(B版浙江选考专用)高考生物总复习 专题23 生态系统的结构、功能与稳态课件-人教版高三全册生物课件.ppt
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1、专题23生态系统的结构、功能与稳态生物(浙江选考专用)考点考点1 1生态系统的结构生态系统的结构基础知识基础知识一、生态系统概述一、生态系统概述1.生态系统生态系统:是由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。2.类型类型:自然生态系统和人工生态系统。3.结构组成结构组成(1)生态系统的成分:非生物成分(无机物、有机物、气候、能源)和生物成分(生产者、消费者和分解者)考点清单(2)营养结构:食物链和食物网。4.功能功能:物质循环、能量流动和信息传递。二、生态系统的营养结构二、生态系统的营养结构1.食物链食物链(1)含义:在生态系统各生物之间,通过一系列的取食和被取食关系,不断传递着生产
2、者所固定的能量的单方向营养关系。(2)类型:捕食食物链和腐食食物链,陆地生态系统常以腐食食物链为主,海洋生态系统则以捕食食物链为主。(3)作用:能量流动和物质循环的渠道。2.生物放大生物放大(1)含 义:化学杀虫剂和各种有害物质通过食物链逐级积累和浓缩,在生物体内高度富集,导致危害的现象。(2)途 径:食物链。(3)实例:DDT的污染。3.食物网食物网(1)含 义:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。(2)与 生 态 系 统 稳 定 性 的 关 系:食物网越复杂,生态系统抵抗外力干扰的能力越强,食物网越简单,生态系统越容易发生波动和毁灭。三、营养级和生态金字塔三、营养级
3、和生态金字塔1.营养级营养级(1)含 义:处于食物链同一环节上的全部生物的总和。(2)划分标准:植物(起点)植食动物(小型)肉食动物第一营养级第二营养级第三营养级(中型)肉食动物(大型)肉食动物第四营养级第五营养级(3)特 点:营养级的位置越高,归属于该营养级的生物种类、数量和能量越少。2.生态金字塔生态金字塔(1)含义:各营养级之间的某种数量关系。(2)类 型:生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。在自然生态系统中,能量金字塔绝不会倒置。成分代谢类型组成成分在生态系统中的作用非生物的物质和能量无机物、有机物、气候、能源生物群落中的物质和能量的根本来源生产者自养型生物(1)绿色植物和藻类(2)
4、光合细菌,如蓝细菌(蓝藻)(3)化能合成细菌如硝化细菌将无机环境中的物质和能量通过光合作用或化能合成作用引入生物群落,为消费者、分解者提供物质和能量消费者异养型生物(1)绝大多数动物(2)寄生生物加快生态系统的物质循环;帮助生产者传粉、传播种子等分解者异养型生物(1)腐生细菌和真菌(2)腐食动物如蚯蚓、蜣螂等把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物重点难点重点难点一、生态系统的组成成分比较一、生态系统的组成成分比较联系各成分之间相互作用,形成一个统一的整体知能拓展知能拓展(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
5、费者,如蜣螂、蚯蚓、某些原生动物等以植物残体、粪便为食的腐食动物属于分解者。(3)生产者并不都是绿色植物,如蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者包含绿色植物。(4)植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。二、生态系统的营养结构分析二、生态系统的营养结构分析3.(捕食捕食)食物链、食物网的综合分析食物链、食物网的综合分析(1)分解者、非生物的物质和能量不参与食物链的组成。(2)一般不超过5个营养级。(3)一种生物不固定于一条食物链上。(4)食物链是能量流动、物质循环的渠道。(5)食物链在一定时间内和进化历史上可以发生变化。(6)距离基本能源(如生产者)越近的生物,受到
6、捕食或取食的压力越大,因而其种类和数量越多,生殖能力越强。(7)食物网越复杂,最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量。生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。4.(捕食捕食)食物链条数、不同的营养级动物种间关系的判断食物链条数、不同的营养级动物种间关系的判断(1)任何一条食物链都是从生产者开始,终点是不被其他动物所食的动物,中间有任何停顿都不能算完整的食物链。(2)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。5.生物放大生物放大(1)放大物特点:化学性质稳定不易被分解;在生物体内积累而不易被排出。(2)放大过程:随着食物链的延长而不断加强,即营养级越高的生物体内放大物的浓度越高。例
7、如:有机氯农药在水中溶解度虽然很低,但是通过“浮游植物浮游动物小鱼肉食性鱼”这样一条食物链,可以千万倍地放大。(3)危害:对位于食物链顶位的物种造成灾难性影响。知能拓展知能拓展(1)生产者位于第一营养级,所以找食物链时应从生产者开始。(2)由于一种动物可以捕食多种其他动物,所以一种动物可以出现在不同的食物链中,并且在不同食物链中所处的营养级可以不同。一般来说,一种动物所处的营养级越高,其食物来源就越广泛,参与构成的食物链也就越多。类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形一般为正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
