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文档简介
1、生态系统的结第四单元生态系统与环境保护第一讲生态系统的结构与能量流动感性认知1.连线生态系统的组成成分及其作用忤用组滋成分緑色植物b.生产者腐生细伯、理閣(1.分解ft非生鞫的物威和能虽代、无机盐亶理性归纳1.辨明生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”(1)三类“不一定”:生产者不一定是植物(如蓝藻、硝化细菌),植物一制造仃机物,物利用U.将遗祥、排遗期分解为无机物”唁、油塞左才1- I消费者不UI-为生态系统扭等),动物不供输质和能戢IV一加快生态索歸的物质循坏,有土 期于抉物恃粉肃者)。种了-传播不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费定是动物(如营寄生生活的微生物定是消费者(
2、如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或排泄物为食的腐生动物属于分解2.据图回答有关食物链和食物网的问题(1)图示食物网中包含8条食物链。(2)写出图中含营养级最多的食物链:食草昆虫T蜘蛛T青蛙T蛇T猫头鹰。(3)图中狐属于次级消费者,占第三营养级;猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级。(4)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛的种间关系是捕食和竞争。(5)该图作为生态系统还缺少的成分是非生物的物质和能量、分解者。分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物定是分解者(如硝化细菌、蓝藻属于生产者,寄生细菌属于消费者)。(2)两类“一定”:生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。营腐生生活的生物一定是分
3、解者,分解者一定是营腐生生活的生物。2.澄清关于食物链和食物网的六个易误点(1)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,中间有任何间断都不算完整的食物链。(2)分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分,不出现在食物链(网)中。(3)由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1。(4)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是 4 曰一个种群。3同一种消费者在不同食物链中,可以占有不同 的营养级。(6)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现 多种,如青蛙和蜘蛛既是捕食关系,又是竞争关系。理
4、性归纳(1)四个环节:摄入到体内的能量(X)感性认知3.下面是生态系统中能量流动的过程示意图,据图回答相关问题3.必记能量流动的四个知识点输人源头I太阳能总能;花生产者固定的太阳能总试(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容:甲:生产者,乙:初级消费者,丙:次级消费者,丁:呼吸作用,戊:分解者。(2)据图可知,生态系统中能量流动的渠道是食物链和食物网,流动过程中能量的转途栓:仗物链和住物网形式:冇机物中的化学能转化太阳能一仃机物中的化学能一热能形式股终以热能形式故火过程:呼吸作用(2)三个去路:生态系统的能量流化形式是:太阳能T有机物中的化学能T热能。(3)据图分析食物链中甲营养级能量的去向
5、有:通过自身呼吸作用以热能的形式散失。流入下一营养级。残枝败叶等被分解者分解。自身呼吸消耗;流向下一营养级(最高营养级除外);被分解者分解利用。(3)两个特点:单向流动,逐级递减。(4)两个研究意义: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。4.下面是能量在相邻两个营养级之间的流2帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关动过程示意图,据图回答相关问题系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。先便hi分解若利用4.澄清能量流动的两个易误点(1)动物同化的能量不等于摄入的能量。同化量为 每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量,(1)写出图中序号代表的内容:摄入量是消费者摄入
6、的能量,同化量=摄入量粪同化量;通过呼吸作用以热能形式散便量。失的能量;流入下一营养级的能量。(2)粪便量不是该营养级同化量的一部分。消费者据图判断下列叙述的正误:产生的粪便不属于该营养级同化的能量,它是上一流经某一营养级的总能量是指该营养级营养级同化量的一部分。1042兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化 量的一部分(X)3生态系统中的能量可被多级循环利用, 从而大大提高能量的利用率(X)4研究能量流动,可调整能量流动关系, 使生产者固定的能量全部流向人类(X)课堂晒髓高频考点讲练悟通1生态系统的结构命题点1生态系统组成成分的判断1.(2017瑞金检测)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分
7、解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述,正确的是()A.动物都属于消费者,其中食草动物属于第二营养级B.细菌都属于分解者,其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C.生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分D.种生物只能属于生态系统中的一种生物成分解析:选C在生态系统中,不是所有动物都是消费者,如蜣螂、蚯蚓为分解者;多数细菌是分解者,但硝化细菌、铁细菌、硫细菌和光合细菌等是生产者;生产者能将无机物合成有机物,属于自养型生物,是生态系统中最基本、最关键的成分;一种生物可能属于生态系统中的不同生物成分,如猪笼草在进行光合作用时是生产者,在捕食虫子时为消费者。2如图表示
8、某生态系统中4种成分之间的关系。以下相关叙述正确的是()A.甲和乙包含的所有种群可以构成群落B.丙代表的一定是原核生物C.代表光合作用,代表呼吸作用D.丁可以表示大气中的CO解析:选D甲是生产者,乙是消费者,它们不能构成生物群落,还需要分解者(丙)才能一起构成群落;丙是分解者,分解者不一定是原核生物,许多真菌,还有部分动物(如蚯5蚓)都是分解者,但它们是真核生物;代表捕食,如果图示表示碳循环,则代表呼吸作 用;在碳循环中丁表示大气中的CQ。方法规律|生态系统中各成分的判断(1)根据双向箭头A=D确定两者肯定是非生物的物质和能量、(2)根据箭头指向判断各成分:1A有三个指出,应为生产者。2D有三
9、个指入,为非生物的物质和能量。B和C一个为消费者,另一个为分解者,A(生产者)和B均指向C,则C为分解者。命题点2食物链与食物网的分析3.下图表示某生态系统中的食物网,相关叙述正确的是()B.伯劳鸟和袋鼬只存在捕食关系C.该食物网中最长的食物链含有6个营养级D.食物链中营养级越高的生物体型越大解析:选C此食物网中共有8条食物链;伯劳鸟和袋鼬既存在捕食关系,又存在竞争关系;该食物网中最长的食物链是桉树T甲虫T蜘蛛T知更鸟T伯劳鸟T袋鼬,有6个营养 级;甲虫的营养级虽比桉树高,但体型小。4.(2013广东高考)如图所示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼
