高考一轮复习讲练析精品学案16 生态系统的结构和功能

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1、专题十六专题十六 生态系统的结构和功能生态系统的结构和功能 1举例说明什么是生态系统。 2讨论某一生态系统的结构。 3尝试建构生态系统的结构模型、调查农田生态系统中的能量流动情况。 4分析生态系统能量流动的过程和特点、物质循环。 5尝试探究土壤微生物的分解作用。 6说明能量流动和物质循环的关系、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 1讨论生态系统的结构。 2生态系统能量流动的过程和特点 3分析生态系统中的物质循环。 1说明生态系统是一个整体。 2生态系统能量流动的过程和特点 3说明能量流动和物质循环的关系。 第一课时第一课时 一、相关知识一、相关知识 （一）基本概念（一）基本概念 生态系统、生

2、物圈；生态系统的成分、非生物的物质和能量、生 产者、消费者、分解者；生态系统的营养结构、食物链、食物网 教学目标：教学目标： 考点点拨：考点点拨： 本讲难点：本讲难点： 本讲重点本讲重点 （二）知识网络（二）知识网络 生态系统 的成分 生态系统的 营养结构 （三）疑难解析（三）疑难解析 1生态系统中各种成分的地位和关系 在生态系统中，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， 生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。 即：根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群： 生产者从新陈代谢的同化作用方面看属于自养型，是生态系统的主要

3、成分，是生态系 统中唯一能够把非生物物质和能量转变成生物体内的物质和能量的生物。绝大多数进行光合 作用，少数进行化能合成作用（如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌） 。 消费者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，虽然存在着不同的级别，但是生态 系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌，它们从活的生物体内吸取有机物， 在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色，故寄生细菌属于消费者。 分解者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，是生态系统的主要成分。主要包括 应腐生生活的细菌和真菌，也包括一些腐食性动物（如：蚯蚓、蝇、蜣螂等） ，它们都能分 解残枝败叶、尸体、粪便等有机物，故腐食性动物属于分解

4、者。 总之，生态系统中的四种组成成分的相互关系是：非生物的物质和能量的作用是为各种 生物提供物质和能量；生产者的作用是转化物质和能量；消费者的作用是推动物质和能量在 群落中的流动；分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。 非生物的物质和能量阳光、热能、空气、无机盐等 生产者自养型的生物 光合作用类型，如绿色植物 化能合成作用类型，如硝化细菌 作用：将无机物合成贮存能量的有机物，是生态系 统的主要成分 消费者异养型的生物 植食性动物、肉食性动物、杂食性动物 寄生动物 作用：促进生态系统的物质循环和能量流动 分解者异养型的生物 腐生生活的细菌和真菌 腐生生活的动物 作用：将有机物分解为无机物返

5、回到无机环境中， 是生态系统的主要成分。 各成分之间的关系 食物链概念 书写食物链注意的事项 食物网概念 食物网形成的原因 与生态系统稳定性的关系 功能生态系统物质循环和能量流动的渠道 生 态 系 统 的 结 构 附：生态系统中的特殊成分 绿色植物中的消费者。如食虫植物在长期的进化过程中，通过自然选择形成了特殊的 捕虫器，一般生长在缺乏氮素的环境中，根系也不发达甚至退化。捕虫器内有高度分化的分 泌细胞，可以分泌出消化液，消化吸收捕到昆虫的营养，以适应不良的生活环境。当然，这 些植物都具有叶绿体，能进 行光合作用，属于生产者（第一营养级） ，若当这些植物捕虫消化吸收过程发生时，就 应该归为消费者

