北京专用高考生物一轮复习第29讲生态系统的功能讲义资料.ppt

,总纲目录,教材研读,考点突破,核心构建,栏目索引,第29讲生态系统的功能,突破,1,生态系统的能量流动,突破,2,生态系统的特质循环和信息传递,总纲目录,一、生态系统的能量流动,1.概念理解,2.第一营养级能量分析,3.消费者能量分析,(1)从上述图解可以得到:摄入量=同化量+,粪便量,。,(2)在各营养级中,能量的几个去路:通过呼吸作用以热能的形式散失;被,下一营养级生物,利用;被分解者利用;未被利用。,4.特点:,单向流动,和,逐级递减,。,5.能量传递效率,相邻两个营养级的能量传递效率=,100%。一般能量,传递效率为10%20%。,6.研究意义,(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利,用。,(2)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,。,1.概念,(1)物质:组成生物体的,化学元素,如C、H、O、N、P、S。,(2)循环范围:,生物群落,和,无机环境,之间。,(3)循环特点:具有,全球性,。,二、生态系统的物质循环,2.碳循环,(1)在无机环境与生物群落之间主要是以,CO,2,形式循环。,(2)在生物群落内:以,含碳有机物,形式沿,食物链和食物网,传递。,3.温室效应,(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的,CO,2,含量迅速,增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。,(2)影响:导致,气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面,上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。,1.信息的种类、特点及来源(连一连),A丙bB甲cC乙a,三、生态系统的信息传递,2.信息传递的作用及应用,项目,内容,在生态系统中的作用,个体水平:,生命活动,的正常进行,离不开信息的作用,种群水平:生物种群的,繁衍,也离不开信息的传递,群落和生态系统水平:调节生物的,种间关系,维持生态系统的稳定,在农业生产中的应用,提高,农产品,或者畜产品的产量;对,有害动物,进行控制,1.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能,量。,(,),2.生态系统可通过信息传递调节种间关系。,(),3.光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。,(,),4.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。,(,),5.田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中一部分用于生长、发育和繁殖,等生命活动,其余在呼吸作用中以热能形式散失。,(),6.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO,2,的形式进行。,(),7.分解者通过有氧呼吸和无氧呼吸的方式将有机物分解成CO,2,等释放,到无机环境中。,(),8.物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力。,(),9.生态系统维持相对稳定离不开信息传递。,(),10.生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的。,(,),11.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱(卷叶螟的天敌)的种群密,度会下降。,(),12.成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,这种行为传递的信息类型属于化学信息。,(),突破1生态系统的能量流动,1.生态系统的能量流动过程,分解利用。但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,只有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。,(2)定量定时分析:流入某一营养级的一定量的能量,在一定时间内的去,路可有四条:自身呼吸作用消耗;流入下一营养级;被分解者分解,利用;未被自身呼吸作用消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即,“未利用”。如果是以年为单位研究,第四部分的能量将保留到下一年。,流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析:,(1)定量不定时分析:流入某一营养级的一定量的能量,在足够长的时间,内的去路有三条:自身呼吸作用消耗;流入下一营养级;被分解者,易错辨析,最高营养级的能量去路,少了传递给下一营养级这一途,径。,分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。,流经各营养级的总能量:对生产者而言强调关键词“固定”而不能说,“照射”,对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。,2.生态金字塔,不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间,的关系,是定量研究生态系统的直观体现。,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,但可能出现,“倒置”,如“树昆虫鸟”,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,一般生物个体数目在食物链中随,营养级升高而逐级递减,生物量沿食物链逐级递减,1.利用“拼图法”巧解能量流动问题,(1)输入第一营养级的能量(W,1,),即生产者的同化量被分为两部分:一部,分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A,1,),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的植物,体B,1,、流向分解者的C,1,、流向下一营养级的D,1,。,(2)第一营养级到第二营养级的能量传递效率=(D,1,/W,1,),100%,第二营养,级到第三营养级的能量传递效率=(D,2,/D,1,),100%。,2.关于生态系统中能量流动的计算问题,(1)一般能量的传递效率为10%20%。,(2)能量传递效率的计算方法:相邻两营养级之间的能量传递效率=某营,养级的同化量,上一营养级的同化量,100%。,(3)能量传递的最值计算,a.已知低营养级求高营养级,获得能量最多,获得能量最少,b.已知高营养级求低营养级,需最多能量,需最少能量,1.(2016课标全国)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物,链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息,于林中。