生态系统的结构和能量流动(一轮复习资料)课件

第1讲 生态系统的结构和能量流动第第5章章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性7/8/20241知识网络知识网络生态系统生态系统的结构的结构生态系统生态系统的功能的功能决决 定定生态系统生态系统的成分的成分营养结构营养结构非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者（主要是绿色植物）生产者（主要是绿色植物）消费者（主要是各种动物）消费者（主要是各种动物）分解者（主要是腐生细菌和真菌）分解者（主要是腐生细菌和真菌）物质循环物质循环能量流动能量流动信息传递信息传递过程过程传递效率（包括有关计算）传递效率（包括有关计算）特点特点7/8/20242二、生态系统的结构二、生态系统的结构（一）生态系统的成分（一）生态系统的成分7/8/20243（二）生态系统的营养结构（二）生态系统的营养结构食物链和食物网食物链和食物网食物食物相互交错相互交错能量能量流动流动物质循环物质循环7/8/20244升华提高升华提高1 1食物链数、不同的营养级动物的种间关系判断食物链数、不同的营养级动物的种间关系判断(1)(1)起点、止点：起点、止点：任何一条食物链都是从生产者开始，终任何一条食物链都是从生产者开始，终止点是不被其他生物所食的生物，中间有任何停顿都不止点是不被其他生物所食的生物，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。能算完整的食物链。(2)(2)同一种生物在不同的食物链中同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级可以占有不同的营养级，要根据此生物所在的具体食物链来确定。要根据此生物所在的具体食物链来确定。(3)(3)在食物网中，两种生物之间的种间关系在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不有可能出现不同概念上的重合，同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既是如蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关捕食关系，又是竞争关系。系，又是竞争关系。2 2其他食物链：其他食物链：(1)(1)寄生链，寄生链，(2)(2)腐食链。腐食链。重点关注重点关注 高中生物中的食物链，实际上是指捕食链，它是由生产高中生物中的食物链，实际上是指捕食链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的。者和消费者通过捕食关系形成的。分解者和非生物的物分解者和非生物的物质和能量都不参与食物链的组成。质和能量都不参与食物链的组成。一、生态系统的营养结构分析一、生态系统的营养结构分析7/8/202454 4食物链、食物网的综合分析食物链、食物网的综合分析(2)(2)一般一般不超不超过5 5个个营养养级。(5)(5)食物食物链中各中各营养养级生物之生物之间是相互制是相互制约的，使它的，使它们的的数量始数量始终处于一种于一种动态变化中。化中。这种制种制约可能来自于种可能来自于种间，也可能来自于种内。也可能来自于种内。(6)(6)食物食物链中的捕食关系是中的捕食关系是长期自然期自然选择形成的，不会倒形成的，不会倒转，因此箭，因此箭头一定是由上一一定是由上一营养养级指向下一指向下一营养养级(如：如：兔兔狐狐)。(7)(7)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是某种群。不代表单个生物个体，也不一定是某种群。(8)(8)距离基本能源距离基本能源(如生产者如生产者)越近的生物，受到捕食或越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而其种类和数量越多，生殖能力越强。取食的压力越大，因而其种类和数量越多，生殖能力越强。(9)9)食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。定的能量来源。7/8/20246(10)(10)取食对象一般选取低营养级生物的原因：所含的能量取食对象一般选取低营养级生物的原因：所含的能量多；不会因有毒物质富集对生物产生较强的毒害作用。多；不会因有毒物质富集对生物产生较强的毒害作用。(11)(11)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，食物网的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。而并非取决于生物数量。二、食物网中生物数量二、食物网中生物数量变化的分析与判断化的分析与判断1第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一第一营养养级的生物的生物(生生产者者)减少减少时，则将会将会连锁性地引性地引发其后的各个其后的各个营养养级生物减少。生物减少。这是因是因为生生产者是其他各者是其他各种生物种生物赖以生存的直接或以生存的直接或间接的食物来源。接的食物来源。