高考生物一轮复习 第5单元生态精品课件 大纲人教版.ppt

目录 第五单元生态 第十七章生物与环境第48讲生态因素第49讲种群与群落第50讲生态系统的类型和结构第51讲生态系统的功能和稳定性第十八章人与生物圈第52讲生物圈的稳态生物多样性及其保护 第五单元 生态 第五单元生态 第十七章生物与环境 第十七章 知识框架 生态系统是一个开放系统 体现在生物与环境之间的关系上 就是生物既能适应环境 也能影响环境 本章为高中生物学科中非常重要的一章 本章的重点是生态因素 种群的数量变动 生态系统的结构和功能等内容 也是高考中经常考查的知识 每年高考都会有一道这方面的题 多以选择题的形式进行考查 分值一般为6分 第十七章 复习策略 1 对本章的复习 要把握物种 种群 群落 生态系统的主线 复习生态因素时 要将非生物因素与生物的生理功能联系起来复习 复习种群时 要掌握种群的特征和数量变动 准确理解种间关系和种内关系 并能从图像中各种群的数量变动判断出种群之间的关系 复习生态系统的功能时 要联系光合作用与呼吸作用的内容 理解它们之间的关系 2 采用概念图的方式 概括碳循环 氮循环和硫循环 并重点掌握各循环的重要生理作用 如碳循环过程中的光合作用 呼吸作用 氮循环过程中的固氮作用 氨化作用 硝化作用 反硝化作用等 3 用曲线图概括各种种间关系中种群数量的变化 第十七章 复习策略 第48讲 生态因素 第48讲生态因素 第48讲 考点整合 形态 生理 分布 生理和分布 强光 第48讲 考点整合 繁殖 活动时间 日照时间 阔叶林 热带 寒冷 生长发育 第48讲 考点整合 过多或过少 降水量及雨季 第48讲 考点整合 考点二生物因素1 种内关系 指同种生物的不同 之间的关系 1 如蚂蚁 蜜蜂等营群体生活的动物 分工合作 共同维持群体的生存 2 同种个体也会因争夺食物 空间或配偶而发生斗争 有利于种族的生存和延续 2 种间关系 指 生物之间的关系 1 两种生物共同生活在一起 相互依赖 彼此有利 如根瘤菌与豆科植物 2 一种生物生活在另一种生物的体内或体表并从中获取营养的关系 如血吸虫与人的关系 个体或群体 种内互助 种内斗争 不同种 互利共生 寄生 第48讲 考点整合 3 两种生物生活在一起 相互争夺资源和空间的现象 如水稻和稻田杂草的关系 4 指一种生物以另一种生物作为食物的现象 如狼与兔的关系 易错易混点 种内斗争是指同种生物之间因争夺食物 空间或配偶而发生的斗争 属种内关系 竞争是指不同种生物之间相互争夺资源和空间的现象 属种间关系 竞争 捕食 探究点一非生物因素对生物的影响 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 光 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 例12010 茂名一模在不同温度和湿度条件下 蝗虫种群数量的变化如图48 1所示 正确的叙述是 a 温度为32 5 时 蝗虫对湿度的适应范围最窄b 温度为35 时 相对湿度90 更有利蝗虫的生存c 在一定范围内 蝗虫生活的最适湿度随温度升高而升高d 温度与湿度对蝗虫种群数量的影响效果相同 第48讲 要点探究 1c 解析 本题考查观察 解析图像的能力 属于考纲理解层次 温度为32 5 时 蝗虫对湿度的适应范围为80 100 为最宽 温度为32 5 时 相对湿度为90 时更有利蝗虫的生存 d无法体现 点评 本题通过一个实例说明温度和湿度这两个生态因子对蝗虫种群数量的影响 读懂曲线图的含义非常重要 图中存在两个变量 一是温度 二是相对湿度 读图时 要在确定某一相同控制变量的情况下观察 在不同温度下观察不同湿度对蝗虫数量的影响 图中显示35 时蝗虫生活的最适湿度是95 最高 第48讲 要点探究 变式题 1不同的生态系统中枯枝落叶分解的速率不同 如下表 造成这种分解率差异的非主要影响因素是 a 光b 微生物c 湿度d 温度 第48讲 要点探究 式题1a 解析 从表格可知 热带雨林分解的速率较高 因为分解达95 所需时间最短 而分解过程实际上是微生物的呼吸等过程 b选项属于重要因素 影响微生物分解作用的因素 主要包括影响微生物代谢和繁殖的多种因素 例如湿度和温度 水是微生物生存的必要物质 会直接影响微生物的代谢过程 而温度可影响酶的活性进而影响代谢 微生物的代谢水平直接影响到繁殖等生命活动 所以c和d也是重要因素 相比之下 光不是异养微生物所直接需要的 即使它也可能影响温度等 第48讲 要点探究 变式题 2下列关于光因子对生物影响的叙述 错误的是 a 阴生植物能较好地利用散射光b 夜间用黑光灯诱捕的蛾类对紫外光敏感c 日照时间的长短对鸟类的迁徙活动没有影响d 光因子决定水体中生物群落的垂直分布 第48讲 要点探究 式题2c 解析 阴生植物生长在较弱光照下 能较好地利用散射光进行光合作用 蛾类有应激性 对黑光灯发出的紫外光敏感 不同波长的光对水的穿透能力不同 绿光穿透能力最强 决定了生物群落的垂直分布 日照时间的长短对鸟类的迁徙活动有影响 如冬候鸟是在日照时间变短后 才从北方迁往南方的 探究点二生态因素的综合作用与主导因素 1 生态因素的综合作用环境中的各种生态因素对生物体是同时 共同起作用的 而不是单独地 独立地起作用 一种生态因素对生物的生存无论多么重要 也只能在其他生态因素的配合下才能表现出来 也就是说 生物的存在 发展和繁衍是受各种生态因素的综合影响 例如 水对鱼非常重要 但如果水内缺氧 无食 鱼照样不能生存 2 生态因素的主导作用在特定的环境中 各种生态因素所起的作用并不是同等重要的 有的生态因素对生物的生存起主导作用 所谓主导作用是指某种因素对整个环境有重要影响 它的变化能引起部分或全部生态因素的变化 