生物第10单元 生态系统与生态环境的保护 第30讲 生态系统的结构与能量流动.ppt
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1、第30讲PART 30生态系统的结构与能量流动考点互动探究教师备用习题考试说明1.生态系统的结构()。2.生态系统中能量流动的基本规律及应用()。考点互动探究知识梳理1.生态系统的概念:由与相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是。考点一生态系统的结构生物群落它的无机环境生物圈考点互动探究2.生态系统的组成成分成分类型生活方式作用非生物的物质和能量等生物群落中物质和能量的生物群落生产者 主要是制造,储存能量,为消费者提供食物和栖息场所消费者 主要指异养加快生态系统的;对植物的传粉、种子传播等具有重要作用分解者 营生活的生物将动植物遗体和动物的排遗物分解成,返回到无机环境中,供生产者重新
2、利用阳光、热能、水、空气、无机盐根本来源绿色植物自养有机物动物物质循环腐生异养无机物3.生态系统的营养结构(1)食物链概念:生态系统中各生物之间由于关系形成的一种联系。特点:为第一营养级,消费者所处营养级不固定,一般不会超过5个营养级。(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营养结构。特点:同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的。考点互动探究食物生产者营养级理性思维模型与建模如图10-30-1为生态系统中各成分的关系模式图,请分析回答:(1)根据双向箭头AD,可确定两者肯定是。(2)根据箭头指向判断各成分:A有三个箭头指出,应为;D有三个箭头指入,应为;B和
3、C中是分解者,判断依据是。考点互动探究图10-30-1答案(1)非生物的物质和能量、生产者(2)生产者非生物的物质和能量CA(生产者)和B均指向C1.生态系统中四种成分的关系(1)非生物的物质和能量是生态系统的生物群落中物质和能量的最终来源。(2)生产者主要通过光合作用把太阳能转变为化学能,固定在有机物中,从而被生物所利用。考点互动探究核心讲解图10-30-2(3)从理论上讲,消费者的活动不会影响生态系统的根本性质。(4)如果一个生态系统中没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山,生态系统就会崩溃。(5)由图示可知四种成分的关系:基础:非生物的物质和能量。桥梁:生产者、分解者。主导(
4、基石):生产者。考点互动探究2.对生态系统成分的理解误区及特例考点互动探究误区特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于消费者动物都是消费者蚯蚓、蜣螂等及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物,属于分解者生产者都是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者主要是绿色植物植物都是生产者菟丝子等一些寄生植物营寄生生活,属于消费者3.生态系统营养结构的分析(1)图例(2)分析每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,分解者不出现在食物链(网)中。一种生物在某一食物链中的营养级别=消费者级别+1。同一种消费者在不同食物链中,可
5、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。考点互动探究图10-30-3图10-30-3角度1考查生态系统组成成分的分析1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是()A.自养生物都属于生产者,都可以进行光合作用,把无机物转变成有机物B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者C.分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分D.非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等考点互动探究命题角度答案C解析自养生物都属于生产者,但不一定都可以进行光合作用,如硝化细菌进行化能合成作用,A错误;动物不一定都是消费者,如蚯蚓
6、属于分解者,B错误;角度1考查生态系统组成成分的分析1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是()A.自养生物都属于生产者,都可以进行光合作用,把无机物转变成有机物B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者C.分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分D.非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等考点互动探究分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分,它们能将有机物分解成无机物,使无机物返回无机环境,C正确;非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等,细菌是生物,不属于非生物的物质和能量,D错误。2.2017辽宁沈阳三模在我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述,下列叙述错