下列叙述正确的是,(),A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量,B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者,C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节,D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向,考向1以基础判断、实例分析的形式,考查能量流动的过程及特点,C,答案C,根据题意可写出食物链:植物蝉螳螂黄雀鹰。鹰的,迁入延长了食物链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流,动的方向,C正确、D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物,螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;细菌产生的能量大多,以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。,2.关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是,(),A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程,B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量,C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量,D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级,D,答案D,本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识。能量流动,包括能量的输入、传递、转化和散失过程,A正确;分解者所需的能量可,来自各营养级生物所储存的能量,B正确;生态系统维持正常功能需要不,断地输入能量,C正确;生产者固定的能量除用于自身呼吸外,部分流向,分解者,部分流向下一营养级,D错误。,考向2以实例分析的形式,考查能量流动过程中的相关计算,3.某生态系统总面积为250 km,2,假设该生态系统的食物链为甲种植物,乙种动物丙种动物,乙种动物种群的,K,值为1 000头。回答下列问题:,(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头,则该生态系,统中乙种动物的种群密度为,;当乙种动物的种群密度为,时,其种群增长速度最快。,(2)若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加,其原因,是,。,(3)在甲种植物乙种动物丙种动物这一食物链中,乙种动物同化的,能量,(填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。,答案,(1)2.2头km,-2,2头km,-2,(2)由于乙种动物以甲种植物为食,丙种动物的数量增加导致乙种动物,的数量减少,从而导致甲种植物数量的增加,(3)大于,解析,本题主要考查种群密度、种群数量的变化规律以及能量流动,等相关知识。(1)乙种动物的种群密度为550,250=2.2(头km,-2,)。当乙种,动物的种群数量为,K,/2,即种群密度为500,250=2(头km,-2,)时,种群增长速,度最快。(2)丙种动物的数量增加,造成乙种动物被丙种动物捕食增多,乙种动物数量减少,从而减少了对甲种植物的捕食,导致甲种植物数量,增加。(3)由于能量流动具有逐级递减的特点,所以处于第二营养级的,乙种动物同化的能量要大于丙种动物同化的能量。,4.图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔,示意图。下列叙述正确的是,(),考向3以示意图分析的形式,考查生态金字塔的识别和分析,A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系,B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成,C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低,D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能,答案A,信息传递是生态系统的功能之一,生态系统均可通过信息传,递调节种间关系;图示两个生态系统不一定只有3个营养级;所有生态系,统均具有自我调节能力,城市生态系统自我调节能力较弱,抵抗力稳定,性较低;城市生态系统生产者较少,需外界输入大量能量,故流经城市生,态系统的总能量包括生产者固定的能量和外界输入的能量。,5.如图表示某一生态系统的能量金字塔,其、分别代表不,同的营养级,E,1,、E,2,代表能量的形式。下列叙述正确的是,(),A.和是实现物质循环的关键生态成分,B.该图所示的食物网只有1条食物链:,C.E,1,表示的能量主要是通过光合作用所固定的能量,D.能量可在食物链中循环利用,C,答案C,误认为营养级最高者为分解者,从而误选A;误认为、,、各只代表一种生物,从而误选B。图中代表生产者,则E,1,表示的,能量主要为生产者通过光合作用固定的能量。、和都代表消费,者,实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者。每一营养级的生,物种类可能有很多,该图所示的食物网可能由很多条食物链组成。生态,系统中能量流动是单向的,能量不能循环利用。,突破2生态系统的物质循环和信息传递,1.物质循环的实例碳循环,(1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过光合作用或化能合成作用完,成的。,(2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO,2,;碳元素在,生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为含碳有机,物。,(3),碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境,之间的传递是双向的,其他成分之间的传递都是单向的。,(4)通过碳循环过程理解生态系统的发育状态(不考虑人工排放CO,2,),若从大气进入生物群落的CO,2,量从生物群落进入大气的CO,2,量,则生,态系统处于成长阶段;,若从大气进入生物群落的CO,2,量,从生物群落进入大气的CO,2,量,则,生态系统处于相对稳定阶段;,若从大气进入生物群落的CO,2,量从生物群落进入大气的CO,2,量,则生,态系统往往处于衰退阶段。,2.