6、（最低是第三营养级） 。如：猪笼草、狸藻、瓶子草等。另外寄生在其他植 物上的绿色植物菟丝子等不含叶绿体，叶子退化，仅有发达的生殖器，它们可以从寄主那里 获取营养物质，属于异养型，是地道的消费者。但不是全部的寄生植物都是消费者，如：桑 寄生、槲寄生等，这些植物只是从寄主那里吸收水分和无机盐（同根的作用） ，且能通过光 合作用合成自身物质，其代谢类型为自养型，属半寄生，依然属于生产者。 动物中的生产者。一些单细胞的动物，如原生动物中的鞭毛虫类，其中的一部分无细 胞壁，有叶绿体，能进行光合作用，符合生产者的特征。然而，当其生活环境中有现成的有 机物时，可直接从环境中摄取有机物，故它们既是生产者又是消

7、费者。又如绿眼虫既是自养 生物（生产者）又是异养生物。当然也有完全营自养生活的衣滴虫。 病毒应属于消费者。病毒是非细胞结构的生物，主要由核 酸（DNA 或 RNA）和蛋白质构成，其生存的环境仅限于活细胞内。 病毒繁殖时是由自身的遗传物质利用寄主细胞里的有机物为原料 来合成自身物质的，并没有把寄主细胞里的有机物分解成无机物 回归到无机环境中，可见，病毒不能作为分解者，应属于消费者。 2通过种间关系生态系统各种生物间数量调控 食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物网越简单，生态系统就越容 易发生波动和毁灭。假如在一个草原上只有草，鹿和狼，构成一个三个环节的生物链。这种 情况下，鹿一旦

8、消失，狼就会饿死。如果还有其他的食草动物，鹿的消失对狼的影响就不那 么大。 反过来，如果狼先灭绝，鹿的数量因为没有了天敌而急剧增加，造成对草的过度啃食。 结果草的减少也会引起鹿的减少，甚至同归于尽。如果还有另一种食肉动物，那么狼的灭绝， 造成的影响就不会那么大了。 复杂的生物网避免了由于一种生物的消失，引起的整个生态 系统的失调。 3生态系统的食物链类型： 在生态系统中，食物链主要有三种不同的类型： 捕食食物链（grazing food chain） ，从绿色植物开始，然后是草食动物，一级肉食动物， 二级肉食动物，如：草兔狼 腐生食物链（detritus food chain） ，也称碎屑食物

9、链，从死亡的有机体开始，例如，木 材白蚁食蚁兽，植物残体蚯蚓线虫节肢动物等。 寄生食物链（parasite food chain） ，或是从植物开始，或者从动物开始，接着是寄生物 和其他动物，例如，鸟类跳蚤原生动物细菌过滤性病毒，大豆菟丝子，牛蚊子 蜘蛛，鼠跳蚤，等等。 上述三种类型的食物链中，、是从活的有机体开始，是从死亡有机体开始，但它 们的最初起点都是植物。三种食物链中，、两种类型是最重要的。 三三 考点例析考点例析 例 1 (05 年江苏卷)下列有关生态系统结构的叙述，正确的是 A每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上 B动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级 C自养生物都是生

10、产者，是生态系统的主要成分 D细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类 解析本题考查生态系统的成分和生态系统的营养结构，大部分动物是消费者，少部分 动物是分解者，应腐生生活的细菌才是分解者。 答案：C 例 2 （06 年高考重庆卷）题 1 图是某生态系统的食物网图，甲庚代表不同的生物， 箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是（ ） A此食物网中有 6 条食物链，丁占有四个不同的营养级 B戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量 C丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和 D向此生态系统，可增强该系统的稳定性 解析本题考查食物链计算与营养级判断。生态系统的能量流动。生态

11、系统的稳 定性。答题思路是锁定“生产者”和最高营养级，丁占有第二、三、四、五、六共五个不 同的营养级。“接受同化” 。大量引入外来物种可能会破坏该系统的稳定性。 答案 C。 第二课时第二课时 一、相关知识一、相关知识 （一）基本概念（一）基本概念 生态系统的能量流动、生态系统能量流动的单向性、生态系统能 量流动的逐级递减性、能量金字塔、能量的多级利用；生态系统 的物质循环、生物地化循环、碳循环 （二）知识网络（二）知识网络 生态系统的 能量流动 生态系统的 物质循环 概念： 起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统地总能量：生产者固定太阳能的总量 途经： 特点：单向的、逐级递减的。 研究的意

