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2017-2018學年高中生物 第六章 第一、二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)量和生物量教學案 浙科版必修3

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1、第一、二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)量和生物量 1.生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落及非生物環(huán)境構(gòu)成的一個生態(tài)學功能系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)通常由無機物、有機物、氣候、能源、生產(chǎn)者、消費者和分解者七大成分組成。能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩大基本功能。 2.生態(tài)系統(tǒng)各生物之間通過取食和被取食而建立起的營養(yǎng)關(guān)系稱為食物鏈,它不僅是能量流動和物質(zhì)移動通道,而且也是有害物質(zhì)和殺蟲劑移動和濃縮的通道,有害物質(zhì)和殺蟲劑通過食物鏈逐級積累和濃縮,在生物體內(nèi)高度富集,導(dǎo)致危害的現(xiàn)象稱為生物放大。 3.食物網(wǎng)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強;食物網(wǎng)越簡單,生態(tài)系統(tǒng)越容易發(fā)生波動和毀滅。 4.生態(tài)金字塔

2、中,能量金字塔絕不會是倒的,而數(shù)量金字塔、生物量金字塔可能有倒的。 5.初級生產(chǎn)量是指綠色植物通過光合作用所制造的有機物或所固定的能量??偝跫壣a(chǎn)量(GP)=凈初級生產(chǎn)量(NP)+植物呼吸量(R)。陸地生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量大小為:熱帶雨林>北方針葉林>溫帶草原>苔原。 6.生物量是指凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量。次級生產(chǎn)量是在生態(tài)系統(tǒng)中第二次有機物質(zhì)的生產(chǎn)量。 食物鏈和生物放大 1.生態(tài)系統(tǒng)概念[判斷] (1)生態(tài)系統(tǒng)包括所有的生產(chǎn)者、消費者和分解者。( × ) (2)太陽光來源于地球以外,不屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分。( × ) (3)生態(tài)系統(tǒng)基本功能是

3、能量流動和物質(zhì)循環(huán)。( √ ) 2.食物鏈 (1)概念:在生態(tài)系統(tǒng)的各生物之間,通過一系列的取食和被取食關(guān)系,不斷傳遞著生產(chǎn)者所固定的能量,這種單方向的營養(yǎng)關(guān)系叫食物鏈。由于能量每次傳遞都會損失掉一大半,所以食物鏈通常只有四五個環(huán)節(jié)。 (2)類型: ①捕食食物鏈:一般指以活的植物為起點的食物鏈。 ②腐食食物鏈 :是以死亡生物或現(xiàn)成有機物為起點的生物鏈。 陸地生態(tài)系統(tǒng)通常以腐食食物鏈為主,而海洋生態(tài)系統(tǒng)則以捕食食物鏈為主。 3.生物放大 化學殺蟲劑和有害物質(zhì)通過食物鏈逐級積累和濃縮,在生物體內(nèi)高度富集,導(dǎo)致危害的現(xiàn)象就叫生物放大。 1.用概念圖的形式表示個體、種群、群落和生

4、態(tài)系統(tǒng)等概念的關(guān)系。 提示: 2.結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其作用,思考: (1)組成生產(chǎn)者的生物除綠色植物外還有哪些生物? 提示:光能合成細菌,比如藍細菌等。 (2)動物都是消費者嗎?并舉例。 提示:動物不都是消費者,比如蚯蚓、蜣螂屬于分解者。 (3)細菌在生態(tài)系統(tǒng)中可以作為哪些成分? 提示:細菌因營養(yǎng)方式不同,可以是生產(chǎn)者、消費者,也可以是分解者,如自養(yǎng)型細菌是生產(chǎn)者,肺炎雙球菌等寄生細菌為消費者,枯草桿菌等營腐生生活的細菌則為分解者。 3.捕食食物鏈中不能出現(xiàn)的成分有哪些? 提示:無機物、有機物、氣候、能源、分解者。 4.食物鏈中箭頭可以倒轉(zhuǎn)嗎? 提示:食物鏈中

5、生物之間關(guān)系是長期自然選擇形成的,不會倒轉(zhuǎn),因此箭頭一定是從上一營養(yǎng)級指向下一營養(yǎng)級。 1.生態(tài)系統(tǒng)中各成分的地位與關(guān)系 (1)非生物成分: 主要包括無機物、有機物、氣候、能源等,它們?yōu)樯锾峁┪镔|(zhì)和能量,是生物群落(包括生產(chǎn)者、消費者、分解者)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。 (2)生物成分: ①生產(chǎn)者,是生態(tài)系統(tǒng)中唯一能把非生物的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變成生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量(有機物及其儲存的化學能)的成分,如果沒有生產(chǎn)者,消費者和分解者都不能生存,所以說生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分,也是生態(tài)系統(tǒng)存在的前提。 ②分解者,如果一個生態(tài)系統(tǒng)沒有分解者,動植物的遺體殘骸就會堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰,

