【生物】2018届一轮复习浙科版生态系统教案

【生物】2018届一轮复习浙科版生态系统教案

第28讲　生态系统 浙江[学考＋选考]考纲确认 考点 知识内容 必考 加试 ‎14.生态系统的营养结构 ‎(1)生态系统的概念和组成成分 a a ‎(2)食物链、食物网的概念及实例 b b ‎(3)食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系 b b ‎(4)生物放大 b b ‎(5)营养级 a a ‎(6)生态系统结构模型的建构 b ‎(7)生态金字塔 b ‎15．生态系统中的生产量和生物量 初级生产量、次级生产量及生物量的含义 a ‎16．能量流动和物质循环 ‎(1)生态系统中的能量流动 c c ‎(2)生态系统中的碳循环 c c ‎(3)能量流动和物质循环的关系 c ‎17．生态系统的稳态及其调节 ‎(1)生态系统的稳态 a a ‎(2)稳态的调节 b b 考点一| 生态系统的结构 ‎1．生态系统概述 ‎(1)生态系统：是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：自然生态系统和人工生态系统。‎ ‎(3)结构组成 ‎①‎ 生态系统的成分：非生物成分(无机物、有机物、气候、能源)和生物成分(生产者、消费者和分解者)。‎ ‎②营养结构：食物链和食物网。‎ ‎(4)功能：物质循环、能量流动和信息传递。‎ ‎2．生态系统的营养结构 ‎(1)食物链 ‎①含义：在生态系统各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定能量的单方向营养关系。‎ ‎②类型：捕食食物链和腐食食物链，陆地生态系统常以腐食食物链为主，海洋生态系统则以捕食食物链为主。‎ ‎③作用：能量流动和物质循环的渠道。‎ ‎(2)生物放大 ‎①含义：化学杀虫剂和各种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，导致危害的现象。‎ ‎②途径：食物链。‎ ‎③实例：DDT的污染。‎ ‎(3)食物网 ‎①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。‎ ‎②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越强，反之，生态系统越容易发生波动和毁灭。‎ ‎3．营养级和生态金字塔 ‎(1)营养级 ‎①含义：处于食物链同一环节上的全部生物的总和。‎ ‎②划分标准：‎ ‎③特点：营养级的位置越高，归属于该营养级的生物种类、数量和能量越少。‎ ‎(2)生态金字塔 ‎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。‎ ‎4．生产量和生物量 ‎(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/(m2·a)或J/(m2·a)(a代表年)‎ ‎①生产过程的化学反应式：‎ ‎6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O ‎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，即净初级生长量NP＝GP－R。地球各地的净初级生产量随温度和雨量不同有很大差异。‎ ‎(2)生物量：净生产量在某一调查时刻前的积累量。‎ ‎①单位：g/m2或J/m2。‎ ‎②NP＝GP－R ‎(3)次级生产量：异养生物(包括消费者和分解者)利用现成有机物质而生产出来的有机物质。‎ ‎①单位：g/(m2·a)或J/(m2·a)。‎ ‎②生产过程 ‎1．(2015·10月浙江选考)地球上最大的生态系统是(　　)‎ A．一片草地 B．生物圈 C．一个池塘 D．一片森林 B　[一片草地、一个池塘和一片森林都是小型的生态系统，地球上最大的生态系统是生物圈。]‎ ‎2．(2016·10月浙江选考，节选)某苔原生态系统和部分食物网如图所示。‎ 图1‎ 请回答：‎ ‎(1)图1中的生物构成了________条食物链，其中处于第二个营养级的生物有________种。‎ ‎(2)图1中生物体内DDT浓度最高的生物是________。‎ ‎【解析】　(1)从两类生产者开始分别数起，各有5条食物链；位于每条食物链第2个环节的生物有3种。‎ ‎(2)生物具有放大作用，营养级最高的DDT溶度最高。‎ ‎【答案】　(1)10　3‎ ‎(2)北极狐和雪鹗 ‎3．(2015·10月浙江选考)某农田生态系统的食物网如图所示，请回答：‎ ‎(1)该农田生态系统中的生产者是________。写出该食物网中最短的一条食物链________。‎ ‎(2)黑鸢在最长的食物链中处于第________营养级。从能量流动角度看，处于食物链顶位的黑鸢种群数量最少、能量也最少，原因是能量流动是单向的且________。‎ ‎(3)为控制农田鼠害提供依据时，可用________法调查黑线姬鼠的种群密度。‎ ‎(4)若施用某农药控制三化螟的数量，会导致该农药在黑鸢体内积累并对其造成危害。这种现象称为________。‎ ‎【解析】　(1)据图分析，该农田生态系统的生产者是水稻，最短的食物链是水稻→黑线姬鼠→黑鸢。‎ ‎(2)图中最长的食物链是水稻→三化螟→八哥→乌梢蛇→黑鸢，黑鸢处于第五营养级。能量流动是单向的且逐级递减，故处于食物链顶位的黑鸢种群数量最少、能量也最少。‎ ‎(3)黑线姬鼠的活动能力强、活动范围大，所以应该用标志重捕法进行其种群密度的调查。‎ ‎(4)该农药在生物体内不会降解，会随着食物链在最高营养级的生物体内进行富集，这种现象称为生物放大。