高三复习学案生态系统与环境保护.ppt
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1、2011年山东省高考生物考试说明1生态系统的结构 2生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用3生态系统中的信息传递 4生态系统的稳定性 5人口增长对环境的影响 6全球性的环境问题 7生物多样性保护的意义和措施,学案 生态系统与环境保护,学案 生态系统与环境保护,核心术语(记准、写准、理解透,把握内涵和外延)1.生态系统的结构 生态系统组成成分 非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者 营养结构 食物链和食物网2.捕食链 营养级别、消费级别,3.能量流动 单向流动、逐级递减、传递效率、能量金字塔,4.物质循环 碳循环、反复利用、循环流动,5.信息传递 物理信息、化学信息、行为信息,6.稳定性
2、 抵抗力稳定性、恢复力稳定性、自我调节能力、负反馈调节,生态系统的组成与结构,图示生态系统各组成成分之间的关系,并例举一条食物链。答案 各成分间关系,食物链绿色植物 食草昆虫 青蛙 蛇 鹰(1)判断分析何为生态系统的基本成分?答案 生态系统的基本成分为非生物物质和能量、生产者、分解者,非生物物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,是生态系统存在的基础;生产者和分解者是联系非生物物质和能量与生物群落的桥梁,二者的必备才能使生态系统能够正常进行物质循环和能量流动。所以三者为生态系统的基本成分。,(2)试判断分析“生产者=绿色植物”、“消费者=动物”、“分解者=细菌”?答案 以上等式均
3、不成立,是因为:生产者是指自养型的生物,其既包含营光能自养的生物 绿色植物和光合细菌,又包含营化能自养的生物(如硝化细菌)。消费者是指营捕食异养或寄生异养的生物,例如大多数动物、寄生植物菟丝子、病毒等。分解者是指营腐生异养的生物,其主要指营腐生生活的细菌和真菌,还包括某些营腐生生活的动物,如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等。,(3)分析营养结构食物链和食物网的特点。答案 食物链的特点a.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,即最高营养级,中间为多种动物,有任何间断都不算完整的食物链。b.高中生物中的食物链,实际上是指捕食食物链,它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的,其中分解者和非生物物
4、质和能量不参与捕食链的组成。c.同一种生物在不同食物链中可占有不同的营养级,但生产者永远是第一营养级,消费者级别与营养级别差1。d.一条食物链一般不会超过5个营养级。,e.在食物链中,当某种生物大量增加时,一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少,作为其天敌的下一营养级数量增多。f.食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自于种间,也可能来自于种内。g.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。h.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。,食物网的特点a.
5、同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。b.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,如蜘蛛与青蛙,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。c.在食物网中,当某种生物因外来因素而大量增加时,一般除导致上一营养级减少,下一营养级增加外,还会导致与其有竞争关系的生物数量下降。d.在食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少对另一种生物的影响沿不同的线路分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。e.食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而并非取决于生物数量
6、。,(改编题)下图的图1为某草原生态系统食物网,图2为某特殊环境中的食物网。请据图判断下列说法中正确的是(),图1中属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰图1中猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共4个营养级图2中,若黄雀的全部同化量来自两种动物食草昆虫和螳螂,且它们各占一半,则当绿色植物增加G千克时,黄雀增加体重最多是G/125千克图1中如果昆虫突然减少,食草鸟数目短期内将不发生变化图1中信息已体现出该生态系统的结构图1中食虫鸟与蜘蛛的关系既有竞争又有捕食关系图1中有一条食物链为:草昆虫蜘蛛蟾蜍蛇A.B.C.D.,答案 B,关键信息“食物网”、“次级消费者”、“营养级”、“一半”、“最多”
7、、“短期内”、“结构”、“食物链”知识依据 生态系统的结构和能量流动的相关知识完整分析 图1中,食草鸟为初级消费者;如果昆虫突然减少,食草鸟被猫头鹰捕食增加,数目短期内将会减少(昆虫减少对草的影响较小);图1中信息中只体现出生态系统的部分结构,而未体现出非生物的物质和能量、分解者;其中一条食物链应该为“草昆虫蜘蛛蟾蜍蛇猫头鹰”;中所指出不完整。图2中,设黄雀增加体重X千克,则根据题意可列出代数式:(51/2X+551/2X)5=G,X=G/75千克。,拓展链接 食物网中的物种变动情况的分析与判断编者以右图抽象的食物网为例,帮助同学们理解这一知识:(1)处于食物链中第一营养级的生物减少,对该食物
8、链中的其他生物的影响在某食物链中,若处于第一营养级的生物减少,其他生物都将减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接食物来源,这一营养级生物的减少必会引起连锁反应,致使以下营养级依次减少。所以如果图中a的数量减少,b、c、d、e、f、g的数量都将减少。,(2)“天敌”一方减少,对被食者数量变动的影响 若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被食者数量会因此而迅速增加,但这种增加并不是无限的,而是随着数量的增加,种群密度加大,种内斗争势必加剧,再加上没有了天敌的“压力”,被捕食者自身素质(如奔跑速度、警惕灵敏性等)必然会下降,导致流行病蔓延,老弱病残者增多,最终造成种群密
