生物第十一单元 生态系统和环境保护 第1讲 生态系统的结构和能量流动.ppt

第十一单元生态系统和环境保护第1讲生态系统的结构和能量流动考点一生态系统的结构考点一生态系统的结构1.生态系统的范围生态系统的范围（1）概念：生态系统是由与它的相互作用而形成的统一整体。如下图所示：（2）范围：有大有小，地球上最大的生态系统是。（3）结构：由和营养结构（食物链和食物网）构成。（4）功能：进行_。2.生态系统的组成成分生态系统的组成成分（1）各成分的作用及地位生物群落无机环境生物圈组成成分物质循环、能量流动、信息传递非生物的物质和能量生产者消费者分解者实例阳光、水、空气等自养生物，主要是绿色植物异养生物，主要是动物营腐生生活的细菌或真菌作用通过，固定太阳能分解动植物的地位生态系统的生态系统的最活跃部分生态系统的关键成分非生物的物质和能量生产者消费者分解者实例阳光、水、空气等自养生物，主要是绿色植物异养生物，主要是动物营腐生生活的细菌或真菌作用通过，固定太阳能分解动植物的遗体及动物的排泄物地位生态系统的生态系统的最活跃部分生态系统的关键成分（2）相互关系和是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。3.生态系统的营养结构（1）食物链（捕食链）概念：生态系统中各生物之间由于关系形成的一种联系。光合作用和化能合成作用加速生态系统的物质循环基石非生物的物质和能量生产者分解者消费者生产者分解者食物营养级消费者A.第一营养级a.初级消费者B.第二营养级b.次级消费者C.第三营养级c.三级消费者D.第四营养级d.四级消费者E.第五营养级e.特点：起点是，为第一营养级；终点是最高营养级，一般不会超过个营养级。只包含生产者和消费者。营养级与消费者级别的关系（连线）：营养级A.第一营养级B.第二营养级C.第三营养级D.第四营养级E.第五营养级消费者初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者abcde生产者5（2）食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂。形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃植物，也可能被肉食性动物所食。特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的。食物网分析a.该食物网中含有条食物链。b.食物网中所含营养级最多的一条食物链是。c.图中猫头鹰所占营养级为。d.图中猫头鹰与蛇之间的种间关系为。（3）食物链和食物网的作用：生态系统的渠道。营养结构多种多种多种营养级12草食草昆虫蜘蛛青蛙蛇猫头鹰第三、四、五和六营养级捕食和竞争物质循环和能量流动【教材深挖】【教材深挖】1.生产者主要是绿色植物，分解者主要是细菌和真菌，言外之意，生产者和分解者还包括其他类群，你能说出它们分别还包括哪些类群吗？生产者除绿色植物，还有化能合成作用的硝化细菌等；一些腐生动物也属于分解者。2.下图为生态系统成分及结构关系图，依图分析回答问题。（1）图中A、B的生理过程依次是什么？A.光合作用、化能合成作用，B.细胞呼吸。（2）图中哪些成分共同构成生物群落？它们是否都参与食物链、食物网的构成？，其中不参与食物网构成。1.关于下图的叙述中正确的是（）A.图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统B.图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落C.细菌与蝉之间的关系属于竞争D.蛇属于三级消费者【解析】图示中包括了非生物的物质和能量（光、CO2等）、生产者（绿色植物）、消费者（蝉等）和分解者（细菌），它们构成了一个生态系统，蝉是消费者，细菌是分解者，二者之间不能构成竞争关系；蛇属于四级消费者A2.下图中a、b、c、d代表生态系统的组成成分，其中代表生产者的是（）【解析】a为消费者，b为分解者，c为生产者，d代表无机环境，故正确答案为C。CA.aB.bC.cD.d3.如图为非洲某草原生态系统的食物网，下列相关叙述错误的是（）A.该食物网中共有6条食物链B.狮子在这个食物网中占据三个营养级C.狮子和野狗的关系是捕食和竞争D.蛇的数量减少，狮子的数量不会发生明显的变化【解析】从草开始，到狮子结束，食物链有草羚羊狮子、草斑马狮子、草羚羊野狗狮子、草斑马野狗狮子、草鼠蛇食蛇动物狮子，共5条，A错误。A4.如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起（）A.甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B.甲、丙、丁的种群数量均增加C.甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D.甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加【解析】能量在食物链中流动的特点：单向流动，逐级递减，所以如图所示甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物关系为：丙甲乙丁。当乙的数量增加时，因乙是以甲为食的，所以甲由于天敌增加，数量就会相应下降；由于甲是以丙为食，也就是甲是丙的天敌，丙的天敌数量减少其数量就增加；又由于丁是以乙为食，乙的数量增加，导致丁因食物充足而数量增加。D1.食物链变式模型的分析食物链变式模型的分析下面图中，图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙甲乙丁；图2中的食物链是丙丁甲乙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量。2.食物网中生物数量变化的分析与判断食物网中生物数量变化的分析与判断（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，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，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，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和鸟，从而导致兔、鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。1.能量流动的四个环节能量流动的四个环节固定的太阳能总量食物链和食物网化学能化学能热能呼吸作用2.能量流动的过程能量流动的过程（1）写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容甲：，乙：，丙：，丁：，戊：。（2）据图分析食物链中甲营养级能量的去向通过自身以的形式散失。被同化。残枝败叶等被分解。未被利用。生产者初级消费者次级消费者呼吸作用分解者呼吸作用热能下一营养级分解者3.能量流动的特点及意义能量流动的特点及意义（1）能量传递效率：指之间的比值。（2）能量流动的特点：、逐级递减（两相邻营养级间的能量传递效率一般为_）。（3）研究意义帮助人们科学规划、设计，使能量得到最有效的利用。帮助人们合理地调整生态系统中的关系，使能量持续高效地流向的部分。相邻两个营养级同化量单向流动10%20%人工生态系统能量流动对人类最有益【教材深挖】【教材深挖】1.下图表示能量在两个营养级之间的流动过程，依图回答下列问题：（1）第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？同化量摄入量粪便量。（2）上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级？为什么？不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，还有一部分被分解者所利用，总有一部分能量未被下一营养级利用。1.（2016浙江温州二中适应测试，6）下图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是（）【解析】能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能1752008751250（kJ），A正确；能量从乙到丙的传递效率为30/200100%15%，B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，为光合作用提供了无机盐，但不能提高能量传递效率，C错误；食物链的营养关系一般都是高营养级捕食低营养级，不可逆，这决定了能量流动的单向性，D正确。A.能量流动是从甲固定太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1250kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D.