高中生物 第5章 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)課件 新人教版必修3

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1、第 3節(jié) 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質 循 環(huán) 新 課 導 入 一 :問 1:生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 流 動 沿 什 么 渠 道 進 行 ?有 什 么 特 點 ?提 示 :食 物 鏈 和 食 物 網 。 單 向 流 動 、 逐 級 遞 減 。問 2:能 量 能 離 開 物 質 單 獨 存 在 嗎 ?提 示 :不 能 。問 3:生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 “ 物 質 ” 是 靜 止 的 嗎 ?它 在 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 “ 運 動 ” 變 化有 什 么 特 點 ?又 是 如 何 完 成 的 呢 ?(新 課 課 題 )新 課 導 入 二 :教 師 :點 燃 一 點 棉 花 后 ,問 :棉 花 燃

2、 燒 后 產 生 什 么 氣 體 ?氣 體 去哪 了 呢 ?生 答 :CO2,教 室 。師 問 :CO 2會 到 你 家 中 嗎 ?會 去 北 京 、 上 海 嗎 ?會 去 東 京 嗎 ?它 還 會 從 東 京 回到 我 們 教 室 嗎 ?師 說 :到 底 “ 會 ” 還 是 “ 不 會 ” ,今 天 學 完 “ 第 3節(jié) 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質 循 環(huán) ”后 便 會 有 答 案 。 教 師 參 考 【 學 習 目 標 】 1.以 碳 循 環(huán) 為 例 ,分 析 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 物 質 循 環(huán) 。 2.說 明 生態(tài) 系 統(tǒng) 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系 。 3.嘗

3、試 探 究 土 壤 微 生 物 的 分 解 作 用 。4.關 注 碳 循 環(huán) 平 衡 與 溫 室 效 應 的 關 系 。 自 主 學 習課 堂 探 究 自 主 學 習 讀 教 材 學 基 礎一 、 碳 循 環(huán)閱 讀 教 材 P101,完 成 以 下 問 題 :1.循 環(huán) 形 式(1)在 生 物 群 落 與 無 機 環(huán) 境 間 :主 要 以 的 形 式 進 行 。(2)在 生 物 群 落 內 :以 含 碳 有 機 物 的 形 式 進 行 。2.過 程 圖 解 3.特 點 :具 有 、 循 環(huán) 性 。 二 氧 化 碳全 球 性 4.溫 室 效 應(1)形 成 原 因 : 很 短 時 間 內 大 量

4、 燃 燒 ,使 大 氣 中 含 量 迅速 增 加 ,打 破 了 生 物 圈 中 的 平 衡 。(2)危 害 :加 快 極 地 和 高 山 冰 川 的 融 化 ,導 致 海 平 面 ,進 而 對 人 類 和 其 他許 多 生 物 的 生 存 構 成 威 脅 。 思 考 根 據 對 碳 循 環(huán) 過 程 的 分 析 ,你 認 為 應 如 何 減 輕 溫 室 效 應 的 影 響 ?提 示 :減 少 化 石 燃 料 的 燃 燒 、 發(fā) 展 清 潔 能 源 ,植 樹 造 林 、 保 護 植 被 等 。二 、 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質 循 環(huán)閱 讀 教 材 P 101,完 成 以 下 問 題 。1.概 念

5、(1)物 質 :組 成 生 物 體 的 等 元 素 ?；?石 燃 料 二 氧 化 碳碳 循 環(huán) 上 升C、 H、 O、 N、 P、 S (3)范 圍 : 。2.特 點(1)循 環(huán) 流 動 。(2)具 有 全 球 性 ,因 此 又 稱 。無 機 環(huán) 境 生 物 群 落 生 物 圈 生 物 地 球 化 學 循 環(huán) 判 斷 (1)生 態(tài) 系 統(tǒng) 物 質 循 環(huán) 中 的 “ 生 態(tài) 系 統(tǒng) ” 是 指 生 物 圈 。 ( )(2)生 態(tài) 系 統(tǒng) 物 質 循 環(huán) 的 “ 物 質 ” 是 指 生 物 體 的 基 本 元 素 ,也 指 其 組 成 的 化合 物 。 ( )(3)物 質 循 環(huán) 發(fā) 生 在 生

