2022年苏教版高中生物选择性必修2第3章生态系统知识点考点重点难点归纳总结.pdf
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1、第 3 章生态系统第一节生态系统的结构.1第二节生态系统的能量流动.6第三节 生态系统的物质循环.11第四节生态系统的信息传递.16第五节生态系统的稳态及维持.20探究实践设计制作生态缸,观察其稳定性.25第一节生态系统的结构必备知识一、生物与环境构成生态系统1.生态系统的概念:在一定空间中的生物群落与非生物的环境因素相互作用而形成的统一体。2.生态系统的组成成分(连线)|组成成分非生物的物质和能量生产者消费者分解者提示:一c一a实例a.绿色植物b.腐生细菌、真菌c.光、热、水、空气、无机盐d.动 物(大多数)一d(4)b二、生物圈是最大的生态系统1.生物圈的概念:地球上的全部生物及其无机环境
2、的总和,包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。2.生态系统的类型:将序号所示生态系统的类型进行归类:海洋生态系统草原生态系统森林生态系统农田生态系统果园生态系统冻原生态系统淡水生态系统人工林生态系统荒漠生态系统城市生态系统自然生态系统 人工生态系统三、生态系统的营养结构一一食物链、食物网1.食物链(1)概念:在生态系统中,生物之间由于营养关系而形成的营养结构。(2)实例食物链 营养级 成分第一营养级-生产者It 第二营养级-初级消费者I第三营养级-次级消费者I/V 第四营养级-三级消费者1第五营养级-四级消费者2.食物网(1)概念食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。(2)形成的原因一种绿色植物
3、可能是多种植食性动物的食物。一种植食性动物既可能吃冬独植物,也可能被多独肉食性动物所食。(3)功能食物链和食物网是生态系统的营养结构,物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。四、特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构一个特定生态系统的营养结构是由构成该生态系统的生物因素与非生物因素共同决定的。核心突破谊 小 名 匕 生态系统的组成成分1.生态系统四种成分组成内容、作用、地位的比较比较项目组成内容作用地位非生物的物质和能量光、热、空气、水、无机盐等为生物提供物质和能量,是生物群落赖以生存和发展的基础必备成分2.生态系统各组成成分的相互关系生产者主要是绿色植物,也包括化能自养型微生物(如硝
4、化细菌)无机物f有机物;光能、无机化学能一有机化学能;为消费者提供食物和栖息场所主要成分(基石)消费者包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物(如菟丝子)加快生态系统的物质循环,有利于植物的传粉和种子的传播最活跃的成分分解者营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜕螂)通过分解作用将生物遗体、排遗物分解为无机物,被生产者重新利用物质循环中的关键成分据图可知:(1)非生物的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。(2)生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其贮存的化学能)的成分,因此,可以说生产者是生态系统的基石。(3)从理论上讲,消费者的
5、功能活动不会影响生态系统的根本性质,所以消费者不是生态系统必要的基础成分,但在自然生态系统中,生产者、消费者和分解者都是紧密联系,缺一不可的。(4)分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者,动植物的遗体残骸就会堆积如山,生态系统就会崩溃。因此,从物质循环角度看,分解者在生态系统中占有重要地位。(5)生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”;生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道。易错提醒生态系统成分中的三个“不等于”(1)生产者W植物:生产者不一定都是植物,某些细菌也可以是生产者,如硝化细菌等;植物也不一定都是生产者,如菟丝子
6、是消费者。(2)消 费 者#动 物:消费者不一定都是动物,如某些营寄生生活的微生物;动物也不一定都是消费者,如营腐生生活的蚯蚓是分解者。(3)分解者W微生物:分解者不一定都是微生物,还有某些营腐生生活的动物如蚯蚓;微生物也不一定都是分解者,如硝化细菌是生产者。您 性 建 忌 食 物 链 和 食 物 网1.食物链的分析食物链草 _瓯*此一鹰所属绿色植食性小型肉食大型肉食类型植物动物动物动物成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级 第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级(1)每条食物链的起点总是生产者,最末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
7、。(2)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。(3)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。这种制约可能来自种间,也可能来自种内。(4)食物链中的捕食关系是经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。(5)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。2.食物网的分析(1)营养位置:同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰在食物网中分别占有第三、第四、第五营养级,即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。(
