生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動(dòng)(一輪復(fù)習(xí)資料)

第1講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動(dòng)第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性2/6/20231知識(shí)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的功能決定生態(tài)系統(tǒng)的成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者（主要是綠色植物）消費(fèi)者（主要是各種動(dòng)物）分解者（主要是腐生細(xì)菌和真菌）物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)信息傳遞過程傳遞效率（包括有關(guān)計(jì)算）特點(diǎn)2/6/20232二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（一）生態(tài)系統(tǒng)的成分2/6/20233（二）生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)食物相互交錯(cuò)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)2/6/20234升華提高1．食物鏈數(shù)、不同的營養(yǎng)級(jí)動(dòng)物的種間關(guān)系判斷(1)起點(diǎn)、止點(diǎn)：任何一條食物鏈都是從生產(chǎn)者開始，終止點(diǎn)是不被其他生物所食的生物，中間有任何停頓都不能算完整的食物鏈。(2)同一種生物在不同的食物鏈中可以占有不同的營養(yǎng)級(jí)，要根據(jù)此生物所在的具體食物鏈來確定。(3)在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關(guān)系有可能出現(xiàn)不同概念上的重合，如蜘蛛與青蛙，二者之間既是捕食關(guān)系，又是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。2．其他食物鏈：(1)寄生鏈，(2)腐食鏈。[重點(diǎn)關(guān)注]高中生物中的食物鏈，實(shí)際上是指捕食鏈，它是由生產(chǎn)者和消費(fèi)者通過捕食關(guān)系形成的。分解者和非生物的物質(zhì)和能量都不參與食物鏈的組成。一、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析2/6/202354．食物鏈、食物網(wǎng)的綜合分析(2)一般不超過5個(gè)營養(yǎng)級(jí)。(5)食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)生物之間是相互制約的，使它們的數(shù)量始終處于一種動(dòng)態(tài)變化中。這種制約可能來自于種間，也可能來自于種內(nèi)。(6)食物鏈中的捕食關(guān)系是長期自然選擇形成的，不會(huì)倒轉(zhuǎn)，因此箭頭一定是由上一營養(yǎng)級(jí)指向下一營養(yǎng)級(jí)(如：兔→狐)。(7)某一營養(yǎng)級(jí)的生物代表處于該營養(yǎng)級(jí)的所有生物，不代表單個(gè)生物個(gè)體，也不一定是某種群。(8)距離基本能源(如生產(chǎn)者)越近的生物，受到捕食或取食的壓力越大，因而其種類和數(shù)量越多，生殖能力越強(qiáng)。(9)食物網(wǎng)越復(fù)雜，最高營養(yǎng)級(jí)生物就越能獲得持續(xù)穩(wěn)定的能量來源。2/6/20236(10)取食對(duì)象一般選取低營養(yǎng)級(jí)生物的原因：所含的能量多；不會(huì)因有毒物質(zhì)富集對(duì)生物產(chǎn)生較強(qiáng)的毒害作用。(11)食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類，而并非取決于生物數(shù)量。二、食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷1．第一營養(yǎng)級(jí)的生物減少對(duì)其他物種的影響第一營養(yǎng)級(jí)的生物(生產(chǎn)者)減少時(shí)，則將會(huì)連鎖性地引發(fā)其后的各個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物減少。這是因?yàn)樯a(chǎn)者是其他各種生物賴以生存的直接或間接的食物來源。2．“天敵”一方減少，對(duì)被捕食者數(shù)量變化的影響一條食物鏈中處于“天敵”地位的生物數(shù)量減少，則被捕食者數(shù)量變化是先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定。2/6/202373．復(fù)雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應(yīng)分析(1)以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據(jù)，考慮方向和順序?yàn)椋簭母郀I養(yǎng)級(jí)依次到低營養(yǎng)級(jí)。(2)生產(chǎn)者相對(duì)穩(wěn)定，即生產(chǎn)者比消費(fèi)者穩(wěn)定得多，所以當(dāng)某一種群數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，—般不需考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。