高考生物专题复习 第12单元生态系统及人类与环境课件 浙科版.ppt

第十二单元 考纲展示 第十二单元 知识框架 第十二单元 复习策略 本单元是生物学在宏观方面的内容 是当今最受人们重视的研究领域之一 分析历年来高考命题情况 本单元也占有一定的地位 其呈现以下特点 1 理解基础知识 如生态系统的结构 物质循环 能量流动及信息传递 生态系统的稳定性等 常以选择题形式呈现 2 掌握知识间的内在联系 如食物链与食物网跟种间关系的捕食联系 物质循环与能量流动跟细胞的物质输入和输出 细胞 第十二单元 复习策略 的能量供应和利用 包括光合作用 联系 生态系统的结构与稳定性的关系 人口增长与环境方面的问题等 常以实例分析或图表题形式呈现 3 注重生活中的热点以及生态学原理的实际应用 如2010年11月1日开始的第六次全国人口普查数据分析 人口增长对生态环境的影响 生态农业 生物多样性 沙尘暴 泥石流 温室效应 西部大开发等都是生产生活中的热点问题 针对本单元知识在高考中的重要地位 学生在复习时应该注意以下方面 第十二单元 复习策略 1 熟练掌握主干知识要点 如生态系统成分 物质循环和能量流动的基本规律 生态系统的稳定性 多层次生命系统的共性等 2 提高分析问题和解决问题的能力 如运用系统方法分析生物上的问题 具体分析某生态系统 草原 农田 中能量流动情况的图表题 进行土壤微生物分解作用的探究实验 分析人口增长过快给当地生态环境带来的影响 如何利用生物技术保护生物多样性等 3 关注与本单元相关的社会热点问题 如灵活运用生态学原理 可持续发展的观点处理生活实际问题 关注人类活动对生态系统稳定性的影响及全球性生态环境问题等 第十二单元 使用建议 1 基于本单元在整个高中教材中所处的地位 在高考中是一个高频考点 因此教师在组织学生复习时应注意 1 强调基础知识的记忆与理解 如将本单元中的概念 原理 过程等提炼出来让学生记忆 甚至组织默写 2 建立知识结构网络 每课时复习结束后 要求学生画出主要知识网络图 自己学会进行知识梳理 3 注重图文转换能力的培养 本单元图表比较多 常见的有生态系统结构图 指出食物链 食物网 能量流动图解 碳循环 第十二单元 使用建议 的图解 与光合作用和呼吸作用联系 抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较图解 物质循环利用图解等 4 多理论联系实际 生态学原理不仅可用于指导生态农业 而且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 引导学生将这些知识与生产生活实际密切结合 可深化学生对理论知识的理解 提高他们应用知识解决问题的能力 2 课时安排 本单元分为5讲 建议共9课时完成 每讲1课时 单元训练卷及滚动卷和讲评各1课时 第35讲 生态系统的结构生态系统中的生产量和生物量 第35讲生态系统的结构生态系统中的生产量和生物量 第35讲 考点整合 生物群落 统一整体 生物圈 第35讲 考点整合 生态系统具有一定的结构 生产者 消费者 分解者 第35讲 考点整合 生产者 消费者和分解者的关系 光合作用 种子的传播 无机物 生产者 分解者 物质循环 能量流动 探究点一理解生态系统的组成成分 第35讲 要点探究 1 组成成分 如下表 生态系统由生物群落及其生活的无机环境组成 其基本成分为 生产者 消费者 分解者以及非生物的物质和能量 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 图35 1 第35讲 要点探究 说明 1 四种成分中除消费者外其余三种都是必备成分 其中最主要成分是生产者 物质循环中的关键成分是分解者 2 自养一定是生产者 反之也成立 消费者一定异养 异养不一定是消费者 也可能是分解者 3 四种成分的判断 1 图示 第35讲 要点探究 2 析图 先据双向箭头 确定 非生物的物质和能量 和 生产者 再根据两者中有 3 个指出箭头的d为 生产者 有 3 个指入箭头的c为 非生物的物质和能量 最后根据d a b 确定a为消费者 b为分解者 若问d a b具体是什么生物 则d主要为绿色植物 a为动物 b为腐生生活的细菌和真菌 第35讲 要点探究 例1 2011 衡阳模拟 关于生态系统组成成分的叙述 正确的是 凡是细菌 真菌都是分解者 凡是自养型生物都是生产者 植物都是生产者 动物都是消费者 异养型生物都是消费者a b c d a 解析 细菌中硝化细菌 生产者 寄生细菌属于消费者 植物中菟丝子属于消费者 动物中蚯蚓 蜣螂属于分解者 异养型生物有的是消费者有的是分解者 自养型一定是生产者 生产者也一定是自型 第35讲 要点探究 点评 本例是有关生态系统组成成分的相关问题 在生态系统中生产者 消费者和分解者是紧密联系 缺一不可的 生产者是生态系统的基石 是任何一个生态系统的最主要成分 没有生产者的生态系统是不存在的 分解者是物质循环的关键成分 它将动植物遗体分解成无机物 归还给无机环境 是沟通生物群落与无机环境的桥梁 植物同化的co2等物质 大约90 需经分解者的分解作用才能回到无机环境 因此 从物质循环角度看 分解者在生态系统中占有重要地位 缺少非生物的物质和能量 生产者 分解者中的任何一种成分都不能形成生态系统 缺少消费者的生态系统不是成熟的生态系统 下列变式题涉及生物群落中成分的判断 第35讲 要点探究 b 解析 生态系统包括生物群落和无机环境 生物群落包括生产者 消费者和分解者 从箭头的方向上分析 a的能量和物质来自b 并可传递给c 所以a是消费者 第35讲 要点探究 探究点二有关生态系统的营养结构 食物链和食物网 1 食物链与食物网食物链 在生态系统中 