(考案)2015高考生物一轮复习 第10单元 生态系统课件 新人教版.ppt

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第一课时生态系统的结构 一、生态系统的概念及成分 1.概念 由 生物群落和它的无机环境 相互作用而形成 的统一整体 ,叫作生态系统。地球上最大的生态系统是 生物圈 。 2.范围类型 1自然生态系统 a.水域生态系统 又可分为 海洋生态系统 和淡水生态 系统等。 b.陆地生态系统 又可分为 森林生态系统 、 草原生 态系统 、荒漠生态系统、冻原生态系统等。 2人工生态系统 又可分为 农田生态系统 、人工林 生态系统、果园生态系统、 城市生态系统 等。 3.组成成分 二、生态系统的营养结构 1.食物链 1概念 生态系统中各生物之间由于 食物关系 而形 成的一种联系。 2特点 a.起点为 生产者 。 b.消费者所处营养级不是一成不变。 c.单一的食物链中一般不会超过 5个营养级 ,因为若 超过 ,所剩能量不足以维持下一个营养级生物的生存。 2.食物网 1概念 在一个生态系统中 ,许多食物链彼此相互交错 连接形成的复杂的 营养结构 。 2功能 生态系统的 物质循环和能量流动 的渠道。 生物在食物网中可以占有多个营养级。 需特别关注的 1个易失分点 认知纠偏 生态系统中组成成分的错误说法与特例 设误角度 高考命题常从以下角度设置陷阱 1给出相关叙述 ,考查对相关知识的理解与掌握。 2结合具体案例或生产实践 ,对生态学知识进行综合 考查。 关于生态系统成分中生物部分的叙述中 ,正确的是 。 A.生产者中有真核生物 ,也有原核生物 ,但都是自养型 B.消费者全是异养型真核生物 C.分解者只包括腐生细菌和真菌 D.生态系统中必须有生产者 ,消费者和分解者可有可无 解析 生产者大多数是光能自养型的真核生物 绿色 植物 ,但也有化能自养型的原核生物 硝化细菌 ,所 以 A选项是正确的。 B选项 ,消费者都是异养型 ,但并不 都是真核生物 ,如根瘤菌 ,它以活的生物体豆科植物制 造的有机物为食 ,属于消费者 ,但属于原核生物 ;细菌中 有很多都属于寄生菌类 ,属于消费者。 C选项 ,分解者除 了有腐生细菌和真菌外 ,还有腐生动物 ,如蚯蚓、蜣螂 等。 D选项 ,理论上生态系统中可以没有消费者 ,但一定 要有生产者和分解者。 答案 A 1.下列有关叙述正确的是 。 A.各种细菌、真菌都是分解者 B.分解者将动植物的遗体等分解成无机物 ,供给生产者 再利用 C.动物都是消费者 D.分解者在分解动植物遗体时 ,将无机物中的能量释放 出来 ,供给生产者再利用 解析 化能合成作用的细菌是生产者 ,腐生动物如蚯蚓是 分解者 ,分解者在分解动植物尸体时放出的能量是不能 被植物利用的。 答案 B 2.“螳螂捕蝉 ,黄雀在后 ”这一俗语所隐含的食物链中 , 黄雀属于 。 A.初级消费者 B.次级消费者 C.三级消费者 D.四级消费者 解析 生产者是食物链的基础 ,螳螂捕蝉 ,黄雀在后 ,此俗 语所隐含的食物链应从生产者开始 生产者 蝉 螳螂 黄雀 ,此食物链中黄雀属于三级消费者、第四营养级。 答案 C 3.下面表格表示某草原生态系统的食物网情况 “” 表示存在捕食关系 ,下列分析中 不正确 的是 。 A.此食物网有三条食物链 B.次级消费者有鸟、鹰、狐狸 C.人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量增多 ,鹰的数量减少 D.鹰占有第三、四两个营养级 解析 解题时可先将表格中内容转换成熟悉的食物网简 图 ,可见狐狸只以鼠为食物 ,鹰以鼠、鸟为食物 ,大量捕 杀鼠会使狐狸的数量减少 ,而鹰的数量变化不大。 答案 C 4.下图是某农田生态系统的食物网 ,请回答 1该食物网中共有 条食物链。 2该食物网中 ,处于第三营养级的生物有 ,猫头鹰可能占据的营养级有 个。 3写出一条最短的食物链 。 4该图中只表示出了生态系统的部分成分 ,图中未表 示出的成分还有 。 5运用系统方法 ,结合食物网图解 ,在下图中完成该生 态系统的结构模型的构建 ,则 a、 b、 c分别是什么 解析 考查了生态系统的结构。要求能分析生态系统成 分图、食物网图,理解生态系统结构的特点。生态系统 由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者组成 。生产者主要指绿色植物,消费者指动物,以生产者为 食的是初级消费者,以初级消费者为食的是次级消费者 。 