高三二輪復(fù)習(xí)生物生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動(dòng)課件

第29講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動(dòng)選擇性必修二考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1．生態(tài)系統(tǒng)的概述由生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。組成成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：生態(tài)系統(tǒng)的功能：能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)2．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分項(xiàng)目非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者實(shí)例光、熱、水、空氣、無機(jī)鹽等光合自養(yǎng)生物：綠色植物和藍(lán)細(xì)菌等；化能合成生物：硝化細(xì)菌等大多數(shù)動(dòng)物、寄生植物、寄生細(xì)菌、病毒等營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌、腐食動(dòng)物等作用生物群落中物質(zhì)和能量的根本來源把無機(jī)物合成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能。為消費(fèi)者提供食物和棲息場(chǎng)所加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)；幫助植物傳粉和傳播種子將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無機(jī)物地位生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，必要成分生態(tài)系統(tǒng)的基石、主要成分生態(tài)系統(tǒng)最活躍的成分、非必要成分生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分、必要成分1．辨析生態(tài)系統(tǒng)成分認(rèn)識(shí)的誤區(qū)三類“不一定”生產(chǎn)者不一定是植物(如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌)，植物不一定是生產(chǎn)者(如菟絲子營(yíng)寄生生活，屬于消費(fèi)者)消費(fèi)者不一定是動(dòng)物(如營(yíng)寄生生活的微生物等)，動(dòng)物不一定是消費(fèi)者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動(dòng)植物遺體或動(dòng)物排遺物為食的腐生動(dòng)物屬于分解者)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動(dòng)物)，微生物不一定是分解者(如硝化細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌屬于生產(chǎn)者，寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者)兩類“一定”生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)生物，自養(yǎng)生物一定是生產(chǎn)者營(yíng)腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營(yíng)腐生生活的生物(2)相互關(guān)系。生產(chǎn)者和分解者是聯(lián)系生物群落和非生物環(huán)境的兩大“橋梁”。3．營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)(1)食物鏈。提醒：某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的含義是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物，不代表單個(gè)生物個(gè)體，也不一定是一個(gè)生物種群。[提醒]

食物鏈中只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者，不存在非生物的物質(zhì)和能量及分解者。(2)食物網(wǎng)。提醒：食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類，而非取決于生物數(shù)量。(3)食物鏈和食物網(wǎng)的功能：是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道。3．構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))的方法(1)根據(jù)捕食關(guān)系曲線圖構(gòu)建

（2）根據(jù)能量或有機(jī)物的含量構(gòu)建（3）根據(jù)有害物質(zhì)的濃度構(gòu)建（4）根據(jù)數(shù)據(jù)的各種變式模型構(gòu)建（5）根據(jù)提供的捕食方面的信息構(gòu)建

螳螂捕蟬，黃雀在后乙→丙→甲B→D→A→C圖1：丙→甲→乙→丁；圖2：樹→蟬→螳螂→黃雀4．食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷(1)食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量減少，相關(guān)生物數(shù)量都減少，即出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，因?yàn)榈谝粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是其他生物直接或間接的食物來源。(2)“天敵”減少，被捕食者數(shù)量增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，種群密度還要下降，直到趨于穩(wěn)定。(3)“中間”營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少的情況，舉例如下：若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹通過增加捕食兔和食草鳥，從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持?jǐn)?shù)量基本不變?？枷?結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，考查生命觀念1．(2022·廣東韶關(guān))下圖是某同學(xué)構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，有關(guān)分析合理的是(

)A．圖中的CO2缺了一個(gè)來源，生態(tài)系統(tǒng)是A、B、C相互作用而形成的統(tǒng)一整體B．碳元素以CO2的形式進(jìn)入A，B能加快碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)流動(dòng)C．B1、B2、B3同化的能量中有一部分以自身的遺體或糞便的形式被C分解利用D．適當(dāng)增加A、B、C中生物的種類和數(shù)量能提高生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性答案：B考向2結(jié)合食物鏈和食物網(wǎng)的分析，考查科學(xué)思維2．(2022·山西運(yùn)城高三)下圖表示一個(gè)海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關(guān)系，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．細(xì)菌既可作為分解者，又可作為消費(fèi)者的食物B．第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有食草蟲、線蟲、海螺C．若大米草死亡，將導(dǎo)致藻類數(shù)量增加，沼蟹數(shù)量增加D．若噴灑只殺滅食草蟲的殺蟲劑，則蜘蛛數(shù)量將減少答案：B考點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1．能量流動(dòng)的概念理解(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。(2)對(duì)概念的理解。人工生態(tài)系統(tǒng):除系統(tǒng)自身生產(chǎn)者固定的太陽能外,還有人類投放的餌料等有機(jī)物中的化學(xué)能等。(1)圖中的A是

