生态系统及其稳定性高三生物一轮复习.pptx
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1、第五章第五章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性考纲考点考纲考点考试说明考试说明等级要求等级要求生态系统的结构生态系统的结构A生态系统中的物质循环和能量流动的基本规生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用律及其应用C生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递A生态系统的稳定性生态系统的稳定性B人口增长对生态环境的影响人口增长对生态环境的影响B全球性生态环境问题全球性生态环境问题B生物多样性保护的意义和措施生物多样性保护的意义和措施C命题趋势命题趋势l近五年的高考试题主要集中在近五年的高考试题主要集中在能量流动,物质循能量流动,物质循环和生态系统的稳定性等方面环和生态系统的稳定性等方面,
2、其中,其中物质循环和物质循环和能量流动的基本规律及其应用是重中之重。能量流动的基本规律及其应用是重中之重。预计预计2014年高考命题会从物质循环和能量流动的流年高考命题会从物质循环和能量流动的流程图解出发,考察程图解出发,考察能量流动的数量关系,物质循能量流动的数量关系,物质循环的过程以及生态学原理在生产和生活中的应用,环的过程以及生态学原理在生产和生活中的应用,如农田生态系统的能量流动,污水处理和城市生如农田生态系统的能量流动,污水处理和城市生态系统的建设等态系统的建设等。第一讲第一讲 生态系统的结构生态系统的结构l学习目标学习目标l1.说出生态系统的结构组成说出生态系统的结构组成l2.概述
3、食物链和食物网的组成概述食物链和食物网的组成1生态系统的概念及理解生态系统的概念及理解(1)概念:由概念:由生物群落生物群落与它的与它的无机环境无机环境相互作用而形成的相互作用而形成的统一整体统一整体(2)范围:有大有小。地球上最大的生态系统是范围:有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈生物圈。(3)结构:组成成分和营养结构(食物链和食物网)。结构:组成成分和营养结构(食物链和食物网)。【例例1】森林中一棵树死了,倒在地上,苔藓、藻类、蘑森林中一棵树死了,倒在地上,苔藓、藻类、蘑菇、白蚁、蠕虫、蜘蛛和老鼠均以这棵朽木为生。菇、白蚁、蠕虫、蜘蛛和老鼠均以这棵朽木为生。这些生这些生物物构成了一个构
4、成了一个A.A.种群种群 B.B.群落群落 C.C.生态系统生态系统 D.D.生物圈生物圈B考点考点1生态系统的组成成分生态系统的组成成分2.生态系统的组成成分生态系统的组成成分比较比较项目项目非生物的非生物的物质和能量物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者组成组成内容内容阳光、热能、空阳光、热能、空气、水分、无机气、水分、无机盐等盐等绿色植物绿色植物化能自养型微生物化能自养型微生物(如硝化细菌如硝化细菌),光合细菌和蓝藻光合细菌和蓝藻绝大多数动物和绝大多数动物和寄寄生生生活和共生生活生活和共生生活的各种生物的各种生物(如如菟菟丝子丝子、大豆根瘤菌、大豆根瘤菌)营营腐生腐生生活的微生活
5、的微生物及腐食性的生物及腐食性的动物动物(如蚯蚓、蜣如蚯蚓、蜣螂螂)作用作用为生物提供物质为生物提供物质和能量,是生物和能量,是生物群落赖以生存和群落赖以生存和发展的发展的基础基础利用光能,把无机化利用光能,把无机化学能学能有机化学能;有机化学能;加快生态系统中的加快生态系统中的物质循环;有利于物质循环;有利于植物的传粉和种子植物的传粉和种子的传播的传播通过分解作用将通过分解作用将生物遗体、遗物生物遗体、遗物分解为无机物,分解为无机物,供生产者重新利供生产者重新利用用比较比较项目项目非生物的非生物的物质和能量物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者生物生物同化同化类型类型自养型自养型异养
6、型异养型异养型异养型地位地位必备成分必备成分主要成分主要成分(基石基石)最活跃的最活跃的成分成分物质循环中物质循环中的关键成分的关键成分联系联系生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁桥梁”,生产者和各级消费者以捕食关系建立的,生产者和各级消费者以捕食关系建立的食物食物链和食物网链和食物网是是能量流动和物质循环能量流动和物质循环的渠道的渠道【特例与误区分析特例与误区分析】误区类型误区类型特例特例细菌都是分解者细菌都是分解者硝化细菌和光合细菌是自养型,属于生产者;硝化细菌和光合细菌是自养型,属于生产者;寄生细菌属于消费者,腐生细菌和霉菌属于寄
7、生细菌属于消费者,腐生细菌和霉菌属于分解者分解者动物都是消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、蜣螂、原生动物等以动植物残秃鹫、蚯蚓、蜣螂、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者体为食的腐生动物属于分解者生产者都是绿色植生产者都是绿色植物物蓝藻、硝化细菌和光合细菌等自养原核生物蓝藻、硝化细菌和光合细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者主要指绿色植物也是生产者,应该说生产者主要指绿色植物植物都是生产者植物都是生产者菟丝子菟丝子营寄生生活,属于消费者营寄生生活,属于消费者营自养生活的生物一定是生产者、生产者一定是自养型生物。营腐营自养生活的生物一定是生产者、生产者一定是自养型生物。营腐生生活的
