2027届高三生物人教版一轮复习课件：第30讲生态系统的功能

1. 基于稻鱼共生系统的营养结构，从系统观的角度利用类比分析和模型构建法，定性阐述生态系统能量流动的过程。 2. 通过对能量流动概念模型的数据分析和相关计算，定量验证能量流动的特点。 3. 运用群落和生态系统能量流动相关知识，分析“稻鱼共生”生产模式的优点，并为进一步优化生态农业提供建议和方案。 第 30 讲 生态系统的能量流动 思考:该稻田与普通稻田相比，哪个需要施加更多的肥料，为什么？ 普通稻田施肥更多，在稻田养鸭模式中，鸭子的粪便是一种重要的有机肥料来源。鸭粪富含氮、磷、钾等营养元素，能直接为水稻生长提供养分，部分替代化肥的作用。同时，鸭子在稻田中的活动（如觅食、游动）还能促进土壤通气和养分循环，提高土壤肥力的利用率。 生产优点 提高产量和经济效益：稻鱼共生模式可以提高农田生产力，同时减少化肥和农药的使用，降低生产成本。 保护生态环境：由于减少了化学农药和化肥的使用，有助于农田生态恢复和保护。 提高产品质量：在稻鱼共生系统中，水稻和鱼类都在更加自然和健康的环境中生长，产品品质得到显著提升。促进了农业的可持续发展。 生态效益 物质循环与能量流动：稻鱼共生系统中，水稻为鱼类提供食物和生存环境，鱼类的排泄物为水稻提供养分，形成了物质与能量的良性循环。 生物多样性提升：该系统为多种生物提供了生存空间，增加了稻田生态系统的生物多样性。提高了系统的稳定性。 水质改善与环境保护：鱼类的活动有效转化和利用稻田中的有机物质，增加水体中的溶解氧，改善土壤的通气性和透水性，有助于保持土壤的肥力和长期健康。 摄入量 摄食 粪便 最高营养级没有 1.以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是 A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20% C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 C 2.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的是（ ） A. 图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i B. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a )X100% C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖和被分解者利用 E. 缩短食物链可以提高能量传递效率 F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内 c b＝h＋c＝h＋f＋d＝h＋f＋i＋e＝g＋f＋e c/aX100% 或(b-h)/aX100% 初级消费者 同化量 分解者利用 呼吸作用 用于生长 发育和繁殖 粪便 (未同化) 用拼图法认识能量流动的关系 检测.某同学绘制了如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能,方框大小表示所含能量的多少)。下列叙述中不正确的是( ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1 C. 流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2+D2) D. 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 B D1/w1 (人体：汗液蒸发，毛细血管壁散热) 能量流动的特点 (1)单向流动 原因: ①食物链中各营养级的顺序是长期 的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转； ②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落（生产者）利用。 (2)逐级递减 原因:①某个营养级同化的能量, 要消耗一部分,②一部分被 利用,③末利用的能量, 所以不能将全部的能量流入下一个营养级。 注意: 能量传递效率是指相邻两个营养级之间 的比值。一般来说, 相邻营养级之间的传递效率为 。 自然选择 自身呼吸 分解者 同化量 10%～20% 传递效率= 上一营养级的同化量 下一营养级的同化量 ×100% 能量传 递效率 12.6 0 7.5 微量 5.0 植食性动物粪便中的能量在哪个数据中 林德曼——赛达伯格湖 检测6.下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为103kJ/m2 *y）。下列说法错误的是（ ） A. 图中A代表的生理过程是呼吸作用 B. 碳从动物流向分解者的形式为有机物 C. 能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为15.6% D. 该生态系统中生产者固定的总能量9.6×104kJ/m2y D x y y+5=5.1+2.1+0.25+0.05 x+2=0.5+2.5+4+9 y=2.5 x=14 =70+23+3+14=110x103 =y/(x+2)x100％ =2.5/16x100％ 思考：1.随营养级的升高，有机物输入越来越多的原因： 2.该图若为地震后某自然保护区的能量流动图，人工输入有机物的主要原因是： 1.能量在流动过程中逐级递减，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机物应增多。 2.植被受损，流入该生态系统的能量减少，人工输入有机物，可以减轻植被恢复生长 的压力，又可保证其他营养级生物数量 3.2生态系统的能量流动 一、概念 二、过程 三、特点 四、生态金字塔 能量金字塔 将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。 生产者 464.6 植食性动物 62.8 肉食性动物 12.6 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 自然生态系统一定为正金字塔 能量在流动过程中总是逐级递减 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少 每一营养级生物个体的数目 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少 (2)图中，M2表示的能量形式为_______________________________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ，主要原因是 ______________________________________________________________。 