浙江专版2017-2018学年高中生物第六章生态系统第一二节生态系统的营养结构生态系统中的生产学案浙科版必修3 .doc

第一、二节 生态系统的营养结构生态系统中的生产量和生物量1生态系统是由生物群落及非生物环境构成的一个生态学功能系统。生态系统通常由无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分组成。2生态系统各生物之间通过取食和被取食而建立起的营养关系称为食物链。有害物质和杀虫剂通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象称为生物放大。3食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统越容易发生波动和毁灭。4生态金字塔中，能量金字塔绝不会是倒的，而数量金字塔、生物量金字塔可能有倒的。5初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物或所固定的能量。总初级生产量(GP)净初级生产量(NP)植物呼吸量(R)。6生物量是指净生产量在某一调查时刻前的积累量。次级生产量是在生态系统中第二次有机物质的生产量。考试内容必考加试(1)生态系统的概念和组成成分(2)食物链、食物网的概念及实例(3)食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系(4)生物放大(5)营养级(6)生态系统结构模型的建构(7)生态金字塔(8)初级生产量、次级生产量及生物量的含义abbbaabbbabba食物链和生物放大1生态系统的概念判断(1)生态系统包括所有的生产者、消费者和分解者。()(2)太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分。()(3)生态系统基本功能是能量流动和物质循环。()2食物链3生物放大(1)含义：化学杀虫剂和各种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，导致危害的现象。(2)途径：食物链。(3)实例：DDT的污染。1用概念图的形式表示个体、种群、群落和生态系统等概念的关系。提示：2捕食食物链中不能出现的成分有哪些？提示：无机物、有机物、气候、能源、分解者。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 AB，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：判断生产者的主要依据：是否为自养型生物。若为自养型生物，则为生产者，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。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：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)。(3)部分生物在生态系统中地位的误区分析：误区类型特例细菌都是分解者光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于特殊消费者动物都是消费者像蚯蚓等以动植物遗体为食的腐生动物属于分解者生产者都是绿色植物蓝细菌、光合细菌等自养原核生物也是生产者，应该说，绿色植物都是生产者，生产者包括绿色植物植物都是生产者菟丝子属于植物，营寄生生活，属于消费者2.食物链与生物放大食物链不仅是能量流动和物质循环的通道，而且也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。各营养级沿食物链向前移动时，营养级别越高的生物，其体内化学杀虫剂和很难分解的有害物质积聚越多，愈发“浓缩”，从而导致在生物体内高度富集而造成危害，这一现象就叫生物放大。食物网与营养级1食物网(1)概念：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，叫食物网。(2)成因：因为食物链的每一个环节都不止与上、下两种生物发生联系，而是与周围的很多种生物有着错综复杂的联系，好像一张无形的网和无数的网结把所有生物都直接或间接地联系起来。(3)食物网与生态系统抵抗外力干扰能力强弱的关系：食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。热带雨林是地球上最稳定的生态系统，而苔原则是最脆弱的生态系统。2营养级(1)含义：是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和。(2)划分标准：填表植物(起点)植食动物小型肉食动物中型肉食动物大型肉食动物第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第五营养级(3)特点：营养级的位置越高，归属于该营养级的生物种类、数量和能量越少。1食物网的复杂程度主要取决于生物的数量吗？提示：不是，食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类。2营养级与该营养级中生物种类、数量和能量之间有什么关系？理由是什么？提示：营养级越高，归属于该营养级的生物种类、数量和能量越少。因为能量随食物链逐级递减，营养级越高，能量越少。1有关食物网的分析某生态系统中部分生物的食物关系如右图，其形成原因及各种生物之间的关系分析如下：(1)形成原因：生态系统中生物之间的食性关系是复杂的，一种生物可以摄食多种其他生物，一种生物也可以被多种生物所摄食。(2)各种生物之间的关系：在食物网中，有时两种生物之间既是捕食关系又是竞争关系。如在该食物网中，鹰与蛇之间既是捕食关系，又是竞争关系(因为它们都以鼠为食)。