高考~生物总复习第8单元生物与~环境课件第30讲生态系统的营养结构、生产量和生物量.doc

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1、|第 30 讲 生态系统的营养结构、生产量和生物量 考纲要求 1.生态系统的概念和组成成分必考(a)、加试(a)。2.食物链、食物网的概念及实例必考(b)、加试(b)。3.食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系必考(b)、加试(b)。4.生物放大必考(b)、加试(b)。5.营养级必考(a)、加试(a)。6.生态系统结构模型的建构加试(b)。7.生态金字塔加试(b)。8.初级生产量、次级生产量及生物量的含义加试(a)。考点一 生态系统的营养结构1生态系统的概念、类型、功能和成分(1)含义：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。(2)类型：分为自然生态系统和人为生态系统两类。(3)成分

2、：非生物成分(无机物、有机物、气候、能源)和生物成分即生产者(如植物)、消费者(如多数动物)及分解者。(4)营养结构：食物链和食物网。(5)功能：能量流动和物质循环。2食物链、生物放大与食物网(1)食物链主要类型：捕食食物链(起点：活的动植物)和腐食食物链(起点：死亡生物或现成有机物)。作用：能量流动和物质移动的通道，同时也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。(2)营养级的概念：处于食物链同一环节上的全部生物的总和。(3)营养级与消费者级别的关系写出下列消费者的营养级：一级消费者为第二营养级；二级消费者为第三营养级；三级消费者为第四营养级。总结营养级与消费者级别的关系：消费者级别营养级级别

3、1。(4)生物放大含义：化学杀虫剂和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并导致危害的现象。途径：食物链。如 DDT 对地球上所有生物的污染。(5)食物网含义：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。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就越强，反之，|生态系统就越容易发生波动和毁灭。3生态金字塔(加试)(1)含义：各营养级之间的某种数量关系。(2)类型：生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。在自然生态系统中，能量金字塔绝不会倒置。思考诊断1认识食物链的各环节及关系(1)食物链的起点一定是生产者，后面的营养级是消费者。(2)二级消费者

4、在食物链中属于第三营养级。(3)食物链中体现的种间关系是捕食。(4)由于一种生物的食物可能来自多种生物，且某种生物可能为多种生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往由多种食物链交错而成，从而构成食物网。2解读下面有关生态系统成分及结构的关系图(1)图甲 A 表示的生理过程是光合作用、化能合成作用、B 表示的生理过程是细胞呼吸。(2)图甲中共同构成生物群落的成分有生产者、消费者和分解者，其中分解者不参与食物网构成。(3)分析图乙如下：图中 X 及 a、b、c 分别是指：X.生物群落、a.消费者、b.生产者、c.分解者。(4)图乙中被誉为“生态系统基石”的环节是生产者，它是否一定是真核生物？是否一

5、定是自养型生物？提示 不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。3探究生态金字塔的类型类型 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔|项目形状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(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减每一阶含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量1生态系统成分的判断方法(1)根据结构图判断生态系统的成分如图所示，先根据双向箭头确定 D、C 为“非生物的物质和能量”和“生产者” ，则 A、B 为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在 D、

6、C 中指出箭头多的 D 为“生产者” ，指入箭头多的 C 为“非生物的物质和能量” ，最后根据 DAB，确定 A 为消费者、B 为分解者。(2)根据生物类型判断生态系统的成分判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝细菌、光合细菌以及化能合成细菌等。判断消费者时要特别注意“异养型” “非腐生”等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓)。2食物链变式模型的分析(1)下面图中，图 1 和图 2 都是以每个营养级中有机物多少为依据，图 1 中的食物链是

7、丙甲乙丁；图 2 中的食物链是丙丁甲乙；图 3 表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图 4 表示的是生态系统的物质循环图解，A 是生产者，B 是消费者，C 是分解者，D 是非生物的物质和能量，其中的食物链是 AB。|(2)数据表格形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中 A、B、C、D 分别表示不同的营养级，Pg 表示生物同化作用固定能量的总量。营养级 A B C DPg 15.9 870.7 0.9 141.0所以根据能量多少和传递效率(约 10%)可以确定食物链为 BDAC。(3)数

