高考生物一轮复习 5.58 生态系统的结构课件 必修3.ppt

第5章生态系统及其稳定性 本章教材主要介绍了生态系统的结构与功能 多样性与稳定性等知识 生态系统的结构主要介绍了生态系统的成分及生态系统的营养结构 食物链和食物网 对于生态系统的能量流动 名词概念多 是本章的难点 也是重点的考试内容 要注意与实例联系在一起 而生态系统的物质循环是在生物与无机环境之间循环往复运动 体现了生物与环境的统一性 生态系统的信息传递要注意把握生态系统中信息的种类与信息传递在生态系统中的作用 对于生态系统的稳定性要重点分析生态系统稳定性的原因 认识到保护生态系统稳定性对于人类和其他生物的重要性 本讲内容是高考命题的重点和热点 在高考试题中往往以综合试题的形式出现 尤其是生态系统的结构和功能部分 常与新陈代谢 生态系统的稳定性 环境保护 人与生物圈一起综合考查 1 与其他章节的联系 生态系统是生命系统的最高层次 与其他层次的关系密切 要从宏观的角度去学习理解本章的知识 将不同层次的相关知识条理化 系统化 构建科学合理的知识结构 本章知识可作为原理成为生态工程 选修3 的理论依据 同时与生物多样性的保护有密切联系 复习时可将其整合 2 注意图文转换 教材中对许多知识或原理是以图 表 曲线的形式来表示的 其中蕴涵了大量信息 要注意去解读 3 注意理论联系实际 生态学原理不仅可以用于指导生态工程 也是解决当前人类面临的全球性环境问题的重要理论基础 将所学知识与生活和生产实际相结合 可以促进对理论的理解 提高解决问题的能力 还可使理论得到验证和发展 使探究和创新能力得到提升 注意生物与环境等的关系 第五十八课时生态系统的结构 考点一生态系统的范围及其结构 基础知识整合 1 生态系统的范围生态系统 由与它的相互作用而形成的统一整体 地球上最大的生态系统是 生物群落 无机环境 生物圈 2 生态系统具有一定的结构 1 生态系统的组成成分 非生物的物质和能量 等 生产者 自养生物 主要是 消费者 动物 包括 肉食性动物 和寄生动物等 分解者 能将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物 主要是 2 食物链 食物网 阳光 热能 水 空气 无机盐 绿色植物 杂食性动物 细菌和真菌 植食性动物 知识拓展 1 生态系统的理解 1 生态系统的结构 包括生态系统的成分 组成 和食物链 食物网 营养结构 两部分 四种基本成分 生产者 消费者 分解者和非生物的物质和能量 关系如下 2 生态系统的功能生态系统各种组成成分之间通过能量流动 物质循环和信息传递而联系在一起 是一个具有自我调节能力的统一整体 2 生产者 消费者 分解者的区分 1 生产者 本质是自养生物 能将无机物合成为有机物 主要是绿色植物 还有光合细菌 蓝藻及进行化能合成作用的细菌也属于生产者 如硝化细菌 硫细菌等 2 消费者 本质是异养生物 只能依靠现成的有机物生活 包括 大部分动物 但不是所有的动物 寄生生活的非绿色植物 如菟丝子等 某些寄生生活的微生物 根瘤菌 炭疽杆菌 结核杆菌 酿脓链球菌 肺炎双球菌 虫草属真菌等 3 分解者 本质也是异养生物 将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物 包括 主要是指营腐生生活的细菌 真菌等微生物 如 枯草杆菌 乳酸菌等细菌 酵母菌 霉菌 蘑菇 木耳 灵芝等真菌 等等 少数营腐生生活的动物 如 蚯蚓 蜣螂 白蚁 甲虫 粪金龟子等 3 生态系统中各成分的地位和作用 非生物的物质和能量为生物成分提供物质和能量 生产者是自养生物 能制造有机物 为生态系统中的生物提供物质和能量来源 在生态系统中有着举足轻重 不可替代的作用 是生态系统中的主要成分 消费者能加快生态系统的物质循环 有利于植物的传粉和种子的传播 是生态系统最活跃的成分 分解者的作用是把动植物的遗体残骸分解成无机物 归还无机环境 保证物质循环的通畅进行 是生态系统的必备成分 一旦缺乏 整个生态系统就将崩溃 特别提醒食虫植物 如猪笼草 茅膏菜 捕蝇草等是对缺氮环境的适应 本质上仍然是利用光能 将无机物合成为有机物 因此属于生产者 不属于消费者 典例精析 例1 在山青水秀的神农架国家自然保护区内 生活着猴 蛇 鹿 熊等动物 还有珙桐 