各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系 表示 草 兔 狐 注意 箭头方向 第一环节一定是生产者 三种食物链 1 捕食链 各种生物通过一系列吃与被吃的关系 把一种生物与另一种生物紧密地联系起来 即生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列 在生态学上被称为食物链 高中生物通常意义上的食物链就是捕食链 其第一营养级 开端 一定是生产者 第二营养级一定是植食性动物 例如 草 鼠 蛇 猫头鹰 第35讲 要点探究 2 寄生链 生物间因寄生关系形成的食物链 例如 鸟类 跳蚤 细菌 噬菌体 3 腐生链 某些生物专以动植物遗体为食物而形成的食物链 例如 植物残枝败叶 蚯蚓 线虫类 节肢动物 2 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 即生产者为第一营养级 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等级 且二者仅相差一个等级 第35讲 要点探究 易错点 1 食物链 捕食链 由生产者和各级消费者组成 食物链一般不会超过五个营养级 分解者不能参与食物链 2 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 3 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具有食物关系的最高营养级为止 中间不能断开 第35讲 要点探究 3 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 叫做食物网 如图35 4所示 4 生物所处的营养级与消费级别是不一致的 一条食物链中生物所处的消费级别比营养级别少一级 在食物网中 某生物的营养级别也不是一成不变的 第35讲 要点探究 5 生物之间的关系 食物链中的不同种生物之间一般有捕食关系 而食物网中的不同种生物之间除了捕食关系外 还可能有竞争关系 如图中的鹰与蛇 鹰和蛇都捕食鼠 属竞争关系 而鹰又捕食蛇 属捕食关系 6 某种生物数量的减少对其他生物的影响 1 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必会引起连锁反应 致使以下各营养级的生物依次减少 2 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 第35讲 要点探究 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 3 若处于 中间 营养级的生物减少 另一种生物的变化情况应视具体食物链而定 例如如图36 5所示的食物网中 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以维持数量稳定 第35讲 要点探究 4 在食物网中 当某种生物因某种原因而大量减少时 对另一种生物的影响 沿不同线路分析所得结果不同时 应遵循以下规律 a 以中间环节少的为分析依据 考虑方向和顺序应从高营养级依次到低营养级 b 生产者相对稳定 即生产者比其他消费者稳定得多 所以当某一种群数量发生变化时 一般不用考虑生产者数量的增加或减少 c 处于最高营养级的种群且其食物有多种来源时 若其中一条食物链中断 则该种群的数量不会发生较大的变化 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 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 因此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 第35讲 要点探究 点评 本例涉及生态系统的营养结构 食物链和食物网 解此类题注意以下几个方面 1 数食物链规则 从没有箭头指向的生物即生产者 如甲 戊 开始 沿箭头方向一直数到最后算一条 2 对某一动物而言 其营养级是不固定的 视具体食物链而定 图示中辛占有三 四 五三个营养级或是次级 三级 四级消费者 3 竞争和捕食 食物网中两种生物之间最常见的是捕食关系 但也可能出现竞争关系 特别注意 4 生物种类越多 食物链越多 食物网越复杂 5 多条食物链相互交错的原因 a 一种绿色植物可以被多种植食性动物所食 b 一种植食性动物 可吃多种植物 也可成为多种肉食性动物的捕食对象 下列变式题是有关写出食物链并进行分析的问题 第35讲 要点探究 变式题 2010 东北二模 根据以下在野外观察到的四个物种在一天中的平均活动时间表 活动时间以百分比表示 回答下列问题 第35讲 要点探究 1 此生态系统中有 条食物链 大鼠和小鼠是 关系 2 浣熊处于第 营养级 3 假设北美郊猿成了当地居民们讨厌的动物 居民们开始毒杀北美郊猿 导致其种群数量显著减少 小鼠的种群数量将会 填 增大 不变 或 减小 为什么 第35讲 要点探究 答案 1 两竞争 2 三 3 增大北美郊猿减少 浣熊增多 大鼠减少 小鼠和大鼠的竞争减弱 小鼠增多 第35讲 要点探究 第36讲 能量流动和物质循环 一 第36讲能量流动和物质循环 一 第36讲 考点整合 传递 散失 输入 第36讲 考点整合 阳光 固定的光能的总量 有机物 呼吸作用 第36讲 考点整合 单向 递减 能量 由低到高 人类最有益的部分 探究点一生态系统的能量流动过程 第36讲 要点探究 1 能量的源头 太阳能 2 能量流动的起点 生产者 能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内开始的 3 能量流动的渠道 