高考生物一轮复习 第11单元 生态系统和人类与环境课件 浙科版.ppt

第31讲生态系统的营养结构第32讲生态系统的能量流动和物质循环第33讲生态系统的稳态及其调节第34讲人类与环境考能专项提升6生态系统综合 目录 第十一单元生态系统和人类与环境 返回目录 高考纵览 返回目录 高考纵览 返回目录 1 教学建议 1 掌握好生态系统的结构非常重要 尤其是生态系统的营养结构是学习物质循环 能量流动的基础 复习时通过典型实例 分析生态系统组成成分间的相互关系和作用 理清食物链和食物网中的各营养级与各级消费者 宜采用对比法和总结归纳法 2 能量流动和物质循环是生态系统的两大功能 两者同时进行 相互依存 不可分割 复习时建议借助能量流动图解 结合生态系统的物质循环及化学学科的有关知识 分析能量流动的源头 途径 传递效率及物质循环的全球性过程 理清能量流动和物质循环的关系 宜采用图解分析法和总结归纳法 使用建议 返回目录 3 生态系统的自动调节能力是维持生态系统稳态的基础 复习时建议分析生态系统稳定性的类型 大小 破坏和保护措施等内容 重点理解负反馈的内涵及其在生产实践中的作用 宜采用总结归纳法和对比法 4 可持续发展观和保护生物多样性是现代社会的一个热门话题 复习时建议从基因多样性 物种多样性 生态系统多样性三个层次理解生物多样性的含义 理解生物多样性的潜在价值 间接价值和直接价值 另外引导学生关注全球性生态环境问题 树立可持续发展观 宜采用比较法 使用建议 返回目录 2 课时安排 本单元分为4讲 建议用9课时完成 第32讲2课时 其余每讲1课时 单元卷 滚动卷和讲评各1课时 使用建议 第31讲生态系统的营养结构 返回目录 返回目录 生态系统的结构 考纲要求 知识梳理 一 生态系统的概念和组成成分1 生态系统的概念 由 及 所构成的一个生态功能系统 地球上最大的生态系统是 2 生态系统的成分 1 非生物的物质和能量 无机物 有机物 气候 第31讲生态系统的营养结构 返回目录 生物群落 非生物环境 生物圈 能源 2 生物群落 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 自养 动物 腐生 有机物 物质循环 有机物 二 生态系统的营养结构和生物放大1 食物链 1 概念 在生态系统各生物之间 通过一系列取食和被取食关系 不断传递着 固定的能量 这种单方向的营养关系叫食物链 2 主要类型 起点 和 起点 3 作用 和 的通道 同时也是杀虫剂和各种有害物质 和 的通道 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 生产者 捕食食物链 活的动植物 腐食食物链 死亡生物或现成有机物 能量流动 物质移动 移动 浓缩 2 食物网 1 概念 在一个生态系统中 许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系 2 食物网越复杂 生态系统抵抗外力干扰的能力就 反之生态系统就越容易发生 3 生物放大 1 含义 化学杀虫剂和有害物质通过 逐级 和 在生物体内高度富集 导致危害的现象 2 途径 如ddt对地球上所有生物的污染 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 越强 波动和毁灭 积累 食物链 浓缩 食物链 三 营养级和生态金字塔1 营养级的含义和特点 1 含义 处于食物链同一环节上的 的总和 2 特点 通常营养级的位置越高 属于该营养级的生物 和 就越少 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 全部生物 种类 数量 能量 导思一种生物在食物网中是否只占有一个营养级 请翻阅教材必修3p103 营养级和生态金字塔 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 2 生态金字塔 1 含义 各营养级之间的某种 2 表示方式 可采用 单位 单位和 单位 3 类型 根据表示方式 可分为 金字塔 金字塔和 金字塔 其中 金字塔是绝对不会倒置的 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 数量关系 生物量 能量 个体数量 数量 生物量 能量 能量 网络构建 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2012 海南卷 河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统 解析 生态系统包括该区域内所有的生物及非生物的环境 包括所有生物 底泥 水及阳光等因素 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 2 2012 浙江卷 旅鼠的天敌 植物 旅鼠之间形成的食物链是捕食食物链 解析 三种生物形成植物 旅鼠 旅鼠的天敌这一捕食链 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 2011 海南卷 生态系统的食物链中营养级越高的生物 其体型必然越大 解析 营养级的高低与体型没有直接关系 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 4 2010 全国卷 我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱 解析 热带雨林温度高 适宜分解者分解有机物 所以其代谢活动强 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 5 生产者都是自养生物 但主要类群是绿色植物 解析 生产者主要是绿色植物 其利用光能 把无机物 co2 转化为有机物 是自养生物 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 6 细菌都是分解者 但分解者并不都是细菌 解析 细菌有的是分解者 有的是生产者 如硝化细菌 和消费者 如根瘤菌 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 7 动物都是消费者 解析 有些动物可以作为分解者 如蜣螂 蚯蚓等 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 考点一理解生态系统的组成成分及关系1 生态系统的组成成分 1 两大部分组成 生物群落和非生物环境 2 七个基本成分 生产者 消费者 分解者 无机物 有机物 气候 能源 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 