物质和能量生态系统的营养结构

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1、教材知识问题化梳理,一、生态系统的组成成份 (1)无机环境：即非生物的 。 (2)生物群落：(连线),物质和能量,二、生态系统的营养结构(连线),知识点一生态系统的能量流动 1.概念 生态系统中能量的、和的过程 2.过程 (1)输入途径：主要是生产者的 。 (2)起点：从固定太阳能开始，总能量为生产者所固定的全部太阳能,输入,传递,转化,散失,光合作用,生产者,食物链（食物网）,分解者,能量流动,3.特点 (1)：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可，也不能 。 (2)(传递效率=下一营养级/上一营养级100%=10%-20%) 原因： a.每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能 b.每个营

2、养级总有部分能量被分解者利用 c.每个营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用,单向流动,逆转,循环流动,逐级递减,4.意义 (1)帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到的利用 (2)帮助人们合理地生态系统中的能量流动关系，使能量地流向对人类最有益的部分,人工生态系统,最有效,调整,持续高效,(1)消费者摄入能量(a)消费者同化 能量(b)粪便中能量(c)，即动物粪 便中的能量不属于该营养级同化的能 量，应为上一个营养级固定或同化的 能量。 (2)消费者同化能量(b)呼吸消耗(d)生长、发育和繁殖(e) (3)生长、发育和繁殖(e)分解者分解利用(f)下一营养级同化(i)未被利用(j)，即消

3、费者同化能量若为两部分之和是bde；若为四部分之和是bdfij。 （4）生产者的能量来源主要来自太阳能。,1能量流经某一营养级的来源和去向,能量金字塔： 将单位时间内各个营养级所得到的能量数值 绘成图，可形成一个金字塔图形。,由低到高,项目,类型,1生态系统成分的误区类型与特例,成分,理解误区,特例,生产者,所有的植物都是生产者，且生产者都是植物,菟丝子营寄生生活，属于消费者；硝化细菌等进行化能合成作用的原核生物也属于生产者,消费者,动物都是消费者,秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者,分解者,细菌都是分解者,硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者,2

4、食物链(网)中各营养级生物数量的变动 (1)处于食物链的第一营养级生物减少的情况： 第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。 (2)“天敌”减少的情况： “天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。,(3)“中间”营养级生物减少的情况： 如图所示食物网中，青蛙突然减少，则以 它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食 兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。 (4)特殊情况： 在食物网

5、中， 当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的路线分析得出的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。,认知纠偏,1能量流动的相关计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率约为10%。 (1)设食物链为ABCD，分情况讨论如下： 已知D营养级的能量为M，则需要A营养级的能量M(10%)3。 已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的能量N(10%)3。,(2)在食物网中分析： 如在 中，确定生物量变化的时，还应遵循以下原则： 食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D

6、营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链AD，即等于M10%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链ABCD，即等于M(10%)3。 (3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。,2利用能量流动的特点确定食物链 (1)根据能量传递逐级递减的特点，能量含量越高，营养级级别越低。 (2)根据能量传递效率10%，可确定相邻两个营养级能量差别在10倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据下图1四种生物所同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。,图1 图2,考点一生态系统的组成成分,例1(2

7、013南通质检)下列有关生态系统组成成分的叙述， 正确的是 () A太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分 B硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者 C病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者 D蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者,解析：太阳光属于非生物的物质和能量，属于生态系统的成分；病毒营寄生生活，但自身不能独立进行代谢活动；蚯蚓为分解者。 答案：B,例2有一食物网如右图所示。如果能量 传递效率为10%，各条食物链传递 到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的 能量，丙最少含多少能量 () A550 kJB500 kJ C400 kJ D100 kJ 解析：设丙的能量为x，经丙丁己庚传

8、递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5(10%)3500(kJ)，经丙戌庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5(10%)250 (kJ)，即丙最少含50050550(kJ)的能量。 答案：A,考点二食物链与食物网分析,例3.下图表示某水域生态系统的食物网，相关分析正确的是(),A该生态系统的生产者是大型植物 B该食物网由5条食物链构成 C鲤鱼和梭子鱼之间为捕食关系 D鲤鱼在该食物网中占有3个营养级 解析：由食物网可知，该生态系统的生产者包括大型植物和自养型鞭毛虫。该食物网由6条食物链组成。鲤鱼在该食物网中占有第2、3、4、5共4个营养级。 答案：C,全球性,循环流动,CO2,CO2