8、生物一定是分解者,分解者一定是腐生生物生生活的生物一定是分解者,分解者一定是腐生生物食物链食物链草草兔兔狐狐狼狼生态系统的生态系统的成分成分生产者生产者初级消费初级消费者者次级消费次级消费者者三级消费三级消费者者营养级别营养级别第一营养第一营养级级第二营养第二营养级级第三营养第三营养级级第四营养第四营养级级3营养结构营养结构-食物链和食物网食物链和食物网生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立食物联系,现以一条生产者与消费者之间主要通过捕食关系建立食物联系,现以一条食物链为例进行分析:食物链为例进行分析:食物网:食物网:(1)同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的同一种消费者在不同的食物链
9、中,可以占有不同的营养级营养级,如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、,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。级。(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。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。(3)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
10、生物数量。取决于生物数量。(1)通常所说的食物链为通常所说的食物链为捕食链,只包括生产者和消费者捕食链,只包括生产者和消费者。每条食。每条食物链的物链的起点总是生产者起点总是生产者,最末为不被其他动物所食的动物,中间,最末为不被其他动物所食的动物,中间为多种动物,有任何间断都不算完整的食物链。为多种动物,有任何间断都不算完整的食物链。(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,作为其捕食者的下一营养级数量增多。的上一营养级数量减少,作为其捕食者的下一营养级数量增多。(3)一条食物链一般不会超过五个营养级
11、一条食物链一般不会超过五个营养级,因为能量流动沿食物链,因为能量流动沿食物链是逐级递减的是逐级递减的.食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们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,也可能来自于种内可能来自于种内(4)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,不代表单个某一营养级的生物代表处
12、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。生物个体,也不一定是某种群。【疑难剖析疑难剖析】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第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物第一营养级的生物(生产者生产者)减少时,则将会连锁性地引发其后的各减少时,则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。接或间接的食物来源。“天敌天敌”一方减少,对被捕食者数量变化的影响一方减少,对被捕食者数量变化的影响一条
13、食物链中处于一条食物链中处于“天敌天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者数量地位的生物数量减少,则被捕食者数量变化是先增加后减少,最后趋于稳定变化是先增加后减少,最后趋于稳定。复杂食物网中某生物数量变化引起的连锁反应分析复杂食物网中某生物数量变化引起的连锁反应分析a以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:从高营养从高营养级依次到低营养级。级依次到低营养级。b生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一生生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一生物数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。物数量发生变化时,一般不需考
14、虑生产者数量的增加或减少。c处于最高营养级的生物且有处于最高营养级的生物且有多种多种食物来源时,若其中一条食物食物来源时,若其中一条食物链中断,则该生物可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。链中断,则该生物可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。(2009(2009年海淀区模拟年海淀区模拟)如下图所示表示某生态系统的食物网。下如下图所示表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是列有关叙述中不正确的是A A生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级在食物链中占有不同营养级B B该食物网由该食物网由8 8条食
