可有效改善生態(tài)環(huán)境。據(jù)研究，與未種草前相比，該地土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著提高，有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解，可提高植物的光合作用。請(qǐng)闡明理由：_________________________。

【答案】（1）N2CO2（2）有機(jī)物 0（3）生產(chǎn)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量 （N5/ N2）×100% （4）分解者將有機(jī)物分解為CO2和無(wú)機(jī)鹽，CO2是植物光合作用的原料，無(wú)機(jī)鹽可被植物根吸收用于自身物質(zhì)的合成

【分析】本題以模型形式考查能量流動(dòng)的過(guò)程及特點(diǎn)，也穿插了物質(zhì)循環(huán)的內(nèi)容，說(shuō)明物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)是相互依存、不可分割的。輸入的總能量是生產(chǎn)者同化的能量N2，不是太陽(yáng)能N1；初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的流向蜣螂的糞便是未同化量，屬于生產(chǎn)者的同化量的一部分，此問(wèn)是對(duì)攝入量與同化量的辨析比較。定性分析同化量（N2）是呼吸作用的量和用于發(fā)育和繁殖的量（N3）相加，而傳遞效率是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特點(diǎn)的定量分析，是前后兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的比值。第（4）問(wèn)是對(duì)能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)整合研究意義的實(shí)踐。

3.3 構(gòu)建“信息觀”的調(diào)控模型，滲透生態(tài)系統(tǒng)的“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”

物理信息、化學(xué)信息和行為信息有利于生態(tài)系統(tǒng)中生物的生命活動(dòng)正常進(jìn)行、種群的繁衍（例如雌激素對(duì)雄飛蛾吸引的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)）和調(diào)節(jié)種間關(guān)系維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。穩(wěn)態(tài)是開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)具有的一種能力和顯著特征（以生物圈Ⅱ號(hào)實(shí)驗(yàn)為反例），稱(chēng)作生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，包括抵抗力的穩(wěn)定性與恢復(fù)力的穩(wěn)定性。穩(wěn)態(tài)是以負(fù)反饋調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)的自我調(diào)節(jié)能力，通過(guò)對(duì)種群數(shù)量的調(diào)節(jié)達(dá)到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)平衡的狀態(tài)，如圖4所示。

圖4 生態(tài)系統(tǒng)中信息對(duì)生態(tài)平衡的調(diào)控

【例3】生態(tài)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，包括結(jié)構(gòu)和功能上的穩(wěn)定。圖5中“置位點(diǎn)”為生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個(gè)平衡狀態(tài)，其中A、B、C表示其生物成分，箭頭表示物質(zhì)的傳遞方向。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：

圖5

（1）自然生態(tài)系統(tǒng)中，能量的輸入依賴于_________（填圖中字母），碳元素在A、B、C間以____________的形式傳遞。

（2）若B與C表示消費(fèi)者，則兩者的種間關(guān)系是______________________。C捕獵B過(guò)程中的叫聲可能會(huì)引起B(yǎng)的警覺(jué)而逃跑，說(shuō)明信息傳遞可以________________________。

（3）任何生態(tài)系統(tǒng)都具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有___________能力，一般而言，A、B、C的種類(lèi)越多，該能力越___________，其基礎(chǔ)是_____________（填“正反饋”或“負(fù)反饋”）調(diào)節(jié)。

（4）若圖5中置位點(diǎn)是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，請(qǐng)從物質(zhì)循環(huán)角度分析向農(nóng)田中不斷施加氮肥的主要原因是______________；在生產(chǎn)中，將大豆和玉米輪作的方法，可以減少氮肥的施用，減少環(huán)境污染，原因是__________________________。

【答案】（1）A 含碳有機(jī)物 （2）競(jìng)爭(zhēng)與捕食

調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 （3）自我調(diào)節(jié) 強(qiáng) 負(fù)反饋 （4）農(nóng)產(chǎn)品不斷自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其氮元素不能歸還給土壤 與大豆具有互利共生關(guān)系的固氮菌進(jìn)行固氮作用，可補(bǔ)充農(nóng)田中氮元素的含量

【分析】維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性需要信息傳遞調(diào)控下的物質(zhì)、能量的輸入和輸出的動(dòng)態(tài)平衡。能量輸入主要通過(guò)A生產(chǎn)者的光合作用；若B與C是消費(fèi)者，通過(guò)捕食和競(jìng)爭(zhēng)中存在信息之間的相互傳遞以保持二者數(shù)量的動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而維持了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定；生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持穩(wěn)定是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力，它的基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。如果農(nóng)田中氮元素隨著農(nóng)產(chǎn)品的輸出而得不到補(bǔ)充，就會(huì)導(dǎo)致土壤貧瘠，得到需要氮元素輸入的反饋結(jié)果，否則會(huì)影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少收成。固氮菌固氮在輸入氮元素的同時(shí)，還避免了對(duì)環(huán)境的污染。

所以，生態(tài)系統(tǒng)干擾或利用應(yīng)該適度，對(duì)人類(lèi)利用強(qiáng)度加大的生態(tài)系統(tǒng)，在信息調(diào)控下應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。

3.4 強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意義，滲透生態(tài)系統(tǒng)的“進(jìn)化和適應(yīng)觀”

進(jìn)化觀解釋了包括生態(tài)系統(tǒng)在內(nèi)的生命系統(tǒng)的統(tǒng)一性與多樣性，自然界中各種生物和生態(tài)系統(tǒng)是協(xié)同進(jìn)化而來(lái)的，進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的。漫長(zhǎng)的生命進(jìn)化使各種生物占據(jù)環(huán)境中相應(yīng)的生態(tài)位，呈現(xiàn)出群落特定的空間結(jié)構(gòu)特征與復(fù)雜的種間關(guān)系，與自然環(huán)境相適應(yīng)，形成不容分割的生命有機(jī)整體。人類(lèi)需要順應(yīng)自然、敬畏生命、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，與大自然和諧共生。

【例4】在漫長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)，我們的祖先通過(guò)自身的生產(chǎn)和生活實(shí)踐，積累了對(duì)生態(tài)方面的感性認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并形成了一些生態(tài)學(xué)思想，如：自然與人和諧統(tǒng)一的思想。根據(jù)這一思想和生態(tài)學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A.“退耕還林、還草”是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實(shí)例

B.人類(lèi)改造環(huán)境，使自然更加適合人類(lèi)生存而不用考慮其他生物

C.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)有其自身的運(yùn)行規(guī)律

D.對(duì)環(huán)境資源消耗的適度，以不破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性為前提

【答案】B

【分析】自然與人和諧統(tǒng)一的哲學(xué)思想體現(xiàn)了“進(jìn)化和適應(yīng)觀”，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)起到重要的指導(dǎo)作用，它要求人類(lèi)遵循“物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)”的自然規(guī)律，“退耕還林、還草”協(xié)調(diào)好人與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。與其他生物一樣，人是大自然的一部分，長(zhǎng)期演化與其他生物之間存在直接或間接的關(guān)系，維持著整個(gè)生物圈的平衡，B錯(cuò)誤。

“生態(tài)系統(tǒng)”專(zhuān)題包括生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，知識(shí)內(nèi)容細(xì)且多，易被忽略。在復(fù)習(xí)過(guò)程中，以生命觀念為指導(dǎo)思想和方法，能夠認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特性與復(fù)雜性，更有利于形成科學(xué)的自然觀和生態(tài)學(xué)意識(shí)，進(jìn)而指導(dǎo)探究生命系統(tǒng)的規(guī)律，解決實(shí)際問(wèn)題，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。