8、体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减每一级含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量三、生物量金字塔、能量金字塔与数量金字塔的比较分析三、生物量金字塔、能量金字塔与数量金字塔的比较分析知能拓展知能拓展生态金字塔在一些特殊情况下也会出现特例:(1)数量金字塔在某一营养级的生物个体很大,而后一营养级的生物个体很小时,会出现倒置现象。(2)生物量金字塔也有特殊形状,如海洋生态系统中,生产者浮游植物个体小、寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但
9、这并不是说流过生产者这一环节的能量比流过浮游动物的要少。(3)在人工生态系统中因能量可人为补充,可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)的多。四、生产量和生物量四、生产量和生物量1.初级生产量初级生产量:指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。单位:g/(m2a)或J/(m2a)(a代表年)(1)生产过程的化学反应式:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O(2)总初级生产量:包括呼吸消耗在内的全部生产量,用GP表示。(3)净初级生产量:在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸(R)消耗掉了,剩下的用于植物的生长和繁殖,用NP表示,即净初
10、级生产量NP=GP-R。地球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同有很大差异。2.生物量生物量:净生产量在某一调查时刻前的积累量。(1)单位:g/m2或J/m2。3.次级生产量次级生产量:异养生物(包括消费者和分解者)利用现成有机物质而生产出来的有机物质。(1)单位:g/(m2a)或J/(m2a)。(2)生产过程考点考点2 2生态系统的功能生态系统的功能基础知识基础知识一、生态系统中的能量流动一、生态系统中的能量流动1.含义含义:指在生态系统中,能量不断沿着太阳植物植食动物肉食动物顶位肉食动物的方向流动。2.渠道渠道:沿食物链的营养级依次传递。3.过程分析(1)输入生态系统的总能量:生产者固定的
11、太阳能。(2)起点:从生产者固定的太阳能开始。(3)每个营养级能量的去路是:呼吸消耗、下一营养级同化、分解者分解和未利用。(4)结果:最终以热能的形式耗散到周围空间中去。4.特点特点(1)单方向、不可逆:能量只能从某一营养级流向后一营养级,而不能反向流动。(2)逐级递减:传递效率约为10%。二、生态系统中的物质循环二、生态系统中的物质循环1.含义含义:生态系统中组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在相对封闭的循环圈中周而复始、往复循环的过程。2.特点特点:参与循环的物质数量恒定,而且可以得到重复利用。3.碳的全球循环碳的全球循环(1)在 无 机 环 境 与 生 物 群 落 之 间 的 主
12、要 循 环 形 式:二氧化碳。(2)路线:大气圈植物和动物分解者大气圈。重点难点重点难点一、生态系统的能量流动过程一、生态系统的能量流动过程1.能量流动的过程图解能量流动的过程图解(1)能量的来源:太阳能。(2)起点:从生产者固定的太阳能开始。(3)总量:流经生态系统的总能量,是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。(4)渠道:食物链和食物网。(5)能量转化:太阳能有机物中的化学能热能(最终散失)。(6)流动形式:有机物中的化学能。(7)散失途径:呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。(8)能量散失的形式:以热能形式散失。2.流入某一营养级的能量来源和去路流入某一营养级的
13、能量来源和去路(1)能量来源(2)能量去向:流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可以从以下两个角度分析:定量不定时(能量的最终去路)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。定量定时如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年。3.能量流动特点原因的分析能量流动特点原因的分析(1)单向流动的原因:食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果,如肉食动物以植食动物为食,而植食动物不能以肉食动物为食,植物与植食动物的能量关系也是如此。各营养级生物通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利
14、用,因此能量无法循环。(2)逐级递减的原因:各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量;各营养级的能量都会有一部分流入分解者,包括未被下一营养级生物所利用的部分。二、物质循环二、物质循环(以碳循环为例以碳循环为例)1.碳循环图示碳循环图示2.碳循环解读碳循环解读(1)碳的循环形式在生物群落与无机环境间主要以CO2形式循环;在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。(2)大气中的CO2来源生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用;化石燃料的燃烧。(3)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键环节是生产者和分解者。(4)目前由于大气中CO2含量持续增加,碳循环平衡被打破,形成温室效应。三、物质循
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