生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)復(fù)習(xí).ppt

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生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及調(diào)節(jié),考綱展示1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Ⅰ2.生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律與應(yīng)用Ⅱ,命題規(guī)律,1.“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”常見的命題角度有生態(tài)系統(tǒng)各成分分析、食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷等。2.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的過程及特點(diǎn)3.與能量流動(dòng)有關(guān)的計(jì)算,生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護(hù),考點(diǎn)一：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析1．生態(tài)系統(tǒng)中組成成分的特例與錯(cuò)誤說法總結(jié),,例題：下列各組生物中，全部屬于生產(chǎn)者的一組是（）A海帶、梨樹、海龜B、蘑菇、水綿、洋蔥C馬鈴薯、青草、青蛙D硝化細(xì)菌、紫菜、蘋果樹解析：生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)生物，主要是指能進(jìn)行光合作用的綠色植物，其他自養(yǎng)生物也屬于生產(chǎn)者海帶、梨樹、水綿、洋蔥、馬鈴薯、青草、紫菜、蘋果樹都含有葉綠素，能進(jìn)行光合作用；海龜和青蛙是動(dòng)物，屬于消費(fèi)者；蘑菇是腐生性真菌，屬于分解者；硝化細(xì)菌能進(jìn)行化能合成作用，屬于自養(yǎng)生物，也屬于生產(chǎn)者,D,,2.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析,有關(guān)食物鏈的分析,（1）每條食物鏈（網(wǎng)）的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者，最末是不被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物，即最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，中間為多種動(dòng)物，有任何間斷都不算完整的食物鏈。（2）分解者與無(wú)機(jī)環(huán)境不參與食物鏈的構(gòu)成。（3）一條食物鏈一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)（4）距離生產(chǎn)者越近的生物，受到捕食或取食的壓力越大，因而其種類和數(shù)量越多，生殖能力越強(qiáng)（5）綠色植物全為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而一種動(dòng)物在某一食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)=消費(fèi)者級(jí)別+1（6）食物鏈中的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇形成的，不會(huì)倒轉(zhuǎn)，因此，箭頭一定是由上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)指向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),,（7）某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物代表處于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物，不代表生物個(gè)體，也不一定是某個(gè)種群（8）沿著食物鏈的方向，能量越來越少（9）第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少時(shí)，則將會(huì)連鎖性地引發(fā)其后的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少。這是因?yàn)樯a(chǎn)者是其他各種生物賴以生存的直接或間接的食物來源。（10）天敵的生物數(shù)量減少，被捕食者數(shù)量變化時(shí)先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定（11）在食物鏈中，當(dāng)某種生物大量增加時(shí)，一般會(huì)導(dǎo)致作為其食物的上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量減少，作為其天敵的下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量增多，如圖1中C大量增加時(shí)，B減少，A．D．E增多。,,例題：以蟲治蟲是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容，如圖是表示某一生態(tài)系統(tǒng)中四種生物所含有機(jī)物的總量。假設(shè)這四種生物只構(gòu)成一條食物鏈。在一段時(shí)間內(nèi)，如果甲的種群數(shù)量增加，其可能引起的后果是（）A.乙和丁的種群數(shù)量都增加B.乙和丁的種群數(shù)量都減少C.乙和丙的種群數(shù)量都減少D.乙和丙的種群數(shù)量都增加,D,有關(guān)食物網(wǎng)的分析,(1）食物網(wǎng)的復(fù)雜程度取決于有食物聯(lián)系的生物種類而非生物數(shù)量（2）同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中，可以占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)（如圖2中B既是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)又是第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)）。（3）在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關(guān)系有可能出現(xiàn)不同概念上的重合，如圖2中B和E既是捕食關(guān)系又是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。,,（4）生產(chǎn)者相對(duì)穩(wěn)定，即生產(chǎn)者比消費(fèi)者穩(wěn)定得多，所以當(dāng)某一種群數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，一般不考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少（5）處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種群有多種食物來源時(shí)，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過其他食物而維持其數(shù)量基本不變（6）同時(shí)占有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種群數(shù)量變化的連鎖反應(yīng)分析當(dāng)a種群的數(shù)量變化導(dǎo)致b種群的營(yíng)養(yǎng)級(jí)降低時(shí)，則b種群的數(shù)量將增加；若導(dǎo)致b種群的營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高時(shí)，則b種群的數(shù)量將減少。