高考生物总复习 第8单元 生物与环境课件 第30讲 生态系统的营养结构、生产量和生物量

1第30讲生态系统的营养结构、生产量和生物量考纲要求1.生态系统的概念和组成成分[必考(a)、加试(a)]。2.食物链、食物网的概念及实例[必考(b)、加试(b)]。3.食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系[必考(b)、加试(b)]。4.生物放大[必考(b)、加试(b)]。5.营养级[必考(a)、加试(a)]。6.生态系统结构模型的建构[加试(b)]。7.生态金字塔[加试(b)]。8.初级生产量、次级生产量及生物量的含义[加试(a)]。考点一生态系统的营养结构1．生态系统的概念、类型、功能和成分(1)含义：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：分为自然生态系统和人为生态系统两类。(3)成分：非生物成分(无机物、有机物、气候、能源)和生物成分即生产者(如植物)、消费者(如多数动物)及分解者。(4)营养结构：食物链和食物网。(5)功能：能量流动和物质循环。2．食物链、生物放大与食物网(1)食物链①主要类型：捕食食物链(起点：活的动植物)和腐食食物链(起点：死亡生物或现成有机物)。②作用：能量流动和物质移动的通道，同时也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。(2)营养级的概念：处于食物链同一环节上的全部生物的总和。(3)营养级与消费者级别的关系①写出下列消费者的营养级：一级消费者为第二营养级；二级消费者为第三营养级；三级消费者为第四营养级。②总结营养级与消费者级别的关系：消费者级别＝营养级级别－1。(4)生物放大①含义：化学杀虫剂和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并导致危害的现象。②途径：食物链。如DDT对地球上所有生物的污染。(5)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就越强，反之，生态系统就越容易发生波动和毁灭。23．生态金字塔(加试)(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。思考诊断1．认识食物链的各环节及关系(1)食物链的起点一定是生产者，后面的营养级是消费者。(2)二级消费者在食物链中属于第三营养级。(3)食物链中体现的种间关系是捕食。(4)由于一种生物的食物可能来自多种生物，且某种生物可能为多种生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往由多种食物链交错而成，从而构成食物网。2．解读下面有关生态系统成分及结构的关系图(1)图甲A表示的生理过程是光合作用、化能合成作用、B表示的生理过程是细胞呼吸。(2)图甲中共同构成生物群落的成分有生产者、消费者和分解者，其中分解者不参与食物网构成。(3)分析图乙如下：图中X及a、b、c分别是指：X.生物群落、a.消费者、b.生产者、c.分解者。(4)图乙中被誉为“生态系统基石”的环节是生产者，它是否一定是真核生物？是否一定是自养型生物？提示不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。3．探究生态金字塔的类型类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔3形状象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减每一阶含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量1．生态系统成分的判断方法(1)根据结构图判断生态系统的成分如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。(2)根据生物类型判断生态系统的成分①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝细菌、光合细菌以及化能合成细菌等。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、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓)。2．食物链变式模型的分析(1)下面图中，图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量，其中的食物链是A→B。4(2)数据表格形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。营养级ABCDPg15.9870.70.9141.0所以根据能量多少和传递效率(约10%)可以确定食物链为B→D→A→C。(3)数据表格形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.0570.51680.39由于生物富集现象，随着营养级的增加，有机汞浓度增加，表中A有机汞浓度最低，属于第一营养级，含能量也最多，C和E的有机汞浓度差不多，表明两者属于同一营养级，D有机汞浓度最高，属于最高营养级，含能量也最少，那么，最可能的食物网如右图所示。题型一生态系统的组成成分1．下列各项叙述，错误的是()A．分解者都是异养需氧型生物B．生产者能将无机物制造成有机物C．人体内的寄生虫是厌氧型的消费者D．消费者消耗的有机物都直接或间接地来自生产者5答案A解析分解者有厌氧和需氧两类，A错误；生产者能将无机物制造成有机物，B正确；人体内的寄生虫是厌氧型的消费者，C正确；消费者消耗的有机物都直接或间接地来自生产者，D正确。2．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，都可以通过光合作用合成有机物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、水分、空气、细菌等答案C解析自养生物都属于生产者，但不一定都通过光合作用合成有机物，如硝化细菌可通过化能合成作用合成有机物；动物并不都是消费者，如腐食性的动物(蚯蚓等)属于分解者；细菌不属于非生物的物质和能量。