6、所以說分解者在一個生態(tài)系統(tǒng)中的地位也很重要。 ③消費者,它一方面直接或間接地以綠色植物為食;另一方面也是對綠色植物加以分解的過程,如果沒有食草動物對綠色植物的攝食,一方面增加了分解者的負擔,另一方面綠色植物也將非常不利于被分解者分解。 (3)生態(tài)系統(tǒng)各成分相互關(guān)系: (4)部分生物在生態(tài)系統(tǒng)中地位的誤區(qū)分析: 誤區(qū)類型 特 例 細菌都是分解者 光合細菌是自養(yǎng)型,屬于生產(chǎn)者;寄生細菌屬于特殊消費者 動物都是消費者 像蚯蚓等以動植物遺體為食的腐生動物屬于分解者 生產(chǎn)者都是綠色植物 藍細菌、光合細菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應(yīng)該說,綠色植物都是生產(chǎn)者,生產(chǎn)者包括綠色植物

7、 植物都是生產(chǎn)者 菟絲子屬于植物,營寄生生活,屬于消費者 2.食物鏈與生物放大 食物鏈不僅是能量流動和物質(zhì)循環(huán)的通道,而且也是殺蟲劑和各種有害物質(zhì)移動和濃縮的通道,各營養(yǎng)級沿食物鏈向前移動時,營養(yǎng)級別越高的生物,其體內(nèi)化學殺蟲劑和很難分解的有害物質(zhì)積聚越多,愈發(fā)“濃縮”,從而導(dǎo)致在生物體內(nèi)高度富集而造成危害,這一現(xiàn)象就叫生物放大。如DDT沿著食物鏈轉(zhuǎn)移幾次后,其濃度可增加幾萬倍,從而對位于食物鏈頂位的物種造成災(zāi)難性影響。 食物網(wǎng)與營養(yǎng)級 1.食物網(wǎng) (1)概念:在一個生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯連接的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系,叫食物網(wǎng)。 (2)成因:因為食物鏈的每一個環(huán)節(jié)

8、都不止與上、下兩種生物發(fā)生聯(lián)系,而是與周圍的很多種生物有著錯綜復(fù)雜的聯(lián)系,好像一張無形的網(wǎng)和無數(shù)的網(wǎng)結(jié)把所有生物都直接或間接地聯(lián)系起來。 (3)食物網(wǎng)與生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾能力強弱的關(guān)系: 食物網(wǎng)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強;食物網(wǎng)越簡單,生態(tài)系統(tǒng)就越容易發(fā)生波動和毀滅。熱帶雨林是地球上最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),而苔原則是最脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。 2.營養(yǎng)級 (1)概念:營養(yǎng)級是指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的全部生物的總和。 (2)分級及特點: ①所有綠色植物都處于食物鏈的起點,它們構(gòu)成了第一營養(yǎng)級,即生產(chǎn)者屬于第一營養(yǎng)級,所有以植物為食的動物屬第二營養(yǎng)級,第三營養(yǎng)級則包括全部以植食動物為

9、食的肉食動物,以此類推。 ②通常營養(yǎng)級的位置越高,歸屬這個營養(yǎng)級的生物種類、數(shù)量和能量就越少。 1.假如一個島嶼上只有草、鹿和狼,在這種情況下,如果狼首先滅絕,則草的數(shù)量怎么變化? 提示:減少。 2.食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于什么? 提示:有食物聯(lián)系的生物種類而非取決于生物的數(shù)量。 3.營養(yǎng)級的級別與生物種類、數(shù)量和能量之間有什么關(guān)系?理由是什么? 提示:營養(yǎng)級越高,歸屬于該營養(yǎng)級的生物種類、數(shù)量和能量越少。因為能量隨食物鏈逐級遞減,營養(yǎng)級越高,能量越少。 4.分析下圖,思考: (1)圖示食物網(wǎng)中包含__________條食物鏈。 (2)圖中屬于次級消費者的生物是

10、:______________。 (3)寫出圖中含營養(yǎng)級最多的食物鏈:______________________________________。 (4)圖中貓頭鷹同時占有第________________營養(yǎng)級。 (5)貓頭鷹所在的最短的食物鏈是:____________。 (6)該圖作為生態(tài)系統(tǒng)缺少的成分:_____________________________________。 (7)從圖中可以看出,青蛙和蜘蛛之間的關(guān)系是: ____________________________。 提示:(1)8 (2)狐、貓頭鷹、吃蟲的鳥、蜘蛛、青蛙、蛇 (3)草→食草昆蟲→蜘蛛→青

11、蛙→蛇→貓頭鷹 (4)三、四、五、六 (5)草→鼠→貓頭鷹 (6)非生物的物質(zhì)和能量、分解者 (7)競爭和捕食 1.有關(guān)食物網(wǎng)的分析 某生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關(guān)系如右圖,其形成原因及各種生物之間的關(guān)系分析如下: (1)形成原因: 生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的食性關(guān)系是復(fù)雜的,一種生物可以攝食多種其他生物,一種生物也可以被多種生物所攝食。 (2)各種生物之間的關(guān)系: 在食物網(wǎng)中,有時兩種生物之間既是捕食關(guān)系又是競爭關(guān)系。如在該食物網(wǎng)中,鷹與蛇之間既是捕食關(guān)系,又是競爭關(guān)系(因為它們都以鼠為食)。 (3)食物鏈(網(wǎng))中各環(huán)節(jié)生物數(shù)量變化關(guān)系: ①處于食物鏈的第一營養(yǎng)級生物減少的情況:

