2019-2020年高中生物 第二节生态系统中的生产量和生物量课堂导航 浙科版.doc

2019-2020年高中生物 第二节生态系统中的生产量和生物量课堂导航 浙科版合作探究 探究一：生态系统的组成成分 任何一个生态系统都是由非生物环境、生产者、消费者、分解者四种成分组成的。生态系统的每种组成成分是多种多样的，各种成分在生态系统中的地位也不一样。 1.非生物环境主要包括阳光、土壤、水、温度等，非生物环境是不可缺少的环境。 2.生产者的特征是能利用无机物合成有机物，因此除了绿色植物以外，还包括进行光合作用的细菌及进行化能合成作用的化能合成细菌等。可以说绿色植物是生态系统的主要成分，因为： （1）从生态系统各生物成员的联系看：生态系统各生物成员是通过物质循环和能量流动相互制约的。具体途径是食物链和食物网，而食物链的基础是绿色植物。 （2）从形态结构看：绿色植物决定一个生态系统的形态结构。在生态系统中，动物和微生物都是依附于绿色植物而生存的，植物的空间分布支配着动物和微生物的空间分布。植物的结构越复杂，为动物和微生物提供的生活环境就越多样，动物和微生物的种类就越丰富，生态系统的稳定性就越大，生态系统稳定性就越容易维持。 （3）从能量流动来看：生态系统流动的能量基本来源是绿色植物固定的太阳能。没有绿色植物，消费者和分解者就不可能获得生命必需的能量。所以，绿色植物是生态系统的存在基础。 （4）从物质循环来看：绿色植物是生态系统中能利用无机物合成有机物的自养生物，绿色植物通过光合作用合成的有机物是生态系统中其他生物的食物来源。因此，绿色植物的光合作用是生态系统中物质循环的最基本环节。 太阳能主要依靠具有叶绿素的植物进行光合作用而进入生态系统。同时，简单的无机物质CO2和H2O被同化为含有能量的有机物，这些有机物除供给自身的需要，也维持着其他全部有机体的生命活动。如果没有生产者，生态系统的物质循环和能量流动就会停止，生态系统的功能就会丧失，生态系统也就无法生存。 3.消费者的特征为消耗现存生物的有机物，所以包括除去营腐生生活的动物以外的各类动物。消费者是生态系统的能量流动和物质循环的主要渠道，现实生态系统中是不可缺少的，但由于生产者和分解者的“桥梁”作用，所以理论上消费者并不是必需的。 4.分解者：分解者特征为将动植物遗体、排出物、残落物中的有机物分解为无机物，所以包括各类营腐生生活的细菌、真菌及蚯蚓、蜣螂等动物。如果没有分解者，动植物的遗体便会堆积如山，生态系统也将崩溃。 探究二：食物链和食物网 在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系叫做食物链。许多食物链彼此交织的复杂的营养关系称为食物网。 食物链和食物网反映了生态系统的营养结构。生态系统中各种生物成分正是通过食物网（食物链）发生直接或间接的联系，维持着生态系统的功能和稳态。在分析食物网时，应注意以下问题： （1）每条食物链的起点总是生产者，最高点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。 （2）同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。（这样的生物往往位于两条或两条以上食物链的交汇点上。 （3）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。如有的生物之间既是捕食关系，又是竞争关系。 （4）食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而非取决于生物的数量。 （5）某生物减少导致其他物种变动的分析方法 处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他物种变动：在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接食物来源，这一营养级生物的减少必定引起连锁反应，致使以下营养级生物数量依次减少。 “天敌”一方减少，对被捕食者数量变动的影响：若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的，而是随着数量的增加，种群密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了“天敌”的“压力”，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕灵敏性等）必会下降，导致流行病蔓延，老弱病残者增多，最终导致密度减少，直至相对稳定。即“天敌”减少，被捕食者先增加后减少，最后趋向稳定。 若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链而定。题例领悟 【例题1】 xx广东卷，32 随着水体富营养化程度日趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，研究者采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。