易错警示关注几个“一定”与“未必”(1)细菌未必都是分解者——如硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌则属于特殊的消费者。(2)动物未必都是消费者——如秃鹫、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。(3)生产者未必都是绿色植物——如蓝藻、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。(4)自养型生物(包括光能自养型、化能合成作用自养型)一定是生产者，反之亦然。(5)腐生型生物(包括腐生细菌、真菌及腐食动物等)一定是分解者，反之亦然。题型二食物链、食物网、生物放大3．(2016·无锡模拟)下列各项中，能通过食物链传递引起生物放大现象的是()A．DDT污染B．大气中SO2污染C．噪声污染D．大气中氟利昂污染答案A解析DDT污染是通过食物链传递的，可引起生物放大现象，A正确；大气中SO2污染，是通过气体传播，不能引起生物放大现象，B错误；噪声污染，没有进入到食物中，C错误；大气中氟利昂污染，是通过气体传播，不能引起生物放大现象，D错误。4．请根据下列草原的图示回答问题：6(1)请写出图中一条最长的食物链__________________________________。(2)若此生态系统受到污染，一段时间后体内积累铅最多的生物是______________。(3)图中②代表的重要生理作用是__________________________________________。(4)草原比农田生态系统稳定性强的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)绿色植物→食草昆虫→吃虫鸟→鹰(或绿色植物→鼠→蛇→鹰或绿色植物→兔子→蛇→鹰)(2)鹰(3)细胞呼吸(4)草原生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力大解析(1)该食物网中有4条食物链，即：绿色植物→食草昆虫→吃虫鸟→鹰、绿色植物→鼠→鹰、绿色植物→鼠→蛇→鹰、绿色植物→兔子→蛇→鹰，其中有3条为最长食物链。(2)有毒物质随着食物链不断积累，危害最大的是这一食物网的最高级消费者，鹰是该食物网的最高级消费者，它体内积累的有毒物质最多。(3)细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将贮存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做细胞呼吸，图中②代表细胞呼吸。(4)生态系统中生物的种类和数量越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越强，稳定性也就越强。草原生态系统比农田生态系统稳定性强的原因是草原生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力大。题型三食物链和食物网中的数量变化与稳定性5．如图为非洲某草原生态系统的食物网，下列相关叙述错误的是()A．该食物网中共有6条食物链B．狮子在这个食物网中占据三个营养级C．狮子和野狗的关系是捕食和竞争D．蛇的数量减少，狮子的数量不会发生明显的变化答案A7解析从草开始，到狮子结束，食物链有草→羚羊→狮子、草→斑马→狮子、草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子、草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子，共5条，A错误。草→羚羊→狮子、草→斑马→狮子，这两条食物链中，狮子处于第三营养级；草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子，这两条食物链中，狮子处于第四营养级；草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子，这条食物链中，狮子处于第五营养级，B正确。由图可以直接看出，野狗和狮子都能以羚羊和斑马为食，两者之间存在竞争关系；野狗又能成为狮子的食物，两者之间又存在着捕食关系，C正确。由于狮子的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化，D正确。6．如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起()A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B．甲、丙、丁的种群数量均增加C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加答案D解析由上图可知，丙种群的有机物总量最多，应该是该生态系统的第一营养级，所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁。乙种群数量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的数量减少；随之丙的数量将增加，丁又是以乙为食，所以丁的数量随乙的增加而增加。方法规律食物链和食物网中的数量变化分析(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路：①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群8数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，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。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。题型四生态系统结构模型的建构、生态金字塔(加试)7．如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错