生态系统的结构与能量流动课件

夯实基础 突破要点无公害农田基地无公害养牛基地高效农业大棚温室生态系统的结构与能量 流动考点一考点一生态系统的结构生态系统的结构(归类食物链的呈现形式归类食物链的呈现形式)考点二考点二生态系统的能量流动生态系统的能量流动目目录录1.生态系统的概念：由 与它的 相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是 。2.生态系统的结构知识梳理知识梳理生物群落无机环境生物圈组成成分营养结构非生物的物质和能量分解者生产者消费者细菌和真菌绿色植物物质循环和能量流动思思维诊断断(1)所有的生产者都是植物()(2)所有的动物都是消费者()(3)所有的细菌和真菌都是分解者()(4)生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量()(5)三级消费者在食物链中属于第四营养级()(6)理论上分析,只有消费者不是生态系统必要的基础成分()3.生态系统的营养结构(1)食物链食物链的起点一定是 ，后面的营养级是 。次级消费者在食物链中属于 营养级。食物链中体现的种间关系是 。生产者消费者第三捕食(2)食物网：由于一种生物的食物来源可能来自 生物，且某种生物可能为 生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往是由多种食物链交错而成，从而构成食物网。多种多种题组一生一生态系系统成分的判断成分的判断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、细菌等解题探究解题探究生态系统成分的判断方法生态系统成分的判断方法技法提炼(2)根据生物类型判断生态系统的成分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、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。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。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)。易易错警示警示关于生态系统成分的三个易混点植物生产者：蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；而菟丝子营寄生生活，属于消费者。动物消费者：秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。细菌分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者。食物链变式模型的分析食物链变式模型的分析(1)如图中图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AB。所以根据能量多少和传递效率10%20%可以确定食物链为BDAC。营养级ABCDPg15.9870.70.9141.0(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。(3)数据表格形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)：生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.0570.51680.39题组三食物三食物链和食物网数量分析和食物网数量分析5.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6.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。下列叙述错误的是()A.兔与人的种间关系是捕食和竞争B.若去除鼬，则草原容纳鹰的数量会增加C.大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强D.植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰食物链和食物网中的数量变化分析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”。技法提炼(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：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。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。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”。例例1：在图中的食物网中如果蚱蜢突然减少，则在图中的食物网中如果蚱蜢突然减少，则生物生物数量如何数量如何变化？变化？解析解析：蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴和蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和食草子的鸟，从而导致兔及食草子的鸟减少。例例2：在图中的食物网中若鼠大量减少，则猫头鹰的数量怎样变化：在图中的食物网中若鼠大量减少，则猫头鹰的数量怎样变化？解析解析：猫头鹰以多种生物为食，鼠的数量减少，猫头鹰的数量变化不大，因为它可以依靠其他食物来源（鸟和蛇）而维持数量稳定。例例3：在图中的食物网中如果蚱蜢突然减少，则蚯蚓：在图中的食物网中如果蚱蜢突然减少，则蚯蚓的数量如何变化？的数量如何变化？解析解析：当蚱蜢突然减少时，以它为食的蜥蜴也减少，蛇随之减少，鹰就要更多地捕食相思鸟和兔，蚯蚓由于天敌相思鸟的减少而数量增加，达至极限时发生剧烈的种内斗争，导致数量下降，所以蚯蚓的数量先增加后减少。