6、 物 群 落 與 無 機 環(huán) 境 之 間 。 ( ) 三 、 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系閱 讀 教 材 P101和 P103,完 成 以 下 問 題 。項 目 能 量 流 動 物 質 循 環(huán)形 式 光 能 化 學 能 . (無 機 物 )有 機 物 無 機 物特 點 流 動 、 逐 級 遞 減 往 復 循 環(huán)范 圍 生 態(tài) 系 統(tǒng) 各 營 養(yǎng) 級 (全 球 性 )聯 系 ,相 互 依 存 ,不 可 分 割 。 能 量 的 固 定 、 儲 存 、 轉 移和 釋 放 ,離 不 開 物 質 的 合 成 和 分 解 ; 物 質 是 能 量 沿 食 物 鏈 (網 )流 動 的 ; 能

7、 量 是 物 質 在 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 往 復 循 環(huán) 的 .熱 能 化 學 元 素單 向 生 物 圈同 時 進 行 載 體 動 力 選 擇 在 自 然 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 ,下 列 有 關 物 質 循 環(huán) 與 能 量 流 動 的 關 系 的 敘 述 ,正 確 的 是( )A.生 態(tài) 系 統(tǒng) 先 進 行 物 質 循 環(huán) 再 進 行 能 量 流 動B.物 質 和 能 量 可 循 環(huán) 利 用C.能 量 只 能 在 食 物 鏈 中 流 動D.物 質 循 環(huán) 和 能 量 流 動 是 兩 個 相 對 獨 立 的 過 程C 四 、 土 壤 微 生 物 的 分 解 作 用 探 究閱 讀 教 材 P102

8、P103,完 成 以 下 問 題 。1.原 理(1)土 壤 中 存 在 種 類 、 數 目 繁 多 的 細 菌 、 真 菌 等 微 生 物 ,它 們 在 生 態(tài) 系 統(tǒng)中 的 成 分 為 。(2)分 解 者 的 作 用 是 將 環(huán) 境 中 的 有 機 物 分 解 為 無 機 物 ,其 分 解 速 度 與 環(huán) 境中 的 、 等 生 態(tài) 因 子 相 關 。2.案 例 設 計 分 解 者溫 度 水 案 例 1 案 例 2實 驗假 設 土 壤 微 生 物 能 分 解 落 葉 使之 腐 爛 土 壤 微 生 物 能 分 解 淀 粉實驗設計 實 驗組 對 土 壤 處 理 A燒 杯 中 加 入 30 mL土

9、壤 浸 出 液 +淀 粉 糊對 照組 對 土 壤 處 理 B燒 杯 中 加 入 +與 A等 量 的淀 粉 糊自 變量 土 壤 中 . 是 否 加 土 壤 浸 出 液實 驗 現 象 在 相 同 時 間 內 實 驗 組 落 葉腐 爛 程 度 對 照 組 A A 1 不 變 藍A2 .B B1 變 藍B2 .結 論 分 析 高 溫不 做 任 何是 否 含 有 微 生 物 30 mL蒸 餾 水小 于 產 生 磚 紅 色 沉 淀不 產 生 磚 紅 色 沉 淀微 生 物 對 落 葉 有 分 解 作 用 土 壤 浸 出 液 中 的 微 生 物 能 分 解 淀 粉(在 A1、 B1中 加 入 碘 液 ,在 A