蜣螂 细菌 真菌等生物 关于它们的叙述正确的是 它们共同构成了一个生态系统 它们中的猴 蛇 鹿分别组成了3个种群 它们中的动物是一个生物群落 它们中的蜣螂 腐生菌是分解者a b c d 考查类型 本题主要考查生态系统的组成及生态系统 种群 群落的概念及区别 a 解析 生态系统是生物群落和无机环境的总称 神农架国家自然保护区内 既有各种各样的生物 也有阳光 空气 水 温度 土壤等无机环境 所以属于生态系统 种群是同种生物个体的总和 而蛇 猴 鹿均有很多种 鹿科动物共16属约52种 猴有11科约51属180种 蛇有3000多种 其中毒蛇就有600多种 所以猴 蛇 鹿均不止一个种群 生物群落是所有生物的总称 不能单指动物或植物 如不能说所有动物构成一个群落 大多数蜣螂营粪食性 以动物粪便为食 腐生菌是指从已死的动 植物或其他有机物中吸取养料 以维持自身正常生活的一种生活方式 很多细菌和真菌属于此类 因此 蜣螂 腐生菌属于分解者 方法归纳 正确理解有关概念的内涵及区别 同时也要知道一些常识 这对正确解题都有帮助 考点二生态系统各成分的相互关系 基础知识整合 各成分的比较 绿色植物 有机物 有机化学能 自养型 食物链 食物网 营捕食生活 寄生生活 营腐生生活 腐食性 异养型 异养型 知识拓展 1 各成分相互关系 2 生产者是生态系统基石的分析 1 从生态系统各组成成分的联系看 生态系统各组成成分间是通过物质循环和能量流动相互制约的 具体渠道是食物链 网 而食物链的起点 第一营养级 是绿色植物 生产者 2 从生态系统的结构类型上看 绿色植物决定一个生态系统的结构类型 如 以乔木为主的生态系统称森林生态系统 以草本植物为主的称草原生态系统 在生态系统中 植物的空间分布支配着动物和微生物的空间分布 植物的种类越复杂 为动物和微生物提供的生活环境就越多样 动物和微生物的种类就越丰富 生态系统的自我调节能力就越大 生态平衡也就越容易维持 3 从物质循环角度来看 绿色植物是生态系统中能通过光合作用将无机物合成为有机物的自养生物 是在物质上连接无机界与生物群落的桥梁 绿色植物的光合作用产物是生态系统中其他生物直接或间接的食物来源 4 从能量流动角度来看 生态系统能量流动的起点是绿色植物固定的太阳能 没有绿色植物 消费者和分解者就不可能获得生命必需的能量 所以 绿色植物是生态系统的存在基础 5 从群落演替的过程看 不论是初生演替还是次生演替 首先进入定居的先锋生物必定是植物 典例精析 例2 如图为 和 两种生物在温度变化时消耗o2量变化情况 则两种生物在生态系统成分中最可能的情况是 a 是生产者 是消费者b 是生产者 是消费者c 和 都可能是消费者或生产者d 只能是生产者 b 考查类型 本题以坐标图的形式判断生态系统的成分 同时也综合考查了代谢 体温 酶等知识 非常新颖 解析 由图可知 生物 随环境温度的升高耗氧量逐渐降低 说明温度越低 需要消耗更多的氧气来分解有机物 释放更多的热量来维持体温的恒定 应为动物 而且是恒温动物 生物 随环境温度的升高耗氧量逐渐升高 说明温度越低 酶的活性越低 可为变温动物 也可为植物 方法归纳 遇到坐标图时 先要看清横坐标和纵坐标的含义 然后根据曲线的走势及一些特殊点的含义进行仔细分析 只有这样 才能正确解题 考点三营养结构 基础知识整合 1 食物链 在生态系统中 各种生物之间由于关系而形成的一种联系 如 草 兔 狐就是一条常见的食物链 注意 箭头方向 第一环节一定是生产者 2 食物网 一个生态系统中可能有多条食物链 各个食物链并不是彼此分离的 许多食物链彼此交错连结的复杂营养关系 叫做 如下图就是一个食物网 食物 食物网 食物链一般不超过 个营养级 错综复杂的食物网是生态系统保持的重要条件 食物网越复杂 生态系统抵抗就越强 食物链和食物网是生态系统的 生态系统的和就是沿着这种渠道进行的 5 相对稳定 外界干扰的能力 营养结构 物质循环 能量流动 知识拓展 1 捕食链中生态系统的成分 营养级的划分消费者等级与营养等级的区别 消费者等级始终以初级消费者为第一等级 而营养等级则以生产者为第一等级 初级消费者为第二营养级 次级消费者为第三营养级 同一种生物在食物网中可以处在不同的营养等级和不同的消费者等级 同一种生物在同一食物链中只能有一个营养等级和一个消费者等级 