答案 ( 1) 6 ( 2)猫头鹰、食虫鸟、食虫昆虫、蛇 4 ( 3)植物 食谷鸟 猫头鹰或植物 鼠 猫头鹰 ( 4)非生物的物质和能量、分解者 ( 5) a生产者 b消费者 c分解者 考查频率 5年 6考 考向透析 以食物链或食物网简图为信息载体 ,考查生态系统的成 分及相互关系等 ,考查学生获取信息的能力。选择题、 简答题均有出现 ,大多考查物质循环途径、能量流动去 路分析等。 考查角度 生态系统成分 真题 12013年山东基能 我国南方地区 “桑基鱼塘 ”的 生产方式为上挖塘筑基 ,塘中养鱼 ,基上栽桑 ,桑下种草 , 以桑养蚕 ,蚕粪和草喂鱼。联合国粮农组织誉之为 “最 佳人工生态系统 ”。假定没有给蚕和鱼添加其他饲料 。该生态系统的分解者是 。 A.桑和草 B.蚕 C.鱼 D.微生物 解析 桑和草是生产者 ,蚕和鱼是消费者 ,营腐生生活的 微生物是分解者。 答案 D 考查频率 5年 14考 考向透析 常以食物链或食物网简图为信息载体 ,考查能量流动的 有关计算 ,考查能量流动和物质循环的过程、特点及二 者的联系 ,特别是能量流动中能量的去路问题的分析 , 以及结合案例画食物链或食物网。 考查角度 1 结合食物网图解考查 真题 22013年广东高考 下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 ,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 引入的鲈鱼以中小型鱼类为食 ,故鲈鱼能以鱼 a或 鱼 b为食 ,它们构成捕食关系 ,又由于能量流动是逐级递 减的 ,因此鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量。 答案 A 考查角度 2 结合案例作图 真题 32013年安徽高考 某池塘中有水草、绿藻、草鱼 、鳙鱼 主要摄食浮游动物 和鳜鱼 肉食性 ,以及水溞、 轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系 ,绘出该池塘生态 系统的食物网。 解析 该池塘中 ,水草和绿藻为生产者 ,草鱼以水草为食 , 水溞和轮虫以绿藻为食 ,鳙鱼主要摄食水溞和轮虫 ,鳜 鱼为肉食性动物 ,以草鱼和鳙鱼为食。 答案 一、生态系统的成分 1.生产者、消费者和分解者的区别 2.生态系统各成分间的内在关系 1非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质 和能量的最终来源。 2生产者是生态系统的基石 ,因为生产者是生态系统 中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物 质和能量 有机物及其贮存的化学能 的成分。 3消费者是生态系统中最活跃的成分 ,但从理论上讲 , 消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质 ,所以 消费者不是生态系统必要的基础成分 ,如地球上就曾经 存在过只有生产者和分解者的两级生态系统 ;但在自然 生态系统中 ,生产者、消费者和分解者缺一不可 ,它们 都是紧密联系的。 4分解者在生态系统中占有重要地位 ,如果一个生态 系统中没有分解者的话 ,动植物的遗体残骸就会堆积如 山 ,生态系统就会崩溃。 5图中 ,“非生物的物质和能量 ”和 “生产者 ”之间 有双向箭头 “”,且 “生产者 ”有 3个指出箭头 ,“非 生物的物质和能量 ”有 3个指入箭头 ,这一特点可用于 从图形上判断四种成分。生产者、消费者和分解者共 同构成生物群落 ,食物链 网 中只包含生产者和消费者 。 典例 1下列四项中的圆分别表示 a-生产者、 b-分解者、 c-原核生物、 d-蓝藻、 e-腐生细菌。能正确表示它们之 间相互关系的是 。 解析蓝藻是原核生物 ,属于生产者;腐生细菌属于原核 生物,是分解者;生产者和分解者中除了原核生物以外 ,还有真核生物。 答案 A 1图示 ABCDE 。 2构成条件 每条食物链的起点总是生产者 ,即图示中 A一定是生 产者 ,终点是不被其他动物所食的动物 ,即最高营养级。中 间的任何停顿都不能算完整的食物链。 食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的 ,不会倒 转 ,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。 食物链中不能出现寄生、腐生生物和阳光等非生物 因素 ,即只包含生产者 第一营养级 和消费者 第二营养 二、食物链和食物网 1.