10、,将出现 的情况是()A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C.浮游动物总量锐减后再急升D.浮游植物总量急升后再锐减解析:选A鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系;引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后,土著鱼a、b的数量都下降,短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定,相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定;鲈鱼以土著鱼为食,按能量传递逐级递减的特点,可知鲈鱼的产量A.图中共含有106不能弥补土著鱼的减少量。拓展归纳I食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少,直接以其为食物的第二营养 级生物因食物缺乏而数量减少, 又会引起连
11、锁反应,整个食物链中的其他生物数量都会减少, 简记为:“一级生物若减少,其他生物跟着跑”。(2)“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但从长时间来看,会先增加后 减少,最终趋于稳定,简记为:“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。(3)若处于中间营养级的生物数量减少,则生物数量的变化视具体食物链而定:“中间 生物被捕杀,不同情况要分家”。大体遵循如下思路:1生产者相对稳定, 即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。2处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链被中断,则该种群可通过多食其他食物来维持其数量基本不变。3在食物网中
12、,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。简记为:“食物网,食物链,生物数量好判断,首先你要有主见,环节少的最先看。”(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析:1a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时,则b种群的数量将增加。2a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时,则b种群的数量将减少。rra|生态系统能量流动的过程关键点拨1流入某一营养级能量的来源和去路除最高营养级外,能量流经每个营养级所发生的变化基本相同。图示如下:第一年第二年:=木祥养级同化的总能什7(1)某一营养级能量的来源:1生产者的能量主要
13、来自太阳能。2其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。(2)某一营养级能量的去向: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可有三条:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级(最高营养级除外);c.被分解者分解利用。 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;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。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:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级(最高营养级除外);c.被分解者分解利用;d.未利用,即 未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用, 如果是以年为单
14、位研究, 这部分的能 量将保留到下一年。2能量流动的特点及原因分析单向流动:1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。2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。(2)逐级递减:1各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。2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。3.生态金字塔的类型及特点项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状5Al低A高每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特
15、点一般生物个体数目在食物链中随营养级升咼而逐步递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形108分析能量流动的过程中总 是有能量的消耗,故 能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活 在一株大树上时,该 数量金字塔的塔形也 会发生变化浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮 游动物吃掉,所以某 一时间浮游植物的生 物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的 生物量1 ” 1-淬游动物一浮游植物题点突破命题点1能量流动的过程1.(2015海南高考)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
16、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解析:选D生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程;分解者 所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量;能量流动逐级递减,生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量;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及分解者。2下面为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少),下列叙述正确的是()生产界周定甲山的丸阳能乜者-lit入b1 i弄摄入A.图中b=h+c+d+e+f+iB.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/
17、ax100%C.在“草T兔T狼”这一食物链中, 狼粪便中的能量属于dD.缩短食物链可以提高能量传递效率解析:选C首先,生产者固定的能量应该是流经生态系统的总能量,摄入量=同化量+粪便中的能量,因此c为同化量,h为粪便中的能量,同化量=呼吸作用中以热能形式散 失的能量+用于生长、发育、繁殖的能量,因此d是初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量,f是呼吸作用中以热能形式散失的能量,i是流入分解者的能量,e是下一营养级9摄入的能量,所以b=h+c=f+d+h=f+e+g。能量传递效率是相邻营养级同化量之间的 比值,生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/ax100%缩短食物链可以提高能量利用率,
18、但不能提高能量传递效率。狼粪便中的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中用于生长、发育、繁殖的能量。拓展归纳|能量流经第二营养级的过程分析(1)过程图解:1010(2)相关分析:1摄入量(a)=同化量(b)+粪便量(c)。2同化量(b)=摄入量(a)粪便量(c)=呼吸消耗量(d)+净同化量(e)=呼吸消耗量(d)+流入下一营养级(i)+被分解者利用(f)。3净同化量(e)=同化量(b)呼吸消耗量(d)=流入下一营养级(i)+被分解者利用(f)。命题点2能量流动的特点及应用3下列关于生态系统的能量流动的叙述,错误的是()A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的,所以营养级越高则所同化的能量就越少B.