2 生态系统中四种成分的联系可用图11 31 1表示图11 31 1 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 析图 1 由上图可知 非生物的环境是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源 2 生产者通过光合作用把太阳能变为化学能 固定在有机物中 从而可以被生物所利用 因此 可以说生产者是生态系统的基石 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 从理论上讲 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础成分 但在自然生态系统中 生产者 消费者和分解者都是紧密联系 缺一不可的 4 分解者在生态系统中占有重要地位 如果一个生态系统中没有分解者的话 动植物的遗体残骸就会堆积如山 生态系统就会崩溃 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 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 提醒生态系统的成分易混 易错点归纳 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 例1下列关于生态系统的成分的叙述 正确的是 a 动物都属于消费者 其中植食性动物属于第二营养级b 阳光 空气和水不属于生态系统的组成成分c 生产者属于自养生物 是生态系统中的基石d 一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 c生态系统三种生物成分不是简单地分为植物 生产者 动物 消费者 微生物 分解者 而是根据生物本身在生态系统中的作用来区分是哪一种具体成分 消费者中多数是动物 但并非所有动物都属于消费者 如营腐生生活的一些动物 蚯蚓 秃鹫等 为分解者 植物一般属于第一营养级 则植食性动物属于第二营养级 故a项错误 在生态系统中 阳光 空气和水属于生态系统的非生物的物质和能量 故b项错误 生产者是在光能或化学能促使下把无机物转变成有机物的生物 生产者是生态系统能量的开端 是生态系统中最基本的生物成分 是生态系统中的基石 生产者的多样性程度决定了生态系统的种类和稳定性 故c项正确 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 一般情况下 一种生物在生态系统中只属于一种成分 但个别生物或部分生物在特殊情况下可能会属于两种成分 如捕蝇草既可作为生产者 也可作为消费者 故d项错误 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 点评 解答本题需明确 组成生态系统的成分有哪些 各种成分在生态系统中的地位和作用 一些易混 易错生物在生态系统中的特殊成分 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 变式题关于生态系统中分解者的叙述 正确的是 a 专门营腐生生活的细菌也不一定是分解者 也可能是生产者或消费者b 分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物 可以供绿色植物再利用c 分解者分解动植物遗体释放出来的能量 可供绿色植物同化作用再利用d 微生物不一定都是分解者 分解者一定都是微生物 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 b微生物一般有两种 一种是营腐生的 一种是营寄生的 营腐生的是分解者 营寄生的是消费者 分解者分解动植物遗体释放出来的能量是热能 是一种低效能 不能被绿色植物所利用 有些分解者不是微生物 如蚯蚓 蘑菇等 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 考点二有关生态系统的营养结构和生物放大1 食物链图示及构成条件 1 模式图 a b c d 2 食物链模式图中生态系统的成分 营养级的划分举例 草 鼠 蛇 猫头鹰成分 生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级 第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 条件 每条食物链的起点总是生产者 如草 终点是不被其他动物所食的动物 虎 即最高营养级 中间不能有任何间断 一条食物链中的营养级一般不超过五个 因为沿食物链流动的能量是逐级递减的 食物链中的捕食关系是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 如 兔 狐 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 食物链中不能出现寄生 腐生生物和阳光等非生物因素 即只包含生产者 第一营养级 和消费者 第二营养级及之后各营养级生物 如阳光 草 兔 细菌不是食物链 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 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 2 食物网图11 31 2 1 数食物链规则 从没有箭头指向的生物即生产者a开始 沿箭头方向一直数到最后算一条 图示共有6条食物链 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 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h占有第三 第四 第五营养级或分别属于次级 三级 四级消费者 3 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 图示中b和c的关系 竞争和捕食 4 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 5 生物种类越多 食物链越多 食物网越复杂 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 食物链与食物网的作用 1 错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件 2 食物链和食物网是生态系统的营养结构 3 食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 4 