专题9 生态系统的结构和能量流动 课件（41张ppt）2021届高三高考生物一轮复习.pptx

1、专 题 九专 题 九 生态系统的结构和生态系统的结构和 能量流动能量流动 新课导入 自然生态系统自然生态系统 人工生态系统人工生态系统 生物圈 生态系统生态系统 由由 与周围的与周围的 相互作用而形成的统一整体。相互作用而形成的统一整体。 地球上最大的生态系统是地球上最大的生态系统是 。 生态系统的类型：生态系统的类型：(将将aj按类型入座按类型入座) a海洋生态系统海洋生态系统 b草原生态系统草原生态系统 c城市生态系统城市生态系统 d森林生态系统森林生态系统 e农田生态系统农田生态系统 f果园生态系统果园生态系统 g冻原生态系统冻原生态系统 h淡水生态系统淡水生态系统 i荒漠生态系统荒漠生

2、态系统 j人工林生态系统人工林生态系统 生物群落生物群落 无机环境无机环境 生物圈生物圈 生态系统的结构 捕食 关系 生态系统的组成成分生态系统的组成成分 成分成分 范畴范畴 作用作用 非生物的非生物的 物质和能量物质和能量 、热量、热量、 、空、空 气、无机盐等气、无机盐等 生物群落中物质和能量的生物群落中物质和能量的 根本来源根本来源 生产者生产者 自养生物，主要自养生物，主要 是是 把无机物制造成把无机物制造成 ， 把光能转化为有机物中的把光能转化为有机物中的 _ _ 阳光阳光 水水 绿色植物绿色植物 有机物有机物 化学能化学能 消费者消费者 主要指主要指 等异养型生物等异养型生物 加快

3、生态系统的加快生态系统的 ； 对植物的对植物的 、种子传播、种子传播 等具有重要作用等具有重要作用 分解者分解者 主要是营主要是营 生活的细生活的细 菌和真菌等异养型生物菌和真菌等异养型生物 将动植物遗体和动物的排将动植物遗体和动物的排 遗物分解成遗物分解成 。 动物动物 腐生腐生 传粉传粉 无机物无机物 物质循环物质循环 生态系统的组成成分生态系统的组成成分 生产者生产者 化能自养型生物。 通过化能合成作用，将化学能 固定在它们所制造的有机物中。 代谢类型代谢类型 作用作用 硝化细菌 分解者分解者 生态系统的组成成分生态系统的组成成分 消费者消费者 生态系统的生物成分及生物类型生态系统的生物

4、成分及生物类型 生态系统的结构模型生态系统的结构模型 生态系统必不可少的成分是生产者、分解者、非生物的物质和能量。 消费者也是生态系统的重要成分。 四种成分紧密联系，有机地形成一个整体。 食物链和食物网食物链和食物网 生态系统的营养结构生态系统的营养结构 1 1、食物链食物链 a a概念：生态系统中各生物之间由于概念：生态系统中各生物之间由于 关系形成的一种联系。关系形成的一种联系。 b b实例：实例： c c表现形式：起点总是表现形式：起点总是 ，终点是不被其他动物所食的动物，终点是不被其他动物所食的动物( (最最 高营养级高营养级) )。 d d营养级：一般不超过营养级：一般不超过 营养级

5、。营养级。 植物植物( (生产者生产者) )：第一营养级：第一营养级 动物所处营养级级别动物所处营养级级别 1 1 食物食物 生产者生产者 5 5个个 地位地位 消费者级别消费者级别 食物链和食物网食物链和食物网 2 2、食物网食物网 a a概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复 杂营养结构。杂营养结构。 b b形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的 食物，而一种植食性动物既可能吃食物，而一种植食性动物既可能吃 ，也可能，也可能 被被 所食。所食。