19、由于散失的热能不能被生产者重新固定,所以生态系统的能量流动是单向不可循环 的C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网解析:选C生态系统中的能量沿食物链流动时,部分能量以热能的形式散失,部分能量被分解者所利用,所以营养级越高同化的能量就越少; 生产者只能固定光能或化学能, 而 不能固定每个营养级及分解者所散失的热能, 所以生态系统的能量流动是单向的; 生态系统 的能量传递效率一般不能人为改变,充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量 传递效率;能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网。4.(2014海南高考)用各营养级生物的能量、 数量
20、构建的金字塔分别称为能量金字塔、 数量金字塔。在某一栋林中,第一营养级生物为栋树,第二营养级生物为昆虫,第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟,第四营养级生物为蛇。该栋林数量金字塔的示意图是!分解者利用秦竽一I初级消费者摄入 3初级捎费者同化“)呼吸v li-残骸(/用于生长、发育和繁殖 3t次级消费者同化(Q散失F吸消散失nA11=(10%20%)在解决有关能量传递的计算问题时,首先要确定相关的食物链, 理清生物在营养级上的差别,能量传递效率为10%20%解题时注意题目中是否有“最多” “最少”“至少”等特殊的字眼,从而确定使用10%或20%来解题。1.能量传递效率的相关“最值”计算(1)食物链越短,
21、最高营养级获得的能量越多。解析:选B分析生态系统的数量金字塔需要参考生物个体的大小。第一、二营养级分别是栋树(体型很大)和昆虫,所以第二营养级生物的数量多于第一营养级的;与第二营养级生物相比,第三营养级生物含有的能量少,并且生物个体较大,少于第二营养级的,同理可知蛇的数量会更少。5.如图为某生态系统中能量传递示意图,以下叙述错误的是( )A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为1 250 kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率所以第三营养级生物的数量解析:选C由图分析可知,甲为生产者,乙为初级消费者,丙为次级消费者,丁
22、为分解者。将乙和丙的粪便作为有机肥还田,经分解者的分解作用后能为植物提供无机盐,但不产者固定的太阳能=175+200+875=1 250(kJ);从乙到丙的能量传递效率为30-200X100%= 15%食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性。迷点误点|能量传递效率与能量利用效率的区别(1)能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10% 20%其计算公式为能量传递效率=(一个营养级同化量/上一营养级同化量)X100%(2)能量利用效率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高 营养级的能量占生产
23、者能量的比值。合理调整能量流动,可提高能量的利用效率。专题微课重点培优/ / 难点专攻之(十一)能量流动的计算及食物链(网)的构建、能量传递效率的相关计算能量传递效率=下一营养级的同化量本营养级的同化量X100%1012(2)生物间的取食关系越简单,生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下:知低营养级求咼营养级知咼营养级求低营养级获能量最多选最短食物链 按X20%十算需最多能量选最长食物链按十10%+算获能量最少选最长食物链按X10%+算需最少能量选最短食物链按十20%+算例1下图所示的食物网中,若人的体重增加1 kg,最少消耗水藻 _kg,最多消耗水藻_kg。13解析能量在相
24、邻两个营养级间的传递效率是10% 20%。求最少消耗水藻时,选最短的食物链,如水藻T小鱼T人,传递效率按20%计算,设最少消耗水藻为X,则xX20% 20%=1 kg,x=25 kg;求最多消耗水藻时,选最长的食物链,如水藻T水蚤T虾T小鱼T大鱼T人,传递效率按10%计算,设最多消耗水藻为y,则yX10%x 10%x 10%x 10%x 10%= 1 kg,y=100 000 kg。答案25100 0002能量传递效率的有关“定值”计算(1)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计数。例如,在食物链ATBTCTD中,能量传递效率分别为a%b%C%若A的能量为M则D获
25、得的能量为MXa%b%xc%(2)如果是在食物网中,某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。例2如图所示的食物网中,戊的食物有1/2来自于乙,1/4来自于丙,1/4来自于丁,且能量从生产者到消费者的传递效率为10%从消费者到消费者的能量传递效率为20%若戊体重增加20 g,需要消耗植物()C. 2 000 gD.6 500 g解析甲为生产者,戊共有以下食物链:甲T乙T戊,戊增加20 gX1/2=10 g,需要乙10X5=50 g,需要甲50X10=500 g;甲T丙T戊,戊增加20 gX1/4=5 g,需要丙5X5=25
