知识点-必修3生物第五章1-3节

1、第5章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构课标三维目标课标解读常见题型真题链接1.举例说明什么是生态系统。选择题、填空题2012海南，T18，2分；2012江苏，T26，8分；2.讨论某一生态系统的结构。选择题、简答题2012江苏，T26，8分；2012海南，T28，8分；3.尝试建构生态系统的结构模型。选择题、非选择题2011全国课标，T31，12分；2011海南，T28，8分；三层完全解读1. 知识能力聚焦1. 生态系统的结构(l)生态系统的概念 由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。 【注意】生态系统有大有小，大的生态系统如整个海洋、陆地。其他的诸如一片森

2、林、草原、一个池塘、甚至一块农田、一条河流都可看做是一个生态系统。 小的生态系统可联合成大的生态系统，简单的生态系统可组合成复杂的生态系统。 地球上最大的生态系统是生物圈。(2)生态系统的组成成分比较成分各成分的组成在生态系统中的作用地位非生物的物质和能量光、热能、空气、水、矿物质、土壤等生物群落中的物质和能量的根本来源必需成分生产者绿色植物；光合细菌、蓝藻；化能合成细菌主要通过光合作用把无机物转化为有机物，把光能转变为化学能，即将无机环境中的物质和能量引入生物群落，为消费者、分解者，提供物质和能量 必需的主要成分消费者绝大多数动物；寄生生物帮助生产者传粉、传播种子等非必需成分分解者腐生细菌和

3、真菌；腐食动物和蚯蚓、蜣螂等把动植物遗体、排遗物和残落物中的有机物分解成简单的无机物必需成分各成分之间的关系（3）生态系统的营养结构食物链与食物网食物链形成：生态系统中，各种生物因食物关系而形成的联系基本模式：生产者+不同级别的消费者书写原则：植物（起点）植食性动物小型动物中型动物大型肉食动物分类：捕食链、寄生链、腐生链环节：一般不超过5个环节食物网形成：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物；一种植食性动物既可吃多种植物，也可被多种肉食动物所食物也可被多种肉食动物所食功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道2. 方法技巧平台2.生态系统概念的理解(1)生态系统是指由生物群落与它的无机环境相互作

4、用而形成的统一整体，其关系可用下图表示：(2)在理解生态系统的概念时要注意以下几点： 空间性：一定的空间范畴。因为生态系统的种群和群落都强调一定的自然区域，生态系统的范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈，在生物圈这个最大的生态系统中，还可以分出很多不同的生态系统。 成分：生态系统的基本组成包括各种生物和它们生活的无机环境。生物不仅有植物、动物，还有微生物等，这些生物构成完整的群落。群落加上无机环境才构成生态系统。 功能：生物群落和无机环境是相互作用的，生态系统中的生物与生物之间、生物与无机环境之间是通过能量流动和物质循环相互联系在一起的。3.食物链、食物网、生物数量变化分析(1)第一营养

5、级的生物减少对其他物种的影响 第一营养级的生物（生产者）减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。 (2)“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响 一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量的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且有多种食物来源时，若其中一条

6、食物链中断，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 食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链（网）中流动时只有10%20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当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；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。 (5)食物链数、不同的营养级动物的种间关系判断 任何一条食物链都是从生产者开始，止点是不被其他动物所食的动物，中间任何停顿都不能算完整的食物链。 同一种生物在不同的食物链中可以占有不

7、同的营养级，要根据此生物所在的具体食物链来确定。 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，如教材中的蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。3. 创新思维拓展4. 生态系统食物链的类型食物链是指生产者所固定的能量和物质，通过一系 列捕食和被捕食关系在生态系统中传递，各种生物按其 食物联系排列的链状顺序。食物链上的每一环节，称为 营养阶层（营养级）。自然生态系统主要有三种类型的 食物链。 (1)牧食食物链或捕食食物链：是以活的绿色植物为基础，从食草动物开始的食物链，例如，小麦蚜虫瓢虫食虫鸟。 (2)碎屑食物链或分解食物链：是以死亡的动植物残体为基础，从真菌、细菌和某

8、些土壤动物开始的食物链，例如，死亡的动植物残体跳虫螨类食虫昆虫蜘蛛食虫鸟小型哺乳动物。 (3)寄生食物链：以活的动植物有机体为基础，从某些专门营寄生生活的动植物开始的食物链，例如，鸟类跳蚤鼠疫细菌。 【说明】生态系统中的食物链不是脚定不变的，它不仅在进化历史上订改变，在短时问内也有改变。动物在个体发育的不同阶段里，食物的改变（如蛙）就会引起食物链的改变。动物食性的季节性变化也会引起食物链的改变。因此，食物链往往具有暂时的性质，只有在生物群落组成中成为核心的、数量上占优势的种类，食物链才是比较稳定的。 一般生态系统中的能量在沿着食物链的传递过程中，从前一环节到后一环节，能量大约要损失90%左右（