2“天敌天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响一方减少，对被捕食者数量变化的影响一条食物一条食物链中中处于于“天天敌”地位的生物数量减少，地位的生物数量减少，则被捕被捕食者数量食者数量变化是化是先增加后减少，最后先增加后减少，最后趋于于稳定。定。7/8/202473 3复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析(1)(1)以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。从高营养级依次到低营养级。(2)(2)生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，以当某一种群数量发生变化时，般不需考虑生产者数量般不需考虑生产者数量的增加或减少。的增加或减少。(3)(3)处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。数量基本不变。(4)(4)在食物网中，当某种生物因外来因素而大量增加时，在食物网中，当某种生物因外来因素而大量增加时，一般除导致上一营养级生物减少，下一营养级生物增加外，一般除导致上一营养级生物减少，下一营养级生物增加外，还会导致与其有竞争关系的生物数量减少。还会导致与其有竞争关系的生物数量减少。7/8/202484 4同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析应分析食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链养级连锁性发生变化，因为能量在食物链(网网)中流中流动时只有动时只有10%10%20%20%流到下一个营养级，且能量流动流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：规律是：当当a a种群的数量变化导致种群的数量变化导致b b种群的营养级降低时，则种群的营养级降低时，则b b种群的数量将增加；若导致种群的数量将增加；若导致b b种群的营养级升高时，种群的营养级升高时，则则b b种群的数量将减少。种群的数量将减少。7/8/20249应用提高用提高2.右右图是某生是某生态系系统的食物网示意的食物网示意图，甲庚，甲庚代表不同的生物，箭代表不同的生物，箭头表示能量流表示能量流动的方向和食物的方向和食物联系。系。下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A此食物网中有六条食物此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的，丁占有四个不同的营养养级B戊接受的太阳能是流戊接受的太阳能是流经此生此生态系系统的的总能量能量C丙可利用的丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的能量小于乙和丁可利用的总能量之和能量之和D向此生向此生态系系统大量引入外来物种，可增大量引入外来物种，可增强强该系系统的的稳定性定性C7/8/202410变式训练变式训练.（课改区（课改区20092009广东广东T T1414）如图为南极某海域）如图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是（）的食物网。据图判断正确的是（）A.A.此食物网共有此食物网共有6 6条食物链条食物链B.B.硅藻既是生产者，又是分解者硅藻既是生产者，又是分解者C.C.磷虾在不同食物链上都属于同一营养级磷虾在不同食物链上都属于同一营养级D.D.严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大C7/8/202411三、生态系统的能量流动三、生态系统的能量流动生态系统中能量的生态系统中能量的输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失的过程。的过程。7/8/202412能量转化：太阳能能量转化：太阳能有机物中化学能有机物中化学能热能（最终散失）热能（最终散失）7/8/2024137/8/2024146正确理顺某营养级获取能量的过程及该能量的去向正确理顺某营养级获取能量的过程及该能量的去向7/8/2024157/8/202416课堂练习课堂练习8 8、某池塘生态系统全部生产者所固定的太阳能某池塘生态系统全部生产者所固定的太阳能总值为总值为a a，全部消费者所利用的能量总值为，全部消费者所利用的能量总值为b b，全部分解者，全部分解者所利用的能量总值为所利用的能量总值为c c。那么。那么a a、b b、c c三者之间的关系为（三者之间的关系为（）A Aabab，b=cb=cB Ba=a=b+cb+cC Caab+cb+c D Daa10W2 B.W15W2A.W110W2 B.W15W2 C.W110W2 D.W15W2 C.W110W2 D.W15W2课堂练习课堂练习1515有有5 5个营养级的一条食物链，若第五营养个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加级的生物体重增加1kg1kg，理论上至少要消耗第一营养，理论上至少要消耗第一营养级的生物级的生物 （）A.25kg B.125kg A.25kg B.125kg C.625kg D.3125kg C.625kg D.3125kgDC7/8/202426b.