1、第32講生態(tài)系統(tǒng)的結構 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,1.討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結構。 2.分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動的基本規(guī)律及其應用。 3.活動:調查或探討某一生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。,-3-,必備知識梳理,關鍵能力突破,生態(tài)系統(tǒng)的結構 1.生態(tài)系統(tǒng)的概述 (1)概念:生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。 (2)范圍:有大有小,地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。 (3)結構:由組成成分和營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網)構成。 (4)功能:進行物質循環(huán)、能量流動、信息傳遞。,-4-,必備知識梳理,關鍵能力突破,2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 (1)各成分的作用及地位,-5-,必備知識梳理,關鍵能力突破,

2、(2)相互關系 生產者和分解者是聯系生物群落和無機環(huán)境的兩大“橋梁”。,-6-,必備知識梳理,關鍵能力突破,3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構 (1)食物鏈 概念:生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于食物關系形成的一種聯系。 特點:生產者為第一營養(yǎng)級,消費者所處營養(yǎng)級不固定,一般不會超過5個營養(yǎng)級。,-7-,必備知識梳理,關鍵能力突破,生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和營養(yǎng)級之間的關系連一連,-8-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)食物網 概念:在一個生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養(yǎng)結構。 形成原因:生態(tài)系統(tǒng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物,而一種植食性動物既可能吃多種植物,也可能被多種肉食性動物

3、所食。 功能:是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動的渠道。 特點:同一種消費者在不同的食物鏈中,可以占據不同的 營養(yǎng)級。,-9-,必備知識梳理,關鍵能力突破,教材拾遺1.(必修3第88頁“旁欄思考題”改編)一個動物園中的全部動物是一個系統(tǒng)嗎?全部動物和植物呢?為什么? 答案動物園中的全部動物不是一個系統(tǒng),因為不同種動物是分開飼養(yǎng)的,彼此之間沒有內在聯系和相互影響,不是一個有機的整體。同理,動物園中的全部動物和植物也不是一個系統(tǒng)。 2.(必修3第92頁“拓展題”改編)在農田、果園等人工生態(tài)系統(tǒng)中,可否通過增加或延長食物鏈,提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性并獲得更多產品?為什么? 答案可以。農田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)的食

4、物鏈單一,自身穩(wěn)定性差,易受病蟲害破壞。通過研究生物之間的相互關系,增加或延長食物鏈,使之成為立體農田和立體果園,可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時獲得更多的產品。例如,水田養(yǎng)魚、果園養(yǎng)雞等。,-10-,必備知識梳理,關鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結構,建立起生態(tài)系統(tǒng)是具有一定結構和功能的統(tǒng)一體的觀念。 2.科學思維運用模型與建模方法,構建生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關系模型,討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產者和消費者通過食物鏈和食物網聯系在一起形成復雜的營養(yǎng)結構。,-11-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(科學思維)某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構成的食物網如下圖,據圖回答下

5、列問題。 (1)該食物網中,共有6條食物鏈。 (2)鷹與鼬的種間關系是捕食和競爭。 (3)此食物網沒有表示出的生態(tài)系統(tǒng)成分是非生物的物質和能量、分解者。 (4)通常情況下,寄生在鼠身上的跳蚤對鼠種群數量的影響小于(填“大于”“小于”或“相當于”)鼬對鼠種群數量的影響。,-12-,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向1生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷 1.(2019山西孝義摸底)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中四種成分(甲、乙和丙、丁、戊所對應方框各代表一種成分)之間的關系,下列相關敘述正確的是( ) A.甲、乙和丙所包含的所有種群構成群落 B.戊不一定是微生物 C.圖中存在競爭關系的只有乙2和丙2 D.丁的含量增加將導致

6、臭氧層被破壞,答案,解析,-13-,必備知識梳理,關鍵能力突破,生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法 (1)根據生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分 “自養(yǎng)型生物”=“生產者”,包括光能自養(yǎng)生物(如綠色植物和藍藻等)和化能自養(yǎng)生物(如硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等)。 “捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)型生物”=“消費者”,它們不能直接把無機物合成有機物,而是以捕食或寄生的方式獲取現成的有機物來維持生活(如寄生細菌、病毒,寄生植物菟絲子,寄生動物蛔蟲等)。 “腐生異養(yǎng)型生物”=“分解者”,是能把動植物的遺體、殘枝敗葉轉變成無機物的腐生生物,也包括少數的動物(如蚯蚓等)。,-14-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)根據結構圖判斷生態(tài)系