,5.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，假設(shè)有兩條主要的食物鏈（如圖），如果有人大量捕捉蛙，短期內(nèi)對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)造成的影響的是（）,A．有利于生態(tài)系統(tǒng)的平衡B．水稻蟲害嚴(yán)重C．蛇的數(shù)量迅速增加D．老鼠的數(shù)量迅速增加,B,,【例】（2010東北三校聯(lián)考）（多選）如圖是某陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖。下列各項(xiàng)敘述中錯(cuò)誤的是A．此生態(tài)系統(tǒng)中有9條食物鏈B．能量沿食物鏈甲→丙→己→庚流動(dòng)，庚獲得的能量最多C．若丙種群數(shù)量下降5%，辛種群不會(huì)發(fā)生明顯變化D．丁和辛之間存在競(jìng)爭(zhēng)和捕食關(guān)系,,[解析]該生態(tài)系統(tǒng)中有8條食物鏈；一般來說，與食物鏈戊→己→庚相比，食物鏈甲→丙→己→庚中，庚獲得的能量較少；辛種群食物來源途徑較多，因此若丙種群數(shù)量下降5%，辛種群不會(huì)發(fā)生明顯變化；由食物鏈甲→乙→辛和甲→乙→丁→辛可知丁和辛之間存在競(jìng)爭(zhēng)和捕食關(guān)系。[答案]AB,,【互動(dòng)探究】（2011山東）6月5日是世界環(huán)境日，今年我國(guó)的世界環(huán)境日主題是“共建生態(tài)文明、共享綠色未來”。草原是綠色生態(tài)環(huán)境的組成部分。某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)如圖所示。若去除蛇，且狐的數(shù)量不變，則草原容納鷹的數(shù)量會(huì)__________。,增加,考點(diǎn)二：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律及應(yīng)用,1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（1）能量流動(dòng)的起點(diǎn)：是生產(chǎn)者，而不是太陽(yáng)能（光能），是從綠色植物把太陽(yáng)能固定在體內(nèi)開始的。但生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是陽(yáng)光（光能）（2）能量流動(dòng)的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)（3）流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量，而非照射到生產(chǎn)者身上的能量（4）能量流動(dòng)的主要形式：太陽(yáng)光能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能（5）各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來源流入到各級(jí)消費(fèi)者的總能量是指各級(jí)消費(fèi)者所同化的能量，排出的糞便中的能量不計(jì)入排便生物所同化的能量，生產(chǎn)者的能量來自太陽(yáng)能，分解者的能量來自生產(chǎn)者和消費(fèi)者同化量=攝入量-糞便中所含能量,,（6）各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去路①自身呼吸散熱消耗；②流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；③被分解者分解利用。④未利用的能量（最終被分解者利用，因此，也可以歸為③）（7）能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減,,(2010山東理綜，6)以下表示動(dòng)物利用食物的過程。正確的分析是()A．恒溫動(dòng)物的④/③值一般高于變溫動(dòng)物B．哺乳動(dòng)物的③/①值一般為10%～20%C．提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量一般需提高③/②值D．食肉哺乳動(dòng)物的③/②值一般低于食草哺乳動(dòng)物,解析：A項(xiàng)，呼吸代謝消耗量的大小對(duì)④/③值有影響。在高溫環(huán)境中，變溫動(dòng)物的呼吸代謝消耗量大，④/③值低于恒溫動(dòng)物，在低溫環(huán)境中，變溫動(dòng)物呼吸代謝消耗量小，④/③值高于恒溫動(dòng)物；B項(xiàng)，相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率(該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量∶上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量)為10%～20%；C項(xiàng)，提高③/②值，實(shí)際是提高對(duì)食物的(飼料)利用率，能夠提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量；D項(xiàng)與食草哺乳動(dòng)物相比，食肉動(dòng)物消化吸收有機(jī)物能力強(qiáng)，而草中纖維素較多，難以完全消化吸收，隨糞便排出的能量多，故③/②值一般較高。答案：C,,（7）能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減（8）能量傳遞效率的相關(guān)計(jì)算在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物與生物在營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的差別，能量傳遞效率為10%～20%。解題時(shí)注意題目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼，從而確定使用10%或20%來解題。,,下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中，四種生物所同化的有機(jī)物的量占該生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物總量的比例，則這四種生物之間的食物關(guān)系最可能的是（）,A,,①設(shè)食物鏈為A→B→C→D，分情況討論如下：已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M，則至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量＝M（20%）3；最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量＝M（10%）3。已知A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為N，則D營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多可獲得的能量＝N（20%）3；最少可獲得的能量＝N（10%）3。②如果是在食物網(wǎng)中，同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，且各途徑所獲得的生物量相等，則按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。,,③在食物網(wǎng)中分析，如，確定生物量變化的“最多”或“最少”時(shí)，還應(yīng)遵循以下原則：A．食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。B．生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中消耗的能量越少。