热能(或通过呼吸作用散失的热量) 在食物链中能量传递逐级递减，Ⅳ的营养级最高，可利用的能量最少 (1)能量金字塔中含有生态系统的组成成分是_________。 生产者和消费者 检测2. 如图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( ) A.Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环 的关键生态成分 B.该图所示的食物网中只有1条 食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ C.E1表示的能量主要是通过光 合作用所摄入的能量 D.能量可在食物链中循环利用 C 图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用摄入的能量；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成；生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用。 ⑤ 难点突破 能量流动的相关计算 规律：食物链越短，能量利用率越高。 多级利用，不会影响营养级之间的能量传递效率 能量传递效率与能量利用效率的比较 能量传递效率 = 上一营养级的同化量 下一营养级的同化量 ×100% 能量利用率 = 生产者能量 流入最高营养级的能量 ×100% *能量的利用率≠能量的传递效率 能量流动的相关计算 1. 能量传递效率的“至少”和“至多”计算 ① 最多可使鹰增重____kg。 ② 最少可使鹰增重____kg。 1 已知低营养级同化量，求高营养级同化量： 1 4 假如现有草100kg，则： 草 兔 鹰 能量传递效率按20%来算。 能量传递效率按10%来算。 ① 最多要消耗草______kg。 ② 最少要消耗草______kg。 2 已知高营养级同化量，求低营养级同化量： 200 假如要使鹰增加2kg，则： 能量传递效率按10%来算。 能量传递效率按20%来算。 50 ×0.2 ×0.1 ×10 ×5 1. 能量传递效率的“至少”和“至多”计算 3 多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级 如果A有 10000 kg，C 最多增加______kg，最少增加_____kg。 A B C D E F 选最短食物链；按20%计算。 选最长食物链；按10%计算。 400 1 能量流动的相关计算 1. 能量传递效率的“至少”和“至多”计算 4 多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级 若人的体重增加1 kg， 最少需消耗水藻______kg，最多消耗水藻___________kg。 选最短食物链；按20%计算。 选最长食物链；按10%计算。 水藻 水蚤 虾 小鱼 大鱼 人 25 100000 能量流动的相关计算 1. 能量传递效率的“至少”和“至多”计算 5 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。 ① 如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为_______。 植物 兔子 猫头鹰 鼠 蛇 900 能量流动的相关计算 1. 能量传递效率的“至少”和“至多”计算 5 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。 ② 在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1:1调整为1:2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的_______倍。 A C B 设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1:1时，C获得的能量为： 75×10%×10%+75×10%=8.25 当A流向B和C的能量为1:2时，C获得的能量为： 50×10%×10%+100×10%=10.5 所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍 能量流动的相关计算 (2018·全国Ⅱ，31)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答问题： (1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是 __________________________________________________________________。2' 生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少 (2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是 ________________________________________________________________。 2' 甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后，甲逃离该生态系统的数量比乙多 (3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有 _____________________________________________(答出两点即可)。4' 大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食 第31讲 物质循环、信息传递和生态系统的稳定性 含氮有机物，如蛋白质、核酸、ATP、磷脂、NADPH等 增加空气中CO2的去路： 减少空气中CO2的来源： 植树种草 减少对森林的砍伐 减少对化石燃料的燃烧；使用新能源 通过此构建碳循环示意图 联系：1在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，同时进行、相互依存，不可分割; 2能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解; 3物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力， 也是生物富集的动力; 生物学中的信息：胞内信息、胞间信息、 个体内、种群内、生态系统中的信息 D 生态系统的稳定性 考点情境 为什么河流受到重度污染时水质急剧下降且生态平衡难以恢复？ 负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制它可使系统保持稳定。 考点情境 分析一下，水体中细菌、藻类、溶氧量以及无机盐含量的变化关系？ 考点情境 在生态-经济平衡发展的前提下，如何提高白洋淀生态系统的稳定性？ $