高三生物一轮复习 634 生态系统的功能和稳定性同步辅导课件 大纲版.ppt

输入传递散失 光合作用 生产者固定的太阳能总量 单向流动 逐级递减 10 20 物质 食物链 网 物质 生物群落 无机环境 保持或恢复自身结构 结构和功能 自动调节能力 小 低 生态系统相对稳定状态 恢复到原状 恢复自身相对稳定状态 相反 1 能量流动过程分析 1 能量的输入 输入生态系统的总能量 生产者固定的太阳能的总量 2 能量的传递 传递途径 食物链和食物网 传递形式 有机物中的化学能 传递过程 由图解可以看出 一个营养级所同化的能量 有三个去向 呼吸作用消耗 被下一营养级同化 食物链的最后一个营养级除外 遗体 残骸等被分解者分解 消费者产生的粪便 不属于该营养级同化的能量 它实际上与上一营养级的遗体 残骸一样 属于未被利用的一部分 3 能量的转化 4 能量的散失 形式 热能 热能是能量流动的最后形式 归纳总结 能量流动小结 3 能量传递效率为10 20 即输入某一营养级的能量中 只有10 20 的能量流入到下一个营养级 最高营养级除外 3 生态金字塔的类型及含义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 数量金字塔在前一营养级的生物个体很大 而后一营养级的生物个体很小时 会出现倒置现象 如在一片树林中 树 昆虫和食虫鸟的个体数比例关系 可形成如右图所示的数量金字塔 若在一条食物链中最高营养级每增加nkg体重 计算至少或最多消耗生产者的数量是多少时 特别要注意要求计算的是 至少 还是 最多 1 先确定能量传递效率 至少 传递效率为20 最多 传递效率为10 2 分析确定经过几次传递 传递次数 该条食物链中最高营养级数 1 3 求共消耗的生产者的量 归纳总结 运用该知识可以进行同一条食物链中不同营养级的能量计算 运用能量传递效率 计算一条食物链中最高营养级生物增重所消耗较低营养级生物的 最值 走进高考1 2010 江苏 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多d 节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平 解析 a项是从人体物质代谢的角度来描述的 故a项错 直接以低营养级的生物为食 由于能量传递经过的营养级少 损失的能量少 可利用的能量应该较多 故b项错误 c项是从生态系统中能量流动的角度合理解释题干中的观点 故c正确 d项是从营养的角度而非生态学的角度进行解释 故d项错误 答案 c 考点2物质循环1 物质循环 1 物质 组成生物体的c h o n p s等化学元素 图解如下 5 硫循环 6 氮循环 2 物质循环与能量流动的关系 1 任何一个生态系统中 能量流动和物质循环都保持着相对的平衡 这是决定一个生态系统相对稳定的重要保证 2 物质循环的平衡打破 将造成生态环境问题 碳循环失衡 温室效应 硫循环失衡 酸雨 生物富集 是指环境中的一些污染物 如重金属 化学农药 通过食物链在生物体内大量积累的过程 a 原因 化学性质稳定不易被分解 在生物体内积累而不易排出 b 过程 随着食物链的延长而不断加强 即营养级越高 富集物的浓度越高 走进高考2 2010 广东理综 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 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性而制造的 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 解析 本题主要考查生态系统中的碳循环以及与温室效应相关的知识 意在考查考生对生态系统中物质循环过程的掌握及灵活运用所学知识解决环境问题的能力 1 生态系统主要通过生产者的光合作用吸收大气中的co2 再通过呼吸作用释放co2 2 分析图表可知 该生态系统a时期的碳吸收量与碳释放量相等 而b时期的碳吸收量小于碳释放量 即b时期该生态系统的环境中co2含量不断增多 而a时期该生态系统的碳能维持相对稳定 3 当碳过度排放到环境中时 会破坏生态系统的碳平衡 从而导致大气中co2增多 形成温室效应 4 类囊体吸收光能发生在光合作用的光反应阶段 光合作用产生的有机物经发酵可转化为乙醇 答案 1 光合呼吸 2 a碳的释放量等于碳的吸收量 3 碳平衡co2浓度 4 光反应有机物 考点3生态系统的稳定性生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段 它的结构和功能能够保持相对稳定时 表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力 可以从以下几个方面理解 1 结构的相对稳定 生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化 