‎ ‎【答案】　(1)水稻　水稻→黑线姬鼠→黑鸢 ‎(2)五　传递效率约10%(逐级递减)‎ ‎(3)标志重捕 ‎(4)生物放大 ‎1．生态系统成分的判断 生态系统各成分的判断关键 ‎①判断生产者时要注意所判断的生物是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。‎ ‎②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。‎ ‎③判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶等转变成无机物，即营腐生生活，如蚯蚓。‎ ‎2．食物链(网)中各营养级生物数量变动的分析 ‎(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”减少后，被捕食者数量将增加。但随着数量的增加，被捕食者种内斗争会加剧，种群密度下降，直到趋于稳定。‎ ‎(3)“中间”营养级生物减少的情况：在右图所示食物网中，‎ 若青蛙突然减少，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，所以它可以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。‎ ‎3．比较净初级生产量和次级生产量 净初级生产量 次级生产量 定义 绿色植物的总初级生产量(GP)中，有一部分被自身呼吸(R)消耗掉，剩下的就是净初级生产量(NP)，即NP＝GP－R 生态系统中异养生物利用现成有机物质而第二次生产出来的有机物质 描述的对象 生态系统中的生产者 生态系统中的消费者和分解者(次级生产者)‎ 描述的单位 g/(m2·a)或J/(m2·a)‎ g/(m2·a)或J/(m2·a)‎ 去路 绿色植物的生长和繁殖 异养生物的生长和繁殖 联系 ‎①次级生产量均直接或间接来自净初级生产量 ‎②净初级生产量、次级生产量归根结底来自太阳能 ‎③净生产量(净初级生产量或次级生产量)在某一调查时刻前的积累量就是生物量 ‎1．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，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物 B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者 C．分解者都是腐生生物，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、空气、细菌等 C　[自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌，‎ 其进行的是化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，使其返回无机环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。]‎ ‎2．下图为南极某海域的食物网。据图判断下列说法正确的是(　　)‎ A．此食物网共有6条食物链 B．硅藻既是生产者，又是分解者 C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级 D．严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大 C　[此食物网共有9条食物链，A项错误；硅藻是生产者但不是分解者，B项错误；磷虾在不同食物链上都处于第二营养级，C项正确；生产者遭到破坏对该食物网影响最大，D项错误。]‎ ‎3．下列对草→鼠→鹰这条食物链的生产量的描述，错误的是(　　)‎ A．草的生产量是初级生产量 B．鹰的生产量是三级生产量 C．鼠的生产量属于次级生产量 D．净初级生产量在某一调查时刻前的积累量就是草的生物量 B　[草是生产者，其生产量是初级生产量，它的净初级生产量在某一调查时刻前的积累量就是它的生物量，A、D项正确；鼠和鹰均为消费者，其生产量均为次级生产量，不存在三级生产量的说法，B项错误、C项正确。]‎ ‎4．(2016·1月浙江学考)某草原生态系统中生活着草、昆虫、兔、鸟、鼠、鹰和狐等生物，这些生物构成的食物网如下图所示。请回答下列问题： ‎ ‎(1)该生态系统中生物所需的能量最终来源于________。‎ ‎(2)食物链是生态系统中________和物质移动的通道，该食物网中有________条捕食食物链。‎ ‎(3)从生态系统成分分析，图中属于生产者的是________，属于次级消费者的有______________；从生态系统营养结构分析，昆虫属于第____营养级。‎ ‎【解析】　(1)生态系统中生物所需的能量最终来源于太阳能。‎ ‎(2)食物链是生态系统中能量流动和物质移动的通道；由图可知，该食物网中有5条捕食食物链。‎ ‎(3)所有的绿色植物都位于食物链的起点，称为第一营养级，属于生产者；以植物为食的动物属于初级消费者，为第二营养级，如昆虫；全部以植食性动物为食的肉食性动物属于次级消费者，即鹰、狐和鸟属于次级消费者。‎ ‎【答案】　(1)太阳能 ‎(2)能量流动　5‎ ‎(3)草　鹰、狐、鸟　二 ‎ 考点二| 生态系统的功能与稳定性 ‎1．生态系统中的能量流动 ‎(1)含义：指在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动。‎ ‎(2)渠道：沿食物链的营养级依次传递。‎ ‎(3)过程分析 ‎①输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。‎ ‎②起点：从生产者固定的太阳能开始。