食物链图示及构成条件 级及之后各营养级生物 。如 “阳光 草 兔 细菌 ”不是 食物链。 食物链中营养级一般不超过 5个 ,因为沿食物链流动 的能量是逐级递减的。 2.食物网 1图示 2分析 同一种动物在不同的食物链中 ,可以占有不同的营养 级 ,如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、四 、五营养级。这就是说 ,猫头鹰在该食物网中占有三个 不同的营养级。 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 ,如蜘蛛与青蛙 ,二者之间既是捕食关 系 ,又是竞争关系。 食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种 类 ,而并非取决于生物数量。 3.食物链 网 中各营养级生物数量的变动 1第一营养级的生物减少对其他物种的影响 第一营养级的生物 生产者 减少时 ,则将会连锁性地引 发其后的各个营养级生物减少。 2食物链中某一营养级突然增多对其他物种的影响 在食物链中某一营养级突然增多 ,短时间内 ,一般会导 致作为其食物的上一营养级的数目减少 ,作为其天敌的 下一营养级生物数目增多。若经过足够长的时间 ,该生 物又将减少 ,其食物数量增多 ,天敌数目减少 ,最后趋于 稳定。 3复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析 以中间环节少的作为分析依据 ,考虑方向和顺序为从 高营养级依次到低营养级。 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 ,一般不需考虑生产者数量 的增加或减少。 处于最高营养级的种群且有多种食物来源时 ,若其中 一条食物链中断 ,则该种群可通过多食其他食物而维持 其数量基本不变。 4同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分 析 食物链中某一种群的数量变化可能导致另一种群的营 养级升高或降低 ,因为能量流动时只有 1020流到 下一个营养级 ,且能量流动的环节越多 ,损耗越多 ,所以 该类连锁变化的规律是 当 a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 ;若导致 b种群 的营养级升高时 ,则 b种群的数量将减少。 典例 2下图是温带草原生态系统中食物网的部分 图解。请据图分析回答。 1该食物网含 条食物链 ,猫头鹰占有的是第 营养级 ,属于 消费者。 2兔与鼠的关系是 ,蟾蜍与蜘蛛的关系是 。 3由于某种原因 ,鼠突然全部死亡 ,则蛇和蟾蜍的数量 变化情况依次为 。 解析 1该食物网中共有 7条食物链。由于食物网中的 猫头鹰以多个营养级的生物为食 ,导致其所占营养级的 级别和所属消费者的级别有多个。植物为第一营养级 , 由此推知 ,猫头鹰可以是第三、四、五、六营养级 ,共 占 4个营养级。植食动物为初级消费者 ,由此推知 ,猫头 鹰可以是次级、三级、四级、五级消费者。 2兔与鼠 均为第二营养级 ,都以植物为食 ,属于竞争关系。蟾蜍 与蜘蛛有两种关系 ,一是蟾蜍以蜘蛛为食 ,属于捕食关 系 ;二是它们同以食草昆虫为食 ,属于竞争关系。 3鼠 突然全部死亡 ,猫头鹰因其食物种类较多 ,数量变化不 大 ;而蟾蜍成为蛇的唯一食物 ,其数量因蛇的大量捕食 而下降 ;蛇因食物减少数量也要下降。 答案 17 三、四、五、六次级、三级、四级、五 级 2竞争竞争和捕食 3下降、下降 一、选择题 本题共 8小题 ,每小题 6分 ,共 48分 1.生产者是生态系统的重要组成部分 ,下列关于生产者 的叙述 ,不正确 的是 。 A.都位于能量金字塔同一营养级 B.一定能固定 CO2 C.都是生态系统能量转换的载体 D.一定是植物 解析 生产者是自养生物 ,都处在食物链的第一营养级 , 都可以将无机物 CO2和 H2O转变为有机物 ,并储存能 量 ,其中主要是绿色植物 ,进行光合作用 ,此外还有进行 化能合成作用的生物 ,其获得的能量来自无机反应释放 的化学能。 答案 D 2.某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物 ,假如没有这些 甲虫 ,落叶层将严重堆积 ,最终导致落叶林生长不良。 以下分析正确的是 。 A.这种甲虫与落叶树之间为捕食关系 B.这种甲虫属于次级消费者 C.这种甲虫对落叶林的物质循环有促进作用 D.