10、2、 B2中 加 入 斐 林 試 劑 并 加 熱 ) 選 擇 某 同 學 完 成 了 土 壤 微 生 物 的 分 解 作 用 的 對 照 實 驗 ,對 照 組 是 ( )A.土 壤 不 做 處 理 ,自 然 狀 態(tài)B.土 壤 進 行 處 理C.排 除 土 壤 微 生 物 的 作 用D.盡 可 能 避 免 改 變 土 壤 理 化 性 質 A 課 堂 探 究 解 疑 難 提 能 力碳 循 環(huán) 的 分 析探 究 一問 題 引 領 :1.大 氣 中 碳 元 素 進 入 生 物 群 落 的 途 徑 有 哪 些 ?2.碳 元 素 在 無 機 環(huán) 境 與 生 物 群 落 之 間 以 及 生 物 群 落 內

11、部 分 別 以 什 么 形 式循 環(huán) ?教 師 參 考 1.碳 存 在 形 式 2CO無機環(huán)境：和碳酸鹽生物群落：含碳有機物2.碳 循 環(huán) 形 式 進 入 生 物 群 落 生 物 群 落 內 部 返 回 無 機 環(huán) 境形 式 CO2 含 碳 有 機 物 CO2方 式 光 合 作 用 和 化能 合 成 作 用 通 過 食 物 鏈或 食 物 網 生 產 者 和 消 費 者 的 呼 吸 作 用 分 解 者 的 分 解 作 用 化 石 燃 料 的 燃 燒 等 解 析 :據 圖 分 析 ,1是 生 產 者 ,2 是 消 費 者 ,3是 分 解 者 ,4是 非 生 物 的 物質 和 能 量 ,而 群 落

12、是 指 一 定 區(qū) 域 內 的 全 部 生 物 ,A錯 誤 ;3是 分 解 者 ,主要 指 細 菌 和 真 菌 ,另 外 也 包 括 一 些 動 物 如 蚯 蚓 ,真 菌 、 動 物 不 是 原 核生 物 ,B錯 誤 ; 代 表 1被 2捕 食 , 代 表 2進 行 呼 吸 作 用 向 大 氣 中 釋 放 二氧 化 碳 和 散 失 熱 能 ,C錯 誤 ;生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 通 過 生 物 群 落 的 呼 吸 作 用 向 大氣 中 釋 放 二 氧 化 碳 ,同 時 又 通 過 光 合 作 用 將 二 氧 化 碳 轉 化 成 有 機 物 進入 生 物 群 落 ,所 以 4可 以 表 示 大 氣 中

13、 的 CO2庫 ,D正 確 ?！?典 例 1】 如 圖 表 示 某 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 4種 成 分 之 間 的 關 系 。 以 下 相 關 敘 述 中 ,正 確 的 是 ( )A.1和 2包 含 著 所 有 種 群 構 成 的 群 落B.3代 表 的 一 定 是 原 核 生 物C. 代 表 光 合 作 用 , 代 表 呼 吸 作 用D.4可 以 表 示 大 氣 中 的 CO2庫 答 案 :D 方 法 透 析 生 態(tài) 系 統(tǒng) 各 成 分 的 判 斷先 確 定 雙 向 箭 頭 的 兩 端 為 生 產 者 和 大 氣 中 的 CO2庫 ,生 產 者 只 有 一 個 箭 頭 指向 ,即 光 合 作

14、用 (或 化 能 合 成 作 用 )而 CO2庫 有 至 少 三 個 箭 頭 指 向 ,即 生 產 者 、消 費 者 、 分 解 者 的 呼 吸 作 用 ,若 消 費 者 有 多 個 級 別 ,則 箭 頭 指 向 更 多 ;同 樣根 據 箭 頭 去 向 多 的 是 生 產 者 ,只 有 一 個 去 向 的 是 CO2庫 。 分 解 者 是 除 CO2庫外 其 他 生 物 成 分 均 有 箭 頭 指 向 的 。 最 后 ,剩 下 消 費 者 ,可 能 有 多 級 。 如 圖 為 生 態(tài) 系 統(tǒng) 碳 循 環(huán) 的 示 意 圖 ,甲 、 乙 、 丙 、 丁 代 表 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 四 種 成分 ,

