2013高三生物一轮知识精讲课件：必修3生态系统的结构与能量流动.ppt

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1、生态系统的结构及其稳定性,一、生态系统的组成成分填表(1)无机环境：即非生物的。(2)生物群落：,物质和能量,自养,细菌和真菌,基础,活跃,(1)生产者都是自养生物吗？自养生物也都是生产者吗？提示：生产者都是自养生物，自养生物也都是生产者。(2)细菌都是分解者吗？举例说明。提示：细菌不一定都是分解者，如硝化细菌就是生产者。,想一想,二、食物链和食物网连线,三、能量流动的过程填空,1概念理解,固定太阳能总量,化学能,食物链和食物网,化学能,热能,2过程图解,(1)流入某一营养级的能量最终去向有哪些(最高营养级除外)？提示：有三个去向：一是自身呼吸消耗，二是被下一营养级利用，三是被分解者利用。(2

2、)某一营养级能量的摄入量、同化量和粪便量之间有怎样的 关系？提示：摄入量同化量粪便量。,悟一悟,四、能量流动的特点和意义判断正误(1)生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减的。()(2)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会 大于20%。()(3)能量金字塔可以出现倒置现象。()(4)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能 量。()(5)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的 能量全部流向人类。(),1生态系统的成分,2生态系统的营养结构(1)模型图示：,(2)相关说明：由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食 物链中的营养级消费者级别1，如兔是初级

3、消费者，第 二营养级。,某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不 代表单个生物个体，也不一定是一个种群。同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级，如狼分别是第三、第四营养级。在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如 狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。,食物链(网)中各营养级生物数量的变动(1)处于食物链的第一营养级生物减少的情况：第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或 间接的食物来源。(2)“天敌”减少的情况：“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最

4、终结果比原来数量要大。,(3)“中间”营养级生物减少的情况：如右图所示食物网中，青蛙突 然减少，则以它为食的蛇也将 减少，鹰就要过多地捕食兔和 食草鸟，从而导致兔、食草鸟 减少。因为鹰不只捕食蛇一种 生物，它可依靠其他食物来源 来维持其数量基本不变。,(4)特殊情况：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。,特别提醒 生产者比消费者稳定得多，当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。,生态系统成分的误区类型与特例,1(2012南通质检)下列有关生态系统组成成分的叙述，正 确的是()A太阳

5、光来源于地球以外，不属于生态系统的成分 B硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者 C病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者 D蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者,解析：太阳光属于非生物的物质和能量，属于生态系统的成分；病毒营寄生生活，但自身不能独立进行代谢活动；蚯蚓为分解者。答案：B,B,2下图是一个陆生生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述，正确的是(),A图中含有两个及以上营养级的生物有乙、己、丁、庚、辛B同时存在竞争和捕食关系的只有丙和乙、丁和辛C若丙种群的数量下降10%，则辛种群的数量将会发生明显 的变化D此食物网中共有14条食物链，若增加“甲戊”这一关系，则其食物链增加4条

6、,A,解析：根据图示可知，既存在捕食关系又存在竞争关系的除丙和乙、丁和辛外，还有乙和丁；在复杂的食物网中，丙的种群数量增多或减少，对最高营养级辛种群的数量影响不大；增加“甲戊”这一关系，食物链仍为14条；图中含有两个及以上营养级的生物有乙、己、丁、庚、辛。答案：A,能量流动的过程图解生态系统的能量流动过程，可以概括为下图：,每一营养级能量来源与去路,定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。,1动

7、物同化的能量不等于摄入的能量 动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量，即 摄入的食物只有部分被同化。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粪便量不是该营养级同化量的一部分 消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，它实 际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养 级的未被利用的部分。,3(宁波八校联考)科学家对生活在某生态系统的一个 蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉 食动物的有关数据如下图所示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是(),被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级图中X代表用于蜘

8、蛛生长、发育和繁殖的能量根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率ABC D,解析：被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分。蜘蛛是肉食动物，至少是次级消费者，位于第三营养级。图中X是同化量中除去呼吸消耗的，代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量。猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率是用蜘蛛的同化量除以猎物种群的同化量，储存在猎物种群有机物中的能量不是猎物种群的同化量的全部，所以不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率。答案：A,4某同学绘制了下图所示的能量流动图解，下列叙述 正确的是(),A生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2 D2)B由生产者到初级消费者的能

9、量传递效率为D2/W1C初级消费者摄入的能量为(A2B2C2)DW1D1D2,A,解析：由图可知，W1为生产者固定的太阳能，D1为初级消费者同化的能量；W1A1B1C1D1；D1A2B2C2D2；由于呼吸作用消耗部分能量，所以W1D1D2。答案：A,2能量传递效率,三种生态金字塔的比较,生态系统中能量传递相关计算,在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。,(1)设食物链ABCD，分情况讨论如下：已知D营养级的能量为M，则至少需要A营