这种甲虫在能量金字塔中位于底部 解析某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物 ,属于分解者 的范畴。分解者能将有机物分解为无机物 ,归还无机环 境 ,促进了落叶林的物质循环。 答案 C 3.下列对生态系统组成成分的叙述 ,正确的是 。 A.太阳能来源于地球之外 ,所以不属于生态系统的成分 B.硝化细菌是自养型生物 ,所以属于生态系统中的生产 者 C.蚯蚓是需氧型生物 ,所以属于生态系统中的消费者 D.病毒是异养型生物 ,所以属于生态系统中的分解者 解析 太阳能是生态系统的能量来源 ,属于生态系统的组 成成分。硝化细菌是自养型生物 ,所以属于生态系统中 的生产者。蚯蚓是需氧型生物 ,但由于蚯蚓属于腐食性 动物 ,因此属于生态系统中的分解者。病毒是异养型生 物 ,因其是寄生生活的 ,因而属于生态系统中的消费者。 答案 B 4.不同的生态系统中枯枝落叶分解的速率不同 ,下图表 示的是冻原、北方森林、温带草原和热带雨林四类生 态系统中枯枝落叶分解达 95所需时间 ,其中表示热带 雨林的是 。 解析 枯枝落叶的分解,主要依靠微生物进行。微生物 的分解活动又与环境的温度和湿度等有直接关系。热带 雨林中,气温较高,湿度较大,水分充足,微生物活动 旺盛,枯枝落叶分解的速率最大,分解达 95所需时间 最短。 答案 A A.一种生物只能被另一种生物捕食 B.食物链的环节数是无限的 C.一种生物可能属于不同的营养级 D.食物网上的生物之间都是捕食关系 解析 在食物网中 ,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吃多种植物 ,也可能 成为多种肉食性动物的捕食对象 ,所以一种生物可能属 于不同的营养级。食物链的环节不能是无限的 ,因为食 物链中的能量流动是逐级递减的 ;在食物网中 ,有些生 5.下列属于生态系统中食物网特征的是 。 物之间既是捕食关系 ,也可能是竞争关系。 答案 C 6.下图表示某生态系统的食物网 ,关于此食物网的叙述 , 错误 的 。 A.该食物网共有 4条食物链 B.野兔、鹿及昆虫均为初级消费者 C.狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级 D.如果土壤受到污染 ,鹰体内的污染物积累浓度可能最 高 解析 图中有 6条食物链。昆虫、野兔、鹿为初级消费 者 ,狼和云豹都属于次级消费者。通过生物富集作用的 原理可知 ,生态系统中营养级越高的生物 ,其体内污染 物的浓度越高。鹰在本生态系统中占据了第三、第四 营养级 ,其体内污染物积累浓度应为最高。 答案 A 7.下图所示的食物网中除生产者外 ,哪种生物的灭绝会 导致另一种生物随之灭绝 。 A.乙 B.丙 C.丁 D.戊 解析 从图中判断 ,甲为生产者。如果某种消费者的食物 只有一种来源 ,则作为其食物的上一营养级生物灭绝 , 则会导致该消费者灭绝。己的生物来源只有丙 ,若丙灭 绝 ,则己将灭绝。 答案 B 8.下图表示一个森林生态系统中林木、植食性昆虫和 食虫鸟类 3个不同种群生长繁殖情况。下列分析 不正 确 的是 。 A.曲线 A表示林木 ,为第一营养级 B.前 5年内 3条相关的曲线说明该生态系统能基本保持 平衡 C.5年后的曲线变化 ,可能的原因是当地居民大肆捕杀 鸟类 ,平衡遭到破坏 D.曲线 C表示食虫鸟 ,为第三营养级 解析从图中曲线可以看出 ,曲线 B代表林木 ,是生产者 ; 曲线 A和 C代表消费者 ,从曲线 A和 C的相随关系看 ,曲线 A代表植食性昆虫 ,曲线 C代表食虫鸟。 答案 A 二、非选择题 本题共 4小题 ,共 52分 9.13分 下图是某海洋生态系统中 ,生产者固定太阳能 和海洋水深关系的曲线。据图回答 1在远洋水域 ,从水深 30m处开始 ,随着水深增加 ,生产 者固定太阳能的量逐渐减少 ,影响这一变化的主要非生 物因素是 。生产者中 ,主要的生物类群 是 。 2近海水域水深 m左右处生产者的数量最多。 3生活在水深 100m以下的生物 ,从生态系统的成分看 主要是 。 4近海水域生产者固定太阳能的峰值比远洋水域生产 者固定太阳能的峰值大 ,可能的原因是 ;远洋水域生产者分布的深度比近海水域的深 ,可 能的原因是 。 答案 1阳光浮游的藻类植物 210203消费者 和分解者 4近海水域生产者所需的无机养料丰富 远洋水域受污染的程度小 ,海水更清澈 ,阳光可以到达 更深的水体 10.13分 某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和 鹰构成的食物网如下图。