食物链和食物网 能量在各营养级之间的流动主要是通过食物关系进行的 4 能量的转化形式 太阳能 生物体内有机物中稳定的化学能 热能 生产者 消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的能量 一部分形成atp 用于各项生命活动 另一部分以热能的形式散失 第36讲 要点探究 5 能量流动的形式 有机物中的化学能 6 输入生态系统的总能量 生产者通过光合作用固定的太阳能的总量 而不是照射到生态系统的总光能 不要误以为一切生态系统的总能量都是该生态系统中生产者固定的太阳能的总量 如城市生态系统中的总能量就不是该生态系统中生产者固定的太阳能的总量 其总能量取决于人为地从其他生态系统输入能量的多少 人的因素对输入城市生态系统的总能量起决定作用 7 各个营养级的能量来源 流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量 排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量 生产者的能量来自太阳能 分解者的能量来自生 第36讲 要点探究 产者的残枝落叶 消费者的尸体 粪便 即流入量 同化量 摄入量 粪便量 粪便中所含有的能量属于分解者利用的能量 8 各个营养级能量的去路 1 定量不定时分析 一般有三条 自身呼吸消耗 储存在生物体内的有机物中 a 流入下一营养级 被下一营养级同化 b 被分解者分解利用 如残枝落叶 尸体 排泄物等 这一定量的能量不论如何传递 最终以热能的形式从生物群落中散失 生产者只有源源不断地固定太阳能 才能保证生态系统能量流动的正常进行 能量传递如图36 1所示 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 2 定量定时分析 流入某一营养级的一定的能量在一定时间内的去路有四条 自身呼吸消耗 流入下一营养级 被分解者分解利用 暂时未被自身呼吸消耗 也未被下一营养级和分解者利用 即 未利用 如果以年为单位分析 则未被利用的能量将保留给下一年 如图36 2所示 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 2 能量流动的特点 1 单向流动 单向流动是指能量只能从前一营养级流向后一营养级 而不能反向流动 原因 a 食物链中各营养级的顺序是不可逆转的 这是长期自然选择的结果 b 各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉 这些能量是生物无法利用的 第36讲 要点探究 2 逐级递减 逐级递减是指输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级 能量在沿食物链流动过程中是逐级减少的 原因 a 各营养级的生物都因呼吸消耗了大部分能量 b 各营养级总有一部分生物未被下一营养级利用 如枯枝败叶 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 c 解析 本题考查生态系统中能量传递的知识点 难题 恒温动物在寒冷环境下需要呼吸代谢产生的能量维持体温 同样条件下 变温动物呼吸速率小于恒温动物 所以恒温动物的 值一般低于变温动物 a错 在食物链中上一个营养级的同化量到下一个营养级的同化量的传递效率是10 20 而不是同化量与食入量的比值 b错 提高圈养动物生长一般使有机物的积累量增加 c正确 食入量 也就是摄入量 等于同化量与粪便量之和 食肉哺乳动物的同化量与摄入量的比值一般要大于食草动物 因为食草动物食草过程中产生的粪便较多 d错 第36讲 要点探究 点评 本例涉及生态系统的能量流动 分析每一营养级能量来源与去路时 应该注意 最高营养级能量去路只有3个方面 少了传递给下一营养级这一去路 分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用 流经各营养级的总能量 对生产者而言强调关键词 固定 而不能说 照射 对各级消费者而言强调关键词 同化 而不能说 摄入 第36讲 要点探究 探究点二有关能量传递效率及计算 第36讲 要点探究 2 关于能量流动的计算 1 在能量流动的相关问题中 若题干中未作具体说明 则一般认为能量的传递效率最低为10 最高传递效率为20 2 在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时 若求 最多 值 则说明较低营养级的能量按 最低 效率传递 若求 最 至 少 值 则说明较低营养级的能量按 最高 效率传递 3 在已知较低营养级生物的能量求较高营养级生物的能量时 若求 最多 值 则说明较低营养级的能量按 最低 效率传递 第36讲 要点探究 具体规律如下表所示 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 d 解析 物质和合成分解伴随着能量变化 能量随物质的流动而传递 能量传递效率只有10 20 乙比甲的能量少的原因是呼吸消耗和不能被下一营养级全部消化吸收 第36讲 要点探究 点评 本例是有关生态系统能量在营养级间的流动过程问题 图中甲为初级消费者同化的能量 即第二营养级所含有的能量 乙为初级消费者用于生长 发育和繁殖的能量 即第二营养级所含的能量减去因呼吸以热能散失的能量之后而剩余的能量 该部分的能量将有两个去向 一是遗体 残骸中的能量被分解者利用 二是被次级消费者摄入 乙比甲的能量少的原因是呼吸消耗 解题时要审清题目中 能量流经第二营养级的示意图 不要与教材上生态系统能量流动过程图解混淆 第36讲 要点探究 探究点三研究能量流动的实践意义 1 