15、 表 示 碳 元 素 的 流 動 過 程 ,其 中 主 要 以 CO2形 式 流 動 的 是 ( )A. B. C. D. 備 選 例 題 A 解 析 :由 圖 可 知 甲 是 生 產 者 ,乙 是 消 費 者 ,丙 是 分 解 者 ,丁 是 非 生 物的 物 質 和 能 量 ; 是 生 產 者 的 光 合 作 用 或 化 能 合 成 作 用 將 二 氧 化 碳轉 化 成 有 機 物 進 入 生 物 群 落 中 , 是 細 胞 呼 吸 將 二 氧 化 碳 釋 放到 大 氣 中 , 是 動 物 攝 食 , 是 消 費 者 和 生 產 者 的 有 機 物 流 向 分解 者 ;所 以 主 要 以 C

16、O2形 式 流 動 的 是 。 解 析 :A有 三 個 箭 頭 指 出 應 是 生 產 者 ,B是 分 解 者 ,D是 初 級 消 費 者 ,E是次 級 消 費 者 ,C應 是 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 庫 ,A錯 誤 ;該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 結 構 包括 A、 B、 D、 E和 非 生 物 的 物 質 和 能 量 ,B錯 誤 ;該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 食 物 鏈中 不 能 有 分 解 者 B,C錯 誤 ;E每 增 加 1 kg的 體 重 ,按 最 大 傳 遞 效 率 ,即1 20% 20%=25(kg),D正 確 。【 題 組 演 練 】1.如 圖 是 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 碳 循

17、 環(huán) 示 意 圖 ,“ ” 表 示 碳 的 流 動 方 向 ,下 列 說 法正 確 的 是 ( )A.圖 中 A是 生 產 者 ,B、 D、 E是 消 費 者 ,C是 分 解 者B.該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 結 構 包 括 A、 B、 C、 D、 非 生 物 的 物 質 和 能 量C.該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 一 條 食 物 鏈 可 表 示 為 A D E BD.E每 增 加 1 kg的 體 重 ,至 少 需 要 25 kg的 AD 2.生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 碳 循 環(huán) 過 程 如 圖 所 示 ,請 分 析 回 答 下 列 問 題 : (1)碳 在 和 之 間 的 循 環(huán) ,稱 作 碳 循 環(huán)

18、。 (2)大 氣 中 的 二 氧 化 碳 通 過 植 物 的 作 用 進 入 生 物 群 落 ,并 以 的 形 式 在 不 同 營 養(yǎng) 級 間 傳 遞 。 (3)生 物 體 中 的 碳 幾 乎 都 要 通 過 生 物 的 作 用 以 的 形 式 返回 無 機 環(huán) 境 中 。 (4)由 于 人 類 大 量 開 采 利 用 圖 中 的 A 使 得 大 氣 中 的 CO 2含 量 逐 漸增 加 ,形 成 了 ,已 成 為 全 球 環(huán) 境 問 題 之 一 。 解 析 :(1)物 質 循 環(huán) 是 指 組 成 生 物 體 的 化 學 元 素 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán)境 之 間 的 循 環(huán) 。(2

19、)二 氧 化 碳 進 入 生 物 群 落 的 生 理 過 程 為 光 合 作 用 和 化 能 合 成 作 用 ,其 中 綠 色 植 物 進 行 光 合 作 用 ;在 食 物 鏈 中 碳 元 素 是 以 含 碳 有 機 物 的 形式 傳 遞 的 。(3)生 物 體 中 的 碳 元 素 通 過 生 產 者 、 消 費 者 和 分 解 者 的 呼 吸 作 用 ,把體 內 有 機 物 分 解 成 二 氧 化 碳 返 回 無 機 環(huán) 境 中 。(4)溫 室 效 應 的 原 因 之 一 是 化 石 燃 料 的 大 量 燃 燒 ,造 成 大 氣 中 二 氧 化碳 含 量 增 加 。答 案 : (1)無 機

