2020版高考生物总复习第九单元第29讲生态系统的结构和功能课件北师大版必修3.pptx

第29讲 生态系统的结构和功能,1.生态系统的概念,考点一 生态系统的结构,生物群落,无机,环境,生物圈,生态系统的组成成分,食物链、,食物网,物质循环、能量流动、信息传递,2.生态系统的成分 (1)_：阳光、热能、水、空气、无机盐等。,非生物的物质和能量,(2)生物群落,自养,捕食,腐生,腐生,有机物,物质循环,分解,3.生态系统的营养结构 (1)食物链(捕食链) 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：起点是_，为第一营养级；终点是最高营养级，一般不会超过_个营养级且只包含生产者和_者。 营养级与消费者级别的关系为_级别_级别1。,食物,生产者,5,消费,消费者,营养级,(2)食物网 概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此_连接成的复杂营养结构。 形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能_，也可能 。 特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的_，食物网中生物种间关系可包括 。 (3)食物链和食物网的作用：生态系统 的渠道。,相互交错,吃多种植物,被多种肉食性动物所食,营养级,捕食、竞争,物质循环和能量流动,助学巧记 食物网中4个“两”,1.下图为生态系统组成。请思考：,(1)图中X及a、b、c分别指什么？ (2)图中被誉为“生态系统基石”的是哪一环节？它是否一定是真核生物？是否一定是自养型生物？ 提示 (1)X生物群落 a消费者 b生产者 c分解者。(2)b 不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。,2.下图为某草原生态系统食物网，请思考。,(1)该生态系统的基石是_。 (2)图示食物网中包括几条食物链？其中猫头鹰占有哪些营养级？ (3)青蛙与蜘蛛之间是什么关系？ (4)此食物网中的一种生物减少，其他的生物都减少，这种生物是什么？若蛇的数量减少，猫头鹰的数量变化如何？ (5)图示食物网中未包含的生态系统的成分是什么？ 提示 (1)草 (2)8 第三、四、五、六 (3)捕食和竞争 (4)草是生态系统的基石，草减少，其他生物都减少；由于猫头鹰的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到猫头鹰数量的变化。(5)图示食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量及分解者。,围绕生态系统的概念及结构考查生命观念,1.(2015天津理综，1)下图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是( ),A.甲是生物进化的基本单位 B.乙数量达到环境容纳量后不再发生波动 C.丙是由生产者和消费者构成的 D.丁多样性的形成受无机环境影响 解析 由图可知：甲为个体，乙为种群，丙为群落，丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群，A错误；种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动，B错误；群落包括生产者、消费者和分解者，C错误。 答案 D,2.下列有关生态系统结构的叙述，正确的是( ) A.食物网中的生物构成了生态系统的生物成分 B.消费者代谢的产物不能被生产者重新利用 C.动物都属于消费者，其中食草动物为初级消费者 D.自养生物都属于生产者，并非都能进行光合作用,解析 食物网中的生物只包括生产者和消费者，而生态系统中的生物除了生产者和消费者，还包括分解者，A错误；消费者代谢的产物如二氧化碳、水等，可以作为生产者进行光合作用的原料，B错误；食草动物都为初级消费者，但动物不都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓属于分解者，C错误；自养生物都是生产者，都能把无机物转变成有机物，包括光能自养型生物(如绿色植物)和化能自养型生物(如硝化细菌)，D正确。 答案 D,生态系统的成分常见误区辨析,结合具体信息或情境，考查科学思维能力,3.(2018海南卷，20)某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是( ),A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者 B.消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼 C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物 D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量,解析 鲫鱼在不同的食物链中分别处于第二和第三营养级，既是初级消费者又是次级消费者，A正确；能量流动是逐级递减的，由于鳜鱼所处的营养级高于鲢鱼，所以消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼，B正确；水中的需氧微生物能够分解有机物，通气可促进水体中生物残骸分解为无机物，促进物质的循环，C正确；藻类固定的能量不能百分百地流入次级消费者体内，因此藻类固定的能量高于流入次级消费者的能量，D错误。 答案 D,4.如图表示某生态系统各成分之间的关系，有关分析错误的是( ),A.光能通过甲输入生态系统 B.参与构成食物链的成分有甲和乙 C.碳元素在乙与丙之间以CO2形式传递 D.丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌,解析 依据题意和图示分析可知，丁为非生物环境，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。光能通过生产者的光合作用输入生态系统，A正确；参与构成食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B正确；碳元素在乙和丙之间以有机物的形式传递，C错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D正确。 答案 C,(1)生态系统中各成分的快速判断,(2)食物网中生物数量变化的分析与判断 食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。 “天敌”减少，被捕食者数量增加，但随其数量增加，种内斗争加剧，其种群密度还要下降，直到趋于稳定。 若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定。大体遵循如下两原则 原则1.生产者数量相对稳定原则：即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。,原则2.最高营养级的生物种群数量相对稳定原则：即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量则依靠其他食物链不会发生较大变化。举例如下：,1.