9、度减小,直至相对稳定,即天敌减少,造成被食方先增后减,最后趋向稳定。所以如果图中f的数量减少,e的数量变化将是先增加,后减少,再趋向稳定。,(3)若处于“中间”营养级的生物减少,另一种生物的变化情况应视具体食物链确定。在本题所示的食物网中,若d突然减少,则以它为食的e减少,以e为食的f也减少,f减少则g就更多地吃b和c,从而导致b和c减少。在这里必须明确f并非g的唯一食物,所以f减少并不会造成g的减少,它可依靠其他食物(如b、c等生物)来源而维持数量基本不变。,生态系统的能量流动知识整合,绘出能量流经一个种群、第三营养级、某个生态系统的示意图。答案 如下图1、图2和图3图1,图2,图3,(1)
10、判断分析“摄入量=同化量=流入某个营养级的能量”?答案 错误。因为某个营养级的粪便并没有被吸收同化为营养级自身的能量,而摄入量=同化量+粪便量,所以只有同化量才是流入某个营养级的能量,而其粪便量应隶属于上一个营养级的能量,而未流入该营养级。(2)能量流经生态系统的变化形式是什么?并总结输入途径、流动起点、渠道、在食物链中流动形式、散失途径。,答案 变化形式:太阳光能生物体有机物中化学能热能(最终散失)。输入途径:光合作用。起点:生产者(主要是植物)固定的太阳能。渠道:食物链和食物网。在食物链中流动形式是有机物 中的化学能。散失途径:呼吸作用(包括各营养级及分解者的呼吸)。,(3)分析能量的来源
11、与去路是什么?答案 能量来源a.生产者的能量来自于太阳能。b.各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量=摄入量-粪便中所含能量)。,能量去路a.定量不定时分析:流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条:A.自身呼吸消耗;B.流入下一营养级;C.被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。b.定量定时分析: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
12、“未利用”。如果是以年为单位研究,D部分的能量将保留到下一年。,(4)总结能量流动特点并分析其原因?答案 单向流动a.食物链中,相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。b.各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉,这些能量是无法再利用的。逐级递减a.每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。b.各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量,供自身利用和以热能形式散失。c.各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。,(5)思考相邻营养级之间传递效率应如何计算?并分析为什么一条食物链一般不会超过5个营养级?答案 能量传递效率:1
13、020%,即输入某一营养级的能量中,只有1020%的能量流入到下一个营养级。计算方法为:能量传递率=100%。注意关键词a.“营养级”之间而并非“生物个体”之间;b.“同化量”并非“摄入量”。,下一营养级同化量该营养级同化量,能量的传递效率为1020%的含义是指一个营养级的总能量大约只有1020%传到下一营养级。如果按20%这一最高效率计算,以第一营养级的总能量为100%计算,第二营养级所获得的能量为20%,第三营养级所获得的能量为20%20%=4%,第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的(若按传递效率的10%计算,公式为,由此可知生态系统中的能量流动一般不超过45个营养级。,(6)比较分析
14、能量流动与物质循环的区别与联系。,答案,能量流动,物质循环,信息传递,(09济宁质检改编)下图表示某草原生态系统中能量流动图解,表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是(),A.是流入该生态系统的总能量B.分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿 色植物再利用C.图中/的比值代表“草兔”的能量传递效率D.和分别属于草和兔同化量的一部分答案 D关键信息“能量流动量”、“粪便”、“分解者”、“”知识依据 能量流动过程,完整分析 流入该生态系统的总能量应该是生产者(草)所固定的太阳能的总量,而仅是其中的一部分,所以A错。分解者分解遗体,最终是以热能的形式释放,而热能是不能被绿色植物固定利用,所
15、以B错。图中分别是流向兔和狐的能量,二者之比不能代表“草兔”的能量传递效率,所以C错。是兔排出的粪便中所含的能量,兔是初级消费者,初级消费者的粪便所含的能量不属于初级消费者所同化的,应该属于生产者(草)的;是由兔流向分解者的能量,应属于兔同化量的一部分,所以D正确。,列表比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性。答案 抵抗力稳定性与恢复力稳定性的区别与联系,如下表所示。,生态系统的稳定性及其调节,(1)生态系统稳定性的内涵是什么?答案 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。功能相对稳定:生物群落的物质输入与物质输出相对平衡,能量输入与能量输出相对平衡。(2)生态系统具有稳定性的原
16、因是因为其具有自我调节能力,请分析自我调节能力大小的影响因素并结合实例分析自我调节机制。答案 生态系统的自我调节主要依靠群落内部的种间关系及种内斗争来实现,其自动调节能力的大小与其成分和营养结构复杂程度成正比,另外还与生态系统自身的净化能力有关(净化作用分为物理沉降、化学分解、微生物降解)。,生态系统的反馈调节机制反馈调节是生态系统自动调节能力的基础,包括正反馈和负反馈。a.负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态。实例:如图所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。,b.正反馈调节使生态系统远离平衡状态。若一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更
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