某个时期 ,当地居民大量捕杀 鼬 ,导致岛上鼠种群爆发 ,随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫 通过跳蚤使人感染。回答问题 1该食物网中 ,植物中的能量能通过 条食物 链传递给鹰 ,鹰所处的营养级为 营养级 ;兔与 人的种间关系是 。鼠疫杆菌与人的种间关 系是 。 2通常情况下 ,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的 影响 填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”鼬对 鼠种群数量的影响 ;大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争 填 “增强 ”“不变 ”或 “减弱 ”。 3生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的 填 “生产者 ”“消费者 ”或 “分解者 ”,其体内贮存的 能量 填 “能 ”或 “不能 ”传递给植物。 解析 1以植物为起点 ,鹰为终点的食物链共有 4条 ,鹰所 处的营养级为第三和第四营养级 ;兔与人的种间关系有 捕食和竞争 ,鼠疫杆菌与人的种间关系为寄生。 2寄 生生物对寄主的影响小于寄主天敌对其的影响 ;由于大 量捕杀鼬 ,导致鼠种群暴发 ,所以鼠群的斗争增强。 3 蘑菇属于分解者 ,植物体内的能量只能来自太阳能 ,分 解者体内的能量是不能传递给植物体的。 答案 14第三和第四捕食和竞争寄生 2小于 增强 3分解者不能 11.13分 下图是某草原生态系统中几种生物之间的食 物关系示意图 ,据图回答下列问题 1甲图中一共有 条食物链 ,蛇和鹰的关系是 。 2给牧草施加含 32P标记的复合肥后 ,检测 32P在蚱蜢和 青蛙体内的放射性强度 ,结果见乙图 ,其中 B为 。若增加对鹰和蛇体内的放射性强度的检测 ,则达到 最高峰时的强度应 填 “高于 ”或 “低于 ” 前两者。 3除甲图所示生物类群外 ,还可以在 中检测到 32P。 4商贩在某一时间大量收购蛇 ,导致蛇数量大量减少 , 则鹰的数量会 ,青蛙的数量 。 5如果青蛙从蚱蜢和蛐蛐处同化的能量为 1000kJ,蛇 从青蛙处同化的能量为 100kJ,则该食物网中 ,第三营养 级到第四营养级的能量传递效率 填 “” “”或 “10。 答案 14捕食和竞争 2青蛙高于 3分解者 4增加基本不变 5 12.13分 请回答下列有关生态系统的问题。 1某生物小组为验证生态系统各种成分的重要性和不 可缺少性 ,进行了如下实验设计 取同样形状、同样体 积的锥形瓶三个 ,分别标记为 1、 2、 3号 ,均加等量的水 , 3号加少许河泥 ,再在 1、 2、 3号中加入同样的金鱼 ,2、 3号加入等量的金鱼藻 ,均用橡皮塞塞紧 ,然后放在阳光 下。记录结果如下表所示 2号和 3号锥形瓶相比较 ,2号锥形瓶中的金鱼存活的 时间较短 ,主要说明 是生态系统成分中不可缺 少的。 两个锥形瓶的实验结果相比较 ,说明生产者 是生态系统成分中不可缺少的。 该实验的无关变量为 最少答出两项 。 2请继续设计实验探究阳光对生态系统的影响。 方法步骤 第一步 取同样形状、同样体积的第 4号锥形瓶 ,第 4号 锥形瓶的设计处理应该与 号锥形瓶作对照。 第二步 。 第三步 观察记录瓶中金鱼生存的时间。 推测最可能的实验结果 。 解析 由题意可知 ,1号瓶只有金鱼和水 ,2号瓶有水草 ,可 作为生产者 ,3号瓶还有河泥 ,其中有分解者。 2号瓶比 3 号瓶少了分解者 ,所以 2号瓶的金鱼生活时间比 3号瓶 短 ,说明分解者是生态系统中必不可少的成分 ;2号瓶比 1号瓶多了水草 生产者 ,所以 2号瓶的金鱼生活时间长 , 说明生产者是必不可少的。要探究阳光对生态系统的 影响 ,那么其他条件都是无关变量 ,所以应选用一个完 整的生态系统作为实验的对象 ,一组遮光 ,作为对照组 , 另一组正常光照 ,作为实验组 ,所以应该选取 3号瓶作为 实验组 ,4号瓶设置和 3号瓶一样 ,只是对其进行遮光处 理。 答案 1 分解者 1号和 2号 温度、金鱼的数 目、金鱼藻的数目等 2第一步 3第二步 第 4号锥 形瓶作遮光处理最可能的实验结果 第 4号锥形瓶中 金鱼生存的时间比第 3号锥形瓶中金鱼生存的时间短 一、能量流动的概念 生态系统中能量的 输入、传递、转化和散失 的过程 , 称为生态系统的能量流动。 二、能量流动的过程 1.输入 生产者通过 光合作用 把太阳能转化为化学 能 ,固定在有机物中。 