，B是

，C是

，D是

，E是

。(2)同化量與攝入量之間的關(guān)系是

。(3)糞便量屬于

同化的能量。(4)同化量＝

＋

。＝

＋

＋

。（定量不定時(shí)）＝

＋

＋

＋

。（定量定時(shí)）3．第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)及其后營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)1．兩種能量流動(dòng)模型的分析(1)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)過程模型。(2)“拼圖法”分析能量流動(dòng)過程。1．(2022·浙江溫州)下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)的情況，字母表示相應(yīng)的能量值。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．甲表示各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、繁殖的能量B．流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為a1＋b1＋c1＋d14．能量流動(dòng)的特點(diǎn)及意義賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)P95資料分析特點(diǎn)

（原因：食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般

）

（能量在相鄰兩個(gè)

之間的

。大約是

）不可逆營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞效率10%～20%單向流動(dòng)逐級(jí)遞減(1)可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行____________，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的____________。(2)可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使__________________的利用。例如，沼氣池的使用實(shí)現(xiàn)了對(duì)__________________，從而大大提高_(dá)_________________。(3)可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向________________________。合理配置總能量能量得到最有效能量的多級(jí)利用能量的利用率對(duì)人類最有益的部分4．能量流動(dòng)的特點(diǎn)及意義如：沼氣工程，?；~塘。例如，根據(jù)草場(chǎng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)，確定載畜量；治蟲；除草。5．生態(tài)金字塔的類型及特點(diǎn)項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀每一階含義每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)量每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含的有機(jī)物總量象征含義能量沿食物鏈流動(dòng)過程中具有逐級(jí)遞減的特點(diǎn)一般情況下，生物個(gè)體數(shù)量在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減一般情況下，生物體內(nèi)有機(jī)物的總量隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減特征上窄下寬的正金字塔形一般為正金字塔形，但可能出現(xiàn)“倒置”，如“樹→昆蟲→鳥”一般為正金字塔形2．能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算(1)能量傳遞效率的計(jì)算公式：能量傳遞效率≠能量利用率(1)“最值”計(jì)算食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量越多。生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程中損耗的能量越少。知“低”求“高”獲能最多選最短食物鏈，按20%計(jì)算獲能最少選最長(zhǎng)食物鏈，按10%計(jì)算知“高”求“低”需能最多選最長(zhǎng)食物鏈，按10%計(jì)算需能最少選最短食物鏈，按20%計(jì)算(2)“定值”計(jì)算①已知營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率，不能按“最值”計(jì)算，而需按具體數(shù)值計(jì)算。②若給出的是各營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量值，可直接按同化能量比例計(jì)算。題型一：在能量分配未知時(shí)，計(jì)算某一生物獲得的最多（或最少）能量舉例：如果牧草固定了1000kJ的能量，則貓頭鷹最少能獲得_____kJ能量，最多能獲得_____kJ能量。如果貓頭鷹增加1kg，理論上最少要消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量為_______,最多要消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量為___。14025kg1000kg題型二：在能量分配比例已知時(shí)，先根據(jù)題意寫出相應(yīng)的食物鏈，再根據(jù)能量流動(dòng)效率，再按比例分別計(jì)算，最后相加。舉例：如果一個(gè)人食物有1/2來自綠色植物，1/4來自肉食動(dòng)物，1/4來自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1kg體重，約消耗植物（）

A．10kgB．28kg C．100kg D．280kgD7.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A：B=1：1調(diào)整為

2：1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的（）

A.1.875倍

B.1.375倍C.1.273倍

D.0.575倍B考向2結(jié)合能量流動(dòng)的有關(guān)計(jì)算，考查科學(xué)思維2．(2022·廣東揭陽普寧二中)生物入侵是當(dāng)今世界面臨的主要環(huán)境問題之一，外來入侵物種“加拿大一枝黃花”具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和繁殖能力，近年來對(duì)我國(guó)某些地方的生物多樣性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重危害?；卮鹣铝袉栴}：(1)剛剛引入時(shí)，“加拿大一枝黃花”種群數(shù)量呈現(xiàn)____________增長(zhǎng)，從環(huán)境因素考慮，其原因有_______________________________________________(答兩點(diǎn))。(2)“加拿大一枝黃花”入侵后，第一年可能只有零星幾棵，但第二年開始會(huì)爆發(fā)，這將導(dǎo)致入侵地物種豐富度________。為清除“加拿大一枝黃花”，通常采用人工收割并使之腐爛的方法，收割的適宜時(shí)機(jī)應(yīng)在__________(填“開花前”或“開花后”)。上述處理方法加快了“加拿大一枝黃花”中的能量以化學(xué)能的形式流向________?！癑”形生存資源、空間充裕，氣候適宜，沒有敵害降低開花前分解者(3)某研究機(jī)構(gòu)對(duì)“加拿大一枝黃花”輕度入侵區(qū)域能量流動(dòng)進(jìn)行了研究，如圖所示。從圖中分析，初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為__________J/(hm2·a)，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為________________。1.5×10812%高考真題體驗(yàn)1.(2022·廣東卷)下圖示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，其中字母表示不同的生物，箭頭表示能量流動(dòng)的方向。下列歸類正確的是(