8、2)种间关系: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,如蛇与猫头鹰,二者之间既有捕食关系,又有竞争关系。(3)生物种类与食物网的复杂程度: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。3.食物链和食物网的功能(1)生态系统保持相对稳定的重要条件:一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。(2)生态系统的营养结构:食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。思维拓展食物链(网)的三个注意点(1)食物网中某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,既不是单个个体,也不是某个种群。(2)种间关系
9、:在食物网中,两种生物之间可能有多种种间关系。如蛇与猫头鹰,二者之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。(3)生物种类与食物网的复杂程度的关系:食物网的复杂程度主要取决于存在捕食关系的生物种类,并非取决于生物数量。方法技巧:食物网中生物数量的变化分析(D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,种内竞争加剧,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:兔-一蛇-青 蛙 I I 食 草 鸟 食草昆虫 t 绿色植物若青蛙突然减少,则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,因鹰不只捕食蛇一
10、种生物,它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。课堂小结知 识 网 络 构 建I生态系统II核 心 语 句 背 诵1.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,叫作生态系统。2.生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。3.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。4.生产者都是自养生物,主要是绿色植物。5.分解者主要是细菌和真菌,也包括一些腐生动物,比如蚯蚓、蜕螂等。6.食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。第二节生态系统的能量流动必备知识一、能量流动的概念和过程1.概念:生态系统中
11、能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.能量流经第一营养级的过程(1)输入:生产者通过光合作用将太阳光能转化为化学能,固定在有机物中。能量去向在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。被初级消费者摄入体内,流入第二营养级。3.能量流经第二营养级的过程(1)输入:通过摄食生产者获得。去向通过呼吸作用以热能形式散失。以遗体残骸的形式被分解者利用。被次级消费者捕食,流入下一营养级。4.能量流动过程图解T,令光能=0 一 可令 介y丁(1)补充图中标号代表的内容甲:生产者;乙:初级消费者;丙:次级消费者;T:呼吸作用;戊:分解者。(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去
12、向通过自身呼吸作用以热能形式散失。被下一营养级同化。被分解者分解利用。二、能量流动的特点1 .特点(1)单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级,不可逆转,也不能循环流动。(2)逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,生态系统中的能量流动一般不超过殳个营养级。2 .能量传递效率(1)一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只 有1 0%股9 6的能量能够流到下一个营养级,也就是说,能量在相邻两个营养级间的传递效率是皿吆皿。(2)计算公式下一营养级同化量相邻两个营养级间的能量传递效率=一 晨 嬴;黑火1 0 0机三、生态金字塔1 .能量金字塔将
13、单位时间内各萱养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形。2 .生物量金字塔用能量金字塔的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系。3 .数量金字塔用能量金字塔的方法表示各个营养级的生物个体的数目比值关系。4 .生态金字塔能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔统称为生态金字塔。四、研究能量流动的实践意义1 .研究生态系统的能量流动,可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑能量的有效利用。2 .研究生态系统的能量流动,合理地优化生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对生产有益的部分,可以使农业生产获得
14、更大的效益。核心突破镌ge能量流动过程1 .能量流动概念的理解1 源头:太阳能巴输匕入1,I流经生态系统总能量:生产者固定的太阳能总量Ir-途径:食物链和食物网妈 形式:有机物中的化学能转化一太阳能一有机物中的化学能一热能r)/形式:最终以热能形式散失出国I 过程:呼吸作用2 .流入某一营养级的能量的来源和去路w a.生产者的能量主要来自太阳能(1)能量来源h.消费者的能量来自上一营养级同化的能量(2)能量去向:流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析:f a.自身呼吸消耗不定时(能量的最终去路乂 b.流入下一营养级1 c.被分解者分解利用f a.自身呼吸消耗定时(某段时