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 使能量得到最有效的利用 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 2 金字塔 定量研究生态系统的直观体现不同的金字塔能形象地说明营养级与能量 数量 生物量之间的关系 是定量研究生态系统的直观体现 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 易错点 1 在一条食物链中 由低营养级到高营养级推算 前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是 能量 而 数量 和 生物量 均可能出现反例 2 在人工生态系统中因能量可人为补充 可能会使能量金字塔呈现倒置状况 如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者 鱼 多 天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形状时 方可维持生态系统的正常运转 从而维持生态系统的稳定性 3 某营养级的 粪便 中的能量不同于 尿液 中的能量 前者应归于上一营养级 是未被该营养级利用的能量 含在上一 第36讲 要点探究 营养级同化能量的80 90 中 后者则归于该营养级 是该营养级所同化的能量中的一部分 含在上一营养级传递来的10 20 的能量中 4 以金字塔图形式呈现 如图36 4所示 如果成千上万只昆虫生活在一棵大树上 鸟又以该树上的昆虫为食 食物链 树 昆虫 鸟 那么树 昆虫和鸟的能量金字塔 生物量金字塔和生物数量金字塔可依次表示为a a c 第36讲 要点探究 例3 2010 烟台模拟 运用生态系统能量流动规律分析下列四项中 能量不利于流向对人类最有益的部分的是 a 在森林中 使能量多储存在木材里b 在草原牧场中 使能量多流向牛和羊c 能量流经初级消费者 次级消费者 三级消费者 人的食物 d 在养鱼池 让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食 第36讲 要点探究 c 解析 考查能量流动的意义 能量流动的特点是单向流动 逐级递减 营养级越高 所含能量越少 因此 人以三级消费者作为食物时 损耗能量最多 第36讲 要点探究 点评 本例涉及能量流动的特点及能量流动的意义 研究生态系统的能量流动 一方面 帮助人们科学规划 设计人工生态系统 使能量得到最有效的利用 如 在养鱼池 让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食 另一方面 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 如 在森林中 使能量多储存在木材中 在草原牧场 使能量多流向牛和羊等 下列变式题从另一侧面对能量流动的意义进行检测 第36讲 要点探究 变式题 2010 南京三模 建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会 发展生态农业 走可持续发展之路 图36 5为我市某生态农业发展模式图 请据图回答有关问题 第36讲 要点探究 1 该生态系统设计原理是 该生态系统能否维持其稳定性 主要取决于 的控制作用 2 若图36 5表示该生态系统内各组分之间的能量流向 请将不应该有的能量流向箭头用笔划掉 3 图36 6是农作物同化的能量流动途径 请在图中适当的位置用箭头和文字补充其他能量去向 第36讲 要点探究 4 沼气池中的生物细胞中都有的细胞器是 5 为保证该生态系统中农作物的丰收高产 管理人员连年使用同一种化学杀虫剂 结果导致害虫再度大爆发 请从不同角度分析害虫再度爆发的原因 6 为避免环境污染 治理害虫的最佳方法是采用 第36讲 要点探究 答案 1 能量多级利用和废物资源化人 2 去掉指向农作物的两个箭头 3 略 提示 标出流向下一营养级 自身呼吸消耗 被分解者分解 4 核糖体 5 害虫中的抗药性个体生存并大量繁殖 化学杀虫剂导致害虫天敌大量死亡 破坏了生态系统原有的营养结构 害虫天敌大量死亡 破坏了食物链的结构 6 生物防治方法 第36讲 要点探究 解析 研究生态系统的能量流动 可帮助人们科学规划 设计人工生态系统 实现对能量的多级利用 提高能量的利用效率 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 原核细胞 真核细胞共有的细胞器是核糖体 化学杀虫剂导致害虫天敌大量死亡 破坏了生态系统原有的营养结构 为避免环境污染 治理害虫的最佳方法是采用生物防治法 第37讲 能量流动和物质循环 二 第37讲能量流动和物质循环 二 第37讲 考点整合 c h o n p s 生物群落 无机环境 co2气体 各种含碳有机物 化能合成作用 温室效应 第37讲 考点整合 全球 反复 物质循环 同时进行 相互依存 动力 探究点一生态系统物质循环概念及实例分析 第37讲 要点探究 1 生态系统的物质循环 1 概念 在生态系统中 组成生物体的c h o n p s等化学元素 不断进行着从无机环境到生物群落 又从生物群落回到无机环境的循环过程 物质循环具有全球性 故又称为生物地球化学循环 2 循环规律 物质 是指构成生物体的各种化学元素 循环范围 生物圈 第37讲 要点探究 循环是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现 循环通道 食物链和食物网 3 循环特点 具有全球性 反复出现 循环流动 物质具有不灭性 应注意以下几点 