第2章 生态系统的结构与功能（复习课件）生物沪科版选择性必修2

第2章 生态系统的结构与功能 沪科版2020选择性必修二 单元复习 复习目标 阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体 讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构 分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律 举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源 复习目标 解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系 阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象 举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用 分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构 思维导图 知识剖析 考点01 生态系统的结构 知识讲解 生态系统：由生物群落与非生物因素相互作用而形成的、能够自我维持的整体 地球最大的生态系统 生物圈：包含了地球有生命活动的所有区域，是全部生物及其环境的总和 生态系统的类型 自然生态系统 人工生态系统 水域生态系统（海洋、淡水、湿地等） 陆地生态系统（森林、草原、荒漠、冻原等） 农田生态系统 城市生态系统等 5 知识剖析 考点01 生态系统的结构 知识讲解 生态系统的结构 组成成分 营养结构 生产者 消费者 分解者 无机环境 非生物因素的总和 自养，利用无机物制造有机物，维持自身的生命活动 通过摄食植物或者捕食动物，获得有机物 能够将死亡后的生物体、存活时脱落的残体和动物排泄物，分解为为简单的无机物，实现物质循环的生物 食物链 食物网 生态系统中各种生物间存在着摄食关系，这种以食物营养关系彼此联系起来的序列 食物链彼此相互交错连接成的复杂、交叉的营养关系 在食物链中，箭头用来指示从食物到摄食者，生物在生态系统食物链中所处的层次称为营养级 6 知识剖析 考点01 生态系统的结构 知识讲解 生态系统各组成成分的相互关系 7 知识剖析 考点01 生态系统的结构 典例分析 1.上海周边有许多滨海湿地，生长着芦苇、海三棱藨草等耐盐植物，栖息着弹涂鱼、震旦鸦雀等生物。 （1）滨海湿地是一类重要的生态系统，从分类上属于       。（编号选填） ①自然生态系统   ②人工生态系统   ③水域生态系统   ④陆地生态系统 （2）震旦鸦雀是上海滨海湿地的代表性鸟类之一，以芦苇等湿地植物茎秆内的螟虫幼虫为主要食物，辅以少量植物种子。由此可见，震旦鸦雀在滨海湿地生态系统中属于       。（编号选填） ①第一营养级   ②第二营养级   ③第三营养级   ④第四营养级 ①③ ②③ 第三营养级 第二营养级 2.“月宫一号”是中国第一个空间基地生物再生生命保障系统实验装置，实验人员在“月宫一号”内栽培小麦、生菜等，饲喂富含蛋白质的黄粉虫（可供人食用）并培养微生物，实现了为期370天的“人—植物—动物—微生物”四生物链环人工闭合生态系统的稳定循环运转。请根据题干信息构建出一条含黄粉虫食物链：    小麦（或生菜）→黄粉虫→人 8 知识剖析 考点02 生态系统的能量流动 知识梳理 1.能量流动的特点 能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失等过程。 输入 传递 转化 散失 源头：太阳能（大多数生态系统） 总能量：生产者固定的太阳能总量 途径:食物链和食物网 形式:有机物中的化学能 太阳能→有机物中的化学能→热能 形式:最终以热能形式散失过程:呼吸作用 能量流动特点1：能量沿生态系统的食物链和食物网流动，在生态系统中只能单向流动，不能逆向流动 生产者固定的能量=自身的呼吸作用热能形式散失+以有机物的形式贮存在生产者体内 9 知识剖析 考点02 生态系统的能量流动 知识梳理 生产者（绿色植物） 初级消费者（植食性动物） 次级消费者（肉食性动物） 三级消费者（肉食性动物） 分解者 呼吸作用 呼吸作用 ①消费者摄入量=同化量+粪便中能量 ②同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量 ③生长、发育和繁殖的能量=通过遗体残骸流向分解者的能量+下一营养级摄入量+未被利用 能量流动特点2：逐级递减，营养级效率通常为5%-20%，平均约为10%，一般不超过五个营养级 能量传递效率= 某一营养级同化量 上一营养级同化量 ×100% 10 知识剖析 考点02 生态系统的能量流动 知识梳理 2.