2018届高考生物一轮复习第九单元生物与环境第30讲生态系统的结构和功能.pptx

第30讲生态系统的结构和功能,最新考纲1.生态系统的结构()。2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用()。3.生态系统中的信息传递()。,1.生态系统的结构包括两方面，即_和_。2.生态系统的成分(1)_：阳光、热能、水、空气、无机盐等。,考点一生态系统的结构(5年4考),生态系统的组成成分,食物链、食物网,非生物的物质和能量,(2)生物群落,自养,绿色植物,动物,腐生细菌和真菌,物质循环,3.营养结构食物链和食物网,(1)食物链,初级,次级,四,表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。营养级：一般不越过5个营养级a.植物(生产者)：第一营养级；b.动物所处营养级级别消费者级别1。食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个物种。,(2)食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此_连接成的复杂营养结构。形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能_，也可能_所食。功能：是生态系统_的渠道。特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的_。,相互交错,吃多种植物,被多种肉食性动物,能量流动和物质循环,营养级,下图为某草原生态系统食物网，请思考。,图示食物网中包括几条食物链？图中猫头鹰占有哪些营养级？青蛙与蜘蛛之间是什么关系？食物网中的一种生物减少，其他的生物都减少，这种生物是什么？若蛇的数量减少，猫头鹰的数量变化如何？图示食物网中未包含的生态系统的成分是什么？提示8第三、四、五、六捕食和竞争草是生态系统的基石，草减少，其他生物都减少。由于猫头鹰的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到猫头鹰数量的变化。图示食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量及分解者。,1.生态系统成分及判断,(1)生态系统中各成分的快速判断,非生物的物质和能量,生产者,非生物的物质和能量,分解者,生产者,(2)上图中哪些成分共同构成生物群落？_。它们是否都参与食物链、食物网的构成？_。(3)图中联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”是_和_。提示(2)A、B、C，其中C不参与食物网构成。(3)生产者(A)分解者(C),2.下图为生态系统组成。请思考：,(1)图中X及a、b、c分别指什么？(2)图中被誉为“生态系统基石”的是哪一环节？它是否一定是真核生物？是否一定是自养型生物？提示(1)X生物群落a消费者b生产者c分解者。(2)b不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。,1.(2015全国卷，31)某生态系统总面积为250km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物乙种动物丙种动物，乙种动物种群的K值为1000头，回答下列问题：,(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为_；当乙种动物的种群密度为_时，其种群增长速度最快。(2)若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是_。(3)在甲种植物乙种动物丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量_(填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。,解析(1)该生态系统乙种动物种群密度为550头/250km22.2头/km2；当乙种动物种群数量为K/2时，种群增长速率最快，此时乙种动物种群密度为500头/250km22头/km2。(2)捕食者数量增加会导致被捕食者数量减少，反之亦然。丙捕食乙，丙的数量增加会导致乙的数量减少；乙捕食甲，乙的数量减少，导致甲的数量增加。(3)乙种动物属于第二营养级，丙种动物属于第三营养级。生态系统的能量流动是逐级递减的，乙种动物同化的能量大于丙种动物同化的能量。答案(1)2.2头/km22头/km2(2)由于乙种动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量增加(3)大于,本题主要源自人教版必修3P89P93，考查种群密度、种群数量变化规律以及能量流动等相关知识。,2.(教材P88“旁栏思考题”改编)一个动物园中全部动物是一个系统吗？全部动物和植物呢？为什么？,提示动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。,(2015海南卷，23)俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴。”某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是()A.小鱼吃的小虾B.吃小鱼的大鱼C.泥巴中的藻类D.泥巴中的大肠杆菌解析生态系统食物链中的第一营养级一定是生产者，题述现象中的食物链为泥巴中的藻类小虾小鱼大鱼(与小鱼不同种)，故泥巴中的藻类是第一营养级，小虾是第二营养级，小鱼是第三营养级，大鱼是第四营养级，泥巴中的大肠杆菌属于分解者，不参与构成食物链。