(3)食物链(网)中各环节生物数量变化关系：处于食物链的第一营养级生物减少的情况：第一营养级生物数量减少会导致其他生物都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。天敌减少的情况：天敌减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但结果比原来数量要大。中间营养级生物减少的情况：如上图所示食物网中，鼠的数量突然减少，以它为食的蛇的数量也将减少，鹰要更多地捕食食草鸟和兔，从而导致兔和鸟减少，但因为鹰不只捕食鼠和蛇，它可依靠其他食物来源来维持数量基本不变。(4)查食物网中有几条食物链的方法分枝法。即：以生产者(第一营养级)为起点，查出它有几种捕食者初级消费者(第二营养级)，然后再以每一种初级消费者为起点，查出它有几种捕食者次级消费者(第三营养级)，以此类推。2食物链中营养级与消费者级别的划分食物链草兔狐狼生态系统的成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级所属类型主要是绿色植物植食性动物小型肉食性动物大型肉食性动物营养状况自养异养异养异养3食物链变式模型的分析食物链变式模型模型解读图1中的食物链是图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生态金字塔(供选考学生使用)1概念生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。2类型能量金字塔数量金字塔生物量金字塔3特点生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形，但也有倒金字塔形的，其中数量金字塔在夏季的温带森林中可呈倒金字塔形，生物量金字塔也有倒置的，但能量金字塔绝不会有倒置的，能量从一个营养级流向下一个营养级总是逐渐减少的， 这一点任何生态系统都不会有例外。1如果把每个营养级的生物量及生物数量关系用能量金字塔的方式表示出来，是不是也是正金字塔形？有没有例外？提示：一般情况下，也是正金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。2能量金字塔绝不会倒立，说明能量流动具有什么特点？提示：逐级递减。三种生态金字塔的比较 类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔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初级生产量、生物量、次级生产量1初级生产量初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。初级生产量的单位通常是g/(m2a)或J/(m2a)。2净初级生产量在初级生产量中，有一部分是被植物的呼吸(R)消耗掉了，剩下的才用于植物的生长和繁殖，这就是净初级生产量(NP)，而将包括呼吸消耗在内的全部生产量，称为总初级生产量(GP)，三者之间的关系是GPNPR。3生物量(1)生物量实际上就是净生产量在某一调查时刻前的积累量；(2)生物量(干重)的单位通常用g/m2或J/m2表示；(3)生物量的变化：若GPR0，则生物量增加；GPR0，则生物量不变解析：选B用于植物生长和繁殖的生产量应为净初级生产量；生物量实际上就是净生产量在某一调查时刻前的积累量，其单位为g/m2或J/m2，但生产量的单位应为g/(m2a)或J/(m2a)。若GPR0，则生物量不变；若GPR0，生物量增加；若GPR0，生物量减少。13下列关于生态系统生物量与次级生产量的叙述，错误的是( )A生物量的概念和计量单位同样也应用于动物B通过动物生物量的计算，可以推测各类动物在生态系统中的相对重要性C次级生产量归根结底是依靠植物在光合作用中所产生的有机物质D次级生产量既包含生产者生产量，也包括消费者和分解者生产量解析：选D用于植物生长和繁殖的生产量应为净初级生产量；生物量实际上就是净生产量在某一调查时刻前的积累量，其单位为g/m2或J/m2，但生产量的单位应为g/(m2a)或J/(m2a)，生物量的概念和单位同样也可应用于动物；通过动物生物量的计算，可以推测各类动物在生态系统中的相对重要性；次级生产量归根结底是要依靠植物在光合作用中所产生的有机物质。14.在夏季测量某温带落叶林中的一个淡水池塘的净初级生产量，结果如右图所示。下列说法错误的是()A曲线中随水深增加，初级生产量下降，可能原因是光照强度下降B若该池塘生态系统长期处于c点所示的状态，则可处于稳定状态C净初级生产量用于植物的生长繁殖，a处的植物长势最好D生产者的生物量就是净初级生产量在某一调查时刻前的积累量解析：选B植物净初级生产量的概念：通俗地讲就是指绿色植物的净光合作用量，它随光照强度减弱而下降，水越深光照强度越弱。在生态系统处于c点时，净初级生产量为0，即有机物没有积累，所以不可能处于稳定状态。净初级生产量是生产者积累的有机物量，用于自身的生长繁殖，所以净初级生产量越大，用于自身生长繁殖的有机物就越多，长势越好。生产者的生物量就是净初级生产量在某一调查时刻前的积累量。15下表是人工饲养的肉用太白鸡生长过程中体重的变化情况，据表分析正确的是()周龄1239171819体重(g)57921386101 2311 253 1 255周增重(g)2435469257222A.每周体重的测量值即为生物量B周增重可反映周次级生产量的变化C饲养周期内净增的有机物总量与呼吸消耗量之和即为次级生产量D生物量一直在增加，尽量延长饲养时间可提高效益解析：选B体重是鲜重，其数值不是生物量；周增重值虽然是鲜重，但其变化可反映周次级生产量的变化；次级生产量不包括呼吸消耗量；由表中数据可知，培养周期中的后期，增重减少，故延长饲养时间不能提高效益。