9、能量传递效率大约是10%）。因此，越是处于食物链顶端的动物，生物量越小，能量也就越少。处于顶端的肉食动物最少，以至于不可能再有别的动物以它们为食，因为从它们身上所获得的能量不足以弥补为搜捕它们所消耗的能量。一般说来，能量从太阳开始沿着食物链传递几次以后就所剩无几厂，所以食物链一般都很短，通常只由4、5个环节构成，很少有超过6个环节的。第2节 生态系统的能量流动课标三维目标课标解读常见题型真题链接1.分析生态系统能量流动的过程和特点。选择题、识图作答题2012海南，T19，2分；2010全国，T5，6分2.概述研究能量流动的实践意义。选择题、计算题2010山东理综，T6，4分；2011海南，T2

10、1，2分3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。选择题、分析说明题2012安徽理综，T30，8分；2012四川理综，T31，8分三层完全解读1. 知识能力聚焦1. 能量流动的含义生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为生态系统的能量流动。2. 能量流动的过程起点：从生产者固定太阳能开始。数量：流经生态系统的总能量，是生产者所固定的全部太阳能。渠道：沿食物链和食物网，逐级流动。过程：散失：能量的变化情况是：太阳光能生物体中的化学能一部分以热能的形式散失；另一部分用于生物体的各项生命活动。 【注意】能量流动是生态系统的重要功能之一。生态系统中的能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内以后开始的

11、，因此生态系统中能量流动的起点是从生产者固定太阳能开始。 生态系统中能量的源头是太阳光。牛产者只有通过光合作用，才能把太阳能固定在它所合成的有机物中，这样光能才能输入到生态系统的第一营养级。因此，流经一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量，并非照射到这个生态系统中所有植物体上的太阳能。因为有相当一部分的太阳辐射能没有被生产者所“捕捉”和固定。(2)每个营养级能量的来路去路分析输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖，也就是储存在构成植物体的有机物中。在后一部分能量中，一部分随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来，还

12、有一部分则被初级消费者植食性动物摄人体内。被植食性动物摄人体内的能量，有一小部分存在于动物排出的粪便中，其余大部分则被动物体所同化。这样，能量就从第一营养级流入第二营养级。能量流人第二营养级后将发生右图所示的变化。能量在第三、第四营养级的变化，与在第二营养级的情况大致相同。 【注意】每一营养级所固定的能量有三个去向：一部分在自身呼吸作用中以热能形式散失；一部分随生物遗体、残落物、排遗物被分解者分解释放出来；一部分被下一营养级同化。 被某一营养级生物摄人体内的能量，并不是该营养级生物的同化量，因为有一小部分能量存在于动物排出的粪便中，最终被分解者分解释放出来。因此，真正流入下一营养级的能量，应该

13、是该营养级生物的同化量。即同化量=摄入量-粪便量。3. 能量流动的特点单向流动：是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各个营养级，一般不能够逆向流动，也不能够循环流动。 能量流动之所以是单向的，原因是：食物链各营养级的顺序不可逆转，这是长期自然选择的结果。 逐级递减：是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。 能量在流动中逐级递减，原因是：(l)各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量；(2)各营养级总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。 能量的传递效率为10%20%，其含义是指“在输入到某一个

14、营养级的能量中，大约只有10%20%的能量流入到下一个营养级”o这里流入到下一个营养级的能量，应是指流入到下一个营养级的总能量。4. 研究能量流动的意义研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、没计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。例如，在农业生态系统中，如果把作物秸秆当燃料烧掉，人类就不能充分利用秸秆中的能量；如果将秸秆做饲料喂牲畜，让牲畜粪便进入沼气池，将发酵产生的沼气做燃料，将沼气池中的沼渣做肥料，就能实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。“桑基鱼塘”（利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑）也基本体现了这个原理。研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的

15、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。例如，在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。2. 方法技巧平台5. 生态系统中能量流动的计算问题生态系统中能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。这个特点很好理解，但对生态系统中与能量有关的计算，学生学习起来往往感到有困难，现总结分析如下： (1)有关至多和至少的问题能量沿食物链流动，传递效率是10%20%，那么什么时候用10%，什么时候用20%来计算呢？这就涉及能量传递的最多和