而使生物的生长发育 种群的数量和分布发生明显的变化 例如 在干旱地区 水对植物的生存起主导作用 在海洋中 光对植物的垂直分布起主导作用 故在海水200m以下的水域中无植物生存 第48讲 要点探究 3 特定生态系统中的特定限制因素 1 陆地生态系统中的限制因子 水 温度 2 水域生态系统中的限制因子 阳光 温度 盐度 4 生物对生态因素的耐受性生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限 上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围 如图48 2所示 第48讲 要点探究 由图可知 每种生物对每种生态因素都有一定的适应范围 在这一适应范围的两端 一端是最高限度 一端是最低限度 当生态因素的作用接近最高或最低限度时 生物体的机能就减弱 最后被抑制 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 例2温度是一年生和两年生植物的种子萌发过程中起决定性作用的因素 但温度必须在适宜的湿度 光照以及良好的通风条件下才能发挥作用 如果空气不足 湿度不当 即使温度适宜 种子也不能萌发 这个实例说明 a 生态因素的综合作用b 生态因素的主导作用c 生态因素的可调节性d 生态因素作用的阶段性 第48讲 要点探究 2a 解析 环境中的各种生态因素对生物体是共同起作用的 但是对某个或某种生物来说 各种生态因素所起的作用不是同等重要的 有的因素是关键 主导 因素 点评 生态因素的作用有综合性 每一个生态因素都是在与其他生态因素的相互影响 相互制约中起作用的 任何一个生态因素的变化都会在不同程度上引起其他生态因素的变化 第48讲 要点探究 变式题 以下关于生物与环境的叙述 错误的是 a 研究影响鹿群的生态因素时 发现冬季的食物供给是影响鹿群存活的关键因素b 种群的数量是由出生率和死亡率 迁入和迁出决定的c 水体富营养化导致藻类植物疯狂生长 藻类植物的光合作用使水中溶氧量上升d 生态系统的稳定性与它的物种组成 营养结构和非生物因素有密切的关系 第48讲 要点探究 式题c 解析 水体富营养化导致藻类疯狂生长 也会造成以藻类为食的浮游动物大量繁殖 由于藻类植物的世代周期短 浮游动物的生物量会大于藻类 结果造成耗氧量增大 同时一些藻类释放有害物质 杀死其他藻类及动物 使好氧细菌大量繁殖 也消耗了水中的氧气 探究点三生物因素中的种间关系判断 种间关系的判断依据主要是营养关系 现总结如下表 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 第48讲 要点探究 易错易混点 1 互利共生是生物共同进化的结果 2 寄生关系不至于造成宿主死亡 寄主和宿主也在共同进化 宿主对寄主的抵抗力越来越强 而寄主对宿主的危害越来越小 3 如果发生竞争的两种生物有完全相同的生活资源 即生态位 必然会造成一种生物被排除 这就是竞争排除原理 4 捕食关系有植食和肉食之分 植食不会造成植物体的死亡 肉食才会造成被捕食者死亡 第48讲 要点探究 例3 2010 广东卷 谚语 苗多欺草 草多欺苗 反映的种间关系是 a 竞争b 共生c 寄生d 捕食 第48讲 要点探究 3a 解析 本题考查种间关系及其特点 属简单题 从谚语中可知 该苗和草之间的关系是相互抑制的关系 属于种间关系中竞争的特点 a正确 共生的特点是互惠互利 同增同减 b错 寄生表现为一方有利 一方有害 c错 捕食指一种生物以另一种生物为食 d错 第48讲 要点探究 例42010 海南卷有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭 利用鸭控制稻田中的杂草和害虫 鸭粪用作肥料 下列关于该模式的叙述中 错误的是 a 杂草和水稻是生产者b 鸭与害虫的种间关系为捕食关系c 杂草和水稻的种间关系为竞争关系d 水稻 鸭 害虫和杂草组成了一个农田生态系统 第48讲 要点探究 4d 解析 生态系统是指所有的生物及其生存的环境 水稻 鸭 害虫和杂草仅仅是部分生物 不能组成生态系统 点评 生态农业模式是一种在农业生产实践中形成的兼顾农业的经济效益 社会效益和生态效益 结构和功能优化了的农业生态系统 不同区域 模式不同 这些模式分别是 稻 沼 蟹能源生态模式 稻 鸭 鱼共生模式 猪 沼 稻 农作物 果 鱼模式 果 鸡 鸭 猪 鱼模式 果 猪 沼 鱼模式 粮饲 猪 沼 肥生态模式 生态系统中各成分之间有着直接和间接的关系 第48讲 要点探究 变式题 2010 长沙二模图48 3示仓库里常见的两种害虫 拟谷盗 与 扁拟谷盗 的生活条件偏好图 根据该图 下列哪一选项正确 a 在干燥 低温条件下 拟谷盗有竞争优势b 在干燥 高温条件下 拟谷盗有竞争优势c 在潮湿 低温条件下 扁拟谷盗有竞争优势d 在潮湿 高温条件下 扁拟谷盗有竞争优势 第48讲 要点探究 式题c 解析 本题考查影响生物分布的因素及种间关系 根据信息判断 拟谷盗分布于潮湿 中温和高温环境中 扁拟谷盗分布于潮湿 低温环境和干燥环境中 根据信息判断 扁拟谷盗适应环境的范围广 具有较强的竞争能力 故c对 a b d不对 本题难度中等 第49讲 描述运动的基本概念 第49讲种群和群落 考点一种群的特征1 种群密度 2 研究意义 种群大小和密度未来的变化趋势 4 性别比例 种群中雌雄个体数目的比例 它在一定程度上 着种群密度 5 迁入率和迁出率 一个种群中 单位数量的个体在单位时间内迁入或迁出的个体数量 它在短时间内直接改变种群的大小和密度 第49讲 考点整合 质 质 影响 第49讲 考点整合 考点二 种群数量变化1 