2020版生物新优化浙江大一轮课件：第九部分 生物与环境 28 .pdf
第第2828讲 生态系统的营养结构、讲 生态系统的营养结构、 生产量和生物量生产量和生物量 考纲导学 -2- 考纲导学 -3- 教材梳理题型探究真题演练 生态系统的营养结构 1.生态系统 (1)概念:生态系统是由 及 所构成的一 个生态学功能系统。 (2)类型:自然生态系统和 。 (3)组成成分:生态系统通常都是由 成分(无机物、 有机物、气候、能源)和生物成分( 组成)。 (4)功能: 是生态系统的两大重要 功能。 生物群落 非生物环境 人为生态系统 非生物 生产者、消费者和分解者 物质循环和能量流动 考纲导学 -4- 教材梳理题型探究真题演练 2.食物链、食物网 (1)食物链 概念:在生态系统各生物之间,通过一系列的 和 关系,不断传递着生产者所固定的能量,这种 的营养关系叫做食物链。 类型 a. 食物链:以活的动植物为起点的食物链。 b. 食物链:以死亡生物或现成有机物为起点的食物链。 作用:食物链是能量流动和 的通道。 (2)营养级 概念:营养级是指处于食物链某一环节上的 的总 和。 取食 被取食 单方向 捕食 腐食 物质移动 全部生物 考纲导学 -5- 教材梳理题型探究真题演练 营养级与消费者级别的关系 特点:一般来说,营养级的位置越高,归属于这个营养级的生物 种类、数量和能量就 。 第一营养级 第四营养级 植物 越少 考纲导学 -6- 教材梳理题型探究真题演练 (3)生物放大 概念:化学杀虫剂和有害物质通过 逐级积累和浓缩, 在生物体内 ,导致危害的现象就叫生物放大。 途径: 。 (4)食物网 概念:在一个生态系统中,许多 彼此相互交错连接 的复杂营养关系,叫做食物网。 与生态系统稳定性的关系:食物网越复杂,生态系统 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 。 食物链 高度富集 食物链 食物链 抵抗外力干扰 毁灭 考纲导学 -7- 教材梳理题型探究真题演练 3.生态金字塔 (1)概念:生态金字塔是指各 之间的某种数量关系。 (2)类型 营养级 考纲导学 -8- 教材梳理题型探究真题演练 考纲导学 -9- 教材梳理题型探究真题演练 考向一考向一 生态系统的概念、成分和类型生态系统的概念、成分和类型 【典例1-1】 (2017浙江11月选考,10)下列关于食物链和食物网 的叙述,正确的是( ) A.食物网中的植食动物属于不同的营养级 B.陆地生态系统中通常以捕食食物链为主 C.捕食食物链由生产者、消费者和分解者组成 D.难降解的有害物质会沿着食物链转移和富集 答案解析解析 关闭 植食动物都属于第二营养级;陆地生态系统以腐食食物链为主;捕食食物 链中没有分解者。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -10- 教材梳理题型探究真题演练 【典例1-2】 下列关于生态系统的成分的叙述,正确的是( ) A.动物都属于消费者,其中植食性动物属于第二营养级 B.细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类 C.生产者属于自养型生物,是生态系统中是最基本、最关键的生 物成分 D.一类生物只能属于生态系统中的一种生物成分 答案解析解析 关闭 动物不都属于消费者;细菌的同化作用类型有异养型和自养型,其中自养 型细菌属于生产者,如硝化细菌、硫细菌;同一种生物在生态系统中可能 属于不同的生物成分,如“桑基鱼塘”中,鱼以蚕粪为食时,鱼属于分解 者,以水生生物为食时,则属于消费者。 答案解析 关闭 C 考纲导学 -11- 教材梳理题型探究真题演练 方法技巧根据生物类型判断生态系统的成分 (1)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、蓝细菌、光合细菌以及化能合成细菌 等。 (2)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。 (3)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)。 