(3)處于最高營養(yǎng)級(jí)的種群有多種食物來源時(shí)，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過多食其他食物而維持其數(shù)量基本不變。(4)在食物網(wǎng)中，當(dāng)某種生物因外來因素而大量增加時(shí)，一般除導(dǎo)致上一營養(yǎng)級(jí)生物減少，下一營養(yǎng)級(jí)生物增加外，還會(huì)導(dǎo)致與其有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的生物數(shù)量減少。2/6/202384．同時(shí)占有兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的種群數(shù)量變化的連鎖反應(yīng)分析食物鏈中某一種群的數(shù)量變化，導(dǎo)致另一種群的營養(yǎng)級(jí)連鎖性發(fā)生變化，因?yàn)槟芰吭谑澄镦?網(wǎng))中流動(dòng)時(shí)只有10%～20%流到下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)，且能量流動(dòng)的環(huán)節(jié)越多損耗越多，所以該類連鎖變化的規(guī)律是：當(dāng)a種群的數(shù)量變化導(dǎo)致b種群的營養(yǎng)級(jí)降低時(shí)，則b種群的數(shù)量將增加；若導(dǎo)致b種群的營養(yǎng)級(jí)升高時(shí)，則b種群的數(shù)量將減少。2/6/20239應(yīng)用提高2.右圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)示意圖，甲～庚代表不同的生物，箭頭表示能量流動(dòng)的方向和食物聯(lián)系。下列敘述正確的是()A．此食物網(wǎng)中有六條食物鏈，丁占有四個(gè)不同的營養(yǎng)級(jí)B．戊接受的太陽能是流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量C．丙可利用的總能量小于乙和丁可利用的總能量之和D．向此生態(tài)系統(tǒng)大量引入外來物種，可增強(qiáng)該系統(tǒng)的穩(wěn)定性C2/6/202310變式訓(xùn)練.（課改區(qū)2009·廣東·T14）如圖為南極某海域的食物網(wǎng)。據(jù)圖判斷正確的是（）A.此食物網(wǎng)共有6條食物鏈B.硅藻既是生產(chǎn)者，又是分解者C.磷蝦在不同食物鏈上都屬于同一營養(yǎng)級(jí)D.嚴(yán)禁過度捕殺藍(lán)鯨是由于其對(duì)該食物網(wǎng)影響最大C2/6/202311三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2/6/202312能量轉(zhuǎn)化：太陽能→有機(jī)物中化學(xué)能→熱能（最終散失）2/6/2023132/6/2023146．正確理順某營養(yǎng)級(jí)獲取能量的過程及該能量的去向2/6/2023152/6/202316課堂練習(xí)8、某池塘生態(tài)系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽能總值為a，全部消費(fèi)者所利用的能量總值為b，全部分解者所利用的能量總值為c。那么a、b、c三者之間的關(guān)系為（）A．a(chǎn)>b，b=cB．a(chǎn)=b+cC．a(chǎn)>b+cD．a(chǎn)<b+cC課堂練習(xí)9．下列敘述中正確的是（）A．當(dāng)狼吃掉一只兔時(shí)，就獲得了兔的全部能量B．屎殼郎以大象的糞便為食，這樣大象體內(nèi)的能量就流到屎殼郎體內(nèi)C．生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時(shí)，能量就由非生物環(huán)境流入了生物群落D．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是往復(fù)循環(huán)的C2/6/202317（二）能量流動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用122/6/202318一般2/6/2023192/6/202320課堂練習(xí)10、下列關(guān)于能量金字塔的敘述，正確的是（）A．該能量金字塔中的a、c分別代表生產(chǎn)者、三級(jí)消費(fèi)者B．圖中所有的生物可以構(gòu)成一個(gè)群落C．從圖中可以看出，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多D．對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)來說，往往一棵樹上棲息著好多昆蟲，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量金字塔則呈倒置狀態(tài)C2/6/20232123、能量傳遞效率及最值計(jì)算2/6/202322【課堂練習(xí)11】在如圖所示的食物網(wǎng)中，若已知人的體重增加1kg，求最少消耗多少千克水藻？最多消耗多少千克水藻？25Kg105Kg2/6/202323課堂練習(xí)12．森林中，螳螂捕蟬，黃雀在后，可構(gòu)成一條食物鏈。如果黃雀增加體重10克，按理論計(jì)算，最多需要蟬 ()A．10克 B．100克C．1000克 D．