,生态系统的成分及作用,C,关注生态系统成分必须明确的几个“未必”和“一定”(1)几个“未必”生产者未必都是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物未必都是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)；消费者未必都是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物未必都是消费者(如秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者)；分解者未必都是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物未必都是分解者(如硝化细菌、蓝藻等)。(2)两个“一定”生产者一定为“自养型”，“自养型”一定为生产者，分解者一定为“腐生”型，“腐生”型一定为分解者。,【即学即练】,(2017河南郑州一检)在美国西海岸的一个基岩质海岸的潮间带栖息着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物被海星所捕食。科学家将海星从实验小区中移除一段时间后，调查小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加。相关叙述不正确的是()A.小区中藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等动物构成一个生物群落B.海星可以位于第三营养级C.海星移除后，小区物种数量下降的原因是被捕食者之间竞争加剧D.实验结果说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性,解析小区中所有的生物构成一个生物群落，A错误；贻贝等动物可以属于初级消费者，海星以这些动物为食，海星可以位于第三营养级，B正确；海星移除后，由于被捕食者数量增加，种间竞争加剧，导致部分物种被淘汰，物种数量下降，C正确；通过海星的捕食可以调节被捕食者之间的关系，有利于维持生态系统物种多样性，D正确。答案A,(2017经典高考，26)某地因采矿导致地表下沉，成为无法利用的荒地。为了改变这种状况，有关部门因地制宜，通过引水等措施，将该地改造成湿地生态公园，一些生物陆续迁入，并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分，请回答下列问题：,食物链与食物网构建与分析,(1)该公园生物群落的变化属于_演替。(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有_。(3)在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种_信息求偶；雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵，可采用_法了解该蛙卵块的密度。(4)因该水域有些渗漏，补水时曾不慎引入含除草剂的水，导致一些水草死亡。水草腐烂后，图中所示的生物类群中最先快速增殖的是_。(5)图中既含有初级消费者，又含有次级消费者的生物类群有_。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，请写出该营养级中2类不同纲的生物：_。,解析(1)建立于已有部分物种的“矿区”基础上的演替应属“次生演替”。(2)图示信息表明，昆虫一方面被杂食性鱼类捕食，另一方面又与杂食性鱼类共同争夺“水草”，故昆虫与杂食性鱼类存在着捕食与竞争关系。(3)“叫声”依赖“声音”传递信息，应属物理信息，沿岸边调查“卵块”密度，宜采用样方法中的等距取样法。(4)水草腐烂将为浮游生物类腾出更广阔的生存空间，故可引发后者快速增殖。(5)图中杂食性鱼类若以水草为食应为初级消费者，若以昆虫为食，则属次级消费者，而底栖动物和滤食性鱼类以“浮游生物”为食，若所食浮游生物为植物，则底栖动物和滤食性鱼类为初级消费者，若所食浮游生物为动物，则底栖动物和滤食性鱼类为次级消费者；自然界中以蛙为食且又可被猛禽捕食的生物有多种，如蛇、肉食鱼、鼠等(注意所列举生物应为“不同纲”)。答案(1)次生(2)捕食和竞争(3)物理(样方法中的)等距取样(4)浮游生物类(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类),构建食物链的一般方法1.依据曲线图构建食物链(网),解读：分析曲线走势，先上升先下降者为被捕食者或以各营养级数量为依据，一般地，营养级越低时，数量越多(看起点)，即CBA。,2.依据柱形图或饼状图构建食物链(网),解读：图1和图2都是以每个营养级中有机物的多少为依据，图1中的食物链是丙甲乙丁；图2中的食物链是丙丁甲乙。,3.依据生态系统物质循环模型图构建食物链(网),解读：上图表示的是生态系统的物质循环图解，其中D是生产者、A是消费者、B是分解者、C是无机环境，包含的食物链是DA。,4.依据表格数据(能量值)直接构建食物链(网),解读：根据能量多少和传递效率10%20%可以确定食物链为BDAC。,5.依据表格数据(重金属、DDT等浓度)间接构建食物链(网),解读：注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度，并非能量值。有机汞存在“生物富集”现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如下图。,【方法体验】,(2017湖南十校联考)某河流中有如下食物链：绿藻植食性小鱼肉食性鱼。如图表示该食物链中各生物在河流不同深度的分布情况。下列有关分析错误的是(),A.甲、乙、丙之间存在生殖隔离，不存在地理隔离B.丙表示肉食性鱼，该种群营养级高，所含能量较少C.乙的数量突增，短时间内物种丙的数量会增加D.甲在不同水深处的个体数量不同，主要是食物的原因解析甲、乙、丙是三个不同的物种，它们之间存在生殖隔离，由于它们存在于同一条河流中，因此不存在地理隔离，A正确；物种丙是肉食性鱼，能量沿食物链单向流动、逐级递减，肉食性鱼所处营养级高，所含能量较少，B正确；植食性小鱼的数量突增，使肉食性鱼的食物增加，则短时间内物种丙(肉食性鱼)的数量会增加，C正确；物种甲为绿藻，不同水深处的个体数量不同，主要受光照的影响，D错误。