(B版,浙江选考专用)2019版高考生物总复习 专题23 生态系统的结构、功能与稳态课件

[知能拓展] (1)碳在无机环境中的主要存在形式:二氧化碳或碳酸盐; 碳在生物群落内的存在和传递形式:含碳有机物。 (2)碳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,其他各成分间的传递均是单向的。 (3)研究生态系统的能量流动可以帮助人们科学规划、设计人工生态系 统,使能量得到最有效地利用;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。 (4)根据生态系统的能量流动规律,要提高对能量的利用率,我们可以在 实际生活中借鉴下面的一些措施:①尽量缩短食物链;②充分地利用生 产者;③充分利用分解者,如利用秸秆培育食用菌,利用植物残体生产沼 气等。
4.(捕食)食物链条数、不同的营养级动物种间关系的判断 (1)任何一条食物链都是从生产者开始,终点是不被其他动物所食的动 物,中间有任何停顿都不能算完整的食物链。 (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的重合。 5.生物放大 (1)放大物特点:化学性质稳定不易被分解;在生物体内积累而不易被排出。 (2)放大过程:随着食物链的延长而不断加强,即营养级越高的生物体内 放大物的浓度越高。 例如:有机氯农药在水中溶解度虽然很低,但是通过“浮游植物→浮游 动物→小鱼→肉食性鱼”这样一条食物链,可以千万倍地放大。 (3)危害:对位于食物链顶位的物种造成灾难性影响。
项目 形状
类型
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
特点 象征含义 每一级含义
正金字塔形
一般为正金字塔形,有时会出 一般为正金字塔形 现倒金字塔形
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减 生物个体数目在食物链中随营 生物量(现存生物有机物的总
的特性
养级升高而逐级递减
质量)沿食物链流动逐级递减
每一营养级生物所含能量的多少
二、生态系统的营养结构分析
3.(捕食)食物链、食物网的综合分析 (1)分解者、非生物的物质和能量不参与食物链的组成。 (2)一般不超过5个营养级。 (3)一种生物不固定于一条食物链上。 (4)食物链是能量流动、物质循环的渠道。 (5)食物链在一定时间内和进化历史上可以发生变化。 (6)距离基本能源(如生产者)越近的生物,受到捕食或取食的压力越大, 因而其种类和数量越多,生殖能力越强。 (7)食物网越复杂,最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量。生态 系统抵抗外界干扰的能力就越强。
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
[知能拓展] 生态金字塔在一些特殊情况下也会出现特例: (1)数量金字塔在某一营养级的生物个体很大,而后一营养级的生物个 体很小时,会出现倒置现象。 (2)生物量金字塔也有特殊形状,如海洋生态系统中,生产者浮游植物个 体小、寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游 植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流 过生产者这一环节的能量比流过浮游动物的要少。 (3)在人工生态系统中因能量可人为补充,可能会使能量金字塔呈现倒 置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)的多。
把动植物遗体、排出物和残落物中的有机 物分解成简单的无机物
联系
各成分之间相互作用,形成一个统一的整体
[知能拓展] (1)细菌并不都是分解者,如硝化细菌是自养型生物,属于 生产者;寄生细菌属于特殊的消费者。 (2)动物并不都是消费者,如蜣螂、蚯蚓、某些原生动物等以植物残 体、粪便为食的腐食动物属于分解者。 (3)生产者并不都是绿色植物,如蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是 生产者,应该说生产者包含绿色植物。 (4)植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。
因此能量无法循环。 (2)逐级递减的原因: 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 所利用的部分。
二、物质循环(以碳循环为例) 1.碳循环图示
2.碳循环解读 (1)碳的循环形式 ①在生物群落与无机环境间主要以CO2形式循环; ②在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。 (2)大气中的CO2来源 ①生产者、消费者的呼吸作用; ②分解者的分解作用; ③化石燃料的燃烧。 (3)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键环破,形成温室效应。
三、物质循环和能量流动的比较
项目 形式 特点 范围 图示
能量流动 以有机物为载体 单向流动、逐级递减 生物群落
物质循环 无机物 循环往返 生物圈(全球性)
联系
结合上图可以看出:①二者同时进行、相互依存,不可分割 ②能量的固定、贮存、转移和释放,离不开物质的合成和分解等过程 ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ④能量是物质在生态系统中循环往返的动力
剩下的用于植物的生长和繁殖,用NP表示,即净初级生产量NP=GP-R。