种群数量变化的类型 增长 波动 稳定 下降 2 种群数量增长的曲线 1 j 型增长曲线 在食物 空间等充裕 气候适宜 无敌害的条件下 种群数量呈现 而形成的种群数量与时间变化关系的曲线 如图49 1所示 图49 1 连续增长 第49讲 考点整合 2 s 型增长曲线 在 有限 如存在空间 食物的限制和天敌等 条件下 种群数量达到环境条件所允许的最大值 值 后停止增长或保持相对稳定而形成的种群数量与时间变化关系的曲线 如图49 2所示 图49 2 环境条件 k 第49讲 考点整合 3 影响种群数量变化的因素 1 决定因素 2 影响因素 自然因素 气候 食物 天敌 传染病等 人为因素 人工控制种群不断 野生动植物种群不断 人类可持续发展面临困境 考点三研究种群数量变化的意义研究种群数量的变化规律 有利于人类 野生生物资源 有利于 考点四群落的概念及结构1 概念 在一定自然区域内相互间具有直接或间接关系的 的总和 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 增加 减少 合理利用和保护 境害虫的防治 各种生物 第49讲 考点整合 2 群落的结构 指群落中的各种生物在空间上的配置 1 垂直结构 在垂直方向上群落具有明显的 现象 2 水平结构 在水平方向上 因地形起伏 光照明暗 湿度大小等因素的不同使不同地段分布不同的种群 分层 探究点一种群各特征间的关系 1 种群的特征及其相互关系种群的各种数量特征与种群数量有着密切的关系 具体情况可概括为图49 3 第49讲 要点探究 1 种群的特征及其相互关系种群的各种数量特征与种群数量有着密切的关系 具体情况可概括为图49 3 2 种群数量增长及其数学模型 曲线图 种群的数量是指在一定面积或体积中某种群的个体总数 一个种群的个体数目多少也叫种群的大小 种群大小决定于三个因素 起始种群个体数量 出生率和迁入率 死亡率和迁出率 种群数量的变动首先决定于 和 的对比关系 在单位时间内 前者与后者的差就是种群数量的增长率 第49讲 要点探究 种群数量的变化包括增长 稳定 波动 下降等 其中种群数量的增长曲线有两种情况 见下表 第49讲 要点探究 第49讲 要点探究 1 种群数量的变化可以用坐标曲线来表示 横轴为时间 纵轴为种群数量 微生物由于数量太大 往往用种群数量的对数 即lgn表示 种群数量变化曲线有 j 型曲线和 s 型曲线 对 j 型曲线 一方面要注意它的发生条件 理想状态下 另一方面要能运用数学原理进行计算 nt n0 t 其中nt为t年后的种群数量 n0为种群的起始数量 相邻的第二年的种群数量为第一年的 倍 t为种群变化延续的时间 上述计算只适用于世代不相重叠种群的离散增长 第49讲 要点探究 这样的种群要求是 一生只繁殖一次 世代不相重叠 即子代产生时 亲代已死亡 对 s 型曲线 如图49 4所示 要注意进行分段分析 a段 基本呈指数增长 b段 增长速度较慢 c段 基本保持在环境容量 环境负荷 的水平 2 生产实践中 还有一种情况是种群增长大大超过了环境容量 致使环境中某些资源要素受到破坏 从而造成 第49讲 要点探究 图49 4 环境容量的下降 这样就形成了另一种种群数量变化曲线 突跃下降曲线 如图49 5所示 这是一种不正常的增长情况 例如过度放牧 草原不能复原 该曲线对于控制人口增长 害虫防治 环境的治理保护等方面具有指导作用 从上述分析中还可以知道 环境容量不是绝对不变的 它可以因 超载 而下降 也可以因整体的改善而有所增大 第49讲 要点探究 图49 5 易错易混点 1 注意种群的 s 型增长曲线和微生物的群体生长曲线的区别 详见第23讲 2 环境容纳量是可以变化的 这对有害动物的防治有指导意义 通过减少有害动物的食物供应 减少其栖息环境 引入天敌等措施能够降低有害动物的种群数量 3 对有利动物资源的利用 要让其种群数量保持在k 2左右 此时种群的增长率最高 可以最大限度地利用该动物资源 同时也不至于造成该种群的衰亡 生产上采取休渔 禁猎等措施来保证种群的数量 第49讲 要点探究 第49讲 要点探究 例1下列有关种群增长的 s 型曲线的叙述错误的是 a 通常自然界中的种群增长曲线最终呈 s 型b 达到k值时种群增长率为零c 种群增长受自身密度的影响d 种群的增长率逐步降低 第49讲 要点探究 例1d 解析 由于空间和资源的限制 自然界中的种群增长曲线通常呈 s 型 对于 s 型曲线来说 种群数量在k 2时增长速率最大 然后种群的增长率随种群密度的上升而下降 当达到环境所允许的最大值 环境容纳量即k值 时 增长速率降为0 种群数量的增加除受环境因素影响外 随着种群密度的增加 种内斗争加剧 也会影响种群数量的增长 种群数量的增长速率是先逐渐升高 当种群数量大于k 2时 种群增长速率开始降低 第49讲 要点探究 点评 掌握 s 型增长曲线的变化规律是解答本题的关键 s 型曲线上有几个关键点 1 起始点 2 k 2点 3 k点 其增长速率的曲线图如下图 第49讲 要点探究 例1 2010 山东卷 图49 6表示出生率 死亡率和种群密度的关系 据此分析得出的正确表述是 a 在k 2时控制有害动物最有效b 图示规律可作为控制人口增长的依据c 该图可用于实践中估算种群最大净补充量d 在k 2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 图49 6 第49讲 要点探究 例1c 解析 本题考查种群数量增长规律及其实际应用 属较难题 据图可知 k 2时 净补充量最大 即种群增长速率最大 此时控制有害动物效果最差 控制有害动物应将种群密度控制在k 2以下 a错 控制人口增长主要从降低出生率入手 所以b错 k 2时 净补充量最大 