考纲导学 -12- 教材梳理题型探究真题演练 考向二考向二 食物链、生物放大与食物网食物链、生物放大与食物网 【典例1-3】 (2018浙江稽阳联谊学校高三3月联考)下列关于食 物链和食物网的叙述,错误的是( ) A.一个草原生态系统只含一个食物网 B.以植食动物为食的肉食动物属于三级消费者 C.在任何生态系统中都存在着捕食食物链和腐食食物链 D.一般说来,营养级越高,该营养级中的生物种类、数量和能量就 越少 答案解析解析 关闭 食物网是指一个生态系统中,许多食物链彼此交错连接的复杂营养关系, 因此一个草原生态系统中只有一个食物网,A项正确;以植食动物为食的 肉食动物属于二级消费者、第三营养级,B项错误;在任何生态系统中都 存在着捕食食物链和腐食食物链,C项正确;生态系统的能量流动具有逐 级递减的特点,一般说来,营养级越高,该营养级中的生物种类、数量和 能量就越少,当少到一定程度时,就不可能再维持另一个营养级的存在了, 因此,食物链上一般不超过五个营养级,D项正确 答案解析 关闭 B 考纲导学 -13- 教材梳理题型探究真题演练 【典例1-4】 (2018浙江3月超级全能生考试)如图为某岛屿居民 与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网。某个时期,当地 居民大量捕杀鼬,导致岛上鼠种群暴发,随后由鼠疫杆菌引起的鼠 疫通过跳蚤使人感染导致死亡率上升。 (1)该食物网中,植物中的能量能通过 条食物链传递给鹰, 鹰处于 营养级;从生态系统的成分看,鼠疫杆菌属于 。 (2)一段时间内,大量捕杀鼬后,鼠种群数量的变化过程是 。 (3)通常情况下,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响 (填“大于”“小于”或“等于”)鼬对鼠种群数量的影响,其原因是 。 考纲导学 -14- 教材梳理题型探究真题演练 答案:(1)4 第三、四 消费者 (2)先增大后减少,最后趋于稳定 (3)小于 从能量流动的角度看,鼠的能量流向跳蚤的比例较少,而 更多地流向鼬;且跳蚤对鼠的生命没有直接危害 解析:据图分析,图示植物表示生产者,其余生物表示消费者。图 中有6条食物链,分别是:植物人;植物兔人;植物兔鹰;植 物兔鼬鹰;植物鼠鹰;植物鼠鼬鹰。 (1)图中植物到鹰的食物链共有4条,鹰处于第三、第四营养级;鼠 疫杆菌为微生物,寄生于老鼠体内,属于生态系统的消费者。 (2)一段时间内,大量捕杀鼬后,鼠被鼬捕杀减少,所以鼠的数量先 增加;后来鹰捕杀鼠的数量增加,又导致鼠的数量减少,最后趋于稳 定。 考纲导学 -15- 教材梳理题型探究真题演练 (3)从能量流动的角度看,鼠的能量流向跳蚤的比例较少,而更多 地流向鼬;且跳蚤对鼠的生命没有直接危害,因此寄生在鼠身上的 跳蚤对鼠种群数量的影响小于鼬对鼠种群数量的影响。 考纲导学 -16- 教材梳理题型探究真题演练 导师点睛 1.食物链及食物网分析 (1)捕食食物链的起点是生产者,即生产者永远是第一营养级;最 高点是不被其他动物所捕食的动物,即最高营养级。 (2)对某一动物而言,其营养级是不固定的;即同一种生物在不同 的食物链中,可以占有不同的营养级。 (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,如蜘蛛与青蛙,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。 (4)捕食食物链中不能出现寄生生物、腐生生物和阳光等非生物 因素,只包含生产者(第一营养级)和消费者(第二营养级及之后各营 养级生物)。如阳光草兔细菌不是食物链。 考纲导学 -17- 教材梳理题型探究真题演练 2.食物网中生物数量变化的分析与判断 (1)第一营养级的生物减少对其他物种的影响 第一营养级的生物(生产者)减少时,会连锁性地引发其后的各个 营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直 接或间接的食物来源。 (2)“天敌”一方减少,对被捕食者数量变化的影响 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 变化是先增加后减少,最后趋于稳定。 (3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析 以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:从高营养 级依次到低营养级。 生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种 群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。 考纲导学 -18- 教材梳理题型探究真题演练 处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链 中断,则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。 考纲导学 -19- 教材梳理题型探究真题演练 考向三考向三 营养级与消费者级别营养级与消费者级别 【典例1-5】 下图表示某生态系统中食物网的图解,相关叙述正 确的是( ) A.图中共含有7条食物链,桉树、合欢树属于生产者 B.叶状虫属于一级消费者、第一营养级 C.该生态系统中袋鼬所含的能量最多 D.属于第三营养级的生物有蜘蛛、蜜雀 答案解析解析 关闭 食物网中有8条食物链,叶状虫为第二营养级,处于最高营养级的袋鼬所 含的能量最少。属于第三营养级的生物是蜘蛛、蜜雀。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -20- 教材梳理题型探究真题演练 考向四考向四 生态金字塔生态金字塔 【典例1-6】 用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别 称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中,第一营养级生物为 栎树,第二营养级生物为昆虫,第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟,第 四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是( ) 答案解析解析 关闭 在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量,第三营养级生物的数 量小于昆虫的数量,第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量。 答案解析 关闭 B 考纲导学 -21- 教材梳理题型探究真题演练 1.(2015浙江10月选考,6)地球上最大的生态系统是 ( ) A.一片草地 B.生物圈 C.一个池塘D.一片森林 答案解析解析 关闭 地球上最大的生态系统为生物圈。 答案解析 关闭 B 考纲导学 -22- 教材梳理题型探究真题演练 2.(2015浙江9月选考调研,18)下列关于食物网的叙述,正确的是( ) A.一个草原生态系统中只有一个食物网 B.食物网仅表达了生物之间的数量关系 C.食物网中包含的生物种类是不会改变的 D.生态系统抗干扰能力与食物网的复杂程度无关 答案解析解析 关闭 在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成食物网,食物网不仅 能够描述生物之间的数量关系,其复杂性也反映了生态系统的稳定性,食 物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力越强,A项正确,B、D两项错误。 由于生物种群的迁入或迁出,食物网中的生物的种类可能会发生改变,C 项错误。 答案解析 关闭 A 考纲导学 -23- 教材梳理题型探究真题演练 3.(2017浙江4月选考,29)某湿地生态系统的部分食物网如下图所 示。回答下列问题。 (1)该食物网中,藻类固定的能量可通过 条食物链传 递给绿鹭。绿鹭分别处于第 个营养级。 (2)若蚊子幼虫被大量杀灭,短期内水蚤的数量会 , 但对划蝽的影响并不大,这是由于该食物网较复杂,生态系统的 功能较强。 (3)从生态系统能量流动的特点分析,鲶鱼粪便中的能量 (填“能”或“不能”)直接被水蚤利用。