且二者仅相差一个等级 特别注意 食物链 捕食链 由生产者和各级消费者组成 是通过吃与被吃建立起的营养联系 所以分解者不能参与食物链 食物链一般不会超过五个营养级 食物链中的营养级是从食物链的起点 生产者 数起的 即生产者永远是第一营养级 消费者是从第二营养级 即植食性动物 开始的 在食物网中计算食物链的条数 一定是从生产者开始一直到最高营养级为止 中间不能断开 2 食物链 网 中种群数量变化的连锁反应剖析由于生态系统中的各种生物之间总存在一定的营养联系 因此某种群的个体数量变化常会导致与其相关的其他种群个体数量的变化 即引发连锁反应 如何分析连锁反应导致的种群数量变化 一直是困扰广大学生的一个学习难题 现归纳如下 1 单条食物链中种群数量变化的连锁分析单条食物链中的生物因只存在捕食与被捕食的关系 故其数量变动关系确认比较简捷 即若食物方减少则天敌方也减少 食物方增多 天敌亦会随之增多 同理 若天敌方增多 则食物方减少 天敌方减少 则食物方会增多 典例精析 例3 如果一个生态系统有四种生物 并构成一条食物链 在某一时间分别测得这4种生物 甲 乙 丙 丁 所含有机物的总量 如右图所示 在一段时间内 如果乙的种群数量增加 则会引起 a 甲 丁的种群数量增多 丙的种群数量下降b 甲 丙 丁的种群数量均增加c 甲 丁的种群数量下降 丙的种群数量增加d 甲的种群数量下降 丙 丁种群数量增加 d 解析 在该题直方图中 以丙的有机物含量最多 甲 乙次之 丁的有机物含量最少 表明丙为食物链的起点 即生态系统中的生产者 甲 乙 丁分别为初级消费者 次级消费者和三级消费者 食物链应为丙 甲 乙 丁 在这条食物链中 由于4种生物彼此之间的制约关系 当次级消费者乙的种群数量增加时 初级消费者甲因被乙大量捕食而下降 而以乙为食物的三级消费者丁则会明显增加 与此同时生产者丙因甲数量下降也会有所增加 特别注意 在某食物链中 若处于第一营养级的生物减少 则该食物链中的其他生物都将减少 这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源 这一营养级生物的减少会引起连锁反应 致使以后各营养级的生物依次减少 若一条食物链中处于 天敌 地位的生物数量减少 则被捕食者数量因此而迅速增加 但这种增加并不是无限的 而是随着数量的增加 种群的密度加大 种内斗争势必加剧 再加上没有了天敌的 压力 被捕食者自身素质 如奔跑速度 警惕灵敏性等 必会下降 导致流行病的蔓延 老弱病残者增多 最终造成种群密度减小 直至相对稳定 即天敌减少 造成被捕食者的种群数量先增加后减少 最后趋向稳定 2 同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁分析该类问题往往由于食物链中某一种群的数量变化 导致另一种群的营养级连锁性发生变化 因为在后面的学习中我们会知道 能量在食物链 网 中流动时只有10 20 流到下一营养级且能量流动的环节越多损耗越多 所以该类连锁变化的规律是 当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时 则b种群的数量将增加 若导致b种群的营养级升高时 则b种群的数量将减少 如右图食物网中 鹰具有第3 4两个营养级 若蛇全部移走 则鹰由第4营养级降低为第3营养级 导致鹰的数量增加 3 复杂食物网中某种群数量变化的连锁分析在一个复杂的食物网中 当某种群生物因某种原因而发生变化时 对另一种群生物数量的影响 沿不同的路线分析 结果不同时 应遵循以下规律 以中间环节少的作为分析依据 考虑方向和顺序应从高营养级依次到低营养级 生产者相对稳定 即生产者比消费者稳定得多 所以当某一种群数量发生变化时 一般不用考虑生产者的增加或减少 处于最高营养级的种群且食物有多种来源时 若其中一条食物链中断 则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变 如右图所示的食物网中 假设由于某种原因大鱼全部死亡 试问对鳞虾的数量有什么影响 分析 从食物来源和天敌危害两方面考虑 可能会出现以下几种分析结果 当大鱼全部死亡后 大量浮游动物得到生存 并捕食大量的浮游植物 使浮游植物减少 导致得不到充足食物的鳞虾减少 当大鱼全部死亡后 