2.总值 流经生态系统的总能量为 生产者固定的太阳 能 。 3.传递、转化、散失 1传递渠道 食物链和食物网 。 2传递形式 化学能 。 3能量去向 以能量在第一营养级的变化为例 a.通过生产者的呼吸作用以 热能 的形式散失 ; b.用于生产者的 生长、发育和繁殖 等生命活动 ,储存 在有机物中 ; c.随着残枝败叶被 分解者 分解释放出来 ; d.被初级消费者摄入体内 ,流入 第二 营养级。 三、能量流动的特点 1. 单向流动 ,能量只能沿食物链由低营养级流向高营 养级 ,不可逆转 ,也不能循环流动。 2. 逐级递减 ,输入到某一营养级的能量中 ,只有 10 20的能量能够传递到下一营养级。 计算规则 消耗最 少 要选择食物链最短和传递效率 最大 20;消耗最 多 要选择食物链最长和传递效率 最小 10。 四、研究能量流动的实践意义 1.研究生态系统中的能量流动 ,可以帮助人们科学规划、设 计 人工生态系统 ,使能量得到最有效的利用。 2.研究生态系统的能量流动 ,还可以帮助人们合理地调 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。 需特别关注的 1个易失分点 认知纠偏 1.混淆能量传递效率和能量利用率 能量传递效率 下一营养级同化量 /上一营养级同化量 100,这个数值在 1020之间 ,基本没有多大变化。 能量利用率通常是流向人类的能量占生产者同化能量 的比值 ,或最高营养级同化的能量占生产者同化的能量 的比值。在一个生态系统中 ,食物链越短 ,能量利用率 越高 ;生物种类越多、营养结构越复杂 ,能量利用率越 高。在实际生产中 ,可以通过调整能量流动的方向 ,使 能量流向对人类有益的部分 ,如田间除杂草 ,使光能更 多地被作物固定 ;建立生态农业如桑基鱼塘 ,实现能量 多级利用 ,提高能量利用率。 2.分辨不清粪便中能量隶属关系 粪便中的能量是上一营养级流向分解者的能量 ,粪便中 能量 食物能量 -同化能量。 3.少算了流入生态系统的总能量 自然条件下 ,流入生态系统的总能量是绿色植物通过光 合作用固定的光能的总值。但人工鱼塘等人工生态系 统 ,由于有饵料的投喂 ,流入人工鱼塘生态系统的总能 量除池塘中生产者光合作用固定的光能外 ,还有饵料中 的化学能等。 设误角度 高考命题常从以下角度设置陷阱 结合具体案例、文字叙述或对图形的识别 ,考查对 相关知识的理解和掌握。 桑基鱼塘的生产方式是 “以桑叶喂蚕 ,蚕粪养鱼 ,塘泥 肥桑 ”,如果把其中的鱼塘看作一个生态系统 ,那么流 经该生态系统的总能量有 。 鱼塘中生产者固定的全部太阳能 桑固定的全部 太阳能 蚕粪中含有的能量 鱼苗本身含有的能 量 A. B. C. D. 解析 结合具体案例 ,考查生态系统的能量流动 ,考查学 生获取信息的能力和理解能力。桑不属于池塘生态系 统的生产者 ,蚕粪 未分解吸收的桑叶 中的能量输入 ,鱼 苗所含的能量来自该池塘以外 ,属于输入该池塘生态系 统的总能量的一部分。 答案 C 1.下列 不是 对生态系统内能量流动特点的描述的是 。 A.食物链和食物网是能量流动的渠道 B.食物链中初级消费者越多 ,次级消费者获得的能量越 多 C.单向流动 ,逐级递减 D.食物链越短 ,可供养的消费者越多 解析 能量流动的特点是单向流动、逐级递减 ,选项 B、 C、 D都是围绕这一特点展开的 ,而 A项不是。 答案 A 2.由草、兔、狐组成的食物链中 ,兔所获得的能量 ,其去 向 不包括 。 A.兔呼吸作用释放的能量 B.由兔的粪便流入分解者体内的能量 C.流入狐体内的能量 D.由狐的粪便流入分解者体内的能量 解析 本题考查生态系统的能量流动的过程 ,难度较小。 兔子的粪便是兔子没有消化利用的物质 ,其能量没有流 入兔子体内。 答案 B 3.下列有关生态系统能量流动的叙述中 ,正确的是 。 A.一种蜣螂专以象粪为食 ,则该种蜣螂最多能获取大象 所同化能量的 20 B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时 ,能量就从第 一营养级流入第二营养级 C.生产者通过光合作用合成有机物时 ,能量就从非生物 环境流入生物群落 D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的 解析 象粪中的能量属于大象未同化的部分 ,所以蜣螂未 从大象处获得能量。兔子等植食动物属于第二营养级 , 狼等肉食动物属于第三营养级。生产者是联系无机环 境和生物群落的桥梁 ,能量在生态系统中的流动是从生 产者开始的。