12、第一營養(yǎng)級生物數(shù)量減少會導(dǎo)致其他生物都減少,即出現(xiàn)連鎖反應(yīng),因為第一營養(yǎng)級生物是其他生物直接或間接的食物來源。 ②天敵減少的情況:天敵減少,則被捕食者數(shù)量增加。但隨著數(shù)量增加,種內(nèi)斗爭加劇,種群密度下降,直到趨于穩(wěn)定,但結(jié)果比原來數(shù)量要大。 ③中間營養(yǎng)級生物減少的情況:如上圖所示食物網(wǎng)中,鼠的數(shù)量突然減少,以它為食的蛇的數(shù)量也將減少,鷹要過多地捕食食草鳥和兔,從而導(dǎo)致兔和鳥減少,但因為鷹不只捕食鼠和蛇,它可依靠其他食物來源來維持數(shù)量基本不變。 (4)查食物網(wǎng)中有幾條食物鏈的方法——分枝法。 即:以生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)為起點,查出它有幾種捕食者——初級消費者(第二營養(yǎng)級),然后再以每一種

13、初級消費者為起點,查出它有幾種捕食者——次級消費者(第三營養(yǎng)級),以此類推。 2.食物鏈中營養(yǎng)級與消費者級別的劃分 食物鏈 草―→兔―→狐―→狼 生態(tài)系統(tǒng)的成分 生產(chǎn)者 初級消費者 次級消費者 三級消費者 營養(yǎng)級別 第一營養(yǎng)級 第二營養(yǎng)級 第三營養(yǎng)級 第四營養(yǎng)級 所屬類型 主要是綠色植物 植食性動物 小型肉食性動物 大型肉食性動物 營養(yǎng)狀況 自養(yǎng) 異養(yǎng) 異養(yǎng) 異養(yǎng) 生態(tài)金字塔 1.概念 生態(tài)金字塔是指各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關(guān)系,可采用生物量單位、能量單位和個體數(shù)量單位。 圖示如下: 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生

14、物量金字塔 2.特點 生態(tài)金字塔通常都是下寬上窄的正金字塔圖形,但也有倒金字塔形的,其中數(shù)量金字塔在夏季的溫帶森林中可呈倒金字塔形,生物量金字塔也有倒置的,但能量金字塔絕不會有倒置的,能量從一個營養(yǎng)級流向下一個營養(yǎng)級總是逐漸減少的, 這一點任何生態(tài)系統(tǒng)都不會有例外。 1.如果把每個營養(yǎng)級的生物量及生物數(shù)量關(guān)系用能量金字塔的方式表示出來,是不是也是正金字塔形?有沒有例外? 提示:一般情況下,也是正金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個體小,壽命短,又會不斷地被浮游動物吃掉,所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮

15、游動物的生物量。當然,總的來看,一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。同理,成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上,該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。 2.能量金字塔絕不會倒立,說明能量流動有什么特點? 特點:逐級遞減。 三種生態(tài)金字塔的比較  類型 項目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 特點 正金字塔形 一般為正金字塔形,有時會出現(xiàn)倒金字塔形 一般為正金字塔形 象征含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性 生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 生物量(現(xiàn)存生物中有機物的總質(zhì)量)沿食物鏈隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 每一階含義 食物鏈

16、中每一營養(yǎng)級生物所含的總能量 每一營養(yǎng)級生物個體的總數(shù)目 每一營養(yǎng)級現(xiàn)存生物中有機物的總質(zhì)量 初級生產(chǎn)量、生物量、次級生產(chǎn)量 1.初級生產(chǎn)量 初級生產(chǎn)量是指綠色植物通過光合作用所制造的有機物質(zhì)或所固定的能量。初級生產(chǎn)量的單位通常是g/(m2·a)或J/(m2·a)。 2.凈初級生產(chǎn)量 在初級生產(chǎn)量中,有一部分是被植物的呼吸(R)消耗掉了,剩下的才用于植物的生長和繁殖,這就是凈初級生產(chǎn)量(NP),而將包括呼吸消耗在內(nèi)的全部生產(chǎn)量,稱為總初級生產(chǎn)量(GP),三者之間的關(guān)系是GP=NP+R。 3.生物量 生物量實際上就是凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量,生物量(干重)的

17、單位通常用g/m2或J/m2表示,若GP-R>0,則生物量增加;GP-R<0,則生物量減少,GP-R=0,則生物量不變。 4.次級生產(chǎn)量 (1)概念: 動物性有機物質(zhì)是靠動物吃植物、吃其他動物和吃一切現(xiàn)成有機物質(zhì)而生產(chǎn)出來的,這類生產(chǎn)在生態(tài)系統(tǒng)中是第二次的有機物質(zhì)生產(chǎn),故稱次級生產(chǎn)量。 (2)次級生產(chǎn)者與次級生產(chǎn)量: 凡是異養(yǎng)生物(包括各種分解者)都屬于次級生產(chǎn)者。 在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,植食性動物利用藻類的效率比陸地動物利用植物效率高,由于這個特點,海洋的初級生產(chǎn)量之和雖然只有陸地初級生產(chǎn)量的1/2,但海洋的次級生產(chǎn)量比陸地次級生產(chǎn)量多。 1.如何理解“沒有初級生產(chǎn)量就沒有消費

