高中生物第一轮复习课件生态系统及其稳定性浙科版必修3.ppt

第五章生态系统及其稳定性 一 生态系统的结构二 生态系统的能量流动三 生态系统的物质循环四 生态系统的信息传递五 生态系统的稳定性 知识结构 考点一 生态系统的结构 本节聚焦 如何理解生态系统的整体性 生态系统有哪些主要组成成分 它们是如何构成生态系统的 生态系统具有怎样的营养结构 思考 如图是四川卧龙自然保护区的一角 请用生态学知识判断 一只熊猫 保护区所有熊猫 保护区所有生物 保护区分别属于什么 生物个体 种群 生物群落 生态系统 生态系统的结构层次 生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 其可大可小 最大的生态系统是生物圈 生物群落 无机环境 生态系统 生态系统的类型 自然生态系统 森林生态系统 草原生态系统 农田生态系统 人工生态系统 海洋生态系统 淡水生态系统 城市生态系统 荒漠生态系统 冻原生态系统 陆地生态系统 水域生态系统 人工林生态系统 果园生态系统 思考与讨论 池塘生态系统 藻类 浮游动物 生产者 消费者 分解者 概念模型的构建 绿色植物自养型的细菌 捕食动物食虫植物寄生菌类 主要是腐生菌类腐生动物 蚯蚓蜣螂等 异养型 异养型 自养型 制造有机物 为消费者提供食物和栖息场所 利于植物的传粉 受精 种子传播 将动植物的遗体分解成无机物 生产者 消费者和分解者是紧密联系 缺一不可的 非生物的物质和能量 生态系统的结构模型 生产者 co2等 植食性动物 肉食性动物1 肉食性动物2 遗体 粪便等 分解者 无机物 消费者 二 食物链和食物网 生物之间由于食物关系而形成的一种联系 食物链上的每一个环节 2 营养级 1 食物链 第四营养级 第三营养级 第二营养级 第一营养级 蛇 温带草原生态系统的食物网简图 1食物网中共有多少条食物链 2最长和最短的食物链是哪一条 4哪些动物占有两个以上营养级 3第三营养级的动物有哪些 思考 温带草原生态系统的食物网简图 1食物网中共有多少条食物链 2最长和最短的食物链是哪一条 九条 温带草原生态系统的食物网简图 3第三营养级的动物有哪些 同一环节上所有生物的总和 可作为一个营养级 温带草原生态系统的食物网简图 5分析猫头鹰和蛇是什么关系 4哪些动物占有两个以上营养级 竞争和捕食 非生物物质和能量 生产者 消费者 分解者 捕食关系 小结 生态系统的结构 练一练 如图为一定时间内森林生态系统中几个种群数量变化曲线 请分析回答 1 请分析图中甲 乙 丙的关系 在图中合适的位置画出植物的数量变化曲线 2 根据曲线写出各种群构成的食物链 植物 植物 乙 丙 甲 3 如果该生态系统中有两种昆虫 则植食性昆虫可能是 肉食性昆虫可能是 食虫鸟类可能是 4 种群丙繁殖速度最快是图中哪一点 繁殖速度在ab段受限的原因是 乙 丙 甲 d 丙捕食的乙的数量下降 食物不足 丙的天敌甲的数量上升 被捕食量增加 5 种群丙在a b c d四个时期中种内斗争最激烈的是 期 6 在时间t点时 人为将甲全部迁出该生态系统 并对该森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂 结果乙种群数量增多 丙种群的数量减少 乙种群密度增加的可能原因是 丙种群密度减小的可能原因是 a 丙的营养级较乙高 由于食物链的富集作用 化学杀虫剂在丙的体内含量高 毒性大 对该杀虫剂的抗性强 丙的抗性弱 二 生态系统的能量流动 本节聚焦 怎样研究生态系统的能量流动 生态系统中能量流动有什么特点 什么是能量金字塔 二 生态系统的能量流动 一 能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入 传递 转化和散失的过程 能量在第一营养级中的变化 二 能量流动的过程 用于生长发育和繁殖 分解者 遗体残骸 初级消费者摄入 分解者利用 呼吸作用 散失 能量在第二营养级中的变化 二 能量流动的过程模型 生产者 植物 1 单向流动 不循环 不可逆 2 逐级递减 三 能量流动的特点 能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10 20 如果把单位时间内各个营养级所得到的能量数值 由低到高绘成图 可以形成一个金字塔图形 