物质循环中的物质是指构成生物体的基本元素 基本元素进入生物群落的途径 主要通过光合作用 也可以通过化能合成作用 基本元素由生物群落回到无机环境的途径 主要是呼吸作用 基本元素在生物群落中的传递 主要是靠食物链和食物网 第37讲 要点探究 2 实例 碳循环 1 碳存在形式 无机环境 co2和碳酸盐 生物群落 含碳有机物 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以co2的形式进行的 生物群落中的含碳有机物是通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用被分解成co2和h2o 归还到无机环境中的 2 大气中co2的主要来源 动植物的细胞呼吸 微生物的分解作用 化石燃料的燃烧 3 过程 第37讲 要点探究 4 温室效应 概念 温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面 而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等气体所吸收 从而产生大气变暖的效应 除二氧化碳外 对产生温室效应有重要作用的其他气体还有甲烷 臭氧 氯氟烃和水汽等 另外引起酸雨 臭氧层破坏的主要气体污染物依次是二氧化硫和氟利昂 第37讲 要点探究 成因 人类大量燃烧化石燃料 使大气中的二氧化碳含量增加而形成 缓解温室效应主要从两个方面加以考虑 一是减少co2的释放 主要是减少化石燃料的燃烧 开发新能源 如太阳能 风能 核能等 替代化石能源 二是增加co2的吸收量 主要是保护好森林和草原 大力提倡植树造林 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 c 解析 分析图可知 b为生产者 生产者除绿色植物外 还有一些细菌 如硝化细菌 体内不含色素 过程为动物的呼吸作用 适度松土与动物的呼吸作用无关 化石燃料的燃烧是造成温室效应的主要原因 第37讲 要点探究 点评 本例是有关碳循环过程的问题 在碳循环中 碳进入生物群落通过自养型生物的同化作用才能实现 自养型生物的同化作用有两种基本类型 一是绿色植物和蓝藻的光合作用 二是一些细菌的化能合成作用 生物群落中的碳回到无机环境中 必须通过异化作用才能实现 如动植物的呼吸作用 微生物的分解作用 温室效应形成的主要原因是人类大量燃烧化石燃料 下列变式题是有关温室效应的问题 第37讲 要点探究 变式题 2011 辽源质检 近年来反常气候频现世界各地 突显严峻的全球气候变暖趋势 为此2009年12月7日 12月18日联合国在丹麦首都哥本哈根再次召开气候变暖大会 这次会议的全称是 联合国气候变化框架公约 缔约方第15次会议 缩写为 cop15 同时 它还是 京都议定书 签字国第五次会议 本次会议被喻为 拯救人类的最后一次机会 全球气候变暖其主要原因与碳循环不平衡有关 图37 6是生态系统中碳循环模式图 据图回答下列问题 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 1 造成全球气候变暖的主要原因是 2 天气异常带来了多方面的严重影响 如俄罗斯卫生官员1月17日说 由于暖冬导致俄罗斯西部地区大量人群感染啮齿动物 d 传播的疾病 其原因主要是 3 某地区进行核试验造成a中出现部分白化苗 受其影响d c的数量可能变化是 4 参与过程 的生物种类有 可主要用反应 来表示 第37讲 要点探究 5 若消耗生产者10000kg 位于最高营养级的生物最多可增加 kg 6 图37 6食物链上的相邻物种之间存在着捕食关系 相邻物种的某些个体行为和种群特征为对方提供了大量的有用信息 这说明信息传递在生态系统中的作用是 7 由于碳循环具有 为减缓温室气体的排放 为此联合国制定 京都议定书 但西方有些发达国家至今仍然拒绝在 京都议定书 是签字 其原因主要是 第37讲 要点探究 答案 1 人们过度利用煤和石油使温室气体co2大量释放 打破生物圈碳循环的平衡 大气中co2浓度增加 形成温室效应 2 暖冬使d的食物a增多 d的数量也增多 3 都减少 4 腐生生活的细菌和真菌及少数腐食性动物c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 5 400 6 调节种间关种 以维持生态系统的稳定 7 全球性担心会影响本国经济的发展 想把减少温室气体排放的责任推向发展中国家 第37讲 要点探究 解析 碳在生物圈中的存在形式包括岩石圈中的碳酸盐和化石能源 煤和石油 空气中的co2 生物体内的有机碳等 海水的酸性增强主要是因为co2气体的进入所致 随海水酸性的进一步增强 其吸收能力将逐步减弱 致使大量co2气体在空中滞留从而加重温室效应 温室效应的结果一是会因海平面的上升而导致部分陆地被淹没 二是环境的剧烈变化可能加速物质的灭绝 三是温度的升高使光合产物积累减少 由图知a是生产者 a的减少将直接导致消费者 d c 的数量减少 过程 是物质分解的过程 主要是腐食性细菌和真菌等腐食性生物完成 属于分解者 它们在碳循环中的作用主要是将有机碳转变为无机碳 这主要通是过有氧呼吸完成 由题意可知能量的传递效率按20 来计算 第37讲 要点探究 探究点二分析物质循环和能量流动的关系 第37讲 要点探究 易错点 物质循环流动 能量单向流动不循环 所以不能说能量伴随着物质循环而循环 第37讲 要点探究 例2 2010 盐城模拟 图37 7中1为某草原生态系统的碳循环示意图 图2表示在该生态系统中能量流经初级消费者的示意图 请据图分析回答 第37讲 要点探究 1 碳在生物群落内以 的形式被利用 2 碳从无机环境进入生物群落的途径 主要是 作用 