18、者和分解者,也就不會有生態(tài)系統(tǒng)”? 提示:生態(tài)系統(tǒng)中所有消費者和分解者都直接或間接地依賴初級生產(chǎn)量。 2.陸地生態(tài)系統(tǒng)中熱帶雨林的凈初級生產(chǎn)量為2 000 g/(m2·a),北方針葉林是800 g/(m2·a),苔原是140 g/(m2·a);海洋生態(tài)系統(tǒng)中珊瑚礁和藻床是2 000 g/(m2·a),河口是1 800 g/(m2·a),大陸架是360 g/(m2·a),開闊大洋是127 g/(m2·a),這些數(shù)值說明凈初級生產(chǎn)量的特點是什么? 提示:地球各地不同生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)量受溫度、光照與雨量影響,差異性很大。 3.觀察教材P107圖6-7,分析初級生產(chǎn)量、次級生產(chǎn)量、生物量之

19、間關(guān)系? 提示: 1.初級生產(chǎn)量、生物量和次級生產(chǎn)量的聯(lián)系 (1)總初級生產(chǎn)量(GP)=凈初級生產(chǎn)量(NP)+植物呼吸量(R)。當凈初級生產(chǎn)量幾乎等于0時,GP=R,森林植物達到環(huán)境容納量,生態(tài)系統(tǒng)處于成熟和穩(wěn)定狀態(tài),此時森林中生物資源量最大。 (2)當凈生產(chǎn)量表示在某一時刻前的有機物積累量時即為生物量。 (3)次級生產(chǎn)量的能量來源于初級生產(chǎn)量。 (4)初級生產(chǎn)量、生物量和次級生產(chǎn)量的能量均直接或間接來源于太陽光能。 2.凈初級生產(chǎn)量的制約因素 (1)不同生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)量隨“溫度”和“雨量”的不同而有很大差異。 (2)不同生態(tài)系統(tǒng)中的凈初級生產(chǎn)量與該生態(tài)系統(tǒng)中植

20、物群落狀況有關(guān)——如熱帶雨林中植物群落具有明顯的分層現(xiàn)象,則其光合效率較高,其凈初級生產(chǎn)量也相對較高。相反,苔原生態(tài)系統(tǒng)中植物群落較單純,其凈初級生產(chǎn)量也較小。  以圖示為載體,考查食物鏈、食物網(wǎng)、營養(yǎng)級 [例1] (廣東高考)下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養(yǎng)級 D.嚴禁過度捕殺藍鯨是由于其對該食物網(wǎng)影響最大 [精講精析] 從左向右依次標出所給食物網(wǎng)中的每條食物鏈上每個生物的營養(yǎng)級,進而計算出食物網(wǎng)中食物鏈的數(shù)量是解題的突破口。此食物網(wǎng)中有9條食

21、物鏈。硅藻是植物,屬于生產(chǎn)者,不是分解者。而磷蝦僅以硅藻為食,在每一條食物鏈中都是第二營養(yǎng)級。在一個食物網(wǎng)中,對食物網(wǎng)影響最大的是最低營養(yǎng)級,即生產(chǎn)者,而不是最高營養(yǎng)級。答案為C。 1.下圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)中部分食物網(wǎng)簡圖,據(jù)圖判斷下列說法不正確的是(  ) A.青蛙和蜘蛛之間既有競爭關(guān)系,也有捕食關(guān)系 B.圖中的所有生物構(gòu)成此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落 C.圖中所示的食物網(wǎng)中共有4條食物鏈 D.蛇在此食物網(wǎng)中處于兩個不同營養(yǎng)級 解析:選B 上述的食物網(wǎng)中,共有4條食物鏈。青蛙和蜘蛛都以蝗蟲為食物,所以兩者既有競爭關(guān)系又有捕食關(guān)系。蛇在不同的食物鏈中所處的營養(yǎng)級不同。生物群落在

22、上述的食物網(wǎng)的基礎(chǔ)上還應(yīng)該包括這個環(huán)境中的所有其他生物。 2.右圖食物網(wǎng)中,若大魚全部死亡,磷蝦的數(shù)量將會(  ) A.增多      B.減少 C.A、B都有可能 D.不變 解析:選A 在該食物網(wǎng)中大魚全部死亡,可導(dǎo)致企鵝數(shù)量減少,虎鯨將更多地捕食須鯨,從而導(dǎo)致磷蝦數(shù)量增多。 以知識信息為依托,考查對生物放大的理解 [例2] 為研究環(huán)境污染物對某湖泊中生物的影響,一組學生開展了研究性學習。他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E,并對其進行消化道內(nèi)食物組成的分析;然后又請當?shù)匾凰囱芯克膶<覍@5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進行了測定;再將研究數(shù)據(jù)繪制成