6、 c c功能：是生态系统功能：是生态系统 的渠道。的渠道。 d d特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的 ； 食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，还有食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，还有 。 e e食物链中的捕食关系是长期食物链中的捕食关系是长期 形成的通常不会逆转。形成的通常不会逆转。 f f某一营养级的生物所代表的是该营养级的某一营养级的生物所代表的是该营养级的 ，不代表单个，不代表单个 生物个体，也不一定是一个种群。生物个体，也不一定是一个种群。 自然选择自然选择 所有生物所有生物 多种植物多种植物 多种肉食性

7、动物多种肉食性动物 物质循环和能量流动物质循环和能量流动 竞争竞争 营养级营养级 技巧突破 巧借各类信息正确书写食物链巧借各类信息正确书写食物链 (1)(1)据各环节“能量”值依照“能量逐级递减”规律据各环节“能量”值依照“能量逐级递减”规律 构建。构建。 营养级营养级 A A B B C C D D 同化量同化量 15.915.9 870.7870.7 1.91.9 141.0141.0 食物链食物链 BDACBDAC (2)(2)据有毒物质浓度，依照据有毒物质浓度，依照“生物富集生物富集”规律构建食物链。规律构建食物链。 生物体生物体 A A B B C C D D E E 有机汞浓度有机

8、汞浓度/ / (mgL(mgL1)1) 0.050.05 7 7 0.510.51 6868 0.390.39 (3)(3)根据题干提供的各种图形信息构建食物链根据题干提供的各种图形信息构建食物链( (网网) ) 如图表示某陆地生态系统的食物网，请据图回答下列问题。如图表示某陆地生态系统的食物网，请据图回答下列问题。 (1)(1)图中共有几条食物链？图中共有几条食物链？ 请写出最长的食物链？请写出最长的食物链？ (2)(2)图中的食物链为什么能构成图中的食物链为什么能构成 食物网？食物网？ (3)(3)图中哪些生物同时具有捕食和竞争两种种间关系？图中哪些生物同时具有捕食和竞争两种种间关系？ (

9、4)(4)如果大量捕杀兔，短时间内会对鼠的数量造成怎样的如果大量捕杀兔，短时间内会对鼠的数量造成怎样的影响影响？ 草草食草昆虫食草昆虫蜘蛛蜘蛛青蛙青蛙蛇蛇猫头鹰猫头鹰 因为有的生物可以被多种生物所捕食，有的生物可以捕食多种生物因为有的生物可以被多种生物所捕食，有的生物可以捕食多种生物 8条条 吃虫鸟和蜘蛛、青蛙和蜘蛛、猫头鹰和蛇吃虫鸟和蜘蛛、青蛙和蜘蛛、猫头鹰和蛇 狐的数量会基本不变，鼠数量会因狐的捕食而减少。狐的数量会基本不变，鼠数量会因狐的捕食而减少。 食物链和食物网食物链和食物网 技巧突破 食物网中食物链的计数： 从生产者开始，按顺序逐条计数，一直数到最高营养级。 (1)(1)若生产者减

10、少，其他生物都会减少。若生产者减少，其他生物都会减少。 (2)(2)天敌一方减少，短时间内被捕食者数量会增加。天敌一方减少，短时间内被捕食者数量会增加。 从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于稳定。从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于稳定。 (3)(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则变化规律如下：若处于中间营养级的生物数量减少，则变化规律如下： 生产者数量相对稳定原则。生产者数量相对稳定原则。 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 的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，的生物种群的食物有多种来源时，

11、若其中一条食物链中断，可通过多食 其他食物而维持其数量基本不变。 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。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。 技巧突破 食物网中生物数量的变化： 下图所示为某湖泊的食物网，其中鱼下图所示为某湖泊的食物网，其中鱼a a、鱼、鱼b b为两种小型土著鱼，为两种小型土著鱼， 若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是( ( ) ) A A鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量 B B土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势 C C