12、义 概念： 特点：全球性的、循环的 碳循环的过程 与能量流的关系 生 态 系 统 的 功 能 （三）疑难解析（三）疑难解析 1生态系统中的能量流动 （1）能量流动的源头是阳光（光能） （2）能量的输入 相关生理过程：绿色植物的光合作用将光能转换成 化学能。 输入的总值：绿色植物通过光合作用固定的光能的 总量。 (3)能量的传递（如图所示） 途径：能量是以物质的形式沿着食物链或食物网这 一主渠道而向前传递的。 能量的分流：每一营养级的生物获得的能量的分配 情况。 I被该营养级生物呼吸作用分解消耗一部分，其中 ATP 用于生命活动，热能从生物群落中散失到大气中。对 于生物群落而言，热能是群落的能量

13、输出。 进入下一营养级生物(最高营养级生物除外)。 动植物遗体、枯枝落叶、粪便等被分解者利用。 能量传递的特点 I单向流动：食物链相邻营养级生物的吃和被吃关系不可逆转，能量不能倒流。 逐级递减：每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用；每个营养级生物 都经自身呼吸而消耗一部分能量。 (4)能量的散失 散失能量的形式：热能(对生物群落而言，相当于能量输出)。 散失能量的产生：通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用分解有机物而产生的能量， 一部分形成 ATP 被生物利用，另 一部分以热能形式散失到无机环 境中。 2生态系统的物质循环 在生态系统中，物质从非生 物的物质和能量开始，经生产者、 消

14、费者和分解者，又回到非生物 的物质和能量，完成一个由简单 无机物到各种高能有机化合物， 最终又还原为简单无机物的生态 循环。通过该循环，生物得以生 存和繁衍，非生物的物质和能量 得到更新并变得越来越适合生物 生存的需要。在这个物质的生态 循环过程中，太阳能以化学能的 形式被固定在有机物中，供食物链和食物网上的各级生物利用。 碳循环（如图） 碳是构成生物体的最基本元素，虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富，但绿色植物能够 直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳（CO2） 。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空 气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气（O2） 。在这个过程中少不了水 的参与

15、。有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳水化合物经食物链传递，又成为动物 和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸 作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。由于这个碳循环，大气中的 CO2 大 约 20 年就完全更新一次。 3能量流动与物质循环的关系 生态系统的主要功能就是生 态系统的能量流动与物质循环。 且两大功能之间有明显的差别， 又有必然的联系，教学时应特别 明确地强调它们之间的这种关系。 （1）差别：能量在生态系统 内是单向流动的，能量在逐级流 动的传递效率是很低的，逐级都 有大量的能量被消耗掉。因此， 生态系统要不断地从外界获取能量

16、(太阳能)，只有这样，生态系统的能量流动才能持续下去。 至于生态系统的物质循环，则是在生物群落和无机环境之间循环往复地进行着的，这些物质 是可以重复地被利用的。 Uuyuo（2）联系如图所示：生态系统的能量流动是随着物质循环进行的。能量的固定、转移和释 放，离不开物质的合成与分解等过程，反之亦然。由此可见，能量流动和物质循环之间互为 因果，相辅相承，具有不可分割的联系。生态系统中的各种组成部分非生物的物质和能 量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环、才紧密联系在一起，形成一 个统一的整体。 三三 考点例析考点例析 例 1 (06 上海卷)右图食物网中的猫头鹰体重每增加 20g，至少需要消耗植物 A200g B250g C500g D1000g 解析：本题考查生态系统能量流动过程中的传递效率问题，至少消耗多少是按照最高 传递效率计算。 答案 C 例 2 （06 年