生态系统中某种生物减少对其他生物数量变化的影响 1 食物链中 若处于第一营养级的生物数量减少 直接引起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 第四营养级生物数量依次减少 2 天敌 减少的情况 一条食物链中处于 天敌 地位的生物数量减少 则被捕食者数量变化是先增加后减少 最后趋于稳定 但最终结果比原来数量要大 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析 中间 营养级生物减少的情况 若某种群处于复杂食物网的某中间环节 其数量减少对其他生物类群的影响状况应视具体食物链而定 大体遵循如下思路 生产者相对稳定原则 即消费者某一种群数量发生变化时 一般不考虑生产者数量的增加或减少 最高营养级的生物种群相对稳定原则 即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时 若其中一条食物链中断 该种群的数量不会发生较大变化 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 实例 如图11 31 3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 从而导致兔及食草籽的鸟减少 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 图11 31 3 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 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的路线分析得出的结果不同时 应以中间环节少的为分析依据 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 5 生物放大 1 放大物特点 化学性质稳定不易被分解 在生物体内积累而不易排出 2 放大过程 随着食物链的延长而不断加强 即营养级越高 放大物的浓度越高 例如 有机氯农药在水中溶解度虽然很低 但是通过 浮游植物 浮游动物 小鱼 肉食性鱼 这样一条食物链 可以千万倍放大起来 3 危害 有害物质的浓度通过生物放大作用增高 会对人体或动物造成危害 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 例 2011 课标全国卷 某岛屿栖息着狐和野兔 生态系统相对稳定 后来有人登岛牧羊 捕食野兔和狐 狐也捕食羊羔 第5年 岛上狐濒临灭绝 但野兔数量大大超过人登岛前的数量 第6年 野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫 其数量骤减 回答问题 1 人与狐的种间关系是 兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 2 画出由人 羊 狐 野兔和牧草组成的食物网 3 人登岛后的第5年 与登岛前相比 野兔种内竞争强度 增加 减小 不变 4 一般情况下 被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 增强 减弱 不变 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 1 竞争和捕食寄生 2 见下图 3 增加 4 减弱 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 1 人和狐都以羊 野兔为食物 因此二者为竞争关系 而人又以狐为食物 二者又为捕食关系 病毒和兔之间的关系为寄生关系 2 根据题干所给信息 开始时岛屿上栖息着 狐和兔 推测二者为捕食关系 人登岛牧羊 捕食野兔和狐 则人和其他三者为捕食关系 狐捕食羊羔 二者为捕食关系 即可画出食物网图 注意题干中的隐含条件为生产者是牧草 3 第5年 野兔的数量大增 则野兔之间由于争夺空间和食物等而导致种内斗争加剧 4 被捕食者数量多时体质强弱都有 但若捕食者的种群密度增加 则被捕食者中体质较弱的会被捕食而淘汰 则被捕食者中生存下来的个体体质较强 抵抗疾病的能力强 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 点评 在生态系统中 最常见的食物链是通过捕食关系形成的 分析食物链时应注意 分解者不参与食物链的构成 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 最高营养级 每条食物链的同一环节上所有生物的总和称为一个营养级 同一生物在不同的食物链中 可以占有不同的营养级 要根据所在的具体食物链来确定 两种生物之间的种间关系有 捕食关系 竞争关系 或者既是捕食关系 又是竞争关系 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 探究该食物网中 如果狐被全部捕杀 野兔的数量在短期内怎样变化 由于天敌狐的急剧减少 野兔的数量在短期内会增加 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 变式题图11 31 4为食物网的结构模式图 下列叙述中不正确的是 图11 31 4 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 a 在该食物网中 共有6条食物链b 在该食物网中 h处于三个不同的营养级c 若b种群中各年龄期的个体数目比例适中 则该种群的密度在一段时间内会明显变大d 在该食物网中 如果c种群的数量下降10 则h的数量不会发生明显变化 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 c 解析 在这个食物网中 从生产者到最高营养级的消费者 不重复的食物链有 a b h a c b h a c d h a c f g h a e d h a e f g h 共6条 在该食物网的6条食物链中 h分别处于第三 链 中 第四 链 中 和第五 链 中 营养级 c项先要清楚种群的年龄结构与种群增长率之间的关系 若b种群中各年龄期的个体数目比例适中 则该种群的年龄结构为稳定型 种群密度在一段时间内会保持稳定 而不会有明显变化 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 在该食物网中 若c种群的数量下降 则可由同一营养级的其他生物 b或e 来弥补 通过食物网中生物这种相互补偿 相互制约的自我调节机制 生态系统可维持平衡状态 生物的种类和数量能保持相对稳定 