可用于实践中估算种群最大净补充量 c正确 k 2时种群增长速率最大 此时捕捞鱼可持续获得更多的捕获量 但不能得到最大日捕获量 d错 第49讲 要点探究 点评 本题图是出生率和死亡率与种群密度的曲线图 种群增长率等于出生率减去死亡率 两曲线相交的点增长率为零 即k点时 两曲线距离最大的点为增长速率最大时 即k 2时 第49讲 要点探究 变式题 2010 合肥三检图49 7的三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果 以下分析不正确的是 a 图甲 乙 丙都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律b 图甲中a点和图丙中e点的增长率与图乙中的c点对应c 图甲中b点和图丙中f点的增长率与图乙中的d点对应d 图甲 乙 丙中的b c f点都可以表示种群达到了环境容纳量 图49 7 第49讲 要点探究 探究点二种群密度的取样调查 1 实验原理 种群密度是指单位空间内某种群的个体数量 在一般情况下 要逐一统计某个种群的个体总数是困难的 研究者常常只计数种群的一小部分 用来估计整个种群的种群密度 这种方法称为取样调查法 2 取样方法 1 标志重捕法 是指在被调查种群的生存环境中 捕获一部分个体 将这些个体进行标志后再放回原来的环境 经过一定的时间后进行重捕 根据重捕中标志个体占总捕获 第49讲 要点探究 数的比例 来估计该种群的数量 这种方法用于对动物种群的调查时 所得到的数值是某环境中某种群的总个体数 要求出种群密度还需要除以该环境面积或体积 标志重捕法个体总数的计算方法 n 总数 第49讲 要点探究 重捕总个体数 当初标记的动物数目 重捕动物中有标志的个体数 2 样方法 是指在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方 通过计数每个样方内的个体数 求得每个样方的 第49讲 要点探究 种群密度 以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度 这种方法适用于植物种群密度的取样调查 统计对象为每个样方内及相邻两条边线上的植株 下面是两种常用的取样方法 点状取样法 当调查的总体区域为非长条形时 可用此法 点状取样法中常用的五点取样法如图 甲 所示 即在区域内按梅花形取5个样方 每个样方的长和宽要求一致 适用于植物分布比较均匀的地块 等距取样法 当调查的总体区域为长条形时 可用等距取样法 先将调查总体区域分成若干等份 由抽样比率决定 第49讲 要点探究 距离或间隔 然后在每一份的中央取一个样方 一般草本植物的样方面积为1m2 灌木的样方面积为16m2 乔木的样方面积为100m2 的方法叫等距取样法 如图 乙 所示 甲乙 图49 8 第49讲 要点探究 例3 标志重捕法 是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法 在被调查种群的生存环境中 捕获一部分个体 m 全部进行标记后释放 经过一段时间后进行重捕 根据重捕中标记个体数 m 占总捕获数 n 的比例 估计该种群的数量 n 某研究机构对我国北方草原一种主要害兽 布氏田鼠进行了调查 调查样方总面积为2hm2 1hm2 10000m2 随机布设100个鼠笼 所得到的调查数据如下表 第49讲 要点探究 1 假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等 写出样方中种群总数 n 的计算公式 2 该草地布氏田鼠的平均种群密度为 只 hm2 事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉 上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能偏 3 综合两次捕获情况 该田鼠种群的性别比例 为 4 在上述调查的同时 还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查 假设样方中只有这一种鼠 平均每100m2有3 6个洞口 洞口数与田鼠数的比例关系为 第49讲 要点探究 变式题 2010 西城二模 下列有关种群和群落的叙述中 正确的是 a 用样方法调查种群密度时 应先选取样方再确定调查对象b 用标志重捕法调查种群密度时 应用鲜艳的颜色标记被捕获的动物c 群落的水平结构常表现为群落中的生物呈集群分布或斑块状镶嵌分布d 火灾过后的草原上发生的群落演替属于初生演替 第49讲 要点探究 第49讲 要点探究 点评 解答此题要理解种群密度的概念 掌握调查种群密度的基本方法 实验数据程度处理和分析方法 利用关系式 进行有关计算 式题1c 解析 调查种群密度时 要先确定调查对象 再选取样方 用标志重捕法调查种群密度时 为减少误差 不宜选择鲜艳的颜色进行标志 群落中动物和植物都有分层现象 植物的垂直结构能够为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件 只有c是正确的 第49讲 要点探究 变式题 2010 安徽卷 生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群 甲 乙 的种类组成及其数量特征 使用浮游生物捕捞网 网口内径50cm 网身长145cm 网目孔径0 169mm 各随机取样3次 调查结果如下表 单位 个 第49讲 要点探究 下列关于甲 乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较 正确的是 a 