15、间内的能量去路)5b.流入下一营养级c.被分解者分解利用、d.未被利用方法技巧:“拼图法”分析能量流动过程输入第一营养级的能量(W 1),被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B 1+C 1+D 1)。而后一部分能量中,包括现存植物体的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D 1),如图所示:自身呼吸作用消耗B /I自身呼吸作用消耗Z2、l_z.I n.坨 Di;-一匕一、流 向 下 一 营 养 级 流 向 下 一 营 养 级X c C2流向分%者 流向分解者镌他建任能量流动的特点和实践意义1.能量流动
16、的特点及原因单向流动逐级递减_一原因网律原因能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级生物之间的捕食关系不可逆转相邻两个营养级间能量传递效率为10%-20%A.各营养级生物的呼吸消耗;B.各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者,包括未被下一营养级利用部分2.生态金字塔的比较项能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状高低A低兽高能量商营养级代A少SJ多高嘈养级低A少J7卜多生物量特点正金字塔形一般为正金字塔形,一般为正金字塔形3.研究能量流动的实践意义(1)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有时会出现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一般情况下
17、,生物个体数量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量)沿食物链流动逐级递减每一级含义食物链中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量每一营养级生物的总生物量能量,如农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻一萍一蛙等立体农业生产方式。(2)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。在实际生活中,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,常采用以下措施:尽量缩短食物链,以减少能量消耗。充分利用分解者,如利用秸秆培养食用菌,利用牲畜的粪便生产沼气。(3)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,
18、如合理放养牲畜、农田捉虫、除草等。易错提醒能量传递效率与能量利用效率的比较(1)能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减,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为10%20%。(2)能量利用效率:流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,因此食物链越短,能量利用效率越高。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1输入1 g 单向流动11散失P 71.生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.生态系统的能量流动从生产者固定太阳能开始。3.生态系统中能量流动是单向的、
19、逐级递减的。能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%,4.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。5.研究生态系统的能量流动,还可以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。第三节生态系统的物质循环必备知识一、生态系统的物质是不断循环的1.物质循环的概念及特点(1)概念组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素,在生态系统中不断地进行着从无机环境到生物群落,再回到无机环境的循环过程,又叫生物地球化学循环。(2)特点全球性一一生物地球化学循环。循环性一一物质可被生物群落反复利用。2.碳循环(1)过程
20、图解I .图中 表示的过程分别是:光合作用,呼吸作用,呼吸作用,捕食,分解作用,燃烧。I I .A、B、C、D 表示的生物类群是:A.生产者,B.分解者,C.次级消费者,D.初级消费者。(2)循环形式在生物群落与无机环境间:主要以三氧化碳的形式进行。在生物群落内:以含碳有机物的形式进行。3 .物质循环的类型:水循环、氮循环、磷循环、硫循环、碳循环。4 .能量流动和物质循环的关系(1)区别物质循环具有全球性和循环性的特点。能量流动是逐级递减的,是单方向不循环的。(2)联系二者同时进行,彼此相互依存,不可分割。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动:能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落
21、和无机环境之间循环往返。二、有害物质通过食物链呈现富集现象1 .有害物质流动的特点(1)具有生物富集现 象:(2)具有全球性。2 .有害物质循环的实例:(l)D D T的富集;(2)汞循环。核心突破电解 辿 匕 碳循环1.碳循环分析(1)碳存在形式 无机环境:C O 2 和碳酸盐.生物群落:含碳有机物(2)碳循环形式进入生物群落生物群落内部返回无机环境形式co2含碳有机物C 02方式光合作用和化能合成作用通过食物链或食物网a.生产者和消费者的呼吸作用b.分解者的分解作用C.化石燃料的燃烧方向在群落内部单向,群落与无机环境之间双向(3)碳元素的传递规律:碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有
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