高三生物一轮复习 第2单元 第3讲 生态系统的结构、能量流动和物质循环课件.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 生物与环境 第二单元 必修三稳态与环境 第三讲生态系统的结构 能量流动和物质循环 第二单元 考情考点探究 方法警示探究 课前基础回扣 核心考点突破 课时作业 方法技巧警示 1 2014 江苏 10 下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述 正确的是 a 富营养化水体出现蓝藻水华的现象 可以说明能量流动的特点b 生态系统中能量的初始来源只有太阳能c 食物链各营养级中10 20 的能量会被分解者利用d 无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用答案d 解析本题考查物质循环和能量流动的特点 富营养化是指水体中n p等物质过度排放 导致水中的藻类植物大量繁殖 产生水华 赤潮等现象 这不是能量流动的特点 能量流动是单向的逐级递减的 生态系统中能量的来源主要来自太阳能 也有部分来自化学能 食物链中相邻营养级的能量传递效率是10 20 而不是分解者利用的能量比例 物质循环的特点是具有全球性 物质在生物群落和无机环境之间往返运动 多次利用 2 2013 新课标卷 5 某农场面积为140hm2 农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件 鼠大量繁殖吸引鹰来捕食 某研究小组采用标志重捕法调查该黑线姬鼠的种群密度 第一次捕获100只 标记后全部放掉 第二次捕获280只 发现其中有2只带有标记 下列叙述错误的是 a 鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度b 该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只 hm2c 黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降d 植物 鼠 鹰这条食物链 第三营养级含能量最少答案c 解析本题考查的是种群 群落和生态系统的相关知识 在这一生态系统中 鹰捕食黑线姬鼠 鹰大量迁入 会捕食更多的鼠 鼠的密度会发生变化 a正确 设该农场中有鼠数为x 则有x 100 280 2 x 14000 只 该农场黑线姬鼠的种群密度为14000 140 100只 hm2 b正确 黑线姬鼠的数量下降 但生物的种类并没有改变 因此丰富度没有发生变化 c不正确 在一条食物链中 按照能量传递规律 营养级越高 所含能量越少 d正确 3 2013 广东 5 如图所示某湖泊的食物网 其中鱼a 鱼b为两种小型土著鱼 若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼 将出现的情况是 a 鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量b 土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势c 浮游动物总量锐减后再急升d 浮游植物总量急升后再锐减答案a 解析本题考查生态系统的结构及变化特点 由于鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级 每个营养级都要消耗一部分能量 所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量 a正确 土著鱼和鲈鱼为捕食关系 由于鲈鱼无天敌 处于优势 b错误 鲈鱼引入会导致土著鱼先减后增 间接导致浮游动物先增加后减少最后趋于稳定 c错误 通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后上升最后趋于稳定 d错误 一 生态系统的组成成分1 无机环境 2 生物群落 1 生产者 生物 2 消费者 主要指动物 3 分解者 营 的细菌 真菌等 非生物的物质和能量 自养 腐生生活 二 食物链和食物网 营养结构 1 图示食物网中包含 条食物链 8 2 写出图中含营养级最多的食物链 3 图中猫头鹰同时占有第 营养级 4 图中属于次级消费者的生物是 5 写出图示食物网中未包含的生态系统的成分 6 从图中可以看出 青蛙和蜘蛛之间的关系是 草 食草昆虫 蜘蛛 青蛙 蛇 猫头鹰 三 四 五 六 狐 猫头鹰 吃虫的鸟 蜘蛛 青蛙 蛇 非生物的物质和能量 分解者 竞争和捕食 三 能量流动的过程1 补充图中标号代表的内容甲 乙 丙 丁 戊 2 生态系统所需能量的最终来源是 生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 太阳能 3 能量输入生物群落的途径主要是 4 据图分析食物链中甲营养级能量的去向 