生物群落中的碳进入无机环境的途径为图1中的 填数学序号 3 能量流入第二营养级后 一部分在初级消费者的 中以热能的形式散失了 一部分用于初级消费者 等生命活动 储存在初级消费者的有机物中 构成初级消费者有机物中的能量 一部分随着 等分解者分解而释放出来 另一部分则被次级消费者摄入体内 能量流入 营养级 第37讲 要点探究 4 从图2中可以总结出能量流动的特点是 5 狼是该生态系统没有的生物种类 现将它引入其中 请在给出的坐标图上用曲线表示狼的数量最可能的变化情况 纵坐标上的点表示狼的起始数量 第37讲 要点探究 答案 1 有机物 2 光合 3 呼吸作用生长 发育和繁殖遗体 残骸第三 4 单向流动 逐级递减 5 见下图 第37讲 要点探究 解析 碳循环中碳是通过食物链和食物网以有机物的形式在生物群落中被利用的 碳以二氧化碳的形式通过光合作用和某些自养微生物的化能合成作用进入到生物群落中 生物群落中的碳通过各种生物的呼吸作用又以二氧化碳形式返回到无机环境中 摄入到初级消费者体内的能量 只能够被同化一部分 且首先要用于呼吸作用 其次才能被下一营养级利用或者被分解者利用 由图2可看出能量流动的特点是单向流动 逐级递减 引入狼后 短期内狼的数量会迅速增长 但是由于食物和生活环境的限制 最终狼的数量会稳定在一个水平上 第37讲 要点探究 点评 本例是有关能量流动和物质循环的关系问题 生物群落中物质和能量最终来自无机环境 连接生物群落和无机环境的两大成分 生产者和分解者 碳在生物群落之间以有机物的形式进行循环 生产者除进行光合作用的生物外 还有利用化学能进行化能合成作用的生物 能量流动和物质循环均开始于生产者 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 一起进行 能量的固定 储存 转移和释放 离不开物质的合成与分解等过程 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 使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返 总体上体现了能量流动和物质循环的相互依存 不可分割 并且同时进行的关系 下列变式题涉及能量流动 物质循环和温室效应等问题 第37讲 要点探究 变式题 2010 南京模拟 图37 9为某生态系统中能量传递示意图 据图回答 第37讲 要点探究 1 能量流动是从 开始的 流入该生态系统的总能量为 kj 2 从a到b和从b到c的能量传递效率分别为 3 生态系统中沿食物链流动的能量逐级递减的原因是 4 生态系统成分中a属于 d属于 5 能量流动和物质循环的关系是 同时进行 从理论上说 在研究生态系统功能时 若生态系统中没有 成分 其物质循环和能量流动是可以进行的 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 探究点三关于生物放大 1 概念 生物放大又叫生物浓缩 许多污染物在生物体内的浓度远远大于其在环境中的浓度 并且只要环境中这种污染物继续存在 生物体内污染物的浓度就会随着生长发育时间的延长而增加 对于一个受污染的生态系统而言 处于不同营养级上的生物体内的污染物浓度 不仅高于环境中污染物的浓度 而且具有明显的随营养级升高而增加的现象 第37讲 要点探究 2 生物体对环境中物质吸收的情况 1 直接从环境中摄取 藻类植物 原生动物和多种微生物等 主要靠体表直接吸收 高等植物 主要靠根系吸收 2 通过食物链进行摄取 大多数动物主要靠吞食进行吸收 第37讲 要点探究 3 物质进入生物体去向 1 若是生命必需的物质参加到生物体的组成中或参与新陈代谢过程 2 若是非生命必需的物质或利用后多余的物质 则很快地分解掉并且排出体外 3 少数不容易分解的物质 如ddt 长期残留在生物体内 4 研究生物富集作用的意义 1 阐明物质在生态系统内的迁移和转化规律 评价和预测污染物进入生物体后可能造成的危害 2 利用生物体对环境进行监测和净化 第37讲 要点探究 例3 2010 无锡调研 2009年夏 太湖爆发蓝藻灾害 导致水质严重恶化 无锡市因此出现饮用水荒 下面是针对蓝藻的几个问题 请回答 1 太湖蓝藻爆发时湖面漂浮着一层绿膜 有人认为这是绿藻而不是蓝藻 对此 可以通过显微镜观察细胞是否具有 来判断 2 水位偏低是太湖蓝藻爆发的原因之一 从本质上来看这是降低了太湖生态系统的 而温度是通过影响细胞内 的活性来影响蓝藻的生长 3 研究人员发现居住在太湖附近的渔民体内某重金属含量是太湖水中重金属含量的40倍 请分析原因 第37讲 要点探究 4 环保部门加强对太湖上游流域沿岸工厂的监测 对某工厂排污口进行了检测 检测员沿河每隔100米取水样一次 共取9份并依次编号为 已知 号水样正对工厂排水口 检验员对所取水样进行了如下处理 检测水样中的蓝藻数量 a组 滤除水样中全部蓝藻后 每份水样分为三等份 编号b c d 其中b c组分别添加适量的n和p d组不添加无机盐 然后加入等量的蓝藻 放置在阳光下若干天 再检测水样中蓝藻量 统计数据如下表 蓝藻数量 单位 百万细胞 mm3 第37讲 要点探究 第37讲 要点探究 回答下列问题 通过a组数据可以判断该工厂是污染源 依据是 进行b c d分组实验的目的是探究 其中d组起 作用 实验结果显示 工厂上游和下游水域限制蓝藻增长的主要因素分别是 和 由此得出的结论是 第37讲 要点探究 答案 1 成形的细胞核 或叶绿体等细胞器 只要答出一种真核细胞特有的细胞器 2 自我调节能力 或抵抗力稳定性 或稳定性 酶 3 渔民常以太湖中鱼作为食物 某重金属通过食物链在其体内富集 4 工厂排水口和下游河水中的蓝藻数量明显多于上游 工厂排出的 污染物主要是n含量超标还是p含量超标对照pn工厂排出的污染物主要是p含量超标 