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 考点三生态金字塔能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动情况的 三者统称为生态金字塔 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 能量金字塔是以各营养级所固定的总能量来表示的 较好地反映了生态系统内能量流动的本质 数量金字塔过高地估计了小型生物的作用 而生物量金字塔又过于强调了大型生物的作用 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 例 如图11 31 5为一生态金字塔示意图 字母代表不同的营养级 下列有关说法错误的是 图11 31 5 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 a 该金字塔能够代表食物链 草 虫 蜘蛛 蛙 蛇 猫头鹰 各个营养级的生物量关系b 该金字塔的一部分能够表示食物链 油松 松毛虫 乌鸦 各个营养级之间的个体数量关系c 该金字塔的一部分能够表示食物链 油松 松毛虫 乌鸦 各个营养级之间的能量关系d 兔子和鹿均吃草 它们所处的塔层相同 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 b生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系 a选项中的食物链各营养级之间的生物量金字塔可表示为正金字塔形 而b选项给出的食物链中 松毛虫的数量显然比油松多 所以个体数量金字塔呈倒形 不能用题目中给出的正金字塔形表示 c选项中的食物链各营养级之间的能量金字塔一定是正金字塔形 d选项中兔子和鹿均吃草 为植食性动物营养级 即第二个营养级 在金字塔中所处塔层相同 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 点评 数量金字塔和生物量金字塔可能是倒的 但能量金字塔不可能为倒的 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 变式题图11 31 6为某一生态系统的能量金字塔 其中 分别代表不同的营养级 e1 e2代表能量的形式 下列叙述正确的是 图11 31 6 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 a 是初级消费者b 为分解者c e1为太阳能 e2为热能d 能量可在食物链中循环利用 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 c依题意 是生产者 是初级消费者 是次级消费者 三级消费者 e1为生产者利用的能量 应是太阳能 e2为各营养级的生物释放出的能量 应为热能 故c正确 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 备选理由 本题主要考查对种群 群落和生态系统的概念的理解 我们在正文中没有涉及 可用此题补充这个知识点 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 1 以下关于种群 群落和生态系统的叙述中 正确的是 a 种群中的个体是生物进化的基本单位b 亚热带生长的常绿阔叶林组成一个种群c 马尾松林地中所有树木构成了生物群落d 生态系统的营养结构是食物链和食物网 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 da错误 种群是生物进化的基本单位 b错误 亚热带生长的常绿阔叶林是由诸多种群构成的 c错误 生物群落是一定自然区域内所有生物的总和 包括植物 动物和微生物等 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 备选理由 本题涉及土壤微生物的分解作用 但又与分解者和物质循环的知识相联系 可用此题补充这个知识点 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 2 下面是不同纬度地带的六类生态系统 甲 己 枯叶年输入量和枯叶现存量的比较表 分析上表可知 a 土壤有机物积累量最大的生态系统是己b 己最可能是热带雨林生态系统c 枯叶分解速率与环境温度和湿度没有关系d 分解者作用最强的生态系统是甲 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 b枯叶被土壤中的微生物分解 其分解速率与环境温度和湿度有关系 在一定范围内 温度越高 湿度越大 微生物分解作用越强 土壤中枯叶现存量就越少 根据表格中的数据分析 土壤有机物积累量最大的生态系统是甲 分解者作用最强的生态系统是己 己最可能是热带雨林生态系统 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 备选理由 本题涉及生态系统的成分易混 易错点 我们在正文中没有涉及 可用此题补充这个知识点 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 3 在生态系统中 以朽木和粪便为营养的蕈类 粪金龟子 蚯蚓等生物属于 a 次级消费者b 生产者c 分解者d 初级消费者 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 解析 c把动植物的尸体 排泄物和残落物等所含的复杂的有机物分解成为简单的无机物的生物统称为分解者 分解者主要是指细菌 真菌等腐生生活的微生物 有些以动植物尸体和腐败的有机物为食的动物也属于分解者 返回目录 第31讲生态系统的营养结构 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 返回目录 1 生态系统中的生产量和生物量 2 生态系统中能量流动和物质循环 考纲要求 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 知识梳理 一 生态系统的生产量和生物量1 初级生产量是指 通过光合作用所制造的 或固定的能量 单位是 或j m2 a a表示年 2 总初级生产量 包括 在内的全部生产量 用gp表示 3 净初级生产量 初级生产量中 有一部分是植物的呼吸 r 消耗掉了 剩下的才用于植物的 用np表示 即np 净初级生产量随 和 的不同有很大差异 返回目录 绿色植物 g m2 a 有机物 呼吸消耗 生长和繁殖 gp r 温度 雨量 4 生物量是 在某一调查时刻前的 单位是g m2或j