‎ ‎③每个营养级能量的去路是：呼吸消耗、下一营养级同化、分解者分解和未利用。‎ ‎④结果：最终以热能的形式耗散到周围空间中去。‎ ‎(4)特点 ‎①单方向、不可逆：能量只能从某一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。‎ ‎②逐级递减：传递效率为10%～20%。‎ ‎2．生态系统中的物质循环 ‎(1)含义：生态系统中组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在相对封闭的循环圈中周而复始、循环往复的过程。‎ ‎(2)特点：参与循环的物质数量恒定，而且可以得到重复利用。‎ ‎(3)碳的全球循环 ‎①在无机环境与生物群落之间的主要循环形式：CO2。‎ ‎②路线：大气圈→植物和动物→分解者→大气圈。‎ ‎3．生态系统的稳态及其调节 ‎(1)生态系统的稳态：生态系统发展到一定的阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定，表现出物种多样化、结构复杂化和功能完善化。‎ ‎(2)稳态的原因：生态系统具有自我调节功能。‎ ‎(3)稳态的调节：反馈调节 ‎①负反馈：抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化→结果：使生态系统保持稳定。‎ ‎②正反馈：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化→结果：使生态系统远离稳态。‎ ‎(4)生态系统稳态的破坏 ‎①破坏原因：外来干扰超过一定的限度，生态系统的自我调节功能本身就会受到损害。‎ ‎②破坏因素：自然因素和人为因素。‎ ‎③对生产生活的启示：人类活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还要特别注意生态效益和生态后果。‎ ‎1．(2016·10月浙江选考)某海湾水体富营养化严重，大型鱼类种类减少，将导致(　　)‎ A．生物群落发生演替 B．食物网复杂程度降低 C．食物链的环节增多 D．生态系统稳定性增强 B　[大型鱼类种类减少，食物链缩短，食物网变得简单，生态系统的稳定性降低。]‎ ‎2．(2016·10月浙江选考，节选)某苔原生态系统的部分食物网的能量流动过程如图所示。‎ 注：字母表示能量值，①、②、③表示营养级 上图中，甲代表的生态系统成分是________，能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率是________(用图中的字母表示)。流入生态系统的能量是通过________的同化实现的。‎ ‎【解析】　由图可知：①是第一营养级，其成分是生产者，通过生产者同化的能量为流经该生态系统的总能量；由于3个营养级的箭头都指向甲，故甲是分解者；相邻营养级之间的传递效率是指相邻营养级同化量的比值，再乘以100%。‎ ‎【答案】　分解者　(b/a)×100%　生产者 ‎3．(2015·9月浙江选考测试)“水稻—黑线姬鼠—黄鼬”是某农田生态系统中的一条主要食物链。请回答：‎ ‎(1)水稻在生态系统成分中属于________。在正常情况下，水稻、黑线姬鼠和黄鼬的数量可通过________(填“正反馈”或“负反馈”)调节方式保持相对稳定。‎ ‎(2)鼠害大爆发时，黑线姬鼠数量迅速增长，当达到或超过________时，黑线姬鼠的数量停止增长或作上下波动。‎ ‎(3)用药物灭鼠是快速控制鼠类的有效措施，但灭鼠药也会对其他生物产生一定的危害。这种危害既包括其他生物直接取食灭鼠药的危害，也包括有害成分通过食物链积累和富集即________作用所造成的危害。‎ ‎(4)若该农田被废弃后，杂草丛生，多年后各种灌木生长起来，该农田的群落演替类型属于________演替。与原农田相比，演替后群落的生物多样性________(填“增加”、“减少”或“不变”)。‎ ‎【解析】　(1)水稻是自养生物，在生态系统成分中属于生产者。在正常情况下，水稻、黑线姬鼠和黄鼬的数量可通过负反馈调节方式保持相对稳定。‎ ‎(2)鼠害大爆发时，黑线姬鼠数量迅速增长，当达到或超过环境容纳量(K值)时，黑线姬鼠的数量停止增长或作上下波动。‎ ‎(3)有害成分通过食物链积累和富集，营养级越高的生物，其体内有害成分的含量越多，这是生物放大作用所造成的危害。‎ ‎(4)农田被废弃后，原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，因此该农田的群落演替类型属于次生演替。与原农田相比，演替后群落的生物多样性增加。‎ ‎【答案】　(1)生产者　负反馈 ‎(2)环境容纳量(K值)‎ ‎(3)生物放大 ‎(4)次生 增加 ‎1．能量流动 ‎(1)能量流动的过程图解 ‎①光能射入量＝生产者固定量＋反射量 ‎②生产者同化量＝流经生态系统总能量≠各营养级同化量总和 ‎③动物同化的能量不等于摄入的能量：动物同化的能量＝摄入量－粪便中有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。‎ ‎④粪便量属于上一营养级的同化量。消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养级的未被利用的部分。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。‎ ‎(2)流入某一营养级的能量来源和去路 ‎②能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可以从以下两个角度分析：‎ 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。