地球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同有很大差异。
2.生物量:净生产量在某一调查时刻前的积累量。 (1)单位:g/m2或J/m2。
3.次级生产量:异养生物(包括消费者和分解者)利用现成有机物质而生 产出来的有机物质。 (1)单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)。 (2)生产过程
绿色植物和动物 g/m2或J/m2 较大
次级生产者 g/(m2·a)或J/(m2·a) 较小
①总初级生产量(GP)=净初级生产量(NP)+植物呼吸量(R) ②当净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量 ③次级生产量的能量来源于初级生产量 ④初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳光能
考点2 生态系统的功能 基础知识
一、生态系统中的能量流动 1.含义:指在生态系统中,能量不断沿着① 太阳 →植物→植食动物→ 肉食动物→顶位肉食动物的方向流动。 2.渠道:沿② 食物链 的营养级依次传递。 3.过程分析 (1)输入生态系统的总能量:③ 生产者 固定的太阳能。 (2)起点:从生产者固定的④ 太阳能 开始。
2.流入某一营养级的能量来源和去路
生产者的能量主要来自太阳能
(1)能量来源 消费者的能量来自上一营养级同化的能量 (2)能量去向:流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可以从以下
两个角度分析:
a.自身呼吸消耗
①定量不定时(能量的最终去路) b.流入下一营养级 c.被分解者分解利用
2.特点:参与循环的物质数量⑩ 恒定 ,而且可以得到重复利用。 3.碳的全球循环 (1)在无机环境与生物群落之间的主要循环形式: 二氧化碳 。 (2)路线:大气圈→植物和动物→分解者→大气圈。
重点难点
一、生态系统的能量流动过程 1.能量流动的过程图解
(1)能量的来源:太阳能。 (2)起点:从生产者固定的太阳能开始。 (3)总量:流经生态系统的总能量,是生产者通过光合作用所固定的全部 太阳能。 (4)渠道:食物链和食物网。 (5)能量转化:太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。 (6)流动形式:有机物中的化学能。 (7)散失途径:呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的 呼吸作用。 (8)能量散失的形式:以热能形式散失。
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。
②定量定时
如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年。 3.能量流动特点原因的分析 (1)单向流动的原因: ①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果, 如肉食动物以植食动物为食,而植食动物不能以肉食动物为食,植物与 植食动物的能量关系也是如此。 ②各营养级生物通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,
四、生产量和生物量 1.初级生产量:指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的 能量。单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)(a代表年) (1)生产过程的化学反应式:
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
(2)总初级生产量:包括呼吸消耗在内的全部生产量,用GP表示。
(3)净初级生产量:在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸(R)消耗掉了,
2.生物放大 (1)含义:化学杀虫剂和各种有害物质通过 食物链 逐级 积累
和浓缩,在生物体内高度富集,导致危害的现象。 (2)途径: 食物链 。 (3)实例:DDT的污染。 3.食物网 (1)含义:在一个生态系统中,许多 食物链 彼此相互交错连接的复 杂营养关系。 (2)与生态系统稳定性的关系:食物网越复杂,生态系统 抵抗 外力 干扰的能力越强,食物网越简单,生态系统越容易发生 波动和毁灭
在生态系统中的作用
生物群落中的物质和能量的根本来源
将无机环境中的物质和能量通过光合作用 或化能合成作用引入生物群落,为消费者、 分解者提供物质和能量
消费者
异养型生物
分解者
异养型生物
(1)绝大多数动物 (2)寄生生物
(1)腐生细菌和真菌 (2)腐食动物如蚯蚓、蜣螂等
加快生态系统的物质循环;帮助生产者传粉 、传播种子等
四、比较初级生产量、生物量和次级生产量
定义
能量来源 能量去向 描述单位 能量大小 三者的 联系
初级生产量
生物量
次级生产量
指绿色植物通过光合作用所制 指生物在某一调查时刻前的有 指在生态系统中第二次的有机
造的有机物或所固定的能量 机物或能量的积累量
物质生产量
太阳光能
太阳光能或有机物
植物生产的有机物
绿色植物和动物 g/(m2·a)或J/(m2·a) 最大
[知能拓展] (1)生产者位于第一营养级,所以找食物链时应从生产者开 始。 (2) 由于一种动物可以捕食多种其他动物,所以一种动物可以出现在不 同的食物链中,并且在不同食物链中所处的营养级可以不同。一般来 说,一种动物所处的营养级越高,其食物来源就越广泛,参与构成的食物 链也就越多。
三、生物量金字塔、能量金字塔与数量金字塔的比较分析