食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性C2.如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中正确的是（）A.图中AD，BE，CFB.K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量C.食物链中能量最少的是分解者所处的营养级D.第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D【解析】题图中AD，BE，CF；食物链中能量最少的是狼所处的营养级;第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是B/A。B3.下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.和是实现物质循环的关键生态成分B.该图所示的食物网只有1条食物链：C.E1表示主要通过光合作用所摄入的能量D.能量可在食物链中循环利用【解析】【解析】图中代表生产者，、和都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类很多，各种生物之间会形成错综复杂的食物网；生态系统中能量流动是单向的，进入生物群落的是太阳能，释放出来的是热能，能量不能循环利用。C4.下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是（）A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所同化的能量就越少B.由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网C【解析】生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误。（1）每一营养级能量的来源与去路分析（2）能量去向：流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：定量不定时（在足够长的时间内能量的最终去路）a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级（最高营养级除外）；c.被分解者分解利用。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.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的时间“还没来得及被利用的能量”。可用下图表示：1.（2016新课标，5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是（）A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向【解析】鹰迁入后，形成了食物链植物蝉螳螂黄雀鹰，据此可知，鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节，并使该树林中黄雀（螳螂的天敌）的数量减少，A错误，C正确；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D错误。C2.（2015江苏高考，9）下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是（）A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度B.就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类C.就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数D.变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息【解析】蜘蛛种群密度的调查适于使用标志重捕法，五点取样法属于样方法，A错误；杂食性鸟类由于食物范围广，受环境影响较小，其数量波动小于其他食性的鸟类，B正确；就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配，并非物种数目越多越稳定，C错误；变色龙的体色变化是基于和环境同步，并非向同类传递行为信息，D错误。B3.（2015天津高考，1）下图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是（）A.甲是生物进化的基本单位B.乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C.丙是由生产者和消费者构成的D.丁多样性的形成受无机环境影响【解析】由图可知：甲为个体，乙为种群，丙为群落，丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群，A错误；种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动，B错误；群落包括生产者、消费者和分解者，C错误；生态系统的多样性受无机环境的影响，D正确。D4.（2015海南高考，23）俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是（）A.小鱼吃的小虾B.吃小鱼的大鱼C.泥巴中的藻类D.泥巴中的大肠杆菌【解析】属于生态系统第一营养级的是生产者，藻类可以进行光合作用，属于生产者，C正确；小虾、小鱼和大鱼都属于消费者，大肠杆菌属于分解者，A、B、D错误。C5.（2015福建高考，4）下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是Jm2a1）。下列叙述正确的是（）A.该食物网中最高营养级为第六营养级B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357（Jm2a1）D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统【解析】该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为378042007980（Jm2a1），第一到第二营养级的能量传递效率为7980/31920100%25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。B1.生态系统的四种成分生态系统的四种成分非生物的物质和能量，生产者，消费者，分解者。2.生产者、消费者和分解者的地位生产者、消费者和分解者的地位（1）生产者是生态系统的基石。（2）消费者是生态系统最活跃的部分。（3）分解者是生态系统的关键成分。3.捕食食物网中体现的两种种间关系捕食食物网中体现的两种种间关系捕食关系和竞争关系。4.食物链和食物网的特点和功能食物链和食物网的特点和功能（1）特点：在食物链中，第一营养级总是生产者，各种动物在不同的食物链中所处的营养级可能不同。（2）功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统能量流动和物质循环的渠道。6.生产者固定的太阳能的三个去向生产者固定的太阳能的三个去向（1）呼吸作用消耗。（2）下一营养级同化。（3）分解者分解。7.能量流动的两个特点能量流动的两个特点单向流动、逐级递减。5.能量流动的三个常考点能量流动的三个常考点（1）起点：从生产者固定太阳能开始（输入能量）。（2）总能量：流经生态系统的总能量生产者所固定的太阳能总量。（3）渠道：沿食物链和食物网传递（传递能量）。易错点易错点1生态系统的成分误区归纳生态系统的成分误区归纳【点拨】【点拨】（1）绿色植物生产者：蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；而菟丝子营寄生生活，属于消费者。（2）动物消费者：秃鹫、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。（3）细菌分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型细菌，属于生产者；寄生细菌属于消费者。易错点易错点2不会正确判断营养级不会正确判断营养级【点拨】【点拨】（1）生产者永远是第一营养级，第一营养级必须为生产者。（2）消费者级别营养级级别1。（3）分解者不占据营养级。易错点易错点3同化量同化量摄入量摄入量【点拨】【点拨】同化量：指被消费者消化吸收的物质所含有的能量。摄入量：指被消费者摄入的物质所含有的能量。同化量摄入量粪便量。易错点易错点4能量传递效率能量传递效率能量利用效率能量利用效率【点拨】【点拨】（1）能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%20%。（2）能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。