例例4：根据南极食物网：根据南极食物网图回答下列回答下列问题。假。假设由于某由于某种原因大种原因大鱼全部死亡，全部死亡，试问对磷磷虾的数量有何影响？的数量有何影响？当大鱼全部死亡后，大量浮游动物得以生存，并且捕食大量浮游植物使其减少，导致磷虾得不到充足的食物而数量减少。当大鱼全部死亡后，中间这条食物链中断，虎鲸只能从两侧的食物链捕食，对左侧的食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数量减少，从而使磷虾数量增多。当大鱼全部死亡后，浮游动物会增加，使须鲸捕获浮游动物的机会增多，从而减少了对磷虾的捕食，使磷虾的数量增多。当大鱼全部死亡后，中间食物链中断导致虎鲸数量减少，须鲸数量增多，从而导致磷虾数量减少。1.中中间环节少少为依据依据2.生生产者者稳定定3.多食物来源断其一影响不大多食物来源断其一影响不大知识梳理知识梳理考点二生态系统的能量流动1.能量流动的过程(1)概念理解知识梳理知识梳理源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者 途径：形式：有机物中的 太阳能有机物中的 热能形式：最终以 形式散失过程：自身呼吸作用固定的太阳能总量食物链和食物网化学能化学能热能夯实基础 突破要点生生产者者固定量固定量热能能呼呼吸吸作作用用初初级消消费者者被捕食被捕食未被利用未被利用未未被被捕捕食食碎屑碎屑未未被被食食入入 被食入被食入粪便便自身的生自身的生长发育和育和繁殖繁殖未未被被同同化化被同化被同化被分解者分解被分解者分解？一、能量流动的过程一、能量流动的过程同化量同化量同化量同化量=摄入量摄入量摄入量摄入量-粪便量粪便量粪便量粪便量(属于上一营养级）属于上一营养级）属于上一营养级）属于上一营养级）夯实基础 突破要点自身自身自身自身呼吸呼吸呼吸呼吸作用作用作用作用散失散失散失散失用于用于用于用于自身自身自身自身生长、生长、生长、生长、发育、繁殖发育、繁殖发育、繁殖发育、繁殖一、能量流动的过程一、能量流动的过程BCDDA+B+C遗体、残枝败叶遗体、残枝败叶遗体、残枝败叶遗体、残枝败叶下一营养级的粪便下一营养级的粪便下一营养级的粪便下一营养级的粪便分解者分解者分解者分解者C被下一营养级同化被下一营养级同化被下一营养级同化被下一营养级同化A暂时未被利用暂时未被利用暂时未被利用暂时未被利用B呼吸作用消耗呼吸作用消耗未被利用未被利用被分解者分解被分解者分解某一营养某一营养某一营养某一营养级同化量级同化量级同化量级同化量W夯实基础 突破要点初初一、能量流动的过程一、能量流动的过程分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸初初级消消费者者次次级消消费者者生生产者者固定固定未未固固定定绘出生出生态系系统的能量流的能量流动示意示意图1.能量流能量流动的起点：的起点：2.能量流能量流动的途径：的途径：3.能量流能量流动中能量形式的中能量形式的变化：化：4.能量在食物能量在食物链中流中流动的形式：的形式：5.能量散失的主要途径：能量散失的主要途径：生生产者者(主要是主要是绿色植物色植物)固定的太阳能固定的太阳能食物食物链和食物网和食物网光能光能 有机物化学能有机物化学能 热能能有机物有机物(食物食物)中的化学能中的化学能通通过呼吸作用以呼吸作用以热能形式散失能形式散失对位训练对位训练1 1.下下 图图 表表 示示 某某 草草 原原 生生 态态 系系 统统 中中 能能 量量 流流 动动 图图 解解，表表 示示 相相 关关 过过 程程 能能 量量 流流 动动 量量。下下 列列 有有 关关 叙叙 述述 正确的是正确的是 （）A.A.是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量 B.B.分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可 供绿色植物再利用供绿色植物再利用 C.C.图中图中/的比值代表的比值代表“草草兔兔”的能量传递的能量传递 效率效率 D.D.和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分夯实基础 突破要点二、能量流动的特点二、能量流动的特点食物链各个营养级的顺序是不可逆的。思考：为什么牛肉的价格比水稻贵？1.1.单向流动单向流动 以热能散失的能量不能被利用。夯实基础 突破要点自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂暂未利用未利用12.662.8生生产产者者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6 96.3 18.8 7.5 分解者分解者 14.6 12.5 2.1 微量微量 未利用未利用 327.3 293 29.3 5.0 呼吸呼吸 122.6 2.2.逐级递减逐级递减二、能量流动的特点二、能量流动的特点1.1.单向流动单向流动单位：位：Jcm-2a-1固定固定未未固固定定45996植食性动物植食性动物B 3232生生产产者者 464.6植食性动物植食性动物A 30.83376肉食性动物肉食性动物 12.6摄入量入量摄入量入量摄入量入量摄入量入量下一下一营养养级的同化量的同化量上一上一营养养级的同化量的同化量100%100%一般一般说说来，能量来，能量传递传递的效率大的效率大约为约为10%10%20%20%。计算能量算能量传递的效率的效率单位：位：Jcm-2a-1第一营养级到第二营养级能量传递效率=固定固定4599630.8+32464.6100%100%能量能量传递传递效率效率=能量金字塔能量金字塔低低高高低低高高营养级营养级能量能量B BC CD D第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三第三营养级营养级第四第四营养级营养级水稻食草昆虫食虫鸟蛙蛇鼠能量传递效率的“极值”计算1.