23、下表。 生物種類 消化道內(nèi)食物組成 千克體重污染物含量/mg 汞 某種殺蟲劑 A 魚(甲) 魚(乙) 78 96 B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57 C 小球藻 / 3 5 D 魚(乙) 水蚤 10 31 E 水蚤 小球藻 5 15 (1)為更直觀地表達研究結(jié)果,請嘗試利用上表中的數(shù)據(jù),在所給坐標上規(guī)范繪制柱形圖,以比較5種生物體內(nèi)2種污染物的含量。 5種生物體內(nèi)2種污染物含量比較圖 (2)根據(jù)上表提供的信息,以食物網(wǎng)的形式表示5種生物之間的營養(yǎng)關(guān)系(以A、B、C、D、E代表5種生物)。 [精講精析] 汞和殺蟲劑在生物體內(nèi)

24、不易被分解,在食物鏈中隨物質(zhì)循環(huán)和能量流動而逐級放大。在營養(yǎng)級越高的生物體內(nèi),兩種物質(zhì)的含量越高,反之含量越低。從圖表給出的汞、殺蟲劑的含量以及各種生物消化道內(nèi)的食物組成等信息即可判斷出5種生物之間的營養(yǎng)關(guān)系。 [答案] (1)如下圖所示: 5種生物體內(nèi)2種污染物含量比較圖 (2) 殺蟲劑和各種有害物質(zhì)沿食物鏈、食物網(wǎng)所進行的移動與濃縮與生態(tài)系統(tǒng)能量流動的“逐級遞減”特點恰好相反——這種濃縮作用可實現(xiàn)“逐級遞增”從而導(dǎo)致有害物質(zhì)沿食物鏈轉(zhuǎn)移幾次后濃度增加幾萬倍,最終導(dǎo)致位于食物鏈頂位的物種遭受災(zāi)難性影響。 3.某水域生態(tài)系統(tǒng)被汞污染后,該水域生態(tài)系統(tǒng)中的5種生物體內(nèi)存

25、有不同濃度的汞,其含量如下表,下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)的描述不正確的是(  ) 檢測生物 甲 乙 丙 丁 戊 汞(千克體重污染物含量/mg) 3 25 10 78 5 A.該生態(tài)系統(tǒng)的5種生物受汞毒害最大的是丁 B.生態(tài)系統(tǒng)中汞移動和濃縮的通道是食物鏈 C.如果檢測的5種生物恰好能構(gòu)成一條食物鏈,該食物鏈可表示為:甲→戊→丙→乙→丁 D.汞通過食物鏈由上一個營養(yǎng)級傳遞到下一個營養(yǎng)級后,汞濃度逐漸降低 解析:選D 汞通過食物鏈由上一個營養(yǎng)級傳遞到下一個營養(yǎng)級后,濃度逐漸升高,即在食物鏈中,營養(yǎng)級越高,體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多,受污染程度越嚴重。 以相關(guān)實例和圖示為

26、背景,考查生態(tài)金字塔 [例3] 右圖是一片樹林中的每個營養(yǎng)級生物的數(shù)量多少而繪制的金字塔,其中“1”、“2”、“3”分別代表第一、二、三個營養(yǎng)級的生物。下面哪一條食物鏈與金字塔相符合: ①草?、跇洹、劾ハx?、芡谩、蔌B?、蘩?  ) A.①→③→⑤       B.①→④→⑥ C.②→③→⑤ D.②→③→⑥ [思路點撥] [精講精析] “1”是第一營養(yǎng)級(生產(chǎn)者),根據(jù)題意可知,此生態(tài)系統(tǒng)的草和樹是生產(chǎn)者,樹木的數(shù)量遠比草的數(shù)量要少,從題圖中可看出,“1”的數(shù)量最少,故“1”應(yīng)是“樹”的數(shù)目??梢宰鳛榈诙I養(yǎng)級的生物是昆蟲(植食性昆蟲)和兔,“2”數(shù)量最多,故只能是“昆蟲”

27、,因為昆蟲的數(shù)目比兔的數(shù)目和樹的數(shù)目多得多??勺鳛榈谌隣I養(yǎng)級的生物是狼和鳥(肉食性鳥),以昆蟲為食的是鳥,況且狼的數(shù)量是最少的:從數(shù)量上分析,此題的第三營養(yǎng)級也不是狼。一般地說,數(shù)量金字塔和能量金字塔一樣,呈正金字塔形,草食動物的數(shù)量多,肉食動物少,依次類推。有時候數(shù)量金字塔也會發(fā)生變化,該題所描述的就是如此。答案為C。 (1)一般情況下,營養(yǎng)級越高,歸屬該營養(yǎng)級的生物種類、數(shù)量和能量越少。 (2)能量流經(jīng)下一營養(yǎng)級總是逐漸減少的,對于任何生態(tài)系統(tǒng)都不會有例外情況,因而能量金字塔不會倒置。 4.一片樹林中,樹、昆蟲和食蟲鳥的個體數(shù)比例關(guān)系如右圖所示。下列選項能正確表示樹、昆蟲、食