生态系统的能量流动过程、特点及意义,考点二 生态系统的能量流动,输入、传递、 转化,生产者固定的太阳能的总量,不可逆转,热能,有呼吸消耗,分解者,10%20%,人工生态系统,对人类最有益,2.消费者的能量流动,注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。,同化量,用于生长发育 繁殖,(1)从上述图解可以得到：摄入量同化量_。 同化量呼吸量 。 (2)除最高营养级外某营养级同化能量均有4个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被 利用；被分解者利用；未被利用，而最高营养级无_ (填序号)途径。,粪便量,用于生长、发育、繁殖的能量,下一营养级生物,1.由草、兔、狐组成的食物链中，兔所获得的能量，其去向不应包括下列中的哪一项？为什么？ 兔呼吸作用释放的能量 由兔的粪便流入分解者体内的能量 流入狐体内的能量 由狐的粪便流入分解者体内的能量 提示 因为兔粪便中储藏的能量是没有被兔消化的草的能量，不属于兔同化的能量。,2.下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，请思考：,(1)依生态学原理看，同样的玉米，上述哪种营养结构可养活更多的人口？为什么？ (2)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，对吗？为什么？,(3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则甲中的人与乙中的人体内污染物浓度哪个更高？ (4)某研究小组对牛的能量流动情况进行了分析，结果如下表，据表分析，牛同化的能量是多少？(写出算式),注：数字为能量值，单位是kJ(cm2a)1。,提示 (1)甲种营养结构，因为乙中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口更少。 (2)不对。甲、乙营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节，并非“一个人”。 (3)乙中更高。 (4)同化量摄入量粪便量51.62724.6kJ(cm2a)1或用同化量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸量1.523.124.6kJ(cm2a)1。,巧借生态系统能量流动的过程和特点考查物质和能量观,1.(2018全国卷，31)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题： (1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是_ _。,(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是_ _(答出一点即可)。 (3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有_ _ (答出两点即可)。,解析 (1)从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的能量就越多，因此，生态系统中的能量流动一般不超过45个营养级。(2)根据题干信息“大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用”，又这一种间关系是建立在“威慑”和“恐惧”基础上的，且题干指出导致植食性动物甲在数量上的优势地位丧失不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的，因此，甲的数量优势地位丧失的可能原因是顶级肉食性动物对甲产生的“威慑”比乙高，甲因“恐惧”而逃离该生态系统的数量比乙多。(3)根据题中“恐惧生态学”的观点可知，大型肉食性动物对野猪有捕食和驱赶的作用，故某大型肉食性动物的重新出现可能会使野猪的被捕食量增加，同时野猪也会因“恐惧”而减少采食，从而降低其对农作物的破坏程度。,答案 (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少 (2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多 (3)大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食,界定三类生态金字塔 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。,结合能量流动的“分流模型”与“传递效率”计算考查模型分析,2.(2018经典高考)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：,(1)图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是_。 (2)图1所示食物网中，次级消费者是_，丁与丙之间的种间关系是_。 (3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有_。 (4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率_(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。 (5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测此农药含量最高的物种是_。 (6)从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是_ _。,解析 (1)根据题意可知，图1中遗漏的能量流动途径是水草甲丁。(2)次级消费者属于第三营养级，故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁；丁可以捕食丙，而丁和丙又均可以乙为食，故丁与丙之间的种间关系是捕食和竞争。(3)乙在图中所示食物链中不是最高营养级，所以乙的能量有三个去向：流向下一营养级(包括丁和丙)；流向分解者；自身呼吸作用以热能形式散失。(4)因为乙同化的能量为1 900kJ/(m2a)，生产者同化的能量为25 000 kJ/(m2a)，1 900/25 000100%7.6%，而生产者同化的能量除了流向乙外还流向了甲，所以第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。(5)由题意可知，该农药可沿食物链或食物网富集，则该农药在处于最高营养级的生物体内含量最高。(6)从生态学角度分析，每个生态系统都有一定的自我调节能力，如果超过这个调节能力，则生态系统会崩溃。题中由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化，说明污染物排放已经超过了河流生态系统的自我调节能力。,答案 (1)水草甲丁 (2)丙和丁 捕食和竞争 (3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失 (4)大于 (5)丁 (6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限,1.