已知低已知低营养养级求高求高营养养级获能量最多：能量最多：获能量至少：能量至少：选选最短食物最短食物链链，按按20%计计算算选选最最长长食物食物链链，按按10%计计算算2.已知高已知高营养养级求低求低营养养级需能量最多：需能量最多：需能量至少：需能量至少：选最最长食物食物链，按，按10%计算算选最短食物最短食物链，按，按20%计算算蛇最多蛇最多获能：能：100kj20%20%100kJ 从生态系统能量流动的角度分析，有哪些措施可以提高生态农业园的收益？2.从竞争关系分析，采用_的方法提高水稻产量，采用_等措施使能量更多的流向牛，提高收益。水稻食草昆虫食虫鸟蛙蛇牛鼠3.专家还建议适量引入蛇，有助于提高水稻产量。原理是什么？1.从能量的去路分析，适当降低夜间温度可以减少大棚作物_，提高作物产量。呼吸作用消耗量呼吸作用消耗量灭虫、虫、灭鼠鼠除草除草 从“水稻水稻鼠鼠蛇蛇”这条食物链分析，引入蛇使鼠的数量减少，从而增加水稻的产量。从生态系统能量流动的角度分析，有哪些措施可以提高生态农业园的收益？水稻食草昆虫食虫鸟蛙蛇牛鼠4.对作物秸秆如何处理，实现能量的多级利用，提高能量利用率。将秸秆做饲料喂牲畜 牲畜粪便发酵沼气沼渣做肥料将秸秆直接发酵，产生沼气用秸秆培养食用菌夯实基础 突破要点1 1 1 1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，帮助人们科学规划、设计人工生态系统，帮助人们科学规划、设计人工生态系统，帮助人们科学规划、设计人工生态系统，对能量对能量对能量对能量进行多级利用，提高能量的利用率。进行多级利用，提高能量的利用率。进行多级利用，提高能量的利用率。进行多级利用，提高能量的利用率。例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘三、研究能量流三、研究能量流动的的实践意践意义夯实基础 突破要点2 2 2 2、合理调整能量流动方向，使能量、合理调整能量流动方向，使能量、合理调整能量流动方向，使能量、合理调整能量流动方向，使能量持续高效地持续高效地持续高效地持续高效地流流流流向对人类最有益的部分。向对人类最有益的部分。向对人类最有益的部分。向对人类最有益的部分。例如，例如，例如，例如，对农田除草、灭虫、灭鼠使能量多流向牛对农田除草、灭虫、灭鼠使能量多流向牛对农田除草、灭虫、灭鼠使能量多流向牛对农田除草、灭虫、灭鼠使能量多流向牛；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。三、研究能量流三、研究能量流动的的实践意践意义夯实基础 突破要点生生态系系统的能量流的能量流动生产者固定的太阳能食物链和食物网 光能 化学能 热能热能形式提高能量利用率、使能量流向对人类最有益的部分输入输入传递途径传递途径转化转化散失散失特特 点点意意 义义过过 程程 呼吸消耗呼吸消耗生生长、发育、繁殖育、繁殖传递到下一营养级 分解者分解 暂时未被利用单向流动、逐级递减、传递效率10%20%生态农业、农田除草、除虫等去去向向去去向向构建构建知识知识网络网络夯实基础 突破要点高考演练高考演练1.在人为干预下，地震损毁的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如下图（单位为103kJm-2a-1），据图分析回答：（1）据图分析，生产者固定的能量为_ kJm-2a-1,流经该生态系统的总能量为_。（2）植食动物需补偿输入的能量值为_ kJm-2a-1，在这场地震中，受影响最大的生物是_。（3）在人为干预下能量在第一营养级到第二营养级、第二营养级到第三营养级之间的传递效率分别为_、_。（4）由图可知：用于食肉动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值为_ kJm-2a-1。1.1105生产者固定的太阳能和补偿输入的能量总和2103顶级食肉动物12.7%15.6%5.41031621107.5思维诊断(1)生态系统中能量的初始来源只有太阳能(2014江苏，10B)()(2)直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量(2010江苏，11B)()(3)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、被分解者利用的能量和未被利用的能量()(4)由于散失的热能不能被生产者再固定，且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转，所以生态系统的能量流动是单向的()(5)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()(6)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分()(7)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%20%()(8)能量流动规律可用“能量金字塔”表示，一个生态系统的营养级越多，在能量流动过程中散失的热能越多，所以能量流动一般不会超过45个营养级()构建知识网络 强记答题语句网网络构建构建要要语强记1.生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)。2.由于能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以食物链一般不超过五个营养级。3.太阳能经过生产者的固定进入生物群落，在食物链中以化学能的形式流动，以热能的形式散失。4.生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。