叫做 能量金字塔 四 研究能量流动的意义 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 在一片草场中 怎样调整能量流动的关系 才能保持畜产品的持续高产 1 要使牧草中的能量尽可能多地流向牲畜 2 确定草场合理的载畜量 问题迁移 灭鼠杀虫 保护虫鼠的天敌等 问题迁移 3 怎样确定草场合理的载畜量 牧草的总生产量 5 10 牲畜同化量 问题迁移 4 怎样调查牧草的总生产量和牲畜的同化量 样方法 各年龄牲畜的摄入量 粪便量 问题探讨 小结 能量流动 概念 生态系统中能量的输入 传递和散失的过程 过程 能量的源头 流经生态系统的总能量 生产者固定的太阳能的总量 途径 特点 单向流动 逐级递减 沿食物链方向由低营养级流向下一营养级 能量金字塔 能量沿食物链流动过程中逐级递减 传递效率为10 20 研究意义 调整生态系统中的能量流动关系 使能量持续高效的流向对人类最有益的部分 太阳能 食物链或食物网 a 该生态系统的营养结构可以表示为丙 甲 乙 丁b 流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能 即四个pg之和c 第二营养级到第三营养级的能量传递率为19 9 d 在该生态系统中 分解者可有可无 实验调查得到某一树林生态系统各营养级和能量流动关系的图表 其中丁为分解者 pg表示生物同化作用所固定的总能量 pn表示生物储存的能量 r表示生物呼吸消耗的能量 单位为j cm2 a 以下说法正确的是 c 如图所示生态系统中能量流动图解部分示意图 各代表一定的能量值 下列各项不正确的是 a 次级消费者的粪便中的能量去路包括在 途径中b 从能量关系看 c 一般情况下 为 的10 20 d 由于生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转的 所以能量流动具有单向性 a 06上海 请回答下列有关生态系统的问题 1 生态系统是由两种成分组成 2 下表列出三种生态系统在地球上所占面积比 生产者的净生产量 现存量以及被食量 1 热带雨林的生产者主要是 海洋生态系统的生产者主要是 生物成分和非生物成分 浮游植物 常绿乔木 2 影响热带雨林净生产量的主要无机环境因素是 而影响海洋生态系统的则是 3 据表资料 按单位面积计算 净生产量依热带雨林 荒漠和海洋的顺序减少 这是因为 a 生产者被食量按此顺序增大b 环境温度按此顺序降低c 叶绿素含量按此顺序减少 d 太阳光利用率按此顺序增大4 据表分析 热带雨林的现存量最大 而海洋生态系统的最小 其原因是 3 两个不同生态系统中 积累在植物和土壤中的有机物比例如右图 其中表示热带雨林的是图 这是因为 温度和雨量 矿质营养 c 海洋生态系统中的生产者的被食量远大于热带雨林 热带雨林温度高 分解者活动旺盛 乙 三 生态系统的物质循环 本节聚焦 生态系统中物质循环的过程如何 物质循环与能量流动的关系是什么 生态系统的物质循环 一 物质循环的概念 物质循环是指组成生物体的c h o n p s等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环 要点 基本元素 生物群落与无机环境 生物圈内 全球性 二 碳的循环过程 泥碳煤石油 动植物的遗体和排出物 厂房 汽车等 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 分解者的分解作用 动物摄食 碳循环的图解 思考 1 碳循环的形式 2 碳在自然界中的主要存在形式 3 碳在生物体内的存在形式 4 碳进入生物体的途径 5 碳在生物体之间传递途径 6 碳进入大气的活动 co2 co2 有机物 光合作用和化能合成作用 食物链和食物网 生物的呼吸作用 分解者有分解作用 化石燃料的燃烧 归纳小结 温室效应 1 温室效应 2 co2增多的原因 3 温室效应的危害 4 缓解温室效应的措施 1 我国北方处于平衡状态的某森林生态系统 其碳素循环如图 箭头和字母分别表示碳素的传递方向和转移量 下列选项正确的是 a 夏季a b c eb 秋季e fc f a g 2 下图为生态系统碳循环示意图 其中甲 乙 丙表示生态系统中的三种成分 据图分析不正确的是 a x与甲中图示生物类型的能量来源不同 