7、误的是()A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现了生物之间存在互利共生关系B.“远芳侵古道,晴翠接荒城”体现了群落次生演替的过程C.“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理D.“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃淤泥”描述的生态系统中淤泥中的藻类属于第一营养级考点互动探究答案A解析“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现了生物之间存在捕食关系,A错误;“远芳侵古道,晴翠接荒城”体现了一个群落被另一个群落所替代的过程,属于群落的次生演替,B正确;2.2017辽宁沈阳三模在我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述,下列叙述错误的是()A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现了生物之间存在互利共生关系B.“远芳侵古道,晴翠接荒城”体现
8、了群落次生演替的过程C.“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理D.“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃淤泥”描述的生态系统中淤泥中的藻类属于第一营养级考点互动探究“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了螳螂、蝉和黄雀三者间的捕食关系,它们可以参与构成食物链,C正确;“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃淤泥”中的虾米是初级消费者,它捕食淤泥中的藻类,藻类属于第一营养级,D正确。角度2考查食物链和食物网的分析3.2017郑州模拟如图10-30-4为某生态系统的食物网,甲、乙、丙、丁、戊代表不同的生物,下列相关说法正确的是()A.该食物网由3条食物链组成B.戊与丙的种间关系是捕食和竞争C.从图中可以看出,戊占有三个营
9、养级D.甲、乙、丙、丁、戊所代表的生物共同构成一个群落考点互动探究图10-30-4答案A考点互动探究解析该生态系统有3条食物链,即甲丁戊、甲乙丙戊、甲乙丁戊,A项正确;戊与丙的种间关系是捕食,二者无竞争关系,B项错误;从图中可以看出,戊占有两个营养级,C项错误;同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫作生物群落,图中缺少分解者,D项错误。4.某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,营养级之间的能量传递效率为10%20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同。回答下列问题:(1)请在
10、下框中画出该生态系统中的食物网。(2)甲和乙的种间关系是;种群丁是该生态系统生物组分中的。考点互动探究种群甲乙丙丁戊能量3.5612.80 10.30 0.48 226.50答案(1)(2)捕食消费者考点互动探究解析(1)根据“营养级之间的能量传递效率为10%20%”可知,戊中能量最多,处于第一营养级,乙和丙中能量相差不多,都处于第二营养级,甲处于第三营养级,丁处于第四营养级。因此可画出该生态系统中的食物网。(2)根据(1)中的食物网简图可以看出,甲和乙之间的关系为捕食,戊是生产者,而甲、乙、丙和丁都为消费者。方法技巧食物链(网)的构建(1)依据捕食关系曲线构建食物链(网)。先上升先下降者为被
11、捕食者,后上升后下降者为捕食者,可以确定图中食物链为乙丙甲。(2)数据(能量值)以表格形式直接呈现,构建食物链(网)。下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,Pg表示生物同化作用固定能量的总量。考点互动探究图10-30-5营养级ABCDPg15.9 870.7 1.9 141.0所以,根据能量多少和能量传递效率(10%20%)可以确定食物链为BDAC。(3)数据以表格形式间接呈现(重金属、DDT等浓度),构建食物链(网)。如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表:注意:本表直接呈现的是某生物体内的有机汞浓度,并非能量值。有机汞存在生物富集现
12、象,即随着营养级的增加,汞浓度增加,两者在数值上呈正相关,所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如图10-30-6。考点互动探究生物体ABCDE有机汞浓度(mgL-1)0.05 7 0.51 68 0.39图10-30-6(4)根据题干提供的各种图形信息构建食物链(网)。图和图都是以每个营养级中有机物多少为依据,图中的食物链是丙甲乙丁;图中的食物链是丙丁甲乙;图表示的是生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是无机环境,其中的食物链是DA。考点互动探究图10-30-7角度3考查食物链或食物网中不同生物间数量变动制约关