生态金字塔 生态金字塔：将生态系统各营养级间的关系，由低到高绘制成图，通常呈现一个金字塔图形 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 每一层 含义 单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少 单位时间内，每一营养级生物所容纳的生物量（有机物的总干重） 每一营养级生物个体的数目 特点 上窄下宽的正金字塔形 一般为上窄下宽的正金字塔形 一般为上窄下宽的正金字塔形 象征 意义 能量在流动过程中逐级递减 生物量随食物链中营养级的升高 而逐级递减 生物个体的数目在食物链中随营养级 升高而逐级递减 特殊 形状 某些人工生态系统可呈现倒置的金字塔形 如某一时间浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量，呈现倒置金字塔形 如果消费者个体小而生产者个体大，会呈现倒置的金字塔形，如昆虫和树 11 知识剖析 考点02 生态系统的能量流动 知识梳理 3.污染物通过食物链在生物体内富集 生物放大：这些在自然界不能降解或难降解的化学物质，通过食物链的延长和营养级的增加，而在不同生物体内逐级富集的现象。 12 知识剖析 考点02 生态系统的能量流动 典例剖析 对海产品进行有计划放养的海域称为海洋牧场，研究者提出“多营养层次”生态养殖模式。 （1）图2中初级消费者M用于生长、发育和繁殖的能量为 kJ/（m2·a），M到N的能量传递效率为 。（保留1个有效数字）；图2中营养级M的同化能量来源是 。 （2）通过研究海洋牧场的能量流动，采用人工方法合理地向天然水域投放经济价值较高的水生生物幼体，请简述其实践意义 。 2565  6.1% 生产者流入的能量和其他生物的遗体残骸中的能量 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 用于生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量 3360+2905-3700 385÷（3360+2905）×100% 13 知识剖析 考点03 生态系统的物质循环 知识梳理 物质循环：生物体是由许多基本元素组成的，这些元素以多样的物质形态在无机环境与生物群落间往复循环，此过程称为生态系统的物质循环，也称生物地球化学循环 碳循环、水循环、氮循环、磷循环 1.物质在生物群落与无机环境间不断循环 物质循环 范围 特点 类型 物质 组成生物体的基本化学元素（碳、氢、氧、氮、磷、硫等） 无机环境与生物群落间 全球性、循环性 14 知识剖析 考点03 生态系统的物质循环 知识梳理 2.碳循环 碳循环：维持生命的有机物主要由碳元素组成。碳元素主要贮存在化石燃料、土壤、沉积物、海洋、生物体以及大气中，并在各组分间持续运动和交换，这种现象称为碳循环。 在生物群落和非生物环境间：主要以CO2形式循环 在生物群落内部：以含碳有机物形式传递 在非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在 生产者、消费者的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧 碳的存在与循环形式 碳进入生物群落的途径 碳进入生物群落的途径 生产者的光合作用 化能合成作用 15 知识剖析 考点03 生态系统的物质循环 知识梳理 3.水循环 （1）水主要储存在海洋，冰川，湖泊、河流和地下水，微量水蒸气存在于大气中。 （2）水循环动力：太阳辐射和地球引力两大驱动力 （3）水循环过程： ①在太阳能的作用下，地球表面的水蒸发到大气中形成水蒸气； ②水蒸气随大气环流运动，在一定条件下，凝结成云并形成雨雪等降水； ③降水到达地面后，转化为地表水和地下水，最后以径流的形式返回海洋，完成水循环。 16 知识剖析 考点03 生态系统的物质循环 知识梳理 （4）水循环作用： ①通过水循环，海洋持续向陆地输送淡水，补充陆地上的淡水资源，从而使水成为可再生资源; ②水循环通过侵蚀、搬运、沉积等过程，形成丰富多彩的地形地貌; ③水循环还能调节地球各圈层、各区域之间的能量分布，从而影响各地气候 水体富营养化：指水中氮、磷等营养盐含量过多而引起的水质污染现象，实质是营养盐物质的输入和输出失衡。 在富营养化水体，经常会出现蓝细菌大量繁殖，在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫，称为水华。 水体富营养化和水华 17 知识剖析 考点03 生态系统的物质循环 典例剖析 “碳中和”指CO2的产生和吸收实现抵消，达到相对“零排放”。