答案D,生态系统营养结构中的数量变化,(2016全国卷，5)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是()A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向,解析鹰迁入后，形成了食物链：植物蝉螳螂黄雀鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少，这导致蝉的天敌(螳螂)的数量增加，进而导致蝉的数量减少，故A错误；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D错误。答案C,食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：,若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。,【方法体验】,(2017陕西咸阳模拟)如图所示为草原生态系统中的一个食物网。下列叙述正确的是(),A.图中共含有3条食物链B.在该食物网中，鹰处于4个不同的营养级C.蛇和鹰既是捕食关系，又是竞争关系D.若兔大量减少，鹰也会大量减少,解析图中应有4条食物链。鹰在这4条食物链中可处于第三管养级、第四营养级、第五营养级，即鹰共处于3个不同的营养级。蛇和鹰因都捕食相思鸟而存在竞争关系，又因鹰捕食蛇而存在捕食关系。若兔大量减少，鹰可以更多地以相思鸟和蛇为食物，所以鹰不会大量减少。答案C,1.能量流动,(1)概念理解,考点二生态系统的功能(5年8考),固定的太阳能总量,食物链和食物网,化学能,化学能,热能,呼吸作用,(2)第一营养级的能量流动,光合作用,热能,下一营养级,分解者,(3)消费者的能量流动,注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。从上述图解可以得到：摄入量同化量_。在各营养级中，能量的几个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被_利用；被分解者利用；未被利用。,同化量,热能,用于生长发育和繁殖,粪便量,下一营养级生物,(4)能量流动的特点及意义,逆转,呼吸消耗,分解者,人工生态系统,最有效,人类最有益,2.物质循环,(1)概念,化学元素,生物群落,无机环境,全球性,(2)碳循环,解读：(1)碳的存在形式与循环形式在生物群落和无机环境间：主要以_形式循环。在生物群落内部：以_形式传递。在无机环境中：主要以_形式存在。(2)碳进入生物群落的途径：生产者的_和_。(3)碳返回无机环境的途径_；_(实质是呼吸作用)；_。,CO2,含碳有机物,CO2和碳酸盐,光合作用,化能合成作用,生产者、消费者的呼吸作用,分解者的分解作用,化石燃料的燃烧,(4)实现碳循环的关键因素是生产者和分解者。(5)碳循环的破坏温室效应形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的_含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。影响：使_，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。,CO2,气温升高,3.信息传递,(1)信息的种类、特点、来源及实例(连线),(2)信息传递的作用,生命活动,繁衍,生物的种间关系,稳定,下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔，请思考：,(1)依生态学原理看同样的玉米，上述哪种营养结构可养活更多的人口？为什么？(2)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，对吗？为什么？(3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人与B中的人体内污染物浓度哪个更高？(4)就这一食物网而言，若人的素食肉食比例由11调整为21，则同样的玉米，人获得的能量是原来的多少倍？写出推导思路(设传递效率为20%)。,提示(1)A种营养结构，因为B中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口更少。(2)不对。A、B营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节，并非“一个人”。(3)B中更高。(4)1.29。推导思路如下：设玉米能量均为A，调整前人获得能量为x1，调整后人获得能量为x2,1.真题重组判断正误,(1)生态系统中细菌产生的能量可流向生产者(2016全国卷，5B)()(2)若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用(2016全国卷，5B)()(3)植物鼠鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少(2013全国卷，5D)()(4)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行2014全国卷，31(3)()(5)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环(2010全国卷，3D)(),以上内容主要源自人教版必修3教材P93P101，考查重点侧重物质循环和能量流动，把握碳循环的来路和去路，能量流动的特点是解题关键。,2.(教材P104“二拓展题”改编)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？,提示能。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给土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。