12、浮游动物总量锐减后再急升浮游动物总量锐减后再急升 D D浮游植物总量急升后再锐减浮游植物总量急升后再锐减 A 解析：解析： 鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后， 土著鱼土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定，的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定， 相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定；鲈鱼以土著鱼为食，按能量传相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定；鲈鱼以土著鱼为食，按能量传 递逐级递减的特点可知递逐级递减的特点可知A项正确。项正确。 基础速练 1 1判断正误：判断正

13、误： (1)(1)稻田生态系统中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促稻田生态系统中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促 进水稻的生长进水稻的生长 ( )( ) (2)(2)所有的生产者都是植物，所有的动物都是消费者，所有的所有的生产者都是植物，所有的动物都是消费者，所有的 细菌和真菌都是分解者细菌和真菌都是分解者 ( )( ) (3)(3)生态系统的结构指的就是食物链和食物网生态系统的结构指的就是食物链和食物网( )( ) (4)(4)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大 ( )( ) (5)(5)三级消费者在食物链中属于第四营养

14、级三级消费者在食物链中属于第四营养级 ( )( ) (6)(6)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个生态草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个生态 系统系统 ( )( ) 如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( ) A甲是生产者，它是生态系统的基石甲是生产者，它是生态系统的基石 B乙是消费者，包括全部的异养生物乙是消费者，包括全部的异养生物 C生态系统的能量主要来源于太阳能生态系统的能量主要来源于太阳能 D图中的“甲图中的“甲乙”是生态系统的营养结构乙”是生态系统的营养结构 B 异养生物中一部分是消费者，如大部分动物

15、等，一部分是分异养生物中一部分是消费者，如大部分动物等，一部分是分 解者，如腐生细菌、真菌和少数动物解者，如腐生细菌、真菌和少数动物 如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种 群群c c是自养生物，下列说法不正确的是是自养生物，下列说法不正确的是( ( ) ) A A该生态系统简单食物链可表示为该生态系统简单食物链可表示为cbacba B B种群种群b b在第在第3 37 7年时间内个体数下降可能年时间内个体数下降可能 是由于是由于a a的增多和的增多和c c的减少的减少 C Cb b和和a a的存在能加快该生态系统的

16、物质循环的存在能加快该生态系统的物质循环 D D一定自然区域内，一定自然区域内，a a、b b、c c三个种群中全部三个种群中全部 的生物构成生物群落的生物构成生物群落 D 一定自然区域内，生物群落是由生产者、消一定自然区域内，生物群落是由生产者、消 费者和分解者组成的，费者和分解者组成的，a、b、c三个种群中三个种群中 不包含分解者，因此不能构成生物群落不包含分解者，因此不能构成生物群落 生态系统的功能 生态系统生态系统 的功能的功能 能量流动 物质循环 食物链和食物网 渠道 信息传递 能量流动 输入 源头：太阳能 流经生态系统的总能量：生产者_ 传递 途径：_ 形式：有机物中的_ 转化 太

17、阳能有机物中的_热能 散失 形式：最终以热能形式散失 过程：自身呼吸作用 食物链和食物网 化学能 化学能 固定的太阳能总量 能量流经第一营养级示意图 用于生长 发育和繁殖 初级消费者摄入 （植食性动物） 分解者利用 生产者 同化 1% 残枝 败叶 99% 散 失 呼吸作用 散失 呼吸作用 散失 光合作用量 净光合 初级消费者摄入 初级消费者同化 粪便 分 解 者 利 用 用于生长 发育和繁殖 次级消费者摄入 遗体 残骸 散 失 呼 吸 作 用 散失 呼吸 作用 同化量 摄入量摄入量 粪便 属于上一营养级 同化量的一部分 能量流经第二营养级示意图 生态系统的能量流动示意图 (1)写出图中甲、乙、