m2 5 次级生产量 异养生物 包括消费者和分解者 利用 而生产出来的有机物质 单位是g m2 a 或j m2 a a表示年 次级生产量归根结底是要依靠植物的 产生的有机物 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 净生产量 积累量 现成有机物质 光合作用 导思动物粪便属于动物的同化量吗 请翻阅教材必修3p107 图6 7次级生产量的生产过程 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 二 生态系统的能量流动1 概念 在生态系统中 能量不断沿着 的方向流动 2 过程 1 输入途径 主要是生产者的 2 起点 从 固定太阳能开始 总能量为生产者所固定的全部太阳能 3 途径 4 特点 沿食物链由低营养级流向高营养级 不能 也不能 输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 太阳 植物 植食动物 肉食动物 顶位肉食动物 光合作用 生产者 食物链和食物网 单向流动 逆转 循环流动 逐级递减 三 生态系统的物质循环及实例1 物质循环 1 含义 生态系统中的无机物在相对封闭的循环圈中 的过程 2 特点 参与循环的物质数量 而且 可以 不可以 重复利用 2 碳循环 1 存在形式 和碳酸盐 2 在无机环境与生物群落之间的循环形式 3 循环路线 大气圈 植物和动物 分解者 大气圈 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 周而复始 往复循环 恒定 可以 co2 co2 网络构建 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2012 山东卷 处于食物链最高营养级的一物种数量下降 且其他条件不变时 流向该营养级其他物种的能量会不变 解析 该物种与该营养级其他物种间为竞争关系 所以该物种数量下降 其他物种获得的能量会增加 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 2 2012 海南卷 能量通过光合作用固定并进入生态系统 可以热能形式输出 解析 能量通过光合作用进入生态系统 经过生产者 消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 3 2010 江苏卷 直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 解析 直接以低营养级的生物为食减少能量流动过程中呼吸作用散失的能量 生态系统能获得更多的能量 4 2009 海南卷 设将水稻田里的杂草全部清除掉 稻田生态系统中能量流动的营养级数减少 解析 杂草与水稻位于同一营养级 是竞争关系 将杂草全部清除掉后能量更多地流向水稻 不会影响营养级数 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 5 研究能量流动 可合理设计人工生态系统 高效利用能量 解析 研究能量流动 设计合理的人工生态系统 如 桑基鱼塘 实现对能量的多级利用 从而提高能量利用率 6 物质是能量流动的载体 能量流动是物质循环的动力 解析 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 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 考点一生态系统中的生产量和生物量1 初级生产量绿色植物通过光合作用固定的能量或制造的有机物 1 来源 太阳光能 2 固定场所 叶绿体 3 能量变化 太阳能 atp和nadph中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 4 作用 没有初级生产量就没有消费者和分解者 也就不会有生态系统 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 2 次级生产量次级生产者利用初级生产量而生产出新的有机物质 1 来源 生产者 2 制造者 所有异养生物 3 提醒 海洋的净初级生产量只有陆地的一半 但次级生产量却相当于陆地的三倍多 原因是海洋中植食动物对藻类的利用率特别高 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 4 次级生产量获得的过程 图11 32 1 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 3 初级生产量和次级生产量的比较 例1 2012 宁波月考 下列有关生产量的说法正确的是 a 生态系统的总初级生产量一定大于净初级生产量b 海洋的次级生产量小于陆地的次级生产量c 生产者光合作用积累的有机物是生态系统的总初级生产量d 地球各地的净初级生产量几乎相同 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 a海洋的次级生产量大于陆地的 光合作用制造的有机物是生态系统的净初级生产量 地球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同而差异很大 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 点评 初级生产量指的是绿色植物通过光合作用固定的能量或制造的有机物质 次级生产量指的是次级生产者利用初级生产量而生产出新的有机物质 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题 2012 金华模拟 合理密植是我国传统农业生产中常用的方法 科学家对三种作物的产量和种植密度的关系进行研究 得到如下结果 有关叙述正确的是 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 32 2 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 a 上述作物在不同密度下收获的产量属于次级生产量b 萝卜种植的适宜密度为6左右c 提高氮元素供应量可不断增加玉米的种植密度d 密度大于4时欧防风草根的总产量和生长不受密度影响 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 b收获的植物的产量属于净初级生产量 提高氮元素的供应量也只能适当增大玉米种植密度 不可能无限制地增加 密度大于4时欧防风草根的生长受密度影响 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 