甲类群的丰富度大 物种2的种群密度小b 甲类群的丰富度小 物种4的种群密度大c 乙类群的丰富度大 物种7的种群密度小d 乙类群的丰富度小 物种10的种群密度大 第49讲 要点探究 第49讲 要点探究 解析 本题通过表格考查物种丰富度和种群密度的有关知识 属于容易题 群落中物种数目的多少称为丰富度 种群密度是指单位空间内某种群的个体数量 甲类群中有7个物种 乙类群中有9个物种 可见乙类群的丰富度大 a d不正确 又因为甲类群的物种7有122个 乙类群的物种7只有81个 故乙类群的物种7的种群密度小 c正确 甲类群的物种2有60个 乙类群的物种2有150个 甲类群物种2的种群密度小 甲类群的物种4有58个 乙类群的物种4有116个 甲类群物种4的种群密度小 b错误 第49讲 要点探究 反思感悟 请翻转本书 完成课时作业 四十九 第50讲 描述运动的基本概念 第50讲生态系统的类型和结构 考点一生态系统的概念和类型1 生态系统的概念生态系统 与它的 相互作用而形成的统一整体 第50讲 考点整合 探究点一生态系统的概念与成分 1 从生态系统的组成来理解 第50讲 要点探究 图50 1 1 无机环境为生物群落的存在和发展提供物质和能量 2 无机环境与生物群落之间物质与能量的转化关系与光合作用 化能合成作用及生物的细胞呼吸及分解者的分解作用密切相关 即依赖生物群落内不同生物的生理活动来完成的 在生态系统的生物成分中 生产者 消费者 分解者被称为三大功能类群 它们的关系如图50 2所示 第50讲 要点探究 图50 2 2 各成分的地位分析 1 生产者 生态系统的主要成分 是生态系统存在和发展的基础 第50讲 要点探究 2 消费者 生态系统最活跃的生物成分 对维持生态系统的稳定性有重要作用 单从物质循环的角度看 消费者不是生态系统的必要成分 但自然生态系统中 生产者 消费者和分解者是紧密联系 缺一不可的 3 分解者 物质循环中的关键成分 将动植物遗体分解成无机物 归还给无机环境 即是沟通生物群落到无机环境的桥梁 植物同化的co2等物质 大约90 需经分解者的分解作用归还无机环境 被生产者重新利用 因此 从物质循环角度来看 分解者在生态系统中占有重要地位 第50讲 要点探究 从理论上讲 无机环境 生产者和分解者是任何一个自动调节的生态系统必要的基础成分 消费者的功能活动 不会影响生态系统的根本性质 所以消费者不是生态系统必要的基本成分 易错易混点 1 生产者是自养型生物 而有些植物如菟丝子等寄生植物 营养方式为异养 在生态系统中应属于消费者 所以应该说绿色植物是生产者 除绿色植物以外 一些进行化能合成作用的细菌 如硝化细菌 硫细菌 铁细菌等及含有光合色素的细菌如紫硫细菌和绿硫细菌 蓝藻等都是自养型生物 所以都是生产者 第50讲 要点探究 2 消费者是异养型中的捕食者或寄生类型 不包括腐生类型 如前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 3 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 粪金龟子 蚯蚓 蜣螂及软体动物等 秃鹰以腐肉为食 所以 人们也将它归入分解者行列 第50讲 要点探究 第50讲 要点探究 例1 2010 唐山二模 图1表示生态系统中各成分之间的联系 图2为一定时间内该生态系统几个种群数量变化曲线 请据图回答 图50 3 第50讲 要点探究 1 从生态系统的营养结构上看 图1中e处于 其代谢类型通常是 2 图1中能构成群落的是 图2中的丙相当于图1中的 3 图1中所示的由捕食关系形成的食物链为 用字母和箭头表示 碳在食物链中以 形式流动 第50讲 要点探究 第50讲 要点探究 点评 本题的图1是生态系统的成分图 要判断各字母代表的成分 首先要判别生产者和分解者 生产者能利用光能和吸收无机成分的 如co2 nh so等 生产者和消费者最后都要指向分解者 其他由箭头连接起来的各种成分即为食物链的各级消费者 第50讲 要点探究 变式题 2010 绵阳三诊 图50 4表示某生态系统中各成分之间的部分关系 从该图中可以获取的正确信息是 a 该生态系统的主要成分是植物和腐生细菌b 该生态系统中共有6条食物链c 通过植物的同化作用才能使n s进入生物群落d 增加适合的物种可增强该生态系统抵抗力稳定性 图50 4 第50讲 要点探究 d 探究点二生态系统的营养结构 1 食物链 食物网 第50讲 要点探究 2 食物链的类型食物链是各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系 按照生物间的相互关系 可把食物链分成三类 1 捕食链 不同生物之间通过捕食关系而形成的食物链 如草 兔 狐 2 寄生链 在生物体内或体表以寄生方式而形成的食物链 如鸟类 跳蚤 原生动物 细菌 过滤性病毒 3 腐生链 专以动植物遗体为食物而形成的食物链 如植物残体 蚯蚓 线虫类 节肢动物 第50讲 要点探究 其中 捕食链是食物链的重要模式 它是由生产者与消费者之间通过捕食关系建立起来的 因此 一条捕食链只含有生产者和消费者 高中阶段所讲的食物链一般是指捕食链 3 分析食物网时应注意的几点问题 1 每条食物链 指捕食链 的起点总是生产者 止点是不被其他动物所食的动物 即最高营养级 中间有任何停顿都不能算完整的食物链 2 同一种生物在不同的食物链中 可以占有不同的营养级 如课本图8 20中的猫头鹰可在不同的食物链中分别占有第三 第50讲 要点探究 第四 第五和第六营养级 这就是说猫头鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级 3 在食物网中 