1 通过自身 以 的形式散失 2 被 同化 3 残枝败叶 遗体残骸等被 分解 4 未被利用 生产者的光合作用 呼吸作用 下一营养级 热能 分解者 四 能量流动的特点及研究意义1 特点 1 2 2 研究能量流动的实践意义 1 帮助人们科学规划 设计人工生态系统 使 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 单向流动 逐级递减 能量得到最有效的利用 持续高效地流向对人类最有益的部分 五 物质循环1 概念 1 物质 组成生物体的 如c h o n p s等 2 循环范围 和 之间 3 循环特点 具有 化学元素 无机环境 生物群落 全球性 循环流动 反复出现 2 碳循环过程 1 请写出图中各标号的名称 摄食 分解作用 2 循环形式 呼吸作用 光合作用 呼吸作用 燃烧 co2 3 物质循环与能量流动的关系 1 两者是 的 彼此相互依存 不可分割 2 物质作为能量的 使能量沿着 流动 能量作为 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 同时进行 载体 食物链 网 动力 1 是不是所有的植物都营自养生活 提示 不是 有些植物营寄生生活 如菟丝子 2 一种生物在食物网中是否只能占有一个营养级 提示 不一定 有的生物在食物网中可以占有多个营养级 3 食物链的营养级一般不超过五个 原因是什么 提示 因为能量流动具有逐级递减的特点 超过五个营养级后 所剩能量不足以维持营养级的生存 所以一条食物链的营养级一般不超过五个 4 生态系统的食物链 网 与能量流动 物质循环之间具有怎样的关系 提示 食物链 网 是生态系统的结构 而能量流动与物质循环是生态系统的功能 二者是结构与功能的关系 食物链 网 是能量流动和物质循环的渠道 它的改变直接影响生态系统的功能能否正常发挥 能量流动和物质循环也能影响食物链 网 如果能量流动或物质循环被破坏 则直接影响食物链 网 的结构复杂程度 1 下列有关生态系统能量流动的叙述中 正确的是 a 一种蜣螂专以大象粪为食 则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20 b 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时 能量就从第一营养级流入第二营养级c 生产者通过光合作用合成有机物 能量就从非生物环境流入生物群落d 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的答案c 解析大象的粪便不属于大象的同化量 狼捕食兔子并同化为自身的有机物时 能量应该是从第二营养级流入第三营养级 生态系统中物质是循环的 能量只能单向流动 2 低碳生活越来越被认同 根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析 正确的是 a 生物群落内部进行碳循环的物质形式是co2b 参与 过程的生物包括生产者 消费者和分解者c 过程增强后 过程随之增强 不能通过增强 减少大气中co2d 开发太阳能 水能 核能等新能源 可减少人类对 过程的依赖 答案d解析化学燃料的燃烧是人类获取能源的主要方式 也是引起碳循环失衡的主要原因 因此开发太阳能 水能 核能等新能源 可以缓解当前的 温室效应 3 2013 北京海淀区 在生态系统的营养结构中 食物网可使 a 每种生物都能将能量传递到下一营养级b 每种生物都限定在一条食物链的固定位置上c 很多互有联系的食物链连接成复杂的营养关系d 系统营养结构的复杂程度不断增加答案c 4 对下列两条食物链的分析正确的是 玉米 人 玉米 牛 人a 一个吃玉米的人获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多b 能量沿食物链单向流动 传递效率随营养级升高而逐级递减c 长期坚持吃素食可缓解世界粮食短缺问题d 若土壤中含相同浓度的某重金属盐 则 中的人比 中的人重金属积累少答案c 解析能量在食物链中的流动特点是单向流动和逐级递减的 食物链越长 消耗的能量越多 a项错误 能量的传递效率不会随营养级升高而递减 b项错误 以素食为食物 可以获取最多的能量 c项正确 重金属在食物链中可以不断积累 生物所属营养级越高 积累越多 d项错误 生态系统的组成成分 2 各成分的比较 3 各成分相互关系 1 生产者 绿色植物硝化细菌等进行化能合成作用的原核生物和蓝藻等进行光合作用的原核生物也属于生产者 而菟丝子营寄生生活 属于消费者 2 消费者 动物秃鹫 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 3 分解者 细菌硝化细菌和光合细菌是自养型 属于生产者 寄生细菌属于消费者 解析生产者是自养型生物 能够把无机物转变成有机物 这些有机物一部分用于满足自身的生长和代谢的需要 