26、g,需要甲25X10=250 g;甲T丙T丁T戊,戊增加20 gX1/4=5 g,需要丁5X5=25 g,需要丙25X5=125 g,需要甲125X10=1 250 g,故共需要甲500+250+1 250=2 000 g。甲-乙-戊1014答案C3.用拼图法进行能量流动计算输入第一营养级的能量(W),被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形 式散失了(A),部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B+Ci +D)。而后一部分能量中,包括现存的植物体B、流向分解者的C、流向下一营养级的D,如下图所示:(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量,即的总能量D2 “拼回”第二营养级,
27、 则刚好等于D,即第二营养级同化的总能量;再将D“拼回”第一营养级,则刚好等于生产者固定的总能量W。可见,在一个生态系统中, 所有生物的总能量都来自W,所有生物总能量之和都小于W呼吸作用消耗的缘故)。(2)能量传递效率不会是100%从上图可以看出,从第一营养级向第二营养级能量的传递效率等于W/X100%一般情况下,能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%- 20%叙述错误的是()A.生产者固定的总能量可表示为(A+B+C+A+ R+G+D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D/WC.流入初级消费者体内的能量可表示为(A+B2+C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减解析
28、生产者固定的总能量可表示为(A+B+C+D),A表示呼吸作用消耗,Bi 表示 未被利用,C表示流向分解者,而D=A+ B+ C2+D2,是流入下一营养级的能量;由第一营 养级到第二营养级的能量传递效率为D/(Ai +B+C+D)=D/W;流入初级消费者的能量为D=(A+E2 +C2+D2);图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,单向流动表示沿着 食物链向高营养级传递,而不能倒过来传递;逐级递减表示前一营养级生物所包含的能量只 有1 0%-20噓够传给下一营养级生物。答案C二、食物链 网的构建1依据捕食关系曲线构建食物链(网)/I流向鼎者流向下一管养奴流向分解者W。将图中第三营养级同化例3
29、某同学绘制了下图所示的能量流动图解(其中W为生产者固定的太阳能),下列自身呼吸作用消耗流荷下一营極%生产弄初级消世耆15根据先上升先下降者为被捕食者, 后上升后下降者为捕食者, 可以确定下图中食物链为: 乙T丙T甲。2依据所同化能量的多少构建食物链(网)生态系统中能量流动逐级递减,且相邻营养级之间的传递效率约为10%-20%能量值大者为被捕食者,少者为捕食者。若相邻两能量值相差不大,不足以构成10%-20%勺比例,则两者应为同一营养级。可以确定下图1食物链为丙T甲T乙T丁;图2食物网为乙/ T jr;下表中的食物链为BTDTATG生态系统中存在生物富集现象,即营养级越高,体内相关农药的浓度越高
30、,两者在数值Z、A 7上呈正相关。可以确定下表中中食物网为。生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.05770.51680.39例4下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查结果:种群甲乙丙丁戊能量(107kJ2)2.5013.309.800.28220.00营养级ABCD能量(pg)15.9870.70.9141.0图13.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网)冇机物2 400总2 000M l 60012008004000甲 乙丙 生锁种类甲1016F图是根据该表数据做出的一些分析,其中与表中数据不相符合的是()17B.D.解析由表中数据可推知,戊为第一营养级,
31、乙、丙为第二营养级,甲为第三营养级,丁为第四营养级。图中表示的两种生物间为捕食关系,而乙和丙的关系为竞争关系,所以图与表中数据不相符合。乙和丙之间的能量数值不符合两个营养级之间能量传递效率的特 点,所以乙和丙不是两个营养级,图与表中数据也不相符合。答案A演练冲关1.有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%各条食物链传递到庚的能量相等,则庚增加1 kJ的能量,丙最少含多少能量()C. 400 kJD.100 kJ解析:选A设丙的能量为x,经丙T丁T己T庚传递到庚的能量为0.5 kJ,则需要丙0.5-(10%)3=500(kJ),经丙T戊T庚传递到庚的能量为0.5 kJ,则需要丙0.5-(1
32、0%)2=50(kJ),即丙最少含500+50=550(kJ)的能量。2.右图为一食物网。若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a,则至少需要的生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示 为()A. y=90ax+10 xB.y=25ax+5xC. y=20ax+5xD.y=10ax+10 x解析:选C由题干中的“至少”可知,应该按最大传递效率20%十算,食物(乙)所占比例,则1-a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例,故有 +ax十20%20%=y,即卩y=20ax+5x。3.某生态系统中存在右图所示的食物网,如将丙的食物比例由甲:-A.C.A. 550kJa表示动物
33、性(1a)x-20%该主态泵统的伐爾链谨生恵杀统中乙与 内可能的关系示盘图副油做的能“绘字塔示总阳散1该生畜系统屮除-玄叩和丁 后,乙与丙可旌的关系示篮图1018乙=1:1调整为2:1,能量传递效率按10%十算,该生态系统能承载丙的数量是原来的( )A. 1.375倍B.1.875倍C. 1.273倍D.0.575倍解析:选A由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化,设丙原来的 能量为a,则需要甲提供的能量为1/2ax10X10+1/2ax10;改变食物比例后丙的能量设为b,则需要甲提供的能量为2/3bx10+1/3bx10 x10,根据题意可得:1/2ax10 x10+1/2ax