,(2015福建卷，4)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图图中数字为能量数值，单位是(Jm2a1)。下列叙述正确的是(),生态系统能量流动的过程和特点,A.该食物网中最高营养级为第六营养级B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357(Jm2a1)D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统解析该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为378042007980(Jm2a1)，第一到第二营养级的能量传递效率为7980/31920100%25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。答案B,易错的能量流动“4”去向和“3”关系式(能量指流经除最高营养级外的其他营养级的能量)(1)去向呼吸作用消耗以热能形式散失；流入下一营养级；流入分解者；暂时未被利用。(2)关系式摄入量同化量粪便量。同化量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸量。用于生长、发育和繁殖的能量分解者利用量下一营养级同化量未利用量同化量呼吸消耗量。,(2014全国卷)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。,碳循环过程及特点,回答下列问题：(1)请画出该生态系统中的食物网。(2)甲和乙的种间关系是_；种群丁是该生态系统生物组分中的_。(3)一般来说，生态系统的主要功能包括_、_，此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在_和_之间的循环主要以CO2的形式进行。,在不同图解中快速确认碳循环各环节,据图示方法可快速推断各图各环节：(1)大气CO2库甲中b、乙中c、丙中a、丁中4；(2)生产者甲中a、乙中a、丙中e、丁中1；(3)分解者甲中d、乙中e、丙中c、丁中3；(4)判定上述三环节后，消费者无论具有几个营养级都将迎刃而解。,信息传递及其应用,(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。甲昆虫采食该种植物的叶片后，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。请回答下面的问题。(1)上述现象中，X分别在_之间进行传递。(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，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变化是_。,答案(1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫(2)无机环境生物化学信息和物理信息(其他合理答案也可)物理信息(其他合理答案也可)(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少,本题解答障碍在于不能理顺甲、乙昆虫、蜘蛛及某种植物与植物释放的物质X的关系，解题时可快速绘制如下简图以作辅助。,【方法体验】,(2017贵州贵阳期末)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，不正确的是()A.动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息B.生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的C.信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定D.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，以降低害虫的种群密度解析生态系统中的信息传递一般是双向的，B错误。答案B,1.巧判生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。如孔雀开屏。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”信息进行交流。,2.对信息传递有关知识点的辨析(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果通过行为传递信息给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方，则属于物理信息。(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)，则属于物理信息；若通过特殊的动作(突然飞起)，则属于行为信息。(3)信息传递的范围包括同种生物个体之间(性外激素、舞蹈等)、异种生物个体之间(物理信息、化学信息、行为信息中的警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中的光、磁等)。,综合考查生态系统三大功能及其内在关系,下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示(),A.能量流动、碳的循环、信息传递B.能量流动、信息传递、碳的循环C.碳的循环、能量流动、信息传递D.信息传递、能量流动、碳的循环解析生态系统的碳循环具有循环往返、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量的流动；而生态系统的信息传递，不论在生物与无机环境之间、生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。答案C,信