高二生物第四章知识点 Microsoft Word 文档.docx

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第四章生态系统

一．生态系统的结构

生态系统：

一定区域内的所有生物与无机环境

地球上最大的生态系统：

生物圈（大气圈下层，水层，岩石圈上层）

生态系统的类型：

自然生态系统和人工生态系统

人工生态系统的特点：

人为作用突出，物种单一，结构简单，稳定性差。

包括：

人工林，果园，城市农田生态系统。

非生物的物质和能量：

（无机环境）

生产者：

自养生物，主要是绿色植物，化能合成细菌（硝化细菌）,光合细菌蓝藻

组成成分消费者：

异养生物，绝大多数动物，寄生细菌。

（病毒）

1、结构

分解者：

异养生物，营腐生生物的细菌及真菌，能将动植物尸体或粪便中的有机物分解为无机物。

动物，蚯蚓，蜣螂蘑菇

食物链和食物网（营养结构）

2，各种组分之间的关系：

无机环境呼吸作用（有机物转化为无机物）

无机物光合作用

分解者生产者

有机物消费者有机物

①生态系统中各组分之间紧密联系，才能使生态系统成为一个统一整体。

②联系生命界与非生命界的成分：

生产者及分解者

③构成一个简单的生态系统的必需成分：

生产者，分解者，无机环境。

④食物链：

主要为捕食关系，只有生产者和消费者无分解者，其起点：

生产者植物（第一营养级：

生产者初级消费者：

植食性动物）

⑤生态系统中的各种生物所处的营养级不是一呈不变的，

⑥食物网越复杂，则生态系统就越稳定，抵抗力就越强。

（如果有某种生物消失，就会有其它生物来代替。

）

⑦食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。

营养级　食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和

3，分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系

植物昆虫青蛙蛇鹰

①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都减少或增多。

②如果蛇减少，则会发生如图所示情况。

二，生态系统的功能

1能量流动相关知识

生态系统的功能：

物质循环，能量流动，信息传递。

能量流动：

生态系统中能量的流入，传递，转化，和散失的过程。

一般研究能量流动都以种群为单位。

渠道：

食物链和食物网

流经生态系统的总能量是指：

这个生态系统中的生产者固定的全部太阳能

开始：

从生产者固定太阳能开始。

过程：

呼吸（热能）

生产者有机物初级消费者有机物次级消费者

分解者（有氧呼吸和无氧呼吸）

①生产者的能量来源和去路：

来自太阳能，去路有三条；主要是以热能的形式散失，其次是用于自身的生长发育（被下一级吃掉），最后给分解者。

②流入消费者体入的能量是指：

被消费者同化的能量

③分解者的能量：

来自生产者和消费者

④能量去处：

呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级

⑤能量流动的特点：

单向流动，不能反复利用

逐级递减（最后以热能的形式散失）能量在相邻两个营养级间的传递效率：

10%～20%（一般营养级不超过5个，一山不容二虎，肉比青菜要贵），当次级消费者食用生产者超过最大传递量（20%）时，生态系统会被破坏（m1<5m2）。

⑥能量流动符合能量守恒定律

⑦能量金字塔：

表示营养级与能量之间的关系，可以看出，营养级越高，则能量越少。

⑧数量金字塔：

表示营养级与数量之间的关系。

一般来说，营养级越高，则数量越少。

也有反例；例如：

松毛虫成灾的松树林，食物链：

树虫鸟

⑨生物量（重量）金字塔：

表示营养级与生物量之间的关系，营养级越高，则生物量越少

⑩生态系统在能量方面是一个开放的系统，需要不断补充。

1、能量流动的概念：

生态系统中能量的、传递、和散失的过程。

2、能量流动的过程

（1）输入：

生产者通过把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

（2）总值：

流经生态系统的总能量为。

（3）传递、转化、散失

①传递渠道：

。

②传递形式：

。

③能量去向（以能量在第一营养级的变化为例）

a、通过生产者的呼吸作用以形式散失。

b、用于生产者的、和等生命活动，储存在中。

c、随着残枝败叶等被分解而释放出来。

d、被初级消费者摄入体内，流入营养级。

3、能量流动的特点

（1）单向流动。

能量流动只能沿由低营养级流向，不可逆转，也不能循环流动。

（2）逐级递减：

输入到某一营养级的能量中，只有的能量能够传递到下一营养级。

[自主校对]

1、输入转化

2、光合作用生产者固定的总能量食物链和食物网有机物中的化学能热能生长

发育繁殖分解者下一个

3、食物链高营养级10%～20%

【合作探究】

一、生态系统的能量流动过程分析

生态系统的能量流动可以用下列图解来表示：

1、相关内容总结如下表：

2、能量流动特点的原因分析

（1）单向流动

①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。

②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。

（2）逐级递减

①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；

②各营养级的能量都会有一部分流人分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。

【特别提醒】能量的输入过程，绝大部分是通过绿色植物的光合作用，但在极少数特殊空间，如深海热泉口生态系统，是通过特殊细菌的化能合成作用。

方法技巧点金

【典例分析】

例1.（2010年南京三模）下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。

有关解释正确的是

①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多

②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减

③若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B至少能养活500人

④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低

A．①③④B．①②③C．①②③④D．③④

解析：

一个吃玉米的人所获得的能量和一个吃牛肉的人获得的能量一样多；能量沿食物链单向流动，随营养级的升高而逐级递减，传递效率不变（10%－20%）；若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B至少能养活500人（按最低传递效率计算）；若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低的原因是由于有害物质的富集。