20、環(huán) 境 生 物 群 落(2)光 合 有 機 物(3)呼 吸 二 氧 化 碳(4)化 石 燃 料 溫 室 效 應 物 質 循 環(huán) 和 能 量 流 動 的 關 系探 究 二【 典 例 2】 下 面 為 某 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 部 分 物 質 循 環(huán) 簡 圖 ,其 中 M表 示 非 生 物 的 物質 和 能 量 。 相 關 敘 述 正 確 的 是 ( )A.若 M表 示 大 氣 中 的 CO2,則 碳 元 素 在 圖 中 過 程 中 是 以 有 機 物 形 式 傳 遞 的B.從 圖 中 我 們 可 以 看 出 能 量 伴 隨 著 物 質 循 環(huán) 而 循 環(huán)C.若 M表 示 大 氣 中 的 CO2,則

21、 碳 元 素 可 在 生 物 群 落 中 反 復 循 環(huán) 利 用D.若 M表 示 無 機 環(huán) 境 中 的 能 量 ,則 的 能 量 值 為 與 對 應 的 能 量 值 之 和 解 析 : 碳 在 生 物 群 落 內 部 是 以 有 機 物 的 形 式 傳 遞 的 ,圖 中 表 示 捕 食關 系 ;能 量 是 單 向 流 動 的 ,不 能 循 環(huán) 利 用 ;碳 在 無 機 環(huán) 境 和 生 物 群 落 之間 反 復 循 環(huán) 利 用 ,而 不 是 在 群 落 內 反 復 利 用 ; 表 示 生 產 者 固 定 的 總能 量 ,除 包 括 外 ,還 包 含 消 費 者 通 過 呼 吸 作 用 散 失

22、的 能 量 。答 案 : A 【 題 組 演 練 】1.(2016黑 龍 江 大 慶 期 末 )關 于 生 態(tài) 系 統(tǒng) 能 量 流 動 與 物 質 循 環(huán) 的 敘 述 ,錯 誤 的是 ( )A.能 量 流 動 單 向 、 逐 級 遞 減 ,物 質 循 環(huán) 循 環(huán) 反 復B.能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 沿 著 食 物 鏈 和 食 物 網 進 行C.能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 相 對 獨 立 而 又 相 互 依 存D.能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 將 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 各 組 成 成 分 緊 密 聯 系 在 一 起C 解 析 : 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 是

23、同 時 進 行 的 ,彼 此 相 互 依 存 ,不 可 分割 ,并 非 相 對 獨 立 的 。 2.圖 中 所 示 為 一 個 簡 化 的 草 原 生 態(tài) 系 統(tǒng) 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 示 意 圖 , 是對 圖 中 箭 頭 含 義 的 描 述 ,所 屬 箭 頭 號 碼 正 確 的 是 ( ) 生 物 群 落 中 能 量 的 散 失 生 物 群 落 中 的 物 質 回 歸 無 機 環(huán) 境 無 機 環(huán) 境 的能 量 進 入 生 物 群 落 能 量 在 生 物 體 之 間 傳 遞 轉 化 能 量 沿 著 食 物 鏈 流 動 碳 元 素 從 有 機 物 變 二 氧 化 碳 碳 元 素 進

24、 入 生 物 群 落A. (2)(3); (3) B. (1); (2)C. (2)(3); (2)(3) D. (4)(5); (1)解 析 :圖 中 (1)為 生 產 者 通 過 光 合 作 用 把 非 生 物 的 物 質 和 能 量 輸 入生 物 群 落 。 (2)和 (3)表 示 承 載 在 有 機 物 中 的 能 量 在 群 落 中 的 流 動 ,但 (3)過 程 不 屬 于 食 物 鏈 上 的 能 量 流 動 。 (4)(5)表 示 通 過 呼 吸 作 用和 分 解 作 用 把 有 機 物 分 解 為 無 機 物 ,從 而 回 歸 無 機 環(huán) 境 ,同 時 伴 隨熱 能 的 散 失