根据上述材料回答问题： （1）杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是_和_。 （2）在该修复生态系统中，主要生产者是_和_，鱼类属于该生态系统的_。 （3）生物修复系统构建后，种间关系发生了哪些主要变化?_。 （4）挺水植物在该系统中的作用是_和_。该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化过程属于_。 解析：富营养化是一种因氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。治理水体富营养化要从根源开始，减少氮、磷的排放量，增加以浮游植物为食的消费者的数量。化学治理存在污染。分析试题所给的材料，在该修复生态系统中，生产者是浮游植物和挺水植物，消费者是鱼类，它们之间的生物关系有竞争和捕食两种。大型挺水植物可以进行光合作用和降低水体中的氮、磷浓度，经过修复的生态系统可重新趋于稳定。 答案：（1）污染环境（杀伤天敌） 使藻类产生抗药性 （2）藻类 大型挺水植物 消费者 （3）大型挺水植物和藻类竞争，投放鱼类捕食藻类等 （4）吸收营养，降低富营养化程度；遮光，影响藻类生长 分泌次生代谢物抑藻 次生演替领悟 生态系统的营养结构是生态系统自动调节能力的基础，生态系统通过生物的种间关系实现生态系统的修复。 【例题2】 xx上海卷，11 下图表示一草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系。土壤中硝酸盐含量下降的原因是（ ） A.消费者排泄量增加 B.牧草的根增加 C.分解者数量增加 D.牧草枯死量增加 解析：牧草可以通过根部从土壤中吸收硝酸盐为植物自身生命活动所利用，所以随着牧草数量的增加，其从土壤中吸收的硝酸盐也增加，土壤中的硝酸盐含量就会减少。 答案：B 领悟 生态系统物质循环的两个关键环节是生产者和分解者。 【例题3】 不同的生态系统中枯枝落叶分解的速率不同（如下表）。生态系统热带雨林温带草原北方森林冻原分解达95%所需时间（年）0.5214100 造成这种分解率差异的非主要影响因素是（ ） A.光 B.微生物 C.湿度 D.温度 解析：影响生态系统的枯枝落叶分解速率的主要因素有微生物、温度和湿度，光不是影响分解者活动的主要因素。 答案：A 领悟 分解者活动所需要的主要条件是适宜的温度和水。课堂反馈 1. xx上海卷，18 下图中的圆分别表示：a生产者、b分解者、c原核生物、d蓝藻、e腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是（ ） 解析：蓝藻为原核生物，同时属于生产者；腐生细菌属于原核生物，同时也是分解者；生产者绝大多数是绿色植物，也有少部分是单细胞生物和原核生物。综上所述，可知A项正确。 答案：A 2.以下可以称作生态系统的是（ ） A.一个湖泊中的浮游生物和所有的分解者 B.一个烧杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物 C.一个池塘中的所有水蚤和分解者 D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草 解析：生态系统指生物群落及无机环境相互作用的自然系统，它包括生物群落和无机环境两部分内容。题中A、C、D选项只包括群落中的一部分生物，因此，它们均不是生态系统。 答案：B 3.一个完整生态系统的结构包括（ ） A.生态系统的成分、食物链和食物网 B.生产者、消费者、分解者 C.物质循环、能量流动 D.生产者、消费者、分解者和无机环境 解析：生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 答案：A 4. “螳螂捕蝉，黄雀在后。”此成语所隐含的食物链具有的营养级数至少有（ ） A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 解析：“螳螂捕蝉，黄雀在后”所隐含的食物链是树蝉螳螂黄雀，所以该食物链具有的营养级有4个。 答案：C 5.食物链、食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动是沿着此渠道进行的，假如在某温带草原上存在如下图所示的食物网。请分析回答： （1）该生态系统的成分中，草属于_，猫头鹰属于_。 （2）该食物网的各种生物中，含有能量最多的是_，该生态系统的能量最终来源是_。 （3）该草原要构成一个生态系统，还必须具有的两种成分是_和_。 （4）该食物网中占有两个营养级的生物是_，占有第一营养级的生物是_。 解析：生态系统包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四种成分。草是生产者，兔、食草昆虫是初级消费者，食虫鸟是次级消费者，猫头鹰是次级消费者和三级消费者，占有第三和第四营养级；占有第一营养级的只有生产者。该生态系统所需能量都是由生产者光合作用固定的太阳能，所以该食物网中含能量最多的是生产者，所需能量最终来自太阳能。 答案：（1）生产者 消费者 （2）草 太阳能 （3）非生物的物质和能量 分解者 （4）猫头鹰 草