28、蟲鳥之間的能量流動關(guān)系的是(選項方框面積表示能量的大小)(  ) 解析:選C 數(shù)量金字塔是以生態(tài)系統(tǒng)中每一營養(yǎng)級的生物個體數(shù)目為指標繪制的,有時會倒置,本題就是一個實例。而能量金字塔是不會倒置的,也就是說,生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的規(guī)律是普遍適用于各種生態(tài)系統(tǒng)的。本題中盡管昆蟲的數(shù)目較多,但個體卻很小,所含的能量也少。所以三者之間的能量流動關(guān)系應(yīng)該是沿食物鏈“樹→昆蟲→食蟲鳥”中營養(yǎng)級的順序逐級遞減。   初級生產(chǎn)量、生物量、次級生產(chǎn)量的概念理解 [例4] 下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中凈初級生產(chǎn)量與總初級生產(chǎn)量的敘述不正確的是(  ) A.初級生產(chǎn)量是指綠色植物通過光合作用所制造的有

29、機物質(zhì)或所固定的能量 B.綠色植物的初級生產(chǎn)量形成于葉綠體中 C.初級生產(chǎn)量的單位通常用g/m2或J/m2表示 D.地球各地的凈初級生產(chǎn)量隨溫度和雨量的不同有很大差異 [精講精析] 初級生產(chǎn)量的單位應(yīng)為g/(m2·a)或J/(m2·a)(a代表年)表示,即初級生產(chǎn)量應(yīng)體現(xiàn)年生產(chǎn)量,而不是某一時刻的生產(chǎn)量。答案為C。 生態(tài)系統(tǒng)的總初級生產(chǎn)量即綠色植物通過光合作用所制造的有機物或所固定的能量,凈初級生產(chǎn)量則為總初級生產(chǎn)量與呼吸消耗量的差值,地球各地的凈初級生產(chǎn)量隨溫度和雨量不同而有很大差異。 5.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)生物量與次級生產(chǎn)量的敘述不正確的是(  ) A.生物量的概念和計

30、量單位同樣也應(yīng)用于動物 B.通過動物生物量的計算,可以推測各類動物在生態(tài)系統(tǒng)中的相對重要性 C.次級生產(chǎn)量歸根結(jié)底是依靠植物在光合作用中所產(chǎn)生的有機物質(zhì) D.次級生產(chǎn)量既包含生產(chǎn)者生產(chǎn)量,也包括消費者和分解者生產(chǎn)量 解析:選D 用于植物生長和繁殖的生產(chǎn)量應(yīng)為凈初級生產(chǎn)量;生物量實際上就是凈初級生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量,其單位為g/m2或J/m2,但生產(chǎn)量的單位應(yīng)為g/(m2·a)或J/(m2·a),生物量的概念和單位同樣也可應(yīng)用于動物;通過動物生物量的計算,可以推測各類動物在生態(tài)系統(tǒng)中的相對重要性;次級生產(chǎn)量歸根結(jié)底是要依靠植物在光合作用中所產(chǎn)生的有機物質(zhì)。 [課

31、堂回扣練習] 一、概念原理識記題 1.在夏季測量某溫帶落葉林中的一個淡水池塘的凈初級生產(chǎn)量,結(jié)果如右圖所示,下列說法錯誤的是(  ) A.曲線中隨水深增加,初級生產(chǎn)量下降,可能原因是光照強度下降 B.若該池塘生態(tài)系統(tǒng)長期處于c點所示的狀態(tài),則可處于穩(wěn)定狀態(tài) C.凈初級生產(chǎn)量用于植物的生長繁殖,a處的植物長勢最好 D.生產(chǎn)者的生物量就是凈初級生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量 解析:選B 植物凈初級生產(chǎn)量的概念:通俗的講就是指綠色植物的凈光合作用量。它隨光照強度減弱而下降,水越深光照強度越弱。在生態(tài)系統(tǒng)處于c點時,凈初級生產(chǎn)量為0,即有機物沒有積累,所以不可能處于穩(wěn)定狀態(tài)。凈初級生

32、產(chǎn)量是生產(chǎn)者積累的有機物量,用于自身的生長繁殖。所以凈初級生產(chǎn)量越大,用于自身生長繁殖的有機物就越多,長勢越好。生物量就是凈初級生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量。 2.下列屬于生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)特征的是(  ) A.一種生物只能被另一種生物捕食      B.食物鏈的環(huán)節(jié)數(shù)是無限的 C.一種生物可能屬于不同的營養(yǎng)級 D.食物網(wǎng)上的生物之間都是捕食關(guān)系 解析:選C 在食物網(wǎng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物,而一種植食性動物既可能吃多種植物,也可能成為多種肉食性動物的捕食對象,所以一種生物可能屬于不同的營養(yǎng)級。食物鏈的環(huán)節(jié)數(shù)不能是無限的,因為食物鏈中的能量流動是逐級遞減的,

