2021版高考一轮总复习：专题22生态系统与生态环境的保护课件.ppt

1、专题22生态系统与生态环境的保护高考生物（山东专用）高考生物（山东专用）考点一生态系统的结构考点一生态系统的结构考点清单考点清单基础知识基础知识一、生态系统的概念和结构一、生态系统的概念和结构1.生态系统生态系统:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是生物圈。(1)水体富营养化产生的原因,如下图所示:(2)碳元素在无机环境和生物群落之间主要以CO2的形式进行循环,但在生物群落内则是以含碳有机物的形式进行传递。生态系统三大功能的区别与联系共同把生态系统各组分联系成一个统一整体,调节生态系统的稳定性10%20%菟丝子营寄生生活,属于消费者考点三生态系统的稳定性菟丝

2、子营寄生生活,属于消费者(1)碳的存在形式与循环形式造成严重的生态破坏和生物污染。食物链上相邻物种间“食”与“被食”的关系加速最初发生变化的那种成分所发生的变化生产者、消费者的呼吸作用;考点三生态系统的稳定性共同把生态系统各组分联系成一个统一整体,调节生态系统的稳定性说明:净同化量即同化的能量除去呼吸作用散失的热能外,真正用于生物生长发育和繁殖的能量。(4)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。三、生态系统的信息传递(1)各营养级生物的呼吸消耗能量例若食物网如下图所示,请分析以下问题。(3)“拼图法”分析能量流动的去路生物多样性价值(写出下列生物

3、多样性价值)2.生态系生态系统的结构二、生态系统的成分二、生态系统的成分三、生态系统的营养结构三、生态系统的营养结构1.食物链食物链:生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。2.食物网形成原因: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多种植物,也可能被多种肉食性动物所食。3.实例分析实例分析(以某陆地生态系统的食物网为例以某陆地生态系统的食物网为例)(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。(2)图示食物网中包含8条食物链,该生态系统的主要成分是草,图示食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者。(3)图

4、中狐属于次级消费者、第三营养级;猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级。(4)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛之间的关系是竞争和捕食。重难突破重难突破1.对生态系统成分认识的误区对生态系统成分认识的误区2.食物链分析食物链分析(1)表现形式(2)营养级错误说法特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐食性动物属于分解者生产者是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者包含绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活,属于消费者:()起点 生产者终点 不被其他动物所食的动物 最高营养级():1植物 生产者第一营养

5、级动物所处营养级级别消费者级别(3)单向性:食物链中的捕食关系是经过长期自然选择形成的,通常不会逆转。(4)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.食物网分析食物网分析(1)营养级位置: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。(2)种间关系: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)食物网复杂程度:食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而并非取决于生物数量。考点二生态系统的功能考点二生态系统的功能考点清单考点清单基础知识基础知识一、生态系统的能量流动一、生

6、态系统的能量流动1.概念理解概念理解2.某一营养级能量的来源和去路某一营养级能量的来源和去路(以第二营养级为例以第二营养级为例)(1)从上述图解可以得到:摄入量=同化量+粪便量。(2)某一营养级能量的4个去向4个去向3.特点特点特点单向流动逐级递减规律能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级相邻两个营养级间能量传递效率约为10%20%产生原因生物之间的捕食关系不可逆转(1)各营养级生物的呼吸消耗能量(2)各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者二、生态系统的物质循环二、生态系统的物质循环1.概念概念(1)碳的存在形式与循环形式A.在生物群落和无机环境间:主要以CO2形式循环。B.在生物群落内部

7、:以含碳有机物形式传递。C.在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。2.碳循环碳循环(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。(3)碳返回无机环境的途径生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。3.温室效应温室效应(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,大气中的CO2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响:导致气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。三、生态系统的信息传递三、生态系统的信息传递1.信息的种类信息的种类(连线连线)层次作用举例个体生命活动的正常进行,离不开信息的

8、作用(1)蝙蝠的回声定位(2)莴苣种子必须接受某种波长的光才萌发种群生物种群的繁衍,离不开信息的传递(1)植物开花需光信息刺激(2)昆虫分泌性外激素,引诱异性个体群落和生态系统调节生物种间关系,以维持生态系统的稳定食物链上相邻物种间“食”与“被食”的关系2.信息传递在生态系统中的作用信息传递在生态系统中的作用重难突破重难突破1.生态系统三大功能的区别与联系生态系统三大功能的区别与联系项目区别联系来源途径特点范围能量流动太阳能或化学能食物链(网)单向流动逐级递减生物群落共同把生态系统各组分联系成一个统一整体,调节生态系统的稳定性物质循环生态系统循环流动全球性生物圈信息传递生物或无机环境多种途径单

