第2章生态系统的结构与功能（课件）-2024年高考生物一轮复习核心知识清单与精讲课件

选修1生物与环境

第2章

生态系统的结构与功能※什么是生态系统？★由生物群落与非生物因素相互作用而形成的、能够自我维持的整体，称为生态系统。※地球上最大的生态系统是？它包含了什么？★生物圈，它包含了地球上全部生物及其环境的总和。※生态系统的分类？★为自然生态系统和人工生态系统。人工生态系统可以分为农田生态系统、城市生态系统类型。自然生态系统可以分为水域生态系统（海洋、淡水、湿地）和陆地生态系统（森林、草原、荒漠、冻原等）。人教版分类方式：※生态系统的成分还有腐生动物也可称为：无机环境如菟丝子营寄生生活，属于消费者。※四个“并不都是”★1.细菌并不都是分解者，如硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者。2.动物并不都是消费者，如蜣螂、蚯蚓等腐食动物，属于分解者。3.生产者并不都是绿色植物，如蓝细菌、硝化细菌等也是生产者，应该说生产者包括绿色植物。4.植物并不都是生产者，※生态系统的四种组成成分的关系？※生态系统各成分的判断方法即是否营腐生生活，如蚯蚓。1.依据文字判断（1）判断生产者时要注意是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。（2）判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词。植物、微生物都可能是消费者。（3）判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、动物的排遗物中的有机物分解成无机物，※生态系统各成分的判断方法（2）根据箭头指向判断各成分。B为消费者。2.依据图形判断（1）根据双向箭头找出生产者和无机环境。①A有三个箭头指出，为生产者。②D有三个箭头指入，为无机环境。③B和C中一个为消费者，另一个为分解者，A(生产者)和B均有箭头指向C，所以C为分解者，※生态系统的营养结构：食物链和食物网①概念和特点★（1）食物链※生态系统的营养结构：②实例★（1）食物链※生态系统的营养结构：★（2）食物网b.食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力一般越强。①概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。②形成原因：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。③功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道。④食物网的复杂程度：主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物的数量。⑤意义：维持了生态系统的相对稳定。a.某种动物减少或消失，其在食物链上的位置可能会由其他生物取代。食物网越简单生态系统就越容易发生波动和毁灭。一般来说，食物网越复杂生态系统越稳定，※食物链条数、不同营养级动物的种间关系的判断方法如蜘蛛与蟾蜍，二者之间既可以是捕食关系，又可以是竞争关系★（1）任何一条食物链都从生产者开始，止于不被其他动物所食的动物（2）同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，判断某种生物的营养级要根据此生物所在的具体食物链来确定（3）在食物网中，两种生物的种间关系有可能出现不同概念上的重合，※在上图中，鹰是第几营养级？几级消费者？蛇和鹰的关系为？★在“草→鼠→鹰”食物链中，鹰是第三营养级、次级消费者在“草→鼠→蛇→鹰”食物链中，鹰是第四营养级、三级消费者捕食和种间竞争※什么是生态系统的能量流动？★生态系统中能量的输入、传递、转化和散失等过程，统称为生态系统的能量流动。能量流动的渠道是食物链和食物网；传递形式是有机物中的化学能。※流入生态系统的总能量是？★生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量通常就是流入生态系统的总能量。生产者的能量流动分析（3）流经生态系统的总能量是生产者固定的能量。（1）输入：固定在制造的有机物中。生产者通过光合作用（或化能合成作用）将光能(或化学能）转化为化学能，（2）起点：从生产者固定太阳能（或化学能）开始。（4）人工生态系统除生产者固定的能量外,(如饲料等中的能量)。还包括人工投入的能量※消费者的能量流动分析未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量。②消费者的同化量=呼吸消耗量+属于上一营养级的同化量（1）消费者流入分解者的能量有两部分：遗体残骸中的能量、下一营养级的粪便中的能量。（最高营养级除外）（2）同化的能量才真正进入这个营养级。①摄入量=动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一营养级固定或同化的能量，严格来说是上一营养级流向分解者的能量。粪便量。同化量+用于生长、发育和繁殖的能量。③未利用的能量包括生物每年的积累量和动植物残体以及以化石燃料等形式被储存起来的能量。※什么是营养级效率？其大小通常为？★能量从一个营养级传递给下一营养级的比例，称为营养级效率。营养级效率通常为5%～20%，平均约为10%。※生态系统中能量流动的特点？※能量传递效率的相关“最值”计算方法例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。还要注意两点：（1）通过“至少需要”“最多利用”“最大消耗”“最少利用”等字眼，从而确定应该使用5%还是20%，最短链还是最长链进行“最值”计算。（2）已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。※生态金字塔成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒金字塔浮游植物的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时间内调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量总的来看，一年中浮游植物的总生物量还是比浮游动物的多※研究能量流动的实践意义充分利用了空间和资源,可获得更大的收益可提高能量的利用率，但不能提高能量传递效率可以保持畜产品的持续高产※能量流动过程的分析粪便中能量属于上一个营养级同化能量中还（可能）有一部分未被利用※常考易错的两种能量流动模型分析※常考易错的两种能量流动模型分析属于第一营养级的同化量属于第二营养级的同化量※生态系统的物质循环★定义：也称生物地球化学循环组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程特点：注意：物质循环中的物质不是指单质或化合物,而是指各种元素物质循环的范围是生物圈，而不是局域性的生态系统。全球性：在非生物环境和生物群落之间反复利用、循环流动循环往复运动：※什么是生物放大？★在自然界不能降解或难降解的化学物质，通过食物链的延长和营养级的增加，而在不同生物体内逐级富集，这种现象称为生物放大。※主要的物质循环有哪些？★主要的物质循环有碳循环、水循环、氮循环和磷循环等※碳循环★A-E分别表示什么成分？①-③分别表示什么作用？A：大气中的CO2；①：光合作用；B：生产者；C：消费者；D：化石燃料；E：分解者③分解作用②呼吸作用；※碳循环在生物群落内部的传递形式主要是含碳有机物。（1）碳进入生物群落的途径：光合作用或化能合成作用。（2）碳返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧。（3）碳的存在形式：非生物环境中碳可以CO2、碳酸盐形式存在；生物群落中碳主要以含碳有机物形式存在。（4）碳的循环或传递形式：在生物群落与非生物环境间的循环主要是以CO2的形式进行的；※碳循环的失衡——温室效应加剧秸秆还田提高了土壤储碳量,有利于缓解温室效应。※水循环★A-G分别表示什么过程？A、D：蒸发；B、E：降水；C：水汽输送；F、G：径流※能量流动和物质循环的关系※能量流动和物质循环的关系※快速确认碳循环的各环节※快速确认碳循环的各环节※信息的种类★物理信息：如孔雀开屏、蜜蜂跳舞等。自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。如蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声等。化学信息：生物产生的可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等信息素。昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在的能传递信息的化学物质行为信息：动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息，和生物与非生物环境之间信息传递的范围：同种生物之间、异种生物之间信息传递的方向：往往是双向的行为信息※判断信息种类★1.根据信息传播途径（1）涉及声音、颜色、温度等物理因素→物理信息（2）信息载体为化学物质→化学信息（3）涉及特殊行为→行为信息2.据文字表述的着重点（1）依靠“语言”传递给对方→物理信息（2）以“肢体语言”递给对方→※信息传递在生态系统中的作用一般体现在捕食过程中※能量流动、物质循环与信息传递的关系它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。★任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，项目能量流动物质循环信息传递范围生态系统各