8、据表格形式间接呈现(重金属、DDT 等浓度)构建食物链(网)某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体 A B C D E有机汞浓度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39由于生物富集现象，随着营养级的增加，有机汞浓度增加，表中 A 有机汞浓度最低，属于第一营养级，含能量也最多，C 和 E 的有机汞浓度差不多，表明两者属于同一营养级，D 有机汞浓度最高，属于最高营养级，含能量也最少，那么，最可能的食物网如右图所示。题型一 生态系统的组成成分1下列各项叙述，错误的是( )A分解者都是异养需氧型生物B生产者能将无机物制造成有机物C人体内的寄生虫是厌氧型的消费者D消费者消耗的有机物

9、都直接或间接地来自生产者|答案 A解析 分解者有厌氧和需氧两类，A 错误；生产者能将无机物制造成有机物，B 正确；人体内的寄生虫是厌氧型的消费者，C 正确；消费者消耗的有机物都直接或间接地来自生产者，D 正确。2下列有关生态系统成分的叙述，正确的是( )A自养生物都属于生产者，都可以通过光合作用合成有机物B动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者C分解者是生态系统不可缺少的成分D非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等答案 C解析 自养生物都属于生产者，但不一定都通过光合作用合成有机物，如硝化细菌可通过化能合成作用合成有机物；动物并不都是消费者，如腐食性的动物(蚯蚓等)属于分解者；细菌不

10、属于非生物的物质和能量。易错警示关注几个“一定”与“未必”(1)细菌未必都是分解者如硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌则属于特殊的消费者。(2)动物未必都是消费者如秃鹫、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。(3)生产者未必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)自养型生物(包括光能自养型、化能合成作用自养型)一定是生产者，反之亦然。(5)腐生型生物(包括腐生细菌、真菌及腐食动物等)一定是分解者，反之亦然。题型二 食物链、食物网、生物放大3(2016无锡模拟)下列各项中，能通过食物链传递引起生物放大现象的是( )ADDT 污染 B大气

11、中 SO2污染C噪声污染 D大气中氟利昂污染答案 A解析 DDT 污染是通过食物链传递的，可引起生物放大现象，A 正确；大气中 SO2污染，是通过气体传播，不能引起生物放大现象，B 错误；噪声污染，没有进入到食物中，C 错误；大气中氟利昂污染，是通过气体传播，不能引起生物放大现象，D 错误。4请根据下列草原的图示回答问题：|(1)请写出图中一条最长的食物链_。(2)若此生态系统受到污染，一段时间后体内积累铅最多的生物是_。(3)图中代表的重要生理作用是_。(4)草原比农田生态系统稳定性强的原因是_。答案 (1)绿色植物食草昆虫吃虫鸟鹰(或绿色植物鼠蛇鹰或绿色植物兔子蛇鹰)(2)鹰(3)细胞呼吸

12、(4)草原生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力大解析 (1)该食物网中有 4 条食物链，即：绿色植物食草昆虫吃虫鸟鹰、绿色植物鼠鹰、绿色植物鼠蛇鹰、绿色植物兔子蛇鹰，其中有 3 条为最长食物链。(2)有毒物质随着食物链不断积累，危害最大的是这一食物网的最高级消费者，鹰是该食物网的最高级消费者，它体内积累的有毒物质最多。 (3)细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将贮存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做细胞呼吸，图中代表细胞呼吸。(4)生态系统中生物的种类和数量越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越强，稳定性也就越强。草原生态系统比农田生态系统稳定性强

13、的原因是草原生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力大。题型三 食物链和食物网中的数量变化与稳定性5如图为非洲某草原生态系统的食物网，下列相关叙述错误的是( )A该食物网中共有 6 条食物链B狮子在这个食物网中占据三个营养级C狮子和野狗的关系是捕食和竞争D蛇的数量减少，狮子的数量不会发生明显的变化答案 A|解析 从草开始，到狮子结束，食物链有草羚羊狮子、草斑马狮子、草羚羊野狗狮子、草斑马野狗狮子、草鼠蛇食蛇动物狮子，共 5 条，A 错误。草羚羊狮子、草斑马狮子，这两条食物链中，狮子处于第三营养级；草羚羊野狗狮子、草斑马野狗狮子，这两条食物链中，狮子处于第四营养级；草鼠蛇食蛇动物狮子，这

14、条食物链中，狮子处于第五营养级，B 正确。由图可以直接看出，野狗和狮子都能以羚羊和斑马为食，两者之间存在竞争关系；野狗又能成为狮子的食物，两者之间又存在着捕食关系，C 正确。由于狮子的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化，D 正确。6如果一个生态系统中有 4 种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这 4 种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起( )A甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B甲、丙、丁的种群数量均增加C甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加答案 D解析 由上