34、10=2/3bx10+1/3bx10 x10,b/a=1.375。4.(2014全国卷n)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。种群甲乙丙丁戊能量3.5612.8010.300.48226.50回答下列问题:(1)请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 _ 。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
35、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,因此可得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。乙戊 叩丁 Z答案:(1)(2)捕食 消费者5.下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答:羊一人草:-食草昆虫,-蛇 -猫头鹰98(1)若草固定的总能量为6.8x10 kJ,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3x10 kJ,则人最多能获得能量_kJ。(2)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4,从理论上分析,改变取食比例后蛇体重增加1kg,人能比原来多增重 _kg(能量传递效率按20%十算)。
36、解析:(1)(6.8x109-1.3x108十20%)X (20%)2=2.46x108kJ。(2)改变前:1 kg蛇消323耗草为3/4-(20%)+1/4-(20%)=100 kg;改变后:1 kg蛇消耗草为1/4-(20%)+3/4-(20%)=50 kg,所以改变后与改变前相比节余的50 kg草可流向人。故人比原来增219重了50X20% 20%= 2 kg。8答案:(1)2.46d,be,cf;食物链中能量最少的是狼所处的营养级;第一 营养级与第二营养级间的能量传递效率是b/ao11.下表是某生态系统中能量流动情况的调查结果,表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表 构成该生态系统食物网的主要
37、种群表中数据单位:102kJ/(m2a)。下列说法错误的是( )27种群甲乙丙丁戊同化固定的能量16.747093069.51.674体内贮存的能量4.5415.8229200.4呼吸消耗的能量12.254.270149.51.274A.表中的丙为生产者B.表中的种群构成2条食物链1028C.当某种原因导致乙减少时,戊的数量仍能保持相对稳定解析:选D根据各种群的同化量可判断甲、乙、丙、丁、戊能形成食物网为,其中丙为生产者;当乙减少时,戊可以通过丙T丁T甲T戊食物链获得能 量,进而保持数量相对稳定;乙和丁处于第二营养级,同化的能量是139.5x102kJ/(m2a),丙处于第一营养级,同化的能量
38、是930 x102kJ/(m2a),则能量由第一营养级到第二营养2 2级的传递效率是(139.5x10 )/(930 x10 )x100%= 15%12.如图表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q为初级消费者,Q为次级消费者。对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析,其中分析正确的是(3)_该生态系统除包括图示各成分外,还包括D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为18%QilatClabCd 1 e相物比合作用利用的丸阳能注:图中a、a1、a2 表示上一年留下来的能量,e、8、e2 表示呼吸消耗量A. a+b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量B. ci 表示次级消费者中被
39、三级消费者同化的能量C.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在b或d中D.c和e之一可代表生产者传递给分解者的能量解析:选C结合图形分析知,b+c+d+e为本年度植物光合作用利用的太阳能(固定的能量),即流入该生态系统的总能量;C1 代表初级消费者流入次级消费者的能量,即被次级消费者同化的能量; 初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量,应包含在b或d中;b和d可代表生产者传递给分解者的能量和未被利用的能量。二、非选择题13.(2017郑州质检)非洲某草原生态系统有如图所示的食物网,请据图回答:斑马(1)这个食物网包括条食物链。图中属于第三营养级的生物有,狮子和野狗的关系是屮乙29
40、_ 和_ 。流入该草原生态系统的总能量为 _ 。生态系统输出的能量形式是 _1030(4)这块草原的生产者固定太阳能为300万千焦/年。按10%能量传递效率计算,设一种生物被下一个营养级各种生物平均摄食,则狮群获得的能量正好维持其种群的生存,此时狮群获得的能量是 _ 万千焦/年。解析:(1)食物网中的生产者为草,图中共有5条食物链。(2)属于第三营养级的生物有蛇、野狗和狮子。狮子可以捕食野狗,故两者构成捕食关系,同时狮子和野狗都可以以斑马、 羚羊为食,故两者还构成竞争关系。(3)食物网中只有生产者和消费者,生态系统的组成成分除了生产者和消费者之外,还有非生物的物质和能量、分解者。流入该生态系统