两种生物之间的种间关系有可能出现两种情况 如课本图8 20中的蜘蛛与蟾蜍 两者之间既有捕食关系 又有竞争关系 4 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 沿不同的食物链分析结果不同时 应以中间环节少的为分析依据 第50讲 要点探究 易错易混点 1 异养型生物不都是消费者 也不都是分解者 只有其中营腐生生活的类群 以没有生命的有机物为营养来源的类群 才是分解者 而以有生命的生物为营养来源的生物为消费者 如寄生物 捕食者等 2 分解者的分解作用是通过其异化作用过程来实现的 包括有氧呼吸和无氧呼吸 因而分解者的异化作用类型有需氧型 厌氧型和兼性厌氧型 3 营养级和消费者级别并不一致 如在 草 兔 狐 狼 这条食物链中 兔 狐和狼的营养级分别是第二 第三 第四 而 第50讲 要点探究 它们的消费级却是第一 初级消费 第二 次级消费 第三 三级消费 由此可见 营养级和消费级并不一致 而是差一级 生产者占的一级 4 分解者不参与营养结构 生态系统的营养结构 即食物链和食物网 食物链主要有三种类型 捕食链 寄生链 腐生链 高中生物中的食物链 实际上是捕食链 是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的 捕食链中只有生产者 绿色植物 和消费者 动物 没有分解者 5 动物的营养级有的可变 动物所处的营养级是否可变 第50讲 要点探究 不能一概而论 应因食性的复杂程度而异 如草食动物兔 羊等只能是初级消费者 第二营养级 而肉食动物的营养级不固定 如狼吃兔时属于第三营养级 而吃狐时则可能是第四营养级或更高营养级 第50讲 要点探究 第50讲 要点探究 例2 2010 东北三校二模 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 表示 回答下列问题 第50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50讲 要点探究 例1 1 2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 解析 大鼠 小鼠吃种子 因此属于初级消费者 浣熊吃大鼠 北美郊猿吃浣熊 据此可判断此生态系统有两条食物链 种子大鼠 浣熊 北美郊猿小鼠大鼠和小鼠为竞争关系 浣熊处于第三营养级 当北美郊猿被大量捕杀后 浣熊的捕食者减少 因此浣熊的数量增多 大鼠减少 小鼠和大鼠的竞争减弱 小鼠增多 第50讲 要点探究 点评 分析表中的数据 得出该生态系统的营养关系 是解答本题的关键 从表中的第三列中可以看出四种动物的营养关系 其他几栏的信息都是干扰信息 第50讲 要点探究 变式题 2010 石家庄二模 某水塘内有一条由三种不同生物形成的食物链 硅藻 虾 小鱼 图50 5中的曲线分别表示该食物链中各生物在水塘不同深度的分布状况 下列相关分析错误的是 图50 5 a 物种c表示小鱼 该种群营养级最高 所含能量最少b 硅藻 虾 小鱼构成了一个生物群落c 物种b的数量突增 短时间内c的数量会增加d 物种a b c之间一定存在生殖隔离 第50讲 要点探究 探究点三生态系统中因某种生物减少导致其他生物数量变动的情况分析 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 则被捕食者数量将增加 但这种增加并不是无限的 随数量的 第50讲 要点探究 增加 种群密度加大 种内斗争势必加剧 再加上没有了天敌的 压力 被捕食者身体素质 如奔跑速度 警惕灵敏性等 必会下降 导致流行病蔓延 老弱病残者增多 最终造成密度减小 直至相对稳定 即天敌减少 造成被捕食者先增加后减少 最后趋于稳定 3 若处于 中间 营养级的生物减少 另一种生物的变动情况应视具体食物链确定 第50讲 要点探究 如图50 6所示的食物网中 蚱蜢突然减少 则以它为食的蜥蜴减少 蛇也减少 蛇减少则鹰就更多地吃兔和食草籽的鸟 从而导致兔和食草籽的鸟减少 在这里必须明确蛇并非鹰的唯一食物 所以蛇减少并不会造成鹰的减少 它可依靠其他食物来源而维持数量基本不变 第50讲 要点探究 图50 6 易错易混点 1 食物链 捕食链 由生产者和各级消费者组成 食物链中各种生物之间的关系为捕食关系 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 在食物网中数食物链条数 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 4 同一种生物在不同的食物链中可以占据不同的营养级 第50讲 要点探究 第50讲 要点探究 例3经调查 某生态系统中y x z分别为第一 第二和第三营养级 每个营养级不同物种的个体数量如图50 7甲所示 图中每一柱条代表一个物种 一段时间后个体数量发生变化 结果如图乙所示 甲 乙 图50 7 第50讲 要点探究 经下列叙述正确的是 a x营养级的生物被捕食的压力明显增加b z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的c y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果d x营养级的生物之间存在明显的竞争关系 且其中某种生物处于竞争劣势 第50讲 要点探究 例3a 解析 因为y x z分别为生态系统中第一 第二和第三营养级的生物 从图乙可以看出 一段时间后 x营养级的生物数量减少 被捕食的压力明显增加 z营养级生物捕食对象没有改变 个体数量的增加不是由捕食对象专一引起的 从图中不能看出y营养级生物个体数量的变化由于捕食者对捕食对象有选择的结果 