考点二生态系统能量流动的过程及特点1 对能量流动过程的理解 1 能量的输入 生产者固定的太阳能总量 2 能量的传递 以有机物形式 沿食物链和食物网 3 能量的转化和散失 光能 化学能 热能 4 能量流动的特点 逐级递减 单向流动 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 2 初级消费者中能量的来源及去向图解图11 32 3 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 图中能量关系 1 消费者摄入能量 a 消费者同化能量 b 粪便中能量 c 即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量 应为上一个营养级固定或同化的能量 例如蜣螂利用大象的粪便获得能量 就不能说蜣螂获得了大象的能量 2 消费者同化能量 b 呼吸消耗 d 生长 发育和繁殖 e 3 生长 发育和繁殖 e 分解者分解利用 f 下一营养级同化 i 未被利用 j 即消费者同化能量若为两部分之和是b d e 若为四部分之和是b d f i j 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 确定食物链中的营养关系 据能量传递效率20 计算 相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右 若能量差值远比五倍小 则应位于同一营养级 提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率 能量传递效率的计算设食物链a b c d a 同一食物链中能量传递效率相同 若a营养级净增重n 则d营养级最多增重的量为n 20 3 最少增重的量为n 10 3 b 同一食物链中能量传递效率不完全相同 能量传递效率分别为a b c 若a营养级净增重n 则d营养级增重为n a b c 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 例2图11 32 4表示某生态系统的能量锥体图 p为生产者 q1为初级消费者 q2为次级消费者 对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析 其中分析不正确的是 a图b图图11 32 4 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 注 图中a a1 a2表示上一年留下来的能量 e e1 e2表示呼吸消耗量 a b c d e为本年度流入该生态系统的总能量b c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量c b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量d 初级消费者产生的粪便中所含的能量是包含在c中的 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 d结合题干及图示 可知 图中a a1 a2表示上一年留下来的能量 e e1 e2表示呼吸消耗量 则c c1分别是生产者流入初级消费者 初级消费者流入次级消费者的能量 b和d b1和d1 b2和d2 之一可代表粪便 残枝败叶 遗体等传递给分解者的能量 另一个表示未利用的会保留至下一年的能量 因此b c d e为本年度流入该生态系统的总能量 c1代表初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的量 初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量 应在b或d中 所以d项不正确 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 点评 解答本题需明确 锥体图中各部分的含义 各营养级能量的去路 分解者分解部分的能量和上一年留下来的能量的区别 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 探究 1 如果此生态系统每年的能量锥体图都与b图一样 预测这个生态系统的生物量变化趋势 2 这一年 p和q1之间的能量传递效率如何计算 1 增加 b图中 每个营养级都有上年剩余的生物量 按照这个趋势 这个生态系统的生物量会增加 2 p本年的同化量是b c d e q1本年的同化量是c 则能量传递效率是c b c d e 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题 2012 黄山三模 图11 32 5是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值 单位为103kj m2 y 下列说法错误的是 图11 32 5 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 a 图中a代表的生理过程是呼吸作用b 碳从动物流向分解者的形式为有机物c 该生态系统中生产者固定的总能量是9 6 104kj m2 yd 捕食关系一般不可逆转 所以能量流动具有单向性 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 c图中a代表的是各种生物通过细胞呼吸产生co2 消耗有机物的过程 a正确 分解者分解的是动物遗体或残枝败叶中的有机物 b正确 该生态系统中生产者固定的总能量为1 1 105kj m2 y 包含流入植食性动物的能量 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 考点三物质循环的实例 碳循环1 碳循环图11 32 6 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 1 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 2 过程大气中的co2进入生物群落 植物的光合作用 主要途径 或硝化细菌等的化能合成作用 大气中的co2主要来源于分解者的分解及生产者 消费者的细胞呼吸和化石燃料的燃烧 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 巧记四种成分的判断图11 32 7 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 先据双向箭头 确定 非生物的物质和能量 和 生产者 