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1、第14讲 生态系统与环境保护,-2-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,命题点一生态系统的结构与功能 1.生态系统的营养结构分析 (1)由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1,如兔是初级消费者,第二营养级。 (2)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。 (3)同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级,如狼占据第三、第四营养级。 (4)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐既是捕食关系,又是竞争关系。,-3-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,2.生态系
2、统中成分的判断 (1)先据双向箭头“ ”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”,再根据D有“3”个指出箭头,确定D为“生产者”,C有“3”个指入箭头,确定C为“非生物的物质和能量”,最后根据DAB、DB,确定A为消费者、B为分解者。 (2)D主要为绿色植物,A主要为动物,B主要为营腐生生活的细菌和真菌。,-4-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(3)解读下图 根据与之间的双向箭头判断:是生产者,是非生物的物质和能量。根据都指向,可进一步判断:是初级消费者,是次级消费者,是分解者。,-5-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,3.生态系统的能量流动分析 (1)每一
3、营养级具体的能量流动情况 理解流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析。,-6-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,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可有三条:a.自身呼吸散热消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用。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,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。 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:a.自身呼吸散热消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未被自身呼吸消耗,也未被后一营养级和分解者利用,即“未利
4、用”。如果是以年为单位研究,d部分的能量将保留到下一年。,-7-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)粪便中的能量分析 消费者同化的能量=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。消费者粪便中含有的能量不能计入排便生物所同化的能量,它实际与上一个营养级的遗体残骸一样,属于未被下一营养级利用的那一部分能量。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,而是获得了植物的能量。 (3)关于生态系统中能量流动的计算问题 在解决有关能量流动的计算问题时,首先要确定相关的食物链,理清生物与生物在营养级上的差值。能量传递效率为10%20%,要注意“最多”“
5、最少”“至少”等特殊的字眼,从而确定使用10%还是20%。,-8-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,设食物链为ABCD,分情况讨论。 a.当D营养级净增重为M,若计算至少需A营养级多少时,解题思路为x20%20%20%=M;若计算最多需A营养级多少时,解题思路是x10%10%10%=M,最终求出x值。 b.当A营养级净增重为N,若计算D营养级最多增重多少时,解题思路是N20%20%20%=x;若计算D营养级至少增重多少时,解题思路是N10%10%10%=x,最后求出x值。 同一食物链不同营养级之间传递效率不同时,相关问题的解决思路:设在ABCD这条食物链中,传递效率依次为a%
6、、b%、c%,若现有A营养级生物重M,则能使D营养级生物增重多少?计算:Ma%b%c%=x。此时不能再涉及“最多”“至少”,即不能再涉及“10%20%”的传递效率。,-9-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,在某一食物网中,一个消费者往往同时占有多条食物链。当该消费者增加了某一值时,若要计算最少消耗生产者多少时,应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算,这样消费者获得的能量最多;若要计算最多消耗生产者多少时,应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算,这样消费者获得的能量最少。,-10-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,4.物质循环的实例碳循环 (1)大
7、气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的光合作用或微生物的化能合成作用完成的。 (2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2;碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物。,-11-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(3)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是相互的,其他成分之间的传递都是单向的。 (4)通过碳循环过程理解生态系统的状态(不考虑人工排放CO2)。 若从大气进入生物群落的CO2量从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统处于成长阶段; 若从大气进入生物群落的CO2量从生物群落进入大气的CO2量,则生
8、态系统处于相对稳定阶段; 若从大气进入生物群落的CO2量从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统往往处于衰退阶段。,-12-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,5.生态系统中信息的种类与传递过程 (1)生态系统中信息的种类,-13-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)信息传递的存在范围,-14-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,思维拓展 1.利用“拼图法”分析能量流动 输入第一营养级的能量(W1),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了(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
9、,包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。,-15-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,流经整个生态系统的总能量,是生产者固定的总能量,即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级,则刚好等于D1,即第二营养级同化的总能量;再将D1“拼回”第一营养级,则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见,在一个草原生态系统中,草原上所有生物的总能量都来自于W1,所有生物总能量之和小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。 2.从来源、去路如何分析消费者的同化量? (1)从来源分析,消费者的同化量=摄入量-粪便量。 (2)从去路分析,回答时结合题意选择回答“两条”“三
10、条”“四条”三种情况的答案:两条:自身呼吸消耗(热能散失)+用于生长、发育、繁殖的能量;三条:自身呼吸消耗(热能散失)+流向下一营养级+被分解者利用;四条:自身呼吸消耗(热能散失)+流向下一营养级+被分解者利用+未被利用(限时情况下)。 特别提示:如果是最高营养级的生物,则其能量去路中没有“流向下一营养级”这一部分。,-16-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,掌握能量流动规律,解答相关分析、计算及应用题 (2015福建理综)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图图中数字为能量数值,单位是J/(m2a)。下列叙述正确的是( ) A.该食物网中最高营养级为第六营养级 B.该食物
11、网中第一到第二营养级的能量传递效率为25% C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J/(m2a) D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统,答案,解析,-17-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,方法规律 能量传递效率与能量利用效率的比较 能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%20%。其计算公式为能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)100%。 能量利用效率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与,以实现
12、能量的多级利用。在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,因此食物链越短,能量利用效率越高;同时,生态系统中生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,能量利用效率越高。,-18-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,1.(2015河北邯郸摸底)根据图示判断,下列叙述正确的是 ( ) A.图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统 B.图中食物链的条数为2条 C.细菌与蝉之间的关系属于竞争 D.蛇属于三级消费者,答案,解析,-19-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,2.(2015浙江杭州月考)某同学绘制了如下所示的能量流动图解(其中W
13、1为生产者固定的太阳能),下列叙述不正确的是( ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,答案,解析,-20-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,3.(2015北京东城期末)下图表示某生态系统的碳循环。下列相关叙述正确的是( ) A.缺少类群乙则生态系统的物质循环不能进行 B.图中b、c、d过程均可表示不同生物的呼吸作用 C.图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成了该生态系统的生物群落
14、D.由于细胞呼吸的消耗,乙对食物的同化量远小于摄入量,答案,解析,-21-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,4.(2015贵州贵阳监测)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述,不正确的是( ) A.动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息 B.生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的 C.信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 D.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,以降低害虫的种群密度,答案,解析,-22-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,命题点二生态系统的稳定性与环境保护 1.生态系统的稳定性与调节图解,-23-,命题点一,命题点二,整合
15、提升,题型突破,题组训练,2.生态系统自我调节能力辨析 (1)实例 河流的自我调节 森林的自我调节,-24-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)基础:负反馈调节,在生态系统中普遍存在。 (3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力迅速丧失,生态系统难以恢复。 3.全球性生态环境问题 (1)环境污染的来源与后果,-25-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)水体富营养化分析,-26-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(3)外来物种入侵 外来物种入侵就是某物种从它的原产地通过非自然
16、途径迁移到新的生态环境的过程。人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来物种,特称侵入种。 外来物种入侵的危害:破坏原生态系统的稳定性或生态平衡;使原生态系统的生物多样性受到严重威胁,即引发生态危机。 侵入种引发生态危机的原因:占据生态位。如果迁入地环境条件适宜,侵入种由于缺少天敌的控制,传播能力特别强,一旦传入能迅速传播蔓延开来,在短时间内种群数量呈现“J”型增长。,-27-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,4.生物多样性的层次及成因分析 (1)生物多样性的三个层次,-28-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)生物多样性成因分析 从分子水平看 从进化角度看 物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。,-29-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,思维拓展 生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性、总稳定性的关系,-30-,命题点一