一般相关种群数量呈现周期性变化 可用如图曲线表示 2 功能的相对稳定 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 3 生态系统抵抗力稳定性 恢复力稳定性和总稳定性的关系 如下图 图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的波动范围 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 x可以表示恢复到原状所需的时间 x越大 表示恢复力稳定性越弱 反之 恢复力稳定性越强 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 4 提高生态系统稳定性的措施 控制对生态系统干扰的程度 对生态系统的利用应该适度 不要超过生态系统的自我调节能力 对人类利用强度较大的生态系统 应实施相应的物质和能量的投入 保证生态系统内部结构和功能的协调 解析 一般来说 生态系统中的组成成分越多 食物网越复杂 其自我调节能力越强 生态系统的抵抗力稳定性越高 而生态系统的恢复力稳定性就越低 答案 d 类型一生态系统的能量流动例1 2010 山东理综 以下表示动物利用食物的过程 食物 获取量 食入量 同化量 有机物质积累量呼吸代谢消耗量未同化量未食入量未获取量正确的分析是 a 恒温动物的 值一般高于变温动物b 哺乳动物的 值一般为10 20 c 提高圈养动物生长量一般需提高 值d 食肉哺乳动物的 值一般低于食草哺乳动物 解析 恒温动物维持体温恒定需消耗更多的能量 这些能量由呼吸作用提供 所以恒温动物同化后积累在有机物中的能量要相对低于变温动物 能量传递效率指的是两个相邻营养级同化固定的能量之比 即 上一营养级的同化量 动物的呼吸消耗量一般为定值 所以只能尽量提高动物从食物中消化吸收后同化固定的能量 食草动物的粪便中一般仍含有大量有机物 如植物纤维 所以 值一般低于肉食哺乳动物 答案 c 类型二生态系统的物质循环例2 2010 杭州调研 如下图是生态系统中碳循环示意图 据图回答下列问题 1 与 有关的生理过程是 共同表示的生理过程是 2 共同表示的生理过程是在植物体细胞内的 上进行的 3 大气中co2的来源有动植物的呼吸作用 等 4 为了防止大气中co2含量的上升 可采取哪些措施 写出两条 解析 1 图中 为生产者从大气中吸收co2的过程 即植物的光合作用 同时植物也可通过呼吸作用将co2释放到大气中 消费者为异养型生物 直接分解有机物获得能量 可以将葡萄糖分解为丙酮酸 进而分解产生co2和 h h 和来自空气中的o2结合形成h2o 这就是一个完整的有氧呼吸过程 2 过程表示植物利用h2o经过光反应产生o2的过程 是在植物体细胞内的叶绿体的囊状结构薄膜上进行的 3 大气中的co2除来自生产者 消费者的呼吸作用外 还来自分解者的分解作用 以及石油 煤 天然气等化石燃料的燃烧 4 控制大气中co2含量上升的措施有植树造林 减少化石燃料的燃烧和开发新能源等 答案 1 呼吸作用 光合作用有氧呼吸 2 叶绿体的囊状结构薄膜 3 分解者的分解作用化石燃料的燃烧 4 植树造林 减少化石燃料的燃烧 开发新能源 类型三生态系统的稳定性例3 2009 天津理综 下图表示气候变化对甲 乙生态系统中种群类型数量的影响 据图分析 下列叙述正确的是 甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统高 甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 乙生态系统在s点后一定有新的物种产生 乙生态系统在s点后一定经历次生演替过程a b c d 解析 从图中可看出气候变化对乙生态系统的影响大于甲 因此 甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 题图反映的是甲 乙两生态系统种群数量与气候变化有关 与群落中营养关系不大 乙生态系统在s点生物群落基本消失 s点以后又出现新的群落 属于次生演替 不一定形成新物种 由此可得正确答案为b 答案 b 32 实验设计并制作生态缸观察其稳定性1 制作小生态缸的目的 探究生态系统保持相对稳定的条件 2 小生态缸的设计要求及分析 3 生态缸稳定性观察与分析 1 观察时的注意事项 首先设计一张观察记录表 内容包括植物 动物的生活情况 水质情况 由颜色变化进行判别 及基质变化等 定期观察 同时做好观察记录 如果发现生态缸中的生物已经全部死亡 说明此时该生态系统的稳定性已被破坏 记录发现的时间 2 结果分析依据观察记录 对不同生态缸进行比较 分析 说明生态缸中生态系统稳定性差异的原因 生态缸中虽然成分齐全 生产者 消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环 但是由于生态缸中的营养结构极为简单 自我调节能力极差 