北京专用2019版高考生物一轮复习第29讲生态系统的功能课件.pdf
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1、第29讲 生态系统的功能 突破突破1 1 生态系统的能量流动 生态系统的能量流动 突破突破2 2 生态系统的特质循环和信息传递 生态系统的特质循环和信息传递 总纲目录总纲目录 一、生态系统的能量流动 1.概念理解 2.第一营养级能量分析 3.消费者能量分析 (1)从上述图解可以得到:摄入量=同化量+ 粪便量 。 (2)在各营养级中,能量的几个去路:通过呼吸作用以热能的形式散失;被 下一营养级生物 利用;被分解者利用;未被利用。 4.特点: 单向流动 和 逐级递减 。 5.能量传递效率 相邻两个营养级的能量传递效率= 100%。一般能量 传递效率为10%20%。 某营养级同化量 上一营养级同化量
2、 6.研究意义 (1)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)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 。 1.概念 (1)物质:组成生物体的 化学元素 ,如C、H、O、N、P、S。 (2)循环范围: 生物群落 和 无机环境 之间。 (3)循环特点:具有 全球性 。 二、生态系统的物质循环 2.碳循环 (1)在无机环境与生物群落之间主要是以 CO2 形式循环。 (2)在生物群落内:以 含碳有机物 形式沿 食物链和食物网 传递。 3.温室效应 (1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的 CO2 含量迅速 增加,
3、打破了生物圈中碳循环的平衡。 (2)影响:导致 气温升高 ,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面 上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 1.信息的种类、特点及来源(连一连) A丙b B甲c C乙a 三、生态系统的信息传递 2.信息传递的作用及应用 项目内容 在生态系统中的作用个体水平: 生命活动 的正常进行,离不开信息的作用 种群水平:生物种群的 繁衍 ,也离不开信息的传递 群落和生态系统水平:调节生物的 种间关系 ,维持生态系统的稳定 在农业生产中的应用提高 农产品 或者畜产品的产量;对 有害动物 进行控制 1.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能 量。 (
4、) 2.生态系统可通过信息传递调节种间关系。 ( ) 3.光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。 ( ) 4.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。 ( ) 5.田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中一部分用于生长、发育和繁殖 等生命活动,其余在呼吸作用中以热能形式散失。 ( ) 6.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。 ( ) 7.分解者通过有氧呼吸和无氧呼吸的方式将有机物分解成CO2等释放 到无机环境中。 ( ) 8.物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力。 ( ) 9.生态系统维持相对稳定离不开信息传递。 ( ) 10.生态系统中的信息传
5、递和能量流动一样都是单向的。 ( ) 11.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱(卷叶螟的天敌)的种群密 度会下降。 ( ) 12.成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记, 这种行为传递的信息类型属于化学信息。 ( ) 突破突破1 1 生态系统的能量流动 生态系统的能量流动 1.生态系统的能量流动过程 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,只有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:自身呼吸作用消耗;流入下一营养级;被分解者分解
6、利用;未被自身呼吸作用消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即 “未利用”。如果是以年为单位研究,第四部分的能量将保留到下一年。 流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析: (1)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 内的去路有三条:自身呼吸作用消耗;流入下一营养级;被分解者 易错辨析易错辨析 最高营养级的能量去路,少了传递给下一营养级这一途 径。 分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。 流经各营养级的总能量:对生产者而言强调关键词“固定”而不能说 “照射”,对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。 2.生态金字塔 不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量
7、、生物量、数量之间 的关系,是定量研究生态系统的直观体现。 能量金字塔数量金字塔生物量金字塔 形状 特点正金字塔形一般为正金字塔形,但可能出现 “倒置”,如“树昆虫鸟” 一般为正金字塔形 象征 含义 能量沿食物链流动过程中 具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随 营养级升高而逐级递减 生物量沿食物链逐级递减 1.利用“拼图法”巧解能量流动问题 (1)输入第一营养级的能量(W1),即生产者的同化量被分为两部分:一部 分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1),一部分则用于生产者 的生长、发育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中包括现存的植物 体B1、流向分解者的C1、流向下
8、一营养级的D1。 (2)第一营养级到第二营养级的能量传递效率=(D1/W1)100%,第二营养 级到第三营养级的能量传递效率=(D2/D1)100%。 2.关于生态系统中能量流动的计算问题 (1)一般能量的传递效率为10%20%。 (2)能量传递效率的计算方法:相邻两营养级之间的能量传递效率=某营 养级的同化量上一营养级的同化量100%。 (3)能量传递的最值计算 a.已知低营养级求高营养级 获得能量最多 获得能量最少 (20%) 选最短食物链 按最高传递效率计算 (10%) 选最长食物链 按最低传递效率计算 b.已知高营养级求低营养级 需最多能量 (10%) 选最长食物链 按最低传递效率计算
9、 需最少能量 (20%) 选最短食物链 按最高传递效率计算 1.(2016课标全国)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物 链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息 于林中。下列叙述正确的是 ( ) A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向 考向考向1 以基础判断、实例分析的形式 以基础判断、实例分析的形式,考查能量流动的过程及特点考查能量流动的过程及特点 C 答案答案 C 根据题意可写出食物链:植物蝉螳螂黄雀鹰。鹰的 迁入延长了食物
10、链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流 动的方向,C正确、D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物 螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;细菌产生的能量大多 以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。 2.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 D 答案答案 D 本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识。能量流动 包括能量的输入、传递、转化
11、和散失过程,A正确;分解者所需的能量可 来自各营养级生物所储存的能量,B正确;生态系统维持正常功能需要不 断地输入能量,C正确;生产者固定的能量除用于自身呼吸外,部分流向 分解者,部分流向下一营养级,D错误。 考向考向2 以实例分析的形式 以实例分析的形式,考查能量流动过程中的相关计算考查能量流动过程中的相关计算 3.某生态系统总面积为250 km2,假设该生态系统的食物链为甲种植物 乙种动物丙种动物,乙种动物种群的K值为1 000头。回答下列问题: (1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头,则该生态系 统中乙种动物的种群密度为 ;当乙种动物的种群密度为 时,其种群增长速度最快
12、。 (2)若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加,其原因 是 。 (3)在甲种植物乙种动物丙种动物这一食物链中,乙种动物同化的 能量 (填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。 答案答案 (1)2.2头km-2 2头km-2 (2)由于乙种动物以甲种植物为食,丙种动物的数量增加导致乙种动物 的数量减少,从而导致甲种植物数量的增加 (3)大于 解析解析 本题主要考查种群密度、种群数量的变化规律以及能量流动 等相关知识。(1)乙种动物的种群密度为550250=2.2(头km-2)。当乙种 动物的种群数量为K/2,即种群密度为500250=2(头km-2)时,种群增长速 度
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