能量流动逐级递减不能够循环 ,流经生态 系统的能量最终以热能的形式散失。 答案 C 4.下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图 ,其中 、 、 、 分别代表不同的营养级 ,m1、 m2代表不同 的能量形式。图乙表示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。请据图作答 1图甲中 ,m1、 m2表示的能量形式分别为 、 。通常情况下 ,位于营养级 的生物个体数量一般远 远少于 ,主要原因是 。 2图乙中 ,若 A表示图甲中营养级 所摄入的全部能 量 ,则 B表示 ,C表示 。若 图甲中营养级 所固定的太阳能总量为 y,则营养 级 、 间的能量传递效率是 用图中 所给字母表示 。 3由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 。 4若图甲中营养级 、 、 各有一种生物甲、乙、 丙 ,构成的食物关系如上图。其中 ,甲能量中比例为 X的 部分直接提供给丙 ,则要使丙能量增加 AkJ,至少需要消 耗甲的能量为 kJ用所给字母表示 。 解析 1m1表示流入该生态系统的总能量 ,这部分能量 是太阳能或生产者同化固定的能量 ,m2表示从该生态系 统中散失的能量 ,即热能或呼吸作用散失的热量。由于 能量在传递过程中是逐级递减的 ,因此营养级越高的生 物 ,可利用的能量越少 ,所以个体数量往往也越少。 2 若 A表示图甲中营养级 所摄入的全部能量 ,则 B表示 同化固定的能量 ,C表示 用于生长、发育和繁殖的 能量。若图甲中营养级 所固定的太阳能总量为 y,而 图乙中营养级 同化固定的总能量为 b,因此营养级 、 间的能量传递效率是 b/y100。 3生态系统能量 流动的主要特点是单向流动 ,逐级递减。 4假设至少 需要消耗甲的能量为 a,则丙从甲 丙途径获得的能量 为 aX20,丙从甲 乙 丙途径获得的能量为 a1 -X2020,根据题干中的条件可知 aX20a1 -X2020A,因此 a25A/14X。 答案 1太阳能 或生产者同化固定的能量 热能 或 呼吸作用散失的热量 营养级高 ,可利用能量少 2 同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量 b/y 1003单向流动 ,逐级递减 425A/14X 考查频率 5年 10考 考向透析 结合能量流动过程的相关图解、表格 ,考查能量流动的 过程和特点 ,考查学生获取信息的能力、理解能力。选 择题和简答题都会出现。 考查角度 1 能量流动的过程和特点 真题 12012年江苏高考 江苏某小型天然湖泊原有少量 鱼类 ,后改造为人工鱼塘 ,投饵养殖植食性鱼类和肉食 性鱼类 ,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生 态调查的数据见下表 ,请回答下列问题 1改为人工鱼塘后 ,该湖泊生物群落的 结构 发生了显著变化。 2从种间关系的角度分析 ,水生高等植物明显减少的 直接原因是 、 。 3从表中可以推测 ,与 2007年相比 ,2010年湖水中生物 体内所含的总能量显著增加 ,其主要原因是 。 4虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类 只摄食虾、贝等小型动物 ,可以推测在相同饲养条件下 2010年肉食性鱼类的总量将会 ,植食性鱼 类的总量将会 。 5若对该湖泊进行生态修复 ,除停止养鱼外 ,还需恢复 水生高等植物 ,以抑制浮游藻类生长。在这一过程中水 生高等植物的直接作用是 、 。 解析 本题主要考查生态系统的相关知识 ,与生产实际联 系密切 ,具有一定的综合性。 1改为人工鱼塘后 ,物种 的数量有增有减 ,特别是浮游藻类物种的数量明显增 加 ,而且题干明确指出 “投饵养殖的两类鱼均无滤食浮 游生物的能力 ”,这足以说明生态系统的营养结构发生 了变化 ,其基本组成是食物链 ,依存于生物群落而存在。故 正确答案为食物链 ,此空易被误解为群落的空间结 构而错填。 2水生高等植物明显减少 ,结合题意从种 间关系分析 ,至少可肯定有两个原因 其捕食者 植食性 鱼类 明显增加 ;由于浮游藻类可与其竞争养料和光照 , 所以浮游藻类的增加也可导致其数量的减少。 3由表 中数据可知 ,水生高等植物、小型动物的生物量均大幅 减少 ,浮游藻类的生物量小幅增加 ,而鱼类的生物量大 幅增加 ,结合题干中的 “投饵养殖 ”可断定 ,总能量的 增加主要是由通过投饵输入了大量外界能量而导致的。 