10、养级的能量 M(20%)3；最多需要A营养级的能量M(10%)3。已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量 N(20%)3；最少能量N(10%)3。,(2)在食物网中分析：如在 中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：食物链越短，最高营养级获得的能量越多。生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能 量，应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最 长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即 等于M(10%)3。,(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营

11、养级的多种生物按 一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合 并。,5.右图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()A是初级消费者 B为分解者 CE1为太阳能，E2为热能 D能量可在食物链中循环利用,解析：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。答案：C,6.在右图食物网中，a表示动物性 食物所占比例，若鸟要使体重 增加x，至少需要生产者的量 为y，那么x与y的关系可表示为()Ay90 xa10 x By20 xa5x C

12、y20 xa5x Dy100 xa10 x,解析：根据能量流动效率为10%20%，如果能量流动效率为20%，则y为：xa20%20%x(1a)20%20 xa5x；如果能量流动效率为10%，则y为xa10%10%x(1a)10%90 xa10 x；所以20 xa5xy90 xa10 x。答案：C,例1(2011 山东高考改编)6月5日是世界环境日，2011年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如右图所示。,(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的_ 能力较差，其_稳定性也相应较低。除图中所示 的生物类群外，该生态系

13、统的生物组成成分还应有_ 才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供10000 kJ的能量，营养级间的能量传递 效率为10%20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低 和最高能量值分别是_kJ和_kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_。若外 来生物入侵该区，则会导致该草原的_锐减或丧失。,自我调节,抵抗力,分解者,10,400,增加,生物多样性,(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是_和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为_只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分

14、标记个体迁出，则导致调查结果_(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透_，引起_渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起_对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。,捕食,900,偏高,升高,下丘脑,肾小管、集合管,高考随堂体验1(2010海南高考)有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。下列 关于该模式的叙述中，错误的是()A杂草和水稻是生产者 B鸭与害虫的种间关系为捕食关系 C杂草和水稻的种间关系为竞争关系 D水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统,D,2(2010江苏高考)有人发起“多吃素食、少

15、吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的 合理解释是()A多吃肉食会增加心血管病的发病率 B直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的 能量 C多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多 D节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平,C,解析：A项是从人体物质代谢的角度来描述的；直接以低营养级的生物为食，由于能量传递经过的营养级少，损失的能量少，可利用的能量应该较多。C项是从生态系统中能量流动的角度合理解释题干中的观点；D项是从营养的角度而不是从生态学的角度来进行解释的。答案：C,3(2010山东高考)以下表示动物利用食物的过程：,正确的分析是()A恒温动物的/值一般高于变温动物B哺

16、乳动物的/值一般为10%20%C提高圈养动物生长量一般需提高/值D食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺乳动物,C,解析：恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以有机物质积累量()较少，其/值一般低于变温动物。哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：/(未获取量)。食肉动物与食草动物的/值大小无法比较。/值越高，说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量，有利于提高动物的生长量。答案：C,4(2009广东高考)下图为南极某海域的食物网。据图 判断正确的是(),A此食物网共有6条食物链B硅藻既是生产者，又是分解者C磷虾在不同食物链上都属于同一营养级D严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大,C,5(2

17、011海南高考)关于生态系统的叙述，正确的是()A生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的 B生态系统中的信息传递对所有捕食者都是有利的 C生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然 越大 D生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然 越小,A,解析：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，能量在各营养级之间的传递效率为10%20%，故A正确；生态系统的信息传递能够调节种间关系，以维持生态系统的稳定性，不可能只对捕食者有利；生态系统的食物链中营养级的高低与体型大小没有必然联系。答案：A,6(2011四川高考)下图A为小岛生态系统食物网简图。有 人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主

18、要以沙氏变色蜥和 较大的地面节肢动物为食)，跟踪调查该生态系统及其对 照组的变化，发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见图B)，而其他生物数量变化相对较小。请回答下列问 题：,(1)沙氏变色蜥处于第_营养级，其与卷尾鬣蜥的种 间关系是_。(2)引入卷尾鬣蜥后，沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部 向上转移，而网蜘蛛的织网位置略有下降。此现象表明 生态因素的改变，可使生物群落的_发生改变。(3)引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的数量变化趋势是_。结合其他生物的数量变化信息可以看出，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_能力。,三或第四,竞争和捕食,垂直结构,先增加后减少，最终达到平衡,一定的自动调节,