9、向或双向生物与生物之间;生物与环境之间2.生态系统物质循环的生态系统物质循环的3个易错点个易错点(1)物质循环中的“物质”主要是化学元素(如碳元素、氮元素等),而不是糖类、脂肪等具体物质。(2)碳元素在无机环境和生物群落之间主要以CO2的形式进行循环,但在生物群落内则是以含碳有机物的形式进行传递。(3)物质可循环流动,能量单向流动不循环,所以不能说能量伴随着物质循环而循环。3.“三看法三看法”快速判断碳循环的各环节快速判断碳循环的各环节(4)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛之间的关系是竞争和捕食。侵入种具有顽强生命力,传播能力强,一旦侵入,能迅速传播蔓延开来。(2)昆虫分泌性外激素,引诱异性个体同化

10、量=呼吸散失的能量+净同化量概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。(2)外来物种入侵引发生态危机的原因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(2)昆虫分泌性外激素,引诱异性个体一、生态系统的概念和结构控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力。专题22生态系统与生态环境的保护方法生态系统能量流动的计算方法考点三生态系统的稳定性/4m(20%)2+3/4m(20%)3=1,解得m=62.考点二生态系统的功能考点四生态环境的保护秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐食性动物属于分解者(2)易

11、地保护:把待保护物种迁至异地进行专门保护。菟丝子营寄生生活,属于消费者10%20%75=100(kg)。考点三生态系统的稳定性考点三生态系统的稳定性考点清单考点清单基础知识基础知识一、生态系统稳定性的内涵一、生态系统稳定性的内涵1.概念概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2.原因原因:生态系统内部具有一定的自我调节能力;其调节能力的基础为负反馈调节。3.类型类型(1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力;生态系统中的组分越多,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,反之则越低。(2)恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到

12、原状的能力。二、提高生态系统稳定性的措施二、提高生态系统稳定性的措施1.控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力。2.对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。重难突破重难突破1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰,保持原状遭到破坏,恢复原状影响因素生态系统中物种丰富度越高,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强二者联系相反关系:一般

13、抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示:2.反馈调节的种类反馈调节的种类比较项目正反馈负反馈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已污染的湖泊污染加剧森林中鸟与害虫的平衡【知能拓展】(1)对于极地苔原(冻原),由于物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。(2)生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系考点四生态环境的保护考点四生态环境的保护考点清单考点清单

14、基础知识基础知识一、全球性的环境问题一、全球性的环境问题1.生态环境问题类型及产生原因生态环境问题类型及产生原因(连线连线)二、可持续性发展二、可持续性发展人类的必然选择人类的必然选择1.含义含义:“在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。2.实现措施实现措施:保护生物多样性,保护环境和资源,建立起人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。2.特点特点:全球性。三、生物多样性三、生物多样性1.生物多样性的内容生物多样性的内容(1)范围:生物圈。(2)层次2.生物多样性价值生物多样性价值(写出下列生物多样性价值写出下列生物多样性价值

15、)(1)食用、药用、文学艺术创作:直接价值。(2)调节气候、涵养水源:间接价值。(3)未发现尚不清楚的价值:潜在价值。3.保护生物多样性的措施保护生物多样性的措施(1)就地保护:建立自然保护区以及风景名胜区等。:物种多样性 所有动、植物和微生物基因多样性 所有生物所拥有的全部基因生态系统多样性 各种各样的生态系统(2)易地保护:把待保护物种迁至异地进行专门保护。(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。(4)加强立法、执法和宣传教育。重难突破重难突破1.环境污染的成因与防治环境污染的成因与防治2.水体富营养化分析水体富营养化分析(1)水体富营养化产生的原因,如下图所示:(2)引发的后果:产生

16、“水华”(发生在池塘和湖泊中)和“赤潮”(发生在海水中)。生态系统三大功能的区别与联系有利于生态系统保持相对稳定解答根据“至少需要消耗”可判断应选择最短食物链“草兔猫头鹰”,并以20%的效率进行计算,所以猫头鹰增重1kg,至少需要消耗草:1(20%)2=25(kg)。加速最初发生变化的那种成分所发生的变化(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链考点二生态系统的功能(1)各营养级生物的呼吸消耗能量生产者、消费者的呼吸作用;考点三生态系统的稳定性生产者、消费者的呼吸作用;10%20%同化量=摄入量-粪便中有机物的能量控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态