9、,循环过程,温室效应,食物链或食物网,有机物,CO2,碳循环,融化,上升,能量流动和物质循环的区别与联系,各种组成成分,答案：由于能量流动只能是单向的、逐级递减的，流向一个生态系统的能量只能从生产者固定太阳能开始，因此生物圈内的能量无法实现自给自足它必须依赖生物圈外向其源源不断地输入太阳能。然而，就物质而言由于物质是可循环流动，反复利用的，故生物圈可实现物质上的自给自足。,议一议：就能量和物质而言生物圈可否保障“自给自足”？为什么？,判一判 1.生态系统的能量流动指能量的输入和输出过程()。 2.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能()。 3.生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减

10、的()。 4.相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会 大于20%()。 5.研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能量 ()。 6.研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类()。 7.参与循环的物质是组成生物体的各种化合物()。 8.物质和能量都是往复循环，重复利用的()。 9.物质是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力()。 10.化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因()。,易错点1识图解题时对物质循环的变式图解分析不到位而出错,A为生产者、B为无机环境（CO2库） D为分解者,A 为生产者 C为无机环境（CO2 库） E为分解者,A为无

11、机环境（CO2 库） E为生产者 C为分解者,易错点2分析能量流动的计算题时，是使用“最值”计算，还是使用“定值”计算，分析不透、把握不准而出错 点拨在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定是否使用10%或20%进行“最值”计算。 关于“最值”的计算 在能量流动的相关问题中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率是20%。,解析本题考查与生态系统能量流动有关的计算问题，明确题干中的“至少”和各种食物的比例是正确解题的关键。由题干

12、中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1a)x20%ax20%20%y，即y20ax5x。 答案C,2.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加20g体重，最少需要消费植物()。 A.600g B900g C.1600g D5600g,解析通过食物链(植物兔猫头鹰)，猫头鹰增重20 g2/58 g，最少需要消费植物的量为8g55200g；通过食物链(植物鼠猫头鹰)，猫头鹰增重20g2/58 g，最少需要消费植物的量为8 g55 200

13、g；通过食物链(植物鼠蛇猫头鹰)，猫头鹰增重20g1/54 g，最少需要消费植物的量为4g555500 g。所以合计至少消费植物200g200g500g900g。 答案：B,考点三 同化量、摄入量与类便量的易误点拨,1同化量、摄入量与类便量,动物同化量摄入量粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，应属于上一营养级的同化量。,2物质循环的“物质”和“范围”,(1)参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。 (2)循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统。,3碳循环及存在形式,

14、(1)在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。 (2)在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。 (3)在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。,例：若一个相对封闭的生态系统中共有五个种群,其能量调查如下表所示:,根据表格数据,能得出的结论是(),A.戊是生产者,丁是最高营养级,B.5种生物形成的食物链是:戊乙丙甲丁,C.甲一定是初级消费者,D.乙和丙是互利共生关系,【思路剖析】考查解读表格数据技能及生态系统中营养级的判断、食物链的书写及种间关系等知识。根据各种群所含能量多少,可以写出食物网为,这样就可以知道甲是次级消费者,乙和丙的关系是竞争关系,故B、C、D三项均错误。,【答案】A,某生态

15、系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由AB=11调整为21,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的（ ）,A.1.875倍B.1.375倍 C.1.273倍D.0.575倍,【思路剖析】本题意在考查学生对能量传递效率计算技巧的掌握。根据题意,该生态系统的生产力是一定的。解题时应该假设当C的食物比例AB为11时,C的能量为a,需要的A为(1/2)a10%+(1/2)a10%10%=55a。再假设当C的食物比例AB为21时,C的能量为b,需要的A为(2/3)b10%+(1/3)b10%10%40b。由于两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55a=40b,则b=1.375a。 答案：B,联前系后,生态系统的成分与生物类群的关系 (1)植物生产者、消费者。 (2)动物消费者、分解者。 (3)细菌生产者、消费者、分解者。,