41、的总能量 为草(生产者)通过光合作用所固定的太阳能。生态系统生物群落中的各种生物通过呼吸作用以热能的形式散失的能量是生态系统输出的能量。(4)由题图可知(单位忽略不写),羚羊、斑马和鼠同化的能量均为10。根据羚羊同化的能量为10,可知野狗从羚羊处同化的能量为0.5,同时野狗从斑马处同化的能量也为0.5,故野狗同化的能量共为1;狮子从羚羊处同化的能量为0.5,狮子从野狗处同化的能量为0.1;根据斑马同化的能量为10,可知狮子从斑马处同化的能量为0.5;根据鼠同化的能量为10,可知狮子从食蛇动物处同化的能量为0.01o则狮子同化的总能量为0.5+0.1+0.5+0.01=1.11o答案:(1)5(
42、2)蛇、野狗和狮子捕食和竞争(3)非生物的物质和能量 分解者 生 产者(草)所固定的太阳能 热能(4)1.1114.观察人工鱼塘生态系统能量流动图(能量单位为Jcm2a-1),回答下列问题:(1)输入该生态系统的总能量是_ 。图中A代表_。(2)_要调查鱼塘中草鱼的种群密度,最好采用法。草鱼以水草为食,白鲢以绿藻和水草为食,则草鱼与白鲢的种间关系是 _ 。(3)_该鱼塘中第一营养级到第二营养级的能量传递效率是 _ 。(4)人工鱼塘边上种植桑树,构建了桑、蚕、鱼之间的良性循环,实现了人们对能量的解析:(1)由图可知,输入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和有机物输入 的能量。根据图中箭头及
43、相关信息可知,A代表呼吸作用消耗的能量。(2)标志重捕法可以用来调查活动能力强,活动范围大的动物的种群密度。草鱼和白鲢有共同的食物,其种间关未利用)一丽口人丄值塘生卷系址能尿流动图23A岔机物输心I戏性副额_ J-5.131系为竞争。(3)营养级之间的传递效率是两个营养级同化能量的比值。任何营养级的能量输 入量等于输出量。肉食性动物从上一营养级同化的能量为0.25+5.1+2.1+0.055=2 12.5(Jcma)。植食性动物(第二营养级)从生产者同化的能量为2.5+9+4+0.52=14(Jcm2a1)。生产者(第一营养级)固定的能量为3+14+70+23=110(Jcm2a1)。故第一营
44、养级到第二营养级的能量传递效率为(14十110)X100% 12.7%。桑基鱼塘中,桑叶喂蚕,蚕沙养鱼,塘泥肥桑,实现了物质循环和能量的多级利用。答案:(1)生产者固定的太阳能和有机物输入的能量呼吸作用(消耗的能量)(2)标志重捕 竞争(3)12.7%(4)多级利用15图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中I、n、w分别代表不同的营养级,m、m代表不同的能量形式。图2为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag表示能量值的多少。回答下列问题:图I图2(1)_图1中,m、m表示的能量形式分别为、。位于营养级W的生物个体数量一般远远少于营养级川,主要原因是 _。(2)_图2中,若A表示
45、图1中营养级H所摄入的全部能量, 则B表示_ ,C表示_ 。若图1中营养级I所固定的太阳能总量为y,营养级I、n间的能量传递效率是 _(用图中所给字母的表达式表示)。(3)右图为该生态系统的食物网,若戊种群的总能量为5.8X109kJ,”内乙种群的总能量为1.6X108kJ,从理论上分析,甲种群获得的总能量最甲-乙多是_kJ。解析:(1)m1 是输入到生态系统中的能量,是太阳能。m是系统散失的能量,是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失,故最高营养级获得的能量最少,位于营养级W的生物个体数量一般远远少于营养级川。(2)图2中,若A表示图1中营养级n所摄入的全部能量,摄入的能量中有一部分
46、(c)未被同化,B表示被同化的能量,同化的能量去掉呼吸散失的,即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。能量传递效率=下一营养级的同化量/本营养级的同化量,营养级I、n间能量传递效率=(b/y)X100% (3)戊是第一营养级,而乙、1032丙、丁都是第二营养级,最多获得能量按最大的传递效率20%计算,戊传递给乙、丙、丁的能量共有5.8X109X20%= 1.16X109kJ,丙和丁获得的能量为1.16X1091.6X108=1X109kJ,故甲最多获得1X109X20%= 2X108kJ的能量。答案:(1)太阳能(或同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)营养级越高, 可利用的能量越少(或营
47、养级高的物种,往往体型较大)(2)营养级n同化的能量营养级n用于生长、发育和繁殖的能量(b/y)X100% (3)2X10833理性归纳光合作用,呼吸作用,生产者, 消费者,呼吸作用,分解作用,燃_烧。(2)碳在生物群落与无机环境间以CO的形式循环,在群落内部以含碳有机物的形式 传递。(3)温室效应主要是由于过程过快过多 导致的。(填图中序号)2.判断下列叙述的正误(1)生态系统的物质循环指的是各种化合 物在生物群落与无机环境之间往复循环(X)(2)物质循环和能量流动是两个独立的过 程(X)(3)生态系统的物质循环和能量流动的渠 道都是食物链和食物网,所以物质和能量生产者、消费者的呼吸作用 返
48、回无机环(4)分解者的分解作用境的途径3化石燃料的燃烧第二讲生态系统的物质循环、信息传递与稳定性课前抓双BIEVANGSHEJI別样设计1.碳循环必记的四点内容1.据碳循环模式图回答相关问题(1)写出图中序号代表的含义:(1)存在形式无机环境中:CO和碳酸盐 生物群落内部:含碳有机物生物群落与无机环境之间:循环形式:生物群落内部:含碳有机物(3)进入生物群落的途径*光合作用=化能合成作用CO感性认知(一)生态系统的物质循环2.明辨物质循环的三个易误点(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统一一生物圈,因此物质循环具有全球性。(2)生态系统的物