x代表的生物是化能自养型细菌 如硝化细菌等 b y的细胞结构与丙中图示生物不同 y代表的生物为营腐生生活的动物c 甲是生产者 乙是消费者 丙是分解者d 进人该生态系统的总能量是甲中植物所固定的太阳能的总量 d 能量流动与物质循环的关系 以有机物形式流动 以无机物形式循环 单向传递 逐级递减 往复循环 全球性 生物群落各营养级之间 生物圈 1 同时进行 相互依存 2 物质是能量流动的载体 3 能量是物质反复循环的动力 氮循环 物质循环 nh3 参与氮循环的几种微生物的比较 固氮作用 n2 nh3 固氮作用 n2 nh3 氨化作用含氮有机物 nh3 硝化作用 nh3 no3 反硝化作用 no3 n2 异养需氧型 异养需氧型 异养需氧型 自养需氧型 异养厌氧型 消费者 分解者 分解者 生产者 分解者 物质循环 硫循环 练一练 下图是生态系统中物质循环的部分图解 其中a b c d构成生物群落 表示相关过程 请据图分析回答 1 碳元素 硫元素在无机环境与生物群落之间的循环分别是以 形式进行的 2 根据a b c d之间的关系可以判断 生产者是 用字母填空 2 co2 so2so42 d 3 若此图表示生态系统中碳循环的部分图解 图示各种成分之间缺少两个重要过程 请用箭头在图中表示出来 4 若此图表示生态系统中硫循环的部分图解 则图中 不该有的是 5 酸雨素有 空中死神 之称 这是因为酸雨影响生物的生存 对生物圈的稳态造成严重威胁 影响人类的生存和发展 导致酸雨出现的根本原因是 短时间内大量的so2排放 超出了生物圈的自动净化能力 四 生态系统的信息传递 本节聚焦 生态系统中的信息有哪些类型 生态系统的信息传递起什么作用 问题探讨 讨论 一只蜜蜂在找到蜜源之后 如何告诉巢中的其他同伴蜜源的位置呢 戴胜的尾部能分泌一种极臭的物质 黄鼠狼放臭气 一 生态系统中信息的种类 1 物理信息 生态系统中的物理信息的来源可以是无机环境 也可以是生物 2 化学信息 即通过光 声 温度 湿度 磁力等物理过程传递的信息 指生物通过一些特殊的化学物质传递的信息 3 行为信息 指动物通过一些特殊的行为和动作向同种或异种生物传递的信息 小结 练习 请将下列信息进行分类 属于物理信息的有 属于化学信息的有 属于行为信息的有 1 哺乳动物的体温 2 鸟类鸣叫 3 孔雀开屏 4 萤火虫发光 5 植物分泌的化学物质 6 电磁波 7 昆虫发出的声音 8 昆虫的外信息素 9 紫外线 10 蜜蜂跳舞 1 哺乳动物的体温 2 鸟类鸣叫 3 孔雀开屏 4 萤火虫发光 5 植物分泌的化学物质 6 电磁波 7 昆虫发出的声音 8 昆虫的外信息素 9 紫外线 10 蜜蜂跳舞 二 信息传递在生态系统中的作用 资料1 资料2 莴苣种子萌发率与光的波长的关系 作用 生命活动的正常进行 离不开信息的作用 资料3 许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素 用来传递性信号 作用 生物种群的繁衍 离不开信息的传递 资料4 作用 调节生物的种间关系 以维持生态系统的稳定 二 信息传递在生态系统中的作用 生物个体生命活动的正常进行 离不开信息的作用 生物种群的繁衍 也离不开信息的传递 生态系统中 各种群之间关系的调节 生态系统稳定性的维持 依然离不开信息的传递 小结 提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制 三 信息传递在农业生产中的应用 练一练 研究发现沙漠蝗虫有两种类型 一种是孤独生活的 一种是结群的 前者反应迟钝 夜色飞行 不会给人类带来灾难 后者在大白天结成蝗群 数量可达几十亿只 在其迁移途中 可以吃掉数以吨计的地面植被 1 大部分时间里 沙漠中植被稀少 蝗虫最好的生活方式是分散生活 当有大量雨水 植物骤然生长 蝗虫会随之大量繁殖 当干旱来临 蝗虫们不得不聚成一大群 围绕正在缩减的食物来源 以此维持生命 这说明引发蝗灾的主要非生物因素是 2 研究中发现 l0株紧密生长在一起的植物可能会触发蝗虫的合群性 但10株分散的植物却不能 这表明蝗虫从孤立性到合群性的突变除了因为蝗虫种群数量暴增外 还与作为蝗虫食源的植物的 种群特征 有关 水 种群密度 3 当蝗群迁入某生态系统时 可形成如下食物网 如果鹰的食物一半来自食虫鸟 