16、最少问题。当生产者的能量一定，求最高营养级获得最多能最时用传递效率20%计算，求最高营养级获得最少能量时用10%计算。当最高营养级的生物增重xkg，求至少要消耗生产者多少千克时用20%计算，求至多消耗生产者多少千克时用10%计算。因为当生产者的能量一定，传递效痒越高，最高营养级获得的能量越多，传递效率越低，最高营养级获得的能量越少。反过来，使最高营养级增加一定体重，传递效率越高，消耗生产者的能量越少；传递效率越低，消耗生产者的能量越多。 例如 在“植物昆虫蛙蛇”这条食物链中，若蛇增加1g体重，至少要消耗植物( )。 A.1 000 g B.500 g C.250 g D.125 g 解析 蛇增

17、加Ig体重，当传递效率是10%时，消耗植物1 g10%10%10%=1 000 g。当传递效率是20%耐，消耗植物1g20%20%20% =125 g。由此得出当传递效率是20%时，消耗植物最少；当传递效率是10%时，消耗植物最多。故选D。(2)能量在生态系统中的传递效率问题 解决这类问题，就要清楚每个营养级能量的来源和去路。对于第一营养级，能量的来源是太阳能，流入第营养级的能量是生产者固定的太阳能，能量的分配为兰部分：呼吸消耗一部分能量、传递给下一营养级、被分解者利用一部分能量。对于第二营养级，能量来自上一营养级，能量的分配和第一营养级相同。各个营养级之间能量传递效率等于这个营养级同化韵能量

18、与前一营养级同化的能量之比。 (3)能量在食物网中传递的计算- 在食物网中，处在比较高营养级的生物可以从多条食物链获得食物来源，因此首先要根据题意确定每条食物链传递给这种生物食物的比例，然后再进行有关的计算。 小结：在食物网中求最大（小）值时，既要考虑能量传递效率，又要考虑食物链的长短。在没有具体说明的情况下，能量传递效率为10%20%，即能量传递低效率为10%，最高效率为20%。所以在食物链中能量传递的“最大（小）值”的计算存在着如下图所示的关系：（1） 知低营养级求高营养级获能量最多选最短食物链按20%计算获能量最少选最长食物链按10%计算（2） 知高营养级求低营养级需最多能量选最长食物链

19、按10%计算需最少能量选最短食物链按20%计算3. 创新思维拓展6. 生态金字塔的理解生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式，生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔等。不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。项目 类型能量金字塔数量金字塔生物金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔形象征意义能量在沿食物链流动过程中具有逐渐递减的特性生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链中营养级的升高逐级递减。每一阶含义每一营养级生物所含

20、能量的多少每一营养级生物个数的数目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于其捕食浮游动物的生物量第3节 生态系统的物质循环课标三维目标课标解读常见题型真题链接1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。选择题，识图作答题2010广东理综，T26，10分；2009山东高考，T4，4分2.尝试探究土壤微生物的分解作用。选择题、实验题2009山东高考，T4，4分3.说明能量流动和物质循环的关系。选择题、简答题2011全国大纲卷，T32，11分4.关注碳循环

21、平衡失调与温室效应的关系。选择题、填空题2007天津理综，T31，12分三层完全解读1. 知识能力聚焦1. 物质循环（1） 物质循环的概念理解范围生物圈（全球）物质对象组成生物体的化学元素形式生物群落与无机环境间：无机物生物群落：有机物动力能量重要生物类群生产者：物质、能量输入分解者:物质、能量输出特点全球性、循环性“物质”在无机环境与生物体内生命物质的相互转化，是依靠生物体内的牛化反应完成的。 物质循环中起决定作用的是生物群落。 参与无机环境中物质与生物体内生命物质相互转化的生理过程，主要有光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等。 生态系统的物质循环离不开能量的流动。(2)碳循环与硫循环的比较比

22、较项目碳循环硫循环存在形式无机环境中CO2、碳酸盐和化石燃料SO2硫酸盐生物群落内有机物蛋白质循环形式生物群落与无机环境之间CO2SO2、SO42-生物群落内有机物有机物返回无机环境的途径化石燃料的燃烧；动植物的呼吸；微生物的分解作用化石燃料的燃烧；微生物的分解作用对环境的影响温室效应酸雨生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，这两大功能之间既有明显的差别，又有必然的联系。 区别与联系的比较如下表：能量流动物质循环形式主要以有机物形式流动组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间反复循环特点单向流动、逐级递减反复循环、维持生态系统的稳定性，具有全球性范围生态系统的各营养级生物圈联系二者相

23、互伴随，相辅相成，是不可分割的统一整体2.方法技巧平台3.探究土壤微生物的分解作用案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A烧杯中加入30ml土壤浸出液对照组对土壤不作任何处理B烧杯中加入30ml蒸馏水自变量土壤中是否含微生物土壤中是否含有分解淀粉的微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不变色结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注：A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。【注意】在探究活动中，一般的步骤为：提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论相互交流.3.创新思维拓展4.物质循环的类型生态系统的物质循环可以分为水循环、沉积型循环和气体型循环三种类型。 (1)水的主要循