49、质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H ON、P、S等。(3)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。3.记清物质循环与能量流动关系的两个方面(1)二者同时进行、相互依存、不可分割。(2)物质是能量的载体,能量是物质循环的动力。1034都是循环往复的(X)(4)物质循环是能量流动的载体,能量流动 是物质循环的动力(V)3.连线生态系统中信息的种类及实例实捌4.判断信息种类的两种方法物理荷息行为信息化学信息九主物在生侖活动过 程中产生的可以隹 递佶息的化供物頂一通过物理过程传递
50、的信息住动物的特棘柑为(1)从信息传播的途径判断:涉及声音、颜色、温度等物理|、.光、声、温理、 齟度、雄力甞生蹴有戏 酸、性外澈索因素,可判断为物理信息;涉及的信息载体为化学物质,判断为化学信息;涉及特殊行为,可判断为行为信息。浪2)从文字表述的着重点判断:孔雀开屏如果是通过行为传(二)生态系统的信息传递4.判断下列叙述的正误(1)鸟类突然振翅飞起对同伴报警为行为 信息,通过尖锐鸣叫的报警为物理信息(V)(2)信息可来源于无机环境或生物,传递方 向均是双向的(X)(3)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后 者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为 躲避猎捕。可见,信息能够调节生物的种 间关系,维持生
51、态系统的稳定(V)(4)利用昆虫的性外激素诱捕害虫属于化 学防治(X)感性认知5.下面是生态系统稳定性的概念图递给对方,则属于行为信息;如果通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于物理信息。鸟类或其他动物报警, 若通过声音(如叫声)则属于物理信息,若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。5.记住信息传递的两个作用及两方面的应用作用生命活动的正常进行以及生物种群的 繁衍离不开信息的传递;调节生物的种间关系, 以维持生态系统 的稳定应用提咼农产品或畜产品的产量;对有害动物进行控制理性归纳(三)生态系统的稳定性淀性稳定性1我企匹厂|内部|AM 1J能力八J:业席笛側j忧写出图中序号代表的内容:恢复力稳
52、定性,负反馈调节,具有一定限度,群落与无机环境之间。6.连线生态系统稳定性的类型与营养结构的关系6.生态系统稳定性的六点必记(1)概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相 对稳定的能力。(2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力。(3)自我调节能力的基础:负反馈调节。(4)自我调节能力的特点:具有一定的限度。(5)表现类型:抵抗力稳定性和恢复力稳定性。(6)提高措施:控制对生态系统干扰的程度;实施相应 的物质和能量投入。7.判断生态系统抵抗力稳定性大小的方法351036(2)某一生态系统在受到外界干扰, 遭到一定程度的破坏而 恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化; 若遭
53、到彻底破坏,则其恢复过程应视为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。(4)极地苔原由于物种组成单一,结构简 单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都 很低(V)课皇硏考叙品高频考点讲练悟通生态系统的物质循环命题点1碳循环的过程及特点1.现在所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所示碳循环的部 分过程进行的有关分析,正确的是()A.生物群落内部进行碳循环的物质形式是CQB.参与过程的生物只有生产者、消费者C.过程增强后过程随之增强,不能通过增强减少大气中D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对过程的依赖解析:选D生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物;过程是生物群落通过生产者、消费者的呼
54、吸作用和分解者的分解作用以CQ的形式向大气中释放碳元素;可以通过植树造林、退耕还林(草)等来增加植物光合作用固定CQ的量,减少生物群落排放到大气中的CQ;开发太阳能、水能、核能等新能源,可以减少化石燃料的使用。2.(2017荆州模拟)如图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是()与泮斧坤构的兀系Qi皆养悌构心聊度il fix.曲直力稳定性1一矍捌干扰破坏張口嫁状的俺丿II抵秋外界于扰,的腿;7.判断下列叙述的正误(1)落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其 抵抗力稳定性较低(X)导it营菲站白曲调节.歩J柞IW单导It织分导致售押皓爭赴 名勒复朵施力