7、統(tǒng)的成分 如圖所示,先根據雙向箭頭確定D、C為“非生物的物質和能量”和“生產者”,則A、B為消費者和分解者;再根據出入箭頭數量的多少進一步判斷,在D、C中指出箭頭多的D為“生產者”,指入箭頭多的C為“非生物的物質和能量”,最后根據DAB確定A為消費者,B為分解者。,-15-,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向2食物鏈和食物網的分析方法 2.(2018河北冀州中學期中)如圖曲線表示某生態(tài)系統(tǒng)中三個不同種群的生長繁衍情況。已知種群c是自養(yǎng)生物,下列說法不正確的是( ) A.該生態(tài)系統(tǒng)的簡單食物鏈可表示為cba B.種群b在第37年時間內個體數下降是由于a的增加和c的減少 C.b和a的存在能加快該生態(tài)

8、系統(tǒng)的物質循環(huán) D.一定自然區(qū)域內,a、b、c三個種群中全部的生物構成生物群落,答案,解析,-16-,必備知識梳理,關鍵能力突破,食物鏈變式模型的分析 下圖中,圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機物的多少為依據的,圖1中的食物鏈是丙甲乙丁,圖2中的食物鏈是丙丁甲乙。圖3表示甲和乙之間為捕食關系,甲是被捕食者,乙是捕食者,在食物鏈中,甲處于低營養(yǎng)級,乙處于高營養(yǎng)級。圖4表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)圖解,A是生產者,B是消費者,C是分解者,D是非生物的物質和能量,其中的食物鏈是AB。,-17-,必備知識梳理,關鍵能力突破,-18-,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向3食物鏈和食物網的數量分析 3.(201

9、8江蘇鹽城阜寧期中)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中的食物網,下列相關敘述正確的是( ) A.該食物網中共有6條食物鏈 B.該食物網中的所有生物構成生物群落 C.蝗蟲和鼠在不同食物鏈中屬于同一營養(yǎng)級 D.若鼠全部死亡消失,對狼的影響比對貓頭鷹顯著,答案,解析,-19-,必備知識梳理,關鍵能力突破,食物網中生物數量變化的分析與判斷 (1)第一營養(yǎng)級生物的數量減少,該食物鏈上的相關生物的數量都減少。 (2)“天敵”的數量減少,則被捕食者數量增多,但隨著數量增多,種內斗爭加劇,種群密度又會下降,直到趨于穩(wěn)定。,-20-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(3)“中間”營養(yǎng)級生物的數量減少情況(以下圖為例) 若青蛙的數量

10、突然減少,則以它為食的蛇的數量將減少;鷹會過多捕食兔和食草鳥,從而導致兔和食草鳥的數量減少;鷹不只捕食蛇這一種生物,蛇的數量減少,鷹可以依靠其他食物來維持數量基本不變。,-21-,必備知識梳理,關鍵能力突破,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1.對能量流動概念的理解,-22-,必備知識梳理,關鍵能力突破,2.能量流動的過程 (1)能量流經第二營養(yǎng)級的過程,-23-,必備知識梳理,關鍵能力突破,輸入一個營養(yǎng)級的能量是指該營養(yǎng)級同化的能量,也就是攝入的能量(a)-糞便中的能量(c)。 流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量可存在的去向:a.自身呼吸消耗;b.流入下一營養(yǎng)級;c.被分解者分解利用;d.未被利用的能

11、量。,-24-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(2)能量流經生態(tài)系統(tǒng)的過程,-25-,必備知識梳理,關鍵能力突破,3.能量流動的特點及研究意義,-26-,必備知識梳理,關鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的過程,建立起生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和平衡觀念。 2.科學思維運用歸納與概括的方法,理解生態(tài)系統(tǒng)中能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律;解釋生態(tài)金字塔表征了食物網各營養(yǎng)級之間在個體數量、生物量和能量方面的關系。,-27-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(生命觀念、科學思維)下圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中的部分環(huán)節(jié),數字為涉及的能量值單位為103 kJ/(m2a)。

12、請據圖回答下列問題。,-28-,必備知識梳理,關鍵能力突破,(1)該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量來源有兩個:一個是光能,另一個是輸入的有機物中的化學能。 (2)生產者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是110103 kJ/(m2a)、14103 kJ/(m2a)、2.5103 kJ/(m2a)。 (3)生產者植食性動物、植食性動物肉食性動物的能量傳遞效率分別是12.7%、15.6%。(結果保留一位小數) (4)假設食物全部來自生產者,按照圖中的能量流動規(guī)律,肉食性動物要增加100 kg,則約需要消耗5 047kg生產者。,-29-,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向1能量流動的過程 1.