15、物链组成,蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分条食物链组成,蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争别是捕食和竞争C C该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者的成分是分解者D D若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿色植物若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿色植物固定的太阳能开始固定的太阳能开始Cl学习目标学习目标l1.概述能量流动的过程,规律及其在生产中的应概述能量流动的过程,规律及其在生产中的应用用l2.阐明物质循环的过程,规律及其在生产中的应阐明物质循环的过程,规律及其在生产中的应用用l3.比较能量流动和物质
16、循环的关系比较能量流动和物质循环的关系第二讲生态系统的物质循环和能量流动第二讲生态系统的物质循环和能量流动一、能量流动的概念和过程一、能量流动的概念和过程1 1概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2 2、过程:、过程:(1 1)起点:)起点:(2 2)总能量:)总能量:(3 3)渠道:)渠道:(4 4)能量形式的变化:)能量形式的变化:(5 5)在食物链中流动的形式是:)在食物链中流动的形式是:(6 6)能量散失的主要途径:)能量散失的主要途径:能量流经第二营养级时的分流情况总结如下:能量流经第二营养级时的分流情况总结如下:从
17、生产者从生产者(主要是植物主要是植物)固定太阳能开始。固定太阳能开始。生产者所固定的全部太阳能生产者所固定的全部太阳能食物链和食物网。食物链和食物网。太阳光能太阳光能生物体有机物中的化学能生物体有机物中的化学能热能热能(最终散失最终散失)。有机物中有机物中的化学能。的化学能。细胞呼吸细胞呼吸(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸)。考点考点1 1生态系统的能量流动过程生态系统的能量流动过程3 3能量在流经每一营养级时的分流问题分析能量在流经每一营养级时的分流问题分析(1)(1)能量来源能量来源生产者的能量来自于太阳能。生产者的能量来自于太阳能。各级消
18、费者的能量一般来自上一个营养级各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量同化量=摄入量摄入量-粪便粪便中所含能量中所含能量)。(2)(2)能量去路能量去路被该营养级生物被该营养级生物因呼吸作用分解消耗一部分因呼吸作用分解消耗一部分,其中,其中ATPATP用于生命用于生命活动,热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言,热能活动,热能从生物群落中散失到大气中。对于生物群落而言,热能是群落的能量输出。是群落的能量输出。流入下一营养级生物流入下一营养级生物(最高营养级生物除外最高营养级生物除外)。每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分
19、解被分解者分解而释放出来。而释放出来。未利用能量未利用能量(现存量:最终被分解者利用,因此,也可归为现存量:最终被分解者利用,因此,也可归为)。(2)(2)逐级递减逐级递减各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用。各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用。各营养级的能量总有一部分流入分解者。各营养级的能量总有一部分流入分解者。传递效率传递效率=4.能量流动的特点能量流动的特点(1)单向流动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
20、关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。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,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,因此能量流动无法循环。因此能量流动无法循环。5.能量能量传递效率的计算传递效率的计算设食物链为设食物链为A B C D现实现实问题问题思路求解思路求解D营养级净增重营养级净增重M至少需要至少需要A营养级多少营养级多少 N(20%)3=M最多需要最多需要A营养级多少营养级多少 N(10%)3=MA营养级净增重营养级净增重ND营养级最多增重多少营养级最多增重多少 N(20%)3=MD营养级至少增重多少营养级至少增
21、重多少 N(10%)3=M提示:提示:在某一食物网中,一个消费者往往同时占有多条食物链,当在某一食物网中,一个消费者往往同时占有多条食物链,当该消费者增加了某一值时,若要计算该消费者增加了某一值时,若要计算最少最少消耗生产者多少,应选最消耗生产者多少,应选最短的食物链和最大的传递效率短的食物链和最大的传递效率20%进行计算。进行计算。若要计算最多消耗生产者多少时,应选最长的食物链和最小的传递若要计算最多消耗生产者多少时,应选最长的食物链和最小的传递效率效率10%进行计算。进行计算。下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的是下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的是 A A、一种蜣螂专以大象粪为
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