55、蛊8.明辨生态系统稳定性的两个易误点抵轨力思定性丹抵批力稳(1)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反 的,如苔原生态系统,由于物种组成成分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。(2)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强(X)(3)河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属恢复力稳定性(X)CQ37A.过程代表绿色植物的光合作用,代表化能合成作用B.图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者C.物质循环是指碳元素在甲、乙、丙间以有机物的形式传递D.图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落解析:选D由图示信息可知,甲代表分解者,乙
56、代表生产者,丙代表消费者,代表 光合作用和化能合成作用,代表呼吸作用;碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进 行的循环;图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。命题点2物质循环和能量流动的关系3.(2017潍坊统考)下列关于物质循环和能量流动的说法,错误的是()A.物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力B.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用C.通过绿色植物的光合作用,可完成生态系统碳循环D.食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道解析:选C生态系统的主要功能是能量流动和物质循环,物质是能量流动的载体,能 量是物质循环的动力;无机环境中的物质可被生物群落反复利用;绿
57、色植物的光合作用能将CQ中的碳转化为有机物中的碳,只是碳循环的一部分,并没有完成生态系统的碳循环;食 物链和食物网是生态系统的能量流动和物质循环的渠道。4.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,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.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO的形式进行的解析:选C生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量,的总和小于生产者所固定的太阳能总量。拓展归纳|物质循环与能量流动的区别与联系1038项目能量流动物质循
58、环形式光能T化学能T热能(一般形式)以化学兀素形式流动过程沿食物链(网)单向流动在无机环境和生物群落间往复循环范围生态系统各营养级全球性特点单向流动,逐级递减反复出现,循环流动联系1能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解2物质是能量沿食物链(网)流动的载体3能量是物质在生态系统中往复循环的动力命题点3物质循环和能量流动规律的应用实例分析5如图是某农业生态系统模式图,下列关于该系统的叙述错误的是()产品输出A.微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量B.多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率C.沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用D.食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的
59、分解者解析:选B由题图知,流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量,因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量;多途径利用农作物, 可提高能量利用率,但不能提高能量的传递效率;沼渣、沼液还田可以促进物质循环利用;营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。命题点1信息传递的种类、特点、作用及应用分析1下列关于生态系统中信息传递的叙述,正确的是()A.生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物B.植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息C.动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息D.牧草生长旺盛时,为食草动物提供采食信息,这对食草动物有利,对牧草不利解析
60、:选C生态系统中的信息不仅可来自于生物群落中的各种生物,还可来自于无机 环境,例如湿度、光照等;39生态系统的信息传递,可发生在同一物种的不同个体之间或不同 物种之间,而植物激素在植物体内起作用不属于生态系统中信息传递的范围;动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息;一定限度内,食草动物吃草有利于草的更新与分蘖。2下列有关生态系统信息传递的说法,错误的是()A.生命活动的正常进行,离不开信息传递B.在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递C.能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定D.利用人工合成性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递解析:选B多细胞生物体内细胞间的信息传递
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