如已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M，計(jì)算至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最短食物鏈A→D，并以20%的能量傳遞效率進(jìn)行傳遞，即等于M20%；計(jì)算最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最長(zhǎng)的食物鏈A→B→C→D，并以10%的能量傳遞效率進(jìn)行傳遞，即等于M（10%）3。,,如果圖中草能提供10000KJ的能量，營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率為10%～20%，那么鷹占據(jù)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)能得到的最低和最高能量值分別是___________KJ和___________KJ。,10400,,例題2假如某原存在如圖所示的食物網(wǎng)。草兔貓頭鷹草食昆蟲食蟲鳥①若貓頭鷹增重100克所需要的能量1/2來自兔，1/2來自食蟲鳥，則貓頭鷹增重100克，至少需要消耗草_________________克。,7500,,如果一個(gè)人的食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動(dòng)物，1/4來自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物（）A.10千克B.28千克C.100千克D.280千克,D,,（9）.研究能量流動(dòng)的意義1）可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效利用；幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?）根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律，要提高對(duì)能量的利用率，我們可以在實(shí)際生活中借鑒下面的一些措施①盡量縮短食物鏈②充分地利用生產(chǎn)者③充分利用分解者，如利用秸稈培育食用菌；利用植物殘?bào)w生產(chǎn)沼氣提高能量利用率而不是提高能量傳遞效率,,,【例題】(2010全國(guó)Ⅰ，5)下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲(chǔ)存的能量B．沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用D．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率,C,在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（如圖所示）。下列有關(guān)敘述不正確的是（）A.該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有人和家禽家畜B.該生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用非常關(guān)鍵，植物是主要成分C.該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率D.沼氣池的建造和植樹造林，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,C,,2.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（1）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的范圍所指的物質(zhì)主要是組成生物體的基本元素，而不是由這些元素組成的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等具體物質(zhì)（2）物質(zhì)循環(huán)概念中所說的生態(tài)系統(tǒng)，并不是一般的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)—生物圈，因此，物質(zhì)循環(huán)具有全球性,,（3）碳循環(huán)1）大氣中的碳元素進(jìn)入生物群落，是通過植物的光合作用2）碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間是以CO2的形式循環(huán)的3）大氣中CO2的來源有三個(gè)：一是分解者的分解作用；二是動(dòng)植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃燒4）碳元素在生物群落中的傳遞，主要靠食物鏈和食物網(wǎng)，傳遞形式為有機(jī)物5）碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的，在其他各成分間的傳遞均是單向的,,.如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，“→”表示碳的流動(dòng)方向，其中代表分解者的是（）A.①B.②C.③D.⑤,D,,【例題】如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，“→”表示碳的流動(dòng)方向，下列說法正確的是A．圖中A是生產(chǎn)者，B．D．E是消費(fèi)者，C是分解者B．該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括A．B．C．D．非生物的物質(zhì)和能量C．該生物系統(tǒng)中食物鏈可表示為：A→D→E→BD．E每增加1kg的體重，至少需要25kg的A,,[解析]從碳循環(huán)的過程分析，A是生產(chǎn)者，D．E是消費(fèi)者，B是分解者，C是無(wú)機(jī)環(huán)境中的CO2庫(kù)，故A．B兩項(xiàng)的敘述是錯(cuò)誤的；C項(xiàng)錯(cuò)在食物鏈表示的是生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的關(guān)系，不應(yīng)包含分解者B；根據(jù)能量傳遞效率20%來計(jì)算，E每增加1kg的體重，至少需要消耗A25kg。[答案]D,,3．生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系,,,【例】（2009重慶理綜）如圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機(jī)物（j是未利用部分），方框大小表示使用量。下列敘述正確的是A．進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量與各h產(chǎn)生的CO2總量相等B．生產(chǎn)者中i的量大于被初級(jí)消費(fèi)者同化的有機(jī)物的量C．流向分解者的k可被生產(chǎn)者直接吸收利用D．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用,,[答案]B[解析]據(jù)圖判斷，h表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸消耗的有機(jī)物，i表示被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的有機(jī)物，k表示通過生物的遺體、糞便等流入分解者的有機(jī)物。進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量即生產(chǎn)者固定的CO2量，大于各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的h分解消耗產(chǎn)生的CO2總量，A錯(cuò)誤；流向分解者的有機(jī)物（k）經(jīng)分解者分解為CO2和無(wú)機(jī)鹽后才能被生產(chǎn)者利用，C錯(cuò)誤；在生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)可循環(huán)利用，能量只能單向傳遞，不能循環(huán)利用，D錯(cuò)誤；生產(chǎn)者中i的量，等于初級(jí)消費(fèi)者同化的量加上其糞便中的量。,