10000克C【變式訓(xùn)練】如圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹體重每增加20g，至少需要消耗植物（）A.200gB.250gC.500gD.1000gC2/6/202324應(yīng)用提高3．(2012年濟(jì)寧一檢)下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①～④表示相關(guān)過程能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是()A．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．在“草→兔→狐”這條食物鏈中，兔通過攝食獲得的儲(chǔ)存在草中的化學(xué)能，主要是通過呼吸作用以熱能的形式散失C．圖中②/①的比值代表“草→兔”的能量的傳遞效率D．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分D2/6/202325常見題型a.根據(jù)能量流動(dòng)效率直接計(jì)算[課堂練習(xí)14]某生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的總能量分別是W1和W2，當(dāng)下列哪種情況發(fā)生時(shí)，最有可能使生態(tài)平衡遭到破壞（）A.W1>10W2B.W1>5W2C.W1<10W2D.W1<5W2課堂練習(xí)15]有5個(gè)營養(yǎng)級(jí)的一條食物鏈，若第五營養(yǎng)級(jí)的生物體重增加1kg，理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級(jí)的生物[（）A.25kgB.125kgC.625kgD.3125kgDC2/6/202326b.根據(jù)隱含的能量流動(dòng)數(shù)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算[課堂練習(xí)16]在某生態(tài)系統(tǒng)中，已知1只2kg的鷹要吃10kg的小鳥，0.25kg的小鳥要吃2kg的昆蟲，而100kg的昆蟲要吃1000kg的綠色植物。若各營養(yǎng)級(jí)生物所攝入的食物全轉(zhuǎn)化成能量的話，那么，這只鷹轉(zhuǎn)化綠色植物的百分比應(yīng)為（）A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%C2/6/202327c.根據(jù)規(guī)定的能量流動(dòng)效率計(jì)算[課堂練習(xí)17]有一食物網(wǎng)如圖1所示。假如貓頭鷹的食物2/5來自兔子，2/5來自老鼠，其余來自蛇，那么貓頭鷹要增加20g體重，最多消耗植物多少克？5600g2/6/202328[課堂練習(xí)18]在如下圖所示的食物網(wǎng)中，已知各營養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率為10%，若一種生物攝食兩種上一營養(yǎng)級(jí)的生物時(shí)，兩種被攝食的生物量相等，則丁每增加10千克生物量，需消耗生產(chǎn)者多少千克？3250千克2/6/202329d.根據(jù)變化的能量流動(dòng)效率計(jì)算[例題19]已知在如下圖4所示的食物網(wǎng)中，C生物同化的總能量為a，其中A生物直接供給C生物的比例為x，則按最低的能量傳遞效率計(jì)算，需要A生物的總能量（y）與x的函數(shù)關(guān)系式為____________。y=100a-90ax2/6/2023301~5116~1012[練習(xí)20]呼吸作用穩(wěn)定的化學(xué)能1.1×1052/6/202331e.根據(jù)特定的能量流動(dòng)要求計(jì)算[練習(xí)21]有一食物網(wǎng)如右圖所示，設(shè)E種群干物質(zhì)量為5.8×109kJ，B種群干物質(zhì)量為1.3×108kJ，則A種群干物質(zhì)量的值至少是_____________。4.5×107Kj15.625%逐級(jí)遞減以及維持各營養(yǎng)級(jí)較高的輸出量能量流動(dòng)2/6/2023325．Ⅰ.(2011年高考大綱全國理綜)回答下列與生態(tài)學(xué)有關(guān)的問題：(1)某人將未經(jīng)檢疫的外來魚類和水草大量引進(jìn)某水域生態(tài)系統(tǒng)后，導(dǎo)致生物多樣性下降。從種間關(guān)系的角度分析，引起這種不良后果的原因是本地原有物種和外來物種之間可能存在著________、________、________的關(guān)系。(2)某相對(duì)穩(wěn)定的水域生態(tài)系統(tǒng)中主要有甲、乙、丙、丁、戊5個(gè)種群，各種群生物體內(nèi)某重金屬的含量如下表。已知水中的該重金屬被生物體吸收后難以通過代謝排出體外。假設(shè)在這5個(gè)種群構(gòu)成的食物網(wǎng)中，消費(fèi)者只能以其前一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的所有物種為食。競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生2/6/202333Ⅱ.(2011年高考海南卷)某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構(gòu)成的食物網(wǎng)如下圖。某個(gè)時(shí)期，當(dāng)?shù)鼐用翊罅坎稓Ⅶ瑢?dǎo)致島上鼠種群暴發(fā)，隨后由鼠疫桿菌引起的鼠疫通過跳蚤使人感染。2/6/202334回答問題：(1)該食物網(wǎng)中，植物中的能量能通過_____條食物鏈傳遞給鷹，鷹所處的營養(yǎng)級(jí)為________________；兔與人的