生态系统的物质循环 (1)水循环过程图解,考点三 生态系统的物质循环和信息传递,蒸发,降水,蒸发,降水,地表径流,(2)碳的循环 循环形式：在生物群落与无机环境之间主要以_的形式进行。 过程图解,CO2,CO2,(3)氮的循环 氮的气体形式不能被植物直接利用，要经过_菌(如根瘤菌)的_过程转化为_ ，供给植物利用。 动植物遗体、排泄物等中的含氮有机物先经过氨化细菌的作用生成NH3，再经过亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌的作用生成硝酸盐，一方面可以被植物体再利用，另一方面被反硝化细菌还原成氮气回到大气中去。,固氮,固氮,硝酸盐和氨,2.生态系统的信息传递 (1)含义：生态系统中的各种信息在生态系统的_和_的交换流动。 (2)信息种类 物理信息：指以_为传递形式的信息，包括生态系统中的各种_、颜色、电、_、_、热等。 化学信息：指生态系统中各个层次的生物所产生的一些_。例如动物的性外激素。 行为信息：据生物在生长发育、生命活动的过程中某些_和_所传达的信息。如蜜蜂_、动物的拟态等。,各成员之间,各成员内部,物理过程,光,磁,声音,代谢产物,特殊表现,特殊行动,跳舞,营养信息： 和环境中 的改变引起生物在生理、生化和行为上的变化而产生的信息。例如被捕食者的体重、肥瘦、数量是捕食者的取食依据。 (3)方式：双向的。 (4)基本过程： _发送器官 _ 接收器官 _ 。,营养状况,食物,信源,信道,信宿,1.高考重组 判断正误 (1)某恢复中的生态系统，其生物多样性提高后某营养级的能量可全部流入下一营养级(2018海南卷，21D)( ) (2)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律(2016全国卷，5A)( ) (3)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环(2015海南单科，24A)( ) (4)生态系统维持相对稳定离不开信息传递(2015课标，4C)( ),提示 (1) 即使生物多样性提高，某营养级的能量也不会全部流入下一营养级 (2) (3) (4),2.教材拓展 (1)生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？“能量”上呢？ 提示 生物圈在物质上可自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。 (2)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？ 提示 能。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的，农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥，这与物质循环并不矛盾。,结合生态系统的物质循环考查生命观念,1.(2018全国卷，32)如图是某农业生态系统模式图。,据图回答下列问题： (1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的_(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是_ _。 (2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即_ _。 (3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO 。通常植物根系对NO 的吸收是通过_运输完成的。,解析 (1)蚯蚓属于异养型生物，其生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的有机物，生态系统中分解者将动植物遗体残骸和动物的排遗物中的有机物分解成无机物。(2)采用生物方法处理生活垃圾，利用的是分解者的分解作用，需要考虑生活垃圾的成分及理化性质、分解者的生物种类及异化类型、处理环境的理化条件等。(3)通常植物根系对 的吸收方式为主动运输。 答案 (1)有机物 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件 (3)主动,2.某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图，下列分析错误的是( ),A.碳循环中只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，所以三幅图中生产者都是A B.图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动 C.图2中A、B、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物 D.若图3中补充化石燃料燃烧产生CO2的过程，则该过程可能会打破碳循环的平衡,解析 在碳循环过程中，生产者与大气中二氧化碳库之间的传递是双向的，而其他生物只能通过呼吸作用向大气中释放二氧化碳，由此可知，图1图3中属于生产者的分别是A、A、E，A错误；图1中C为消费者，其作用是促进生态系统的物质循环和能量流动，B正确；图2中A为生产者，B和D为消费者，E是分解者，它们共同构成生物群落，在生物群落内部碳以有机物的形式流动，C正确；化石燃料的过度燃烧会导致空气中的二氧化碳增多，打破碳循环的平衡，引起温室效应，D正确。 答案 A,“三看法”快速确认碳循环的各环节解题模板,围绕生态系统的信息传递考查生命观念,3.(2018海南卷，19)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是( ) A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息 B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息 C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息 D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息,解析 小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为，能够对于同种或异种生物传递某种信息，属于行为信息，激怒小鸟的信息是直接来自镜子中的“小鸟”的物理信息和行为信息。 答案 D,4.下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示( ),A.能量流动、碳的循环、信息传递 B.能量流动、信息传递、碳的循环 C.碳的循环、能量流动、信息传递 D.信息传递、能量流动、碳的循环 解析 生态系统的碳循环具有循环往返、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量的流动；而生态系统的信息传递，不论在生物与无机环境之间、生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。 答案 C,信息传递与能量流动、物质循环的比较,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 错将寄生生物和分解者列入食物链或计算营养级 点拨 高中生物中的食物链，实际上是捕食食物