答案：

D

点拨：

能量流动的传递效率与营养级高低无关，与生态系统的种类也无关。

另外，人工设计的生态系统只能提高能量利用率，但不能改变传递效率。

例2.如图所示为生态系统中能量流动图部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是

A．①表示流经生态系统内部的总能量

B．从能量关系看②>③+④

C．一般情况下，②为①的l0％～20％

D．生物与生物之间吃与被吃的关系不可能逆转，所以能量流动具有单向性

解析：

生产者同化的能量是流经生态系统内部的总能量，①表示初级消费者同化的能量，次级消费者同化的能量②，一部分经过③进入下一营养级，一部分经④被分解者分解，还有一部分用于自身的呼吸作用，因此②>③+④。

答案：

A

点拨：

解读能量流动的图解时，弄清各种能量的来源、去向及大小是解决问题的关键。

例3某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物l／2来自浮游植物乙，1／4来自草食性鱼类丙，1／4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。

下列叙述中错误的是

A.甲和丁存在着竞争关系

B．从理论上计算，甲每增加lkg体重，需要乙提供360kg的物质

C．若湖泊中受到DDT污染，则DDT浓度最低的生物是乙

D．此食物网中占有三个营养级的生物是甲

解析：

本题综合考查生态系统的营养结构和功能以及分析能力、推理能力等。

由题干信息可以得知相应的营养结构：

。

由于甲、丁均以丙为食，故两者间不仅有捕食关系，还存在着竞争关系DDT是通过食物链而富集的，营养级越低，体内DDT浓度越低，反之则越高；甲在此食物网中占有二、三、四三个营养级。

从理论上计算，甲增重1kg需要乙提供的物质量应按10％的传递效率，则甲增重1kg需要乙提供：

。

答案：

B。

点拨如何根据食物网进行相关能量的计算？

如果不确定C的食物来源比例，已知G获得的能量，计算至少（最多）需要消耗A的能量，则按照最短（最长）的食物链和最高（最低）的传递效率计算。

如果确定了C的食物来源比例，则按照比例对每条相关的食物链都进行计算，然后再将每条食物链的计算数字相加即可。

如：

已知C的食物有l／5来自F，4／5来自B，则G增加lkg体重，至少要消耗A多少kg?

计算方法是：

需要消耗的C至少为1÷20％=5（kg）。

其中有lkg从F获得，另外4kg从B获得。

沿食物链A→D→E→F→C至少消耗Al÷20％÷20％÷20％÷20％=625（kg）；沿食物链A→B→C至少需要消耗A4÷20％÷20％=100（kg），所以G要增加lkg，至少需要消耗A625+100=725（kg）。

名优新题精练

1、某生态系统的营养结构如图所示。

下列有关的叙述中正确的是

A．①②③可能依次是植物、植食性昆虫、青蛙

B．①和②、②和③之间存在信息交流，①和③之间则没有

C．如按最高的能量传递效率计算，③通过该营养结构获得的能量大于①所含能量的1／25

D．该图反映了该生态系统的能量流动和物质循环

解析图中有两条食物链：

①→②→③和①→③，因为青蛙不能以植物为食，A错。

不仅①和②、②和③之间存在信息交流，①和③之间也存在信息交流，B错。

该图只能反映能量流动，而不能反映物质循环，因为物质循环是物质在无机环境与生物群落之间的循环，图中无无机环境部分，D错。

按照最高的能量传递效率计算，如果③只沿着①→②→③获得能量，则获得的能量为①所含能量的l／25，但因为③①→③获得部分能量，该途径要减少部分能量的散失，所以获得的总能量应大于①所含能量的1／25。

答案：

C

2、如果一个人的食物中有l／2来自绿色植物、1／4来自小型肉食动物、1／4来自羊肉。

假如能量传递效率为l0％，那么此人每增加lkg体重，约消耗植物

A．10kgB．28kgC．100kgD．280kg

解析据题意可以写出3条食物链：

①植物→人，在此食物链中人要增重0．5kg，需消耗（0．5÷10％）5kg植物；②植物→羊→人，在此食物链中人要增重0．25kg，需消耗（0．25÷10％÷l0％）25kg植物；③植物→植食动物→小型肉食动物→人，在此食物链中人要增重0．25kg，需消耗0．25÷10％÷l0％÷l0％=250（kg）植物。

所以，该人每增重lkg共消耗植物（5+25+250）280kg。

答案：

D

3、如图是某一个湖的能量金字塔，下列相关描述不正确的是

A．甲、乙、丙、丁分别表示不同的营养级

B．甲、乙、丙、丁之间可以形成一条甲到丁的食物链

C．甲、乙、丙、丁的大小分别表示不同的营养级所得到的能量

D．甲、乙、丙、丁的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减

解析生态系统的能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成的图，由于能量逐级递减，所以甲、乙、丙、丁的大小分别表示不同的营养级所得到的能量。

甲、乙、丙、丁每一层都有多种生物，因此，此金字塔所示生物间含有复杂的食物网，而不是简单的一条食物链。

答案：

B

4、利用生态系统中物质循环和能量流动的原理，走“可持续发展”道路是人类的必然选择。

如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解[能量单位为J／（cm2·a）]。

请回答：

（1）生态系统的结构包括。

（2）图中A代表，为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，输入的有