节能减排、碳封存等都是实现碳中和的重要手段。碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库（如土壤碳库）中。图1表示某生态系统，“地上”为几种主要生物组成的食物网，“地下”为土壤碳库的部分来源。枯枝落叶等植物组分经土壤动物、微生物分解后的残余碳也会在土壤中积累下来。 根据图1，选择适当的编号，补全该生态系统碳循环示意图。 ①树、草 ②鹿、兔、狼、狮 ③土壤动物、微生物 ④光合作用 ⑤呼吸作用 ⑥富集作用 ⑦化石燃料燃 ⑧土壤碳库 （1）     （2）     （3）     （4）     （5）     （6）     （7）     （8）      ④ ⑤ ① ② ⑤      ③ ⑤ ⑧ 18 知识剖析 考点04 生态系统的信息传递 知识梳理 生态系统的信息传递 种类 特点 应用 功能 维持生命活动正常进行的重要保障，生物生长繁殖离不开信息传递 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 化学信息 行为信息 物理信息 双向性 加强了生物群落与非生物因素之间、生物与生物之间的联系，形成了生态系统的自我调节机制，从而保持生态系统结构和功能的相对稳定 利用信息传递来对虫害、鼠害等进行生物防治 光、声、温度、湿度、磁场等物理因素，引起生物之间感应作用 生物在生命过程中常会产生一些可以传递信息的化学物质 动物的某些行为也可以用于同种或异种间的信息传递 19 知识剖析 考点04 生态系统的信息传递 典例剖析 某景区以粉红、白色的荷花闻名，该景区的荷花主要以蜜蜂等昆虫为传粉者。表为不同花的荷花吸引蜜蜂访花的相关信息，其中蓝受体和绿受体是蜜蜂复眼中实现颜色识别的核心感光单元，二者协同工作使蜜蜂能精准分辨植物颜色。 花色 主导色素 蜜蜂感知效果 粉红 花青素 能激活绿受体和蓝受体 红色 花青素 仅能微弱激活绿受体 白色 无色素 能均等激活绿受体和蓝受体 下列关于荷花花色与蜜蜂访花行为，推测正确的是____。（多选） A．白色荷花的蜜蜂访问频率最低 B．粉红荷花的蜜蜂访问频率最高 C．蜜蜂的访花行为不完全由花色决定 D．信息流动方向是：蜜蜂→荷花 BC 红色 还受花蜜多少、花香等影响 荷花→蜜蜂 20 综合训练 生态系统的组成成分：生产者、消费者、分解者与无机环境 （2026·上海浦东新区·一模）吉隆山谷的动物迁徙 垂直迁徙是生物在不同海拔区间发生的季节性往返移动。某科研团队调查了吉隆山谷（海拔范围：1800~5400m）的哺乳动物和鸟类，在暖季（5月至10月）和冷季（11月至次年4月）的垂直迁徙现象。下图表示该地区部分物种间的营养关系。 （1）吉隆山谷生态系统除图所示的组分外，还应有           。（编号选填） ①生产者      ②消费者       ③分解者         ④阳光、空气、水分等 （2）吉隆山谷生态系统碳循环实现的通路，除图所表示的通路外，还包括            。（编号选填） ①光合作用       ②呼吸作用        ③分解作用      ④蒸腾作用 （3）下列能表示图中生物之间能量流动的有        ；能表示生物之间信息传递关系的有        。（编号选填） ①植物→昆虫        ②金雕→赤狐       ③藏鼠兔 红隼        ④昆虫→狼 ③④ ①②③ ①④ ③ 赤狐→金雕 能量流动沿食物链单向流动，信息传递在生物之间双向传递 21 归纳总结 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环性 双向传递 范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间、生物与环境之间 途径 食物链和食物网 多种 地位 能量是生态系统的动力，使物质能够连续地在生物群落和无机环境间循环利用； 能量的载体，使能量能够沿生态系统食物链（网）流动 决定能量流动和物质循环的方向和强度 联系 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的主要功能，三者同时进行，彼此相互依存、不可割裂。能量在生态系统中的固定、转换和释放，离不开物质的合成、转化和分解，也都伴随着信息的产生、传递和响应。 生态系统的各组分正是通过能量流动、物质循环和信息传递三者的协同作用，形成一个统一的有机整体。决定了生态系统的整体性和稳定性。 信息传递、能量流动和物质循环相互依存并协同作用 归纳总结 生态系统的结构 组成成分 营养结构 生产者 消费者 分解者 无机环境 食物链 食物网 捕食 沪科版2020选择性必修一 单元复习 感谢观看 THANKS $