33、當減少到一定程度時,就不能維持另一個營養(yǎng)級的存在。在食物網(wǎng)中,有些生物之間既有捕食關(guān)系,也有競爭關(guān)系。 二、易錯易混辨析題 3.在生態(tài)系統(tǒng)中,當狼捕食山羊時,狼是(  ) A.第三營養(yǎng)級和初級消費者 B.第三營養(yǎng)級和次級消費者 C.第二營養(yǎng)級和次級消費者 D.第二營養(yǎng)級和初級消費者 解析:選B 在食物鏈“草→山羊→狼”中,狼是第三營養(yǎng)級,次級消費者。 三、基本原理應(yīng)用題 4.(廣東高考改編)右圖所示某湖泊的食物網(wǎng),其中魚a、魚b為兩種小型土著魚,若引入一種以中小型魚類為食的鱸魚,將出現(xiàn)的情況是(  ) A.鱸魚的引入會導(dǎo)致土著魚的減少 B.土著魚在與鱸魚的競爭中處

34、于劣勢 C.浮游動物總量銳減后再急升 D.浮游植物總量急升后再銳減 解析:選A 鱸魚與土著魚之間是捕食關(guān)系;引入以中小型魚類為食的鱸魚后,土著魚a、b的數(shù)量都下降,短期內(nèi)浮游動物總量先急升后下降再趨于穩(wěn)定,相應(yīng)地浮游植物銳減后再急升最后近于穩(wěn)定;由鱸魚以土著魚為食可知,A項正確。 [回扣知識點] 1.初級生產(chǎn)量,凈初級生產(chǎn)量,生物量的概念及關(guān)系。

35、 2.食物網(wǎng)的特點。

36、 3.易誤點提醒:營養(yǎng)級級別與消費者級別的區(qū)別。 4.能力遷移:對食物網(wǎng)進行分析與判斷的能力。 [課下綜合檢測] 一、選擇題 1.下圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系圖,a代表的成分是(  ) A.生產(chǎn)者  

37、    B.消費者 C.分解者 D.不能確定 解析:選B 生態(tài)系統(tǒng)包括生物群落和非生物環(huán)境,生物群落包括生產(chǎn)者、消費者和分解者。從箭頭的方向上分析,a的能量和物質(zhì)來自b,并可傳給c,所以a是消費者。 2.下列與“食物鏈”相關(guān)的敘述不正確的是(  ) A.生態(tài)系統(tǒng)的各生物之間通過取食和被取食所形成的營養(yǎng)關(guān)系是單方向的 B.由于能量每次傳遞都會損失一大部分,故食物鏈通常只有四、五個環(huán)節(jié) C.在任何生態(tài)系統(tǒng)中都存在捕食鏈和腐食鏈兩種食物鏈 D.陸地生態(tài)系統(tǒng)以捕食鏈為主,海洋生態(tài)系統(tǒng)則以腐食鏈為主 解析:選D 陸地生態(tài)系統(tǒng)以腐食鏈為主,而海洋生態(tài)系統(tǒng)則以捕食鏈為主。 3.下列有關(guān)生

38、物量的描述不正確的是(  ) A.生物量實際上就是凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量 B.構(gòu)成植物體的有機物積累越多則其生物量越大 C.生物量的單位通常用g/m2或J/m2表示 D.生物量只能用于植物不能用于動物 解析:選D 生物量既可用于植物,也可用于動物。 4.在陸地生態(tài)系統(tǒng)中,凈初級生產(chǎn)量最大的是(  ) A.熱帶雨林 B.北方針葉林 C.溫帶草原 D.苔原(凍土帶) 解析:選A 生態(tài)系統(tǒng)的凈生產(chǎn)量與溫度和雨量密切相關(guān),故熱帶雨林的凈生產(chǎn)量最大,苔原的凈初級生產(chǎn)量最小。 5.(原創(chuàng)題)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)量和生物量的敘述不正確的是(  ) A.生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的

39、生產(chǎn)量包括初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量 B.初級生產(chǎn)量高的生態(tài)系統(tǒng),次級生產(chǎn)量未必高 C.海洋生態(tài)系統(tǒng)中植食性動物利用藻類的效率比陸地動物利用植物的效率高得多 D.海洋的初級生產(chǎn)量之和只有陸地初級生產(chǎn)量的1/2,但次級生產(chǎn)量卻比陸地生態(tài)系統(tǒng)大得多 解析:選A 生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)量即植物通過光合作用制造的有機物量,次級生產(chǎn)量是生態(tài)系統(tǒng)中異養(yǎng)型生物第二次有機物的生產(chǎn)量,并非生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機物量。 6.下列與生物放大及生態(tài)金字塔相關(guān)的敘述不正確的是(  ) A.殺蟲劑與有害物質(zhì)可沿食物鏈逐級積累和濃縮,從而在生物體內(nèi)高度富集,造成生物放大 B.若以殺蟲劑與有害物質(zhì)濃度大小衡量各營養(yǎng)級之間的