中间这条食物链中断 虎鲸只能从两侧的食物链捕食 对左侧食物链来说 虎鲸较多地捕食须鲸 使须鲸数目减少 从而使鳞虾的数目增多 当大鱼全部死亡后 浮游动物会增加 使须鲸捕食浮游动物的机会增多 从而减少了对鳞虾的捕食 使鳞虾的数目增多 当大鱼全部死亡后 中间食物链中断导致虎鲸数目减少 须鲸数量增多 从而导致鳞虾的数目减少 与 得出两种相反的结论 但由上述规律可知 只有第 种分析方法是正确的 所以结果是鳞虾的数量增多 特别说明 即便按 2 分析 大鱼死亡导致中间食物链中断 虎鲸由第5营养级降低为第4营养级 数量增加引起须鲸数量减少 鳞虾数目增加 不过在复杂的食物网中 这种情况少见 再如 右图所示的食物网中 若蚱蜢突然减少 则兔的数量如何变化 分析 若蚱蜢突然减少 则以它为食的蜥蜴减少 蛇也减少 则鹰就更多地捕食兔和食草籽的鸟 从而导致兔及食草籽的鸟减少 在这里必须明确鹰并非只以蛇为食 所以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少 它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定 综上所述 我们可以用口诀总结如下 食物链食物网 生物变动好判断 其他生物跟着跑 首先你要有主见 环节少的先看见 具体情况一 一级生物若减少 其他生物跟着跑 具体情况二 如果天敌患了病 先增后减再稳定 具体情况三 中间生物被捕杀 不同情况要分家 3 食物链的计数由于动物的食物来源多种多样 食物链常交织成网 在计数食物链的时候 要注意食物链的起止 起于生产者 沿着箭头数 直到最后一个营养级 中间不能中断 典例精析 例4 2011新课标 某岛屿栖息着狐和野兔 生态系统相对稳定 后来有人登岛牧羊 捕食野兔和狐 狐也捕食羊羔 第5年 岛上狐濒临灭绝 但野兔数量大大超过人登岛前的数量 第6年 野兔种群爆发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫 其数量骤减 回答问题 1 人与狐的种间关系是 兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 竞争和捕食 寄生 2 画出由人 羊 狐 野兔和牧草组成的食物网 3 人登岛后的第5年 与登岛前相比 野兔种内竞争强度 增加 减小 不变 4 一般情况下 被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 增强 减弱 不变 增加 减弱 考查类型 本题考查生态系统中的种间关系的有关知识 解析 1 人登岛捕食狐 同时人和狐都以野兔和羊为食 因此人与狐的种间关系是竞争和捕食 病毒营寄生生活 兔瘟热病毒与野兔之间是寄生关系 2 根据题干可知 人牧羊并捕食羊 野兔和狐 而狐也捕食羔羊 该岛屿生态系统的牧草为生产者 羊 野兔为初级消费者 狐为次级消费者 而人可为次级 三级消费者 故食物网可表示如图所示 见答案 3 人登岛后的第5年 由于狐濒临灭绝 野兔的天敌减少 数量大大增加 而食物和空间等条件有限 种内斗争加剧 4 题干信息可以看出 捕食者增加 可以使被捕食者数量维持在一个较稳定的水平 且生存能力增强 传染病的流行程度将会减弱 例5 下图为南极某海域的食物链 据图判断正确的是 a 此食物网共有6条食物链b 硅藻既是生产者 又是分解者c 磷虾在不同食物链上都属于同一营养级d 严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大 c 考查类型 本题考查食物网中所含的生态系统的成分 营养级的划分及数量变动情况 解析 此食物网共有8条食物链 硅藻是植物 属于生产者 不是分解者 生产者遭到破坏对食物网的影响最大 而磷虾在每一条食物链中都是第二营养级 所以c项对 方法归纳 正确解答本题先要写出食物链 再逐个分析各成分之间的关系 课时练习六十 一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 下图所示是一个陆地生态系统食物网的结构模式图 下列各项叙述中 不正确的是 a 此生态系统中的生产者有2个 是该生态系统的主要成分b 若丙种群数量下降20 辛种群不会发生明显变化c 