根据隐含的能量流动数量关系进行计算根据隐含的能量流动数量关系进行计算课堂练习课堂练习16在某生态系统中，已知在某生态系统中，已知1只只2kg的鹰的鹰要吃要吃10kg的小鸟，的小鸟，0.25kg的小鸟要吃的小鸟要吃2kg的昆的昆虫，而虫，而100kg的昆虫要吃的昆虫要吃1000kg的绿色植物。的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（）A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%C7/8/202427c.c.根据规定的能量流动效率计算根据规定的能量流动效率计算课堂练习课堂练习17有一食物网如图有一食物网如图1所示。假如猫头所示。假如猫头鹰的食物鹰的食物2/5来自兔子，来自兔子，2/5来自老鼠，其余来来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗体重，最多消耗植物多少克？植物多少克？5600g7/8/202428课堂练习课堂练习18在如下图所示的食物网中，已知在如下图所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为各营养级之间的能量转化效率为10%，若一，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生千克生物量，需消耗生产者多少千克？物量，需消耗生产者多少千克？3250千克千克7/8/202429d.根据变化的能量流动效率计算根据变化的能量流动效率计算例题例题19已知在如下图已知在如下图4所示的食物网中，所示的食物网中，C生生物同化的总能量为物同化的总能量为a，其中，其中A生物直接供给生物直接供给C生生物的比例为物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，则按最低的能量传递效率计算，需要需要A生物的总能量（生物的总能量（y）与）与x的函数关系式为的函数关系式为_。y=100a-90ax7/8/202430151161012练习练习20呼吸作用呼吸作用稳定的化学能稳定的化学能1.1101.1105 57/8/202431e.e.根据特定的能量流动要求计算根据特定的能量流动要求计算 练习练习2121有一食物网如右图所示，有一食物网如右图所示，设设E E种群干物质量为种群干物质量为5.85.810109 9kJkJ，B B种群干物质量为种群干物质量为1.31.310108 8kJkJ，则，则A A种种群干物质量的值至少是群干物质量的值至少是_。4.5107Kj15.625%15.625%逐级递减以及维持各营养级较高的输出量逐级递减以及维持各营养级较高的输出量能量流动能量流动7/8/2024325.(2011年高考大纲全国理综年高考大纲全国理综)回答下列与生回答下列与生态学有学有关的关的问题：(1)某人将未某人将未经检疫的外来疫的外来鱼类和水草大量引和水草大量引进某水域生某水域生态系系统后，后，导致生物多致生物多样性下降。从种性下降。从种间关系的角度分析，关系的角度分析，引起引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着可能存在着_、_、_的关系。的关系。(2)某相某相对稳定的水域生定的水域生态系系统中主要有甲、乙、丙、丁、中主要有甲、乙、丙、丁、戊戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。已个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的知水中的该重金属被生物体吸收后重金属被生物体吸收后难以通以通过代代谢排出体外。排出体外。假假设在在这5个种群构成的食物网中，消个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一者只能以其前一个个营养养级的所有物种的所有物种为食。食。竞争竞争捕食捕食寄生寄生7/8/202433.(2011年高考海南卷年高考海南卷)某某岛屿居民与居民与该岛上的植物、兔、上的植物、兔、鼠、鼬和鼠、鼬和鹰构成的食物网如下构成的食物网如下图。某个。某个时期，当地居民大期，当地居民大量捕量捕杀鼬，鼬，导致致岛上鼠种群暴上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通鼠疫通过跳蚤使人感染。跳蚤使人感染。7/8/202434回答回答问题：(1)该食物网中，植物中的能量能通食物网中，植物中的能量能通过_条食物条食物链传递给鹰，鹰所所处的的营养养级为_；兔与人的；兔与人的种种间关系是关系是_。鼠疫杆菌与人的种。鼠疫杆菌与人的种间关系关系是是_。(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影鼠种群数量的影响响_(大于、小于、等于大于、小于、等于)鼬鼬对鼠种群数量的影响；鼠种群数量的影响；大量捕大量捕杀鼬会鼬会导致鼠种内致鼠种内竞争争_(增增强强、不、不变、减、减弱弱)。(3)生生长在在该岛上的蘑菇属于生上的蘑菇属于生态系系统的的_(生生产者、消者、消费者、分解者者、分解者)，其体内，其体内贮存的能量存的能量_(能、能、不能不能)传递给植物。植物。4第三、第四营养级第三、第四营养级捕食、竞争捕食、竞争寄生寄生小于小于增强增强分解者分解者不能不能7/8/202435