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2/5/20231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(yíng)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(guò)程傳遞效率（包括有關(guān)計(jì)算）特點(diǎn)2/5/20232二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（一）生態(tài)系統(tǒng)的成分2/5/20233（二）生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)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)2/5/20234升華提高1．食物鏈數(shù)、不同的營(yíng)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(kāi)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(yíng)養(yǎng)級(jí)，要根據(jù)此生物所在的具體食物鏈來(lái)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(guò)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(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析2/5/202354．食物鏈、食物網(wǎng)的綜合分析(2)一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(5)食物鏈中各營(yíng)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(lái)自于種間，也可能來(lái)自于種內(nèi)。(6)食物鏈中的捕食關(guān)系是長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)指向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(如：兔→狐)。(7)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物代表處于該營(yíng)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(lèi)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(yíng)養(yǎng)級(jí)生物就越能獲得持續(xù)穩(wěn)定的能量來(lái)源。2/5/20236(10)取食對(duì)象一般選取低營(yíng)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(lèi)，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(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少對(duì)其他物種的影響第一營(yíng)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(yíng)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(lái)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。2/5/202373．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(yíng)養(yǎng)級(jí)依次到低營(yíng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的種群有多種食物來(lái)源時(shí)，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過(guò)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(lái)因素而大量增加時(shí)，一般除導(dǎo)致上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少，下一營(yíng)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。2/5/202384．同時(shí)占有兩個(gè)營(yíng)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(yíng)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(yíng)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(lèi)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(yíng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)升高時(shí)，則b種群的數(shù)量將減少。2/5/20239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(yíng)養(yǎng)級(jí)B．戊接受的太陽(yáng)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(lái)物種，可增強(qiáng)該系統(tǒng)的穩(wěn)定性C2/5/202310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(yíng)養(yǎng)級(jí)D.嚴(yán)禁過(guò)度捕殺藍(lán)鯨是由于其對(duì)該食物網(wǎng)影響最大C2/5/202311三、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(guò)程。2/5/202312能量轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能→有機(jī)物中化學(xué)能→熱能（最終散失）2/5/2023132/5/2023146．正確理順某營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲取能量的過(guò)程及該能量的去向2/5/2023152/5/202316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(yáng)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(guò)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C2/5/202317（二）能量流動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用122/5/202318一般2/5/2023192/5/202320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(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多D．對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，往往一棵樹(shù)上棲息著好多昆蟲(chóng)，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量金字塔則呈倒置狀態(tài)C2/5/20232123、能量傳遞效率及最值計(jì)算2/5/202322【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？25Kg105Kg2/5/202323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.1000gC2/5/202324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(guò)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(guò)攝食獲得的儲(chǔ)存在草中的化學(xué)能，主要是通過(guò)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D2/5/202325常見(jiàn)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的一條食物鏈，若第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物體重增加1kg，理論上至少要消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物[（）A.25kgB.125kgC.625kgD.3125kgDC2/5/202326b.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(niǎo)，0.25kg的小鳥(niǎo)要吃2kg的昆蟲(chóng)，而100kg的昆蟲(chóng)要吃1000kg的綠色植物。若各營(yíng)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%C2/5/202327c.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(lái)自兔子，2/5來(lái)自老鼠，其余來(lái)自蛇，那么貓頭鷹要增加20g體重，最多消耗植物多少克？5600g2/5/202328[課堂練習(xí)18]在如下圖所示的食物網(wǎng)中，已知各營(yíng)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(yíng)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2/5/202329d.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_(kāi)___________。y=100a-90ax2/5/2023301~5116~1012[練習(xí)20]呼吸作用穩(wěn)定的化學(xué)能1.1×1052/5/202331e.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(yíng)養(yǎng)級(jí)較高的輸出量能量流動(dòng)2/5/2023325．Ⅰ.(2011年高考大綱全國(guó)理綜)回答下列與生態(tài)學(xué)有關(guān)的問(wèn)題：(1)某人將未經(jīng)檢疫的外來(lái)魚(yú)類(lèi)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(lái)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(guò)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有物種為食。競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生2/5/202333Ⅱ.(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?，?dǎo)致島上鼠種群暴發(fā)，隨后由鼠疫桿菌引起的鼠疫通過(guò)跳蚤使人感染。2/5/202334回答問(wèn)題：(1)該食物網(wǎng)中，植物中的能量能通過(guò)_____條食物鏈傳遞給鷹，鷹所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)為_(kāi)_______________；兔與人的