17、系统的自我调节能力。抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化“三看法”快速判断碳循环的各环节(4)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛之间的关系是竞争和捕食。肉食性动物所食。(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。(1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力;生态系统中的组分越多,其自我调节能力就越对生态系统成分认识的误区二、可持续性发展人类的必然选择菟丝子营寄生生活,属于消费者3.生物多样性的判断生物多样性的判断4.外来物种入侵外来物种入侵(1)侵入种的危害造成严重的生态破坏和生物污染。导致生物多样性丧失。生态灾害频繁发生。(2)外来物种入侵引发生态危机的原因占据

18、生态位。侵入种具有顽强生命力,传播能力强,一旦侵入,能迅速传播蔓延开来。外来物种缺少天敌的控制。方法生态系统能量流动的计算方法方法生态系统能量流动的计算方法方法技巧方法技巧1.某一个营养级能量来源和去路的计算某一个营养级能量来源和去路的计算(1)来源(2)去路关系式同化量=摄入量-粪便中有机物的能量说明:由于“粪便中有机物的能量”未被同化,所以仍属于上一营养级的能量,与上一营养级遗体残骸所含的能量性质相同,属于流向分解者的能量。同化量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的生产者的能量主要来自太阳能其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量能量+未利用的能量说明:上式的计算方法

19、为定量定时的分析,如果以年为单位研究,则“未利用的能量”将保留到下一年。若为定量不定时的分析,则同化量中不含有“未利用的能量”。同化量=呼吸散失的能量+净同化量说明:净同化量即同化的能量除去呼吸作用散失的热能外,真正用于生物生长发育和繁殖的能量。(3)“拼图法”分析能量流动的去路输入第一营养级的能量(W1),即生产者固定的能量,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(A1),另一部分则用于生产者的生长发育和繁殖(B1+C1+D1)。后一部分能量中包括未被利用的能量B1、流向分解者的能量C1、流向下一营养级的能量D1。2.食物链食物链(网网)中能量流动的计算中能量流动的计算例例

20、若食物网如下图所示,请分析以下问题。(1)猫头鹰每增重1kg,至少需要消耗草kg。(2)若猫头鹰的食物1/4来源于兔,3/4来源于食虫鸟,猫头鹰增重1kg,则至少需要消耗草kg。(3)若猫头鹰的食物来源于兔的比例由1/4调整为1/2,并按10%的传递效率进行计算,则猫头鹰增重1kg,可减少消耗草kg。(4)若草能量的1/4直接提供给兔,3/4直接提供给昆虫,则猫头鹰增重1kg,则至少需要消耗草kg。思维点拨思维点拨(1)点拨若没有明确传递效率和食物链之间的关系,需根据“最值”计算,方法如下:解答根据“至少需要消耗”可判断应选择最短食物链“草兔猫头鹰”,并以20%的效率进行计算,所以猫头鹰增重1

21、kg,至少需要消耗草:1(20%)2=25(kg)。(2)点拨若已明确了食物链之间的关系,应先明确传递效率,再根据相应比例计算各食物链的消耗量,再将各条食物链中的计算值相加即可。解答根据“至少需要消耗”确定传递效率按20%进行计算。沿食物链“草兔猫头鹰”至少消耗草:11/4(20%)2=6.25(kg);沿食物链“草昆虫食虫鸟猫头鹰”至少消耗草:13/4(20%)3=93.75(kg)。所以猫头鹰增重1kg,至少需要消耗草:6.25+93.75=100(kg)。(3)点拨若食物来源的比例发生变化,应按变化前后的两种比例分别进行计算,然后将计算结果进行比较分析。解答若猫头鹰的食物1/4来源于兔,

22、需消耗草=11/4(10%)2+13/4(10%)3=775(kg);若猫头鹰的食物1/2来源于兔,需消耗草=11/2(10%)2+11/2(10%)3=550(kg)。猫头鹰增重1kg,可减少消耗草:775-550=225(kg)。(4)点拨根据题目要求是已知鹰的增重求消耗草的量,即逆方向计算,但根据食物链间的能量比例应是正方向计算,这种情况下的计算方向应以能量比例为依据,设需消耗草的量为m,能量传递效率为20%,得:1/4m(20%)2+3/4m(20%)3=1,解得m=62.5。解答设需消耗草的量为m,能量传递效率应按20%计算,可得:1/4m(20%)2+3/4m(20%)3=1,解得m=62.5kg。答案答案(1)25(2)100(3)225(4)62.5