15、图可知，丙种群的有机物总量最多，应该是该生态系统的第一营养级，所以上述4 种生物构成的食物链是丙甲乙丁。乙种群数量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的数量减少；随之丙的数量将增加，丁又是以乙为食，所以丁的数量随乙的增加而增加。方法规律食物链和食物网中的数量变化分析(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑” 。(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定” 。(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视

16、具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家” 。大体遵循如下思路：生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。最高营养级的生物种|群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见” 。题型四 生态系统结构模型的建构、生态金字塔(加试)7如图为某生态系统的能量流动简

17、图，下列叙述错误的是( )A甲是生产者，它是生态系统的基石B乙是消费者，包括全部异养生物C生态系统的能量主要来源于太阳能D图中的“甲乙”是生态系统的营养结构答案 B解析 根据甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A 正确；异养生物中一部分是消费者，如大部分动物，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B 错误；太阳能是生态系统的主要能量来源，C 正确；食物链是生态系统的营养结构，D 正确。8如图表示某一生态系统的能量金字塔，其、分别代表不同的营养级，E1、E 2代表能量的形式。下列叙述正确的是( )A和是实现物质循环的关键生态成分B该图所示的食物

18、网只有 1 条食物链：CE 1表示的能量主要是通过光合作用所固定的能量D能量可在食物链中循环利用答案 C解析 图中代表生产者，则 E1表示的能量主要为生产者通过光合作用固定的能量；、和都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成；生态系统中的能量流动是单向的，能量不能循环利用。考点二 生态系统中的生产量和生物量(加试)|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/(m2a)或 J/(m2a)(a 代表年)。(1)生产过程的化学反应式6CO212H 2O C6H12O66O 26

19、H 2O 光 照 叶 绿 体(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，剩下的用于植物的生长和繁殖，用 NP 表示，即 NPGPR。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/m 2或 J/m2。(2)NPGPRError!3次级生产量：异养生物(包括消费者和分解者)等次级生产者利用现成有机物质而生产出来的有机物质。(1)单位：g/(m 2a)或 J/(m2a)。(2)生产过程：次级生产者的同化量呼吸量，即为次级生产量。思考诊断1列表比较初级生

20、产量、生物量和次级生产量项目 初级生产量 生物量 次级生产量能量来源 太阳光能 太阳光能或有机物 植物生产的有机物描述单位 g/(m2a) 或 J/(m2a) g/m2或 J/m2g/(m2a) 或J/(m2a)能量大小 最大 较大 较小三者的关系(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质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一般均直接或间接来源于太阳光能2.与陆地生态系统相比，海洋生态系统的总初级生产量更大还是更小？次级生产量呢？|提示 海洋的初级生产量之和只有陆地

21、初级生产量的 1/2，但次级生产量却相当于陆地次级生产量的三倍多。题型 生产量和生物量的关系1关于生态系统中生产量与生物量的叙述，正确的是( )A用于植物生长和繁殖的生产量应为净初级生产量减去呼吸消耗量B净生产量实际上就是总初级生产量在某一调查时刻前的积累量C生物量与生产量的单位均可用 g/m2或 J/m2表示D若 GPR0，则生物量不变答案 D解析 用于植物生长和繁殖的生产量应为净初级生产量；生物量实际上就是净初级生产量在某一时刻前的积累量，其单位为 g/m2或 J/m2，但生产量的单位应为 g/(m2a)或 J/(m2a)。若 GPR0，则生物量不变；若 GPR0，生物量增加；若 GPR0

22、，生物量减少。2下列关于生态系统中净初级生产量与总初级生产量的叙述，不正确的是( )A初级生产量是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B绿色植物的初级生产量形成于叶绿体中C初级生产量的单位通常用 g/m2或 J/m2表示D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答案 C解析 初级生产量的单位通常用 g/(m2a)或 J/(m2a)(a 代表年)表示，即初级生产量应体现年生产量，而不是某一时刻的生产量。做模拟 练预测1菟丝子是一种缺乏叶绿素的开花植物，但可吸附于其他绿色植物以取得养分，所以菟丝子在生态系统中的角色应该是( )A自养生物 B生产者C分解者 D消费者答案 D解析 菟丝子的代谢类型为寄生型，应属于消费者。2下列关于微生物的叙述，错误的是( )A硝化细菌虽然不能进行光合作用，但是自养生物B蓝细菌虽然无叶绿体，但在生态系统中属于生产者C细菌中既有生产者，也有消费者及分解者D大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录，在细胞质中翻译