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 d 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 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生物 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 2 物质循环和能量流动的关系 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 提醒物质循环流动 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 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 例3如图11 32 8是生物圈中碳循环示意图 下列相关分析不正确的是 图11 32 8 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 a 生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足b a是消费者 c是生产者 各成分间以co2的形式传递碳元素c 对e过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡d 碳循环过程需要能量驱动 同时又是能量的载体 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 b图中a为消费者 b为分解者 c为生产者 d为大气中的co2库 e为化石燃料 在生物群落与无机环境之间以co2的形式传递碳元素 在生物群落之间以有机物的形式传递碳元素 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 点评 解答本题需明确 图中各字母所代表的生态系统的成分 碳循环的过程 温室效应形成的原因 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 探究c项中 若e过度开发利用会导致什么现象 我们应该怎么办 温室效应 减少化石燃料 煤 石油等 的利用 倡导低碳生活 减少二氧化碳的排放 另一方面积极植树造林 退耕还林 还草 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题 2013 辽宁联考 图甲是生态系统的碳循环示意图 图乙表示一个长期有效的生态系统中的食物网 请回答下列问题 1 图甲生态系统中碳循环首先依赖于 图中 过程中碳流动形式的不同点是 2 图甲中分解者通过 和 两种方式将碳放回大气中 3 图乙食物网中的肉食动物是 若人们想通过此生态系统更多地得到种群x 你认为达到目的的最有效手段是 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 甲乙图11 32 9 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 1 生产者的光合作用 过程中以co2的形式流动 过程中以含碳有机物的形式流动 2 需氧呼吸厌氧呼吸 3 x h除去此生态系统中的g s种群 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 生态系统中的碳循环是指生态系统中的碳元素在生物群落与无机环境之间的循环 碳元素主要以二氧化碳形式通过光合作用进入生物群落 即图中 碳元素主要以二氧化碳的形式返回到大气中 即图中的 过程 碳在生物群落间是以有机物的形式流动的 即图中的 过程 分解者的分解将碳放回到大气中 包括需氧呼吸和厌氧呼吸两种方式 由图可知w为生产者 故x h为肉食动物 要想获得较多的x 应使w同化的能量消耗最少 故应除去g s种群 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 考点四有关能量传递效率计算规律能量流动的知识 是高中生物教材中为数不多的几个 应用级 知识点之一 且能量总是寓于物质之中 所以计算干物质量的量值也就是计算能量的量值 因此关于这方面的题目也较多且有一定的难度 特别是关于能量流动的计算问题 要做好生态系统中能量流动的转换率的计算题 首先要理解食物链 食物网和同一营养级的关系 其次要理解生态系统中能量流动的过程和规律 而常见的题型可分为以下几种 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 例4有一食物网如图11 32 10所示 设e种群干物质量为5 8 109kj b种群干物质量为1 3 108kj 则a种群干物质量的值至少是 图11 32 10 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 4 5 107kj 解析 本题首先要搞清楚 由于能量寓于物质之中 所以计算干物质量的量值也就是计算能量的量值 其次 由于e种群的干物质的最终去向有b和a 所以要使a种群所得干物质的量最少 只有在e种群以最低的传递效率传给b 这时e种群剩余干物质最少 e剩余部分再以最低的传递效率传给a时才可能发生 b种群干物质量为1 3 108kj 从理论上讲 至多消耗e种群干物质量为1 3 108kj 10 1 3 109kj 由于a与e相隔一个营养级 因而a种群干物质量的值至少为 5 8 1 3 109kj 10 10 4 5 107kj 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题在某草原生态系统能量流动过程中 假设羊摄入体内的能量为n 羊粪便中的能量为36 n 呼吸作用散失的能量为48 n 则 a 羊同化的能量为64 nb 贮存在羊体内的能量为52 nc 由羊流向分解者的能量为16 nd 由羊流向下一营养级的能量为64 n 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 a同化量 摄入量 粪便量 所以羊同化的能量为n 36 n 64 n 贮存在羊体内的能量 同化量 呼吸消耗量 64 n 48 n 16 n 而贮存在羊体内的能量一部分被分解者分解 一部分流向下一营养级 一部分未被利用 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 备选理由 本题涉及人工生态系统 鉴于在正文中涉及较少 用此题补充这个知识点 1 为做好灾后重建 青海省玉树县人们通过新建沼气池和植树造林 构建了新型农业生态系统 如下图所示 