物质循环与能量流动的关系,项目,能量流动,物质循环,形式,以有机物为载体,无机物,特点,单向流动、逐级递减,循环往返,范围,生物群落,生物圈(全球性),联系,二者同时进行、相互依存、不可分割,能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解,物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生态系统中往复循环的动力,图示,3.生态系统的信息传递,(1)信息传递的存在范围,类别,概念,传递形式,实例,物理,信息,生态系统中的光、声、温度、湿,度、磁力等,通过物理过程传递,的信息,物理过程,阳光、枪声、萤火虫的闪光、植物五颜六色的花,化学,信息,生物在生命活动过程中,自身产,生的可以传递信息的化学物质,化学物质,昆虫的性外激素、狗利用其尿液记路,行为,信息,对于同种或异种生物能够通过其,特殊行为传递的信息,动物的异常表现及特,殊行为,昆虫的舞蹈、动物 的示威行为,(2)生态系统中信息的种类,碳循环典型模式图的分析方法,1.碳循环过程示意图:,2.将上图换成字母图,并尝试判断四种成分(找依据),如下面三种模式图:,图形解读:,图1:先根据双向箭头确定A和B应为生产者和大气中CO,2,库,其中B有,多个内指箭头可判断B为大气中的CO,2,库,再根据AD,CD,确定D为,分解者,剩下C为消费者。,图2:根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断A和C分别是,生产者和大气中的CO,2,库。根据A、B、D都有箭头指向E,可进一步判,断B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。,图3:首先找出二者之间具有双向箭头的两个成分即A和E,一个为生,产者,另一个是大气中的CO,2,库。又因为其他各个成分都有箭头指向A,所以A为大气中的CO,2,库,E为生产者。然后观察剩余的几个成,分,B、D、F、E都有箭头指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为,消费者。,考向1以基础判断、模式图分析的形式,考查对物质循环的理解,1.下图为生态系统碳循环示意图,图中A、B、C代表生态系统成分,数,字表示碳的流动。下列叙述正确的是,(),A.图中生产者、B、C、A构成了两条食物链,B.为CO,2,形式,为有机物形式,C.之和等于生产者同化的碳的总量,D.经流向B的碳全部储存于B体内的有机物中,B,答案B,题图中A为大气中的二氧化碳,B为消费者,C为分解者。食物,链中不包括分解者和非生物的物质,A错误;图中的分别表示生产,者、分解者和消费者呼吸作用产生的二氧化碳,表示生产者固定的二,氧化碳,表示生物之间的有机物传递,B正确;之和小,于生产者同化的碳的总量,C错误;生产者流向消费者的碳部分储存在B,的有机物中,还有部分用于呼吸作用,D错误。,2.回答下列关于红树林生态系统的问题:,(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度,分析,这种作用所具有的价值属于,(填“间接”或“潜在”)价值。,(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气,体,B、C、D、E和F表示生物成分,箭头表示碳流动的方向。,图中A表示,生物成分E表示,生物成分F表示,表示初级消费者。,答案,(1)间接,(2)CO,2,生产者分解者C,解析,本题主要考查生物的多样性、物质循环等知识。(1)红树林对生,态系统起到重要调节功能,属于间接价值。(2)双向箭头两端分别为生,产者和大气中的CO,2,(无机环境),分析图示可知:A表示CO,2,E表示生产,者,F表示分解者,C表示初级消费者。,考向2以实例分析的形式或以过程图为载体,考查物质循环与能量流动的关系,3.(2016课标全国)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产,和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态,学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下,列说法,错误,的是,(),A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律,B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用,C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例,D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准,B,答案B,生态系统中生产者固定的能量最终以热能的形式散失,而散,失的热能不能被生态系统重新利用,故生态系统中的能量具有单向流动,的特点,B错误。,4.下面是生态系统能量流动和物质循环关系的示意图。据图,不,能得到,的结论是,(),A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往,返,C.能量的总和便是生产者所固定的太阳能总量,D.碳在营养级之间传递以有机物的形式进行,答案C,能量是物质循环的动力,物质是能量的载体,A正确;能量作为,动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返,B正确;,生产者所固定的太阳能总量应是能量加上生产者呼吸消耗的能量及,流向分解者的能量,C错误;碳在营养级之间传递以有机物的形式进行,D,正确。,考向3以基础判断或实例分析的形式,考查信息传递的种类、特点以及在农业生产中的作用,5.下图为生态系统信息传递模式图,下列相关叙述不正确的是,(),A.信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的,B.生态系统的功能主要是能量流动和物质循环,还有信息传递,C.物质循环是生态系统的基础,能量是生态系统的动力,信息传递则决,定着能量流动和物质循环的方向和状态,D.生态系统各成分间都有各种形式的信息传递,答案A,能量流动的特点是单向流动、逐级递减,物质循环是反复的,信息传递往往是双向的。,6.下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述,不正确的是,(),A.动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息,B.生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的,C.信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,D.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,以降低害虫的种群密度,B,答案B,动物的特殊行为对于同种或异种生物来说能够传递某种信,息,即行为信息,A正确;生态系统中的信息传递往往是双向的,B错误;生,态系统信息传递有调节生物种间关系,维持生态系统稳定的作用,C正,确;利用昆虫信息素(化学信息)诱捕或警示有害动物,可降低害虫的种群,密度,D正确。,核心构建,