在该食物网中,体型较大的鲶 鱼数量比水蚤的少,其原因是 。 考纲导学 -24- 教材梳理题型探究真题演练 答案:(1)8 四、五、六 (2)下降 自我调节 (3)不能 鲶鱼所处的营养级比水蚤的高,获得的能量较少 解析:(1)分析食物网图示可知,藻类固定的能量通过8条食物链传 递到绿鹭。在不同食物链中,绿鹭可能处于不同的营养级,绿鹭分 别处于第四、五、六营养级。(2)若蚊子幼虫被大量捕杀,则划椿对 水蚤的捕食量加大,短时间内造成水蚤的数量下降。蚊子幼虫减少 对划椿总数量影响较小,主要是因为生态系统可以通过自我调节能 力来维持稳态。(3)水蚤处于食物链的第二或第三营养级,不能直接 利用鲶鱼粪便中的能量。在食物链中,能量传递具有逐级递减、单 向流动的特点,因此,处于较高营养级的生物所获得的能量相对较 少,数量一般也比低营养级的生物少。 考纲导学 -25- 教材梳理题型探究真题演练 4.(2018浙江6月学考,26)某生态系统中部分生物间物质传递的关 系如图所示。 回答下列问题。 (1)该生态系统中,所有生物构成了一个 。从生态系统的 成分分析,家禽和家畜属于 。在“水稻鸡人”这条 食物链中,人属于第 营养级。 (2)粪肥中的有机物最终来自图示中的 。粪肥中的有机物 经 的分解作用成为无机物,这些无机物又可以被农 作物重新吸收和利用。 考纲导学 -26- 教材梳理题型探究真题演练 (3)在家禽和家畜的养殖过程中,如果大量粪便排入河流,会引起 水生生物大量死亡,进一步加重污染,并引起更多生物死亡。这种 调节机制属于 调节。 答案:(1)群落 消费者 三 (2)水稻等农作物 分解者 (3)正 反馈 解析:(1)生态系统的所有生物即生产者、分解者、消费者构成了 生物群落。其中图示中家禽和家畜属于消费者。营养级别是从第 一个环节开始计算的,在“水稻鸡人”这条食物链中,人属于第三 营养级。(2)从图示看,粪肥中的有机物最终来自图示中的水稻等农 作物。粪肥中的有机物经分解者的分解作用成为无机物。(3)加速 最初发生变化的那种成分所发生的变化的调节属于正反馈调节,使 生态系统远离稳态。 考纲导学 -27- 教材梳理真题演练 生态系统中的生产量和生物量 1.初级生产量 (1)定义:绿色植物通过光合作用所制造的 或 。 (2)单位:通常用g/(m2·a)或J/(m2·a)(a代表年)表示。 (3)作用:是所有 赖以生存的基 础。 (4)影响初级生产量的因素: 、温度、 、水、矿质 营养等。 (5)总初级生产量(GP)、净初级生产量(NP)和植物呼吸消耗量(R) 之间的关系: 。 题型探究 有机物质 所固定的能量 消费者和分解者 光 CO2 GP=NP+R 考纲导学 -28- 教材梳理真题演练 2.生物量 (1)定义: 在某一调查时刻前的 。 (2)单位:通常用g/m2或J/m2表示。 (3)生物量与总初级生产量(GP)、植物呼吸消耗量(R)之间的关系。 净生产量 积累量 增加 减少 不变 题型探究 考纲导学 -29- 教材梳理真题演练 3.次级生产量 (1)定义: (包括 和 )利 用现成有机物质而生产出来的有机物质。 (2)单位:通常用g/(m2·a)或J/(m2·a)表示。 (3)生产过程 异养生物 消费者 分解者 题型探究 考纲导学 -30- 教材梳理真题演练题型探究 考向一考向一 生产量和生物量生产量和生物量 【典例2-1】 下列关于生物量的叙述,正确的是( ) A.植物的生物量是指在某一调查时期内有机物的生产量 B.顶极群落中所有生物的生物量之和为零,且保持不变 C.第一营养级的生物量有可能小于第二营养级的生物量 D.降低同化量与摄食量的比值,可加快圈养动物的生长 答案解析解析 关闭 植物的生物量是指在某一调查时期前净生产量的积累量;顶极群落中所 有生物的生物量之和不为零,且保持相对稳定;第一营养级的生物量有可 能小于第二营养级的生物量,即生物量金字塔会出现倒置,如英吉利海峡 的浮游动、植物之间的生物量关系;提高同化量与摄食量的比值,可加快 圈养动物的生长。 答案解析 关闭 C 考纲导学 -31- 教材梳理真题演练题型探究 易错提醒顶极群落的生产量 当生产与呼吸消耗平衡时达到稳定状态,即所谓顶极群落的状态, 如果生产量大于呼吸量,还可以继续演替,群落的丰度还能继续上 升。