另一部分维持着生态系统内除生产者以外的全部有机体的生命活动 答案d 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 答案a 解析生产者是自养型生物 而有些植物如菟丝子等一些寄生植物 营养方式为异养 在生态系统中应属于消费者 绿色植物是生产者 除了绿色植物以外 一些进行化能合成作用的细菌如硝化细菌 硫细菌 铁细菌等 以及含有叶绿素的光合细菌如紫硫细菌 绿硫细菌等 还有蓝藻 它们都是自养型 所以也是生产者 消费者是异养类型中的捕食或寄生类型 不包括腐生类型 如以上所述的菟丝子等一些寄生植物 还有营寄生生活的细菌或真菌 如大肠杆菌 炭疽杆菌等 都属于消费者 分解者是异养型中的腐生类型 除了营腐生生活的各种细菌 真菌外 还有以枯木 粪便等腐败物质为食的甲虫 白蚁 金龟子 蚯蚓 蜣螂及软体动物等 生态系统的营养结构 1 食物链的分析 1 每条食物链的起点总是生产者 终点是不被其他动物所食的动物 即最高营养级 中间的任何停顿都不算一条完整的食物链 2 在食物链中 当某种生物大量增加时 一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少 作为其天敌的下一营养级数量增多 3 食物链中各营养级生物之间是相互制约的 使它们的数量始终处于一种动态变化中 这种制约可能来自于种间 也可能来自于种内 4 食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的 不会倒转 因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级 5 某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物 不代表单个生物个体 也不一定是某种群 2 食物网的分析 1 营养位置 同一种消费者在不同的食物链中 可以占有不同的营养级 如猫头鹰在食物网中分别占有第三 第四 第五营养级 这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级 2 种间关系 在食物网中 两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合 如蛇与猫头鹰 二者之间既有捕食关系 又有竞争关系 3 生物种类与食物网的复杂程度 食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类 而并非取决于生物数量 1 食物网中并不包含生态系统中的所有生物成分 食物网中不包含分解者 2 在食物网中 当某种生物因外来因素而大量增加时 一般除导致上一营养级减少 下一营养级增加外 还会导致与其有竞争关系的生物数量下降 解析非生物的能量和分解者细菌不参与食物链 网 的构成 故该食物网只有两条食物链 鹰与鸟只存在上下环节关系 故不存在竞争关系 鹰在食物链中只处于第三环节 故只占有第三营养级 该食物网中的主要植物类型是草 鼠具有挖洞习性 属于草食动物的类型 应属于草原生态系统 答案c c 磷虾在不同食物链上都属于同一营养级d 严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大答案c解析此食物网共有9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 生态系统的能量流动 自身呼吸消耗 流入下一营养级 被分解者分解利用 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 如果是以年为单位研究 这部分的能量将保留到下一年 2 能量的散失 散失的能量是通过生产者 消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的 最终以热能形式散失 4 能量流动特点及原因分析 1 单向流动 能量流动是沿食物链进行的 食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果 是不可逆转的 各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物重复利用 因此能量流动无法循环 2 逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量 各营养级的能量都会有一部分流入分解者 包括未被下一营养级生物利用的部分 1 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 2 分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用 3 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 