新高考生物总复习专题19生态系统及其稳定性、人与环境教学课件

第4部分生物与环境专题19生态系统及其稳定性、人与环境高考

生物新高考专用考点1生态系统的结构一、生态系统的综述与成分组成概念在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体范围有大有小,地球上最大的生态系统是生物圈结构营养结构食物链和食物网结构组成成分

功能能量流动、物质循环和信息传递知识归纳

生态系统组成成分之间的相互关系

生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。易混易错

1.细菌不都是分解者:硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于特

殊的消费者。2.动物不都是消费者:以动、植物残体为食的腐食性动物属于分解者。3.生产者不都是绿色植物:蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者。4.植物不都是生产者:菟丝子营寄生生活,属于消费者。二、营养结构:食物链和食物网1.食物链食物链草

鼠

蛇

鹰所属类型绿色植物植食性动物肉食性动物肉食性动物成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者所属营养级第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级知识拓展

1.食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,通常不会逆转。2.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,也不一定代

表某一种群。2.

小表达

为什么食物网越复杂,生态系统抵御外界干扰的能力一般越强?

答案:在错综复杂的食物网中,一条食物链的某种动物减少和消失,它在食物链上的位

置可能会有其他生物来取代。知识归纳

食物网中生物数量的变化分析(1)食物链的第一营养级生物减少,相关生物都减少。(2)“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量的增加种内竞争加剧,种群数量减少,

直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况,举例如下:

若青蛙突然减少,则短时间内以它为食的蛇将减少,鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致

兔、食草鸟减少。考点2生态系统的功能一、生态系统的能量流动1.概念理解(一般情况下)2.第一营养级的能量流动

(1)同化量=摄入量-粪便量,某营养级粪便中的能量不属于该营养级的同化量,而属于

上一营养级流向分解者的能量。如第二营养级流向分解者的能量=该营养级遗体残

骸中的能量+第三营养级粪便中的能量。(2)同化量=呼吸作用以热能形式散失量+用于生长、发育和繁殖的能量。3.第二营养级的能量流动4.能量流动的特点

易混易错

能量传递效率与能量利用率(1)能量传递效率=(某一营养级的同化量÷上一营养级的同化量)×100%,一般为10%~2

0%。(2)能量利用率一般是指流入最高营养级的能量占生产者固定总能量的比值,其与能量

传递效率不同。(3)10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,不是两个个体之间的能量传递

效率。项目类型能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状

特点通常均为上窄下宽的正金字塔形,但大树与生活在大树上的植食性昆虫的数量金字塔(如甲)及某一时间段浮游动物与浮游植物的生物量金字塔(如乙)为上宽下窄的倒金字塔形

象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中一般随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总干重)一般沿食物链流动而逐级递减每一级含义单位时间内每一营养级所得能量的多少每个营养级中生物个体的数量每一营养级所容纳的有机物总干重5.生态金字塔:营养级间的某种数量关系6.研究能量流动的实践意义及应用实例实践意义应用实例帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增

大流入某个生态系统的总能量间作套种、蔬菜大棚中的多层育苗等立体农业→

充分利用了空间和资源,获得了更大的利益帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量

得到最有效的利用秸秆饲养牲畜,牲畜粪便用于生产沼气等→可实现

对能量的多级利用,提高能量利用率帮助人们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农田除草、除虫二、生态系统的物质循环1.物质循环的概念小表达

氮元素能否在生物群落与非生物环境间循环利用?

为什么农业生产需要

定期向农田中施加氮肥?

答案:能农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能全部归还土

壤,所以需要施加氮肥。2.碳循环3.碳循环模式图分析生态系统组成成分

5.

4.碳循环的失衡——温室效应6.能量流动与物质循环的关系(1)物质作为能量的载体,使能量沿食物链(网)流动。(2)能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境间循环往返。小表达生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统,却不是一个在“能量”上自给

自足的系统的依据是什么?

答案:物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,必须由生物圈外的太阳能

等源源不断地输入方可维持正常运转。三、生态系统的信息传递小表达

防治害虫的方法有化学防治、生物防治和机械防治等,使用性外激素诱捕某

种害虫的雄性个体,属于

防治,其优势是

。答案:生物不会对人类的生存环境带来环境污染问题,也不会诱导害虫群体向抗药

性强的方向进化考点3生态系统的稳定性一、生态平衡1.概念:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。2.特征:二、生态系统的稳定性1.概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,强调的是生态

系统维持生态平衡的能力。2.形成原因:生态系统具有自我调节能力。3.调节基础:负反馈调节。知识拓展

生态系统中的反馈调节

正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析已污染的湖泊污染加剧

草原上食草动物兔与植物的平衡三、生态系统稳定性的类型1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较

抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构与功能相对稳定恢复自身结构与功能相对稳定核心抵抗干扰,保持原状遭到破坏,恢复原状影响因素

联系二者一般呈负相关。但对于极地苔原(冻原)而言,由于其组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的大小关系

小表达

一块管理良好的棉田与内蒙古草原相比,哪个抵抗力稳定性高?