18、丙、丁、戊代表的内容：甲. ，乙. ， 丙. ，丁. ，戊. 。 生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 (2)据图分析食物链中甲营养级能量的去向 通过自身 以 的形式散失。 被 同化（最高营养级无）。 残枝败叶等被 分解。未被利用。 呼吸作用 热能 下一营养级 分解者 未利用未利用指的是既未呼吸消耗，也未被 下一营养级和分解者利用的能量 能量流动并不是只在食物链（网）中传递： 生产者、消费者、分解者的遗体中的能量会流入分解者。 原因：生物之间食物关系是不可逆转的； 散失的热能不能被生物体再利用。 能量流动的特点 原因：呼吸散失、被分解者利用； 未利用。 同化量 同化量=流入某一营养

19、级的能量=摄入量-粪便 (1)(1)同化量呼吸消耗的能量生长、发育和繁殖的能量同化量呼吸消耗的能量生长、发育和繁殖的能量 流入流入分解者的能量流入下一营养级的能量分解者的能量流入下一营养级的能量 流入流入分解者的能量流入下一营养级的能量未利用量分解者的能量流入下一营养级的能量未利用量 (2)(2)每一营养级同化量的来源和去路不是完全相同的每一营养级同化量的来源和去路不是完全相同的 (3)(3)某一营养级的粪便中所含的能量不属于该营养级同化量，属于上某一营养级的粪便中所含的能量不属于该营养级同化量，属于上 一营养级同化量的一部分被分解者利用。一营养级同化量的一部分被分解者利用。 能量传递效率 如

20、何计算第一营养级到第二营 养级的传递效率？ 相邻两个营养级间的能量 传递效率为10%-20%； 营养级越多，在能量流动 中消耗的能量越多； 营养级越高，得到的能量 越少； 生态系统中能量流动一般 不超过5个营养级。 能量传递效率的应用 1、在食物链中，若题干未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效 率为10%，最高效率为20%，则： 例：在下图的食物链中，A增重1kg，C最少增重多少，最多增重多少？ 若已知为C,求消耗A呢？ ABC C增重最少，为1kg10%10%1/100kg C增重最多，为1kg20%20%1/25kg 消耗A最多，为1kg10%10%100kg 消耗A最少，为1kg20

21、%20%25kg 能量传递效率的应用 2、在能量分配未知时，计算某一生物获得的最多（或最少）能量： 例：在右图的食物网中，A增重1kg，C最少增重多少kg， 最多增重多少kg？ C增重最少，按最长食物链，最低传递效率： 1kg10%10%10%10%1/10 000kg C增重最多，按最短食物链，最高传递效率： 1kg20%20%1/25kg 能量传递效率的应用 2、在能量分配未知时，计算某一生物获得的最多（或最少）能量： 例：在右图的食物网中，C增重1kg，至少消耗A多少kg， 最多消耗A多少kg？ 消耗A最少，按最短食物链、最高传递效率： 1kg20%20%25kg 消耗A最多，按最长食物

22、链、最低传递效率： 1kg10%10%10%10%10 000kg 高高 低低 能量传递效率的应用 3、在能量分配比例已知时，先根据题意写出相应的食物链，再根据能 量流动效率，再按比例分别计算，最后相加。 例：在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比 为31，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？ 消耗A最少，按最高传递效率20%计算： 沿食物链ABC逆推： 3/4kg20%20%75/4kg 沿食物链ADEFC逆推： 1/4kg20%20%20%20%625/4kg 75/4kg+625/4 kg=175kg 项目项目 能量金字塔能量金字塔 数量金字塔数量金字塔 生物量金字塔生物量金

23、字塔 形状形状 每一阶每一阶 含义含义 每一营养级生物所含每一营养级生物所含 能量的多少能量的多少 每一营养级生物个体每一营养级生物个体 的数目的数目 每一营养级生物的有每一营养级生物的有 机物总量机物总量 象征象征 含义含义 能量沿食物链流动过能量沿食物链流动过 程中具有逐级递减的程中具有逐级递减的 特性特性 一般生物个体数目在一般生物个体数目在 食物链中随营养级升食物链中随营养级升 高而逐步递减高而逐步递减 一般生物有机物的总一般生物有机物的总 质量沿食物链升高逐质量沿食物链升高逐 级递减级递减 特点特点 正金字塔形正金字塔形 一般为正金字塔形，一般为正金字塔形， 也有倒金字塔也有倒金字塔