换句话说顶极群落中的总生产量等于总呼吸量,初级生产者生 产的能量基本全部沿食物链被各个营养级消耗,因此群落总的净生 产量很低或为0。 考纲导学 -32- 教材梳理真题演练题型探究 考向二考向二 初级生产量和次级生产量的比较初级生产量和次级生产量的比较 【典例2-2】 下面关于次级生产量的描述,错误的是 ( ) A.利用生态系统中现有的有机物质再生产有机物质,即为次级生 产量 B.次级生产量的食源都是初级生产量 C.次级生产量等于同化量减去呼吸量 D.次级生产量的制造者都是异养生物 答案解析解析 关闭 次级生产过程是指消费者和分解者利用初级生产物的同化过程,即利用 生态系统中现有的有机物再生产有机物质的过程,A项正确;次级生产量 的食源可以是初级生产量,也可以是上一营养级的次级生产量,B项错误; 在单位时间内由于动物和微生物(异养型)的生长和繁殖而增加的生物量 或所贮存的能量即为次级生产量,所以次级生产量等于同化量减去呼吸 量,C、D两项正确。 答案解析 关闭 B 考纲导学 -33- 教材梳理真题演练题型探究 【典例2-3】 黑白瓶法是测定水体初级生产量的一种方法。取 得自然水域某水层水样(包括生产者、消费者和分解者),测定初始 溶氧量为C,将水样分别灌入白瓶和黑瓶中,放回原水层,24 h后分别 测得白瓶和黑瓶的溶氧量为B和H,从而可以计算水体相关生态学 的数据。下列相关叙述正确的是( ) A.C与H的差值可表示生产者的呼吸量 B.B与C的差值可表示净初级生产量 C.B与H的差值可表示次级生产量 D.丢失C数据后也可计算出总初级生产量 答案解析解析 关闭 黑瓶只进行细胞呼吸,C与H的差值可表示生产者、消费者和分解者的呼 吸量,A项错误。白瓶同时进行光合作用和细胞呼吸,B与C的差值表示生 产者制造的净氧量(生产者制造总氧量-生产者、消费者和分解者的呼吸 量),不能表示净初级生产量(生产者制造总氧量-生产者呼吸量),B项错 误。B-H=(B-C)+(C-H),表示生产者制造的净氧量+生产者、消费者和分 解者的呼吸量,即总初级生产量,C项错误,D项正确。 答案解析 关闭 D 考纲导学 -34- 教材梳理真题演练题型探究 概念辨析(1)初级生产量和次级生产量的比较 考纲导学 -35- 教材梳理真题演练题型探究 (2)绿色植物通过光合作用积累的能量是进入生态系统的初级能 量,这种能量就是初级生产量。 (3)净初级生产量(NP)、呼吸消耗的能量(R)、总初级生产量(GP) 三者之间的关系是GP=NP+R。GP和NP通常用每年每平方米所生 产的有机物质干重(g/m2·a)或固定的能量值(J/m2·a)来表示。 (4)动物和其他异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物 质或固定的能量,称为次级生产量。次级生产量不分为“净”和“总” 的能量,实际上指的就是净次级生产量。 考纲导学 -36- 教材梳理题型探究真题演练 (2017浙江4月选考,27)下列关于生态系统生产量和生物量的叙述, 正确的是( ) A.陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而增加 B.顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落 C.因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字 塔形 D.食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次 级生产量 答案解析解析 关闭 陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而减小,A项错误。顶极群 落的净初级生产量基本为零,非顶极群落处于演替过程中,净初级生产量 大于零,B项正确。海洋生态系统中生物量一般呈正金字塔形,特殊情况 下可能会出现倒置,如英吉利海峡中浮游动、植物的生物量,C项错误。 植食动物利用藻类(主要是单细胞藻类)的效率相当于陆地动物利用植物 (主要是纤维含量极高的高等植物)效率的五倍,因此,食单细胞藻类的消 费者具有更高的次级生产量,D项错误。 答案解析 关闭 B