答案:内蒙古草原的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一、营养结构简单。四、提高生态系统的稳定性1.控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地

利用生态系统。2.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内

部结构与功能的协调。考点4生态环境的保护一、人类活动对生态环境的影响1.生态足迹(又叫生态占用)概念在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积特点(1)生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大;(2)生活方式不同,生态足迹的大小可能不同小表达

为什么食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹大?

答案:能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,营养级越高,占有的生产资源和吸纳

废物的土地及水域面积越大,牛所处的营养级比蔬菜高,所以食用牛肉会比食用蔬菜

产生的生态足迹要大。2.人口增长与环境的关系:人口增长过快,给生态环境带来的压力过大。知识拓展

生态承载力代表了地球提供资源的能力,保护耕地、通过发展科技来提高

农业生产效率、开发新能源、提高能源利用率、发展循环经济等措施都可提高生态

承载力。3.全球性生态环境问题问题示例原因(或类型)全球气候变化化石燃料大量燃烧和水泥生产等→大气中CO2浓度升高→温室效应加剧→全球变暖→南极冰盖融化,地球海平面上升→对生物生存产生威胁水资源短缺人口剧增及人类活动臭氧层破坏氟氯烃、哈龙等化合物的使用土地荒漠化人类活动生物多样性丧失生物生存的环境被破坏环境污染大气污染(可导致雾霾、酸雨频发)、水体污染(可导致水体富营养化)和土壤污染等二、生物多样性及其保护1.生物多样性概念生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性层次遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性价值直接价值(1)实用价值:食用、药用和作为工业原料(如纤维、木材、蚕丝、橡胶)等;(2)非实用价值:旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等间接价值(1)调节生态系统的功能(主要):①植物能进行光合作用,具有制造有机物、固碳、供氧等功能;②森林和草地具有防风固沙、水土保持作用;③湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候等;(2)具有促进生态系统中基因流动和协同进化等方面的生态价值潜在价值目前人们尚不太清楚的价值(如目前没有直接价值的植物,有可能在未来被发现含有治疗某种疾病的重要部分)丧失原因

注意

生物多样性的间接价值明显大于直接价值。2.生物多样性的保护小表达

1.对于濒危物种来说,就地保护是否一定是最有效的保护措施?为什么?

2.秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群,个别局域种群极小,将大熊猫分布区连接

起来有利于大熊猫种群的延续,为什么?

答案:1.不一定。若其生存地未被破坏,则应进行就地保护;若其生存地遭到严重破坏,

则应进行易地保护。2.将大熊猫分布区连接起来,可以促进大熊猫种群之间的基因交流,有利于保护遗传多

样性,有利于种群的延续。考点5生态工程一、生态工程的基本原理自生内容由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持应用(1)有效选择生物组分并合理布设;(2)需创造益于生物组分生长、发育、繁殖及它们形成互利共存关系的条件循环理论基础生态系统的物质循环应用通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生实例无废弃物农业协调理论基础生物与生物、生物与环境的协调与适应意义考虑环境容纳量,避免系统的失衡和破坏整体遵循原则(1)整体与局部的关系:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构。(2)综合考虑社会、经济、自然的关系易混易错

生态工程原理的辨析(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。(2)体现物种多、营养关系复杂,考虑生态位差异、种间关系→自生原理。(3)强调生物与生物、生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力→协调原理。(4)涉及自然、经济和社会,指整个系统,如林业生态工程建设时,一方面号召农民种树,

另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题→整体原理。二、生态工程的实例和发展前景1.实例(1)

(2)

(3)

2.发展前景:重视对生态环境的保护,注重与经济、社会效益的结合需要生态工程发挥

作用。生态工程的发展和应用,将在建设美丽中国的过程中大有作为。物质循环深挖教材(1)

将非生物环境中的物质和能量带入生物群落,是生态系统的基石;

能将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物返回非生物环境中;

能够加

快生态系统的物质循环过程(选择性必修2P50)。(2)物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都不断在

和

之间循环往复的过程(选择性必修2P63)(2022辽宁,23,11分)。碳在生物群落中主要以

的形式传递(2021河北,22,9分),碳在非生物生产者分解者消费者非生物环境生物群落含碳有机物环境与生物群落之间主要以

的形式循环(选择性必修2P62)(2020全国Ⅲ,6,6分)。物质循环具有全球性,碳循环具有全球性的主要原因是

(选择性必修2P62)(2021河北,22,9分)。碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素中循环速度最慢的是

,因为它一般不进行气体循环。(3)生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄

,使其

在机体内浓度超过环境浓度的现象,具有生物富集现象的物质在生物体内的浓度会随

营养级的升高而

(选择性必修2P64)(2023湖北,9,2分)(2022江苏,12,2分)。CO2碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,CO2能够随大气环流在全球范围内流动磷某种元素或难以降解的化合物升高真题演练

(2020全国Ⅲ,6,6分)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下

列有关碳循环的叙述,错误的是

(