24、 一般为正金字塔形一般为正金字塔形 生态金字塔 只有生产者和消费者 研究能量流动的意义 能量利用率能量利用率能量传递效率能量传递效率 能量利用率是指流入人体中的能量占生产者能量的比值，或能量利用率是指流入人体中的能量占生产者能量的比值，或 考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。 基础速练 (1)(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能( )( ) (2)(2)流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入到体内的流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入到体内的 能量能量( )( ) (3)(3)生产者通过

25、光合作用合成有机物时，能量就从非生物环生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从非生物环 境输入到了生物群落境输入到了生物群落( )( ) (4)(4)除最高营养级外，某一营养级的总能量由四个部分组成：除最高营养级外，某一营养级的总能量由四个部分组成： 自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解 者利用的能量和未被利用的能量者利用的能量和未被利用的能量( )( ) 基础速练 (5)(5)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的( )( ) (6)(6)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于

26、相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%10%，也不会大，也不会大 于于20%( )20%( ) (7)(7)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的 10%10%20%( )20%( ) (8)(8)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能 量全部流向人类量全部流向人类( )( ) (9)(9)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提 高生态系统的能量传递效率高生态系统的能量传递效率( )( ) 如图所示桑基鱼塘

27、生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应如图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应 的能量。下列有关叙述不正确的是的能量。下列有关叙述不正确的是( ) A如果如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被利用的能量表示未被利用的能量 B图中图中b表示桑树呼吸作用散失的能量表示桑树呼吸作用散失的能量 C图中的图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量 D图中图中d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率 d1/d可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率可以表

28、示第二营养级到第三营养级的能量传递效率 D 技巧突破 同化量的去向概念图： 如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图， 各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是 ( ( ) ) A A生物与生物之间的捕食关系往往不可逆转，所以能量流动具有单生物与生物之间的捕食关系往往不可逆转，所以能量流动具有单 向性向性 B B中包含了三级消费者粪便中的能量中包含了三级消费者粪便中的能量 C C在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，表示流经该生态系统的在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，表示流经该生态系统的 总能量总能量 D D第二营

29、养级流向第三营养级的能量传递效率为第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为/ /100%100% C 在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，能量的主要来在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，能量的主要来 源是人工喂食的饲料源是人工喂食的饲料(有机物有机物)，故人工喂食的饲，故人工喂食的饲 料料(有机物有机物)中的能量表示流经该生态系统的总能量中的能量表示流经该生态系统的总能量 某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲 乙乙11调整为甲调整为甲乙乙21，能量传递效率按，能量传递效率按10%计算，该生态计算，该生态 系统能承载丙的数量是原

30、来的系统能承载丙的数量是原来的( ) A1.875倍倍 B1.375倍倍 C1.273倍倍 D0.575倍倍 解析：解析： 解题时应该从丙出发，设当食物比例为甲解题时应该从丙出发，设当食物比例为甲乙乙11时，丙的时，丙的 能量为能量为x，则需要的甲为，则需要的甲为(1/2)x10%(1/2)x10%10%55x。设当。设当 食物比例为甲食物比例为甲乙乙21时，丙的能量为时，丙的能量为y，则需要的甲为，则需要的甲为(2/3)y10% (1/3)y10%10%40y。由于两种情况下，生产者的数量是一定的。由于两种情况下，生产者的数量是一定的 ，所以，所以55x40y，则，则y1.375x。 B 课堂总结 结构结构 食物网食物网 食物链食物链 营养营养 结构结构 生物成分生物成分 非生物的物质和能量非生物的物质和能量 成分成分 生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者 功能功能 物质物质 循环循环 信息传递信息传递 能量能量 流动流动 过程过程 特点特点 谢谢 谢谢