第37讲 要点探究 解析 绿藻属于真核生物 蓝藻属于原核生物无成形细胞核及大多数细胞器 通过显微镜检测可以判断区分 太湖蓝藻大量爆发说明污染已经大大超出了该生态系统的自我调节能力 渔民常以太湖中鱼作为食物 重金属通过食物链 植物 鱼 人 在体内生物富集 由a组数据可知 在工厂排水口附近及下游中的蓝藻数量明显增多 故可判断该工厂是污染源 第37讲 要点探究 点评 关于生物富集作用的题 往往与相关知识点联系命题 本例涉及原核生物与真核生物比较 影响酶活性的因素和生物富集等知识及探究工厂污染物对蓝藻生长的影响等 下列变式题是有关水体富营养化的问题 第37讲 要点探究 变式题 2011 惠州二调 含氮污染是造成水体富营养化和环境污染的重要物质 近十多年来 利用微生物技术强化生物脱氮已成为生物脱氮领域研究的热点之一 图37 10是生物脱氮的相关结果 1 从图中曲线可知 温度为 时nh n去除率较高 而温度为 时反之 这可能的原因是 第37讲 要点探究 不同c n条件下的nh n去除实验数据 第37讲 要点探究 2 由表中数据可以发现 nh n去除率随c n的增加而 c n可能影响微生物的 3 假如在某温带草原上存在如图37 11所示的食物网 该食物网的各种生物中 含有能量最多的是 能量的最终来源是 其能量流动的特点是 第37讲 要点探究 答案 1 20 40 不是酶催化反应的最适温度 2 增加生长繁殖 或代谢产物 3 草光能单向流动 逐级递减 答对一点给1分 第37讲 要点探究 解析 1 分析坐标曲线图可知 随着时间的增加 nh n去除率增加 温度20 时nh n去除率较高 温度为40 反而去除率较低 说明此温度不是酶的最适温度 2 分析表中数据可见 c n比为7 8时 去除率为29 02 c n为15 9时 去除率为42 24 c n为27 4时 去除率达到67 17 3 能量的最终来源是生产者 草 所固定的太阳能 能量流动的特点是单向流动 逐级递减 第38讲 生态系统的稳态及其调节 第38讲生态系统的稳态及其调节 第38讲 考点整合 保持 恢复 相对稳定 抵抗力 恢复力 相反 基础 自我调节能力 负反馈 地震 食物链 污染 第38讲 考点整合 干扰 自我调节 物质能量投入 协调 第38讲 考点整合 任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的 只是大小不同而已 包括生物圈 强调 生态系统稳定性高低 时 必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性 因为二者一般呈负相关 并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关 如苔原和荒漠生态系统的两种稳定性都较低 第38讲 要点探究 探究点三生态系统的稳定性的理解 1 稳定性前提条件只有当生态系统发展到一定阶段 它的生产者 消费者和分解者三大功能类群齐全 能量的输入保持稳定 物质的输入和输出相对平衡时才表现出来 这一阶段就是生态系统的成熟阶段 第38讲 要点探究 2 稳定性表现 1 结构相对稳定 生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化 一般相关种群数量呈周期性变化 可用图38 1曲线表示 第38讲 要点探究 2 功能相对稳定 生物群落的能量输入与输出相对平衡 物质的输入与输出保持相对平衡 易错点 生态系统稳定性是一种相对稳定 不是恒定不变的 总是在一定范围内波动 3 有关生态系统的自我调节能力 1 负反馈调节 使生态系统达到或保持平衡即稳态 结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化 2 负反馈调节的主要意义 维持生态系统的稳态 在负反馈情况时 反馈控制系统平时处于稳定状态 3 正反馈调节和负反馈调节比较 第38讲 要点探究 第38讲 要点探究 4 稳定性机制 生态系统具有一定的自我调节能力生态系统有一定的 弹性 所以有一定的调节能力 生态系统内某一环节 在允许的限度内 如果产生变化 则整个系统可以进行适当调节 维持相对稳定的状态 受到轻度破坏后可以自我修复 一般来讲 人工建造的生态系统组分单纯 结构简单 自我调节能力较差 对于剧烈的干扰比较敏感 生态平衡通常是脆弱的 容易遭到破坏 反之 生物群落中的物种多样 食物链 网 复杂 能量流动和物质循环多渠道运行 则系统的自我调节能力就强 生态平衡就容易维护 例如 亚寒带针叶林生态系统 第38讲 要点探究 根据加拿大的哈德逊公司收购的动物毛皮的近百年的账目记载 猞猁和雪兔种群 每十年左右就发生多与少的规律性变化 雪兔种群高峰早于猞猁种群的高峰大约1至2年左右 大体上是第一年雪兔多 第二年则猞猁数量也多 5 生态系统的自我调节能力是有限度的生态系统虽然具有自我调节能力 但只能在一定范围内 一定条件下起作用 如果干扰过大 超出了生态系统本身的调节能力 生态平衡就会被破坏 这个临界限度称为 生态阈限 生态阈限决定于环境的质量和生物的数量 在阈限内 生态系统能承受一定程度的外界压力和冲击 具有一定程度的自 第38讲 要点探究 我调节能力 超过阈限 自我调节不再起作用 系统也就难于回到原初的生态平衡状态 生态阈限的大小决定于生态系统的成熟程度 生态系统越成熟 它的种类组成越多 营养结构越复杂 稳定性越大 对外界的压力或冲击的抵抗能力也越大 即阈值高 相反一个简单的人工的生态系统 则阈值低 6 人类活动对生态系统自我调节的影响人是生态系统中最活跃 最积极的因素 人类活动愈来愈强烈地影响着生态系统的相对平衡 人类用强大的技术力 第38讲 要点探究 量 改变着生态系统的面貌 