13、(2018湖南師大附中月考)下圖表示能量在營養(yǎng)級之間的流動過程,下列說法錯誤的是( ) A.糞便量中的能量屬于上一營養(yǎng)級的生物同化的能量 B.各營養(yǎng)級中同化的能量的去路是通過呼吸作用散失和被下一營養(yǎng)級利用 C.能量只能沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級 D.營養(yǎng)級越高的生物最終獲得的能量越少,答案,解析,-30-,必備知識梳理,關鍵能力突破,某一營養(yǎng)級的能量去向 (1)定量不定時分析 在足夠長的時間內,流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量的去路可有三條: 自身呼吸消耗;流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外);被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞,最終都以熱能形式從生物群落中散失;只有生產者源源不斷地固

14、定太陽能,才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動的正常進行。 (2)定量定時分析 在一定時間內,流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量的去路可有四條: 自身呼吸消耗;流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外);被分解者分解利用;未被利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用,如果是以年為單位進行研究,這部分能量將保留到下一年。,-31-,必備知識梳理,關鍵能力突破,考向2能量流動的特點 2.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖(單位:kJ),下列敘述不正確的是( ) A.流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1 250 kJ B.從乙到丙的能量傳遞效率為15% C.將乙和丙的糞便作為有機肥還田,可以提高能量傳遞效率 D.食物鏈的營養(yǎng)

15、關系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性,答案,解析,-32-,1,2,3,4,1.在美國西海岸的一個基巖質海岸的潮間帶棲息著藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等幾種動物,這些動物被海星所捕食?？茖W家將海星從實驗小區(qū)中移除一段時間后,調查小區(qū)中被捕食物種的數量由15種迅速下降到8種,同時發(fā)現藤壺和貽貝種群數量明顯增加。下列相關敘述不正確的是 () A.小區(qū)中藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等動物構成一個生物群落 B.海星可以位于第三營養(yǎng)級 C.海星移除后,小區(qū)物種數量下降的原因是被捕食者之間競爭加劇 D.實驗結果說明捕食者的存在有利于維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性,答案,解析,-33-,1,2,3,4,2.某河流中有如下食

16、物鏈:綠藻植食性小魚肉食性魚。如圖表示該食物鏈中各生物在河流不同深度的分布情況。下列有關分析錯誤的是() A.甲、乙、丙之間存在生殖隔離,不存在地理隔離 B.丙表示肉食性魚,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少 C.乙的數量突增,短時間內物種丙的數量會增加 D.甲在不同水深處的個體數量不同,主要是食物的原因,答案,解析,-34-,1,2,3,4,3.關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理在實踐中的應用的敘述,錯誤的是() A.除蟲除草可以讓農田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流向對人類更有意義的部分 B.多途徑利用農作物可以實現對生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用 C.根據草場能量流動的特點,可以合理確定草場的載畜量,從而保持畜產品的持續(xù)

17、高產 D.“?；~塘”的生產方式,在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán),提高了能量傳遞效率,答案,解析,-35-,1,2,3,4,4.下表是某池塘生態(tài)系統(tǒng)的一個食物網中6個種群同化能量的相對值,其中只有種群A是生產者。請回答下列問題。,(1)該池塘中的這6個種群(填“能”或“不能”)構成一個群落。研究該池塘中這6個種群之間的相互關系屬于從 水平上研究的問題。 (2)若能量傳遞效率按10%計算,請畫出這6個種群構成的食物網。F同化的能量最終的去向包括通過自身的呼吸作用散失和。 (3)如果向該池塘引入以種群F為專一食物的水生動物,則A、B、C、D、E 5個種群中密度首先下降的是。 (4)一般情況下,該池塘生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能能夠維持相對穩(wěn)定,這是由于該池塘生態(tài)系統(tǒng)具有一定的能力。,-36-,1,2,3,4,答案 (1)不能群落(2)如下圖被分解者利用 (3)B和C(4)自我調節(jié),-37-,1,2,3,4,解析 (1)群落包括生產者、消費者和分解者,而食物網中沒有分解者,故