解析本题考查了动物对所摄取食物利用的过程及特点 恒温动物维持体温 需要消耗较多的有机物 因而 值一般低于变温动物 10 20 是营养级的能量传递效率 而不是同化量和获取量之间的比值 圈养动物产量的提高依赖于同化量的增加 即 的比值提高 该选项是正确的 植物性食物中含有许多哺乳动物不能利用的物质 多于动物性食物 因而食肉动物的 值高于食草哺乳动物 答案c 如果一个人的食物有1 2来自绿色植物 1 4来自小型肉食动物 1 4来自羊肉 假如传递效率为10 那么该人每增加1千克体重 约消耗植物 a 10kgb 28kgc 100kgd 280kg答案d 解析本题考查生态系统中的能量流动情况及其计算能力 根据题意 可以写出三条食物链 植物 人 在此食物链中 人要增重0 5kg 消耗植物为0 5 10 5kg 植物 羊 人 在此食物链中 人要增重0 25kg 消耗的植物为0 25 10 10 25kg 植物 植食动物 小型肉食动物 人 在此食物链中 人要增重0 25kg 消耗的植物为0 25 10 10 10 250kg 所以人要增重1kg 共消耗植物280kg 生态系统的物质循环 一 生态系统的碳循环 1 循环特点 1 具有全球性 2 反复循环 2 大气中co2的来源 1 生产者 消费者的呼吸作用 2 分解者的分解作用 3 化学燃料的燃烧 3 温室效应 1 大气中co2含量持续增加的原因 工厂 汽车 飞机 轮船等对化学燃料的大量使用 向大气中排放大量的co2 森林 草原等植被大面积的被破坏 大大降低了对大气中co2的调节能力 2 危害 加快极地冰川融化 海平面上升 对陆地生态系统和人类的生存构成威胁 影响农业和粮食资源的生产 改变了降雨和蒸发机制 3 缓解措施 植树造林 增加绿地面积 开发清洁能源 减少化学燃料的燃烧 二 能量流动与物质循环之间的关系图解 1 碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的 只有生产者与无机环境之间的传递是双向的 其他各成分间的传递均是单向的 2 物质循环中所说的 生态系统 并不是一般的生态系统 而是指地球上最大的生态系统 生物圈 因此物质循环具有全球性 a 图中b都是自养生物 光合生物细胞中不一定有叶绿体但都含有色素b 适度松土不可以促进 过程c 过程的加剧是造成温室效应的主要原因 d 达到平衡状态的生态系统 和 的量基本相等 解析由图可知 a为分解者 b为生产者 c为消费者 图中b都是自养生物 光合生物如蓝藻中没有叶绿体但含有色素 适度松土不可以促进 消费者的呼吸作用过程 而是促进分解者的分解作用 过程即化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因 在一个稳定状态的生态系统中 碳吸收量应该基本上等于碳释放量 碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用 而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物的呼吸作用和分解者的分解作用 答案d 答案d解析根据题干可以知道a是生产者 d e是消费者 b是分解者 c是无机环境 生态系统中分解者不参与食物链 不占营养级 此题中食物链是 a d e 如果e增加1kg的体重 按照最大传递效率20 计算 需要25kg的a 实验技能 探究土壤微生物的分解作用 1 实验原理 1 土壤中存在种类 数目繁多的细菌 真菌等微生物 它们在生态系统中的成分为分解者 2 分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物 其分解速度与环境中的温度 水分等生态因子相关 2 实验流程 1 探究活动最好在实验室中进行 以便控制变量 避免环境中不可控制的因素的影响 2 各地气候与环境等因素不同 微生物的分解落叶功能也不同 需要的时间有差异 一般需要温暖 湿润的条件 a 秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法b 土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解c 如果将处理开始时间提早30天 则3条曲线的位置将呈现上移趋势d 从堆放 水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物 解析本题通过小麦秸秆三种不同的处理实验 考查学生识图 获取信息 分析解决问题的能力 由图分析可见 土埋方式下残留物随时间的增长下降最快 即分解最快 因此是还田后合理的处理方式 a正确 微生物分解作用包括体外有机物分解和体内细胞呼吸作用 土壤中一定的空气和水分条件有利于细胞呼吸 b正确 如果处理时间提前 则处理期间的平均温度比原处理的平均温度要高 微生物分解作用强 故秸秆的残留量会呈现下移趋势 c项错误 堆放时氧气较为充足 而残留物的减少速率最慢 