下列有关叙述不正确的是 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 该生态系统中 处于第二营养级的生物有人和家禽 家畜 该生态系统中 人的作用非常关键 植物是主要成分 该生态系统的建立 提高了各营养级间的能量传递效率 沼气池的建造和植树造林 人为干扰了该生态系统的稳定性a b c d 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 d在一个生态系统中 生产者是主要成分 生产者越多 生态系统越稳定 生态系统的能量传递效率一般为10 20 不会因生态系统的改变而改变 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 备选理由 本题主要考查能量流动的计算 鉴于这个知识点较单一 我们在正文中没有过多涉及 可用此题补充这个知识点 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 2 在下图所示的食物网中 假如猫头鹰的食物有2 5来自于兔子 2 5来自于鼠 1 5来自于蛇 那么猫头鹰若增加20g体重 最少需要消费植物 a 600gb 900gc 1600gd 5600g 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 解析 b通过食物链 植物 兔 猫头鹰 猫头鹰增重20g 2 5 8g 最少需要消费植物的量为8g 5 5 200g 通过食物链 植物 鼠 猫头鹰 猫头鹰增重20g 2 5 8g 最少需要消费植物的量为8g 5 5 200g 通过食物链 植物 鼠 蛇 猫头鹰 猫头鹰增重20g 1 5 4g 最少需要消费植物的量为4g 5 5 5 500g 所以合计需要消费植物200g 200g 500g 900g 返回目录 第32讲生态系统的能量流动和物质循环 第33讲生态系统的稳态及其调节 返回目录 返回目录 生态系统的稳态及其调节 考纲要求 知识梳理 一 生态系统的稳态1 含义 生态系统的一个重要特点就是它常常趋向于 生态系统内部的所有成分彼此 保持稳定 2 稳态的原因 生态系统具有 3 调节类型 和 第33讲生态系统的稳态及其调节 返回目录 稳态 相互协调 自我调节能力 负反馈 正反馈 二 反馈调节1 负反馈调节 最初发生变化的那种成分所发生的变化 结果使生态系统 稳定 负反馈是最常见的一种反馈 2 正反馈调节 在自然生态系统中很少见 最初发生变化的那种成分所发生的变化 结果使生态系统 稳态 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 抑制和减弱 保持 加速 远离 3 生态系统稳态的破坏 1 破坏原因 超过一定的限度 生态系统的自我调节功能本身就会受到损害 2 破坏因素 自然因素和 因素 3 对生产生活的启示 人类活动除了要讲究经济效益和社会效益外 还要特别注意 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 外来干扰 人为 生态效益和生态后果 网络构建 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2012 浙江卷 旅鼠的天敌 植物 旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节 解析 旅鼠的种群数量受到植物及其天敌数量的制约 相互之间是一种负反馈调节机制 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 2 2012 江苏卷 全球范围内生物多样性有降低的趋势 可能是过度的人为干扰导致生物多样性降低 解析 过度的人为干扰破坏生态系统的稳态 多样性降低 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 3 2011 四川卷 小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定 表明生态系统内部具有自我调节能力 解析 生态系统的结构和功能保持相对稳定 说明生态系统具有一定的自我调节能力 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 4 2011 江苏卷 人工养殖池塘水体的n p含量容易升高 会引起水体的富营养化 藻类等浮游生物大量繁殖 加之死亡后被微生物分解 引起水体的溶氧量下降 造成鱼类等死亡 进一步破坏了生态系统稳态 这种调节方式称为负反馈调节 解析 远离稳态的调节属于正反馈调节 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 5 2009 福建卷 生态系统内部结构与功能的协调 可以提高生态系统的稳定性 解析 生态系统内部结构与功能越复杂 相互之间越协调 其自动调节能力越强 越能提高生态系统稳定性 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 6 同等强度干扰下 草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度慢 解析 两种生态系统对同等强度的干扰的抵抗能力是不同的 显然 草原生态系统的抵抗能力强一些 相比之下 其受到的毁坏程度更轻 恢复起来要更容易 而沙漠生态系统受到的毁坏更为严重 加上其本身的脆弱性 故难于恢复 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 考点一生态系统稳定性的分析1 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11 33 1中曲线表示 图11 33 1 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 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 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 2 稳定性机制 生态系统具有一定的自我调节能力 1 自我调节能力 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 生态系统的结构与自我调节能力的关系 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 返回目录 第33讲生态系统的稳态及其调节 3 生态系统稳定性和自动调节能力的关系可用下图表示 图11 33 2