13、系5.如图10-30-8是某池塘生态系统中的两条食物链,大量捕捞花鲢后,各种群数量将有所变化,下列能正确反映短期内种群数量变化趋势的是()A.绿藻上升B.白鲢下降C.水蚤下降D.乌鱼上升考点互动探究图10-30-8答案B解析大量捕捞花鲢后,乌鱼的食物减少,乌鱼为了生存,就必须多食其他食物(白鲢),则白鲢数量会下降。6.2017河南新乡三模某地草场中有如下食物链:牧草野兔鹰。如图10-30-9表示该食物链中各生物的个体数量的相对值。下列有关分析错误的是()A.甲的个体数量、总能量都是最多的B.乙的数量突增,短时间内物种丙的数量也会增加C.丙表示鹰,该种群营养级高,所含能量较少D.甲在不同地段、不
14、同层次上的个体数量不同,主要是食物的原因考点互动探究图10-30-9考点互动探究答案D解析物种甲是牧草,其个体数量、总能量都是最多的,A正确;食物链为甲乙丙,因此物种乙的数量突增,短时间内物种丙由于食物增多,其数量会增加,B正确;食物链为甲乙丙,因此物种乙的数量突增,短时间内物种丙由于食物增多,其数量会增加,B正确;食物链为牧草野兔鹰,由于能量在食物链中的流动特点是单向流动、逐级递减,因此丙表示鹰,该种群营养级高,所含能量较少,C正确;物种甲是牧草,在不同地段、不同层次上的个体数量不同,主要受光照的影响,D错误。技法提炼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
15、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,鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少,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。考点互动探究图10-30-10考点互动探究知识梳理考点二生态系统的能量流动1.概念理解固定的太阳能总量食物链和食物网化学能化学能热能考点互动探究2.流入某一营养级能量来源和去路的分析(1)第一营养级能量分析图10-30-11光合作用热能下一营养级分解者分解考点互动探究(2)消费者(除最高营养级)能量
16、分析图10-30-12同化量热能用于生长、发育和繁殖某营养级摄入的能量=该营养级粪便中的能量+。某营养级的同化量=该营养级呼吸作用消耗的能量+。某营养级用于生长、发育和繁殖的能量=未被利用的能量+。3.特点(1)能量传递效率:相邻两个营养级之间的比值。(2)特点:、逐级递减。考点互动探究同化量用于生长、发育和繁殖的能量被分解者利用的能量流入下一营养级的能量同化量单向流动4.意义(1)科学规划、设计人工生态系统,使能量得到。(2)合理地调整生态系统中的,使能量持续高效地流向的部分。考点互动探究最有效的利用能量流动关系对人类最有益理性思维1.归纳与概括某种金龟子专门以大象的粪便为食,那么大象这一营
17、养级的能量是否传递给了金龟子?为什么?考点互动探究答案没有。因为大象处于第二营养级,大象粪便中的能量仍然属于其上一营养级(生产者)的能量。2.归纳与概括能量可以由生产者或消费者流向分解者,那么,分解者同化的能量能否被生产者或消费者利用?试举例说明。考点互动探究答案分解者同化的能量不能被生产者利用,但可以被消费者利用,如人可以食用蘑菇。1.生态系统能量流动的过程考点互动探究核心讲解图10-30-13考点互动探究2.能量流动的特点(1)单向流动能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量
18、流动无法循环。(2)逐级递减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利用的部分。考点互动探究考点互动探究图10-30-14一般说来,能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%20%;需要注意的是10%20%的能量传递效率只是一个经验数据,有些生态系统的能量传递效率不在这个范围。考点互动探究考点互动探究项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔模型特点正金字塔一般为正金字塔,但有时也会倒置,如成千上万只昆虫生活在一棵大树上一般为正金字塔角度1考查能量流动过程的分析1.2017宁夏平罗中学月考草兔子狐狸狼为某草原上的一条食物链,下列关于该食
19、物链的说法中正确的是()A.在此食物链中能量形式的转变顺序是化学能光能热能B.兔子粪便中的能量不属于兔子的同化量,而属于草的同化量C.当狐狸捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入了第二营养级D.根据能量流动的特点,狼个体体内的能量少于狐狸个体体内的能量考点互动探究命题角度考点互动探究解析在此食物链中能量形式的转变顺序是光能化学能热能,A错误;兔子的同化量=摄入量-粪便量,兔子粪便中的能量属于上一营养级即草的同化量,B正确;兔子和狐狸分别处于第二、第三营养级,C错误;根据能量流动的特点,所有狼个体体内的能量之和少于所有狐狸个体体内的能量之和,D错误。答案B2.如图10-30-15
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