‎ b．定量定时 如果是以年为单位研究，未被利用的能量将保留到下一年。‎ ‎(3)能量流动特点的原因分析 ‎①单向流动的原因：‎ a．食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食动物以植食动物为食，而植食动物不能以肉食动物为食，植物与植食动物的能量关系也是如此。‎ b．各营养级生物通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环。‎ ‎②逐级递减的原因：‎ a．各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。‎ b．各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。‎ ‎(4)能量在食物链中传递的计算 ‎①在一条食物链中，若某一营养级的总能量为n，能量传递效率为10%时，则传到下一营养级的能量为n×10%(即0.1n)；‎ ‎②在一条食物链中，若某一营养级的总能量为n，能量传递效率为10%时，则上一营养级的能量为n÷10%＝10n。‎ ‎2．物质循环(以碳循环为例)‎ ‎(1)碳循环图示 ‎(2)碳循环解读 ‎①碳的循环形式 a．在生物群落与无机环境间主要以CO2形式循环；‎ b．在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。‎ ‎②大气中CO2的来源 a．生产者、消费者的呼吸作用；‎ b．分解者的分解作用；‎ c．化石燃料的燃烧。‎ ‎③实现碳在生物群落和无机环境之间循环的关键环节是生产者和分解者。‎ ‎④目前由于大气中CO2含量持续增加，碳循环平衡被打破，形成温室效应。‎ ‎3．物质循环和能量流动的比较 能量流动 物质循环 形式 以有机物为载体 无机物 特点 单向流动、逐级递减 循环往返 范围 生物群落 生物圈(全球性)‎ 图示 联系 结合上图可以看出：①二者同时进行、相互依存，不可分割 ‎②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程 ‎③物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ‎④能量是物质在生态系统中循环往返的动力 ‎4.正反馈与负反馈的比较 比较 项目 正反馈 负反馈 模型 图解 调节 方式 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定 实例 分析 ‎1．(2017·浙江金温台高二3月联考)下列有关生物圈中碳循环的叙述，错误的是(　　)‎ A．碳循环伴随着能量流动 B．分解者不参与生物圈中碳循环过程 C．光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关 D．碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2‎ B　[物质循环伴随着能量流动，A正确；分解者通过呼吸作用及分解有机物释放二氧化碳参与生物圈中碳循环过程，B错误；光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关，C正确；碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2，D正确。]‎ ‎2．某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是(　　)‎ A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节 B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节 C．早期、后期均属于负反馈调节 D．早期、后期均属于正反馈调节 B　[负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。]‎ ‎3．(2017·浙师大附中月考)图Ⅰ为某生态系统的碳循环示意图，图Ⅱ为该生态系统中部分生物构成的食物网。请回答下列问题：‎ Ⅰ　　　　　　　　　　　　Ⅱ ‎(1)图Ⅰ中构成生物群落的是________，与CO2从无机环境进入生物群落有关的生理活动主要是[　　]________。其中过程①表示________作用，大气中CO2的来源除了图中所示之外，还可来自于________。‎ ‎(2)图Ⅱ中有________条食物链，处于最高营养级的是________。丙和丁的关系是________。该食物网中，若生产者固定的总能量为1×108kJ，‎ 能量传递效率按10%计算，则最高营养级最少可获得________kJ的能量。‎ ‎(3)若由于某种原因，造成图Ⅰ中某种绿色植物的数量锐减，该生态系统中其他生物的数量发生了较大波动后又逐渐趋于稳定，说明生态系统具有________能力，这种能力是通过________调节来实现的。‎ ‎【解析】　(1)生物群落包括生产者(A)、消费者(D、E)和分解者(B)；大气中CO2除来自生物的呼吸作用外，还可来自化学燃料的燃烧。‎ ‎(2)最高营养级戊从最长食物链(甲→乙→丁→丙→戊)获得的能量最少，即1×108×(10%)4＝1×104(kJ)。‎ ‎(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。‎ ‎【答案】　(1)ABDE　④ 光合作用　分解者的分解　化学燃料的燃烧 ‎(2)4　戊　捕食和竞争　1×104‎ ‎(3)自我调节　负反馈