一半来自鼠 则增重1kg 至少需要草 kg 由于某种因素该生态系统中鼠灭亡 则上述所求草的重量 可使鹰最多增重 kg 75 0 6 4 长期以来 研究者对促使蝗虫感受环境拥挤的机制存有疑义 在细胞及分子水平上 美国科学家研究发现孤立性与合群性蝗虫的神经中枢系统有11个神经传导束具有显著差异 中国科学家研究发现孤立性和合群性的蝗幼虫有532个基因不同 在行为研究方面 科学家从蝗虫的视觉 嗅觉等方面进行探索 请你设计实验对此进行探究 第一步 选择两个同样的孤立性雌性蝗虫 编号l 2 另选两个同样的孤立性雌性蝗虫 编号3 4 备用 第二步 分别用视觉 嗅觉两种刺激进行实验 将一只孤立性蝗虫1置于密闭透明玻璃容器中 容器外放置孤立性蝗虫3 记作a组 将 记作b组 第三步 观察蝗虫 记录a b的反应 一只孤立性蝗虫2置于开放的黑色玻璃容器中 容器外放置孤立性蝗虫4 使蝗虫不能相互看到 预期实验结果及结论 a与b均表现出较明显的合群化行为 证明视觉 嗅觉两种刺激都是有效的合群化触发机制 问题 上述试验方案能否达到试验目的 简述理由 a与b均不表现出较明显的合群化行为 证明视觉 嗅觉两种刺激都不是有效的合群化触发机制 a表现出较明显的合群化行为 b不表现出较明显的合群化行为 证明视觉是较嗅觉刺激更为有效的合群化触发机制 a不表现出较明显的合群化行为 b表现出较明显的合群化行为 证明嗅觉是较视觉刺激更为有效的合群化触发机制 缺乏雄性实验组 缺乏重复实验 即应反复做相同实验并能得到相同的结论 不能 五 生态系统的稳定性 本节聚焦 什么是生态系统的自我调节 怎样理解生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性 概念 生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力 叫生态系统的稳定性 原理 生态系统内部具有一定的自我调节能力 生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节 大小取决于生态系统自身的净化能力和完善的营养结构 一般情况下 生态系统的物种组成越复杂 结构越稳定 功能越健全 生产能力越高 它的自我调节能力也越高 生态系统自动调节的几个实例 当河流受到轻微污染时 能通过物理沉降 化学分解和微生物分解等途径 很快消除污染 河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响 这是净化作用的实例 在森林中 当害虫数量增加时 食虫鸟由于食物丰富 数量也会增多 这样 害虫种群的增长就会受到抑制 这是生物群落内部负反馈调节的实例 一场大火过后 森林中种群密度降低 但是由于阳光充沛 土壤中无机养料增多 许多种子萌发后 迅速长成新的植株 这是生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例 抵抗力稳定性 概念 生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力 来源 生物的种类 数量多 一定外来干扰造成的变化占总量的比例小 能量流动与物质循环的途径多 一条途径中断后还有其他途径来代替 生物代谢旺盛 能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响 特点 抵抗破坏 维持原状 抵抗力稳定性高的生态系统特征 各营养级的生物种类多 食物网结构复杂 各营养级的生物数量多 占有的能量多 练一练 近年来 一些城镇 社区修建了人工湖泊 以改善社区居民的生活环境 下面表格是某研究性学习小组选取某社区新建人工湖泊进行的生物类群及其消化道食物组成调查 请仔细分析回答下列问题 1 根据上表提供的信息 在右边方框中以食物网的形式表示各种群之间的营养关系 该湖泊生态系统鱼类占有的营养级为 鱼类与水禽的关系是 理论上 在没有其他因素干扰的情况下 该湖泊中鱼类的种群数量的变化规律应该是 第二营养级 第三营养级 捕食 竞争 按照 s 型曲线增长 2 该湖泊建好后被排入过量的居民生活污水 水体逐渐变绿 发臭 从生物因素分析 湖水变绿 发臭的原因是 造成人工湖泊很容易被破坏的关键是 藻类爆发微生物分解有机质 生物群落结构简单 自我调节能