x营养级的生物之间存在竞争关系 某种生物处于劣势的现象不明显 因此a正确 第50讲 要点探究 变式题1 图50 8是某池塘生态系统中的两条食物链 大量捕捞花鲢后 种群将有所变化 下列能正确反映短期内种群总重量增长率变化趋势的是 图50 8 a 绿藻上升b 白鲢下降c 水蚤下降d 乌鱼上升 第50讲 要点探究 第50讲 要点探究 变式题2 2010 宁夏卷假设a b c d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群 其a c d的营养关系为a c d a与b的关系如图50 9所示 a是该生态系统主要的自养生物 请回答 1 该生态系统中a和b的种间关系是 2 若d大量死亡 则一定时间内种群密度增加的种群是 种群密度减少的种群是 3 若持续干旱使a大量死亡 c和d种群密度将会 图50 9 第50讲 要点探究 4 当受到外界的轻微干扰后 经过一段时间 该生态系统可以恢复到原来的状态 说明该系统具有 与热带雨林相比 该生态系统的抵抗力稳定性 填 低 或 高 5 为了调查该系统c种群的密度 捕获了50个个体 将这些个体标记后放掉 一段时间后重新捕获了40个个体 其中有5个带有标记 c种群的数量约为 个 第50讲 要点探究 反思感悟 请翻转本书 完成课时作业 五十 第51讲 描述运动的基本概念 第51讲生态系统的功能和稳定性 含实习 设计并制作小生态瓶 观察生态系统的稳定性 考点一生态系统的能量流动和物质循环及它们之间的关系1 生态系统的能量流动 第51讲 考点整合 2 生态系统的物质循环在生态系统中 组成生物体的 等化学元素 不断地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 这里所指的生态系统是指 其中的物质循环带有全球性 所以又叫生物地球化学循环 3 物质循环与能量流动的关系 1 和 是生态系统的主要功能 二者是同时进行 相互依存 不可分割 能量的固定 储存 转移和释放 离不开物质的 等过程 第51讲 考点整合 c h o n p s 生物圈 物质循环 能量流动 合成和分解 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 之间循环往返 考点二生态系统的稳定性 第51讲 考点整合 载体 食物链 网 动力 生物群落和无机环境 探究点一能量流动的过程及特点 1 能量流动的过程 第51讲 要点探究 2 能量流动的特点 1 单向流动 食物链中 相邻营养级生物的吃与被吃的关系不可逆转 所以能量不能倒流 2 逐级递减 每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用 每个营养级的生物都会因自身呼吸而消耗大部分能量 3 能量传递效率 10 20 1 能量传递效率 2 每一营养级同化的能量被用于 自身呼吸消耗 第51讲 要点探究 第n 1营养级同化的能量 第n营养级同化的能量 身体残骸 脱落物 枯枝落叶等被分解者利用 用于自身生长 发育 留存于生物体内的能量 流入下一营养级 易错易混点 1 动物粪便中的能量不属于其同化的能量 而是属于上一营养级被分解者利用的能量 2 在涉及有关能量计算的问题时 如遇 至少需要 最多利用 等字眼时 所选用的传递效率为20 在食物网中选最短食物链 如遇 最大消耗 最少利用 等字眼时 所选用的传递效率为10 选最长食物链 第51讲 要点探究 4 能量流动的模型 生态金字塔类型 含义比较不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量 生物量 数量之间的关系 是定量研究生态系统的直观体现 第51讲 要点探究 第51讲 要点探究 特别提醒 能量金字塔都是正立的 而生物量金字塔和生物数量金字塔都可能出现倒立的情况 陆地和浅水生态系统的生物量金字塔一般为正立的 但是像海洋 湖泊这样开阔的水域生态系统常表现为倒立的生物量金字塔 因为主要的生产者单细胞藻类世代周期短 只能累积很少的有机质 并且被浮游动物大量取食 生物数量金字塔因忽视了生物单个个体的质量因素 在有些情况下呈现倒立 如夏季的温带森林中 生产者的个体数量就比植食动物个体数量少得多 第51讲 要点探究 第51讲 要点探究 例1 2010 江苏卷 有人发起 多吃素食 少吃肉食 的运动 以支援粮食短缺地区的灾民 运用生态学知识对此的合理解释是 a 多吃肉食会增加心血管病的发病率b 直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量c 多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多d 节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平 第51讲 要点探究 例1c 解析 本题借助食物结构改变考查生态系统的能量传递规律 生态系统能量传递具有逐级递减的特点 吃肉食时人的营养级比吃素食时的营养级高 因此能量消耗多 消耗的粮食多 第51讲 要点探究 点评 解答本题必须掌握生态系统能量流动的特点 单向流动 逐级递减 素食 是第一营养级 所含能量多 肉食 是第二及其以上的营养级 获得 肉食 的过程消耗了大量的 素食 第51讲 要点探究 变式题 2010 湖南考试院 f b golley曾对一个荒地中由植物 田鼠和鼬3个环节组成的食物链进行了定量的能量流动分析 得到如下数据 单位 cal hm 2 a 1 np 净同化量 gp 总同化量 r 呼吸量 s 第51讲 要点探究 1 代表的生物是 代表的生物是 2 