可推测好氧型微生物的分解能力弱于厌氧型微生物 d错误 答案ab 某生态系统中 植物生长迅速 分解者分解速度快 腐殖质积累少 植物层次分明 该生态系统最可能是 a 热带雨林b 温带落叶阔叶林c 草原d 北方针叶林答案a解析由于温度较低 温带落叶阔叶林和北方针叶林的分解者分解速率慢 故土壤中积累的腐殖质较多 草原主要生长的是草本植物 层次不分明 植物层次分明说明群落的垂直结构复杂 植物生长迅速说明阳光 水分等充足 分解者分解速度快说明温度 水分适宜 此类生态系统最可能是热带雨林 1 食物链和食物网综合应用 例1 非洲某草原生态系统有如下食物网 1 这个食物网包括 条食物链 2 狮子在这个食物网中占据哪几个营养级 狮子和野狗的关系是 3 食物网中的一种生物减少 其他的生物都减少 这种生物是 若蛇的数量减少 狮子的数量变化是 解析 1 从草开始 到狮子结束 共5条食物链 2 草 羚羊 狮子 草 斑马 狮子 这两条食物链中 狮子是第三营养级 草 羚羊 野狗 狮子 草 斑马 野狗 狮子 这两条食物链中 狮子是第四营养级 草 鼠 蛇 食蛇动物 狮子 这条食物链中 狮子是第五营养级 3 草是生态系统的基石 草减少 其他生物都减少 由于狮子的食物来源较广泛 蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化 答案 1 5 2 三 四 五捕食和竞争 3 草没有明显变化 技法提炼食物链和食物网中 某种生物增多或减少时 其他生物数量的变化可以从以下四个方面进行分析 1 食物链中第一营养级的生物减少对其他物种变动的影响 食物链中若处于第一营养级的生物减少 直接以其为食物的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少 又会引起连锁反应 致使第三 第四营养级生物依次减少 2 天敌 一方减少 对被捕食者数量变动的影响 一条食物链中处于 天敌 地位的生物数量减少 则被捕食者的数量变化是先增加后减少 最后趋于稳定 3 复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析 以中间环节少的作为分析依据 考虑方向和顺序为 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 一般不需考虑生产者数量的增加或减少 处于最高营养级的种群有多种食物来源时 若其中一条食物链被中断 则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变 4 同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析 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 a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时 则b种群的数量将减少 2 利用 拼图法 分析能量去向的方法 例2 某同学绘制了如图所示的能量流动图解 下列叙述正确的是 a 生产者固定的总能量可表示为 a1 b1 c1 a2 b2 c2 d2 b 由生产者到初级消费者的能量传递效率为d2 w1 c 初级消费者摄入的能量为 a2 b2 c2 d w1 d1 d2解析由图可知 w1为生产者固定的太阳能 d1为初级消费者同化的能量 w1 a1 b1 c1 d1 d1 a2 b2 c2 d2 由于能量传递效率约为10 20 所以w1 d1 d2 答案a 技法提炼利用 拼图法 可以直观地表示生态系统中能量流动的去向 具体分析如下 输入第一营养级的能量 w1 被分为两部分 一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了 a1 一部分则用于生产者的生长 发育和繁殖 而后一部分能量中 包括现存的植物体b1 流向分解者的c1 流向下一营养级的d1 参考图示 1 模式图中能量的拼接方法 流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量 即w1 将图中第三营养级同化的总能量d2 拼回 第二营养级 则刚好等于d1 即第二营养级同化的总能量 再将d1 拼回 第一营养级 则刚好等于生产者固定的总能量w1 可见 在一个生态系统中 所有生物的总能量都来自w1 所有生物总能量之和都小于w1 呼吸作用消耗的缘故 2 用拼接模块表示传递效率 从上图可以看出 从第一营养级向第二营养级能量的传递效率等于d1 w1 2 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为营腐生生活的细菌和真菌 3 图示中d a b共同构成生物群落 食物链 网 中只包括d和a 获取信息 图1中先根据双向箭头确定a和b应为生产者和非生物的物质和能量 不能写 无机环境 再根据a d 确定d为分解者 剩下