所以抵抗力稳定性极低 生态系统的稳定性极易被破坏 因此 生态缸内的生物只能保持一定时间的活性 如果生态缸是一个开放的生态系统 则生态系统的成分复杂 自我调节 自我修复和自我延续的能力强 在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定 命题设计例 2010 山东济南模拟 为观察生态系统的稳定性 设计4个密闭 透明的生态瓶 各瓶内的组成和条件见下表 经过一段时间的培养和观测后 发现甲瓶是最稳定的生态系统 注 表示有 表示无 请回答以下问题 1 乙瓶中 藻类的种群密度变化趋势为 原因是 2 丙瓶比甲瓶有较多的有机物 原因是 3 丁瓶与甲瓶相比 氧气含量 原因是 4 根据观测结果 得出结论 解析 本题考查生态系统的组成和生态瓶维持稳态的条件 生态系统由非生物的物质和能量 如光照 水 温度等 生产者 消费者和分解者组成 对于生态瓶乙来说 没有光照 该生态系统就没有能量来源 不能保持稳态 对于生态瓶丙来说 没有泥沙 该生态系统就缺乏分解者 有机物不能及时分解为无机物 就不能维持生态系统内的物质循环 不能保持稳定 对于生态瓶丁来说 消费者过多 生产者不能满足其对有机物和氧气的需要 该生态系统也不能保持稳态 因此 对于该生态系统来说 生产者和分解者是生态系统不可缺少的重要组成成分 光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件 答案 1 下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作用 不能生长 2 没有泥沙 分解者数量太少 3 较少消费者较多 消耗较多的氧气 4 生态系统应该具有生产者 消费者 分解者以及非生物的物质和能量 太阳能 生产者 消费者以及分解者之间应保持适宜比例 以维持生态系统的相对稳定 1 2011 湖北武汉调研 2010年8月份以来 由于历史罕见高温天气引发火灾 俄罗斯森林大火总面积超过85万公顷 浓烟遮天蔽日 造成人员和经济的巨大损失 有关火灾造成的影响的叙述不正确的是 a 森林遭受火灾后的地段上重新形成森林 说明生态系统具有一定的自动调节能力b 火灾越严重 火灾后的生态系统的自动调节能力就越小c 火灾后的森林生态系统的营养结构比火灾前简单 恢复力稳定性降低d 大火使森林生态系统的抵抗力稳定性降低 答案c解析火灾后的森林生态系统的营养结构比火灾前简单 恢复力稳定性提高 2 2010 河南郑州检测 如图表示某草原生态系统中能量流动图解 表示相关过程的能量数值 下列有关叙述正确的是 a 是流入该生态系统的总能量b分解者获得的能量最少c 图中 的比值代表草 兔的能量传递效率d 和 分别属于草和兔同化能量的一部分 答案d解析 是兔子同化的总能量 也是流经消费者的总能量 而流经生态系统的总能量是生产者固定太阳能总量 生态系统中分解者获得的能量并不少 图中 的比值代表兔 狐的能量传递效率 兔子粪便中的能量是兔子摄食但未同化的能量 属于草同化能量的一部分 3 2011 北京海淀调研 如图是某一个湖的能量金字塔 相关描述不正确的是 a a b c d分别表示不同的营养级b a b c d之间可以形成一条a到d的食物链c a b c d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量d a b c d的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减 答案b解析生态系统的能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成的图 由于能量逐级递减 所以a b c d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量 a b c d每一层都有多种生物 因此 含有复杂的食物网 不是简单的一条食物链 4 2010 扬州市期中检测 生态系统结构越复杂 其调节能力就越强 原因是 处于同一营养级的生物种类多 能量可通过不同的食物链传递 某营养级中部分生物减少或消失 可由该营养级的其他生物代替 能量流经各营养级时 是逐级递减的a b c d 答案b解析一般来说 生态系统的营养结构越复杂 处于同一营养级的生物种类越多 食物链和食物网就越复杂 假如其中的某营养级的生物减少 可由该营养级的其他生物代替 整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态 5 2011 河南开封一调 2010年七八月份 全球气候变化引发的极端灾害天气使我国农业生产不稳定性增加 专家预测如不采取对应措施 到2030年我国种植业产量可能减少5 10 有关专家认为 低碳农业是应对气候变化的有效途径 低碳农业是一种以低能耗 低污染 低排放的农业经济模式 下图为某地建立的低碳农业生态系统模式图 请据图回答问题 1 该生态系统中的主要成分是