4相同饲养条件 ,即包含投饵量不变这一因素 ,当肉 食性鱼类不能直接食用饵料 ,而只能通过小型动物获取 饵料中的能量时 ,由于能量在传递过程中的损失 ,且小 型动物物种数、生物量都减少 ,故 2010年肉食性鱼类所 含能量下降 ,表现为其总量的减少 ;又由于小型动物的 生物量是减少的 ,其消耗的饵料也是在减少的 ,那么 ,植 食性鱼类消耗的饵料是增加的 ,故植食性鱼类的总量是 增加的。 5水生高等植物可通过吸收水中的营养物质 和竞争光照来抑制浮游藻类的生长。 答案 1食物链 2捕食者 植食性鱼类 增加竞争者 浮游藻类 大量繁殖 3投饵输入大量能量 4减少 增加 5吸收营养物质竞争光照 考查频率 5年 7考 考向透析 结合能量流动过程图解、金字塔模型等考查能量流动 的源头、途径、传递效率及相关生理过程 ,考查能量流 动知识在生产实践中的应用。 考查角度 1 能量传递效率 真题 22009年全国高考 卷 某种植玉米的农场 ,其收 获的玉米子粒既作为鸡的饲料 ,也作为人的粮食 ,玉米 的秸秆则加工成饲料喂牛 ,生产的牛和鸡供人食用。人、牛 、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源 , 沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答 不考虑 空间因素 1请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网 2牛与鸡之间 有、无 竞争关系 ,理由是 。人与鸡的种间关系 是 ,人与牛的种间关系是 。 3流经该农场生态系统的总能量来自 所固定 的 ,无机环境中的碳以 形式进入该人 工群落。 4假设该农场将生产玉米的 1/3作为饲料养鸡 ,2/3供人 食用 ,生产出的鸡供人食用。现调整为 2/3的玉米养鸡 ,1 /3供人食用 ,生产出的鸡仍供人食用。理论上 ,该农场供 养的人数将会 增多、不变、减少 ,理由是 。 解析 1根据题意 ,玉米与人、鸡、牛之间均存在捕食 关系 ,人与鸡、牛之间均存在捕食关系。 2牛与鸡之 间所需食物资源不同 牛食玉米秸秆、鸡食玉米子粒 , 所以它们之间无竞争关系 ,人与鸡之间构成捕食与竞争 的关系 ,人与牛之间构成捕食关系。 3流经一个生态 系统的总能量是生产者固定的全部太阳能 ,因此 ,流经 该农场生态系统的总能量来自玉米所固定的太阳能 ,无 机环境中的碳是以 CO2的形式通过绿色植物的光合作 用进入该人工群落的。 4依题意 ,理论上该农场供养 的人数将减少 ,因为改变用途的 1/3玉米被鸡食用后 ,在 鸡这一环节散失了一部分能量 ,导致人获得的能量减少。 2无它们所需食物资源不同 或牛食玉米秸秆、鸡 吃玉米子粒 捕食与竞争捕食 3玉米 其他合理 答案也给分 太阳能 CO24减少改变用途的 1/3玉米被鸡食用后 ,在鸡这一环节散失了一部分能量 ,导 致人获得的能量减少 考查角度 2 生态金字塔 真题 32013年山东基能 生态系统中的能量沿食物链流 动时逐渐减少。在该系统的能量金字塔中 ,能量最多、 位于金字塔底层的是 。 A.桑和草 B.蚕 C.鱼 D.人 解析 能量沿食物链流动时逐渐减少 ,因而营养级越低 , 能量越多 ,桑和草属于生产者 ,处于第一营养级 ,能量最 多 ,位于金字塔底层。 答案 A 一、能量流动的过程和特点 1.某一营养级具体的能量流动分析 2.能量流动过程 流入某营养级的一定的能量 W、 D1、 D2 在一定 时间内的去路有四条 自身呼吸消耗 A1、 A2 ,被分 解者分解利用 C1、 C2 ,现存的生命体 B1、 B2 ,流入下一个营养级 D1、 D2 ,据此构建模型如 下。值得注意的是 ,一般的生产者的同化量就是生产者 固定的太阳能总量 ,但特殊条件下 ,还要考虑营化能合 成作用的细菌 ;粪便中含有的能量属于上一营养级生物 的同化量 ,通过分解者将其分解。 3.生态系统的能量流动特点及原因分析 典例 1下图为某生态系统的能量流动简图 ,下列叙 述 错误 的是 。 A.甲是生产者 ,乙是消费者 B.该生态系统是一个开放的系统 C.能量通过光合作用固定并进入系统 ,以热能形式输出 D.甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系 统的总能量 解析 根据题中简图可知 ,甲能够固定太阳能 ,为
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