其目的是为了索取更多的资源 并且常常获得胜利 可是在不合理的开发和利用下 对于每一次这样的胜利 自然界都报复了我们 每一次胜利 在第一步都确实取得了我们预期的结果 但是在第二步和第三步却有了完全不同的 出乎预料的影响 常常把第一个结果又取消了 当外界干扰远远超过了生态阈限 生态系统的自我调节能力已不能抵御 从而不能恢复到原初状态时 则称为 生态失调 第38讲 要点探究 说明 1 自我调节能力大小包括 自身净化能力 物理沉降 化学分解和微生物的分解 完善的营养结构 自身的反馈调节 维持各营养级生物数量相对稳定 2 抵抗力稳定性高低比较 生物圈 海洋生态系统 热带雨林 温带草原 极地荒漠 恢复力稳定性正好与其相反 第38讲 要点探究 3 某一生态系统在彻底破坏之前 受到外界干扰 遭到一定程度的破坏而恢复的过程 应视为抵抗力稳定性 如河流轻度污染的净化 若遭到彻底破坏 则其恢复过程应为恢复力稳定性 如火灾后草原的恢复等 4 食物网中营养结构最不容易被破坏的标准先看食物链 数量越多越稳定 若食物链数量相同 再看生产者 生产者多的稳定程度高 第38讲 要点探究 例3 2010 云浮质检 如图38 2所示的两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围 y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小 x表示恢复到原状态所需的时间 曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标 ts 下列说法正确的是 第38讲 要点探究 a 在正常作用范围内 生态系统中生物的种类和数量保持不变b 对同一个生态系统来说 y值和x值之间呈正相关c 在遭到干扰时 x y值的大小与生物种类有关 与数量无关d ts值越小 这个生态系统的总稳定性越低 第38讲 要点探究 b 解析 生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态平衡 结合图像y值越大 说明该生态系统的抵抗力稳定性越低 x值越大 说明该生态系统的恢复力稳定性越低 这都与生态系统中生物的种类和数量有关 与其营养结构的复杂程度有关 ts值越小 即x y值越小 y值越小 说明该生态系统的抵抗力稳定性越高 x值越小 说明该生态系统的恢复力稳定性越高 所以这个生态系统的总稳定性越高 第38讲 要点探究 点评 本例是有关生态系统抵抗力稳定 恢复力稳定性和总稳定性的关系问题 1 题目中图解中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围 2 y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小 偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标 偏离大说明抵抗力稳定性弱 反之 抵抗力稳定性强 如热带雨林与草原生态系统相比 受到相同干扰 草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值 第38讲 要点探究 3 x可以表示恢复到原状态所需的时间 x越大 表示恢复力稳定性越弱 反之 恢复力稳定性强 4 ts表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标 这一面积越大 即x与y越大 则说明这个生态系统的总稳定性越低 下列变式题是生态系统的稳定性的问题 第38讲 要点探究 变式题 2011 鞍山质检 下列有关生态系统稳定性的叙述 不正确的是 a 生态系统具有自我调节能力 这是生态系统稳定性的基础b 生态系统内部结构与功能的协调 可以提高生态系统稳定性c 负反馈的作用是生态系统自我调节能力的基础 能使生态系统达到和保持平衡d 生态系统中的组成成分越多 食物网越复杂 生态系统恢复力稳定性就越强 第38讲 要点探究 d 解析 生态系统之所以能够维持相对稳定 是由于生态系统具有自我调节的能力 提高生态系统的稳定性一方面要控制对生态系统的干扰程度 不应该超过生态系统的自我调节能力 另一方面是保持生态系统内部结构和功能的协调 负反馈的作用是生态系统自我调节能力的基础 能使生态系统达到和保持平衡 生态系统中的组成成分越多 食物网越复杂 其自我调节就越强 抵抗力稳定性强 但恢复力稳定性往往越低 第39讲 人类与环境 第39讲人类与环境 第39讲 考点整合 计划生育 基数大 持续增长 21世纪 植被破坏 第39讲 考点整合 控制 资源和环境 海域 生物多样性 生态农业 第39讲 考点整合 水资源短缺 土地荒漠化 生物多样性锐减 第39讲 考点整合 保护生物多样性 全部基因 间接使用 就地保护 易地保护 探究点一人口增长对环境的影响 第39讲 要点探究 1 我国人口现状与前景 1 现状 我国人口增长过快的情况得到有效控制 人口出生率和自然增长率明显下降 目前已进入低生育水平国家的行列 2 措施 20世纪70年代 全面推进计划生育工作 1982年 我国将计划生育确定为一项基本国策 2001年 颁布 中华人民共和国人口与计划生育法 第39讲 要点探究 3 前景 人口特点 人口基数大 我国人口仍将在较长的时期内持续增长 目标 2010年 人口总数要控制在13 6亿以内 2020年 人口总数要控制在14 5亿以内 21世纪中叶 人口总数达到峰值 接近15亿 以后 将开始缓慢下降 第39讲 要点探究 2 人口增长对生态环境的影响 1 对资源的影响 对土地资源的压力土地是人类赖以生存的物质基础 目前 由于非农用地增加 土地荒漠化 水土流失 土壤污染等原因 促使全球人口增加与土地