25、 過 程 。 D 圖 說 教 材 :能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系 (1)無 機 環(huán) 境 為 生 物 群 落 (生 產 者 、 消 費 者 和 分 解 者 )提 供 物 質 和 能 量 。 這 些物 質 和 能 量 均 是 通 過 生 產 者 的 光 合 作 用 或 化 能 合 成 作 用 被 利 用 和 固 定 在 有 機物 中 而 進 入 生 物 群 落 的 。(2)在 生 物 群 落 之 中 ,物 質 以 有 機 物 的 形 式 傳 遞 ,能 量 以 儲 存 在 有 機 物 中 的 化學 能 的 形 式 流 動 。 只 要 存 在 有 機 物 傳 遞 即 伴 隨 著 能

26、量 流 動 。(3)生 物 群 落 通 過 生 產 者 和 消 費 者 的 呼 吸 作 用 、 分 解 者 的 分 解 作 用 向 無 機 環(huán)境 釋 放 物 質 ,并 以 熱 能 的 形 式 散 失 能 量 。 釋 放 到 無 機 環(huán) 境 中 的 物 質 可 以 重 新被 生 產 者 利 用 而 進 入 生 物 群 落 ,但 熱 能 不 能 再 次 被 生 產 者 利 用 ,即 物 質 是 可 循環(huán) 的 ,而 能 量 流 動 是 單 向 的 。(4)能 量 的 固 定 、 儲 存 、 轉 移 和 釋 放 ,都 離 不 開 物 質 的 合 成 和 分 解 等 過 程 。 物質 作 為 能 量 的

27、 載 體 ,使 能 量 沿 著 食 物 鏈 (網 )流 動 ;能 量 作 為 動 力 ,使 物 質 能 夠不 斷 地 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 循 環(huán) 往 返 。 解 析 ： 生 產 者 所 固 定 的 太 陽 能 總 量 是 指 生 產 者 總 的 同 化 量 , 的總 和 不 等 于 生 產 者 所 固 定 的 太 陽 能 總 量 。 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質 循 環(huán) 與 能 量流 動 緊 密 聯 系 、 缺 一 不 可 ,物 質 作 為 能 量 的 載 體 ,能 量 作 為 物 質 循 環(huán) 的動 力 ?！?跟 蹤 訓 練 】 分 析 以 下 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能

28、 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系 簡 圖 ,不 能 得到 的 結 論 是 ( )A.物 質 作 為 能 量 的 載 體 ,使 能 量 沿 著 食 物 鏈 (網 )流 動B.能 量 作 為 動 力 ,使 物 質 能 夠 不 斷 地 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 循 環(huán) 往 返C.能 量 的 總 和 便 是 生 產 者 固 定 的 太 陽 能 總 量D.碳 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 的 循 環(huán) 主 要 是 以 CO2的 形 式 進 行 的 C 【 知 識 回 顧 與 網 絡 構 建 】1.本 課 時 關 鍵 語 句(1)生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質

29、 循 環(huán) 是 指 組 成 生 物 體 的 C、 H、 O、 N、 P、 S等 元 素 ,都 不斷 進 行 著 從 無 機 環(huán) 境 到 生 物 群 落 ,又 從 生 物 群 落 到 無 機 環(huán) 境 的 循 環(huán) 過 程 。(2)物 質 循 環(huán) 的 范 圍 是 生 物 圈 ,特 點 是 全 球 性 、 循 環(huán) 性 。(3)碳 循 環(huán) 中 ,碳 元 素 在 無 機 環(huán) 境 中 主 要 以 CO2形 式 存 在 ,在 生 物 群 落 中 以 有 機物 形 式 存 在 。(4)能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系 是 物 質 循 環(huán) 是 能 量 流 動 的 載 體 ,能 量 流 動 是物 質 循 環(huán) 的 動 力 。 2.請 結 合 以 上 關 鍵 語 句 ,嘗 試 構 建 本 課 時 知 識 網 絡 。參 考 :