)A．a(chǎn)、c是生產(chǎn)者

B．b、e是肉食動(dòng)物C．c、f是雜食動(dòng)物 D．d、f是植食動(dòng)物答案：C2．(2022·山東卷)某地長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行稻田養(yǎng)鴨模式，運(yùn)行過程中不投放鴨飼料，鴨取食水稻老黃葉、害蟲和雜草等，鴨糞可作為有機(jī)肥料還田。該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田，且養(yǎng)鴨還會(huì)產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。若該稻田與普通稻田的秸稈均還田且其他影響因素相同，下列說法正確的是(

)A．與普通稻田相比，該稻田需要施加更多的肥料B．與普通稻田相比，該稻田需要使用更多的農(nóng)藥C．該稻田的群落空間結(jié)構(gòu)與普通稻田完全相同D．該稻田的能量利用率比普通稻田低答案：A4．(2022·湖北卷)下圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中A代表_________；肉食動(dòng)物1的數(shù)量__________(填“一定”或“不一定”)少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。(2)如果②③④代表能量流動(dòng)過程，④代表的能量大約是②的__________。分解者不一定1%～4%(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為了提高棉花產(chǎn)量，從物質(zhì)或能量的角度分析，針對(duì)②的調(diào)控措施及理由分別是：________________________________________________________________________________________________________________

。針對(duì)⑦的調(diào)控措施及理由分別是：________________________________________________________________________________________________________________?？刂?減少)植食性動(dòng)物的數(shù)量，使棉花固定的能量盡可能保留在棉花植株，合理密植；改善通風(fēng)條件，滿足光合作用對(duì)CO2需求，減少無氧呼吸消耗增施有機(jī)肥，分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生更多無機(jī)鹽、CO2滿足棉花生長(zhǎng)需要；噴淋降溫，緩解強(qiáng)光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對(duì)CO2的需求第30講生態(tài)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞選擇性必修二考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)(1)概念：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程。(2)物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如C、H、O、N、P、S等。(3)范圍：生物群落和非生物環(huán)境之間。(4)特點(diǎn)：全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。(5)意義：使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。2．碳循環(huán)(1)碳的存在形式與循環(huán)形式。①在非生物環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物的形式傳遞。③在生物群落和非生物環(huán)境之間：以CO2的形式循環(huán)。(2)碳出入生物群落的途徑。請(qǐng)寫出A、B、C、D、E、F各字母分別代表的成分。1．碳循環(huán)模型中各成分的判斷(3)溫室效應(yīng)。①形成原因：大量化石燃料的燃燒，導(dǎo)致大氣中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡。②影響：使氣溫升高，加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對(duì)人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。③緩解措施：植樹造林，增加綠地面積；減少化石燃料的燃燒；開發(fā)清潔能源；秸稈還田，增加農(nóng)田土壤儲(chǔ)碳量。(3)途徑——食物鏈：隨著食物鏈的延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，生物體內(nèi)積累越多。(4)實(shí)例：鉛的富集過程。(5)特點(diǎn)：最終積累在食物鏈的頂端；全球性。(6)常見物質(zhì)：重金屬，如Pb、Cd、Hg等；化學(xué)農(nóng)藥，如DDT、六六六等。3．生物富集(1)概念：生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱為生物富集。(2)條件：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；能夠被生物體吸收；不易被排出。4.物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系太陽能光合作用生產(chǎn)者能量次級(jí)消費(fèi)者分解者呼吸能量初級(jí)消費(fèi)者能量遺體遺體殘枝敗葉能量呼吸呼吸呼吸作用③能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力①同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割②物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體含C有機(jī)物含C有機(jī)物大氣中的CO2大氣中的CO2大氣中CO25.探究土壤微生物的分解作用比較項(xiàng)目案例1案例2實(shí)驗(yàn)假設(shè)土壤微生物能分解落葉使之腐爛土壤微生物能分解淀粉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組對(duì)土壤滅菌處理A燒杯中加入土壤浸出液和淀粉糊對(duì)照組對(duì)土壤不作處理B燒杯中加入蒸餾水和淀粉糊自變量土壤中是否含微生物是否含有土壤浸出液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉的腐爛程度小于對(duì)照組AA1不變藍(lán)A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2無磚紅色沉淀結(jié)論分析土壤微生物對(duì)落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉考向1結(jié)合碳循環(huán)過程及特點(diǎn)，考查科學(xué)思維1．(2022·山東泰安)我國(guó)政府在2020年的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，中國(guó)將力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰(CO2排放量達(dá)到峰值)，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和(CO2排放量與減少量相等)。下圖是生物圈碳循環(huán)示意圖(圖中生態(tài)系統(tǒng)的組成成分完整，但缺少部分途徑)。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A．增加E對(duì)CO2的吸收量是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要舉措B．若增加途徑“A→E”，則成分C表示分解者C．碳在E、D、B間主要以有機(jī)物的形式沿食物鏈單向流動(dòng)D．增加途徑“C→A”和“A→E”后即可表示完整的碳循環(huán)答案：D2．(2022·湖北荊州中學(xué))碳中和是指國(guó)家、企業(yè)或個(gè)人等通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對(duì)“零排放”。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．碳循環(huán)具有全球性，不是每個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)都可依靠自身實(shí)現(xiàn)碳中和B