40、數(shù)量關(guān)系,則所構(gòu)成的金字塔應(yīng)為正立的 C.就數(shù)量金字塔而言,某些狀況下可能呈現(xiàn)倒金字塔形 D.就能量而言,天然生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔絕不會是倒置的 解析:選B 殺蟲劑與有害物質(zhì)可沿食物鏈逐級積累和濃縮,具有“生物放大”作用,故以殺蟲劑與有害物質(zhì)濃度大小衡量各營養(yǎng)級數(shù)量關(guān)系時,所構(gòu)成的金字塔與能量金字塔相反,應(yīng)為倒立的。 7.長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)瓶中只有一條食物鏈,共含有三個營養(yǎng)級。若每個營養(yǎng)級在一天的不同時刻每小時的耗氧量如圖中曲線所示,則曲線a、b、c所反映的營養(yǎng)級依次是(  ) A.第三營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級 B.第三營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級 C.第二營養(yǎng)級

41、、第三營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級 D.第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級 解析:選D 據(jù)圖提供的信息,a生物白天(6點~18點)氧氣的消耗量為負值,說明a生物在光照的情況下,釋放氧氣,必定為生產(chǎn)者,為第一營養(yǎng)級。b、c消耗的氧氣量是前者大于后者,說明前者生物數(shù)量和能量多于后者。表明c所含的能量比b更少,營養(yǎng)級更高。 8.一只狼吃掉了一只羊,將羊的有機物轉(zhuǎn)化為自身的有機物,則這部分被轉(zhuǎn)化的有機物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于(  ) A.初級生產(chǎn)量 B.生物量 C.次級生產(chǎn)量 D.呼吸量 解析:選C 狼吃掉羊后進行了第二次有機物質(zhì)的生產(chǎn),此屬于生態(tài)系統(tǒng)的次級生產(chǎn)量。 二、非選擇題 9. 如圖

42、表示處于平衡狀態(tài)的簡單淡水生態(tài)系統(tǒng),請回答: (1)此生態(tài)系統(tǒng)中共有______________條食物鏈。 (2)此生態(tài)系統(tǒng)中屬于第三營養(yǎng)級的動物是____________,淡水蝦與小魚的關(guān)系是____________,大魚與小魚的關(guān)系是____________。 (3)此生態(tài)系統(tǒng)中的分解者是(  ) A.水鳥          B.水綿 C.水藻 D.腐生細菌、真菌 (4)若所有水鳥遷徙到別處,則大魚數(shù)目__________,水藻數(shù)目__________,淡水蝦數(shù)目________。 (5)若此生態(tài)系統(tǒng)中的水綿大量減少,則下列________會隨著發(fā)生。 A.水藻大量

43、增多 B.小魚的數(shù)目增多 C.水鳥的數(shù)目減少 D.甲殼類的數(shù)目增加 (6)此生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的總和在生態(tài)學上稱為________。 解析:食物鏈的起點是生產(chǎn)者(水綿和水藻),終點是最高級消費者(水鳥),所以圖中共有三條食物鏈,生態(tài)系統(tǒng)中的分解者是營腐生生活的細菌和真菌;水綿的減少會使大魚的數(shù)量減少,水鳥就會捕食較多的甲殼類動物,甲殼類動物的減少會使水藻的數(shù)量增多。 答案:(1)3 (2)水鳥、小魚、淡水蝦 競爭 捕食 (3)D (4)增多 減少 減少 (5)A (6)群落 10.下圖中甲圖表示一個海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關(guān)系。請據(jù)圖回答問題: (1)在該生態(tài)系

44、統(tǒng)中,既是分解者又可作為消費者食物的生物是______________。 (2)請根據(jù)甲圖中的生態(tài)系統(tǒng),寫出乙圖中能量金字塔各營養(yǎng)級的所有生物名稱:①______________;②__________________;③________________。 (3)有人研究該生態(tài)系統(tǒng)中食草蟲個體存活數(shù)與發(fā)育期的關(guān)系,結(jié)果如丙圖。從中可推知食草蟲死亡率最大的時期是________________。 (4)沼蟹會破壞大米草根系,土壤中的磷可促進藻類生長。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺滅該蟲的含磷殺蟲劑,則蜘蛛數(shù)量將__________。一段時間后大米草數(shù)量不增反降,造成此結(jié)果的可能原因是大米草死亡導(dǎo)

45、致細菌數(shù)量增加,通過甲圖的____________食物關(guān)系,引起沼蟹數(shù)量增加;同時因含磷殺蟲劑的使用,導(dǎo)致藻類數(shù)量增加,通過食物鏈____________也會引起沼蟹數(shù)量增加;從而造成大米草數(shù)量不增反降。 解析:該海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中,藻類、大米草處于第一營養(yǎng)級,食草蟲、線蟲、海螺屬于第二營養(yǎng)級,沼蟹、蜘蛛屬于第三營養(yǎng)級,細菌在該生態(tài)系統(tǒng)中既是分解者,又可為線蟲提供食物。丙圖曲線表明一齡幼蟲期食草蟲死亡率最高。有機磷殺蟲劑最終導(dǎo)致細菌數(shù)量增加,為線蟲提供了豐富的食物來源,進而導(dǎo)致沼蟹數(shù)量增加,對大米草根系的破壞加劇,使其數(shù)量下降。 答案:(1)細菌 (2)藻類、大米草 食草蟲、線蟲、海螺 沼蟹、蜘蛛 (3)一齡幼蟲 (4)減少 藻類―→線蟲―→沼蟹細菌―→線蟲―→沼蟹(合理即可) 18

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