在该食物网中辛占有3个营养级d 既存在竞争关系又有捕食关系的只发生在丁和辛 丙和乙之间 d 解析 从图中可以看出 甲 戊都是生产者 与丙可能处于同一营养级的生物还有乙和丁 丙的数量减少 辛可以从乙和丁处获得能量 因此辛种群数量不会发生明显变化 辛在食物网中占有3个营养级 除丁和辛 丙和乙存在竞争和捕食关系外 乙和丁之间也存在竞争和捕食关系 2 如图表示在某生态系统中 a b c三个种群数量变化的相互关系 下列描述正确的是 a a肯定是生产者 b肯定是初级消费者b c b a构成一条食物链c a与b b与c为捕食关系d a与c为竞争关系 c 3 如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况 已知种群c是自养生物 下列说法不正确的是 a 该生态系统简单食物链可表示为c b ab 种群b在第5 7年时间内个体数下降是由于a的增加和c的减少所致c b和a的存在能加快该生态系统的物质循环d 一定自然区域内 a b c三个种群中全部的生物构成生物群落 d 解析 该生态系统的食物链为c b a 在5 7年 b的食物减少 天敌增加 故b减少 消费者能促进物质循环 在一定地域中 包括a b c在内的所有生物构成群落 4 某生态系统有四种生物 并构成一条食物链 在某一时间确定这四种生物 甲 乙 丙 丁 所含有机物总量的比值如右图所示 在一段时间内 如种群乙的有机物总量的比值增大 则引起的变化应是图示中的 解析 由四种生物所含有机物总量的比值可知它们的关系为丙 甲 乙 丁 当乙增多时 甲减少 丙和丁增多 故答案选d d 5 长期处于相对稳定状态的生态瓶中只有一条食物链 共含有三个营养级 若每个营养级每日每小时的耗氧量如下图曲线所示 则曲线a b c所反映的营养级依次是 a 第三营养级 第二营养级 第一营养级b 第三营养级 第一营养级 第二营养级c 第二营养级 第三营养级 第一营养级d 第一营养级 第二营养级 第三营养级 d 解析 如图b c耗氧量不发生变化 说明只有呼吸消耗 应为动物 b的耗氧量比c多 说明能量也比c多 b为低营养级 c为高营养级 a的耗氧量在早上6 00前和下午18 00后不发生变化 说明只有呼吸消耗 但6 00后 18 00前发生变化 6 00后耗氧量下降 表明产氧量增加 12 00以后产氧量下降 因而耗氧量又开始增加 说明a为生产者 是第一营养级 6 下图表示有关生态系统各成分之间的关系 根据图中的信息 指出下列叙述正确的是 a 绿色植物固定的能量约为流入螳螂能量的100倍b 其中蝉属于第二营养级即次级消费者c 图中由捕食关系而形成的食物链共5条d 这个生态系统的营养结构是指图中所有生物和光能 co2 h2o n2 a 7 如图表示某生态系统的食物网 下列有关叙述中不正确的是 a 生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级b 该食物网由8条食物链组成 蛇与鼠 食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争c 该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者 未体现的成分是分解者d 若分析该生态系统的能量流动状况 应从系统中绿色植物固定的太阳能开始 c 解析 食物网是生产者和消费者通过食物关系而形成的营养结构 其中食物链交错连接是由于多种消费者可以占有不同的营养级 其中的能量流动始于绿色植物固定的太阳能 该食物网中有8条食物链 蛇与鼠是捕食关系 食虫鸟与蛙之间是竞争关系 生态系统的成分除组成食物网的生产者 消费者外 还有分解者和非生物的物质和能量 8 下图所示的是一个生态系统的营养结构 若a包含五个种群 a1 a2 a3 a4 a5 b包含两个种群 b1 b2 则其营养结构实际含有食物链 a 10条b 15条c 20条d 25条 d 二 非选择题 9 下图所示为某生态系统的食物网简图 分析回答有关问题 1 在此食物网中共有 条食物链 2 在此食物网中 属于初级消费者 处于最高营养级的生物是 3 在此食物网中 可以占有两个或两个以上不同营养级的生物有 4 猫头鹰在此食物网中可以占有 个不同营养级 属于级消费者 如果猫头鹰的体重每增加