该食物链中 第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 3 表中r 呼吸量 主要用于 4 表中 的np gp最大 是因为 第51讲 要点探究 探究点二物质循环 1 物质循环含义 特点 1 物质 指组成生物体的元素 2 循环 在无机环境和生物群落之间循环 反复利用 3 特点 全球性 在生物圈内循环 循环性 反复出现 循环流动 2 碳循环 第51讲 要点探究 图51 1 3 氮循环4 硫循环 第51讲 要点探究 图51 2 图51 3 5 碳循环 氮循环 硫循环的比较 第51讲 要点探究 第51讲 要点探究 例2 2010 广东卷 气候变化与生态系统的碳循环密切相关 下表为a b两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况 1 生态系统碳的吸收主要是通过 作用实现的 碳的释放主要是通过 作用实现的 2 表中 时期的生态系统处于稳定状态 原因是 第51讲 要点探究 3 由于过度的人工碳排放 破坏了生态系统的 导致大气中 增加并引起全球气候变化 4 人们正在积极开发新能源以减少碳排放 如 叶绿素太阳能电池 是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的 类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的 阶段 又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的 直接发酵转化为燃料乙醇 第51讲 要点探究 例2 1 光合呼吸 2 a碳吸收量基本上等于碳释放量 3 碳循环co2 4 光反应有机物 解析 本题主要考查学生的理解能力和获取信息的能力 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 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 过度的人工碳排放 破坏了生态系统的碳循环 导致大气中co2增加并引起全球气温变暖 光能的吸收 传递和转换发生在光合作用的光反应阶段 第51讲 要点探究 点评 生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳 经光合作用转化为葡萄糖 并放出氧气 植物通过光合作用从大气中吸收碳的速率 与通过动植物的呼吸和微生物的分解作用将碳释放到大气中的速率大体相等 因此 大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相当稳定的 在类囊体的膜上发生的是叶绿素吸收光能 以及由此而引起的电子传递和光合磷酸化 在类囊体膜的内侧发生水的光解 释放氧 并将氧排到植物体外在类囊体膜的外侧 则发生氧化型nadp的还原和atp的形成 在叶绿体荃质中发生co2的固定和还原 由此可见 小小的叶绿体的各个组成部分既有明确的分工 又有高度的协调 它们互相协作 共同完成着光合作用 第51讲 要点探究 变式题 阅读下列材料 回答相关问题 材料一在自然界中有将游离态氮转化成化合态氮的生物 也有将化合态氮转化成游离态氮的细菌 由于其生理过程与硝化细菌相反 故称为反硝化过程 该细菌被称为反硝化细菌 反硝化细菌对农业生产是不利的 会降低土壤的肥力 但对于氮的循环来说是必不可少的 材料二生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系的简图如图51 4 图51 4 第51讲 要点探究 1 图中过程 称为 过程 称为 如果图示是一个封闭的大棚生态系统 遇到连续阴雨天气 你认为采取何种措施对植物生长较为有利 采取这种措施的目的是 2 图中 过程是指 能发生这一过程的生物主要有 3 图中 过程是指 如果土壤板结 土壤中nh no的值会 填 增大 或 减小 其原因是 4 你认为材料一中提到的反硝化细菌的生理过程是由图中的哪个标号体现的 第51讲 要点探究 探究点三生态系统的稳定性原理及其分析 1 生态系统的稳定性是相对的 因为其结构和功能总是处于动态变化之中 2 结构相对稳定 三大功能类群齐全 动植物种类和数量在一定时间内没有太大波动 第51讲 要点探究 图51 5 3 功能相对稳定 物质和能量的输入输出路径未被阻断 并保持相对平衡 4 可打破重建 在遵循生态系统规律的前提下 依据人类的需要 可打破现有稳态 建立更高效的平衡 使人类获得更多的物质和能量 5 两种稳定性的区别与联系两种稳定性的区别与联系 第51讲 要点探究 第51讲 要点探究 6 生态系统的自动调节能力与稳定性的关系 1 自动调节能力取决于生态系统自身的净化作用和完善的营养结构净化作用包括物理沉降 化学分解和微生物的降解三个方面 它是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径 完善的营养结构使生态系统具有一种反馈调节机制 进而抵抗外界干扰 维持自身稳定 反馈调节是生态系统自动调节能力的基础 如在森林生态系统中 当害虫数量增加时 食虫类生物种群由于食物丰富 数量也会增加 害虫种群的增长就会受到抑制 生态系统的自动调节主要依靠群落内的种间关系 主要是捕食 和种群中的种内斗争实现的 第51讲 要点探究 2 自动调节能力与生态系统成分和营养结构的关系生态系统的自动调节能力与其自身的成分和营养结构成正比 一般地说 生态系统的成分越单纯 营养结构越简单 自动调节能力就越小 反之越大 3 生态系统的自动调节能力与抵抗力稳定性的关系二者呈正相关 即生态系统的抵抗力稳定性与其自身的